1. durch die atmosphärische Luft, nämlich:

a) Sauerstoff, der sich im Wasser der Oberfläche auflöst und daselbst

den Zustand der Sättigung erhält. Derselbe wird durch Diffusion und

hauptsächlich durch die thermische und mechanische Konvektion von den

oberen Schichten des Wassers in die tieferen geführt. Durch seine

Berührung mit der Luft und die Ausscheidung der chlorophyllhaltigen

Gewächse ist das Seewasser mit Sauerstoff gesättigt: es ist

lufthaltiges Wasser. Da die Lösbarkeit des Sauerstoffes im Wasser

grösser ist, als die des Stickstoffes, so ist die im Wasser

aufgelöste Luft an Sauerstoff reicher als die atmosphärische und

enthält ⅓ Sauerstoff und ⅔ Stickstoff.

b) Die im Regenwasser aufgelösten organischen Stoffe, welche nach dem

Studium des Herrn +A. Levy+ am Observatorium zu Montsouris bei

Paris wie folgt geschätzt werden können: Auf ein Liter kommen:

Ammoniak 2.3 _mg_

Salpetersäure, salpetrige Säure }

Nitrate und Nitrite } 0.9 „

Organische durch übermangansaures

Kali oxydierbare Stoffe (Staub etc.) 49.0 „

Wenn wir annehmen, es falle im Durchschnitt jährlich eine Schicht von

0.9 _m_ meteorisches Wasser, so stellt dies folgende Quantitäten

dar, welche ich unter zwei Formen angebe: nämlich die Wassermenge,

die auf einen Quadratkilometer, und die, welche auf die ganze

Oberfläche des Genfersees fällt, um mich an das bis jetzt benutzte

Beispiel zu halten.

Pro qkm: Auf dem Genfersee:

Ammoniak 2.1 Tonnen 1200 Tonnen

Salpetersäure etc. 0.8 „ 460 „

Oxydierb. organ. Stoffe 44.1 „ 25500 „

c) Durch den Transport fester Stoffe, die durch die Atmosphäre

herbeigeführt werden, nämlich: der organische Staub, die

vegetabilischen Körperteile, die Vögel und Insekten, welche im

See ertrinken oder ihre Exkremente da fallen lassen; die Eier der

Luftinsekten, aus welchen die Wasserlarven entstehen, etc.

2. Durch die Zuflüsse gelangen in den See mineralisches Alluvium und

organische Stoffe. Letztere befinden sich:

a) im Zustande aufgelöster Stoffe. Das Wasser der Zuflüsse ist das

Waschwasser des ganzen zum Seebecken gehörenden Flussbettes, das

Wasser, welches den Boden von den löslichen Stoffen, namentlich von

den Abfällen des vegetabilischen und animalischen Lebens befreit. Es

reisst das Wasser der Aborte und Kloaken der Städte, Fabriken, das

durch die Humussubstanzen gebräunte Wasser der torfigen Moräste mit.

Im Rhônewasser im Wallis hat +Buenzod+ ein auflösliches Residuum von

23 _cg_ per Liter gefunden, während das Wasser des Lac Leman nur

17.5 _cg_ enthält. Da die mikroskopische Analyse des Seeschlammes

keine Spur von krystallinischen Niederschlägen gezeigt hat, ist

es wahrscheinlich, dass der Unterschied (5.5 _cg_ auf den Liter)

grösstenteils durch organische Stoffe gebildet wird.

b) In unaufgelöstem Zustande als schwebende Materie: Tierleichen und

Wasser- und Landpflanzen oder deren Teile. Diese Zufuhr ist sehr

bedeutend. Ich kenne aber kein Mittel, sie zu schätzen und in Zahlen

anzugeben.

Auf diese Weise erhält der See eine genügende Quantität organischer und

anorganischer Stoffe, um die durch Gasdiffusion, durch den Abflusskanal

und die Fossilisation verlorenen zu ersetzen.

Wenn man aber die Verschiedenheiten dieser Bezugsquellen, ihre

gegenseitige Unabhängigkeit, ihre Variabilität, den völligen Mangel

an Wechselbeziehungen zwischen Zufluss und Abfluss erwägt, so

scheint es zuerst, dass die chemische Zusammensetzung des Seewassers

sehr verschieden sein muss, dass die Jahreszeiten, Jahrgänge und

Zufälle Veränderungen herbeiführen müssen. Es ist das jedoch nicht

der Fall. Wir besitzen zahlreiche Analysen des Genferseewassers,

darunter zwölf vollständige, allgemeine, und etwa hundert partielle,

die zu verschiedenen Zeiten, von verschiedenen Chemikern nach

verschiedenen Methoden und zu verschiedenen Zwecken vorgenommen

worden sind. Kompetente Fachmänner, welche diese Analysen prüften,

haben festgestellt, dass dieselben hinsichtlich des Wesentlichen

übereinstimmen. Die hie und da zu Tage tretenden Verschiedenheiten sind

lokale, und verschwinden bald durch Diffusion oder durch mechanische

Mischung der grossen Wassermasse.

Die Ursache dieser fortdauernden Gleichmässigkeit der Zusammensetzung

muss in der ungeheuren Grösse der erforschten Wassermasse gesucht

werden. Der Genfersee misst ungefähr 89000 Millionen _cm_. Wenn wir den

Inhalt dieses Wasserbeckens mit irgend einer Substanz um ein Milligramm

pro Liter ändern wollten, so müssten wir 89000 Tonnen à 1000 _kg_ von

dieser Substanz hineingiessen oder dem See entziehen. Nun vermögen

keine auch noch so mächtigen Kräfte, ausgenommen ein Kataklysmus,

irgend eine Substanz in so grosser Menge auf unregelmässige Weise

dem See zuzuführen. Dieselbe Beweisführung muss für die meisten

Seen gelten; denn obschon das Volumen der Gewässer des Lac Leman im

Verhältnis zur Ausdehnung seines Zuflussbeckens ein grosses ist,

so liegt doch in diesem Verhältnis der beiden Quantitäten nichts

Ausserordentliches.

Wir müssen also annehmen, dass die Zusammensetzung des Seewassers eine

konstante, unveränderliche ist; dass die Tiere und Pflanzen in einem

Medium leben und sterben, das in chemischer Beziehung stets dasselbe

bleibt.

Wie die chemische Zusammensetzung des Ozeans fast immer und überall

dieselbe ist, so ist auch die chemische Zusammensetzung eines

Süsswassersees eine unveränderliche.

Anderseits ist es wahrscheinlich, ja gewiss, dass es von einem See zum

andern ziemlich grosse Verschiedenheiten geben kann, welche von der

petrographischen Natur des zum See gehörigen Flussbeckens herrühren

oder von dem Kulturstand des den See umgebenden Landes und der

Verhältnisse, welche dieser Kulturzustand bedingt, oder von welchen er

bedingt wird (Humusbestand und Klima).

Der Vorrat an organischen Stoffen im See erneuert sich also durch

das Hinzukommen neuer Materien, welche die weggeführten ersetzen.

Es ist klar, dass der grösste Teil der Stoffe durch den Abfluss dem

See entzogen wird. Das gestattet uns annähernd die Intensität eines

solchen Stoffwechsels im Lac Leman, der uns als Beispiel gedient, zu

berechnen. Die Wassermasse dieses Sees beträgt 89000 Millionen _cm_;

die Wassermasse, die jährlich durch die Rhône bei Genf abfliesst,

beträgt etwa 10000 Millionen; die jährlich abfliessende Wassermasse

ist also ungefähr der neunte Teil der Totalmasse; es wird somit

durch den Abfluss jährlich ungefähr ein Neuntel des Vorrates an

organischen Stoffen entzogen. Da noch die Stoffe in Rechnung gebracht

werden müssen, die in der Atmosphäre aufgehen oder die im Alluvium

fossilisiert werden, so können wir sagen, dass die organischen Stoffe

höchstens sieben oder acht Jahre im See verweilen, um den lokalen

Kreislauf unter den verschiedenen ihn bewohnenden Wesen zu vollenden,

bevor sie in den grossen Cyklus der allgemeinen Weltzirkulation

zurückkehren.

Ein See stellt uns also nach dem Dargelegten ein beschränktes, mit

Wasser gefülltes Becken dar, das, obschon es im Vergleich mit dem

Meerwasser süss ist, doch auf je ein Liter

150-250 _mg_ aufgelöste mineralische Salze,

10 „ organische Stoffe,

20-25 _cc_ Gase

enthält. Dieses Wasser enthält ausserdem schwebenden organischen und

mineralischen Staub, dessen Menge vom Wasserstand der Zuflüsse und von

ihrer Natur (Gletscherbäche, Moorwasser etc.) abhängt.

Diese Materien bilden einen Vorrat, der durch die atmosphärischen

Niederschläge und die Gewässer der Zuflüsse erhalten wird; ein Teil

dieser Stoffe wird durch den Abfluss entzogen oder verliert sich in der

atmosphärischen Luft. Allein Zufuhr und Abfuhr heben sich auf und die

Zusammensetzung des Wassers bleibt immer dieselbe.

Dieser Vorrat dient zur Ernährung zahlreicher und mannigfaltiger

Organismen, welche den beiden Reichen der organischen Welt angehören,

den verschiedenen Typen: von den Wirbeltieren und Dikotyledonen an bis

zu den Protozoen, Algen, Protisten und den Mikroben.

Diese verschiedenen Typen zusammen lebender Wesen absorbieren

organische Stoffe und bilden neue; durch die Wechselbeziehungen

entgegengesetzter Funktionen ergänzen sie sich in der Konsumtion und

Restitution der Vorratssubstanzen gegenseitig. In dieser Hinsicht ist

ein See ein Mikrokosmos, eine abgeschlossene Welt, die sich selbst

genügt. Aber zugleich greift er mittels seiner Zuflüsse und seines

Abflusses in die allgemeine Kreisbewegung des Erdballes ein. In dieser

Hinsicht ist der See nichts weniger als isoliert, sondern gehört mit

zum Ganzen des Universums.

Indem wir uns auf das obige, über die allgemeine Biologie Gesagte

stützen, ziehen wir folgende Schlüsse:

1. Der organische Stoff vollzieht seinen Kreislauf unter den

verschiedenen Wesen verschiedener Typen, welche im beschränkten Raume

eines Süsswassersees neben einander leben.

2. Dieser dem See angehörende organische Stoff ist nicht absolut und

für immer in diesem verhältnismässig kleinen Raume lokalisiert, sondern

er tritt als Glied in den grossen Cyklus des allgemeinen Kreislaufes

ein, welcher die verschiedenen Regionen des Erdballes durch die Ströme,

den Ozean und die Atmosphäre verbindet.

Die Algen.

Von Dr. =W. Migula= in Karlsruhe.

Das Wasser ist die Heimat des organischen Lebens. Alle Thatsachen

deuten darauf hin, dass die ersten lebenden Wesen im Wasser auftraten,

und dass erst sehr langsam mit der fortschreitenden Entwickelung der

Organismen eine Besiedelung des Landes begann. So müssen wir auch

voraussetzen, dass wir im Wasser die am einfachsten gebauten Organismen

antreffen werden, wenn sich irgendwelche Nachkommen jener ersten

Wesen erhalten haben. Dies ist thatsächlich der Fall. Die niedersten

Lebensformen beider Reiche gehören dem Wasser an, und je tiefer wir

in den Kreis dieses Lebens hinabsteigen, um so ähnlicher werden sich

die Wesen, um so schwieriger wird es, Tier und Pflanze aus einander zu

halten. Wir stehen dann schliesslich vor einer Gruppe von Wesen, welche

sowohl der Zoologe wie der Botaniker für seine Wissenschaft in Anspruch

nimmt und welche beweisen, dass das gesamte organische Leben der Erde

nur von einer Wurzel getragen wird, aus welcher sich wie zwei mächtige

Stämme Tierreich und Pflanzenreich entwickelt haben.

Man kann deshalb auch nicht gut davon reden, was eher auftrat, Tier

oder Pflanze; es waren eben jene einfachsten Wesen, in denen sich noch

die Eigenschaften beider vereinigen. Freilich muss man annehmen, dass

es zunächst diejenigen waren, welche die Fähigkeit besassen, aus den

anorganischen Stoffen, dem Wasser, der Kohlensäure, den anorganischen

Stickstoffverbindungen und dem Sauerstoff, ihren Körper aufzubauen, und

diese stehen im grossen und ganzen eben um dieser Eigenschaft willen

dem Pflanzenreich näher. Denn Organismen, welche diese Fähigkeiten

nicht besitzen, konnten erst dann auftreten, wenn ihnen durch jene

organische Stoffe bereitet waren, welche ihnen zur Nahrung dienen

konnten, und diese Eigenschaft kommt im allgemeinen den Tieren zu.

Will man also nur ganz allgemein reden, so müssen die Pflanzen eher

existiert haben als die Tiere.

Die einfachsten Pflanzen werden durch zwei grosse vielfach durch

Berührungspunkte verbundene Klassen repräsentiert, durch +Pilze+

und +Algen+. Da aber die ersteren durch ihr Unvermögen, sich von

anorganischen Stoffen zu ernähren, den Tieren gleichen und schon die

Anwesenheit anderer Wesen voraussetzen, müssen wir in den +Algen+

diejenigen Organismen suchen, welche den Ausgangspunkt für das

organische Leben der Gegenwart bilden, will man sich nicht auf zu

gewagte Phantasien über die untergegangenen Urwesen einlassen. Die

+Algen+ zeigen auch den grössten Formenreichtum und die überraschendste

Vielgestaltigkeit unter den Pflanzen unserer Gewässer, so mannigfach

auch deren Schmuck mit Blütenpflanzen sein mag. Sie sind eigentliche

Wasserpflanzen und nur wenige vermögen auch in feuchter Luft an nassen

Felsen oder zwischen Moos zu gedeihen, noch weniger sind wirkliche

Landpflanzen, die auch auf Dächern, Rinde und trockenen Steinen

fortkommen. Aber wo auch nur immer sich Wasser angesammelt hat, in

Bächen, Pfützen oder Seen, sind auch Algen zu finden, nur ist die

Vegetation derselben je nach der Beschaffenheit des Wassers und nach

der Jahreszeit verschieden zusammengesetzt.

Man kann an ein und demselben Ort das ganze Jahr hindurch Algen

sammeln und wird fast jeden Monat andere Arten finden. Ein torfiger

Wiesengraben zeigt im Frühjahr, wenn Schnee und Eis eben verschwunden

sind, reiche Entwickelung von goldbraunem Schaum an der Oberfläche

des Wassers, der unter dem Mikroskop die zierlichen, mit bräunlichen

Körnern oder Platten gefüllten Kieselpanzer der +Diatomeen+ in

zahlloser Menge erkennen lässt. Ein wenig später findet sich an

derselben Stelle vom Boden aufsteigend ein dünner grüner Schleim, der

sich allmählich verdichtet, an die Oberfläche steigt und zahlreiche

kleine Gasblasen festhält. Fährt man dann mit dem Spazierstock hinein,

so bleiben sicher eine Anzahl äusserst dünner, glatter und schlüpfriger

Fäden hängen, welche über ihre Zugehörigkeit zu den +Zygnemaceen+

keinen Zweifel lassen und mikroskopisch durch ihre eigenartigen

Chlorophyllkörper leicht von anderen Algen zu unterscheiden sind.

Steigt die Sonne höher und fallen ihre heissen Strahlen senkrechter

auf den sinkenden Wasserspiegel des Grabens, so verschwinden die

Zygnemaceen und machen anderen Algen Platz: grünen, nicht schleimigen

Flöckchen aus der Familie der +Conferven+, deren Chlorophyll die ganze

Zellwand auskleidet. Allmählich treten zwischen den Fäden derselben die

zierlichen einzelligen Desmidieen auf, welche umsomehr zur Herrschaft

gelangen, je herbstlicher es draussen auf den Fluren wird. So wechseln

an demselben Standort Vertreter aller Familien die Herrschaft, während

zu gleicher Zeit andere Algen nur vereinzelt zwischen den Individuen

des gerade besonders entwickelten Geschlechtes vorkommen.

Doch nicht nur die Jahreszeit, auch die Beschaffenheit des Wassers

übt einen gewaltigen Einfluss auf das Gedeihen der verschiedenen

Arten. Während die grünen Fadenalgen sowie die meisten Diatomeen nur

in frischem, unverdorbenem Wasser zu existieren vermögen, ziehen die

blaugrünen Oscillarien fauliges, mit verwesenden organischen Stoffen

erfülltes Wasser vor. Manche Gattungen wie _Spirogyra_, _Oedogonium_,

_Bulbochaete_ lieben stehendes oder nur schwach fliessendes Wasser,

andere wie _Lemanea_, _Cladophora glomerata_ und einige Diatomeen

befinden sich in reissenden Gebirgsbächen, an Wehren oder Wasserfällen

am wohlsten. Auch giebt es Algen, welche wesentlich von der Temperatur

abhängen; gewisse Arten der blaugrünen Cyanophyceen leben nur in

heissen Quellen, wie die _Lyngbya thermalis_ in den Geysern Islands und

den Schlammvulkanen Italiens, wogegen _Hydrurus irregularis_ in der

heissen Jahreszeit verschwindet, aber vom Herbst an den ganzen Winter

hindurch und auch noch im kühleren Frühjahr auftritt. Die chemische

Zusammensetzung des Wassers spielt ebenfalls eine wichtige Rolle in

Bezug auf das Gedeihen der einen oder andern Art. Andere Arten leben in

Gräben der Torfmoore, als in den Bächen lehmiger Wiesen, andere in den

Tümpeln auf sandigem Boden. In den frischklaren Gebirgsseen tritt eine

andere Algenflora auf als in den wärmeren Gewässern der Ebene und das

süsse Wasser birgt andere Formen als die Salzlachen des Binnenlandes.

Manche der niedersten Spaltpflanzen scheinen das Vorhandensein von

Schwefelverbindungen zu ihrem Leben durchaus nötig zu haben, während

wieder andere nur in eisenhaltigen Gewässern ihr Gedeihen finden.

Die Verhältnisse in der Zusammensetzung des Teich- und Flusswassers

sind ja so mannigfaltig, dass sich die Ansprüche der Algen nach sehr

verschiedenen Richtungen hin entwickeln konnten, wenn sie sich die in

der Natur gegebenen Bedingungen möglichst zu Nutze machen und sich

ihnen anpassen wollten.

Die Orientierung über die Hauptgruppen ist, von einzelnen Fällen

abgesehen, bei den Algen nicht schwer. Sie bilden auch keine so

einheitliche Klasse wie etwa die Moose, sondern werden wesentlich

nur durch den einfachen zelligen, noch nicht deutlich in Stengel und

Blätter gegliederten Bau und durch das Vorhandensein von Chlorophyll

oder einer seiner Modifikationen zusammengehalten und von den höher

organisierten Pflanzen und den chlorophyllfreien Pilzen unterschieden.

Abgesehen von einigen zweifelhaften Meeresbewohnern lassen sich fünf

grosse Gruppen aufstellen, welche sich wesentlich durch Merkmale der

Fortpflanzung, Gestalt und Färbung unterscheiden. Sie lassen sich kurz

folgendermassen charakterisieren:

1. _Schizophyceae_, +Spaltalgen+. Färbung blaugrün, spangrün, orange,

rot, violett, aber niemals rein chlorophyllgrün. Sehr einfach

organisierte Wesen, deren Fortpflanzung und Vermehrung durch einfache

Querteilung der Zellen, bei manchen ausserdem noch durch Bildung von

Dauersporen auf ungeschlechtlichem Wege erfolgt.

2. _Bacillariaceae_ oder _Diatomaceae_, +Kieselalgen+. Die Färbung ist

eine gelb- oder goldbraune und wird hervorgerufen durch runde oder

plattenförmige Chromatophoren im Innern der von einem +Kieselpanzer+

umgebenen Zelle. Fortpflanzung durch Kopulation zweier Individuen,

Vermehrung durch Zweiteilung, indem die beiden Schalen wie die Teile

einer Schachtel auseinanderweichen und sich zwischen ihnen zwei neue

Schalen bilden.

3. _Chlorophyceae_, +Grünalgen+, Algen im engeren Sinne. Sie besitzen

fast stets rein chlorophyllgrüne Färbung, sind aber sonst sehr

verschiedenartig gestaltet und variieren auch namentlich in Bezug auf

die Fortpflanzung, welche sowohl geschlechtlich wie ungeschlechtlich

sein kann. Sehr häufig kommen beide Fortpflanzungsarten neben einander

vor. Eine Vermehrung findet oft in ausgiebiger Weise durch Zweiteilung

der Zellen statt.

4. _Melanophyceae_, +Braunalgen+, durchweg Meeresbewohner mit stets

zweigeisseligen geschlechtlichen und ungeschlechtlichen Schwärmzellen,

meist braun oder schwarzbraun gefärbt.

5. _Rhodophyceae_, +Rotalgen+. Ebenfalls zum grössten Teil

Meeresbewohner und nur durch wenige Gattungen im süssen Wasser

vertreten. Sie sind rot, oft prachtvoll gefärbt, einige der im

süssen Wasser vorkommenden Arten haben noch einen andern grünen oder

blaugrünen vorherrschenden Farbstoff. Fortpflanzung ungeschlechtlich

und geschlechtlich, in allen Fällen durch ruhende Zellen.

Die Tier- und Pflanzenwelt des Süsswassers. Erster Band. · 第 9 / 112 题