ERSTES CAPITEL.

Thiere und Pflanzen, so verschiedenartig in ihrer äusseren

Erscheinung, stimmen in den Grundlagen ihres anatomischen Aufbaues

überein; denn beide sind aus gleichartigen, meist nur mikroskopisch

wahrnehmbaren +Elementareinheiten+ zusammengesetzt. Man

bezeichnet die letzteren einer jetzt verlassenen, älteren Theorie

zu Liebe als Zellen, sowie die Lehre, dass Thiere und Pflanzen in

übereinstimmender Weise aus solchen kleinsten Theilchen bestehen, als

die +Zellentheorie+.

In der Zellentheorie erblickt man mit Recht eines der wichtigsten

Fundamente der ganzen modernen Biologie. Zum Studium der Zelle wird

der Pflanzen- und Thieranatom, der Physiologe und pathologische

Anatom auf Schritt und Tritt hingeleitet, wenn er tiefer in das

Wesen der normalen und der krankhaften Lebensprocesse eindringen

will. Denn die Zellen, in welche der Anatom die pflanzlichen und

thierischen Organismen zerlegt, sind die Träger der Lebensfunctionen;

sie sind, wie +Virchow+ (I. 33) sich ausgedrückt hat, die

+Lebenseinheiten+.

Von diesem Gesichtspunkt aus betrachtet, erscheint der

Gesammtlebensprocess eines zusammengesetzten Organismus nichts

Anderes zu sein als das höchst verwickelte Resultat der einzelnen

Lebensprocesse seiner zahlreichen, verschieden functionirenden

Zellen. Das Studium des Verdauungsprocesses, der Muskel- und

Nerventhätigkeit führt bei tieferem Eindringen zur Untersuchung der

Functionen der Drüsenzellen, der Muskel-, Ganglien- und Sinneszellen.

Und wie die Physiologie ihre Fundamente in der Zellentheorie

gefunden hat, so hat sich auch die Lehre von den Krankheiten in eine

+Cellularpathologie+ umgewandelt.

+In vieler Beziehung steht somit die Lehre von der Zelle im

Mittelpunkt der biologischen Forschung der Gegenwart.+ Sie bildet

in jeder Beziehung den vornehmsten Gegenstand der allgemeinen

Anatomie, wie man früher, oder der Histologie, wie man jetzt

gewöhnlich die Lehre von den Mischungs- und Formbestandtheilen der

Organismen zu benennen pflegt.

Die Vorstellung und der Begriff, den man in der Wissenschaft mit

dem Wort „Zelle“ verbindet, hat sich im Laufe von 50 Jahren sehr

wesentlich geändert. Die Geschichte dieser veränderten Auffassungen

oder die +Geschichte der Zellentheorie+ ist von hohem Interesse.

Nichts ist geeigneter als ein kurzer Abriss derselben, um den

Anfänger in den Vorstellungskreis, den man jetzt mit dem Worte Zelle

verbindet, einzuführen. Auch möchte der Hinweis auf die Geschichte

der Zellentheorie noch in anderer Richtung nützen. Indem wir die

augenblicklich herrschende Vorstellung von der Zelle aus älteren,

minder vollkommenen Vorstellungsweisen sich allmählich hervorbilden

sehen, wird es uns nahe gelegt, die erstere auch nicht als etwas

in sich Fertiges zu betrachten; es erscheint vielmehr die Hoffnung

berechtigt, dass bessere und verfeinerte Untersuchungsmittel,

wobei man indessen nicht nur von einer Verbesserung der optischen

Instrumente alles Heil zu erwarten braucht, unsere derzeitig

gewonnene Erkenntniss noch wesentlich vertiefen und vielleicht mit

ganz neuen Vorstellungsreihen bereichern werden.

Die Geschichte der Zellentheorie.

Zu der Erkenntniss, dass die Organismen aus Zellen zusammengesetzt

sind, wurde der erste Anstoss durch das Studium der Pflanzen-Anatomie

gegeben. Am Ende des 17. Jahrhunderts gewannen der Italiener +Marcellus

Malpighi+ (I. 15) und der Engländer +Grew+ (I. 9) den ersten Einblick

in den feineren Bau der Pflanzen; sie entdeckten an ihnen mit schwachen

Vergrösserungsgläsern einmal kleine, kammerartige, mit festen Wandungen

versehene und mit Flüssigkeit erfüllte Räume, die Zellen, und zweitens

noch lange Röhren, die in den meisten Pflanzentheilen in mannigfacher

Gestalt durch das Grundgewebe ziehen, und die jetzt je nach ihrer Form

als Spiralröhren und Gefässe bezeichnet werden. Eine tiefere Bedeutung

gewannen diese Thatsachen aber erst, als am Ende des 18. Jahrhunderts

sich eine mehr philosophische Betrachtungsweise der Natur Bahn brach.

+Caspar Friedrich Wolff+ (I. 34, 13), +Oken+ (I. 21) u. A. warfen die

Frage nach der Entstehung der Pflanzen auf und suchten ihre Gefässe

und Röhren von der Zelle als Grundform abzuleiten. Namentlich aber

hat sich +Treviranus+ (I. 32) ein hervorragendes Verdienst erworben,

indem er in seiner 1808 erschienenen Schrift „Vom inwendigen Bau der

Gewächse“ an jungen Pflanzentheilen den Nachweis führte, dass die

Gefässe aus Zellen hervorgehen; er fand, dass junge Zellen sich in

Reihen anordnen und durch Auflösung der Querscheidewände zu einer

langgestreckten Röhre verschmelzen, eine Entdeckung, welche später

durch die Nachuntersuchungen von +Mohl+ (1830) zum gesicherten Besitz

der Wissenschaft erhoben wurde.

Nicht minder wichtig für die Werthschätzung der Zelle wurde das

Studium der niedersten Pflanzen. Man lernte kleine Algen kennen,

die zeitlebens entweder nur eine einzige Zelle darstellen oder

einfache Reihen von Zellen sind, welche sich leicht von einander

loslösen können. Endlich führte das Nachdenken über den Stoffwechsel

der Pflanzen zu der Einsicht, dass die Zelle es sei, welche in der

vegetabilischen Haushaltung die Nahrungsstoffe aufnimmt, verarbeitet

und in veränderter Form wieder abgiebt. (Turpin, Raspail.)

So war schon am Anfang unseres Jahrhunderts die Zelle als der

morphologische und physiologische Elementartheil der Pflanze von

verschiedenen Forschern erkannt worden. Besonders klar findet sich

diese Anschauung in dem 1830 herausgegebenen Lehrbuch der Botanik

von +Meyen+ (I. 16) in folgendem Satze ausgesprochen: „Die

Pflanzenzellen treten entweder einzeln auf, so dass eine jede ein

eigenes Individuum bildet, wie dieses bei Algen und Pilzen der Fall

ist, oder sie sind in mehr oder weniger grossen Massen zu einer

höher organisirten Pflanze vereinigt. Auch hier bildet jede Zelle

ein für sich bestehendes, abgeschlossenes Ganze; sie ernährt sich

selbst, sie bildet sich selbst und verarbeitet den aufgenommenen,

rohen Nahrungsstoff zu sehr verschiedenartigen Stoffen und Gebilden.“

+Meyen+ bezeichnet daher geradezu die einzelnen Zellen als „die

kleinen Pflänzchen in den grösseren“.

Zu allgemeinerer Geltung gelangten indessen derartige Ansichten erst

vom Jahre 1838 an, in welchem +M. Schleiden+ (I. 28), den man

so häufig als den Begründer der Zellentheorie hingestellt findet, in

Müllers Archiv seinen berühmten Aufsatz „Beiträge zur Phytogenesis“

veröffentlichte. In demselben suchte +M. Schleiden+ die Frage

zu lösen, wie die Zelle entsteht. Den Schlüssel hierzu glaubte er in

einer Entdeckung des englischen Botanikers +R. Brown+ (I. 5)

gefunden zu haben, welcher im Jahre 1833 bei seiner Untersuchung der

Orchideen den Zellenkern entdeckt hatte. +Schleiden+ verfolgte

+Brown’s+ Entdeckung weiter; er überzeugte sich bei vielen

Pflanzen von dem Vorkommen des Kerns, und da er ihn namentlich in

jugendlichen Zellen beständig auftreten sah, entsprang in ihm der

Gedanke, dass der Kern eine nähere Beziehung zu der so räthselhaften

Entstehung der Zelle und demnach eine grosse Bedeutung im Zellenleben

haben müsse.

Die Art und Weise, wie Schleiden diesen Gedanken auf Grund

irrthümlicher Beobachtungen zu einer Theorie der Phytogenesis

verwerthete, muss jetzt zwar als eine verfehlte bezeichnet werden

(I. 27), auf der andern Seite muss aber auch betont werden, dass

seine allgemeine Auffassung von der Bedeutung des Kerns in gewisser

Beziehung richtig ist, und dass gerade dieser +eine+ Gedanke

weit über das engere Gebiet der Botanik hinaus fruchtbringend

geworden ist; denn durch ihn ist die Uebertragung der Zellentheorie

auf die thierischen Gewebe ermöglicht worden. In diesen treten

gerade die Kerne unter den verschiedenen Zellenbestandtheilen

am deutlichsten hervor und weisen auf die Uebereinstimmung der

histologischen Elemente bei Thieren und Pflanzen am offenkundigsten

hin. Insofern bezeichnet die kleine Schrift +Schleidens+ aus dem

Jahre 1838 geschichtlich den wichtigen Wendepunkt, von welchem ab der

Thierkörper der Herrschaft der Zellentheorie unterworfen wurde.

An Versuchen, den Thierkörper als eine Vielheit kleinster

Elementartheile darzustellen, hat es auch vor +Schleiden+ nicht

gefehlt, wie die Hypothesen von Oken (I. 21), Heusinger, Raspail

und manchen Andern lehren. Dieselben erwiesen sich aber nicht

entwickelungsfähig, weil falsche Beobachtungen und verkehrte Deutungen

in ihnen das Gute überwogen. Erst in den dreissiger Jahren, in denen

die optischen Hülfsmittel eine Verbesserung erfuhren, wurden einzelne

brauchbare Fundamente auch für eine thierische Zellentheorie gelegt.

Schon verglichen +Purkinje+ (I. 22) und +Valentin+, +Joh. Müller+ (I.

20) und +Henle+ (I. 11) einzelne Thiergewebe den pflanzlichen; sie

erkannten schon den zelligen, einem Pflanzengewebe ähnlichen Bau der

Chorda dorsalis, des Knorpels, der Epithelien und des Drüsengewebes.

Den Versuch einer wirklich zusammenfassenden Zellentheorie aber, welche

alle thierischen Gewebstheile berücksichtigt, hat zuerst +Schwann+ (I.

31), angeregt durch +Schleidens+ Phytogenesis, unternommen und in

genialer Weise durchgeführt.

Im Jahre 1838 erfuhr +Schwann+ in einer Unterredung mit +Schleiden+ von

der neuen Theorie der Zellenbildung und von der Bedeutung, welche den

Kernen bei den Pflanzen zukommen sollte. Er erkannte hierin sofort, wie

er uns selbst erzählt, charakteristische Momente genug, welche zu einem

Vergleich mit thierischen Zellen aufforderten. Mit bewundernswerthem

Eifer stellte er eine umfassende Reihe von Untersuchungen an, die er

schon im Jahre 1839 unter dem Titel „Mikroskopische Untersuchungen

über die Uebereinstimmung in der Structur und dem Wachsthum der Thiere

und Pflanzen“ veröffentlichte. -- Dieses Buch +Schwann’s+ ist ein

grundlegendes Werk ersten Ranges, durch welches die mikroskopische

Anatomie der Thiere trotz der viel schwierigeren Aufgabe auf gleiche

Stufe mit der Pflanzenanatomie gehoben wurde.

Zu dem raschen und glänzenden Erfolg der +Schwann+’schen

Untersuchungen haben wesentlich zwei Momente beigetragen. Erstens

hat +Schwann+ zur Erkennung der thierischen Zellen vorzugsweise

die Anwesenheit des Kerns benutzt, von dem er hervorhebt, dass er

der am meisten charakteristische und am wenigsten veränderliche

Zellenbestandtheil sei. Wie schon angedeutet, liegt hierin das

Förderniss, welches +Schwann+ durch +Schleiden+ empfangen

hat. Das zweite nicht minder bedeutsame Moment ist die richtige

Methode, welche +Schwann+ bei der Ausführung und Darstellung

seiner Beobachtungen befolgt hat. Wie die Botaniker durch das Studium

unentwickelter Pflanzentheile z. B. die Röhren aus der Grundform

der Zelle abgeleitet hatten, so untersuchte auch er hauptsächlich

die Entwicklungsgeschichte der Gewebe und fand, dass der Keim auf

frühesten Stadien aus einer Summe ganz gleichartiger Zellen besteht;

er verfolgte dann weiter die Metamorphosen oder die Umbildungen,

welche die Zellen erleiden, bis sie in die fertigen Gewebe des

erwachsenen Thieres übergehen. Er zeigte, wie ein Bruchtheil der

Zellen die ursprüngliche, kuglige Grundform beibehält, andere eine

cylindrische Gestalt annehmen, andere in lange Fasern auswachsen

oder zu sternförmigen Gebilden werden, indem sie an verschiedenen

Stellen ihrer Oberfläche zahlreiche Ausläufer ausschicken. Er zeigte

an den Knochen, Knorpeln und Zähnen, wie wieder andere Zellen stark

verdickte Wandungen bekommen; endlich erklärte er noch eine Reihe

der am meisten abgeänderten Gewebe aus einer Verschmelzung von

Zellengruppen, wobei er auch wieder einen analogen Vorgang bei den

Pflanzen, die Entwickelung der Gefässe im Auge hatte.

Auf diese Weise war durch +Schwann+ ein allgemeines, wenn auch mit

vielen Fehlern behaftetes, dafür aber leicht fassliches und auch

im Ganzen glückliches +Schema+ geschaffen, nach welchem ein jeder

thierische Theil aus Elementartheilen, welche den Pflanzenzellen

entsprechen, entweder zusammengesetzt oder durch Metamorphose von

solchen entstanden ist. Es war ein gutes Fundament gelegt, auf dem

sich weiter bauen liess. +Im Einzelnen litt aber die Vorstellung,

welche Schleiden und Schwann sich vom Wesen des pflanzlichen und

thierischen Elementartheils gebildet hatten, an vielen Irrthümern+,

wie bald erkannt wurde. Beide Forscher definirten die Zelle als +ein

kleines Bläschen, das in einer festen Membran einen flüssigen Inhalt

umschliesst, als ein Kämmerchen, eine cellula im eigentlichen Sinne

des Wortes+. Als wichtigsten und als den wesentlichen Theil an dem

Bläschen bezeichneten sie die +Membran+, von der sie annahmen, dass

sie durch ihre chemisch-physikalischen Eigenschaften den Stoffwechsel

regeln sollte. +Schwann+ erblickte in der Zelle einen +organischen

Krystall+, den er sich durch eine Art von +Krystallisationsprocess aus

einer organischen Mutterlauge+ (+Cytoblastem+) bilden liess.

Die Vorstellungsreihe, welche wir jetzt mit dem Worte „Zelle“

verbinden, ist Dank den grossen Fortschritten der letzten fünf

Jahrzehnte eine wesentlich andere geworden. Die Schleiden-Schwann’sche

Zellentheorie hat eine durchgreifende Reform erfahren, indem an ihre

Stelle die (besonders an den Namen von +Max Schultze+ geknüpfte)

+Protoplasmatheorie+ getreten ist.

Die Zelle und die Gewebe (Vol. 1/2) · 第 68 / 170 题