Lehrbuch der Pflanzenphysiologie.

Vorwort

Im zweiten Bande des von Schenk herausgegebenen Handbuchs der Botanik sind von mir zwei Abhandlungen publicirt worden, in denen ich die wichtigsten Lehren der Physiologie der . Ernährung sowie des#Wachsthums der Pflanzen dargestellt habe. In dem vorliegenden Buche sind die erwähnten Abhandlungen nach erfolgter sorgfältiger Durch- und Umarbeitung des Inhalts derselben wiedergegeben; die Physiologie der Fortpflanzung und der vegetativen Vermehrung der Pflanzen wurde von mir neu bearbeitet.

Das auf diese Weise entstandene „Lehrbuch der Pflanzenphysiologie“ ist in erster Linie für Studirende, welche sich auf der Universität oder anderen höheren Lehranstalten mit pflanzenphysiologischen Studien beschäftigen, bestimmt. Dem entsprechend durften die hauptsächlichsten Lehren der Anatomie und Morphologie der Gewächse sowie der Physik, Chemie und Bodenkunde als bekannt vorausgesetzt werden, wie es denn überhaupt in der Sache selbst tief begründet liegt, dass ein erfolgreiches Studium der Pflanzenphysiologie allein für denjenigen möglich ist, der den genannten Grund- und Hülfswissenschaften nicht fremd gegenübersteht.

Was die Behandlung des Stoffs anbelangt, so habe ich mich bemüht, dieselbe in streng systematischer Weise durchzuführen; es siad mir dabei mancherlei Erfahrungen zu Gute gekommen, die ich im Laufe der Jahre bei meinen Vorlesungen über Experimentalphysiologie ‚der Pflanzen zu sammeln Gelegenheit hatte.

vII Vorwort.

Das vorliegende Buch verfolgt den Zweck, den Leser in das Studium der Pflanzenphysiologie einzuführen; aber trotzdem habe ich es für nothwendig erachtet, die schwebenden Probleme der Wissenschaft zu berühren und tiefere theoretische Grundanschauungen bei meinen gesammten Darstellungen nicht aus dem Auge zu verlieren. Für denjenigen, der sich weitergehende Kenntnisse auf dem Gebiete der Pflanzenphysiologie erwerben will, sind anhaltende experimentelle Arbeiten sowie eindringendes Literaturstudium unerlässlich, und um dem Anfänger dieses letztere zu erleichtern, habe ich die Quellen, wenn es sich in diesem Buche um wichtigere Thatsachen oder um Theorien und Hypothesen von besonderem Werth handelte, genau angegeben.

Jena, März 1883.

W. Detmer.

Inhaltsübersicht.

Einleitung .

Del Theil.

Physiologie der Ernährung.

Erster Abschnitt.

Die Nährstoffe der Pflanzen.

Erstes Kapitel.

Der Assimilationsprozess.

$ 1. Begriffsbestimmung E23 Sippe Bat NE $ 2. Historisches ; $ 3. Das Organ der a inlorischen Thätigkeit .

a) Allgemeines

b) Das optische Verhankn des "Chlorophylifarbstoffes .

c) Die chemische Natur des Chlorophyllfarbstoffes

d) Die Entstehung: des Chlorophyllfarbstoffes

e) Die Zersetzung des Chlorophyllifarbstoffes .

Die Kohlensäure und der Assimilationsprozess

Der Einfluss äusserer ER auf die en

a) Vorbemerkungen

b) Die Wirkung des Lichkes im Allgemeinen

c) Die Lichtintensität a,

d) Der Einfluss der Strahlen von A hiedcner Broenbarkent a die Kahl säurezersetzung .

e) Die Abhängigkeit der Sdterstofiäbecheidung von Her ee

Die ersten leicht sichtbaren Assimilationsprodukte

Das Licht als Kraftquelle

Zweites Kapitel.

Die Entstehung der Proteinstoffe in den Pflanzen. Das Wesen des Prozesses der Proteinstoffbildung . Die stickstoffhaltigen Nahrungsmittel der Pflanzen a) Der freie atmosphärische Stickstoff . b) Die Salpetersäure c) Das Ammoniak . ; d) Stickstoffhaltige organische Werkindnngen e) Die für die Ernährung der Pflanzen geeignetsten Suekstomierbin dunkenh

810. Die stickstoffhaltigen Pflanzennahrungsmittel in der Natur

Drittes Kapitel.

Die Aschenbestandtheile der Pflanzen.

Der Aschengehalt der Gewächse und die Zusammensetzung der Pflanzenaschen Die Bedeutung der Aschenbestandtheile im Allgemeinen Die Bedeutung der einzelnen Aschenbestandtheile . Die Vertretbarkeit der Aschenbestandtheile .

Seite

Bra da {

Inhaltsübersicht.

Seite Viertes Kapitel. - Die organischen Verbindungen als Pflanzennahrungsmittel. MS $ 15. Die ehlorophylihaltigen Gewächse . . » 22 nn en nen. 64 Bi $:16. Die chlorophylifreien Gewächse . . - . =.» mio eher. u.6ß

Zweiter Abschnitt. rs Die Molekularkräfte der Pflanzen.

Erstes Kapitel.

Allgemeines über die Molekularstructur organisirter pflanzlicher Gebilde.

$ 17. Die Anschauungen Nägelis . . . . ee 2 $ 18. Erweiterung und Umgestaltung der Anschaadasän Nägelis. N)

Zweites Kapitel.

Speeielles über die organisirten pflanzlichen Gebilde.

8219. Die Amylummkömer , un al an MR 1a DEE BeNsE Sr De Sr20.° Die Zellhäute ,. 0: SR TRRRRIHE N ERFISN, I ALS Re a nee BER HERE ME GEH $ 21. Die plasmatischen Gebilde. N sale ee eo RE Ne ee oe

Drittes Kapitel.

Die Zerstörung der Molekularstructur organisirter pflanzlicher Gebilde.

$ 22. Vorbemerkungen . . . A N, = 2717! $ 23. Der Einfluss niederer enperalaren auf 8 Pilanzenrin ts > $ 24. Der Einfluss höherer Temperaturen auf die Pflanzenzelen . . 2... 81 $ 25. Der Einfluss der Elektrieität auf die Pflanzenzellen . . ». . 2 .2.......8 $ 26. Der Einfluss verschiedener Substanzen auf die Pflanzenzellen. . ». . » . 8 $ 27. Der Einfluss mechanischer Eingriffe auf die Pflanzenzelen . . . „2... 84 $ 28. Die Veränderungen der Pflanzenzellen mit zunehmendem Alter. . . ... 84 3 Viertes Kapitel. ir Elementare Molekularvorgänge in den Pflanzenzellen.

8 29. Der Imbibitionsprozes . . . ee.) $ 30. Die Flüssigkeitsdiffusion und die nee A te er Ei Nolan Der-Lurgors“, a0. ea ee ne ER le kr PN ES 9 Su3240 Die, Riltration.. ... tr RS 2 $ 33. Der Temperaturzustand der. REG EN $ 34. Die elektromotorischen Wirkungen an Pflanzen . . .» ........ N 219.2. Die Protoplasinabewegungen 0. zn Du 7 Nm 0 0 ee ee a) Allgemeiues . . . 0% b) Der Einfluss des Tilehres auf ie Bar EEE de Pläsma . 94

Au c) Der Einfluss der Temperaturverhältnisse auf die Bewegungserscheinungen des: Plasma... a Et re el elle re ER

Fünftes Kapitel.

Die Bewegung der Gase in den Pflanzen.

Bes6warchysikalische Gesichtspunkte en ug. Es

S31. Das Verhalten der Pllanzen gegen Gase . .. ..... 2.2.2 .2.2.0..100

a) Diez. Thallophyten a a pre a ee N b)alDieahoheren\Viasserpflanzenm ne N

ar ©aDienhönerenziandpflanzenke el ee

Sechstes Kapitel.

Die Wasseraufnahme seitens der Pflanzen. $ 38. Der Wassergehalt der Pflanzen . . ne OL: “ $ 39. Allgemeines über die Wasseraufnahme Ga län der. Pähnien Sol pe LT

$ 40.

$ 44.

& 45.

$ 46.

$ 5.

Inhaltsübersicht.

Die Aufnahme tropfbar-flüssigen Wassers seitens der Pflanzen a) Wasseraufnahme der Wurzeln

b) Wasseraufnahme der Blätter

e) Wasseraufnahme der Stammgebilde .

d) Wasseraufnahme der Früchte

e) Wasseraufnahme der Samen e

Die Wassergasaufnahme seitens der Pflanzen 5

Siebentes Kapitel.

Die Wasserbewegung in den Pflanzen.

Allgemeines A, 6 Be ee TREE OR Der Wurzeldruck . \ a) Das Phänomen des Wurkeldrueke im Alfgemeinei . b) Die Ursachen des Wurzeldrucks : c) Der Einfluss äusserer Verhältnisse auf den Battansfhusk ß d) Die tägliche Periodieität des Wurzeldrucks Die Wasserbewegung in den Stammgebilden a) Die Ursachen derselben y b) Die Geschwindigkeit der Wesseling in ER Parse Die Transpiration der Gewächse a) Die Bedeutung der Transpiration . : b) Die Organisation der Pflanzen und die Beanepireicn €) Die Einwirkung äusserer Verhältnisse auf die Transpiration : Das Zusammenwirken des Wurzeldrucks der Wasserbewegung in den Stammgebilden und der Transpiration

Achtes Kapitel.

Die AR seitens der Pflanzen.

Allgemeines

Das Verhalten der Wr in Berhrene ie Nährstoft aeg Das Verhalten der Wurzeln in Berührung mit dem Boden .

Dritter Abschnitt.

Die Stoffwechselprozesse im vegetabilischen Organismus.

Erstes Kapitel.

Einleitende Bemerkungen.

Be ich echimmnnne ; EN ROT Das Wesen des ToberänEoneenes : Allgemeine Charakteristik der art :

Zweites Kapitel.

Das Verhalten der stickstoffhaltigen Verbindungen der Pflanzen. Die pflanzlichen Proteinsubstanzen ° A a) Eigenschaften der Proteinstoffe b) Allgemeines Verhalten der Proteinstoffe Das Pflanzenpepsin und die Peptone .

Anderweitige stickstoffhaltige Verbindungen Die Entstehung von Säureamiden und Amidosäuren in ne Plänzankelten a) Allgemeines b) Die Entstehung von Bahresmiden End Werde anren. in de Koimsflansen ce) Die Entstehung von Säureamiden und Amidosäuren im Organismus entwickelter Pflanzen Die Proteinstoffregeneration .

136 137 141

146 149 153

163 164

$.69,

$70. $71.

VCH EV 7C) Se SS

Inhaltsübersicht.

Drittes Kapitel.

Der Athmungsprozess der Pflanzen.

Die normale Athmung a) Allgemeines b)-Die iKeimpflanzen .u = „u 20 20 HU en BESTEN Pilze m A RT PRO d) Die Blüthen i h e) Die ohren RL. f) Der Einfluss äusserer Verhältnisse auf den Verlauf ne normalen ee: Die Vineulationsathmung Die innere Athmung .

Die Insolationsathmung .

Die Wärmeentwieklung und die Phospholcalesz der nen

Viertes Kapitel.

Das Morhalten der stiekstofffreien Verbindungen der Phlängeh, Die Baustoffe der Zellhaut im Allgemeinen .

Das Verhalten der Kohlehydrate Das Verhalten der Fette Weitere plastische Stoffe Die Degradationsprodukte .

Die Nebenprodukte

Fünftes Kapitel.

Die Translocation plastischer Stoffe in den Pflanzen. Einleitende Bemerkungen . a) Die Nothwendigkeit der Stoffbewestine in “den Planzenr b) Die Richtung, in welcher sich die plastischen Stoffe in den Flanzen

bewegen

Die Gewebeformen, in ee Be Transioeahton Dlastischer Stoffe erfolgt Die Kräfte, welche die Translocation plastischer Stoffe vermitteln . a) Allgemeines Re ee b) Die nee plastischer Stoffe . c) Die Molekularbewegung plastischer Stoffe .

Zweiter Theil.

Physiologie des Wachsthums.

Erster Abschnitt.

179 179 183 185 186 186

189 189

190 191 194 194 195 196 allgemeinen Eigenschaften wachsender Pflanzentheile und das

Wesen des Wachsthumsprozesses.

Erstes Kapitel.

Einleitende Bemerkungen.

Ernährung und Wachsthum Begriffsbestimmung Die Arche bene ; a) Aeussere Wachsthumsbedingungen E b) Die inneren, historischen oder ererbten Wochsthumsbediosungen

3 TahsWsühersicht.

Zweites Kapitel.

Allgemeine Eigenschaften wachsender Pflanzentheile. Aufzählung der Eigenschaften Dehnbarkeit und Elastieität Die Erschütterungskrümmungen .

Drittes Kapitel.

Theorie des Wachsthumsprozesses.

Der Turgor . EN a ur nur. a) Allgemeines b) Die Turgorkraft . e) Das Verhalten der ss nembrän und ER ER RR d) Die Turgorausdehnung e) Die Turgorspannung

Der Ursprung der bei der Tnbihikioh. sowie Den ii, zur N Ceene kommenden Kräfte . ;

Das Flächenwachsthum der Zellhäute e

Das Diekenwachsthum der Zellhäute und das Werne 1er Stärkekörner Das Verhältniss des Wachsthums zur Zelltheilung

Viertes Kapitel.

Grundursachen der en de Biangen a) Die Imbibition

b) Der Turgor

c) Das Wachsthum . ; Die Erscheinungen der Ve

a) Die Längsspannung

b) Die Querspannung .

Die Veränderungen der En uneeintoneträt

a) Der Einfluss des Wassers

b) Der Einfluss der Temperatur

c) Der Einfluss des Lichtes .

d) Die tägliche Periodieität der RN e) Weitere Oseillationen der Spannungsintensität

Zweiter Abschnitt.

Die durch innere Wachsthumsbedingungen hervorgerufenen

- Wachsthumserscheinungen.

Erstes Kapitel.

Wachsthumsgeschwindigkeit und Torsionserscheinungen. Die Wachsthumsgeschwindigkeit .

Die Torsionserscheinungen .

Zweites Kapitel.

Die grosse Wachsthumsperiode.

Constatirung der Erscheinungen . ; = Ursachen der grossen Wachsthunnkperidds

Drittes Kapitel.

Die spontanen Nutationserscheinungen im Pflanzenreich.

Allgemeines über die spontanen Nutationserscheinungen im Pflanzenreich .

Die Hyponastie und die Epinastie .

213 213 215 217 218 218

219 ‚221 226 228

242 243

244 249

251 253

XIV

8.4.

$ 2. $ 26. 8 27.

Inhaltsübersicht.

Die undulirende Nutation Die rotirende Nutation und das Winden je Schlinepähnzen

Dritter Abschnitt.

Die äusseren Wachsthumsbedingungen.

Erstes Kapitel.

Die nothwendigen Wachsthumsbedingungen.

Das Stoffbedürfniss wachsender Pflanzentheile a) Allgemeines SAIRER b) Stoff und Form der Manor an. ; Der Athınungsprozess und das Wachsthum B Der Wassergehalt der Pflanzen und das Wachsthum Der Einfluss der Temperatur auf das Wachsthum a) Allgemeines b) Die armen ah Macns für a Wachen c) Die Abhängigkeit des Wachsthumsprozesses von verschiedenen Tem-

peraturen innerhalb der Grenzwerthe d) Die Jahresperiode des Wachsthums .

Zweites Kapitel.

Die Beeinflussung des Wachsthums durch Druck und Dehnung. Allgemeines und Betrachtung einzelner Fälle .

Die Bewegung der Ranken Die Bewegungen der Blätter von Dept dha Ay Pikaren

Drittes Kapitel.

Die Wirkung der Gravitation auf das Wachsthum der Pflanzen. Allgemeines a) Historisches Sa : b) Ausschliessung der bänkopischen Ketromungpn ; Speeielles über das Verhalten positiv geotropischer Organe Specielles über das Verhalten negativ geotropischer Organe Die Ursachen der geotropischen Krümmungen h Einige weitere Wirkungen der Schwerkraft auf das Plinzenwnafham

Viertes Kapitel.

270 271

273 279 282

Einfluss der Beleuchtungsverhältnisse auf das Wachsthum der Pflanzen.

Allgemeines Das Etiolement B a) Die Formbildung eeiblirter Fikhzen - ; b) Weitere Eigenthümlichkeiten etiolirter Phlndzentheite a c) Die Ursachen der Etiolirungserscheinungen B Der Einfluss des Beleuchtungswechsels auf das Pflgnsenwachäthun ; Die heliotropischen Erscheinungen im Pflanzenreich a) Zur Orientirung . b) Historische Notizen Specielles über das Verhalten BlbieOpischer Päansentheile) Die Ursachen der heliotropischen Krümmungen .

Die durch Licht- sowie Temperaturschwankungen bedikiten Be wachsender Laubblätter und Blüthentheile Einige weitere Wirkungen des Lichts auf das Päanzongachetinan

312 316

‘ Inhaltsübersicht.

Vierter Abschnitt.

Die natürliche Richtung der Pflanzentheile.

Erstes Kapitel.

Die Anisotropie und die Festigung der Pflanzentheile. Seite

544 Die’ Anisotzopie der Pflanzentheile . .... . Yu 0a nl 345... Die Pestigung'der Pflanzentheile .. 2. 2.2. 22 22 22 0. %.319 a) Allgemeines . . . EN SE een ten a Tee a a REIT b) Das mechanische Syaldını, a NEE N E RNE EONT

Zweites Kapitel.

Specielles über die natürliche rs der Pflanzentheile. $46. Die ursächlichen Momente. . . . 0 $47.. Specielles über die natürliche Richtung einiger VE lennkhäile BE REED)

Fünfter Abschnitt.

Die Variationsbewegungen der Pflanzen.

Erstes Kapitel.

Constatirung der Erscheinungen.

$48. Einleitende Bemerkungen . . . ee ae. Se 849. Die verschiedenen Formen der Varntönsbenesunsen FR N Re er ST) a) Die spontanen oder autonomen Variationsbewegungen Ba Rule 329

b) Die durch Veränderung der Beleuchtungsverhältnisse indueirten Var tionsbewegungen . . .. 330

c) Die durch Berührung oder elerie uf. Varationbewegungen . . . ra Et, $50. Der Einfluss äusserer Yerbaltnisse a ie Ver en a a

Zweites Kapitel.

Die Ursachen der Variationsbewegungen.

$5l. Die spontanen Variationsbewegungen . . . ...3832

$52. Die durch Veränderung der Belehchlunsewarhältgiiee indheirten Vans bewegungen . . a N Dh DIN LE 3

$53. Die durch TAT E Ode Erschütterung hervorgerufenen Variations- DEWESUn ZEN AN SA NTENT ar ee RT RE re

Dritter Theil.

Physiologie der Fortpflanzung und der vegetativen Vermehrung.

Erster Abschnitt.

Die Fortpflanzung der Gewächse.

Erstes Kapitel.

Allgemeines über die geschlechtliche Fortpflanzung.

Sl Vorbemerkumsen er u 2 ee ee Na Ce 339 $ 2. Geschichtliche Notizen . . . A 1 Er $ 3. Die Geschlechtsreife der Pflanzen EV RR 34

DR Entstehung, des Geschlechts. a ‚Die Parthenogenesis N SEE Be DA

Zweites Kapitel.

Die Sexualität der Re Die Thallophyten EEE Ne e

Die Museineen und. a rplogaman

Drittes Kapitel.

Die Sexualität der Phanerogamen.

Dia Gymnospermen = u 7 m un. m Seven ende Die Angiospermen

- Viertes Kapitel.

Die ungeschlechtliche Fortpflauzung im engeren Sinne. de Wortes. Das Verhalten der Algen, Pilze und Flechten . . » v0... -

Zweiter Abschnitt.

Die vegetative Vermehrung der Gewächse.

Erstes Kapitel.

Die vegetative Vermehrung der Kryptogamen.

E19 ie Thallophyten 4... eu. weine u) 2 ee 813. Die höheren Kryptogamen . a, tale, Lt lürs

Zweites Kapitel.

Die vegetative Vermehrung der Phanerogamen.

-S14, Apogamie der Phanerogamen . . 0 ler ee 368 a) Die Bildung von Adventivembiyonen . 2 2 nee nee 368 I b) Das Unterbleiben der Samenbildung . 22 2 nn nn 869 % $15. Weiteres über die vegetative Vermehrung . » 2. en nn res 36 ER ©l6. Die künstliche Vermehrung)... 1.00 Rh Au

Dritter Abschnitt.

Die Bastarderzeugung und die Variations- sowie Vererbungserscheinungen im Pflanzenreich.

Erstes Kapitel.

Die Bastarderzeugung im Pflanzenreich.

Sl“ DieyEntstehung der Bastarde . .... 7. 2 msulenn als gene 373 &18. Die. Rigenschaften der Bastarde . ... . „u... Sad 2er Me

Zweites Kapitel. ER

Die Variations- und Vererbungserscheinungen im Pflanzenreich. EN

$19: Die Variationserscheinungen . . . 2.2...» 2 0 Diey Viererbimoserscheinungen 2. N. U. u. ee