Riesen und Zwerge.

Es ist eine allgemein verbreitete Anschauung, dass viele niedere Thiere und vor allem die Insecten zu verhältnissmässig viel bedeutenderen Kraftleistungen befähigt seien als die Säugetiere und der Mensch eine Anschauung, die schon in der einfachen Beobachtung der gewaltigen Sprünge oder des stürmischen und ausdauernden Fluges mancher dieser kleinen Wesen hinlängliche Begründung zu finden scheint, die aber ganz besonders befestigt worden. ist durch die sinnreichen Experimente PLATEAU'S *, welche in der That den ziffermässigen Nachweis lieferten, dass selbst die allerschwächsten Kerfthiere mindestens das Fünffache ihres eigenen Gewichtes fortzuziehen vermögen, viele aber auch das Vierzig- und Sechzigfache bewältigen, sowie dass durchschnittlich die Stärke der geprüften Insecten in umgekehrtem Verhältniss steht zu ihrem Körpergewicht. Man hat hienach sogar die unglaublich klingende, aber anscheinend unanfechtbare Rechnung aufgestellt, dass ein Pferd, um es dem Floh gleich zu thun, welcher das 200fache seiner Körperlänge mit einem Sprung zurücklegt, im stande sein müsste, über hohe Berge hinwegzusetzen; ein Wal

*F. Plateau: Sur la force musculaire des insectes (Bulletin de l'ac. roy. de Belgique, 2e sér. Tom. XX u. XXII).

nen.

fisch müsste mit geringer Anstrengung zweihundert Meilen hoch springen könUnd ähnlich steht es mit der Geschwindigkeit des Laufes: ein mit den Locomotionsorganen der Insecten ausgestatteter Mensch könnte mehr als zehn Meilen in der Secunde durchmessen, also sechzigmal schneller sich fortbewegen als ein Eilzug. Somit - und dieser Gedanke liegt offenbar allen solchen Berechnungen zu Grunde wären die höheren Thiere und speciell der Mensch hinsichtlich ihrer Fortbewegungsfähigkeit und ihrer Kraftäusserungen überhaupt von der Natur unvergleichlich viel schlechter bedacht worden als die verachteten Zwerge zu unseren Füssen, und wir hätten einen Grund mehr, uns die Einbildung, als wären wir die Herren der Schöpfung, aus dem Sinne zu schlagen.

los diese Dinge für sich allein sind, wie man aus den imponirendsten Zahlenreihen formell ganz berechtigte Schlüsse ziehen und doch auf Irrwege gerathen kann und wie es schliesslich auch hier nur der speculativ erschlossene Zusammenhang, die Idee ist, welche das todte Material zu beleben und eine wirkliche Förderung unserer Erkenntniss zu erzielen vermag.

Es muss allerdings

schon einiges Misstrauen in die absolute Zuverlässigkeit jener Resultate erwecken, wenn man bei näherem Zusehen findet, dass die einen anf Vergleichung der Gewichte oder Volumina, die andern auf Vergleichung der Längenmaasse oder Höhen zweier Thiere beruhen, wodurch in beiden Fällen natürlich ganz verschiedenwerthige Ergebnisse zum Vorschein kommen. Stellt man z. B. nur die Körperhöhe von Floh und Pferd neben einander, so erscheint ein Sprung von ungefähr 300 Meter Höhe schon als äquivalente Leistung des letzteren; legt man dagegen bei dem Vergleich der Schnelligkeit von Ameise und Mensch ihre Gewichte statt der Körperlängen zu Grunde, so erhält man die ungeheuerliche Zahl von 50 000 Meilen, die letzterer in der Stunde zurücklegen müsste, um jener gleichzukommen. »Davor dürfte auch die verwegenste Einbildungskraft erschrecken. Und doch, wer kann die Schärfe der Beobachtungen, die Genauigkeit der Messungen, die Folgerichtigkeit des Raisonnements in Abrede stellen? < Nur dass leider ein bestimmtes Princip fehlt, welchem diese Thatsachen < zur Erläuterung dienen sollen. Man sieht, wohin man kommt, wenn man Zahlen sprechen lassen will. < In Wirklichkeit ist hier die Frage einfach so zu stellen: welche Arbeit leistet ein springendes, laufendes Insect, Säugethier u. s. w. ? Die Arbeitsleistung wächst bekanntlich proportional dem Gewicht und der Höhe, um welche jenes gehoben wird. > Wenn also zwei Thiere von ungleicher Masse durch

Springen dieselbe absolute Höhe erreichen, so leistet jedes eine Arbeit, welche genau seiner Masse proportional ist, und wenn ein Mensch über ein 60 cm hohes Hinderniss hinwegspringt, was noch nicht viel heissen will, so leistet eruntergebührender Berücksichtigung aller Verhältnisse gesprochen - relativ genau die doppelte Arbeit wie der Floh oder die Heuschrecke, die sich kaum. höher als 30 cm zu erheben vermögen.< Oder um auch unserseits Zahlen sprechen zu lassen: setzt man das Gewicht einer Heuschrecke gleich 6 Decigramm, das eines Menschen gleich 60 kgr, also um das 100 000 fache grösser, so sieht Jeder leicht ein, dass 100 000 Heuschrecken, zu einer Masse vereinigt, diese doch immer nur 30 cm hoch zu schleudern im stande sind; der Vortheil liegt also deutlich genug auf Seite des Menschen. Noch schlagender zeigt sich dies bezüglich seiner Geschwindigkeit im Vergleich zu der Ameise. Merkwürdigerweise ist es auch Niemand eingefallen, die hier kritisirte Betrachtungsweise auf näher liegende Erscheinungen anzuwenden. Erstaunen wir etwa über den langsamen Flug des Condors oder des Albatross, weil die Schwalbe fast dieselbe absolute Geschwindigkeit besitzt? Oder wundern wir uns, dass ein aus wenigen Personenwagen bestehender Eilzug schneller fährt als ein langer schwerer Güterzug? Schätzen wir die Geschwindigkeit der Erde bei ihrem Lauf um die Sonne gering, weil diese ungeheure Masse in der Secunde blos etwas über 4 Meilen zurücklegt? PLATEAU'S Auffassung wurde demnach offenbar zunächst durch die irrthümliche Annahme oder vielleicht besser das unklare Gefühl veranlasst, dass die Höhe oder das Volumen des Wesens, das ein Gewicht in Bewegung setzt, mit der Abschätzung der geleisteten Arbeit irgend etwas zu thun habe. » Man verwechselte die Arbeit mit der Anstrengung die Arbeit, eine bestimmte und

absolute Grösse; die Anstrengung, eine undeutliche und wechselnde Empfindung.< Dazu kommt aber noch eine andere, man möchte sagen, eine psychologische Täuschung: die lebhafte Beweglichkeit vieler kleiner Thiere überrascht uns und wir ziehen unwillkürlich einen Vergleich zwischen ihrer Grösse und der in gegebener Zeit von ihnen durchlaufenen Strecke. Warum wir dies thun, ist schwer zu sagen; vielleicht, weil wir uns einbilden, die Welt müsse ihnen in demselben Verhältniss grösser erscheinen, als sie kleiner sind wie wir; vielleicht auch nur, weil unser Auge an ihrem winzigen Körper keinen Ruhepunkt findet, ihn nicht von Zeit zu Zeit an sich vorüberziehen lassen kann. Jedenfalls hat aber jene grosse Beweglichkeit den positiven Grund, dass die geringe Masse eines kleinen Thieres ihm viel rascher und mit unbedeutendem Kraftaufwand gestattet, seine Richtung zu ändern, weil eben seine Bewegungsgrösse bei gleicher Geschwindigkeit in umgekehrtem Verhältniss zu seiner Masse steht eine Thatsache, die jeder bei dem Versuch, einen in mässig grossem Käfig steckenden Vogel mit der Hand zu fangen, erproben kann.

Trotz alledem bleibt jedoch unbestritten, dass die Insecten eine ungewöhnliche Kraft zu entfalten im stande sind. Ein Maikäfer oder gar eine Maulwurfsgrille stemmen sich mit erstaunlicher Gewalt gegen die sie umschliessende Hand, und nach PLATEAU's Versuchen gibt es in der That Käfer, welche das hundertfache ihres eigenen Körpergewichts zu balanciren vermögen. Man hat sich den von PLATEAU aufgestellten Folgerungen dadurch zu entziehen versucht, dass man einwendete, der Käfer sei nur deswegen dem Pferd gegenüber im Vortheil, weil sein Schwerpunkt dem Erdboden näher liege, weil er sich mit seinen Krallen festhaken könne, weil er sechs Beine und einen viel fester gefügten Körper habe u. dgl. m. Ge

wiss sind einige dieser Punkte nicht ganz ohne Bedeutung, der wichtigste aber ist dabei stets übersehen worden: die Zeit. Der Mensch hebt mit Hilfe von Hebeln die gewaltigsten Lasten, allein was er an Kraft dabei gewinnt, verliert er bekanntlich an Zeit, oder anders ausgedrückt: dieselbe Arbeitsleistung, die ich unter Aufwendung einer bestimmten Kraftmenge in kurzer Zeit vollbringe, kann ich unter Aufwendung einer viel geringeren Kraftmenge vollbringen, wenn ich entsprechend mehr Zeit verwende; die Zeit kann den Mangel an Kraft ersetzen oder compensiren. In diesem Falle befinden sich die Insecten. PLATEAU vergleicht das Pferd, das nur ungefähr sein halbes Körpergewicht zu balanciren oder zu heben vermag, mit dem Maikäfer, der eine Last hebt, welche 50 mal schwerer ist als er selbst, und schreibt demgemäss dem letzteren eine hundertfach dem ersteren überlegene Kraft zu. > Wenn aber das Pferd, um seine Last 1 m hoch zu heben, 1 Secunde braucht, während der Maikäfer 100 nöthig hat, so ist die Anstrengung oder der Kraftaufwand, deren sie beide fähig sind, doch genau der gleiche.< Sperrt man einen Käfer unter einen Deckel, der hundertmal schwerer ist als er selbst, so wird er bald seinen Kopf unter den Rand desselben schieben, die ganze Last heben und sich befreien, während ein Pferd, unter eine Glocke von 60 000 kgr gesteckt, vollständig hilflos wäre. Man verbinde es aber durch Zug- und Hebelwerk mit einem Keil, der ebenso geeignet ist, sich unter den Rand der Glocke einzuzwängen wie der Kopf des Käfers, und es wird dieselbe bequem soweit emporheben, um ins Freie gelangen zu können, womit es eine nicht blos absolut, sondern auch relativ viel bedeutendere Leistung ausführt als der Käfer. Woher rührt nun diese Fähigkeit der Insecten und der meisten kleinen Thiere überhaupt, durch die Zeit zu ersetzen, was ihnen

an Muskelkraft abgeht? Man kann sagen: gerade von ihrer Kleinheit. Zwei Muskeln von genau gleicher Masse und gleicher Beschaffenheit, aber verschiedener Länge, verhalten sich so zu einander, dass der längere, der zugleich natürlich einen entsprechend kleineren Querschnitt hat, eine entsprechend geringere Last zu heben vermag, diese aber entsprechend höher hebt als der kürzere Muskel. Eine Muskelfaser z. B. von 10 cm Länge, welche, am einen Ende aufgehängt, in Folge der Reizung sich auf die halbe Länge, also um 5 cm zusammenzieht und dabei 1 Centigramm um ebensoviel hebt, kann ich mir ersetzt denken durch ein Bündel von 10 je 1 cm langen Fasern, welche nun,` da sie gleichen Querschnitt haben wie jene, auch jede 1 Cgr heben, aber blos um 5 mm! Nach kurzer Ruhe würden sie dieselbe Arbeit nochmals leisten können u. s. w., und denke ich mir sie so angeordnet, dass ihr Befestigungspunkt während dieser Pausen jedesmal um ebenso viel gehoben würde, so könnte ich in 10 Zeiteinheiten 10 Cgr um 5 cm heben lassen, also das 10fache der durch die einfache Muskelfaser in 1 Zeiteinheit geleisteten Arbeit ausführen, was genau dem durch Beobachtung constatirten Verhältniss zwischen den Leistungen eines grösseren und eines kleineren Thieres entspricht. Wir werden danach kaum mehr erstaunen über die herkulische Kraft einer Ameise, welche das drei- bis vierfache ihres eigenen Gewichts zum Neste schleppt. Je kleiner ein Thier, desto grösser seine Leistungen im Verhältniss zu seinen linearen Dimensionen, desto kleiner aber auch im Verhältniss zur Zeit.

>

Um endlich diese so wohlangebrachten und zutreffenden Erörterungen recht anschaulich zu machen, führt uns Prof. DELBOEUF einen Lilliputaner und einen Bürger von Brobdingnac, der Stadt der Riesen, gleichzeitig vor und lässt sie gymnastische Spiele ausführen. Jener

ist 1 dem, dieser 10 m hoch, ihre Gewichte und somit auch die Massen ihrer Muskeln verhalten sich also wie 1: 1003 =1000000; tausend kgr des Riesen werden durch 1 gr bei dem Zwerge vertreten. Jener hebt nun ohne Mühe ein Gewicht von 10000 kgr bis zu seinen Schultern empor. Diesem dürfen wir

wohl nur ein solches von 10 gr in die Hand geben? Aber siehe da, er bewältigt das 100 fache, eine Last von 1 kgr! Und bedenken wir, dass der Abstand seiner Schultern vom Erdboden hundertmal kleiner ist als bei seinem grossen Rivalen, so wird uns begreiflich, wie er den Vortheil, den ihm seine Kleinheit gewährt, in dem grösseren Gewicht zur Geltung bringen kann. Darauf kommt der Hochsprung. Der Lilliputaner hüpft behende über ein 1 m hoch gespanntes Seil. Da wird der Riese wohl Sprünge von 100 m Höhe machen? Nicht von ferne: kaum dass er über 6 m hohe Hindernisse hinwegkommt. Beim Wettlauf legt er 1200 m in 5 Minuten zurück, indem er in jeder Secunde einen Schritt von 4 m Länge macht. Die Schritte des Kleinen messen blos 4 cm, aber da er in der Secunde deren hundert macht, so kommt auch er in 5 Minuten ans Ziel. Aber seien wir nicht ungerecht gegen den Koloss. Sein ganzer Körper und ebenso sein Bein wiegen eine Million mal mehr als das seines Gegners; während nun jenes auf dem Querschnitt sagen wir 1000000 Muskelfasern enthält, so dass auf den Durchmesser desselben 1000 kommen, zählt der Durchmesser des letzteren hundertmal weniger, also 10, was auf den Querschnitt 100 Fasern gibt, d. h. blos 10 000 mal weniger als bei jenem. Und so brauchen wir uns nur bei jeder folgenden Uebung des längst bekannten Satzes zu erinnern, dass mit der Vergrösserung der linearen Dimensionen eines Thieres die Masse desselben im Kubus, der Querschnitt der Gliedmaassen aber und damit die Zahl der wirksamen

Muskelfasern blos im Quadrat zunimmt, um ein richtiges Urtheil über die Leistungsfähigkeit der beiden Kämpfer zu gewinnen.

Bei dieser ganzen Auseinandersetzung wurde eine Annahme gemacht, die noch zu beweisen ist, dass nämlich die Muskelfasern oder allgemein die contractile Substanz aller höher differenzirten Thiere ziemlich dieselben Eigenschaften, vor allem dieselbe Leistungsfähigkeit bei gleichem Querschnitt habe, welcher Satz streng genommen nur innerhalb kleinerer Abtheilungen, z. B. für alle Säugethiere, für alle Käfer etc., und auch da nicht durchweg gültig ist. Doch spricht Manches dafür, dass man sich mit obiger Annahme kaum wesentlich von der Wahrheit entfernt. Einen wichtigen Umstand aber scheint uns der Redner beim Vergleich von Kerfund Wirbelthieren ausser Acht gelassen zu haben. Erstere sind in Bezug auf Leistungsfähigkeit ihres Körpermechanismus nicht blos scheinbar und relativ, sondern in einem Punkte auch absolut günstiger gestellt als die Wesen mit innerem Skelet. Unsere Knochen sind mit wenigen Ausnahmen einarmige Hebel, an denen die Kraft der Muskeln meist sehr nahe, die Last oft um ein vielfaches weiter vom Drehpunkt entfernt angreift; wo ein günstigeres Verhältniss möglich ist, wie z. B. beim Kaumuskel oder beim Anzieher des Daumens, da sind wir auch ganz aussergewöhnlicher Kraftäusserungen fähig. Bei sämmtlichen Arthropoden dagegen sind die Muskeln von dem harten Chitinskelet umschlossen und spannen sich entweder, wie die verticalen Rumpfmuskeln, die wesentlich zum Fliegen beitragen, unmittelbar zwischen den zu bewegenden Stücken aus oder sie sind an zweiarmigen Hebeln mit verhältnissmässig langem Kraftarm befestigt, wie namentlich die meisten Gliedmaassenmuskeln, deren Angriffspunkte bekanntlich in der Regel starke ins Innere vorspringende Chitin

leisten und -fortsätze bilden. Am deutlichsten springt der Vortheil einer solchen Anordnung bei dem Schliessmuskel der Muscheln in die Augen, dessen gewaltige Leistung jedem bekannt sein dürfte. — Im übrigen aber behalten die scharfsinnigen Bemerkungen DELBOEUF's durchaus ihren Werth und wir können nun endlich hoffen, jene hergebrachten Redensarten, dass die Natur dieses oder jenes Thier verschwenderisch mit Muskelkräften ausgestattet habe und dgl., verstummen zu hören. Von Herzen schliessen wir uns seinem Bestreben an, den Verehrern von Zahl und Maass gegenüber, die nimmer trügen, aber auch nicht immer etwas sagen, die Sache der heutzutage ein wenig compromittirten Speculation zu verfechten, der Mutter der Ideen, die uns öfter lockt als wirklich belehrt, die uns aber anregt, uns führt, uns vorwärts treibt und uns manchmal Blicke, wenn nicht gar Einblicke in glänzende und grossartige Fernen eröffnet.<

Die Blumen des Melonenbaumes. (Mit 1 Holzschnitt.)

im

>Als ich vor einigen Jahren, erzählt CHRISTIAN CONRAD SPRENGEL*, Frühjahr auf einer Wiese die blühenden männlichen und weiblichen Pflanzen (von Valeriana dioica) häufig antraf: so warf ich mir die Frage auf, warum die männlichen Pflanzen grösser wären, und grössere Blumen hätten, als die weiblichen. Ich war aber nicht im Stande, dieselbe zu beantworten; sie schien mir vielmehr, wenn nicht für den menschlichen Verstand überhaupt, wenigstens für meinen Verstand zu hoch zu sein. Als ich aber im folgenden Sommer an den Blumen der Zaunrübe (Bryonia alba) eben diesen Unterschied bemerkte, und entdeckte,

* Das entdeckte Geheimniss der Natur im Bau und in der Befruchtung der Blumen. Berlin 1793. Seite 66.