II. Die Reizerscheinungen.

Die wunderbarste Eigenschaft des Protoplasma ist seine Reizbarkeit

oder +Irritabilität+[1]. Darunter versteht man, wie Sachs (IV

32a) sich ausdrückt, „die nur den lebenden Organismen eigenthümliche

Art, auf die verschiedensten Einwirkungen der Aussenwelt in dieser

oder jener Weise zu reagiren.“ Durch die Irritabilität scheidet sich

am meisten die belebte von der unbelebten Natur, und wurden in Folge

dessen ältere Naturforscher veranlasst, in ihr den Ausdruck einer

besonderen, nur der organischen Natur zukommenden +Lebenskraft+

zu erblicken.

[1] Durch eine Reihe von Betrachtungen kommt Claude Bernard (IV.

1a) in seinen Vorlesungen über die Phänomene des Lebens zu dem

gleichen Endergebniss: „Arrivés au terme de nos études, nous

voyons qu’elles nous imposent une conclusion très-générale, fruit

de l’expérience, c’est, à savoir, qu’entre les deux écoles qui

font des phénomènes vitaux quelque chose d’absolument distinct

des phénomènes physico-chimiques ou quelque chose de tout à

fait identique à eux, il y a place pour une troisième doctrine,

celle du vitalisme physique, qui tient compte de ce qu’il y a de

spécial dans les manifestations de la vie et de ce qu’il y a de

conforme à l’action des forces générales: l’élément ultime du

phénomène est physique; l’arrangement est vital.“

Die +vitalistische Lehre+ (Vitalismus) hat die moderne

Naturwissenschaft fallen gelassen; anstatt durch Annahme einer

besonderen Lebenskraft, erklärt sie die Reizbarkeit als ein sehr

zusammengesetztes, chemisch-physikalisches Phänomen. Dasselbe ist

von anderen chemisch-physikalischen Phänomenen der unbelebten Natur

nur graduell verschieden, nämlich nur dadurch, dass die äusseren

Einwirkungen eine mit complicirterer Structur versehene Substanz, einen

Organismus, ein hochzusammengesetztes, materielles System, treffen

und dementsprechend in ihm auch eine Reihe complicirterer Vorgänge

verursachen.

Bei dieser mechanischen Auffassung darf man aber nicht in einen

häufig gemachten Fehler verfallen, aus Analogien, die manche

Erscheinungen der unbelebten Natur mit Lebensvorgängen haben, die

letzteren +direct mechanisch+ erklären zu wollen. Hier ist

immer im Auge zu behalten, dass eine Substanz von so verwickelter

Structur wie die lebende Zelle in der unbelebten Natur auch nicht im

Entferntesten ihres Gleichen hat, dass daher auch die Reactionen

einer derartigen Substanz ein entsprechend complicirteres Gepräge an

sich tragen.

Das Gebiet der Reizerscheinungen ist ein sehr umfangreiches, da

es die gesammten Wechselbeziehungen umfasst, welche zwischen

den Organismen und der Aussenwelt stattfinden. Unzählig sind

die von Aussen auf uns einwirkenden Reize und Reizursachen. Der

Uebersichtlichkeit halber wollen wir dieselben in 5 Gruppen

besprechen. Eine Gruppe umfasst die thermischen Reize, eine zweite

die Einwirkungen des Lichtes, eine dritte die Einwirkungen der

Elektricität, eine vierte die mechanischen Reize und eine fünfte

endlich das unerschöpfliche Gebiet der chemischen Reize.

Die Art und Weise, in welcher ein Organismus auf einen dieser Reize

reagirt, bezeichnet man als die Reizwirkung. Dieselbe kann bei den

einzelnen Organismen, auch wenn dieselben von genau dem gleichen Reiz

betroffen werden, sehr ungleich ausfallen. Es hängt dies ganz von

der Structur des Organismus oder von der feineren, für unsere Sinne

allerdings nicht wahrnehmbaren Beschaffenheit der reizbaren Substanz

ab. Die Organismen lassen sich in dieser Beziehung, um einen Vergleich

von Sachs (IV 32a) zu gebrauchen, verschiedenartig konstruirten

Maschinen vergleichen, die durch dieselbe äussere Kraft der Wärme in

Bewegung versetzt, doch je nach ihrer inneren Construction bald diesen,

bald jenen Nutzeffect liefern. +So antworten auch auf die gleiche

Reizursache verschiedene Organismen oft in ganz entgegengesetzter Weise

gemäss ihrer specifischen Structur.+

Wir werden im Folgenden sehen, wie manche Protoplasmakörper durch Licht

gewissermaassen angezogen, andere abgestossen werden, und wie sich

dasselbe Schauspiel bei dem Studium der Wirkung chemischer Substanzen

etc. wiederholt. Man spricht dann von einem +positiven+ und +negativen

Heliotropismus+, einem +positiven+ und +negativen Chemotropismus+,

+Galvanotropismus+, +Geotropismus+ etc.

Aus der besonderen Structur der reizbaren Substanz erklärt sich auch

noch eine Erscheinung, welche man in der Physiologie mit dem Namen

der +specifischen Energie+ belegt hat und welche in mancher Hinsicht

das Gegenstück zu den oben besprochenen Erscheinungen darstellt. Wie

dort auf den gleichen Reiz verschieden gebaute Protoplasmakörper in

ungleicher Weise reagiren, so sehen wir auf der andern Seite, wie sehr

verschiedene Reize, Licht, Elektricität, mechanische Berührung bei

demselben Protoplasmakörper eine gleichartige Reizwirkung hervorrufen.

Eine Muskelzelle antwortet auf jede Art von Reiz durch

Zusammenziehung, eine Drüsenzelle durch Secretion; ein Sehnerv kann

nur Licht empfinden, mag er durch Lichtwellen, durch Elektricität

oder Druck gereizt werden etc. In ähnlicher Weise sind auch die

Pflanzenzellen, wie Sachs gezeigt hat, mit ihren specifischen

Energien ausgerüstet. Ranken und Wurzeln krümmen sich in der

ihnen eigenen Weise, gleichgültig, ob sie durch Licht, durch

Schwerkraft, durch Druck oder elektrischen Strom gereizt werden.

+Die Reizwirkung erhält überall ihr specifisches Gepräge durch die

besondere Structur der reizbaren Substanz, oder in anderen Worten,

die Reizbarkeit ist eine Grundeigenschaft des lebenden Protoplasma,

aber sie äussert sich je nach der specifischen Structur desselben

unter dem Einfluss der Aussenwelt in specifischen Reizwirkungen.+

Denselben Gedankengang hat Claude Bernard (IV 1a) in folgender Weise

ausgedrückt: La sensibilité, considérée comme propriété du système

nerveux, n’a rien d’essentiel ou de spécifiquement distinct; c’est

l’irritabilité spéciale au nerf, comme la propriété de contraction

est l’irritabilité spéciale au muscle, comme la propriété de

sécrétion est l’irritabilité spéciale à l’élément glandulaire.

Ainsi, ces propriétés sur lesquelles on fondait la distinction des

plantes et animaux ne touchent pas à leur vie même, mais seulement

aux mécanismes par lesquels cette vie s’exerce. Au fond tous

ces mécanismes sont soumis à une condition générale et commune,

l’irritabilité.

Bei der allgemeinen Besprechung der Reizbarkeit ist endlich

noch einer besonderen Erscheinung gleich zu gedenken, der

+Reizfortpflanzung oder Reizleitung+. Ein Reiz, der einen

kleinen Punkt an der Oberfläche eines Protoplasmakörpers trifft, ruft

nicht nur an diesem, sondern auch an weit abgelegenen Punkten eine

Reizwirkung hervor. Die Veränderung, die der Protoplasmakörper an

der Reizstelle erfährt, muss sich also bald rascher, bald langsamer

dem ganzen Körper mittheilen. Die Reizleitung ist im Allgemeinen

rascher im thierischen Körper; für die Nerven des Menschen beträgt

sie zum Beispiel 34 Meter in der Sekunde, langsamer verläuft sie im

pflanzlichen Protoplasma.

Man stellt sich vor, dass die reizbare Substanz ein in labilem

Gleichgewicht befindliches System materieller, mit hohen Spannkräften

ausgerüsteter Theilchen ist. In einem solchen System genügt ein

geringer Anstoss eines Theilchens, um auch alle anderen Theilchen

mit in Bewegung zu versetzen, indem das eine auf das andere seine

Bewegung überträgt. Daher erklärt sich auch, dass oft durch eine

kleine Reizursache eine ausserordentlich grosse Reizwirkung

hervorgerufen werden kann, gleichwie ein durch einen Funken

entzündetes Pulverkörnchen eine gewaltige Pulvermasse zur Explosion

bringen kann.

Eigenthümlich für die organische Substanz ist endlich die Fähigkeit,

dass sie nach Aufhören der Reizursache nach einer kürzeren oder

längeren Periode der Ruhe oder der Erholung mehr oder minder wieder in

den ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Ich sage: mehr oder minder.

Denn oft wird auch unter dem Einfluss langdauernder oder häufig

wiederkehrender, gleichartiger Reize die organische Substanz in ihrer

Structur und ihrem Reactionsvermögen dauernd geändert. Es treten

dann Erscheinungen ein, die man unter die allgemeinen Begriffe „der

+Reiznachwirkung+ und der +Reizgewöhnung+“ zusammenfasst.

Ob ein Protoplasmakörper reizbar ist und auf Veränderungen seiner

Umgebung reagirt, sind wir gewöhnlich nicht im Stande wahrzunehmen.

+Die meisten Reizwirkungen bleiben uns verborgen.+ Am deutlichsten

sichtbar werden sie uns in den Fällen, in denen das Protoplasma

durch auffällige Veränderungen seiner Form oder durch Bewegungen den

Reiz beantwortet. Aber wie eben hervorgehoben wurde, ist dies nur

ein beschränktes, kleines Gebiet der Reizwirkung, wenn auch für den

Forscher das wichtigste, weil hier die Untersuchung angreifen kann.

In Folge dessen werden wir denn auch im Folgenden hauptsächlich zu

untersuchen haben, wie das Protoplasma auf die oben angeführten 5

Gruppen von Reizursachen durch Bewegungen antwortet. Dieser Umstand hat

mich auch veranlasst, bei der Besprechung der Lebenseigenschaften der

Elementarorganismen mit der Contractilität zu beginnen.

Die Zelle und die Gewebe (Vol. 1/2) · 第 99 / 170 题