Ueber die angebl. Sechsecke der bilateralcn Diatomeen etc. 291

relativ sehief auf den Gegenstand und wird daher in Betreff der Irradiation alle Nachtheile schiefen Lichtes haben, w~ihrend das auf der Tangente dieser Stelle rechtwinkliche, also dem Sprachgebrauch nach nothwendig ~schiefer Licht, alas eigentlich ,gerade(c ist. Jede Zone einer stark gewiSlbten Diatomee, bedarf daher einer andern Lichtrichtung, damit sie gerade und am besten beleuchtet werde, und dadurch erklSrt sich tier Widerspruch zwischen den Ansiehten darer, welche fiir sehwierige GegenstSnde entweder centrales oder schiefes Licht vorziehen. Beide suchen das gerade Licht, aber die fixirte Zone des Objektes kann in unendlieh verschiedenen Ebenen liegen.

Andererseits begreift man, dass man an Diatomeen, die angeb- lich mit ~gerademc~ Lichte beleuchtet sind, an den verschiedenen Zonen alle m6gliehen Wirkungen des ,~schiefen,c Liehtes, abet nur bei ausnahmsweise giinstiger Lagerlmg und selten an nicht zer- broehenen und dadureh abgeplatteten Objekten, die des geraden beobaehten kann.

U e b e r die a n g e b l i c h e n Sechsecke der b i la tera l en D i a t o m e e n und i n s b e s o n d e r e der P l e u r o s i g m a

angulatum. Von

~[ . S c h i f f .

tIierzu Taf. XVI Fig. 1 -11 .

Nachdem ich bei tier Gyrosigma offenbare Vierecke dutch fehler- hafte Beleuchtung alhnRhlich ill Sechsecke sieh verwandeln sah, und diese Umwandlung in allen Stadien verfolgen konnte, nachdeln ich bei der Grammatophora schon vor zwei Jahren die Quadrate dutch absichtlich hervorgerufene Aberrationen sieh zu Sechseeken um- gestalten gesehen, die mit denen der Pleurosigma die grSsste Aehnlieh- keit hatten; mir dieses Jahr derselbe Versuch noch viel evidenter an einer grossen, grobgezeichneten VarietSt der Grammatophora gelungen war, lag die Frage sehr nahe, ob die Seehsecke der Pleurosigma, trotz ihres deutlichen Auftretens nieht einer 5hnlichen Verzerrung yon Vier- eeken ihren Ursprung verdanken. Diese Frage finder sieh um so eher gerechtfertigt, als ich in meinen fr~theren Untersuchungen fiber

292 M. S c hi f t .

Testobjekte (M o 1 e ~ c h o t t's Zeitschrift LX pag. 1-1) einen auffallenden Umstand nicht recht erkl/iren konnte, welcher mit der von mir adoptirten Ansicht, dass die Kiirperchen der Pleurosigma Sechsecke seien, in grellem Widerspruch stand, ich gab dort bereits an. dass mit meinen 1)esten s t i t r k e r e n Objektiven die Kiirperchen nicht sechseckig sondern viereckig erscheinen, hielt dies abet f~ir eine Tiiuschung dadurch bewirkt, (lass, wie ich auf ande.re Wahrnehmungen gestittzt damals glauben durfte, die Spitzen der 8echsecke in eine Furche herabgebogen seien. Auffallend und unerkltirt war es mir aber, dass lnan mit die~en Objektiven weder die Furche noeh an ihrer Stelle eine L/tcke sah.

Ieh hatte damals, so vielen andern Thatsachen gegen/iber, welche t'ttr die Existenz der 5echsecke zu sprecimn schienen, viel zu wenig Werth attf die~e eben erwithnte Beobachtung gelegt. Jetzt abet. wo ich reieher an Erfahrung und an optischen H@'Slnitteln noch- reals die erw/ihnte Frage vornahm, hat sich der Widerspruch auf eine f/ir reich allerdings nicht sehr schmeichelhafte Weise gelOst. Es haben sich zwar alle yon mir angegebene Thatsachen bis ins kleinste Detail in palpabeler Weise best/i, tigt, aber ich sehe reich gentithigt, alle meine Dm:tungen derselben und solnit alle meine Folgerungen tiber die Skulptur der Pleurosigma, bis auf eine einzige. vollst/tnd{g zu widerrufen und zurackzunehmen.

Zun/tehst babe ich mir seitdem auch sehr gute Objektive aus Mnicischen Linsen verschafl't, die einen tiefermt Fokus besitzen als meine fl'tiheren und habe stets best/itigen mttssen, dass sich mit den b e s t e n Objektiven der im Fokus befindliche Theil tier Pleu- rosigma s,~ zeigt, wie es 5eite 15 meiner erwithnten Abhandlung ab- gebildet ist. Nnr die schwarzen Viereeke waren oft etwas breiter. wenn das Licllt ganz central aufliel, und je breiter sie waren, mn so weniger schart' war der dunkle Fleck (b. b. der citirten Figur) ,Jhne einc kleine Ver/tnderung an der Mikrmneterschraube zu sehen. {}egen die Ritnder zu zeigte sich abet hnmer der Uebergang zum Sechseck, wmm die Mitte eingestellt war. und mngekehrt ersehienen in der Mitte oft 8echsecke, wenn ieh nur den Rand deutlich sah.

5ehen wir aber yon t, lleu vorgefassten Meinungen ab, welche die Bekanntsehaft mit anderen khu'eren Objekten verwandter Xatur bei uns erwecken kSnnte, s~, dttrfte es ohne weiteren Beweis als eine willk~thrliehe Deutung betrachtet werden, wenn ich yon den beiden hier sieh bietenden Formen, nill" die eine als die wahre tnld die

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andere als Kunstprodukt hinstelte. Die Ueberzeugung, welche dem nut einigermassen gettbten Auge die ganze Erscheinungsweise des mikroskopischen Biides bietet, ist doch immer nut eine subjektive, und in Betracht tier vielen andern Verhhltnisse, welche hier dennoch zu Gunsten der 8echseckc reden, ist am so mehr darauf zn dringen dass diese lieberzeugnng auch objektiv begrtindet werde.

Es fragt sich also, ob es naehzuweisen ist, dass unter gewissen beim mikroskopischen 8ehen sich ein.-_tellenden Bedingungen die 8chachbrettform, wie wir sie bei Pleurosigma als wirMieh vorhan- den annehmen, das Bihl yon Sedlsecken, wm schiet'en Linien u. s. w. in der Weise geben kSnne, wie uie h~,tufig bei der erwghnten Dia- tomee beschrieben ist, und ob andererseits, wenn wirklieh Seehseeke vorhanden w~tren, aus ihnen nicht eben so gut die Viereeke and die iibrigea bekannten Erseheinnngen als optische T~iusebungen hervor- gehen kOnnten.

Die Hauptverh'altni.sse, welche bier in Betracht kommen, sind die Aberrationen dureh dis optischen Mittel. und die sehiefe Stelhmg der gewSlbten Theile der Diatomeenschaale zur optisehen Achse. Letztere.ist alas ttauptmoment, wie aus dem Umstand hervorgeht, dass mit kr~tftigem Drtlck plattgedrt~ck~e Fragmente der Schaale nur noch die Vierecke abet selbst ~m den Seitentheilen keine Sechs- eeke mehr zeigten, so lange sic sich iu tier Mitte des Gesiehtsfeldes befanden.

Fig. 1. Ich fertigte mh' ant" sehr weissem Papier eine scharfe Schachbrettzeiehnung in der (~rOsse und in der Form an, wie sie Fig. 1 zeigt, lJieselbe wurde auf einer steifen Karte aufgeklebt und an dnem beweglichen TrSger befestigt, so dass sie an einem Arm auf nnd abgeschoben und aasserdem sowohl in vertikaler als horizontaler i{ichtung beliebig um sieh selbst rotirt werden konnte.

Mit einer solehen Zeichnung. welehe ein 8tttck Pleurosigma in kolossalem Maasse darstellen sollte, mussten auch alle {ibrigen VerhSltnisse exaggerirt werden. AlsLinse benutzte ieh die g r o s s e Beleuchtungslin~e O b e r h ~ u s e r 3, vvn welcher ich mein Auge etwa 1Dezimeter entfernt hielt. Es kann aber natttrtich zu diesen Ver- suchen jede andere gros~e Linse benutzt werden. Um die schiefe Stellung des Objekts gegen die 5ehaeh.~e hervorzurufen, wurde die Karte, mit dem u a nach obml gerichtet, etwa unter einem WinkeI von 150 v(m tier vm'tikalen I{iehtung abweici~end, unter die horizontal gestellte Linse gehalten, und allmSlig stets in dieser

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Stellung verbleibend yon oben nach unten verriickt. Innerhalb der Linse waren noch mit geringen Verzerrungeu die Vierecke deutlich sichtbar.

Fig. 2. Kaum aber hatte die Karte die Entfernung yon 5,2 Centim., also die Fokaldistanz, einigermassen tiberschritten, zeigte sich eine eigenthtimliche Verwandlung des vergrSsserten Bildes. Es wurde wie in Fig. 2. die weissen Felder werden viel breiter als die schwarzen, yon denen uur ein Band und ein Schatten (tbrig bleibt. In der Richtung der Linie b b ist die Gr~nze zwischen den Quadrat- reihen verwischt. In der Richtung yon a a' tritt abet diese Granze sehr scharf und anfangs als schwarze Linien hervor. Entfernt man alas Objekt noch etwas mehr, so scheinen die in der Richtung a a' gelegenen Quadratreihen sich immer mehr yon einander zu entfernen, an die Stelle der dunklen Gr~tnzlinien tritt eine Kluft, die bloss durch schiefe Verbindungslinien zwischeu den einzelnen verschm~t- lertenResten der zu schmalen B~tndern gewordenen schwarzen Qua- drate erftillt wird. Die einzelnen yon einander sich entfernenden Quadratreihen wSlben sich plastisch in die HShe, und wir haben ein Bild, welches ganz das Analogon zu der Erscheinungsweise der Pleuro- sigma ist, wie sie sich bei ungen~igender Vergr(isserung und bei in der Richtung der Querlinien a u f f a l l e a d e m Lichte darstellt, mid wie ich es im Testaufsatz pag. 7 beschrieben habe. Die tiefen QuQr- furchen bitden eine unerwartete und sehr auffallende Erscheinung.

Fig. 3. Entfernt man die Karte noch etwas weiter nach unten, so werden die Zwischenr~tume zwischen den Reihen a a' noch grSsser, aber sie verlieren den Anschein einer Vertiefung, die schwarzen Quadrate werden immer schm~iler und wir haben bei einer Entfernung yon 8 Ctm.

yon der Linse endlich die Fig. 3, d. h. unregelm~tssige Sechsecke mit dem Vorwalten einer der schiefen Linien. Diese ])'igur ist nicht unsere Grundfigur, sondern einem Schachbrett entnommen, welches auf jeder Seite ein schwarzes Viereck weniger hatte. Das Vor- walten einer scharfen Linie riihrt daher, dass der Zeichner nicht ganz genau, wie er hStte thun sollen, in der Richtung des Pfeiles und in der Richtung der Linien a a' hinblickte.

Fig. 4. Uusere Grundfigur I unter denselben Bedingungen giibe die Fig. 4. Man hat also halb so viel Sechsecke als wirklich Qua- ([rate vorhandeu sind, da die schwarzen Quadrate verschmSlert in den scheinbaren Riindern tier weissen ])'elder aafgehen. Die Sechs- ecke zeigen hier-allerdings die Spitzenwinkel etwas abgestumpft,

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aber man begreift, dass eine solche Abstumpfung ganz unmerklich wird, wenn es sich um wirklich mikroskopische Objekte handelt.

Fig. 5. Ahmt man nun, indem man sonst allen unveri~ndert 15sst, die Drehung des Objekttisches dadurch nach, dass man die Karte um sich selbst ein wenig nach links dreht, so eatsteht Fig. 5. Der Blick streift tiber das Object in der Richtung des Pfeiles. Man hat eine der gebrochenen schiefen Linien. Die schwarzen Feldcr zweier Reihen berfihren sich nicht mehr. Nur ein schwach ange- deuteter Schatten erg~tnzt noch die Sechsecke.

Fig. 6, Dreht man in tier angegebenen Richtm~g das Object etwas mehr, so hOrt dieser Schatten auf, die schiefen Linien werden gestreckter, man hat Fig. 6. Diese Figur ist derselben Grundfigur entnommen wie Fig. 3.

Fig, 7. Dreht man noch weiter bis zu 45 o abweichend yon der Stellung der Fig. 4, so hat man aus unserer Grundfigur 1 das Bild Fig. 7. Es sind schiefe Linien. Die Knoten entsprechen den schwarzen Quadraten. Von den Contouren der weissen wird nichts mehr unter- schieden. Dreht man yon Fig. 4: an um 45 o nach tier entgegenge- setzte:l Seite, so hat man andere Reihen scharfer Linien, welche die Richtung der hier gezeichneten rechtwinklich schneiden.

Bisher war unsere Figur fast vertikal gestellt, und nur etwa 150 gegen die Sehachse geneigt, wie dies den gewShnlichen Ver- hiiltnissen der Schaale der Pleurosigma entspricht.

Fig. 8, 9. INeigt man aber die Figur in der Stellung und Ent- fernung yon Fig. 7 etwa um 25--28 0 gegen die Sehachse, so wird sie zu Fig. 8. Ein AnMogon dieser Figur kenne ich bei I)leuro - sigma noch nicht, wohl abet bei Gyrosigma formosum, dessen Schaale ein weniger scharfkantiges Dach bihIet und n~hert man Fig 8 (d. h. die Grundfigur in der entsprechenden Stellung) wieder dem Auge um 3--4 Centim., so wird sie Fig. 9, die ebenfalls bei den grOssern Gyrosigma beobachet werden kann, und die ich auch bei einer grossen Grammatophora einmal zu Gesichte bekam.

Fig. 9b. Eine entsprechende Form aus der Schachbrettfigur, welche der Fig. 3 und 6 zu Grunde liegt, ist Fig. 9b. Hier sieht man deutlich, wie an dem korrcspondire~den Bilde des Gyrosigma attenuatum, dass die H~tlfte des Kolbens, d. h. des verwandelten schwarzen Quadrates heller und die andere H~tlfte dunkler ist.

Bisher haben wir einige Erscheinungen betrachtet, welche yon der Irradiation hervorgerufen werden, wenn das Object sich der verti-

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kalen Stellung n~thert. Erscheinungen, die um so ausgebreiteter hervortreten massen, je mehr das Objectiv an Astigmatismus leidet.

Fig. 10, 11. Geben wir aber jetzt un.~ermSchachbrett eine f~tst horizoutale oder nur wenig geneigte Stellung unter der Linse und bringen es aus dem Fokus heraus eutweder dem Auge zu nahe oder entfernen w i r e s zu viel. so werden wir die Erscheinuagen ge- wahren, welche die bilateralen Diatomeeu bei Hebung oder Senkung der Schraube zeigen. Die weissen Quadrate irradiiren yon alien Seiten in die schwarzen und im Beginn dieses Prozesses haben wir Fig. 10, in welcher auf Kosteu der schwarzen Quadrate und um dieselben ein grauer Raad entsteht. Je welter wit aus der Fokal- distanz treten, um so mehr rficken die schwarzen Felder sich ver- kleinernd auseinander: (label verliereu sie die viereckigen Contouren. sie werden rund und es entsteht Fig. 11 und endlich verschwinden die grauen Zwischenstreifen und es bleiben nut die randen schwarzen Flecke /ibrig, es entsteht das Bitd. welches H a l l yon der Plearo- sigma zeichnet.

Ich besitze uoch eine Reihe anderer Zeichnungen, welche meine Grundfigur No. 1 bei versehiedenen Stellungen und Beleuchtungen giebt und die ihr Analogon bei der Betrachtung tier Diatomeen finden und welche uuter knderm erlttutern, unter welchen Bedingungen zwei sich kreuzeude Reiheu yon sehiefen Liuien auftreten, yon denen, je nach einer schwachen Drehung, bald die eine. bald die andere dunkler und stiirker ist, und wie man selbst an der Schachbrett- figur die Erscheinung hervorrufen kann, die ich pug. 15 meiner Abhandlung tiber Testobjecte yon der Pleurosigma beschrieben, dass niimlich der ~chwarze ruude Fleck auch neben den queren Zickzack- linien erscheint.

M~n begreift schou au~ der Theorie der Irradiationsformen, und die Eri~hrung hat es mir bestittigt, das.-:+ wenu man sich eiu Schema yon Sechsecken zeichnet, man unter alien den angef~ihrten Bedin- gungen ausser den Sechsecken selbst, keine der Figuren wieder- finden kann. die tins bei der Urttersuchung der Diatomeen ent- gegentreten.

Die hier mitgetheilten Beobachtungen bedtirfea keines Commen- tars. Dic Zeichnuugen auf der Pleurosigma, Gyrosigma, Frusttfiia and Gr~mnnatophora kSnneu nur als V ier eck e betrachtet werden, wie ich dies yon der Grammatophora bereits abgebildet habe. Auf Frustulia (Navic. Amicii und crassinervia) komme ich spater zurtick.

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Gyrosigma unterscheidet sich yon Pleurosigma dadurch, da~s bei Pleurosigma die Vierecke so ~eordnet sind. dass die L~tngsachse tier Schaale in die Richtung der Linie ~t a' unserer Fig. 1 fSllt. Bei Gyrosigma fiillt dagegen die Liingsach.-:e in die Richtung der Linie 2: 2'. Die Vierecke stehen daher bei Gyrosigma s c h i e f gegen die L/ingsachse, bei Pleurosiglna aber g e r a. d e. P, ei C-ramma- tophora bilden die /iusseren Felder. d. h. die zwischen Rand und Vitta, an denen die Zeichnung besonders markirt ist, nicht eine schiefe W O l b u n g , sondern eine schiefe E b e n e . Die Irradiation des Weissen tiber das Schw~lrze kann sich also besonders gut gel- tend machen.

Unsere nach den vorstehenden Untersuchungen gewonnene An- sicht tiber die wahre Form der Felder bei Pleurosigma wfirde somit alle die an dieser Diatomee gefundenen und beschriebenen Erschei- nungen erklgren kiJnnen. Nut eine einzige iitters wiederholte An- gabe habeu wir auszuschliessen, die niimlich, dass je nach der Ein- stellung die Felder bald dunkel mit hellem Rand. bald hell mit dunkler Begriinzung erscheinen sollen. Wir haben diese Angabe trotz eifrigen Suchens mit verschiedenen optiscken Combinationen an tier Pleurosigma selbst nie bestgtigen kSnnen, und halten s ie auch nicht ftir das Produkt einer optischen T~uschung, deren Be- dingungen theoretisch oder experimentell doch aufzufinden w/iren, sondern fttr das Produkt eines Beobachtungsfehlers. Man hat ver- muthlich die schwarzen Punkte unserer Fig. 11. die beim Heben oder Senken des Objektd auftraten, mit den nebenanliegenden weissen Zwischenriiumen. deren bestimmte Umgritnzung beim Ver- itndern der Fokaldistanz verschwindet, verwechselt. Nur wenn man dad Objekt um 1800 dreht, wird aus leicht begreifiichen Gr~tnden (vergl. meineu Testaufsatz pag. 15). das fi'fiber Weisse schwarz und amgekehrt.

Dass die abwechselnd weisse und schwarze Fitrbung der Qua- drate anserer Diatomeen wirklich ihren Grund in einer totalen Refiexion auf einer 8eite des Prisma finder, habe ich jetzt ebenfalls durch ein Schema aus Glas erl:,tutert und bewiesen. Ich lieds fair durch Herrn D o n a t i , Pr,K. der Astronomie an unserm Institute. eine Anzahl lnOglichst kleiner (~/._, Centim. und weniger lang) drei- kantiger gleichseitiger Prismen aus Flintghls anfertigen. Dieselben wurden auf einen d{innen Ohjekttrttger mit einer Kante nach oben so nebeneinander gelegt, wie es nach meiner Aufiadsung die

298 hi. S chi f f , Ueber d. angeblichen Sechseeke d. bilateral. Diatomeen etc.

Prismen der Pleurosigma und Grammatophora sind, und unter dem Mikroskop bei schwSchster VergrSsserung bei dem durchfallenden Licht eines Conkavspiegels betrachtet. Es entstand das schSnste Schachbrett aus klaren, hellen und tief schwarzen Feldern. Gab man dem Objecttr~tger eine etwas schiefe abschfissige Lage, so ent- stamen selbst Seehsecke, ithnlich denen in unserer Fig. 3.

Im 8. Bande des Quarterly Journal of microscopical science London 1860, Transactions Fig. 142 hat Dr. W a l l i c h schon ver- sucht, die viereckige Gestalt der Pleurosigmenzeichnung zu verthei- digen. Wer die yon ibm angefiihrten Argumente mit den Beobach- tungen vergleicht, die mich zu derselben Ansicht gefahrt haben, wird erkennen, dass zwischen W a I 1 ic h s Arbeit und der vorliegenden kaum irgend eine Verwandtschaft besteht.

Ich ftige hinzu, dass ich auch bei Pleurosigma delicatulum meine Beobachtungen ganz und gar bestStigt gefnnden habe.

Ich benutze diese Gelegenheit, Herru Dr. R a b e n h o r s t in Dresden meinen herzlichen Dank ftir die Bereitwilligkeit auszuspre- chen, mit welcher er mir eine betriichtliche Anzahl ,con Diatomeeu tiberliess, welche sowohl ft|r diese als far einige vielleicht sparer zu veriiffentlichende Untersuchungen benutzt wurden.