Ueber Methoden zur Analyse von Wachstumserscheinungen

1. Es wird eine Apparatur zur Herstellung und Messung von monochromatischem Licht genauer beschrieben. a. Als Lichtquellen werden Quarz-Quecksilberlampe und Kino-Projektionslampen verwendet. Deren Licht wird durch ein System von Linsen, Spalten und Reflexionsprismen auf die Versuchspflanzen gerichtet. b. Mit Hilfe eines Monochromators oder verschiedener Glas- und Flüssigkeitsfilter wird monochromatisches Licht erzeugt. Es werden eine Reihe Schottsche Glasfilter angegeben, die vornehmlich die Beleuchtung mit den isolierten Wellenlängen X = 366, 436, 546 und 578 jx(x der Hg-Lampe ermöglichen. Das den Pflanzen zugeführte Licht kann beliebig in seiner Intensität variiert werden. c. Das auf die Pflanzen fallende Licht wird an deren Standplatz mit Hilfe einer Moll’schen Thermosäule oder einer Photozelle und einem Schleifengalvanometer in absoluten Einheiten (Erg/(cm2sec) bzw. Watt/cm2)) bei jedem Versuch gemessen. 2. Es wird eine kinematographische Registrierapparatur beschrieben, mit der das Wachstum der Versuchspflanzen gemessen wird. a. Als Kinoapparat wird der „Universalkinamo” von Zeiss-Ikon benutzt. b. Zum Antrieb des Kinoapparates dient der Universal- Klinostat nach Nuernbergk, der gleichzeitig das Klinostatieren der Versuchspflanzen besorgt. Bei intermittierender Rotation kann gleichzeitig photographisch registriert werden, wobei einerseits die Periode der Registrieraufnahmen, andererseits die Zeitdauer und Winkellage der Intermittierungs-Punkte beliebig variiert werden kann. Es kann sowohl parallel als auch senkrecht zur horizontalen Klinostatenachse klinostatiert und photographisch registriert werden. c. Eine speziell konstruierte Projektionslaterne dient zur Vergrösserung der Registrierfilme. Zu ihrer Ausmessung wird eine elektrische Zählmaschine benutzt. 3. Es werden verschiedene technische Hinweise zur Handhabung der kinematographischen Registriermethode angeführt. a. Die Versuchspflanzen können mit einer Zonenmarkierung aus Papier- oder Stanniolstreifchen versehen werden. b. Mit Hilfe panchromatischen Filmes kann auch bei sehr schwacher roter Beleuchtung registriert werden. 4. Die Vorzüge der verbesserten kinematographischen Messmethode sind folgende: a. Es kann das Wachstum gekrümmter Organe gemessen werden. b. Es kann das Wachstum einzelner Zonen gemessen werden. c. Es kann die Differenz des Wachstums antagonistischer Seiten bei Krümmungen bestimmt werden. d. Nutationen, die in der Bildfeldebene ausgeführt werden, können erkannt und eliminiert werden. e. Die Wachstumsmessung erfolgt automatisch in konstanten Zeitabständen und kann beliebig lang ausgedehnt werden. f. Das Filmprotokoll ist gleichzeitig Zeitprotokoll des Versuches. g. Die Genauigkeit der Messmethode beträgt unter günstigen Umständen 10 [j. und noch weniger, sie hängt vom dem Abbildungsmasstab bei der Objektphotographie ab. 5. Es werden einige experimentelle Beispiele aus der Reisphysiologie gegeben, die die Anwendung der beschriebenen Apparatur und Methoden veranschaulichen sollen. a. Die Reizschwelle von Avena-Koleoptilen beträgt bei schmalseitiger 3 mm Spitzenbeleuchtung für X = 436 (j.[x 0,42—0,5 Erg/(cm2sec), und für X = 546 ;j.[x rund 26000 Erg/(cm2sec), folglich ist die Haferkoleoptile für X = 436 (xfi. rund 50000 mal empfindlicher als für X = 546 [ijr. b. Bei Dauer-Beleuchtung von Avenakoleoptilen mit 1300 Erg/cm2sec) im Gelb (X = 578 (r[x) und mit 1300—3000 Erg/(cm2sec) im Rot (X = S 610 [x[x) treten weder Krümmungen noch eigentliche Wachstumsreaktionen auf. c. Die Rotationskrümmungen von Lepidium-Wurzeln können kompensiert werden, wenn bei einer Klinostatenumdrehung von 1 Umdr./Min. in 12 Minuten (Richtung des Uhrzeigers) 1. 10 Drehungen, 2. je 30 Sek. Intermittierung in 0° und 180° Lage, 3. 27,5 Sek. Intermittierung in +90° Lage, 4. 32,5 Sek Intermittierung in —90° Lage (Differenz = 5 Sek.) erfolgt. d. Es wird die Wachstumsreaktion einer Zone eines mit 7000 Erg/(cm2sec), X = 436 (x(i., beleuchteten Phycomyces-Sporangienträgers beschrieben. Es ist uns eine angenehme Pflicht, am Schlüsse dieser Arbeit noch denjenigen Herren und Stellen vielmals zu danken, welche unsere Bestrebungen wesentlich und massgebend gefördert haben. In Herrn Prof. F. A. F. C. Went haben wir einen sehr wohlwollenden Förderer unserer Arbeiten gefunden, der uns bereitwilligst alle Hilfsmittel seines Institutes zur Verfügung stellte und uns durch seinen Rat und seine wertvolle Kritik unterstützte. Herr Prof. L. S. Ornstein und Cand. phys. D. Vermeulen halfen uns sehr liebenswürdig bei den Energiemessungen. Die Herren Fr. Hartmann (Bot. Inst. München) und P. A. de Bouter (Utrecht) haben mit grösster Geschicklichkeit die Anfertigung und Zusammenstellung vieler Einzelteile ausgeführt, ohne die die Aufstellung des Ganzen unmöglich gewesen wäre, während Herr A. de Bouter mit viel Sorgfalt die in der Beschreibung enthaltenen Zeichnungen hergestellt hat. Schliesslich ist der eine von uns noch der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft, welche sehr entgegenkommend alle kostbareren Instrumente als Leihgabe überlassen hat, sowie der Rockefeller Foundation, die ein Studienstipendium gewährte, zu grossem Danke verpflichtet.