P a y e n : V o r k o m m e n d e s kohlens . K a l k s etc. 321

LXXII. Ueber das Vorkommen des kohlensauren

Kalks in den Pflanzen. Von

Payen.

(Ann. de Chim. et de Phgs. 3. Ser. tom. XLI, p. 164.)

Als F o u r c r o y und V a u q u e l i n bei Untersuchung der unorganischen Bestandth'eile der Vegetabilien die Ge- genwart verschiedener, in der Hitze zersetzbsrer Salze nachwiesen, glaubten sie annehmen zu mussen, dass der in den Aschen sich findende Iisllr oder kohlensaure Iialk nie 31s solcher in den Pflsnzen enthslten ware, sondern in Form von Salzen, welche in der Hitze zersetzt uncl zu ciner mehr oder minder mit Iiohlensiiure verbundenen Base reducirt wurden *).

Diese Meinung hat sich bis jetzt erhalten, und sie schien noch durch andere Umstiinde bestiitigt zu werden. Denn behauptet man, wie dies Mehrere gethan haben, dess die Gesamnitheit der Pflanzensiifte sauer reagirt , und die kohlensauren Salze zersetzt , so ist die Priiexistenz der letztern in den Pflanzen nicht anzunehmen.

Ausserdem stand diese Ansicht weder mit den Ergeb- nissen der Aschenanalysen d e S a u s s u r e's in Wider- spruch, noch mit den Resultaten der zahlreichen Analysen B e r t h i e r's **).

Annal. du Nweum dhistoire naiurelle, t. XIII, p. 1. '*I Ich selbst habe nacbgewiesen, dass das in den Pflanzen am

hauagsten sich fmdende Salz oxalsaurer Kdk ist, welcher beim Ein- Sschern kohlensauren I(& giebt. Man beobachtet ihn unter ver- schiedenen Krystallformen in kurzen oder mehr oder weniger ver- langerten Prismen, in Rhomboldern, in Agglomerationen parallel an- einander geschichteter Nadeln, von welchen man grosse Mengen in ein und derselben Zelle flndst, endlich in anderen Agglomerationen Ton Rhomboldern oder Prismcii, die strddeflarmig urn einen ge-

Journ. f. pnkt. Chemie. LXII. 6. 21

322 P a y e n : Vorkommen d e s kohlens. Ks lkrc

Allein genaue mikroskopische Beobachtungen setzten mich in den Stand, im Jahre 1848 eine grosse Menge von Thatsachen bekannt zu machen, welche mit den Xegeln, die wir bei den chemischen Reactionen in Contact gesetzter Korper heobachten, in Widerspruch stehen; ich konnte unter Urnstanden verschiedene oder entgegengesetzte Zu- stande der in zwei benachbarten Zellen der vegetabilischen Gewebe befindlichen Flussigkeiten nachweisen ; diese wnren neutral oder alkalisch in der einen und sauer in der an- deren, obgleich ihre dunnen Membrnnen merklich durch- dringlich waren.

So sind alle Drusen, welche die Bljtter und Zweige des Eiskrautes (i)lEstvnbryaathemitnr crystallitturn) umgeben, mit einer weissen durchsichtigen, deutlich alkalisch reagirenden Liisung von oxalsaurem Iiali oder Nntron angefullt, wlhrend die Safte in den darunter liegenden Geweben eine ent- schieden saure Reaction besitZen*).

Mehrere Species von Chars sondern in den leichten, peripherischen , schraubenartig um ihren rohrenformigen Organismus gewundenen Geweben reichliche Concretionen von kohlensaurem ILalk ab, wlhrend bei andern in dem- selben Wasser vegetirenden Species, z. B. der Churn tmnslu- em , ahnliche Absonderungen nicht beobachtet werden konnen.

M e y e n hat an vier Feigenarten **) kugelfirmige Kiir- perchen beobnchtet, welche um einen Stiel gelagert ivaren, und er g l~ub te , dass dieselben yon einer gummiartigen,

meinsamcn Mittelpunkt gruppirt und ibgestumpft oder durch Pym- miden zugespitzt sind. Der pektinsaure Kdk fiudet sieh zwischen dcn Zellen verschiedener Gewebe.

') Siehe c inqr ihc dlkoire mr Ies &cloppcmenls der rdgetatu (coActltions rt incruttationt minerales); par X. Payen, iom. IX. drt Smants Ctrangers, p . 77 und Amualcr des Sciences naturellcr t. XU. (Boiauipe); 1841 p . 321.

G a y -L n 8 a a c hat die Gegenwart der I6elichen oxslsauren Salze in dem &kraut beobachtet, nnd de Candolle debt an, dass die Fkseigkeit in den Driisen alkdsch eei, ohm jedoch die mure Reaction der SIfte in den darunterliegenden Geweben w e m a n e n ,

") Einu ckulica Benghainsir, p i d f o d und clwiaefolia

i n d e n P f l n n z e n . 323

oberflachlich mit kohlensaurem Kalk bedeckten Masse ge- bilclet wurden. Ich habe jedoch nachgewiesen, dass sie aus einem lockern Gewebe bestehen , welches yon sehr kleinen Zellen , die alle mit kohlensaurem Ealk angefullt sind, gebildet wird.

Da die mineraiischen Secretionen mit einem dunnen Eiutchen uberzogen sind, so begreift man, dass die durch die minernlischen Partikelchen aufgebliihten Behalter in der letzten Reihe der Zellen dieser kleinen kugelformigen Iiorper, Warzen bilden, und dass die Korperchen im Durchschnitt gezahnt erscheinen.

Ich fand unter iihnlichen Bedingungen Concretionen von kohlensaurem Kalk in einem Gewebe, welches um einen Stiel von Cellulose gelagert war, in schwankenden Formen bei den Blattern aller Feigensrten, die ich unter- suchen konnte, 18 an der Zahl*).

Aehnliche Concretionen habe ich in den Blattern an- derer Pflanzea nschgewiesen; in den verschiedenen Gruppen der Familie der Urliceen, besoriders in dcn Celtis, in Coiio- cepliuliis n i w c l e i f l o r ~ u ; ferner hi den verschiedeiien Artcn von illoriis, in l’urieturiu ofpcibdis, Urticn iiivaen (Broussonetia pnpyrfem), im Hopfen, Hanf etc.

Auch beobachtete ich den kohlensauren Kalk in den Friichten mehrerer Celtis (Celtis orientalis, C. occirlentalis, C. mistralis, C. cordata), und zwar findet er sich hier in den Zellen der Gewebe der Kerne. Diesen wird durch dieMi- neralsubstanz eine so harte Consistenz ertheilt, dam man nicht einmal mit dem scharfsten Messer diinne Scheibchen von denselben abschneiden kann, ohne den Stahl schartig zu machen.

Hat man den kohlenssuren Kalk durch Essigsaure oder verdiinnte SalzsSure gelost, so lassen sich die zwar noch

*) Diese sind ausser den genmnten Species: F. fmginea, F. nymphaeifolia, l% carica, F. IarrifoIia, F. reclinata, F. Neumem nigida, F. religiosrr, F. nionlena (die Concretionen der letzteren Anden sich in den kurzen Haaren der unteren FlLche), EI scandenr, P. glawescens und drei nndere unbenannte Species PUS den Gewachshtusern des naturhistorischen Museums.

324 P a y e n : V o r k o m m e n dea koh lens . P n l k s

festen, aber weniger compacten Kerne ohne Schwierigkeit anschneiden.

Betrachtet man dann das Gewebe, in welchem -der kohlensaure Kalk abgelagert war, in sehr feinen Schnitten unter dem Mikroskop, SO sieht man ein sehr feines Netz, welches an dem innern Theile jeder Zelle befestigt ist, deren Wande es bedeutend .verdickt. Dieses Gewebe wird durch Jod orangegelb gefarbt.

Die Fiirbung, wie auch die Formen, verharren auf vielen Punkten, bis man durch Zusatz eines Tropfens con- centrirter Schwefelshre , welche die WSnde der Zellen selbst zerstort, auf ihnen das charakteristische Kennzeichen der reinen Cellulose, namlich eine lebhafie violette FSrbung hervorbringt, welche allmiihlich verloscht und nur orange- farbige oder hraune Theilchen , die letzten Spuren stick- stoffhaltiger organischer Substanzen, zuriickl5sst. In diesem Falie geht die Kalkabsonderung in dem Gewebe der Kerne noch vor sich und besteht neben den in demFleische der Frucht enthaltenen sauren Siifien fort.

Die aus kleinen Kiigelchen zusammengesetzte Mandel, welche fast die gsnze Hohlung des Kerns ausfillt, enthiilt eine grosse Menge einer oligen Secretion; ich habe durch Aether 0,48 ihres Gewichts im trocknen Zustande ausge- zogen. Dieses Oel ist schwach gelblich und bleibt bei 200 C. flussig.

Nach diesen versqhiedenen Beobachtungen , die leicht zu. wiederholen Bind , indem man unter dem Mikroskop einige Reagentien einwirken lasst , kijnnte man glauben, dass sich die Gegenwart der in den Pflanzen praexistirenden kohlensauren Salze nur mittelst des Mikroskops nachweisen lasse, dass die Gewichtsmengen derselben zu gering seien, urn auf experimentalem Wege bestimmt zu werden, und dass man sie mithin bei der Analyse bis zu einem ge- wisissen Punkte vernachlgssigen konne.

Allein ich habe versucht, die Menge des in einigen Pflanzenorganismen enthaltenen, kohlensauren Kalkes direct zu bestimmen, und iiber den Bau der den Friichten der CeZtis angehorenden Organe, wie auch iiber die nahern

in d e n P f l s n z e n .

Bestandtheile ihrer verschiedenen Theile genaueren Auf- schluss zu erlangen.

Als ich diese Versuche begsnn, waren die meisten Blitter schon gefallen, allein in einem Garten von Grenelle konnte ich die nuf den Baumen theilweise getrockneten Blatter von Broussoaetia pupyrifera und von dem schwarzen Maulbeerbaum noch sammeln. Das hustrocknen wurde vorsichtig, d. h. lnngsam, hei allmiihlich steigender Tem- peratur fortgesetzt, urn so jede Infiltration saurer Safte, die mit den Iialkabsonderungen in Beriihrung kommen konnten, zu vermeiden ; ausserdem fand ich unter diesen geeigneten Umstsnden getrocknete Blatter vor , welche P e 1 i g o t fur seine Untersuchungen iiher die ErnHhrung und iiber die Produkte des Seidenwurms gesammelt hatte.

Diese verschiedenen, vollkommen getrockneten Blatter wurden fein zerstossen und gesieht. Jede der Proben wurde gewogen in einen Ballon gehrscht, aelcher mit einem zum duffangen und zur Bestimmung der Kohlen- siiure diencnden hppsrst in Verbindung stand. h u s der liohlcnsiiure konnte leicht dic Bquivalente Menge des in den Bliittcrn pfiexistirenden kohlensauren Kalkes berechnet werden.

In Folgendem findet man die Resultate dieses mit den Blattern vom schwarzen Maulbeerbaum, Browsoaetia pa - pynrera und mehreren weissen Maulbeerhilumen sngestellten Versuchs. Sie wurden anders nusgefsllen sein, wenn man junge BlHtter angewendet hstte, d s in diesen die Abson- derung des Kalks moglicherweise noch nicht erfolgt ware, j a es konnten sogar die zur Aufnahme desselben bestimm- ten Gewebe noch nicht vollkommen gebildet sein.

326 P n y e n : V o r k o m m e n d c s kohlcns . Iialks

- - - - ~ _ _ _ _ _ _ - .-

hngrweirdele Blauer (getrocknet).

1. Broussoneliu pnpyriferr Herhstbhtter

1 Herbstbllttcr

"1 Herbsthlattcr

Morus nigra

Norw nigrn

3.

Morur ulbu

lo rus alba Sommcrbliittcr

Sommcrbliitter

GI..

6,210

9,730

37,800

GS.

0,023

0,100

0,ilrt

0,io

1,01

1,09

0,lS

0,%0

Ohige Tahelle zeigt, dass der Gehalt an normalem Lohlensauren Kalk 4 his 'Z3 p. M. vom Gewicht der ange- wendeten, getrockneten BlHtter, oder 4 his 20 p. C. von der Totalmenge der in den Blatterii enthaltenen Kallrsalze hetrHgt. Diese auf der Waage ausgefuhrte Bestimmung stimmt also mit der Beohnchtung unter dem Mikroskop iiberein, durch welche die Existenz des normalen kohlen- sauren Kalkes in den Geweben mehrerer Vegetabilien nachgewiesen wurde.

Noch leichter 15sst sich der Beweis fiihren, wenn man die von der sauren, fleischigeii Hiille hefreiten Kerne mehrerer Celtisarten entweder ganz oder nachdem man

*) P o i n s o t und W o o d haben mich bei diesen Bcstimmungen untersthtzt. Wir wolltcn durch eine npprosimative Bestimmung dic mi t dcn Bliittern yon Morus alba erhnltenen Resultatc controlircn, indem wir die sus 80 Gr. Bliittern entweichcnde Kohlenssure in dreibasischem cssigsauren Bleiovyd auffingcn. Die so aufgefangene Kohlenssure wog 0,W Gr., entsprechend 0,IC p. C. Kohlenshre odcr 0,32 p. C. kohlensaurem- Kalk, was mit obigem Resultat iiberein- stimmt, wenn man den Verlust an KohlensPure bei dem letzteren Versuche in Betrscht zieht.

in d c n P.flanxen. 327

sie vorsichtig im Schraubstocke zerbrochen und die in- liegende olige Jlandel entfernt hat, einem ahnlichen Ver- suche unterwirft.

Die Fragmeiite der Iierne, die fast ganz aus eineni init Ksllrtheilchen gefullten , vegetahilischen Gewebe be- stehen, geben bei der Behandlung mit SalzsHure, die mit dem 3- his 10fachen Volurn Wasser verdunnt ist in der IWte alle IiohlensBure ab.

Ich erhielt so nus den getrockneten Kernfragmenten y o n Ccltis orieirtnlis 27 p. C. KohlensHure , entsprechend 60 p. C. kohlensaurem Kallr *). Die Kerne on Celtis cordata gahen 28,l p. C. Iiohlensaure, entsprechend 63 p. C. koh- lensaurem Kalk.

Das so \-om kohlensauren Kalk befreite Gewebe der Icerne gab bei Behandlung mit reiner SalzsHure (HCl, 6110) noch 1 p. C. kohlensauren Kallr. mit Spuren von phosphor- saurem Kalk oder 2,75 p. C. vom Totalgewicht der inkrus- tirten Schalen ah.

I:m z u ermittcln, in welcliem Zustaiide sich die Kie- selsilure i i i diesen Geweben befindet, Lscherte ich Schnitte von Kernen ein, welche zuvor von kohlenssurem und phos- phorsaurerii Kalk befreit worden waren, un13 ich konnte unter dem Miliroskop erkennen, dass die nicht geloste Mi- neralsubstanz ( Kiesel oder KieselsLure) dem im Innern jeder Zelle entwickelten feinen Gewebe angehorte. Die freie Hohlung dieser Zellen ist nun ungefiihr auf das Drittel des Durchmessers reducirt ; die Wiinde waren durch das Gewebe, deren Cusserst kleine Zellen durch Kalk- theilchen angeEllt waren, verdickt.

Es ist vielleicht noch erwiihnenswerth, dass dieses Gewebe , welches zur Aufnahme der Mineralsecretionen dient, eben so wie die Epidermis der Vegetabilien oder ihre aussere Haut aus Cellulose, die init Kieselsaure und stickstoffhaltiger Suhstanz injicirt ist, besteht.

) Dic Mandcln derselbcn Friichte gabcn nur 0,0364 Bsche, wclehe grosstentheils nus lijslichen Sdsen bestand, und dem Wasser einc alkalische Reaction crthcilte.

333 P a y e n : V o r k o m m c n d c s kohlcns. K a l k s ctc.

Die anatomischen Untersuchungen und die Prufung der naheren Bestandtheile der Fruchte von Celtis gab fol- gende Resultate.

Celtis orientalis. Die fleischige Umhiillung hetruy

j die Schalc 17,81 Der Kern 28,5 und zwar Mandel ,0,49

1 ou,oo

51,70 p.C.

- Der Vassergehalt der Umhiillung hetiwg 0,333 ,. 11 ,, Kernschale ,, O,O6lG , 9 9 ,, Mandel ., 0,ltiG

Die Kerne von 100 Fruchten wogen 10,444 Gr., also die Schalcn 7,169 dic Mandcln 3,286

Organischc Gewchc (Ccllulosc und stick-

Schnlcn 67,30 - KicsclsBurc (in dem Gewchc) 4,40 Kohlensaurer Iialk und Spuren von I!hos-

phors. Kalk u. phosphors. Magncsia 40,OO Orgsnisches Gewebe 16,30

15,!?0 1,20 Mineralsubstanzen

100,oo

stoffhaltige Substanz %,90

--.

I Mandeln 32,7 = Fliissiges Oel

CI t

100,oo Die Schalen der Kerne yon Cetis codrnla gaben bei der

Analyse etwas mehr kohlensauren Kalk; doch ist die Dif- ferenz nur gering. Ich erhielt:

Organische Substmzen (Ccllulosc und stickstofidtigo

Phoephors. K d k uiid phosphors. Magnesia KieselsiXure

Substmz) 28,723

Spuren 7,043

Kohlensaurer Kdk 64,234

- 100,oo -

Die Menge der Kohlensaure, welche der in dem Ge- webe der Kerne von Celtis enthaltene kohlensaure Kalk entwickelt, ist so bedeutend, dass man ein starkes Auf- brausen beobachtet , wenn man ungefahr zwanzig Stuck gut gewasch$ne Kerne- in einem Probirglas mit etwa dem doppelten bis dreifachen Gewicht Wasser, das mit Salz- siiure angeiguert ist, zusammenbringt. Hat man das Pro- birglas mit einem Kork verschlossen , so wird derselbe durch die Kohlensaure bald herausgetrieben. Die Gasent- wicklung dauert 8 bis 10 Minuten fort.