Untersuchungen über das Athemholen und die Schwimmblase der Fische . 1. Untersuchungen über die Respiration der Fische von Provençal und Humboldt.

Uebersetzt von Dr. Sigwart.

Vgl. Biots Abhandl. über die Natur der in der Schwimmblase enthaltenen Luft in Gehlen’s Journal für die Chemie und Physik etc. Bd. 4. S. 582. fg. G.

Aus den Memoires de Physique et de Chimie de la Société d’Arcueil T. II. Paris 1809. pag. 359-404.

Die Respiration der für gewöhnlich unter dem Wasser lebenden Thiere ist einer der wichtigsten Gegenstände der physiologischen Untersuchungen.

Man hat den unter dem Namen der Kiemen bekannten Respirationsapparat nicht bloß bey den mit Rückenwirbeln versehenen Thieren angetroffen, sondern auch noch bey den Mollusken aus der Ordnung der Cephalopoden, Acephalen und Gasteropoden mit Schaalen, bey mehrern Krustaceen (Krebse, Hummern etc.) und in einigen Würmern mit rothem Blut ( Nereiden, Serpulae etc.).

Es scheint sogar, nach H. Cuvier’s Untersuchungen, daß die kleinen fleischigen Röhren, welche man unter dem Wasser quastenförmig um die Bewegungswerkzeuge der Seesterne herausgehen sieht, zum Einsaugen des Wassers bestimmt sind, und den Echinodermen als Respirationsorgane dienen.

Die jungen Froschlarven athmen vor ihrer Verwandlung durch freye Kiemen, die sie wieder verlieren.

In der Familie der Urodelen sind zwey Gattungen, die zweyfüßige Sirene und der Proteus, die, wahre Amphibien, ihr ganzes Leben hindurch mit Kiemen und Lungen zugleich versehen sind.

Von den acht Klassen von Thieren mit oder ohne Rückenwirbel, bey welchen die Anatomen Gefäße vorgefunden haben, sind folglich sechs mit Respirationsorganen versehen, das Wasser mit dem Venenblut in Berührung zu setzen.

Wenn also einerseits die größten Thiere, die Pachydermen und die Cetaceen für die Luft geschaffen sind, und durch Lungen athmen, so sind auf der andern Seite, die vermittelst des Wassers athmenden Thiere, die zahlreichsten und hauptsächlich die mannigfaltigsten, ihrer äußern Form nach sowohl, wie in ihrem innern Bau.

Eine je größere Rolle die keine Lungen habenden Wasserthiere in der Oeconomie der Natur spielen, desto wichtiger ist es, sorgfältig zu untersuchen, welche Art von chemischer Wirkung das Wasser auf das Venenblut in den Kiemen der Fische, der Mollusken, der Seewürmer, und der krebsartigen Krustaceen ausübt.

Seit Boyle und Mairan entdeckt haben, daß Luft im Wasser aufgelöst ist, haben die Physiologen diese aufgelöste Luft als das Hauptagens bey der Respiration der Fische angesehen; bis auf die Epoche der großen Entdeckung von der Wasserzersetzung, war dieß die allgemeine Meynung.

Dann aber äußerten mehrere Naturforscher die Vermuthung, daß die Kiemen das Vermögen besäßen, das Wasser in seine beyden Bestandtheile zu scheiden, und die Menge von öliger und fettiger Materie, die man bey einigen Familien der Fische wahrnimmt, schien ihnen sogar ein unmittelbarer Beweis von der in dem Respirationsact vorgehenden Wasserzersetzung zu seyn.

Andere Physiker haben geglaubt, daß die mit Kiemen und einer Schwimmblase zugleich versehenen Fische auf zweyfache Art respirirten, nemlich durch Wasserzersetzung in den Kiemen, und Aneignung der im Wasser auſgelösten Luft vermittelst des Gefäßsystems, dessen letzte Verästungen sich über die Luftblase ausbreiteten.

Die Versuche von Priestley und Spallanzani schwächten diese auf die Vorstellung von einer Zersetzung des Wassers in den Respirationsorganen gegründete Hypothesen.

Spallanzani’s Arbeit ist bis auf diesen Tag die ausgeführteste über diesen wichtigen Gegenstand.

Er beobachtete, daß die Fische, der Luft ausgesetzt, Sauerstoff absorbiren, und Kohlensäure erzeugen; daß, wenn er eine Schichte Sauerstoffgas über Wasser brachte, worinn Schleihen lebten, dieselbe an Umfang merklich abnahm; daß die Fische in einigen Stunden sterben, wenn das Wasser mit der äußern Luft keine Gemeinschaft hat, und daß atmosphärische Luft, über einer geringen Menge auf Quecksilber gebrachten Wassers, worinn man Fische leben läßt, allmählig ihres Sauerstoffs beraubt wird.

Er bemerkte auch, daß eine Schleihe, die in einer mit destillirtem Wasser gefüllten Flasche eingeschlossen war, schon nach achtzehn Stunden, eine andere in einer mit gemeinen Wasser gefüllten Flasche erst nach dreissig Stunden starb.

Aus eben diesen Versuchen, in Kalkwasser angestellt, schloß er, daß die Schleihen Kohlensäure erzeugen, nicht nur durch die Wirkung ihrer Kiemen, sondern durch die ganze Oberfläche ihres Körpers .

Rapport de l’air avec les êtres organisés; par Jean Sennebier, tom. I. p. 130-187.

In dieser ganzen Untersuchung über die Respiration der Fische, hat Spallanzani nie die in dem Wasser, worauf die Kiemen gewirkt hatten, enthaltene Luft durch Kochen ausgezogen, er konnte folglich die Veränderung nicht untersuchen, welche dies Gasgemisch erlitten hatte; er ließ die wichtige Frage unberührt, ob die Fische ausser dem Sauerstoff auch den im Wasser aufgelösten Stickstoff absorbiren.

H. Sylvester hat mehrere Versuche gemacht, welche zeigen sollen, daß die Fische die im Wasser enthaltene Luft respiriren, und, wenn sie können, an die Oberfläche kommen, die atmosphärische Luft zu athmen.

Die Resultate dieser letztern Untersuchungen findet man im ersten Band des Bulletin de la Société philomatique S. 17. und in den Leçons d’anatomie comparée von Cuvier.

H. Sylvester bemerkte, daß Fische in ganz mit Wasser angefüllten Recipienten nur sehr kurze Zeit leben, länger, wenn eine Schichte atmosphärischer Luft und noch länger, wenn eine Schichte Sauerstoffgas das Wasser bedeckt.

Er fand, daß Wasser, worinn Fische respirirt hatten, viel weniger Luft enthielt, als das nemliche Wasser, ohne diesen Dienst geleistet zu haben, und daß die Fische in sehr kurzer Zeit sterben, wenn man sie durch eine Scheidewand, sehr nahe unter der Oberfläche des Wassers, an letztere zu kommen, und atmosphärische Luft einzunehmen verhindert.

Die erwähnten Beobachtungen, und besonders die ausführliche Untersuchung Spallanzani’s, haben nicht ermangelt, über die Respiration der mit Kiemen versehenen Thiere Licht zu verbreiten; jedoch ist noch eine große Menge wichtiger Fragen zu beantworten.

Der gelehrte Physiker hat seine Untersuchungen zu einer Zeit angestellt, wo man noch über den Sauerstoffgehalt der atmosphärischen Luft beynahe um sieben Hunderttel in Unrichtigkeit war; er kannte die Mittel nicht, sehr kleine Mengen von im Stickstoff vorhandenen Wasserstoff, oder im Wasserstoff vorhandenen Stickstoff, zu bestimmen; die eudiometrische Methode, die er anwandte, war höchst unvollkommen; er machte keinen Versuch, die Natur der in dem Wasser, worinn lebende Fische eingeschlossen waren, enthaltenen Luft zu bestimmen; endlich konnte er auch die Veränderungen in den Verhältnissen nicht genau bestimmen, welche vom destillirten Wasser absorbirte Gemische von Stickstoff- und Sauerstoffgas, oder von Stickstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffgas, durch die Lebenswirkung der Kiemen erlitten.

In Erwägung dessen entschlossen wir uns, Hr. Provençal und ich, zur Fortsetzung der Untersuchungen über die Respiration der Fische, und über die in ihrer Bauchhöhle befindliche Schwimmblase.

Wir schmeichelten uns zwar nicht mit der Hoffnung, wichtige Entdeckungen über Gegenstände zu machen, die schon die Aufmerksamkeit mehrerer Physiker beschäftigt haben, glaubten aber doch, daß unsere Arbeit für die Fortschritte der Physiologie nützlich seyn werde, wenn sie uns auch nur auf wenige sichere Resultate führen sollte, die unter sich in Zusammenhang, und auf Methoden gegründet wären, wie sie uns der gegenwärtige Zustand der pneumatischen Chemie darbietet.

Wir haben uns sieben Monate mit diesen Untersuchungen beschäftigt.

Da wir aber die Versuche noch nicht geendigt haben, so können wir nicht das Ganze geben, sondern begnügen uns, in dieser Abhandlung die Hauptthatsachen zu vereinigen, die wir für hinlänglich aufgeklärt halten.

Wir werden zuerst die Fische in ihrem natürlichen Zustande betrachten, als Flußwasser respirirend; sodann die Wirkung der Kiemen auf das umgebende, mit Stickstoff und Sauerstoff, mit Kohlensäure, oder mit einem Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff geschwängerte Wasser untersuchen; ferner von den Veränderungen handeln, welche die Fische in verschiedenen gasförmigen Flüssigkeiten, worin sie gesetzt werden, hervorbringen; endlich einige chemische und physiologische Versuche über die von den Naturforschern so genannte Schwimmblase anführen, ein Organ, dessen physiologische Thätigkeit noch sehr problematisch ist.

Die Genauigkeit einer Untersuchung über die Respiration, hängt großen Theils von der Genauigkeit der eudiometrischen Methoden ab, welche zur Untersuchung der Natur der der Lungenwirkung ausgesetzten Gasgemische angewandt werden.

Um eine kleinliche Auseinandersetzung und eine Wiederholung gleichförmiger eudiometrischer Berechnungen zu vermeiden, wollen wir hier voraus bemerken, daß alle unsere Versuche im Voltaischen Eudiometer und nach der Methode und den Regeln angestellt wurden, welche einer von uns in Gemeinschaft mit H. Gay-Lussac bekannt gemacht hat . Jeder Versuch wurde drey Mahl wiederholt, und keiner für genau angesehen, als wo die Abweichungen nicht über fünf bis sechs Tausendtel betrugen.

Nie vergaß man die kleine Menge Sauerstoff zu bestimmen, die sich zufällig in dem zur Analyse der Luft angewandten Wasserstoffgas findet.

Auch wurde der in dem nemlichen angewandten Gas enthaltene Stickstoff jedes Mahl genau ausgemittelt, wenn es darum zu thun war, Wasserstoff in einem Gemische von Stickstoff und Sauerstoff zu entdecken.

Erst gegen das Ende unserer Arbeit, haben wir oft die erhaltenen Gasarten auf zwey verschiedenen Wegen analysirt, nemlich durch Wasserstoffgas und durch Salpetergas.

Das letztere wurde nach der neulich von H. Gay- Lussak angezeigten Verfahrungsart angewandt, welche mit Genauigkeit die größte Einfachheit verbindet, und durch welche man den Sauerstoffgehalt eines gasförmigen Gemisches fast eben so schnell bestimmen kann, als seine Temperatur.

Siehe Gehlen’s N. allg. Journ. der Chemie, Bd. 5. S. 45 fg. G.

Siehe Gehlen’s Journal für die Chemie, Physik etc. Bd. 9. S. 455. G.

Um die Veränderungen, welche Fische in dem Wasser, in das sie gesetzt sind, hervorbringen, schätzen zu können, war es unumgänglich nothwendig, die Menge und Natur der in einem gegebenen Volum Flußwasser enthaltenen Luft genauer, als bisher geschehen war, zu bestimmen.

Ohne diese Bestimmung wäre man nicht im Stande gewesen, den Effect zu beurtheilen, welcher der Lebenswirkung der Respirationsorgane der Fische zugeschrieben werden muß.

Man maaß daher, durch das Gewicht des hineingehenden, destillirten Wassers, den Inhalt dreyer Ballons von verschiedener Größe; der erste A enthielt 2582 Grammen, der zweyte B 2378 Gr., der dritte C 857 Gr.

Die durch Kochen ausgetriebene Luft wurde beständig in einer graduirten Röhre gemessen, wovon 300 Abtheilungen ein Gewicht von 40,730 Gr. destillirtes Wasser aufnehmen.

Diese Bestimmungen wurden vermittelst einer Fortin’schen Waage bey einer Temperatur von 10° hunderttheiliger Skale gemacht.

Drückt man nun die Volume in Cubikcentimetern aus, so findet man in zehen in der folgenden Tabelle zusammengestellten Versuchen, daß das Seinewasser 0,0275 oder etwas weniger als ein Sechsunddreyßigstel seines eigenen Volums Luft aufgelößt enthält.

Die Uebereinstimmung dieser Versuche ist so groß, daß in den drey Monaten Februar, März und April die größten Abweichungen nicht über zwey Tausendtel vom ganzen Volum des Wassers betrugen.

Ballons Volume in Cubikcentimetern ausgedrückt.

Volum der in 100 Theilen Flußwasser enthaltenen Luft.

Sauerstoffmenge der im Wasser enthaltenen Luft. angewandtes Wasser erhaltene Luft A 2582,70 72,65 0,0281 0,309 A 2582,70 69,72 0,0270 0,313 B 2378,22 64,59 0,0272 0,314 B 2378,22 66,13 0,0279 0,311 B 2378,22 62,94 0,0264 0,311 C 857,62 23,88 0,0278 0,309 B 2378,22 65,86 0,0277 0,307 A 2582,70 74,21 0,0287 0,306 B 2378,22 63,26 0,0266 0,311 B 2378,22 67,26 0,0283 0,314

Wenn man die Luft aus dem Wasser durch Kochen austreibt, so muß man die Dämpfe entweder durch Quecksilber, oder durch frisch ausgekochtes, destillirtes Wasser gehen lassen.

Denn, wenn die Glocke, worin man die Luft auffängt, mit lufthaltigem Wasser gefüllt ist, so rauben die Dämpfe, die sich entwickeln, diesem Wasser einen Theil der in ihm aufgelösten Luft, und man erhält mehr und eine sauerstoffärmere Luft, als das im Ballon enthaltene Wasser wirklich liefert.

Man muß auch vermeiden, daß das Wasser, das sich in der mit Quecksilber gefüllten Glocke verdichtet, nicht von neuem einen Theil der entwickelten Luft absorbire.

Zwar könnte man versucht seyn, die Luft mehrere Tage mit der auf dem Quecksilber niedergesessenen Wasserschichte in Berührung zu lassen, in der Meinung, daß dieses Wasser genau dieselbe Menge Wasserluft, die es gegeben, wieder aufnehmen werde, und daß man folglich nach Abzug des Volums dieses von den verdichteten Dämpfen gelieferten Wassers vom ganzen Volum des Ballons die Luft zum Rest haben werde, welche dem im Ballon zurückgebliebenen Volum Wasser zugehört.

Diese Voraussetzung ist aber nicht ganz richtig, denn das der Luft beraubte Wasser, nimmt das Gasgemisch, dessen man es so eben beraubt hat, nicht anders wieder auf, als wenn man es einem unaufhörlich erneuertem Strome von atmosphärischer Luft aussetzt.

Es würde weder dasselbe Volum von Luft aufnehmen, noch eine Luft von derselben Beschaffenheit in Absicht auf das Verhältniß des Sauerstoffs zum Stickstoff, (wie wir uns durch einen unmittelbaren Versuch überzeugt haben), wenn die Absorption unter einer Glocke ohne Gemeinschaft mit der freyen atmosphärischen Luft geschähe.

Die leichtesten Umänderungen der umgebenden luftförmigen Flüßigkeit modificiren die Natur des gasförmigen Gemisches, das die Wasser enthalten.

Dieser Umstand ist es, der die von einigen Chemikern vorgeschlagene Methode unanwendbar macht, die Menge der im Wasser enthaltenen Luft dadurch zu bestimmen, daß man die Volumsverminderung der in verschlossenen Gefäßen mit destillirtem Wasser in Berührung gebrachten atmosphärischen Luft beobachtete.

Auf diesem Weg nimmt das Wasser nach den Berechnungen des Hrn. Dalton nicht mehr als 0,019 seines ganzen Volums auf .

Systeme de Chimie de Thomson.

Tom V. p. 421.

Die Beschaffenheit der in dem Wasser unserer Flüsse enthaltenen Luft, ist eben so beständig, als die der atmosphärischen; auch ist diese Beschaffenheit beyder in einem wesentlichen Zusammenhange, und wofern der Sauerstoffgehalt der atmosphärischen Luft Veränderungen von einigen Tausendteln unterworfen wäre, so würde die Reinheit der im Wasser aufgelösten Luft eine Function von der mittlern Reinheit der atmosphärischen Luft seyn, ungefähr so, wie die Temperatur unterirdischer Orte, tiefer Brunnen und in der Aequinoctialgegend die Temperatur des Meeres, von der mittlern Temperatur dieser oder jener Breite abhängen.

In allen unsern Versuchen, in einer Zeit von mehreren Monaten, bey trockener Witterung und Thauwetter, betrug die Abweichung im Sauerstoffgehalt der aus dem Seinewasser durch Kochen erhaltenen Luft, nie mehr als von 0,309 zu 0,314.

Mit diesen Beobachtungen stimmen die von uns, Hr. Gay-Lussac und mir, über den Sauerstoffgehalt der im destillirten Wasser, im Eise, Regenwasser und geschmolzenen Schnee enthaltenen Luft angestellten Versuche überein.

Die Menge der im Flußwasser enthaltenen Kohlensäure könnte anfangs überraschen; sie geht oft bis auf 0,06 und manchmal bis auf 0,11 des Volums der erhaltenen Luft.

Da aber diese nur den sechs und dreyssigsten Theil vom Volum des Wassers ausmacht, so beträgt die Kohlensäure nur ein Dreyhundertel vom Volum des letztern; ohne Zweifel rührt sie nicht sowohl von der Zersetzung einiger Atome von kohlensaurer Kalk- und Bittererde her, als von der Zersetzung des Extractivstoffs, der sich, besonders durch den Schaum ankündigt, den man in dem Wasser bemerkt, das mit der Luft übergeht.

Diese extractartige und mucilaginöse Materie, welche aus den Resten organischer Körper entspringt, spielt vielleicht eine wichtige Rolle in der Oeconomie der Fische, die ohne Nahrung im Fluß- oder Seewasser zu leben scheinen.

Nachdem so die Menge und Beschaffenheit der in einem bekannten Volum Wassers enthaltenen Luft bestimmt worden, konnten wir nun leicht unmittelbar die Veränderungen auffinden, welche die Fische in dem im Flußwasser aufgelösten Gasgemische hervorbringen.

Dieſes Wasser wurde mit den Fischen unter Glocken gebracht, und von jenen die lebhaftesten Individuen genommen; man hatte die Vorsicht, sie nicht unter den Glocken sterben zu lassen, aus Furcht , daß sie nun anders als im Leben auf das Wasser wirken möchten.

Das Wasser, welches die Glocken gänzlich anfüllte, wurde durch eine Lage Quecksilber von der äussern Luft abgesondert, so, daß das Quecksilber in der Regel nicht mit den Fischen in Berührung kam; übrigens verschluckten diese Thiere kleine Quantitäten desselben, ohne Schaden davon zu nehmen.

In directen Versuchen sahen wir, daß die Fische acht bis zehn Stunden leben, wenn sie Quecksilber berühren und die Kiemen halb in dieses Metall versenkt haben.

Man ließ die Fische mehrere Stunden lang auf das Wasser wirken; manchmal wurden bis sieben Schleihen zusammen unter sehr kleine Glocken gesetzt.

Sobald als sie so zu leiden schienen, daß man die Annäherung des Todes befürchten mußte, wurden sie herausgenommen.

Das Wasser aber wurde auf der Stelle in Ballons gebracht, um die Luft daraus auszutreiben.

Beym Uebergießen desselben in den Ballon, wurde der Zutritt der äußern Luft möglichst vermieden, obschon wir in weiter unten zu erwähnenden Versuchen uns überzeugt haben, daß das Wasser den Sauerstoff, den ihm die Fische entzogen, nur sehr langsam wieder aufnimmt.

Die Beschaffenheit der Luft aus dem zu Versuchen gebrauchtem Wasser, hängt natürlich von der Größe der Glocken, der Zahl der Fische, welche darinn athmeten, dem Grade der Kraft, womit sie ihre Lebensfunctionen ausüben, und der Dauer der Berührung der Kiemen mit dem Wasser ab.

Eine einzige Schleihe in einem Volum Wasser von beynahe 2400 Cubikcentimetern entzog demselben in siebenzehen Stunden allen Sauerstoff bis auf zwey Hunderttel des Volums der daraus gezogenen Luft.

In andern Versuchen wurde diese Luft auf sieben, neun oder dreyzehn Hunderttel Sauerstoff reducirt.

Wir haben die Resultate eines Theils unserer Versuche in einer Tabelle zusammengestellt.

Die erste Columne der Tabelle zeigt die Menge Sauerstoff, Stickstoff und Kohlensäure an, die ein Volum Flußwasser enthält, demjenigen gleich, in welchem die Fische athmeten.

Die zweite enthält die Resultate der Analyse der durch Kochen aus dem Wasser, worin die Fische geathmet hatten, gezogenen Luft.

Die dritte giebt den Unterschied an, von dem Volum der im Flußwasser enthaltenen Luft, bevor die Fische darein gesetzt worden, und dem Volum der aus diesem Wasser erhaltenen Luft, nachdem dasselbe der Wirkung der Respirationsorgane der Schleihen unterworfen gewesen.

Die vierte und fünfte zeigen den Sauerstoff und Stickstoff an, den die Fische respirirt, und die Kohlensäure, die sie erzeugt haben.

Die sechste und siebente Columne enthalten die Verhältnisse, die aus jedem Versuche, als zwischen den Mengen des durch den Respirationsact der Fische absorbirten Sauerstoffs und Stickstoffs und der erzeugten Kohlensäure statt findend, hervorgehen.

Aus der Menge der Luft, die durch Kochen aus dem Wasser erhalten wird, worin Fische gelebt haben, kann man keineswegs auf die Größe der Action schließen, die diese Thiere auf die umgebende Flüssigkeit ausgeübt haben; die Intensität dieser Lebenswirkung steht mit der Menge der noch im Wasser aufgelöst gebliebenen Luft nicht im umgekehrten Verhältniß; wäre kein Stickgas absorbirt und für den verschwundenen Sauerstoff eine entsprechende Menge Kohlensäure erzeugt, so erhielte man durch das Kochen genau dieselbe Menge Luft aus reinem Flußwasser, wie aus solchem, worin Fische eingesperrt gewesen waren.

Wir werden aber bald sehen, daß die Menge des absorbirten Sauerstoffs und Stickstoffs nur zum Theil und in sehr geringem Maaße durch die Kohlensäure ersetzt wird, welche die Fische ausathmen.

Um den Leser nicht mit der Auseinandersetzung einer Menge gleichförmiger Berechnungen zu ermüden, will ich nur an einem einzigen Beispiele den Gang zeigen, den wir beständig befolgt haben.

Den 7. März wurden sieben Schleihen in eine mit Flußwasser gefüllte Glocke gesetzt, welche über 4000 Cubikcentimeter enthielt; die Fische respirirten darinn acht und eine halbe Stunde.

Mit diesem Wasser, worauf die Fische gewirkt hatten, wurde ein Ballon von 2582 Cubikcentimeter Inhalt angefüllt, die Luft durch Kochen ausgezogen, und bey einer Temperatur von 10° hunderttheiliger Sc. gemessen, wo sie 453 Theile betrug; ein gleiches Volum reines Flußwasser würde 524 Theile Luft gegeben haben, oder 71 Theile mehr.

Mit Kalkwasser abgewaschen kamen die 453 Theile auf 300 herab, welches 153 Theile Kohlensäure anzeigt; der Sauerstoff des übrigen Gases wurde im Wasserstoffeudiometer, und in H. Gay-Lussac’s Apparate durch Salpetergas gemessen, und in drey Versuchen folgende Resultate erhalten:

0,036

0,037

0,031

Sauerstoff

Die 453 Theile der aus dem, mit den Respirationsorganen der Fische in Berührung gewesenen, Wasser erhaltenen Luft enthielten folglich:

10,5 Sauerstoff

289,5 Stickstoff

153,0 Kohlensäure.

Unsere früheren Versuche hatten uns aber gelehrt, daß ein Volum reines Seinewasser von 2582 Cubikcentimetern an Gas aufgelöst enthielt:

155,9 Sauerstoff

347,1 Stickstoff

21,0 Kohlensäure

524,0.

Folglich haben die sieben Schleihen in acht Stunden 145,4 Sauerstoff und 57,6 Stickstoff absorbirt, und in der nämlichen Zeit 132 Kohlensäure erzeugt.

Hieraus erhellt, daß durch die Respiration der Fische in diesem Versuche ein Volum Stickstoff absorbirt wurde, das nur um zwey Drittheile geringer war, als das des verschwundenen Sauerstoffs, und daß mehr als ein Achtel vom letztern nicht in Kohlensäure verwandelt wurde.

Der absorbirte Sauerstoff verhielt sich zum absorbirten Stickstoff = 100 : 40 und zur erzeugten Kohlensäure = 100 : 91.

Natur der Gase.

Luft vor dem Versuch Luft nach dem Versuch Unterschied Die Fische haben absorb.

Sauerstoff zum absorb.

Stickst. absorb.

Sauerst zur erzeugten Kohlensäure.

Bemerkungen. absorbirt erzeugt Ganzes . 175,0 135,1 39,9 D. 28. Febr. Drei Schleihen in Zeit von 5 Stund. 15 Min. Ballon C. Sauerstoff . 52,1 5,6 46,5 100:43 Stickstoff . 15,9 95,8 20,1 Kohlensäure 7,0 33,7 26,7 100:57 Ganzes . 24,0 404,4 119,6 D. 3. März.

Sieben Schleihen in Zeit von 6 Stunden.

Ballon A. Sauerstoff . 55,9 44,0 111,9 100:87 Stickstoff . 47,1 249,5 97,6 Kohlensäure 21,0 110,9 89,9 100:80 Ganzes , 524,0 453,0 71,0 Den 7. März.

Sieben Schleihen in Zeit von 8 ½ Stund.

Ballon A. Sauerstoff . 155,9 10,5 145,4 100:40 Stickstoff . 347,1 289,5 57,6 Kohlensäure 21,0 153,0 132,0 100:91 Ganzes . 183,0 345,5 137,5 Den 11. März.

Eine Schleihe in Zeit von 17 Stunden.

Ballon B. Sauerstoff . 143,7 4,2 139,5 100:19 Stickstoff . 320,0 294,1 25,9 Kohlensäure 19,3 47,2 27,9 100:20 Ganzes . 483,0 408,0 75,0 Den 24. Febr. Drei Schleihen in Zeit von 7 ½ Stunden.

Ballon B. Sauerstoff . 143,7 62,6 81,1 100:43 Stickstoff . 320,0 285,4 34,6 Kohlensäure 19,3 60,0 40,7 100:50 Ganzes . 483,0 398,6 84,4 Den 14. Febr. Drei Schleihen in Zeit von 5 Stunden.

Ballon B. Sauerstoff . 143,7 40,0 103,7 100:71 Stickstoff . 320,0 246,6 73,4 Kohlensäure 19,3 112,0 92,7 100:89 Ganzes 483,0 372,5 110,5 Den 20. Februar.

Zwey Schleihen in Zeit von 7 Stunden.

Ballon B. Sauerstoff . 143,7 37,8 105,9 100:63 Stickstoff . 320,0 252,9 67,1 Kohlensäure 10,3 81,8 62,5 100:59

Ungeachtet der scheinbaren Verschiedenheiten der in der Tabelle zusammengestellten Zahlen, führen doch unsere Versuche insgesammt auf dieselben allgemeinen Resultate.

Die Fische in den Flüssen befinden sich in Rücksicht auf den Sauerstoffgehalt der umgebenden Flüßigkeit in der nämlichen Lage, wie ein in einem Gasgemisch, welches weniger als 0,01 Sauerstoff enthält, athmendes Thier.

Denn die im Wasser aufgelöste Luft geht nie über 0,027 des Volums des Wassers, und 0,31 von der aufgelösten Luft sind reiner Sauerstoff.

Die geringe Verdichtung des in dem Wasser, das durch die Kiemenblätter geht, enthaltenen Sauerstoffs, könnte auf die Vermuthung führen, daß die Respirationswerkzeuge der Fische wenig Energie besitzen, und die Respiration dieser Thiere für die Erhaltung ihres Lebens von geringer Bedeutung seye.

Eine sehr große Menge von Erscheinungen beweist aber im Gegentheil, daß die Fische durch die geringste Unterbrechung ihrer Respiration leiden.

Sie geben bemerkliche Zeichen von Uebelbefinden und Beängstigung, wenn ihrer mehrere zusammen in eine geringe Menge Wasser eingesperrt werden, das keine Gemeinschaft mit der äussern Luft hat.

Dieser leidende Zustand scheint bey weitem mehr von der schnellen Verminderung des Sauerstoffs im Wasser, als von der erzeugten Kohlensäure herzurühren.

Allerdings wirkt diese Säure (wie wir weiter unten zeigen werden) stark auf das Nervensystem der Fische, mögen sie solche als Gas einathmen, oder ihre Kiemen ein mit Kohlensäure beladenes Wasser berühren; aber diese tödtlichen Wirkungen der Säure äussern sich erst alsdann deutlich, wenn das Wasser über ein Achtel davon enthält.

Nun theilen aber Fische, die in großer Anzahl in enge mit Wasser gefüllte und vor dem Eintritt der äussern Luft gesicherte Glocken eingesperrt sind, diesem Wasser höchstens nur 0,01 seines Volums Kohlensäure mit, und am gewöhnlichsten noch eine viel geringere Menge.

Von einer Schleihe z. B., die aus einem Volum Wasser von 2400 Cubikcentimetern herausgenommen wurde, belief sich der Kohlensäuregehalt zu Ende des Versuchs nicht auf zwey Tausendtel des ganzen Volums.

Folglich konnte der asthenische Zutand nur der geringen Menge des im Wasser zurückgebliebenen Sauerstoffs zugeschrieben werden; in der That betrug diese nur fünf Tausendtel vom ganzen Volum der Flüßigkeit, und wir sahen Fische in Wassern respiriren, worin die Verdünnung des Sauerstoffs noch größer war.

Sie befanden sich in einem Zustande der äussersten Entkräftung, aber aus der regelmäßigen Bewegung ihrer Kiemendeckel und Kiemenhäute sahe man, daß sie ihrer Schwäche ungeachtet dem Wasser noch Sauerstoff zu entziehen vermogten.

Man konnte alsdann dieses Wasser einer Atmosphäre vergleichen, die nicht mehr als 0,0002 Sauerstoff enthielt.

Hieraus erhellt offenbar eine bewundernswürdige Vollkommenheit der Respirationswerkzeuge der Fische; durch die zahlenreichen Verästungen ihrer Lungenarterie tritt ihr Blut in die innigste Berührung mit dem Wasser, welches von den Muskeln durch die Kiemenblätter getrieben wird.

Wir wollen einen Versuch anführen, der vor allen andern zu zeigen scheint, daß die Fische in einem Wasser, worin sie lange respirirt haben, weniger durch die Anhäufung der erzeugten Kohlensäure leiden, als durch den Mangel an dem zu den thierischen Functionen nothwendigen Sauerstoff, Spallanzani hatte blos bemerkt, daß Schleihen in umgekehrten und mit destillirtem Wasser gefüllten Flaschen in einer um ein Drittel kürzeren Zeit umkamen, als wenn man sie in gemeinem, oder lufthaltigem Wasser ersticken ließ; in gekochtem Wasser lebten die Fische, nach seinen Versuchen, bis achtzehn Stunden, er scheint aber nicht Vorsicht genug angewandt zu haben, um das Wasser aller enthaltenen Luft zu berauben.

Diese Vorsicht ist um so nöthiger, als das Wasser eine sehr ungleiche auflösende Kraft auf den Sauerstoff und den Stickstoff ausübt: jenen hält es viel kräftiger zurück als diesen, und daher vermindert sich die Concentration des Sauerstoffs im Wasser nicht im Verhältniß des Volums der ausgetriebenen Luft, sie mag durch Kochen, oder durch die Auflösung eines Salzes oder endlich durch schnelle Erkältung ausgetrieben werden.

Vermuthlich sind die lezten Atome Luft, welche das Wasser entläßt, fast reiner Sauerstoff, und von dieser großen Verwandtschaft des Wassers zum Sauerstoff rührt es her, daß die Fische oft noch in Wassern, die gänzlich aller Luft beraubt zu seyn scheinen, das ihnen zur Erhaltung ihres Lebens nothwendige Element vorfinden.

In dem Verlauf unserer Versuche haben wir das gänzlich aller Luft beraubte Wasser sehr wohl von solchem unterschieden, welchem die Kiemen der Fische noch kleine Mengen Sauerstoff entzogen.

Nur wenn wir frisch destillirtes Wasser in Phiolen kochen ließen, deren Oeffnung in ein mit kochendem Wasser gefülltes Gefäß tauchte, und nur wenn wir das Eindringen der Luft in den Hals der über Quecksilber umgekehrten Phiole verhinderten, erhielten wir nach dem Erkalten ein von Luft so bereytes Wasser, daß es wie eine tödtliche Flüßigkeit auf die Fische wirkte.

In dieses Wasser brachte man durch das Quecksilber hindurch, kleine Goldfische (Cyprinus auratus), die ausserordentlich lebhaft sind; bey einigen Individuen war die Wirkung überraschend: nach vier bis fünf Minuten fielen sie auf die Seite, nach zehn Minuten geriethen sie in eine heftige Bewegung, dieser folgte eine gänzliche Entkräftung, und nach zwanzig Minuten fanden sich die kleinen Fische auf dem Boden der Glocke bewegungslos und als ob sie sterben wollten, lebten aber wieder auf, als man sie in Flußwasser brachte, oder nur eine kleine Menge davon unter die Glocke gehen ließ.

Andere Individuen schienen die Unterbrechung ihrer Respiration länger ertragen zu können, sie schienen erst nach einer Stunde und zehn Minuten zu leiden; nach einer Stunde und vierzig Minuten waren sie dem Tode nahe.

Ein sehr lebhafter kleiner Aal starb in einem sorgfältig destillirten Wasser in Zeit von zwey und einer Viertelstunde; vor seinem Tode hatte er starke Convulsionen.

Diese Wirkungen des destillirten Wassers sind um so merkwürdiger, als die Fische über Quecksilber in so reinem Stickgas, daß die eudiometrischen Versuche kein Tausendtel Sauerstoff anzeigen, viel später zu leiden scheinen.

Wir verfolgen hier diese Verschiedenheiten in der Wirkung irrespirabler, tropfbarer und gasförmiger Flüßigkeiten nicht weiter, da wir über diesen feinen Gegenstand noch mehrere Versuche anstellen müssen, und begnügen uns, noch zu erinnern, daß schon die Vertheilung der Gefäße selbst zeigt, daß eine Unterbrechung der Respiration für die Fische weit gefährlicher ist, als für die Reptilien.

Sie haben einen doppelten Kreislauf, wie die Säugthiere und Vögel; alles Venenblut, welches in den arteriösen Stamm zurückkehrt, muß durch die Kiemen gehen, welche die Lungen der Fische sind; hingegen bey denjenigen Amphibien, welche Luft athmen, ist der Lungenkreislauf nur ein größerer oder kleinerer Bruch von dem großen, folglich können diese Thiere auch ausser dem Winterschlaf lange ohne die Berührung mit der Luft leben.

Wir haben gesehen, daß die Fische eine nur noch sehr kleine Menge Sauerstoff absorbiren, daß sie noch im Wasser athmen, welches nur 0,0002 seines Volums Sauerstoff aufgelöst enthält, und daß ungeachtet der Schwäche und Langsamkeit dieser Respiration, doch die ununterbrochene Wirkung der Respirationswerkzeuge zur Erhaltung ihres Lebens unumgänglich nothwendig ist.

Nachdem wir nun die Gasgemische aus Wasser, auf welches die Kiemen der Schleihen gewirkt hatten, strenge untersucht haben, werden wir jetzt leicht für jeden Fisch die in Zeit von einer Stunde absorbirte Menge Sauerstoff und Stickstoff, oder erzeugte Menge Kohlensäure bestimmen können.

Wir vereinigen diese Bestimmungen in der folgenden Tabelle:

Zeit- Epochen.

Aus dem Wasser nach dem Versuch erhaltener Sauerstoff Zahl der Schleihen, welche im Wasser gelebt haben Stunden, welche der Versuch gedauert hat Absorbtion in Zeit von einer Stunde Cubikcentimeter erzeugte Kohlensäure Größe der Ballons von Sauerstoff von Stickstoff 28. Februar 0,056 3 5 ¼ 0,401 0,174 0,230 C 3. März 0,151 7 6 0,362 0,315 0,291 A 7. März 0,034 7 8 ½ .... 0,131 0,303 A 11.

März 0,017 1 17 1,114 0,207 0,223 B 28. Febr. 1,178 5 7 ½ 0,489 0,201 0,246 B 24. Febr. 0,141 3 5 0,942 0,664 0,840 B 20. Febr. 0,130 2 7 1,041 0,651 0,606 B

Diese Resultate werden noch interessanter werden, wenn man sie mit den in gleicher Zeit von Thieren verschiedener Klassen absorbirten Mengen Sauerstoff wird vergleichen können.

Wir beschäftigen uns wirklich mit einer Reihe von Versuchen, die von den kleinsten Säugthieren, von den Vögeln, den Reptilien und Fischen absorbirt werdenden Sauerstoffmengen zu bestimmen.

Die Resultate werden wir sodann mit dem Gewicht der Thiere, dem Umfang ihres Herzens, und der Zahl der Zusammenziehung dieses Organs vergleichen.

Eine solche Arbeit wird um so mehr Werth haben, als die Analysen der Luft, welche die Hauptgrundlage davon sind, alle nach einer gleichförmigen und sichern Methode gemacht seyn werden.

Nach der vorstehenden Tabelle würde eine Schleihe einen Cubikmeter Flußwasser erst in Zeit von ein und zwanzig Monaten erschöpfen; ein Mensch aber verzehrt nach Lavoisier’s Versuch den in einem Cubikmeter atmosphärischer Luft enthaltenen Sauerstoff in Zeit von sechs Stunden, folglich absorbirt ein Mensch in gleicher Zeit 50000 Mal mehr Sauerstoff als eine Schleihe.

Der Sauerstoff, den die Fische dem Wasser rauben, wird nie durch eine entsprechende Menge erzeugter Kohlensäure ganz ersetzt, sondern diese beträgt höchstens vier Fünftel vom ersterm, und oft beträgt der verzehrte Sauerstoff doppelt so viel, als die entstandene Kohlensäure.

Hierin zeigt sich eine auffallende Verschiedenheit in der Respiration der Fische und der Säugthiere.

Was wird aber aus der großen Menge verschluckten Sauerstoffs, der in der erzeugten Kohlensäure nicht wieder zum Vorschein kommt?

Erzeugen vielleicht die im Wasser wohnenden und vermittelst des Wassers, das durch ihre Kiemen strömt, respirirenden Fische, selbst Wasser?

Wir sind nicht im Besitze der Mittel, diese Frage zu beantworten.

Denkt man aber an die Desoxydirung einer großen Blutmasse im Gehirn der Säugthiere und an die in allen Thierklassen veroffenbarten Beziehungen des Nerven- und Gefäßsystems auf einander, so möchte man glauben, daß die große Irritabilität der Fische, die Lebhaftigkeit ihrer Bewegungen, und die ungeheure Muskelkraft, die sie in einer Flüssigkeit verwenden, die ihnen einen gewissen Widerstand entgegensetzt, eines Theils von der Anhäufung eines Princips abhängen, welches die Lebensfunctionen der organischen Geschöpfe belebt.

Recueil d’observations de zoologie et d’anatomie comparee, par Humboldt et Bonpland. p. 107.

Eine andere wichtige Verschiedenheit in der Respiration der Fische von der der Säugthiere, ist die Absorbtion des Stickstoffs, welche sich zu der des Sauerstoffs wie 1:2, manchmahl wie 5 : 4 verhält.

Sie ist so beträchtlich, daß, wenn man sie bloßen Fehlern der Beobachtung zuschreiben wollte, man annehmen müßte, daß man sich um 60, manchmahl um mehr als hundert Theile eines Eudiometers betragen habe, wovon die Resultate durchaus gemeiniglich bis auf zwey oder drey Theile übereinstimmen.

Man kennt die in einem gegebenen Volum Flußwasser aufgelöste Menge Stickstoff, gleichwohl ist oft das ganze Volum der aus der nämlichen Menge Wasser, worauf die Fische gewirkt haben, erhaltenen Luft (nachdem man sie mit Kalkwasser in Berührung gesetzt hatte) kleiner als das des vorher darinn vorhandenen Stickstoffs; davon den Sauerstoff abgezogen, welchen die Fische nicht verzehrt haben, erhält man erst die kleine Menge Stickstoff, die im Wasser übrig geblieben ist.

Priestley, Davy, Henderson und Thomson, glaubten auch bey der Respiration der warmblütigen Thiere eine Absorbtion des Stickstoffs zu bemerken, ja Davy vermuthete sogar, daß die Menge Stickstoff, die der Mensch verschluckt, zu dem absorbirten Sauerstoff sich wie 10 : 100 verhalte; aber die neuen Versuche der Herren Allen und Pepys, und die, welche Hr.

Berthollet mit seinem Manometer und dem Wasserstoffgaseudiometer neuerlichst angestellt hat , widersprechen dieser Vorstellung von einer Absorbtion des Stickstoffs bey der Respiration der Säugthiere.

Bey den Fröschen, die wir in genau gemessenen Räumen einer, in mit eingeschliffenen Stöpseln verschlossenen Flaschen enthaltenen, atmosphärischen Luft sterben ließen, bemerkten wir auch keine.

Die Frösche lebten bald vier, bald sechs Tage; sie brachten einen Luftraum von 212 Cubikcentimetern auf 202 herab, und die während dieser Zeit erzeugte Kohlensäure betrug über ein Drittheil weniger als der absorbirte Sauerstoff.

Die Resultate von zwey Versuchen waren so übereinstimmend, daß im einen die übriggebliebene Luft 0,39, im andern 0,33 Sauerstoff enthielt.

Angenommen, die Absorbtion des Sauerstoffs sey der Zeit proportional gewesen, was bey einem Thiere das an Erstickung stirbt, eben nicht ganz wahrscheinlich ist, so hatte jeder Frosch in einer Stunde 0,23 Cubikcentimeter; d. i. ein Drittheil weniger als eine Schleihe absorbirt.

Diese Verschiedenheit zwischen einem Frosch und einem andern mit Rückenwirbeln versehenen Thier, das mit Kiemen athmet, ist eine sehr sonderbare, physiologische Erscheinung und auch ein Beweis von der groſsen Thätigkeit der Respirationswerkzeuge der Fische.

Man wird diese Untersuchungen in einem der nächsten Hefte dieses Journals finden.

d. H.

Bey den warmblütigen Thieren wirkt die Respiration auf die relative Vermehrung des Stickstoffs hin, weil sie dem Körper Wasserstoff und Kohle raubt; die absolute Vermehrung des Stickstoffs geschieht einzig durch die Ernährung.

Bey den Fischen hingegen, die man lange hungern lassen kann, wird die Masse des Stickstoffs durch die Respiration selbst vermehrt.

Auch fault das Muskelfleisch der Fische besonders leicht, es zeigt, so zu sagen, den höchsten Grad der Animalisation, und liefert bey seiner Zersetzung eine große Menge Ammonium.

Vorzüglich aber zeigen die mit Luftleerem und künstlich mit Wasserstoff und Stickstoff angeschwängertem Wasser angestellten Versuche, daß die Absorption des Stickstoffs bey der Respiration der Fische nicht zufällig, sondern wesentlich und einer organischen Assimilation angehörig ist.

Wir setzten frisch gekochtes Wasser in Berührung mit Gemischen aus zweihundert Theilen Wasserstoff und hundert Theilen Sauerstoff; die Gegenwart des letztern bestimmt alsdann eine starke Absorbtion des Wasserstoffs, der für sich allein nur wenig Verwandtschaft zum Wasser zeigt.

In einem Wasser, welches Sauerstoff und Wasserstoff enthielt, schienen die Fische in dem Augenblick zu leiden, als sie unter die über Quecksilber umgekehrte Glocke gebracht wurden.

Nach drey Stunden wurden sie fast todt hervorgezogen.

Man destillirte zwey Portionen eines gleichen Volums mit Wasserstoff imprägnirten Wassers: die Luft aus der einen Portion, welche verschlossen aufbewahrt worden, gab nahe die nemliche Menge Wasserstoff, wie die Luft aus der andern, worin die Fische respirirt hatten.

Letztere hatten eine große Menge Sauerstoff absorbirt, und von dem mit aufgelöstem Wasserstoff abgeschieden.

Die belebten Organe haben keine Wirkung auf die Elemente, welche nicht assimilirt werden sollen; die Thiere verhalten sich in dieser Hinsicht anders, als die Pflanzen, deren aufsteigender Saft mehrere, zufällig mit dem Boden, worin sie wachsen, gemengte Salze mit sich führt.

Wasser, die wir bis zur Sättigung mit Kohlensäure beladen hatten, wirkten als ein actives Gift auf die Schleihen und Goldkarpfen.

Die erstern starben nach wenigen Minuten convulsivisch.

Die oxydirte Salzsäure wirkt kaum schneller.

Diese beiden Säuren müssen als unmittelbarer auf das Nervensystem wirkend angesehen werden.

Uebrigens vertreibt die Kohlensäure, wenn sie sich mit dem Wasser verbindet, nicht allen Sauerstoff:

wir haben die Menge von Sauerstoff und Stickstoff gemessen, welche ein mit seinem eignen Volum Kohlensäure geschwängertes Wasser enthält; das Bestandtheilverhältniß des durch Kochen erhaltenen Gemisches war 30 Sauerstoff zu 70 Stickstoff, das ganze Volum beider Gasarten betrug aber nur ein Drittel von demjenigen, welches man gewöhnlich aus Flußwasser erhält.

Respiriren die Fische nur durch ihre Kiemen, oder haben auch der Körper und der Schwanz dieser Thiere die Eigenschaft, Sauerstoff und Stickstoff zu absorbiren und Kohlensäure zu erzeugen?

Nach mehreren fruchtlosen Versuchen gelang es uns, diese Frage auf eine Art zu beantworten, die keinem Zweifel Raum giebt.

Wir brachten den Kopf sehr lebhafter Schleihen in Halsbänder von Korkholz mit Wachsleinwand überzogen; der Fisch wurde sodann in ein cylindrisches Gefäß gebracht, so, daß der Kork den Pfropf desselben bildete, und der Kopf mit dem in dem Gefäße enthaltenen Seinewasser in keiner Berührung war; das Ganze wurde von aussen verkittet, um aber noch sicherer zu seyn, daß das Wasser des Troges, worein der Apparat gesetzt wurde, nicht durch die Wachsleinwand, oder durch Poren der Korke mit dem, den Körper der Schleihe umgebenden, Wasser communicirte, wurde der Pfropf von innen mit einer sieben oder acht Millimeter hohen Lage Quecksilber bedeckt, welches vorher in das umgekehrte cylindrische Gefäß gethan worden.

Der eingezwängten Lage ungeachtet lebten die Schleihen fast fünf Stunden in diesem Zustande, dann wurden sie herausgenommen, ohne viel gelitten zu haben.

Man destillirte hierauf das Wasser in dem Gefäß und verglich die erhaltene Luft mit der, welche das Wasser des großen Troges, worin der Kopf des Fisches gewesen war, ausgab.

Dieser sonderbare Versuch wurde vier Mahl wiederholt, und zeigte, daß der Körper der Schleihen eben so wie die Kiemen auf das Wasser wirkt, und daß der einzige Unterschied in der verschiedenen Energie besteht, womit diese Lebenswirkung ausgeübt wird, und hauptsächlich in dem verschiedenen Verhältniß der Menge des absorbirten Sauerstoffs und Stickstoffs und der erzeugten Kohlensäure.

Wir wissen wohl, daß Spallanzani schon gesagt hat, die Fische respiriren durch die Schuppen, seine Behauptung gründet sich aber auf keinen dem unſrigen analogen Versuch; er begnügte sich damit, den Körper der Schleihen in Kalkwasser zu setzen, welches sie in einen krankhaften Zustand versetzt, und die Wirkung der Haut frisch gestorbener Fische auf Sauerstoffgas zu untersuchen.

Nach allen den Versuchen, die wir in dieser Abhandlung zusammengestellt haben, ist es fast überflüßig noch von denen zu reden, worin wir die Fische unter Glocken in sehr kleine Mengen Flußwasser zwischen einer Lage Quecksilber und einer genau abgemessenen Luftschichte gebracht hatten; die Fische entziehen dem Wasser den Sauerstoff und das Wasser seinerseits wieder der darüber gelagerten Luft; da sich aber der ursprüngliche Sättigungszustand nicht vollkommen wieder herstellt, so kommen die Fische auf die Oberfläche, um da Luft zu schöpfen.

Das nemliche beobachtet man, wenn große Fische in Gefässen leben müssen, die nur sehr wenig Wasser enthalten.

Gewiß sind die Kiemen mehr geeignet, den im Wasser aufgelösten Sauerstoff abzusondern, als der Luft den ihrigen zu entziehen; dem ungeachtet siehet man die Fische lieber den Kopf über das Wasser erheben, als in einer Flüßigkeit respiriren; die fast alles Sauerstoffs beraubt ist und die letzten Portionen mit einer gewissen Kraft zurückhält.

Gäbe die atmosphärische Luft dem Wasser schnell wieder das zurück, was ihm die Fische durch ihre Respiration entziehen, so wäre es nicht nöthig, ihnen von Zeit zu Zeit frisches Wasser zu geben.

Wir untersuchten zu wiederholten Malen das Wasser, worin Fische in offenen Gefäßen respirirt hatten.

Zwey Schleihen lebten in nahe fünftausend Cubikcentimetern Seinewasser drey und zwanzig Stunden; alsdann wurden sie ganz geschwächt herausgenommen; die Luft, welche dieses Wasser ausgab, war auf 0,073 Sauerstoff reducirt und enthielt 0,11 Kohlensäure.

Scheidewände in offenen Gefäßen zehn Centimeter unter der Oberfläche des Wassers angebracht, fügen den Fischen nur dadurch Schaden zu, daß sie sie hindern, elastische Luft zu schöpfen und in der Atmosphäre zu suchen, was ihnen die umgebende Flüßigkeit beynahe verweigert.

Wirklich nehmen die der Luft am nächsten befindlichen Lagen des Wassers den verlorenen Sauerstoff schneller wieder auf, als die untern, und der Fisch befindet sich daher schon besser, wenn er sich, ohne den Mund über das Wasser zu erheben, nur der Gegend nähert, wo der Sauerstoff der Atmosphäre eindringt.

Wir glaubten über die progressive Fortpflanzung des atmosphärischen Sauerstoffs und Stickstoffs in frisch der Luft beraubtem Wasser, unmittelbare Versuche machen zu müssen, und fanden, daß diese Stoffe ziemlich langsam von einem Theilchen des Wassers zum andern übergehen.

Große Massen von gekochtem Wasser blieben zwey Tage lang in über ein Meter hohen, mit einer sehr engen Oeffnung versehenen Phiolen, der atmosphärischen Luft ausgesetzt; vermittelst eines Hebers wurde das Wasser lagenweis weggenommen.

Die untern Lagen gaben immer weniger und eine schlechtere Luft, als die obern.

Wiederholt man diesen Versuch mit einem dreifachen Gasgemisch, so wird man ohne Zweifel bemerken, daß jede Basis mit einer eigenen Geschwindigkeit niedersteigt, welche von ihrer Verwandtschaft zum Wasser abhängt.

Die meisten mit Kiemen versehenen Thiere haben von der Natur das Vorrecht erhalten, zugleich im Wasser und in der Luft athmen zu können.

Sie hören nicht auf, zu respiriren, wenn sie aus dem Wasser in die Luft versetzt werden; sie absorbiren den gasförmigen Sauerstoff, wie die mit Lungen versehenen Reptilien.

Es ist bekannt, daß man die Karpfen fett macht, indem man sie in der Luft hängend ernährt, und ihre Kiemen von Zeit zu Zeit mit feuchtem Moos anfeuchtet, damit sie nicht vertrocknen.

Wir haben die Wirkung der Fische auf verschiedene Gasarten untersucht.

Diese Versuche wurden mit dem Barben (Cyprinus barbus), der Schleihe (C. tinca), dem Gründling (C. Gobio), dem Aal (Muraena anguilla) und dem kleinen Goldkarpfen (C. auratus) angestellt.

Die Fische öffnen ihre Kiemendeckel in der atmosphärischen Luft, und im Sauerstoffgas viel weiter als im Wasser.

Sie befinden sich in der atmosphärischen Luft von einer Flüssigkeit umgeben, worinn der Sauerstoff zwanzigmal concentrirter ist, als im Wasser, absorbiren aber in gleicher Zeit genau so viel Sauerstoff aus der Luft, als aus dem Wasser; gleichwohl muß diese Art der Respiration Organe ermüden, welche nicht dazu bestimmt sind, den gasförmigen Sauerstoff sich anzueignen.

Man könnte denken, daß die Fische in der Luft umkommen, weil sie durch Wärmeentwicklung ihr Blut erhitzen, wäre aber eine solche Erhitzung des Bluts die Folge ihrer Respiration in der Luft, so müßten sie in Sauerstoffgas weit schneller sterben als in einem Gemisch aus 90 Theilen Stickstoff- und 10 Theilen Sauerstoffgas; unsere Versuche erweisen indessen das Gegentheil.

Die Fische würden ferner ihre Kiemendeckel schließen, anstatt sie mit Gewalt zu öffnen, wenn die Absorbtion der Luft ihre Temperatur erhöhete.

Wir brachten Thermometer in das Innere, im Wasser, im Sauerstoff, in der atmosphärischen Luft und in reinem Stickstoff athmender Fische, ohne eine merkliche Verschiedenheit in der Temperatur dieser Thiere von der der umgebenden Medien wahrzunehmen.

Schleihen, die vier bis fünf und zwanzig Stunden in Sauerstoffgas respirirten, hatten noch nicht das Ansehen, viel gelitten zu haben und doch fanden wir bey Wiederholung von Broussonet’s Versuchen über die Wirkung des warmen Wassers auf die Fische, daß eine schnelle Veränderung von 5 bis 6° des hunderttheil.

Therm. diese Thiere in einen convulsivischen Zustand versetzt.

Die Schleihen wirken durch ihren Körper allein nicht merklich auf die atmosphärische Luft oder auf das Sauerstoffgas.

Wir brachten Halsbänder von Kork um den Hals dieser Fische an, und richteten übrigens den Apparat wie oben ein; der Schwanz und der Körper der Schleihe befand sich in Luft, der Kopf im Wasser.

Wir überzeugten uns, daß keine Absorption von Sauerstoff statt fand, wofern nicht die Luft mit dem Wasser communicirte.

Wir wollen nur Einen Versuch aus der Menge, die wir über die Gasarten angestellt haben, anführen.

Eine Schleihe reducirte in Zeit von 19 [Formel] Stunden durch die Respiration vermittelst ihrer Kiemen, ein Volum atmosphärischer Luft von 135,9 Cubikcentimetern auf 122,9.

Dieser Rückstand enthielt, nachdem er mit Kalkwasser abgewaschen worden 0,132 Sauerstoff; folglich hatte die Schleihe in Zeit von einer Stunde 0,52 Cubikcentimeter Sauerstoff absorbirt.

In zwey Versuchen mit Sauerstoffgas war die Absorbtion im einen Fall 0,54, im andern 0,40 Cubikcentimeter in der Stunde.

Im kohlensauren Gas sterben die Fische, wie wir oben gesehen haben, in kurzer Zeit.

Im Wasserstoff leiden sie mehr als im Stickstoff; sie sind in einem Zustande von Scheintod, wenn man sie vier oder fünf Stunden darin einschließt.

Immer bemerkt man, daß sie im Wasserstoff und Stickstoff ihre Kiemendeckel schließen, als ob sie ihre Kiemen vor der Berührung mit diesen beyden Gasarten schützen wollten.

Stickstoff, der kein Tausendtel Sauerstoff enthielt, blieb rein zurück, nachdem man Goldkarpfen lange darin hatte verweilen lassen.

Manchmal findet man ein wenig Kohlensäure in dem angewandten Stickstoff oder Wasserstoff, und da diese Gase rein waren, so muß man annehmen, daß diese Kohlensäure aus dem Innern des Fisches, vielleicht aus seiner Schwimmblase, hervorgieng.

Zum Schluß wären uns noch die zahlreichen Versuche zu erwähnen übrig, die wir über dieses ausserordentliche Organ angestellt haben.

Da wir aber unsere Arbeit noch nicht geendigt, und physiologische Erörterungen hier vermeiden zu müssen geglaubt haben, so begnügen wir uns damit, einige isolirte Thatsachen anzuführen.

Nachdem Herr Biot die interessante Beobachtung gemacht hatte, daß die Seefische, die in grossen Tiefen wohnen, mehr Sauerstoff in ihren Schwimmblasen haben, als solche, die auf der Oberfläche leben, und daß der Sauerstoffgehalt in jenen bis auf 0,87 steigt, war es der Mühe werth, die in der Schwimmblase der Flußfische enthaltene Luft von Neuem zu untersuchen.

Wir fanden die Beschaffenheit dieser Luft bey der nämlichen Art höchst veränderlich; die Verschiedenheiten schienen nicht von den Jahrszeiten, noch von der Temperatur der Wasser abzuhängen; nie fanden wir weniger als ein Hundertel Sauerstoff.

Die Aale, deren Schwimmblase mit einem drüsigten Körper versehen ist, geben im Allgemeinen nur sehr wenig Luft, und diese Luft enthält nur 0,013 bis 0,024 Sauerstoff.

Das mittlere Resultat einer grossen Menge Versuche über die Karpfen war 0,071 Sauerstoff, 0,052 Kohlensäure und 0,877 Stickstoff; die Blase eines 2 Kilogramm schweren Karpfen enthält einen Luftraum von 103 Cubikcentimetern, sie enthält folglich eine Sauerstoffmenge, welche die Respiration dieses Fisches acht bis zehn Stunden lang unterhalten könnte.

Wir haben Karpfen gefunden, bey denen die Reinheit der Luft bis zu einem Sauerstoffgehalt von 0,107 stieg.

Man ließ Schleihen nicht bloß in Wasserstoffgas, sondern auch in mit einem Gemische von Wasserstoff und Sauerstoff imprägnirten Wasser respiriren, aber nicht ein Atom von Wasserstoff fand sich in der Schwimmblase dieser Fische wieder; der Sauerstoff schien sich in der Blase von Schleihen, die man in Sauerstoffgas respiriren ließ, etwas zu vermehren, man fand darin 0,125 Sauerstoff, während andere Schwimmblasen von Schleihen beständig 0,092 bis 0,096 gaben.

Da es unmöglich ist, zvey Versuche mit dem nemlichen Individuum, vor und nach seinem Zusammenseyn mit dem Sauerstoffgas, anzustellen, so bleiben diese Resultate unsicher.

— Wir schnitten mehreren Schleihen durch einen Seiteneinschnitt die Schwimmblase aus; in diesem Zustande lebten sie drey Tage.

Sie konnten sich auf die Oberfläche des Wassers erheben; einige schwammen nach allen Richtungen, ohne daß das Gleichgewicht ihres Körpers gestört zu seyn schien; eine davon schien so wenig gelitten zu haben, daß sie schwer von den andern nicht operirten Schleihen zu unterscheiden war.

Der größte Theil jedoch blieb auf dem Boden des Gefäßes krank und auf die Seite geneigt.

Es schien uns wichtig durch einen directen Versuch auszumachen, ob die Schleihen, denen man die Blase vor drey Tagen genommen hatte, noch auf dieselbe Art respirirten, wie die, welche damit versehen sind.

Eine dieser Schleihen blieb sechs und eine halbe Stunde in einem Raum atmosphärischer Luft von ungefähr 700 Cubikcentimetern.

Der Rückstand enthielt nur 0,10 Sauerstoff und nur 0,02 Kohlensäure.

Hieraus erhellt unmittelbar, daß die Fische ohne Schwimmblase Sauerstoff absorbiren, und daß es ihre Kiemen sind, welche die doppelte Function haben, dem Wasser den aufgelösten Sauerstoff zu entziehen, und den in einem luftförmigen Gemisch enthaltenen Sauerstoff zu assimiliren.

Noch zwey andere Schleihen wurden in ein Volum Wassers von 857 Cubikcentimeters gesetzt, und respirirten darin zwey und eine halbe Stunde.

Die nachstehende Tabelle scheint zu zeigen, daß die Exstirpation der Blase die Functionen der Kiemen verändert habe; es wurde eine sehr beträchtliche Menge Sauerstoff und Stickstoff absorbirt, aber keine Kohlensäure erzeugt.

Im Wasser enthaltene Luft.

Vor dem Versuch.

Nach dem Versuch. Ganzes ...... 175 Ganzes ...... 107 Sauerstoff .... 52 Sauerstoff .... 15 Stickstoff .... 116 Stickstoff ..... 86 Kohlensäure ... 7 Kohlensäure ... 7.

In diesem Versuch verhielt sich der absorbirte Sauerstoff zum absorbirten Stickstoff, wie 100:62.

Die Fische, welchen man die Blase genommen hatte, brachten nicht ein Hundertel Kohlensäure hervor.

Ist diese Erscheinung Folge der Abwesenheit eines Organs, oder muß sie blos dem Zustand der Schwäche zugeschrieben werden, worin sich die Fische befanden?

Eine große Analogie bemerkt man zwischen den Lungen des Proteus und der Schwimmblase der Fische.

Allein durch bloße Aehnlichkeiten in der Form dürfen wir uns in einer Untersuchung nicht führen lassen, wo jede Annahme durch die Erfahrung geprüft seyn will.