II. Neuere Zeugungs- und Entwicklungstheorieen.

Die neuen Zeugungstheorieen sind vor allen Dingen von Darwin (IX.

6), Spencer (IX. 26), und Nägeli (IX. 20), von mir (IX. 10–13) und

Strasburger (IX. 27, 28), von Weismann (IX. 31–34) und de Vries (IX.

30) ausgearbeitet worden. In ihnen erscheint der schroffe Gegensatz,

in welchem sich früher die Theorieen der Evolution und der Epigenese

einander gegenüberstanden, in vieler Hinsicht vermittelt, so dass

sie in einigen Beziehungen als eine Fortbildung evolutionistischer

Ansichten, in anderen Beziehungen ebenso gut als eine tiefere

Durchführung epigenetischer Ansichten bezeichnet werden können,

wie der denkende Leser leicht herausfühlen wird. Von den alten

aber unterscheiden sich die neuen Lehren, trotzdem sie nicht mehr

als den Namen von Hypothesen verdienen, dadurch, dass sie sich auf

einem reichen und wohl gesicherten Schatz zum Theil fundamentaler

Thatsachen aufbauen.

Es würde mich zu weit führen, wollte ich hier eine gesonderte

Darstellung der Ansichten der oben genannten Forscher geben, die

trotz Uebereinstimmung in vielen wesentlichen Dingen in Einzelheiten

doch wieder weit auseinandergehen. Ich werde mich daher auf eine

kurze Wiedergabe dessen, was mir die +Quintessenz der modernen

Zeugungs- und Entwicklungstheorieen+ zu sein scheint, beschränken.

Alle die zahlreichen Eigenschaften, welche in dem entwickelten

Organismus wahrgenommen werden, sind in den Geschlechtsproducten

als Anlagen enthalten. Sie werden von dem Erzeuger wieder auf das

Zeugungsproduct übertragen und können insofern als dessen Erbmasse

(Idioplasma, Nägeli) bezeichnet werden. Jede Zeugung und jeder

Entwicklungsakt ist daher keine Neubildung, keine Epigenesis,

sondern eine Umbildung, eine Verwandlung einer Anlage oder einer mit

potentiellen Kräften ausgestatteten Substanz in einen entwickelten

Organismus, der seinerseits wieder Anlagen erzeugt, ähnlich der

Anlage, aus der er selbst hervorgegangen ist.

Bezeichnen wir den ausgebildeten Organismus als einen Makrokosmus,

so stellt im Gegensatz zu ihm die Erbmasse einen Mikrokosmus dar,

zusammengesetzt aus zahlreichen, gesetzmässig angeordneten,

verschiedenartigen Stofftheilchen, die mit ihren eigenen besonderen

Kräften ausgerüstet Träger der erblichen Eigenschaften sind. Wie

Pflanze und Thier sich zuweilen in Milliarden von Elementartheilen,

in die Zellen, zerlegen lassen, so ist jede Zelle selbst wieder

aus sehr zahlreichen, kleinen, hypothetischen Elementartheilchen

aufgebaut.

Darwin, Spencer, Nägeli, de Vries haben ihren hypothetischen

Einheiten verschiedene Namen beigelegt, obwohl sie im Wesentlichen

unter denselben Aehnliches verstehen. Darwin (IX. 6) nennt sie in

seiner provisorischen Hypothese der Pangenesis +Keimchen oder

Gemmulae+, Spencer (IX. 26) spricht in seinen Principien der

Biologie von +physiologischen Einheiten+, Nägeli (IX. 20) von

Idioplasmatheilchen oder Micellgruppen und de Vries (IX. 30) in

Anlehnung an Darwins Pangenesis von Pangenen.

Was sind denn nun aber diese kleineren Elementareinheiten der Zellen,

für welche ich im Folgenden das Wort +Idioblasten+ gebrauchen

will, in Anlehnung an Nägeli, welcher über die uns beschäftigenden

Fragen nach meiner Meinung wohl die scharfsinnigsten Erörterungen

angestellt hat?

Bei der Beantwortung der Frage ist im Auge zu behalten, dass sich

eine scharfe Definition für den Begriff zur Zeit nicht geben lässt,

in der Weise wie die Chemie und Physik ihre Atome und Moleküle zu

definiren vermag. Wir bewegen uns auf einem noch sehr dunklen Gebiet,

etwa wie die Naturforscher des vorigen Jahrhunderts, als sie für den

thierischen Körper einen Aufbau aus Elementareinheiten nachzuweisen

versuchten. Naturgemäss wird die Gefahr, auf Abwege zu gerathen, um

so grösser werden, je mehr man beim Ausbau einer solchen Hypothese

auf das Specielle einzugehen versucht. Ich werde mich daher so weit

als möglich nur an die allgemeinsten Eigenschaften zu halten suchen.

Die hypothetischen Idioblasten sind die kleinsten Stofftheilchen,

in welche sich die Erbmasse oder das Idioplasma zerlegen lässt, und

welche in ihm in grosser Zahl und verschiedener Qualität enthalten

sind. Sie sind je nach ihrer verschiedenen stofflichen Natur die

Träger besonderer Eigenschaften und rufen durch directe Wirkung oder

durch verschiedenartig combinirtes Zusammenwirken die unzähligen,

morphologischen und physiologischen Merkmale hervor, welche wir an

der Organismenwelt wahrnehmen. Sie lassen sich, um mich zweier Bilder

zu bedienen, einmal den Buchstaben des Alphabeths vergleichen, die

gering an Zahl, doch durch ihre verschiedene Combination Wörter und

durch Combination von Wörtern wieder Sätze von verschiedenartigstem

Sinn bilden. Oder sie sind den Tönen vergleichbar, durch deren

zeitliche Aufeinanderfolge und gleichzeitige Combination sich

unendliche Harmonieen erzeugen lassen.

„Wie die Physik und die Chemie,“ bemerkt de Vries, „auf die Moleküle

und die Atome zurückgehen, so haben die biologischen Wissenschaften

zu diesen Einheiten durchzudringen, um aus ihren Verbindungen die

Erscheinungen der lebenden Welt zu erklären.“

So denkt sich Nägeli „die Merkmale, Organe, Einrichtungen,

Functionen, die alle uns nur in sehr zusammengesetzter Form

wahrnehmbar sind, im Idioplasma in ihre wirklichen Elemente zerlegt.“

Als solche bezeichnet de Vries Stofftheilchen, welche das Vermögen

besitzen, Chlorophyll oder Blumenfarbstoff, Gerbsäure oder ätherische

Oele, und fügen wir weiter hinzu, Muskelsubstanz, Nervensubstanz etc.

zu bilden.

Aehnliche Ideen sind in etwas anderer Fassung und von anderen

Gesichtspunkten aus von Sachs (IX. 25) in seinem Aufsatz „Stoff

und Form der Pflanzenorgane“ ausgesprochen worden, wenn er sagt:

„Man muss ebensoviele specifische Bildungsstoffe annehmen, als

verschiedene Organformen an einer Pflanze zu unterscheiden sind.“ Man

muss sich vorstellen, dass „sehr kleine Quantitäten gewisser Stoffe

jene Stoffmassen, mit denen sie gemischt sind, dazu bestimmen, in

verschiedenen organischen Formen zu erstarren“.

Während wir uns nur unsicher zur Zeit ausdrücken können, wenn es sich

darum handelt, die specifische Natur eines einzelnen Idioblasten

anzugeben, können wir dagegen bestimmtere Schlüsse hinsichtlich

einiger ihrer allgemeinen Eigenschaften ziehen.

Es lässt sich erstens leicht als eine Denknothwendigkeit erweisen,

dass +die hypothetischen Idioblasten das Vermögen besitzen

müssen, gleich den höheren Elementareinheiten, den Zellen, sich

durch Theilung zu vervielfältigen+. Denn vom Ei erhält ja jede

Theilhälfte und von dieser wieder jede folgende Tochterzelle

Stofftheilchen zuertheilt, welche die Träger specifischer

Eigenschaften sind; also muss eine Vermehrung derselben während

des individuellen Entwicklungsprocesses stattfinden; sie müssen

fortgesetzt theilbar sein und müssen daher auch das Vermögen

eigenen Wachsthums besitzen, ohne welche fortgesetzte Theilbarkeit

selbstverständlicher Weise nicht denkbar ist. Mit logischer

Consequenz nehmen daher Darwin, Nägeli und de Vries +Wachsthum und

Theilbarkeit+ für ihre Keimchen, ihre Idioplasmatheilchen und ihre

Pangene an.

Die Annahme der Theilbarkeit gestattet uns noch einen zweiten Schluss

über die Natur der Idioblasten zu ziehen, den Schluss nämlich,

dass sie ihrem Wesen nach mit den Atomen und Molekülen der Chemie

und Physik nicht identisch sein können; denn die ersteren sind

untheilbar, die letzteren zwar zerlegbar, aber nur in Theile, welche

nicht mehr die Eigenschaften des Ganzen besitzen. Ein bestimmtes

Eiweissmolekül kann nicht wachsen, ohne seine Natur zu verändern;

denn wenn es sich neue Atomgruppen anlagert, tritt es in neue

Verbindungen ein, wodurch sein früheres Wesen aufgehoben wird, und

ebenso wenig kann es in zwei gleichartige Eiweissmoleküle zerfallen,

da jede Theilung des Moleküls ungleichwerthige Atomgruppen liefert.

Daher sind die Idioblasten nicht identisch mit den von Elsberg und

Häckel (IX. 8b) angenommenen Plastidulen. Denn letztere besitzen

nach Häckel einmal alle die physikalischen Eigenschaften, welche die

Physik den Molekülen oder den zusammengesetzten Atomen überhaupt

zuschreibt, ausserdem aber noch besondere Attribute, welche ihnen

ausschliesslich eigenthümlich sind, nämlich „die Lebenseigenschaften,

durch welche sich überhaupt das Lebendige vom Todten, das Organische

vom Anorganischen unterscheidet“.

Unsere Einheiten, die Keimchen Darwins, die Pangene von de Vries, die

physiologischen Einheiten von Spencer müssen somit zusammengesetztere

Einheiten, wenigstens Molekülgruppen sein. In dieser Grundanschauung

stimmen alle eben genannten Forscher überein. So bemerkt Spencer: „Es

scheint nichts Anderes übrig zu bleiben, als anzunehmen, dass die

chemischen Einheiten sich zu Einheiten unendlich viel complicirterer

Art zusammenthun, als sie selbst sind, so complicirt sie auch sein

mögen, und dass in jedem Organismus die durch eine solche weitere

Verbindung hoch zusammengesetzter Moleküle erzeugten physiologischen

Einheiten einen mehr oder weniger verschiedenen Charakter besitzen.“

Wenn wir uns auf den Standpunkt der früher besprochenen Nägeli’schen

Hypothese von der Molekularstructur organisirter Körper stellen, so

können wir uns mit Nägeli von der Beschaffenheit der Idioblasten

folgende Vorstellung bilden. „Ebenso wenig wie Moleküle, können sie

einzelne Micellen (krystallinische Molekülgruppen) sein, denn wenn

diese auch als Gemenge von verschiedenen Albuminatmodificationen

ungleiche Eigenschaften besässen, so würde ihnen doch die Fähigkeit,

sich zu vermehren und neue gleiche Micellen zu bilden, mangeln. Wir

finden alle Bedingungen für die Beschaffenheit der Keimchen bloss in

unlöslichen und festverbundenen Gruppen von Albuminatmicellen; nur

diese können vermöge ihrer ungleichen Anordnung alle erforderlichen

Eigenschaften annehmen und vermittelst Einlagerung von Micellen in

beliebigem Maasse wachsen und durch Zerfallen sich vermehren. Die

Pangenesiskeimchen müssen also kleine Mengen von Idioplasma sein.“

An die vorstehende Erörterung lässt sich die Frage anknüpfen: welche

Vorstellung können wir uns von der +Grösse und Zahl der in einer

Gesammtanlage enthaltenen Idioblasten+ machen?

Was die Grösse betrifft, so müssen jedenfalls die Idioblasten

ausserordentlich klein sein, da in dem winzigen Samenfaden

alle erblichen Anlagen eines hoch zusammengesetzten Organismus

vorhanden sein müssen. Nägeli hat denn versucht, sich auf Grund von

Berechnungen eine ungefähre Vorstellung über diesen wichtigen Punkt

zu machen. Er geht von der Annahme aus, dass die hypothetische Formel

der Chemiker mit 72 Atomen Kohlenstoff (C_{72}H_{106}N_{18}SO_{22})

nicht das Eiweissmolekül, sondern ein aus mehreren Molekülen

krystallinisch gebautes Micell darstellt. Das absolute Gewicht

desselben beträgt den trillionsten Theil von 3,53 mg. Das specifische

Gewicht des trockenen Eiweisses ist 1,344. Daraus folgt, dass 1

Cubikmikromillimeter nahezu 400 Millionen Micellen einschliesst.

Das Volum eines solchen Micells berechnet Nägeli auf Grund einiger

weiterer Voraussetzungen auf 0,0000000021 C.-Mik. Unter der

Voraussetzung ferner, dass die Micellen prismatisch und bloss durch

zwei Schichten von Wassermolekülen überall getrennt sind, würden

auf einem Flächenraum von 0,1 Q.-Mik. 25000 Micellen Platz finden.

In einem Körperchen von der Grösse eines Samenfadens würden daher

immerhin eine beträchtliche Menge gruppenweise vereinter Micellen

oder Idioblasten Platz haben können. Nach dieser Richtung stösst die

vorgetragene Theorie auf keine Schwierigkeiten.

Logische Denkoperationen gewinnen für die Naturforschung um so

mehr an Werth, als sich zeigen lässt, dass sie mit wahrnehmbaren

Thatsachen in Harmonie stehen. Zu Gunsten der oben gemachten Annahme,

dass die Idioblasten sich durch Wachsthum und Selbsttheilung

vermehren, lassen sich denn auch folgende Beobachtungen geltend

machen:

+Die Fähigkeit der Selbsttheilung+ kommt nicht nur der einzelnen

Zelle als dem Elementarorganismus zu, sondern nachgewiesenermaassen

kleinen, in der Zelle eingeschlossenen, besonderen Stoffmengen. So

vermehren sich durch Einschnürung die Chlorophyll-, Stärke- und

Farbstoffbildner; die an der Grenze des mikroskopisch Wahrnehmbaren

stehenden Polkörperchen betheiligen sich an der Kernsegmentirung

durch Einschnürung; die Kernsegmente selbst zerfallen durch

Längsspaltung in Tochtersegmente, und dies beruht, wie man vielfach

annimmt, darauf, dass im Mutterfaden qualitativ verschiedene

Einheiten, Mutterkörner, hinter einander aufgereiht sind, welche

sich in zwei Tochterkörner einschnüren und sich dann auf die

Tochtersegmente gleichmässig vertheilen.

Wenn es sich bei allen diesen Theilungen auch nicht um Idioblasten

handelt, für welche wir eine viel geringere Grösse angenommen haben,

so dürfen wir doch in ihnen Idioblastengruppen erblicken. Das

Werthvolle der angeführten Beobachtungen für unsere Theorie besteht

darin, dass sie uns lehren, wie in der Zelle kleine Stoffmengen

selbständig wachsen und sich durch Theilung vervielfältigen können.

Endlich sei noch eine letzte Annahme der Idioblastentheorie kurz

berührt.

Wenn aus einer Summe einzelner Anlagen ein bestimmter Organismus

zu Stande kommen soll, müssen die einzelnen Anlagen während des

Entwicklungsprocesses sich in einer regelmässigen Folge entfalten.

Aus Buchstaben entstehen Worte und aus Wörtern bestimmte Sätze mit

einem logischen Inhalt, und desgleichen entstehen aus Einzeltönen

Harmonieen und ganze Tonwerke nur durch zweckentsprechende

Verknüpfung der Grundelemente. So müssen wir denn auch annehmen,

dass in der Gesammtanlage die zahlreichen Idioblasten in einer

gesetzmässigen Zusammenordnung enthalten sind. Hier liegt der für

unsere Vorstellung mit den grössten Schwierigkeiten verbundene Theil

der Theorie.

* * * * *

Im Vorhergehenden sind einige logische Grundlagen für eine

molekularphysiologische Zeugungs- und Vererbungstheorie

hauptsächlich im Anschluss an Nägeli entwickelt worden. Es wird

Sache der zukünftigen Forschung sein, durch Beobachtung und

Experiment Beweismaterial für die Richtigkeit der einzelnen

Annahmen herbeizuschaffen und dadurch das Gedankengebäude mit

sinnlich wahrnehmbaren und daher der Beobachtung und dem Experiment

zugänglichen Verhältnissen in Beziehung zu setzen. Ebenso wie

der physiologische Gedanke von dem Aufbau der Organismenwelt aus

Elementareinheiten und von der darauf begründeten Uebereinstimmung

in der Structur der Pflanzen und Thiere einen realen Inhalt in dem

Erfahrungsschatz der Zellen- und Protoplasmatheorie gewonnen hat,

so muss ein entsprechender Zustand auch für die Vererbungstheorie

erstrebt werden. Mehrere Versuche sind auch bereits schon in dieser

Richtung gemacht worden. Sie knüpfen an die bei der Befruchtung der

Thiere, Pflanzen und Infusorien beobachteten Erscheinungen an.

Die Zelle und die Gewebe (Vol. 1/2) · 第 158 / 170 题