Über den Einfluss äusserer Faktoren auf die Protoplasmaströmung in der Avena-Koleoptile

1. In der Avena-Koleoptile findet sich eine primäre Protoplasmaströmung. Die Strömung in den Epidermiszellen wird untersucht. A. Einfluss der Temperatur. 2. 140—200 Stunden alte Koleoptilen ergeben eine Temperatur-Geschwindigkeitskurve die von 7°—25° C. „logarithmisch” ist; mit einem Qi0 = 1.8; oberhalb von 25° C. wird Q10 immer kleiner. 3. 90 Stunden alte Koleoptilen geben von 7°—17° C. dieselbe „logarithmische” Kurve (Q10 = 1.8), oberhalb von 17° bis 35° ist die Strömungsgeschwindigkeit konstant. 4. Nur eine plötzliche Temperaturerniedrigung ruft eine vorübergehende Verzögerung hervor. 5. Das Ausmass dieser Verzögerung ist abhängig vom T emperaturunterschied. 6. Die Empfindlichkeit für eine Temperaturänderung ist bei 21° grösser als bei 30° oder 12°. B. Einfluss des Lichtes. 7. Eine kurze Belichtung ruft 3—4 Minuten später eine etwa 4 Minuten andauernde Verzögerung der Strömung hervor. 8. Bei allen Lichtsorten, die eine Reaktion hervorrufen, ist der Verlauf der Reaktion derselbe. 9. Das Ausmass dieser Reaktion ist abhängig von der zugeführten Energiemenge, in derselben Weise wie die Lichtwachstumsreaktionen bei Avena. Nach Zufuhr von kleinen Lichtmengen tritt eine Verzögerung auf, nach Zufuhr von grossen Lichtmengen (800 Erg/cm2) eine Beschleunigung. 10. Die Reaktionsgrösse ist nur abhängig von der zugeführten Energiemenge. (Produktregel). 11. Verzögerung und Beschleunigung der Strömung treten bei denselben Energiemengen auf als die Verzögerung und Beschleunigung des Wachstums. 12. Wenn zweimal nacheinander belichtet wird, so entspricht die Reaktion der ganzen Lichtmenge, wenn der Zeitraum zwischen beiden Belichtungen nicht grösser als etwa 3—4 Minuten war. Die zweite Belichtung kommt dann noch vor Anfang der Verzögerung. Beträgt die Zwischenzeit 10 Minuten oder mehr, so treten zwei gleichgrosse Reaktionen auf. Belichtet man zum zweiten Male während der Verzögerung nach der ersten Belichtung (also 4—8 Minuten nach der ersten Belichtung), so ist die zweite Reaktion kleiner als die erste. 13. Dauerbeleuchtung ruft etwa 4 Minuten nach Anfang der Beleuchtung eine starke Reaktion hervor, die zum grössten Teil wieder verschwindet. 14. Die Anfangsreaktion ist eine Folge der in den ersten 3—4 Minuten zugeführten Lichtmenge. Auch die Dauerreaktion erklärt sich aus den bei Summation auftretenden Erscheinungen. 15. Die Empfindlichkeitsverteilung im Spektrum ist die gleiche wie beim Phototropismus von Avena. 16. Die Intensität der Protoplasmaströmung unterliegt grossen Schwankungen. 17. Der tägliche und monatliche Verlauf dieser Schwankungen zeigt grosse Ähnlichkeit mit den von Kögl und Haagen Smit gefundenen Schwankungen der Empfindlichkeit der Avena-Koleoptilen für Wuchsstoff. 18. In einer vertikal stehenden Zelle wird der aufsteigende Protoplasmastrom unter Einfluss der Schwerkraft gehemmt, der absteigende Strom wenig beschleunigt. 19. Wenn man annimmt, dass der Wuchsstoff vom strömenden Protoplasma transportiert wird, so können die beim Phototropismus auftretenden Erscheinungen aus den Lichtströmungsreaktionen erklärt werden. Die Lichtströmungsreaktionen können aber auch Begleiterscheinungen der Reaktionen, die zur Wachstumsänderung bezw. zur Wuchsstoffumleitung führen, sein. Am Schluss dieser Arbeit, die im botanischen Laboratorium der Reichsuniversität zu Utrecht ausgeführt wurde, möchte ich meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. F. A. F. C. Went meinen herzlichsten Dank aussprechen für sein grosses Interesse, seine wertvolle Kritik und die grosse Freiheit, welche er mir bei meinen Untersuchungen gelassen hat.