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Ich muß deshalb versuchen, den Vorgang auf Grund der Tatsachen, daß
Kohlenscänre verbraucht und , Schwefelsäure gebildet wird, verständlich zu machen:
I. 2 NaHC03 + S = H-COH -|- SO, + Na^COg = H-COH + Na^SO, + CO,.
II. NaoSOa + O^Na^SO, .
Es ei’gibt sich also, daß die sich intermediär bildende schweflige Säure, deren
Giftwirkung durch die sofortige Umsetzung paralysiert werden dürfte, die Ursache der
Reduktion sein muß, und daß wir ebenso wie bei der Nitrifikation auf dasselbe Ausgangsmaterial.
das Formaldehyd, verwiesen werden.
Die von N a t h a n s o n und B e i j e r in c k erhobene Tatsache bietet also ein
mehrfaches Interesse. Sie stellt einmal die erste prinzipielle Erweiterung der von
mir erhobenen Tatsache der chemosynthetischeii Assimilation der Kohlensäure dar.
Dann ergibt sich bei einem Dnrchdeiikeii der Beobachtungen, daß sie im vollen Einklänge
mit den zurzeit theoretisch möglichen ^'orstellu^gen stehen nnd demnach zn
derselben Gruppe von Erscheinungen gehören. Wir sind demnach in der Lage, mit
einer fast an Sicherheit grenzenden Wahrscheinlichkeit die Ansicht aufstellen zu können,
daß für die Photosynthese und Chemosynthese die Reduktion von Kohlensäure denselben
Weg geht.
Dann aber ist die Arbeit von B e i j e r in c k noch deshalb interessant, weil sie
uns jetzt die Möglichkeit gibt, die Verhältnisse bei den Beggiatoen auf dasselbe
Phänomen zurückzufüliren. was bisher unmöglich war. Da bei den Beggiatoen die
Oxydation des Schwefelwasserstoffes zu Schwefel im Innern des Protoplasmas, also
ganz sicher durch die Lebenstätigkeit metabolisch erfolgt, so muß auch hier die'
Bildung von Fonnaldehyd in oben angegebener Weise möglich sein. Da die Piirpur-
bakterien mit Hilfe ihres Chromophylls dasselbe im Ultrarot machen, so ist es ganz
eindeutig, daß die Kohlensänrereduktion bei den Schwefelbakterien photosynthetisch und
chemosynthetisch in gleicher Weise verlaufen kann, und da die Purpnrbakterien im
geringeren Maße dieselbe Chromophyllfunktion im weißen Lichte ausüben, so ergibt
sich, daß die Kohlensäureassimilation tatsächlich Protoplasmasynthese ist und daß die
Chromophylle eine besondere Entwickelung und Anpassung zur Sensibilisierung oder
Transformation dieser Funktionen durch das Licht darstellen.
Damit hoffe ich festgestellt zu haben, daß diese scheinbar so heterogenen
Prozesse auf eine einheitliche chemische und biologische Form zurückgeführt werden
können.
Als chemische Energiequellen sind bis jetzt nachgewiesen die Oxydation von
Ammonmmverbindungen nnd von Schwefelverbindungen. Von W in o g r a d s k y wurde
auch behauptet, daß Eisenverbindnngen dazu tauglich seien. Nun hatte schon Z o p f
nachgewiesen, daß Eisenbakterien während des Lebens Ferriverbindungen in ihren
Scheiden ablagern, nnd W in o g r a d s k y hat behauptet, daß diese Bakterien, indem sie
Forrosalze zu Ferrisalzen, speziell Ferrobikarbonat zu Ferrihydroxyd oxydieren, die
Energie für ihre Lebenstätigkeit gewinnen. Doch wurde die ' Sache von M o l i s c h
widerlegt durch den Nachweis, daß diese Bakterien in eisenfreien Lösungen ebenso
gut wachsen und daß die Einlagerung der Ferrisalze nur in den Scheiden erfolgt,
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die das Eisen wie ein Filter zurückhalten, nnd daß die Oxydation von Eisen- und
Manganverbindiingen in den Scheiden, aber nicht in dem Protoplasma erfolgen kann.
Auch B e i j e r in c k konnte die Oxydation von Ferroverbindnngen nicht als Energiequelle
verwerten, wie er mir kürzlich mitteilte. Uber etwaige Beziehungen zur
Kohlensäure hat keiner dieser Forscher eine Beobachtung oder Äußerung gemacht.
Ob andere chemische Energiequellen für die Reduktion von Kohlensäure
existieren, ist zurzeit noch unbekannt.
Die Kohlensäure kann bei den Cheniosynthesen als freies Kohlendioxyd verwertet
werden, ferner sicher in der lockeren Verbindung mit Ammoniak im Ammoniumkarbonat,
sicher für andere Fälle in Form von Alkalibikarbonaten, während die Karbonate
der Erdalkalien, wenigstens soweit ich mir ein Urteil gestatten darf, dazu
ungeeignet zu sein scheinen. In meinen Versuchen wenigstens hatten die Karbonate
der Erdalkalien nur den bei Gährungsversuchen längst erkannten Wert, daß sie Säuren
binden nnd dadurch die Kulturen begünstigen.
Ich muß jetzt noch kurz anf die Verbindungen mit Stickstoffsalzen eingehen.
W in o g r a d s k y meinte, daß bei Anwesenheit von Ammoniak und Kohlensäure primär
ein Amid entstehen müsse, aus dem die Leibessubstanz der Bakterien sich bilde.
Daß unter allen Umständen ein Kohlenhydrat aus der Assimilation hervorgeht, hat
er vollständig ignoriert. Da aber diese letztere Synthese gerade das ist, was die
Botaniker als Assimilation und als das wahre Wesen der Chlorophyllwirkung betrachteten,
so habe ich gerade diesen Punkt speziell hervorgehoben und deshalb von
„Chlorophylhvirkung ohne Chlorophyll“ gesprochen.
W in o g r a d s k y s LIinwmis, daß man auch das Ammoniak berücksichtigen müsse,
hätte bei lichtiger Deutung einen Fortschritt über mich hinaus darstellen können. Ich
hatte mich darüber nicht geäußert, weil ich damals nicht erkannte und auch heute
noch nicht weiß, was für ein N-haltiger oder eiw’eißartiger Körper in den nitrifizierenden
Bakterien sich bildet. Aber auch W in o g r a d s k y weiß davon ebensow'enig, wenigstens
hat er nie etwas darüber mitgeteilt. Er meinte trotzdem, man müsse zn einem Amid
und zwar zu Karbamid, Harnstoff, gelangen. Gewiß kann das geschehen,
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und damit schließt sich W in o g r a d s k y der Auffassung des COg als Hydrat an:
I. C 0 < OH
OH 2NH, = CO < G n h L
II- c o < o : n h ( O-NHq'
karbaminsaures
Ammonium
III. 0-NH, _ H , 0 = C 0 < NH,
NH,-
Ich habe mit Harnstoff nur dann Nitrifikation erreichen können, wenn derselbe
in kohlensaures Ammoniak übergegangen war, Harnstoff führte demnach nur
auf dem Umwege über Formaldhyd zn höheren Verbindungen des Stickstoffes, und
Löw hat ganz richtig bemerkt, daß es für den Pilz ganz unmöglich sein muß, über
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