1) Die Aequivalenz der männlichen und weiblichen Erbmasse.

Es ist ein als Wahrheit sich von selbst aufdrängender und daher

gleichsam als +Axiom verwerthbarer Gedanke, dass Ei- und Samenzelle

zwei einander entsprechende Einheiten sind, von denen eine jede mit

allen erblichen Eigenschaften der Art ausgestattet ist und jede daher

gleichviel Erbmasse dem Kind überliefert. Das Kind ist im Allgemeinen

ein Mischproduct seiner beiden Eltern; es empfängt von Vater und

Mutter gleiche Mengen von Idioblasten oder wirksamen Theilchen,

welche Träger der vererbbaren Eigenschaften sind.+

Nun gleichen sich aber nur bei den allerniedrigsten Organismen die

Geschlechtszellen in ihrer Grösse und stofflichen Zusammensetzung;

bei den höheren Organismen bieten sie in beiden Beziehungen die

gewaltigsten Unterschiede dar, so dass in extremen Fällen ein

thierischer Samenfaden kaum den hundertmillionsten Theil eines

Eies oder sogar noch viel weniger ausmacht. Es ist wohl nicht

denkbar, dass die Träger der Anlagen, die a priori nach Zahl und

Eigenschaften als gleichwerthig angenommen werden mussten, derartige

Differenzen in ihrem Volum darbieten können. Dagegen erklärt sich die

Thatsache, dass zwei an Masse ganz verschiedene Zellen die gleiche

Vererbungspotenz besitzen, in sehr einfacher Weise durch die Annahme,

+dass in ihnen Substanzen von sehr verschiedenem Werth für die

Vererbung, idioblastische und nicht idioblastische, neben einander

enthalten sind.+

Hieraus erwächst für uns die Aufgabe, im Ei und Samenfaden das

Idioplasma aufzusuchen und von den übrigen Substanzen zu sondern.

Zunächst wird von vornherein kein Zweifel darüber bestehen, dass die

im Ei eingeschlossenen Reservestoffe, Fettkügelchen, Dotterplättchen

etc. in die Kategorie der für die Vererbung unwirksamen Keimstoffe

zu rechnen sind. Wenn wir von denselben aber auch ganz absehen, so

sind Ei- und Samenzelle noch immer nicht gleichwerthig hinsichtlich

der Menge ihrer übrigen Bestandtheile. Denn auch das Protoplasma

einer grossen Eizelle beträgt nach Abzug aller Dottereinschlüsse

ausserordentlich viel mehr als die Gesammtsubstanz eines Samenfadens;

es entspricht daher gleichfalls nicht der oben gestellten Bedingung.

Derselben genügt nur ein Theil der Ei- und Samenzelle; das ist ihre

Kernsubstanz.

Das Studium der Befruchtungserscheinungen im Thier- und Pflanzenreich

liefert hierfür die untrüglichsten Beweise.

Wie im siebenten Capitel beschrieben wurde, besteht das Wesen des

Befruchtungsprocesses darin, dass ein vom Samenfaden und ein von der

Eizelle abstammender Kern, ein Samenkern und ein Eikern, ein jeder

begleitet von seinen Centralkörperchen, sich zusammenlegen und zu

einem Keimkern verschmelzen, von dem in weiterer Folge durch vielmals

wiederholte Theilprocesse alle Kerne des entwickelten Organismus

abstammen. Bei den Infusorien legen sich sogar zwei Individuen nur

vorübergehend aneinander, um die Wanderkerne auszutauschen, welche

darauf mit den stationären Kernen der Paarlinge verschmelzen.

Soweit die genaueste Beobachtung zeigt, liefern Ei- und Samenkern

völlig gleichwerthige Stoffmengen zur Bildung des Keimkerns, und zwar

gleich viel Polsubstanz, die ich den Kernbestandtheilen hinzurechne,

und gleich viel Nucleïn.

Die Gleichwerthigkeit der Polsubstanz hat Fol (VII. 14) bewiesen. Für

die Gleichwerthigkeit des Nucleïns sprechen in unwiderleglicher Weise

die Beobachtungen van Benedens (VI. 4b) über den Befruchtungsprocess

von Ascaris megalocephala.

Wir ziehen somit aus den Thatsachen der Befruchtungslehre den

wichtigen Schluss:

+Da bei der Befruchtung die Kernsubstanzen (Nucleïn und

Polsubstanz) die einzigen an Masse äquivalenten Stoffe sind, die

sich zu einer neuen Anlage, dem Keimkern, vereinigen, so können sie

auch allein die von den Eltern auf das Kind übertragenen Erbmassen

sein.+ Wie sich hierbei Nucleïn und Polsubstanz zum Problem des

Idioplasma verhalten, entzieht sich wohl zur Zeit einer Beantwortung.

2) Die gleichwerthige Vertheilung der sich vermehrenden Erbmassen auf

die aus dem befruchteten Ei hervorgehenden Zellen.

Eine gleichmässige Vertheilung der sich vermehrenden Erbmasse

zwischen den Descendenten der Eizelle wird durch zahlreiche

Thatsachen der Zeugung und Regeneration unumgänglich verlangt: zuerst

durch die einfache Thatsache, dass jeder Organismus wieder zahlreiche

Ei- oder Samenzellen hervorbringt, die wieder dieselbe Erbmasse in

der gleichen Menge enthalten, wie die Geschlechtszellen, aus denen er

entstanden ist.

Zweitens wird diese Annahme nothwendig gemacht durch die Beobachtung,

dass bei vielen Pflanzen und ebenso auch bei vielen niederen Thieren

fast jeder kleinste Zellencomplex des Körpers im Stande ist, das

Ganze aus sich zu reproduciren.

Wird das Moospflänzchen Funaria hygrometrica zu einem feinen

Brei zerhackt, so lässt sich auf feuchter Erde aus jedem

kleinsten Fragment wieder ein ganzes Moospflänzchen züchten. Die

Süsswasserhydra lässt sich in kleine Stückchen zerschneiden,

von denen sich jedes wieder zu einer ganzen Hydra mit allen

ihren Eigenschaften umbildet. Bei einem Baum können sich an den

verschiedensten Stellen durch Wucherung vegetativer Zellen Knospen

bilden, die zu einem Spross auswachsen, der, vom Ganzen abgetrennt

und in Erde verpflanzt, sich bewurzelt und zu einem vollständigen

Baum wird. Bei Cölenteraten, manchen Würmern und Tunicaten ist die

ungeschlechtliche Vermehrung auf vegetativem Wege eine ähnliche, da

fast an jeder Stelle des Körpers eine Knospe entstehen und zu einem

neuen Individuum werden kann. Bei Bougainvillea ramosa zum Beispiel

(Fig. 168) entwickeln sich neue Individuen nicht nur als Seitenzweige

des Hydroidenstöckchens, sondern auch aus Stolonen, die wurzelartig

sich auf irgend einer Unterlage ausbreiten und zur Befestigung des

Stöckchens dienen.

Drittens zeigen viele Vorgänge der Regeneration oder Wiedererzeugung

verloren gegangener Theile, dass in der Zelle ausser den offenbar

gewordenen Eigenschaften auch noch andere, latente Eigenschaften

schlummern, welche durch die abnormen Bedingungen zur Entfaltung

gebracht werden können.

Ein abgeschnittener und ins Wasser gestellter Weidenzweig entwickelt

wurzelbildende Zellen an seinem unteren Ende, und so wird hier von

Zellen, die im Plane des ursprünglichen Ganzen eine sehr abweichende

Function zu erfüllen hatten, eine den neuen Bedingungen entsprechende

Aufgabe übernommen, ein Beweis, dass die Anlage dazu in ihnen gegeben

war. Und so können sich umgekehrt auch aus abgeschnittenen Wurzeln

Laubsprosse bilden, die dann zu ihrer Zeit selbst männliche und

weibliche Geschlechtsproducte hervorbringen. In diesem Fall stammen

also direct aus Zellbestandtheilen einer Wurzel Geschlechtszellen ab,

die als solche wieder zur Reproduction des Ganzen dienen. Aehnliche

Verhältnisse zeigen nach den Untersuchungen von Loeb (IX. 17)

einzelne Hydroidpolypen.

[Illustration: =Fig. 168. Bougainvillea ramosa.= Aus

~Lang~.

_h_ Hydranthen, welche Medusenknospen (_mk_) erzeugen

(Amme). _m_ Losgelöste Meduse Margelis ramosa.]

Die Botaniker hängen zum grössten Theil der Lehre an, die kürzlich

noch de Vries (IX. 30) gegen Weismann vertheidigt und in den Satz

zusammengefasst hat, dass +alle oder doch weitaus die meisten

Zellen des Pflanzenkörpers die sämmtlichen erblichen Eigenschaften

der Art im latenten Zustand enthalten. Dasselbe lässt sich auf Grund

von Thatsachen von niedrigen thierischen Organismen sagen+. Für

höhere Thiere kann man den Beweis allerdings nicht führen; deswegen

ist man aber nicht zu der Folgerung gezwungen, dass die Zellen der

höheren und niederen Organismen insofern verschieden wären, als

die letzteren alle Eigenschaften der Art im latenten Zustand, also

die Gesammtheit der Erbmasse, die ersteren dagegen nur noch Theile

von ihr enthielten. Denn ebenso nahe liegt der Schluss, dass bei

den höheren Thieren das Unvermögen der meisten Zellen, latente

Eigenschaften zu entfalten, an den äusseren Bedingungen liegt, z. B.

an der zu grossen Differenzirung des Zellkörpers, in welche die

Erbmasse eingeschlossen ist, und an anderen derartigen Verhältnissen.

Kein geringerer als Johannes Müller (IX. 18) hat schon die Frage

aufgeworfen: „Wie kommt es, dass gewisse Zellen der organischen

Körper, den anderen und der ersten Keimzelle gleich, doch nichts

erzeugen können, als ihres Gleichen, d. h. Zellen, aber keineswegs

der Keim zu einem ganzen Organismus werden können? wie die Hornzellen

zwar neben sich durch Aneignung der Materie neue Hornzellen, die

Knorpelzellen neue Knorpelzellen in sich bilden, aber keine Embryonen

oder Knospen werden können?“ Und er hat auf diese Frage geantwortet:

„Dieses kann davon abhängen, dass diese Zellen, wenngleich die

Kraft zur Bildung des Ganzen enthaltend, doch durch eine specielle

Metamorphose ihrer Substanz in Horn und dergleichen eine solche

Hemmung erfahren haben, dass sie sowohl bald ihre Keimkraft am

Stammorganismus verlieren und todt geworden sich abschuppen, als

auch, vom Stamm des Ganzen getrennt, nicht wieder Ganzes werden

können.“

Mag man indessen über die Verhältnisse bei den höheren Thieren

denken wie man will, für unsere Zwecke genügt schon vollständig

die Erkenntniss, dass +bei den Pflanzen und bei niederen Thieren

alle vom Ei abstammenden Zellen in gleichen Verhältnissen Erbmasse

enthalten. Dieselbe muss daher vor jeder Theilung in den Zellen sich

durch Wachsthum auf das Doppelte vermehren. Alle Idioblasten müssen

sich theilen und müssen dann in qualitativ und quantitativ gleichen

Beträgen auf die Tochterzellen übertragen werden.+

Denselben Gesichtspunkt hat Nägeli entwickelt (IX. 20 S. 531), indem

er erklärt: „Das Idioplasma zerfällt, indem es sich fortwährend

im entsprechenden Maasse vermehrt, bei den Zelltheilungen, durch

welche der Organismus wächst, in ebenso viele Partieen, die den

einzelnen Zellen zukommen.“ Daher ist „jede Zelle des Organismus

idioplasmatisch befähigt, zum Keim für ein neues Individuum zu

werden. Ob diese Befähigung sich verwirklichen kann, hängt von der

Beschaffenheit des Ernährungsplasmas ab“.

Wenn wir von diesem zweiten Gesichtspunkte aus die Lebensprocesse

der Zellen überblicken, so kann es wohl wiederum keinem Zweifel

unterliegen, dass von allen uns bekannten Zelltheilen die

Kernsubstanz allein allen geltend gemachten Bedingungen und zwar in

vollem Maasse genügt.

In allen Elementartheilen bei Pflanzen und Thieren zeichnet sich der

Kern durch eine überraschende Gleichförmigkeit aus: Wenn wir von

einzelnen Ausnahmen absehen, die eine besondere Erklärung erheischen,

erscheint uns der Kern in allen Elementartheilen desselben Organismus

immer nahezu in derselben Form und Grösse, während das Protoplasma

an Masse ausserordentlichem Wechsel unterworfen ist. In einer

Endothelzelle, einem Muskel- oder Sehnenkörperchen, ist der Kern

nahezu ebenso beschaffen und ebenso substanzreich, wie in einer

Epidermis-, einer Leber- oder Knorpelzelle, während in dem ersten

Falle das Protoplasma nur noch in Spuren nachweisbar, im letzteren

reichlicher vorhanden ist.

Aber wichtiger als dies, sind die so auffälligen, +complicirten

Erscheinungen des Kerntheilungsprocesses+, die im Lichte unserer

Theorie erst eine tiefere Bedeutung gewinnen und dem Verständniss

erschlossen werden. Die Anordnung der Substanz in Fäden, die aus

kleinen, aneinander gereihten Mikrosomen bestehen, die Schleifen-

und Spindelbildung, die Halbirung der Fäden ihrer Länge nach und

die Art ihrer Vertheilung auf die Tochterkerne hat doch offenbar

keinen anderen Zweck, als die Kernsubstanz in zwei gleiche Hälften zu

zerlegen und den Tochterzellen zuzutheilen.

Sehr treffend hat schon Roux, von andern Gesichtspunkten als den oben

ausgeführten ausgehend, „+die Kerntheilungsfiguren als Mechanismen

bezeichnet, welche es ermöglichen, den Kern nicht bloss seiner Masse,

sondern auch der Masse und Beschaffenheit seiner einzelnen Qualitäten

nach zu theilen+.“ „Der wesentliche Kerntheilungsvorgang ist die

Theilung der Mutterkörner; alle übrigen Vorgänge haben den Zweck,

von den durch diese Theilung entstandenen Tochterkörnern desselben

Mutterkornes immer je eines in das Centrum der einen, das andere in

das Centrum der andern Tochterzelle sicher überzuführen.“ Vertauschen

wir in diesem Satz das Wort „Mutterkorn“ mit dem Wort „Idioblast“, so

haben wir den Process der Kernsegmentirung mit der Vererbungstheorie

in Verbindung gesetzt.

Bei der Bedeutung der Kernsubstanz als Erbmasse begreift es sich

auch, warum dieselbe den gröberen Vorgängen des Stoffwechsels, wie

sie sich im Protoplasma abspielen, mehr entzogen und zum besseren

Schutz in so auffälliger Weise in ein mit besonderer Membran

versehenes Bläschen eingeschlossen worden ist.

Die Zelle und die Gewebe (Vol. 1/2) · 第 163 / 170 题