Theoretische Biologie: Vom Standpunkt der Irreversibilität des Elementaren Lebensvorganges

355 Pages·1923·12.946 MB·German

by  Professor Dr. Rudolf Ehrenberg (auth.)

THEORETISCHE
BIOLOGIE
YOM STANDPUNKT
DER IRREVERSIBILITAT DES
ELEMENTAREN LEBENSVORGANGES
VON
PROFESSOR DR. RUDOLF EHRENBERG
PRIVATDOZENT FOR PHYSIOLOGIE
AN DER UNIVERSITAT GOTTINGEN
BERLIN
VERLAG VON JULIUS SPRINGER
192 3
ISBN 978-3-642-49578-6 ISBN 978-3-642-49869-5 (eBaak)
DOl 10.1007/978-3-642-49869-5
ALLE RECHTE,JNSBESONDERE DAS DER OBERSETZUNG
IN FREMDE SPRACHEN, VORBEHALTEN.
COPYRIGHT 1923 BY JULIUS SPRINGER IN BE,RLIN.
SOFTCOVER REPRINT OF THE HARDCOVER 1S T EDITION 1923
HERMANN HECHT
DEM FREUNDE UND FORDERER
MEINER ARBEIT
Inhaltsverzeichnis.
Seite
Einleitung ........•...................
Der biologische Geschichtstrager. - Das biologische Grundgesetz. - Das
Todesproblem. - Biologische Irreversibilitat. - Materialistische Biologie.
Biologische Atomistik? - Der Elementarablauf (Biorheuse).
Tod und Zellteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 17
Der "physiologische Tod". - Die "potentielle Unsterblichkeit". - Ver
jiingung. - Struktur und Lebenshemmung. - Strukturbildung. - Akti
vitat oder Gefalle? - Gleichgewicht und Ablauf. - Die Rolle der Oxyda
tionen. - Struktur und Funktion. - Autolyse. - Die Kern-Plasma-Re
lation. - Oxydationen und Zellteilung.
Enzym und Ablauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Der Katalysator. - Das reine Enzym. - Enzyme und Biorheuse. -
Arbeitsquotient oder Geschwindigkeitsquotient. - Die biorheutische
Enzymhypothese. - Enzymablauf und Bakterienwachstum. - Thermo
labilitat und Enzymwirkung. - Kiinstliche Spezifizierung. - Casein
Autolyse. - Proteolyse und Synthese. - Das biorheutische Modell. -
Antitrypsin und Hemmung. - Probleme des Enzymablaufs. - Das
biorheutische System.
Altern, Wachstum und cell ulare Excretion. . . . . . . . . . . 75
Histologische Altersveranderungen. - Altern undPigmente. - Die cycli
schen Gruppen. - Das Altern der Organe. - Verbrauch oder Hemmung?
- Stapelorgane. - Altern der Pflanzen. - Das Korperwachstum. -
Das Wachstumsende. - Das dynamische Gleichgewicht. - Blutdriisen
und Zeitmarkierung. - Regeneration und Formgleichgewicht. - Chemie
des Wachstums. - Increte und Wachstum. - Die cellulare Excretion. -
Hautung und Mauser. - Stapelorgane.
Assimilation und Autonomie ................... II2
Das Ausgangsmaterial. - Das Assimilationsgefalle. - Resorption als
Wachstum. - Die Leukocyten. - Das Darmlymphgewebe. - Der Beginn
des Assimilationsgefalles. - Die arteigene Spezifizierung. - Verdauungs
probleme. - Die Vitamine. - Vitamine und Biorheuse. - Der EiweiB
stoffwechsel. - Die Assimilationsbreite. - Der Hungerstoffwechsel. -
Hunger und Autonomie. - Autonomie als Funktion des Ablaufs. - Stoff
wechselgifte. - Die experimentellen Glykosurien. - Der Diabetes mellitus.
- Diabetes und Assimilation.
Immunitat und Individualitat .................. 153
Serumbakterizidie (Alexin). - Komplement und Amboceptor. - Sero
toxinbildung. - Immunstoff und Enzymcharakter. - Die Abderhalden
sche Reaktion. - Die biorheutische Immunitatstheorie. - Die natiirliche
VI Inhaltsverzeichnis.
Immunitat. - Die Pracipitation. - Die Anaphylaxie. - Anaphylaxie und
Ablauf. - Die bakteriellen Immunitaten. - Toxin - Antitoxin. - Die
Endotoxine. - D'Herelle-Phanomen. "Protoplasmaaktivierung." -
Individualitat als Ablaufrichtung.
Konstitution u~d Disposition .................. 186
Das Gesundungsproblem. - Das individuelle vitale Gefalle. - Resistenz
und Ablauf. - Assimilationshemmung. - Increte und Ablauf. - Endo
krine Drusen und Konstitution. - Kumulation und Hemmung. - Die
Atrophien. - Muskularer Ablaufrhythmus. - Ablauf des Nerven. -
Die Entzundung. - Das Fieber. - Einstellung und Regulation. - Die
Fieberursachen. - Mechanismus und "Sinn" des Fiebers. - Das Krebs
problem. - Krebsdisposition. - Chemische Abartung der Krebszelle. -
Biorheutische Krebshypothese. - Krebsimmunitat. - Krebsatiologie.
Formbildung und Vererbung ................... 230
Das Problem der Formsystematik. - Stofffiche Formbildungsanalyse. -
Evolution und Epigenese. - Biorheutische Entwicklungstheorie. - Die
Chromosomsubstanzen (Gene). - Differenzierende Entwicklung. - Erb
gleiche Teilung. - Biorheutische Differenzierung. - Biokymsejunktion.
- Negative Entwicklungsbestimmung. - Induzierende Entwicklung. -
Regeneration. - Mendelismus. - Genotyp und Phanotyp. - ,',Crossing
over." - Dominant - Rezessiv. - Die Geschlechtsbestimmung. -
Erbauswirkung der Allelomorphen.
Individuum und Art ......... . 266
Das Problem der Geschichte des Lebens. - \Vahrscheilllichkeitsansatze. -
Anfang und Fortgang. - Artgeschichte. - Die Mutation. - Experimen
telle idioplasmatische Anderung. - Somatische Keiminduktion. - Mu
tation bei Bakterien. - Mutation und Biokymsejunktion. - Der quanti
tative Charakter der Erbfaktoren. - Hemmung und Ausweg. - Art
erhaltung und Artverjungung. - Abstammungsprobleme.
Gehirn und BewuBtsein ..................... 293
Physiologie und Psychologie. - Reizbarkeit. - Einfachste zentrale Funk
tionen. - Leitung und 'Erregung im Zentrum. - Biorheutische Stellung
des Zentralorgans. - Erregung und Tatigkeit des Gehirns. - Biorheu
tische Basis des Gehirns. - Schlaf. - Winterschlaf. - Narkose. - Er
regung als Assimilationssteigerung. - Die Neuronentheorie. - Biorheu
tische Reiztheorie. - Innerbiorheutische Rhythmik. - Muskeltonus. -
Theorien der Funktion des Zentralorgans. - Hirndruck. - Reflexphano
mene. - Zentrale Hemmung. - Reflexhemmung. - Rhythmische Re
flexe. - Das Seelenproblem. - Das BewuBtsein. - Strukturbildung
und Maschinellwerden. - Psychogenie. - Biorheutische Denklehre. -
Produktives Denken.
Einleitung.
Der Versueh einer "Theoretisehen Biologie" kann in zweierlei Sinne
gemeint sein.
Einmal entstammt er der Fragestellung: welche theoretisehen
Elemente lassen sieh in den Begriffen und Vorstellungen aufzeigen,
die die biologisehe Forsehung und Lehre tatsaehlieh verwendet? Es
wird ihre philosophisehe Einordnung, ihre methodologisehe Klarung
unternommen, es wird untersueht, was darin spezifiseh biologisehe
Elemente sind, was Dbertragungen aus den NachbarwissenschaIten,
was allgemeine Erkenntnisprinzipien.
Dieser "philosophischen Selbstbesinnung" der Biologie dienen heute
zahlreiche Veroffentlichungen, sowohl von seiten der Philosophen wie
auch von Fachbiologen.
Diesem Zwecke wollen die nachfolgenden Darlegungen nicht dienen.
Vielmehr ist hier das Beiwort "Theoretisch" so gemeint wie in der Zu
sammenstellung "Theoretische Physik", "Theoretische Chemie". Es
solI nicht Wissenschaftstheorie getrieben, nicht Erkenntnisprinzipien
sollen erortert werden, der Versuch gilt der Errichtung eines Gebaudes,
nicht urn der abgrenzenden Mauern, sondern urn der Raume und ihrer
Inhalte willen.
Vielleicht wird entgegnet werden, daB diese Aufgabe ja jene Dar
stellungen erftillten, die sich "Allgemeine" Biologie oder Physiclogie
nennen, aber der Name wie auch die unter ihm tatsachlich erschienenen
Werke stellen doch etwas anderes dar. Sie suchen das Allgemeine,
Prinzipiell-Gleichartige in den verschiedenen, speziellen Erscheinungen
auf, also etwa die allgemeinen Charaktere der Zellteilungen, der Reiz
erscheinungen, der Entwicklungsvorgange, der Stoffweehselprozesse.
Ihre Methode ist die der Vergleichung eines moglichst umfassenden
Materials von verschiedenen Lebens:verwirklichungen . .5ie gehen nicht
von einer "Theorie des Lebens" aus, wenigstens nicht notwendigerweise,
und wenn sie tiberhaupt zu einer Theorie, nicht zu einzelnen Theorien
fUhren, so tragt diese deutliche Zeichen der Abkunft von einem, jeweils
bevorzugten, Teilgebiete der biologischen Forschung an sich, so der
Ehrenberg, Biologie.
2 Einleitung.
Morphologie in VERWORNS Zellularphysiologie, der Entwicklungslehre
in OSKAR HERTWIGS Biogenhypothese.
Der Unterschied von dem, was hier beabsichtigt ist, wird deutlich,
wenn man sich des Titels des klassischen Lehrbuchs der "Theoretischen
Chemie", des NERNsTschen erinnert. Dort heiBt es im Untertitel: "Vom
Standpunkt der AvoGADRoschen Regel und der Thermodynamik", dort
werden also ausdriicklich die Fundamente genannt, auf denen das Ge
baude lUht, und die Einheit des Ganzen entsteht dadurch, daB alles
letztlich Variationen iiber einige wenige Themen sind.
1st die Biologie eine Wissenschaft sui generis und nicht nur ange
wandte Physik und Chemie, so muB sie sich auch als solche "Variationeil
iiber ein Thema" darstellen lassen, und cliesem Versuche ist die vorlie
gende Arbeit gewidmet.
Aber will das nicht auch der Vitalismus?
Man braucht nur alle vitalistischen Formulierungen mit den beiden
Hauptsatzen der Thermodynamik und der Regel von AVOGADRO zu ver
gleichen, um den Unterschied zu sehen. Der Vitalismus ist Philosophie,
und es ist kaum ein Zufall, daB die Mehrzahl seiner Vertretel' in neuerer
Zeit ,Philosophen waren oder es. wulden.
SoU das Thema der Biologie auf einer Ebene mit jenen erwahnten
der Physik und Chemie liegen, so ist zu verlangen, daB es sich variieren
laBt, d. h. es muB sich ebenso heuristisch fruchtbar erweisen, zu einer
ahnlichen Fiille von expel'imentell zuganglichen Fragestellungen fiihren
:wie jene.
Und das Thema, das oder die Grundgesetze miissen del' Biologie selbst
entnommen sein, sie diirfen nicht irgendwelche biologisch, naturwissen
schaftlich transzendente Prinzipien oder Begriffe einfiihren, wie es aIle
psychologistisch gefarbten Theorien tun; sie diirfen iiber das Spezial
gebiet ihrer Anwendung hinausweisen, wie die Energiesatze ja auch,
abel' sie diirfen nichts von drauBen hereinholen.
Und eine Theorie, gegen die man den Einwand del' heuristischen
Unfruchtbarkeit erheben muB, mag sie so viel und so schon "erklaren"
wie nur immel', hat bei dem Forscher kein Recht auf Beriicksichtigung.
Die Aufgabe einer theoretischen Biologie in dem hier gemeinten
Sinne wiirde also einmal die F ormulierung von Grundgesetzen verlangen
und dann in del' Durchfiihrung und Anwendung ihre Fruchtbarkeit zu
bewahren haben. Dabei ist aber sehr zu betonen, was von solchen Grund
gesetzen gefordert werden darf und was nicht.
Niemand verwirft die kinetisc~e Gastheorie, weil er nicht unmittel
bar aus ihr die Dampfmaschine in allen Einzelheiten ablesen kann;
was mit Recht von ihr zu fordern ist, das ist, daB sie die Moglichkeit
del' Dampfmaschine in sich birgt, und dem geniigt sie ja wirklich.
Ebensowenig ist von einer "Theorie des Lebens" zu fordern, daB
Der biologische Geschichtstrll.ger. 3
sie etwa die Entstehung der Gattung Homo postuliert, wohl aber, daB
sie die Moglichkeit ihrer Existenz verstandlich erscheinen HiBt.
Wenn man die Geschichte der biologischen Theorien studiert, wo
bei RADELS Werk der in Darstellung und Urteil vortreffliche Fiihrer
ist, so muB einem auffallen, wie sehr das Formproblem, das Problem
der Entstehung dieser bestimmten Formen das biologische Denken
beherrschte. Die funktionale Bedeutung des Morphologischen diente
selbst wiederum dazu, die spezielle Formbildung zu erklaren, sei es direkt
wie im Lamarckismus als Entstehensursache, sei es indirekt wie im
Darwinismus als Erhaltungsgrund. Die physiologische Richtung
wiederum sah ihre Aufgabe darin, jedes funktionelle Einzelproblem zu
entbiologisieren, sie lOste diese Aufgabe in zahllosen Fallen und iiberlieB
die Sorge fiir das Ganze der Entwicklungstheorie.
Obwohl doch das Experiment nicht in einem Falle den Beweis
fiir LAMARCK oder DARWIN erbrachte, dagegen die gleichen Faktoren auf
den erblichen Formwandel wirksam fand, we1che Intensitat und Moda
litat der einzelnen Lebensvorgange beherrschen (Temperatur, Licht,
Ernahrung), ward der Glaube, das Problem des Lebens sei nur von
dem Artproblem aus zu losen, nicht erschiittert. In dem "Biogenetischen
Grundgesetz", in der Konstatierung rudimentarer Organe oder atavi
stischer Bildungen wirkte dieserGlaube bis zu dem Grade fort, daB
man meinte, eine Erscheinung im Einzelleben hinreichend erklart zu
haben, wenn man sie auf die Stammesgeschichte abgezogen hatte; und
dieser Glaube ist immer noch machtig, trotz aller Kritik und Abkehr
von speziellen Spielarten del- Entwicklungstheorie.
Man muB sich einmaL das Absonderliche dieser Einstellung klar~
machen: der Anspruch, daB Biologie eine Wissenschaft sui generis sei,
daB es spezifisch-biologische GesetzmaBigkeit gebe, solI sich nicht auf
ein aller Lebenswirklichkeit Gemeinsames griinden, sondern auf die
Konstruktion einer Geschichte des Lebens auf der Erde.
Die Tatsache, daB die Mannigfaltigkeit der lebendigen Formen
kein Chaos ist, fiihrt ja wohl mit Notwendigkeit zur Deszendenztheorie,
aber sie muB ebenso notwendig weiter fiihren. Geschichte gibt es nur
dort, wo ein Geschichtstrager ist, Menschheitsgeschichte ist mog
lich, weil die Menschen zu allen Zeiten in ihrer geschichtemachenden
Struktur wesentlich die gleichen sind. Und ein Geschichtstrager kann
nur ein Wesen sein, ,das Geschichte machen muB, nicht das sie nur
machen kann. Wenn es also eine Geschichte des Lebens gibt, so ist
das eigentliche biologische Problem def Geschichtstrager.
Zweierlei muB man nach der Analogie mit der Menschengeschichte
von einem Geschichtstrager fordern: er muB selbst Geschichte haben -
Biographie - und er muB von begrenzter Dauer sein, unsterbliche Wesen
1*
4 Einleitung.
haben keine Geschichte. Die Formen selbst konnen nicht die Geschichts
trager sein, sie sind ja die Geschichtstatsachen, die Epochen; machte
man sie zu den Tragern, so miiBte man auBerdem folgern, daB die un
teren jetzt lebenden auf dem Wege zu den rezenten hoheren seien.
Das glaubt wohl kaum noch jemand. Verlegt man aber den ganzen Ge
schichtsablauf in eine friihere Erdperiode, so wird die heutige Fauna
und Flora der Erde zu einer Art lebendem Petrefakt, die Geschichte
wird zu einer Nebenerscheinung, aus der iiber das Leben nichts Wesent
lichstes zu lernen sein kann.
Geschichte oder besser der auBere Anschein von Geschichte konnte
aber noch auf eine ganz andere Weise entstehen: wenn eine gewisse
begrenzte Summe von Moglichkeiten in der Zeit zur ersch6pfenden
Realisierung gelangte und jede realisierte Moglichkeit mit der Reali
sierung in der Zeit existenzunfahig wiirde, "sich auslebte". Es gibt
eine Geschichte des Schachspiels, well die Zahl der moglichen Partien,
wenn auch ungeheuer groB, doch begrenzt ist. Ordnete man die Schach
meisterpartien nach dem A;hnlichkeitsgrade, so bekame man eine
Systematik der Formen, die einen spaten Betrachter zur Aufstellung
einer Deszendenztheorie des Schachspiels veranlassen konnte.
Es ist klar, wie sich diese Art von Deszendenz von der DARwINschen
in ihrer Erscheinungsform unterscheiden miiBte. Mit der zunehmenden
Erschopfung der Moglichkeiten muB die Zahl der neu' auftretenden
Formen und weiter auch die Zahl der gleichzeitig existenten abnehmen.
In die Schachpartien kommt ein wirkliches historisches Moment dadurch
hinein, daB die spateren Meister genotigt waren, neue Kombinationen
zu ersinnen, weil die alten dem Gegner bekannt sind. Ebenso wiirde
die geschilderte scheinbare Geschichte zu einer. wirklichen werden,
wenn das Ende einer Moglichkeit, ihr Sichtotgelaufenhaben der AnstoB
zur Realisierung einer neuen wiirde. Urn das Bild einer deszendenz
theoretischen Systematik zu erhalten, wiirde offenbar eine der beiden
Voraussetzungen - die begrenzte Moglichkeitensumme oder die be
grenzte Realitatsdauer als Grund der neuen Realisierung - geniigen.
1m ersteren FaIle miiBten wir eine Zeitkurve dauernder Mannigfaltig
keitszunahme, aber mit flacher werdendem Endstiick erwarten. 1m
zweiten FaIle hatten wir eine unbegrenzte Mannigfaltigkeit im Nach
einander bei gleichbleibender Formenzahl im Nebeneinander zu fordern.
Beides trifft nicht zu, es wird aber sehr anders in Kombination
beider Momente, und damit ist das Problem des Geschichtstragers
wiederum gestellt. Die· Form als solche, die der Verwirklichung des
Lebens einmal geniigte, kann bei gleichbleibenden AuBenbedingungen
nicht spater dazu untauglich sein. Eine begrenzte Zahl der moglichen
Formen ist von der Morphologie aus nicht einzusehen.
Das Problem des Formenreichtums und des Formenwandels muB
Das biologische Gruudgesetz. 5
auf den FormbildungsprozeB selbst und seine untermorphologischen
GesetzmaBigkeiten zuruckverfolgt, in ihm mussen Momente gefunden
werden, we1che die Moglichkeit zeitlicher Grenzsetzungen bieten. Wenn
das gelange, so wurde man damit ganz gewiB nicht die Entstehung
dieser Arten erklaren konnen, aber man wurde vielleicht sehen, ob jene
Erschopfung del' Moglichkeiten als eine zeitliche Abfolge wirklich vor
liegt, man wurde an der "Selbsthemmung"-der Lebensprozesse im Indi
viduum die Moglichkeit von "Auswegen" im Sinne jener zweiten An
nahme studieren, man wurde so vielleicht erfahren konnen, in we1chem
Umfange ·die Entstehung von Arten uberhaupt moglich ist.
Das aJles kann aber erst sekundar geschehen. Fur die Grund
legung zu einer theoretischen Biologie ist die Entstehung der Arten
schon ein viel zu spezielles Problem.
Selbst wenn die Deszendenztheorie nicht Theorie ware, sondern
in ihrer echten Aufeinanderfolgegestalt erwiesene nackte Tatsache, so
konnte sie doch nie das Fundament des biologischen Wissenschafts
systems bilden, sondern sie muBte die Kronung sein. Sie muBte sich
aus den Grundgesetzen des individuellen, realen Lebens ergeben wie etwa
die Gesetze der Aggregatzustande aus der Molekularkinetik.
Das gleiche gilt mutatis mutandis von den anderen, z. T. schon er
wahnten theoretischen Systemen, die aus einem Teilgebiet des Biolo
gischen - Reizbarkeit, Vererbung, Periodizitat, Sexualitat usw. -
das Wesen des Lebens entnehmen und mit viel Scharfsinn und haufigem
Bedeutungswechsel der Nomenklatur durchfiihren. Erst recht aber
gilt es naturlich von den modernen biologistischen Philosophien von
BERGSON bis SPENGLER. Es gibt ja kaum eine Naturwissenschaft,
deren Begriffe eifriger entliehen wurden als die der Biologie, aber nir
gends auch laBt man den Verleiher weniger dreinreden. Das kann nicht
ohne Verschulden der Biologie so geworden sein, die Grunde zu erortern,
ist hier nicht die Aufgabe.
Das biologische Grundgesetz, das alles Weitere zu tragen
haben wird, solI bezeichnet werden als "Das Gesetz von der N ot
wendigkeit des Todes".
Die Geschichte der naturwissenschaftlichen Auffassung des Todes
hat eine gewisse Ahnlichkeit mit del' Geschichte des Perpetuum mobile.
Dem jahrhundertelangen Glauben an die Arbeit allS nichts entsprache
der ja heute noch verbreitete Unglaube an die Notwendigkeit des Todes.
Dem Ernstnehmen der Unmoglichkeit des Perpetuum mobile wurde
also das Ernstnehmen der Notwendigkeit des Todes entsprechen.
Tatsachlich hat die Wissenschaft diese Notwendigkeit nicht ernst
genommen. Es ist ja kein Ernstnehmen, wenn man den Tod nur als
unvermeidlich ansieht, als Abnutzungsvorgang der lebendigen Maschi-