PROEFSCHRIFT, TER VERKRIJGING
VAN DEN GRAAD VAN DOCTOR IN
DE WIS- EN NATUURKUNDE AAN DE
RIJKS-UNIVERSITEIT TE UTRECHT,
OPGEZAGVANDENRECTORMAGNI-
FICUS Dr. J. BOEKE, HOOGLEERAAR
IN DE FACULTEIT DER GENEES-
KUNDE, VOLGENS BESLUIT VAN
DEN SENAAT DER UNIVERSITEIT
TEGEN DE BEDENKINGEN VAN DE
FACULTEIT DER WIS- EN NATUUR-
KUNDE TE VERDEDIGEN OP MAAN-
DAG 11 APRIL 1938, DES NAMIDDAGS
TE 4 UUR, DOOR

Bij het beeindigen van dit proefschrift neem ik gaarne de gelegenheid
te baat allen, die mij bij mijn studie hebben geholpen, daarvoor mijn dank
te brengen.

Wel in de eerste plaats gaan daarbij mijn gedachten uit naar U, Hoogge-
leerde Kluyver. Met zeer veel genoegen zal ik steeds terugdenken aan
den Delftschen tijd, waarin ik het voorrecht had onder Uw enthousiaste
en zoo stimuleerende leiding dit proefschrift te mogen bewerken.

Dat tenslotte de microbiologie voor mij wel het meest gewaardeerde
terrein van studie is geworden, is voor een groot deel te danken aan het
feit, dat ik juist van U daarbij voorlichting heb ontvangen.

Het is heel moeilijk onder woorden te brengen, hoe dankbaar ik U
ben voor den krachtigen steun en voor de groote belangstelling, die ik
steeds van U mocht ondervinden. Eenmaal uit de Delftsche sfeer
zal ik pas goed kunnen beseffen van hoeveel waarde de tijd, waarin U
mij met raad en daad hebt willen bijstaan, voor mij is geweest.

Evenzeer zal ik steeds erkentelijk blijven voor de gastvrijheid, welke
ik meermalen van Mevrouw Kluyver en U heb ondervonden.

U, Hoogleeraren en Lectoren in de faculteit der Wis- en Natuurkunde,
die tot mijn opleiding hebben bijgedragen, ben ik hiervoor ten zeerste
dank verschuldigd. Aan de wijze, waarop door U de veelzijdige en belang-
wekkende stof wordt gedoceerd, dank ik de groote voldoening, die ik
in de biologische studie heb gevonden.

In het bijzonder gedenk ik hier wijlen mijn leermeesters Went en Nier-
strass, die in mijn dankbare herinnering zullen blijven voortleven.

Hooggeleerde Koningsberger, Hooggeachte Promotor. Het stemt mij
tot groote dankbaarheid, dat U zich, hoewel dit proefschrift buiten U om
is bewerkt, bereid verklaard hebt als mijn promotor op te treden.

Voor de groote medewerking, die ik daarbij van U heb ondervonden,
ben ik U in hooge mate erkentelijk.

Hooggeleerde Honing, U ben ik zeer verplicht voor Uw kritiek
betreffende het tweede gedeelte van mijn proefschrift.

te stellen dit proefschrift te voltooien. Deze tegemoetkoming zal ik steeds
op hoogen prijs stellen.

Zeergeleerde Kingma Boltjes, waarde Perquin, voor de mij betoonde
hulp en de fraaie fotografieën, die U voor mij hebt willen maken, ben ik
U zeer dankbaar.

Waarde Rottier, Grever en Soeters, ook U dank ik voor den raad
en de hulp, die ik steeds van U mocht ontvangen.

Tevens wil ik hier gaarne allen laboranten mijn besten dank betuigen
voor den prettigen en vriendschappelijken omgang.

Waarde Brettschneider en Mejuffrouw Hoette, ook U ben ik zeer
erkentelijk voor de mij betoonde hulp.

Hoewel het mij niet mogelijk is allen te noemen, wier vriendschap ik in
mijn studietijd mocht ondervinden, wil ik toch in het bijzonder U, beste
Thomas, Dahsté en Giesberger, daarvoor danken. Aan den tijd, dien wij
als studievrienden samen hebben doorgebracht, zal ik steeds een mooie
herinnering bewaren.

Tenslotte rest mij nog mijn waardeering uit te spreken voor de mede-
werking en hulpvaardigheid, die ik van het geheele personeel van het
Laboratorium voor Microbiologie te Delft heb ondervonden.

Ik dank hen allen zeer daarvoor en in het bijzonder U, waarde Veenhof
voor de fraaie, door U gemaakte fotografieën. Ook U, waarde de Bouter,
wil ik danken voor het keurige teekenwerk.

Isolierung von im Tibi-Rohmaterial vorhandenen Mikro-
organismen und Auffindung der dieses Konsortium zusam-
mensetzenden Symbionten .............. 21

Eigenschaften des stäbchenförmigen Tibi-Bakteriums und
seine Einreihung in das System ........... 27

§ 2. Die bei dem Tibi-Bakterium eintretende Dissoziation. 29
§ 3. Zellmorphologie des Tibi-Bakteriums .......

§ 4. Stoffwechsel und andere Eigenschaften des Tibi- 31
Bakteriums .................. 32

Einfluss der Kulturbedingungen auf die Konsistenz des Bak-
terienwandstoffes und die Synthese des Tibi-Konsortiums. 36
§ 1. Einleitung ................... 36

Mikroskopische Untersuchung des Tibi-Konsortiums und
seine Identität mit der „Ginger Beer Plantquot;. ..... 43
§ 1. Mikroskopische Untersuchung der Tibi-Klümpchen. 43
§ 2. Identität des Tibi-Konsortiums mit der „Ginger Beer

Die Kapselbildung von Betabacterium vermiforme in
Reinkultur .................... 48

§ L Mikroskopische Beobachtung bezüglich der Erschei-
nungsformen des Bakteriums in der Reinkultur ... 48
§ 2. Die Bereitung hefefreier Körner und deren Eigen-
schaften ....... ...... ....... 52

Die gegenseitige Beeinflussung der Symbionten im Konsor-
tium ....................... 61

§ 2. Der günstige Einfluss der Hefe auf die Entwicklung
von Betabacterium vermiforme unter verschiedenen Be-
dingungen ................... 62

Der Wandstoff von Betabacterium vermiforme und dessen
Eigenschaften ................... 77

§ 1. Die Bereitung des Wandstoffes in Pulverform .... 77
§ 2. Einige Eigenschaften des Wandstoffpräparates ... 78
§ 3. Über die Natur des Wandstoffes ......... 80

§ 1. Isolierung eines dextran hydrolysierenden Bakteriums. 83
§ 2. Eigenschaften und Identifizierung der isolierten Bak-
terienart .................... 84

Kurze Übersicht über das Phänomen und das Wesen der
Bakterien-Dissoziation ............... 95

§ 2. Kurze Charakteristik von der Erscheinung der Bakte-
rien-Dissoziation ................. 97

Eigene Beobachtungen über die Dissoziation von Betabac-
terium vermiforme .....................125

§ 4. Isolierung einer neuen, wandstoffbildenden R-Variante 133
§ 5. Nähere Beobachtungen über die in Plattenkulturen regel-
mässig auftretenden, nicht-wandstoffbildenden O- und
S-Varianten. .................. 135

§ 6. Eine aus dem S-Typus erhaltene nicht-wandstoff bilden-
de, rauhe Variante. ............... 138

§ 7. Der Zusammenhang zwischen Kolonie- und Zellmor-
phologie bei den aufgetretenen Varianten......141

Betrachtungen über das Wesen der Dissoziation im Lichte
der neueren Untersuchungen über die Genmutation bei
höheren Lebensformen. ............... 156

§ 1. Bemerkungen zur Frage ob der Begriff der Genmuta-
tion sich auf Bakterien anwenden lässt ....... 156

§ 4. Übereinstimmendes in den Erscheinungen, die einer-
seits bei der Genmutation bei höheren Lebensformen,
andererseits bei der Dissoziation von Bakterien auf-
treten ................. * . . . 168

§ 5. Deutung der wichtigsten Erscheinungen der Bakte-
rien-Dissoziation auf mutativer Basis. ....... 173

Unter „Tibiquot; wird eine körnige Masse verstanden,
welche aus einem Gemisch (Konsortium) einer Hefe
und eines Bakteriums besteht.

Im Jahre 1934 veröffentlichte Dr. S. Blumer eine Abhandlung unter
dem Titel „Untersuchungen über die Tibi-Gärungquot;.

Anlässlich dieser Veröffentlichung ersuchte Professor Kluyver, unter
dessen Leitung diese Dissertation bearbeitet ist, genannten Forscher
ihm eine kleine Menge dieses in seiner Mitteilung beschriebenen Tibi-
Materials für eine nähere Untersuchung überlassen zu wollen. Dr.
Blumer war so freundlich dieser Bitte nachzukommen. Ein Jahr später
war Frl. Dr. B. Porchet in Lausanne, die inzwischen ebenfalls eine
Studie über den „Tibiquot; veröffendichte (1934), so liebenswürdig mir
auf meine Anfrage eine Probe Tibi-Körner zu senden.

Die von mir empfangenen Tibi-Körner bestanden aus gelatinösen,
halb durchsichtigen bis glasigen Klümpchen, deren Grösse zwischen
einer Erbse und einer Haselnuss schwankte. Sie waren unregelmässig
von Form und hatten eine gefurchte und gelappte Oberfläche.

In frischem, gesundem Zustand besteht das Klümpchen aus einer
festen, ziemlich harten Substanz, deren Konsistenz einigermassen an
gekochten Reis erinnert, obwohl die Masse beim Auseinanderdrücken
zwischen den Fingern sich etwas spröde anfühlt. Lässt man das Produkt
einige Zeit eintrocknen, dann wird die Konsistenz elastischer.

Dieses merkwürdige Material, welches im Jahre 1890 in Paris bereits
unter dem Namen „graines vivantesquot; bekannt war, wurde zur Zeit der
blumer'schen Veröffentlichung bereits einige Jahre von einem Teil der
Schweizer Bevölkerung zur Bereitung eines süss-sauren, moussierenden
Hausgetränkes gebraucht. Hierzu lässt man eine 15% Rohrzuckerlösung,
welcher man einige frische oder getrocknete Feigen, Trauben und etwas
Zitronensaft zufügt, unter dem Einfluss einer Anzahl dieser Klümpchen
bei einer Temperatur von 25° C gären. Nach etwa 2 bis 5 Tagen wird
die noch nicht ganz ausgegorene Flüssigkeit abgegossen und filtriert, sie
ist dann bereits für den Konsum geeignet.

Wichtig ist bei dieser Bereitung des Getränkes die Erscheinung, dass
die Tibi-Klümpchen während der Gärung an Grösse zunehmen und

unter dem Druck der sich im Innern bildenden Kohlensäuregasblasen
an vorher gebildeten Furchen in zwei oder mehrere Stücke zerfallen, die
ihrerseits wieder anwachsen und auseinanderfallen. Diese Vermehrung
kann sehr intensiv verlaufen und zur Folge haben, dass man nach einer
Woche eine zwei-bis dreifache Menge von Klümpchen erhält.

Aus den Veröffentlichungen von Blumer und Porchet geht hervor,
dass das Tibi-Klümpchen als ein Konsortium zwischen einer Hefe und
einem Bakterium anzusehen ist.

Obwohl diese Veröffentlichungen viel Wissenswertes enthalten, sind
darin die an dem „Tibiquot; verknüpften Probleme keineswegs erschöpft.

An erster Stelle muss hervorgehoben werden, dass durch die genannten
Forscher eine Synthese des Konsortiums aus Reinkulturen der zusammen-
gehörigen Organismen nicht erzielt werden konnte. Ganz richtig wurden
die symbiontischen Bakterien von Porchet als Milchsaürebakterien
charakterisiert. Jedoch steht wohl noch die Frage offen, in welchem
Zusammenhang diese, durch ihre ausgesprochene Kapselform gekenn-
zeichnete, Art zu den bereits bekannten Stäbchen- förmigen Milchsaüre-
bakterien steht. Hinsichtlich der Art der gelatinösen Substanz des
Konsortiums werden in den genannten VeröffentHchungen Vermutungen
geäussert. Dazu kommt noch, dass eine kritische Betrachtung der
geäusserten Meinungen hinsichtlich der Faktoren, welche die Produktion
dieser Substanz im Konsortium bestimmen, uns an der Richtigkeit
dieser Meinungen sehr zweifeln lässt.

Es bestand daher gegründeter Anlass die bereits angestellten Unter-
suchungen nach verschiedenen Seiten hin weiterzuführen.

Schon kurz nach dem Anfang meiner diesbezüghchen Untersuchungen
fiel mir auf, dass die Kulturen des symbiontischen Bakteriums in hohem
Masse ein Dissoziationsphänomen zeigten. Da ausserdem hervorging,
dass sich diese Dissoziation in charakteristischer Weise in derjenigen
biochemischen Eigenschaft, welche für das Studium des Konsortiums
von ausschlaggebender Bedeutung ist, nämlich das Vermögen der
Schleimbildung, äusserte, war eine tiefergehende Untersuchung dieser
Dissoziation unvermeidlich.

Im Laufe der Untersuchung stellte sich allmählich heraus, dass die
Variabilität der zu untersuchenden Bakterienart dermassen verschiedene
Erscheinungsformen zeigte, dass ein tiefergehendes Studium davon
schliesslich zu einer beinahe selbständigen Arbeit heranwuchs. Die
dabei hervorgegangenen Resultate wurden in einem gesonderten zweiten
Teil dieser Dissertation zusammengefasst.

Nach Lutz (1899) stammt das Tibi-Konsortium ursprünglich aus
Mexiko, wo es auf den scheibenförmigen Stengeln der Opuntia vor-
kommen soll. Weiterhin gibt er eine Beschreibung der Bereitung des
Tibi-Getränkes und vom Aussehen der Körner. Mit den bereits in der
Einleitung erwähnten Tatsachen stimmen seine Angaben befriedigend
überein. Das mikroskopische Bild eines Klümpchens zeigt eine schleimige
Masse, in der kurze Bakterien — manchmal auch längere spiralförmige
Fäden — und grosse Hefezellen eingebettet sind.

Lutz kommt in seiner Untersuchung zum Schluss, dass das Tibi-
Klümpchen das Resultat einer Symbiose zwischen einer Hefe und einem
Bakterium ist und verweist im Zusammenhang damit auf das klassische
Beispiel: die Kefir-Körner.

Um die betreffenden Organismen zu isoheren, geht er von der ausge-
gorenen Flüssigkeit aus und nicht von den Körnern selbst. Dies ist
jedoch ein prinzipiell unrichtiges und gefährliches Verfahren.

1.nbsp;ein eingekapseltes, polymorphes. Gram-negatives, obligat-aerobes
und bewegliches Stäbchen, welchem er den Namen Bacillus mexicanus gab.

Diese Bakterienart soll unter bestimmten Bedingungen kürzere und
längere eingekapselte Formen (1.5—3.3 /.i) annehmen. In weissen Zusam-
menklumpungen an der Oberfläche der Kulturflüssigkeit soll der Organis-
mus ebenfalls in der Form von 250—300 langen Fäden auftreten.
In Nährlösungen mit Pepton und Zuckerarten war die Entwicklung
schlecht; unter dem Einfluss anorganischer Stickstoffverbindungen war
sie besser.

2.nbsp;eine Hefeart: Saccharomyces Radaisii, die sich durch ein aerobes
Wachstum in zuckerhaltigen Medien unter Hautbildung auszeichnete,
während eine Gärung völlig ausblieb. Die Zellen erschienen lose und
im Sprossverband. Unter gewissen Bedingungen wurden Ascosporen —
1 bis 4 pro Zelle — gebildet. Zwang Lutz die Hefe in der Hautform
anaerob zu leben, indem er die Haut in kleine Fetzen schüttelte und diese
in der Flüssigkeit sinken Hess, so wirkte die Entziehung des Sauerstoffes
gärungsauslösend.

Diese Erscheinung bringt ihn zu der Überzeugung, dass die Wirkung
des Bakterienschleimes der Klümpchen ausschliesslich als die eines
mechanischen Agenzes zu betrachten ist. Die Umhüllung der Hefezellen
zwingt diese zu einer anaeroben Lebensweise. Auf diese Weise soll eine
Kombination beider Organismen zu einer Gärung führen.

Wie weiter unten zu sehen ist, erscheint die Schlussfolgerung be-
rechtigt, dass Lutz in seiner Bemühung zur Isolierung der beiden, den
Tibi zusammensetzenden Organismen, fehlschlug und dass er in Wirk-
lichkeit nur begleitende, mehr oder weniger zufällig in der Gärungs-
flüssigkeit vorhandene Mikroben, vermutlich ein Essigbakterium und
eine Kahmhefe erhielt.

Seine Behauptung, es wäre ihm gelungen das Konsortium aus den
von ihm isolierten Mikro-Organismen herzustellen, kann nie richtig
gewesen sein, wenn man die Beschreibung seiner Organismen in Er-
wägung zieht (siehe die folgenden Kapitel).

Soweit mir bekannt ist, erschien danach bis zum Jahre 1934 über den
„Tibiquot; keine VeröffentUchung mehr. Im genannten Jahr aber erschienen
ungefähr zur gleichen Zeit, die beiden bereits genannten Veröffent-
lichungen von Blumer (1934) und von Porchet (1934).

Blumer gibt erst eine sorgfältige Beschreibung der Klümpchen und
der Bereitung des Getränkes. Dann stellt er fest, dass bei einer mikros-
kopischen Untersuchung die Substanz nicht homogen ist. Die Masse
erscheint als eine Zusammenballung von. teils geraden, teils wurmförmig
gekrümmten Schleimkapseln eines Stäbchenbakteriums, welche ausserdem
Hefezellen umschliessen.

In Flüssigkeitskulturen erscheinen die Bakterien als Stäbchen, oder
infolge unvollkommener Teilung als lange Fäden, ohne Schleimhülle.

Bezüglich der chemischen Art dieses Schleimes, berichtet Blumer,
dass sich nach einer Untersuchung Grogg's herausstellte, dass nach
Hydrolyse mit Säure reduzierende Kohlehydrate entstehen, während im
Hydrolysat die Resorcin-Reaktion positiv ausfällt. Da die fehling'sche
Reaktion positiv, die millon'sche Reaktion schwach positiv ausfällt,
erachtet er es sehr wahrscheinlich, dass die Kapselsubstanz aus Glyco-
proteiden besteht.

GrooG stellt ausserdem fest, dass die Tibi-Gärung im Rohrzucker-
Feigenmedium mit Säurebildung gepaart geht, wobei als Reaktionspro
dukte: Milchsäure, Essigsäure, Ameisensäure und Alkohol nachgewiesen
werden konnten. Nach einigen Tagen ist der Alkoholgehalt bereits
4 Vol. Proz.; er nimmt weiterhin noch zu und kann manchmal selbst

7 Vol. Proz. betragen. Für eine gute Vermehrung der Körner scheint
das Vorhandensein von Feigen notwendig zu sein, während eine synthe-
tische Nährlösung für diesen Zweck ungeeignet ist.

Blumer schliesst sich teilweise den Erfahrungen und Betrachtungen
Lutz's an. Die von ihm isolierte Hefe ist ebenfalls eine Kahmhefe und
Blumer ist geneigt anzunehmen, dass diese Hefe erst unter dem Einfluss
der symbiontischen Bakterien eine Gärung verursacht i).

Was die Bakterien betrifft, weist er darauf hin, dass die Schleimkapseln
in den Tibi-Klümpchen sehr stark an die von Ward beschriebenen
Scheiden von Bacterium vermiforme erinnern, welche von dem genannten
Forscher als eines der essentiellen Elemente der „Ginger Beer Plantquot;
ausführlich beschrieben wurde.

PoRCHET (1934) gebührt die Ehre als Erste die essentiellen Organismen
isoliert und auf Nährböden als Reinkulturen gezüchtet zu haben; sie
ging hierbei aus von Tibi-Körnern, welche unter aseptischen Vorbe-
dingungen in Wasser zerrieben wurden.

Auch nach der Meinung dieser Forscherin sind die essentiellen Orga-
nismen ein Bakterium und eine Hefe; sie beschreibt diese folgender-
massen:

Hefe, elliptisch-langgestreckte Zellen; Abmessungen auf Gelatine
(2—4) X (8—12) jA.. Auf Gips tritt Sporenbildung leicht auf, mit 4—8
Sporen in langgestreckten Zellen. Sie identifiziert diese Hefe als Sac-
charomyces pastorianus.

Bakterium: stäbchenförmig, (2—4) Gram-positiv, unbeweglich,
ohne Sporen, auch in langen Ketten und Fäden vorkommend. Gelatine-
verflüssigung ist negativ; Impfung in Milch ergibt darin keinerlei Verän-
derungen, während Stärke nicht angegriffen wird.

Bei der Reinkultur in Hefewasser -3% Glucose tritt sowohl aerob
als auaerob eine kräftige Säurebildung auf — Milchsäure und flüchtige
Säure — und ausserdem wird Alkohol gebildet. Die schliesslich erreichte
Acidität war 43 cm^ N. pro L. In den Kulturen bildet sich ein flockiges,
weisses Sediment, aber keine Haut und kein Ring.

1) In einer brieflichen Mitteilung an Prof. Kluyver hat Blumer jedoch bald hierauf
diese Ansicht widerrufen. Er erwähnt in seinem Schreiben, dass es ihm bei Fort-
setzung seiner Untersuchungen nicht gelang, die anfänglich isolierte Hefeart wieder
aufzufinden. Dagegen fand er regelmässig eine Saccharomyces- Art,welche keine Kahm-
haut bildet und ohne Mitwirkung der Bakterien gärfähig ist. Blumer betrachtet jetzt
diese Art als den eigentlichen Hefekomponent der Tibi-Körner.

und Neumann in die Gattung: Plocamobacterium, im System von Bergey
in die Gattung Lactobacillus einzureihen ist. Im allgemeinen umfassen
diese Genera also jene Bakterien, welche in der Literatur vielfach als
„lange Milchsäurebakterienquot; bekannt sind.

In einer 15% Rohrzuckerlösung findet eine Vermehrung der Klümp-
chen nicht allein bei Hinzufügen von Feigen, sondern auch von Datteln
oder Bananen statt. Ein Weiterzüchten der Klümpchen in nicht sterilem
Saccharose-Feigenmedium ohne regelmässige Erneuerung, führt schliess-
lich zu einer Verunreinigung mit einer begleitenden Mikroflora, wovon
Kahmhefen und Essigbakterien die hauptsächlichsten Vertreter sind.

Die Synthese des Tibi-Konsortiums aus den beiden, als essentiell
erkannten, Komponenten gelang nicht.

Hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung der Grundsubstanz
der Tibi-Körner wird die Vermutung ausgesprochen, dass es sich hier
um ein Polysaccharid handelt und zwar entweder um ein Achroodextrin
oder ein komplexes Kohlehydrat, welches zu der Gruppe der Hemizellu-
losen gehört.

Bezüglich der Faktoren, welche die Synthese dieser Substanz bedingen,
äussert Porchet die Meinung, dass die Mikroben, namentlich die Hefe,
dieses Polysaccharid aus Spuren Stärke bilden. Diese Auffassung erklärt
ihr die Tatsache, dass bereits bei Hinzufügen einiger Feigen die Ver-
mehrung der Tibi-Klümpchen sehr gut erfolgt. Das Parenchymgewebe
dieser Früchte enthält nämlich eine kleine Menge Stärke.

Diese Vorstellung erscheint a priori sehr unwahrscheinlich, wenn man
die grossen Quantitäten der gebildeten Tibi-Masse in Betracht zieht.

Das bisher Besprochene zusammenfassend, können wir folgern, dass
uns die Schweizer Mitteilungen das Nachstehende lehren:

1.nbsp;Die Tibi-Körner sind das Resultat einer Symbiose einer Hefe
und eines Bakteriums.

3.nbsp;Das essentielle Bakterium ist ein stäbchenförmiger, polymorpher.
Gram-positiver Organismus, der zur Gruppe der sogenannten heterofer-
mentativen Milchsäurebakterien gehört.

4.nbsp;In Bezug auf die chemische Natur der festen Substanz des Tibi-
Konsortiums wurden auseinandergehende Vermutungen geäussert:
Glucoproteide, Achroodextrin oder Hemizellulose.

ISOLIERUNG VON IM TIBI-ROHMATERIAL VORHANDENEN
MIKROORGANISMEN UND AUFFINDUNG DER DIESES
KONSORTIUM ZUSAMMENSETZENDEN SYMBIONTEN.

Als Material habe ich die, bereits in der Einleitung genannten Proben
von Bluher und Porchet verwendet; sie werden in der Folge mit BM
und PM bezeichnet.

Infolge des durch besondere Umstände verzögerten Empfanges
befand BM sich in nicht all zu gutem Zustand, roch sauer und erwies
sich bei einer näheren Untersuchung stark verunreinigt. Es ist nicht
verwunderlich, dass damit eine geringere Vitalität des Produktes zusam-
menging.

Die später empfangene PM-Probe hingegen bestand aus frischen,
gesunden Klümpchen.

Um nun hieraus die Organismen mittels der Plattenmethode zu isolieren,
folgte ich Porchet's Methode, indem ich die Suspension von vorher gut
abgespülten und in sterilem Wasser so viel wie möglich feingeriebenen
Klümpchen auf verschiedene feste Nährböden abstrich.

Als solche gebrauchte ich an erster Stelle 10% Saccharose-Hefewasser-
Gelatine (in der Folge als Saccharosegelatine bezeichnet). Ich will mich
vorläufig nur auf die Beschreibung der Mikroorganismen beschränken,
welche ich auf diesem Nährboden zur Entwicklung bringen konnte.

Aus beiden Proben kamen sowohl Hefe- als auch Bakterienkolonien
zum Vorschein, welche ich gesondert besprechen werde,

Auf Saccharosegelatine war der eine Typus weisslich -gelb und zeigte
die Form eines abgestumpften Kegels, während sich der andere durch
ein braun-rosiges, plattes, netzförmig gefaltenes Plakat mit gewelltem
Rande auszeichnete.

Für weitere Besonderheiten der ersteren Hefeart verweise ich auf das
bei PM Mitgeteilte.

Die letztgenannte platte Kolonieart gehörte einer Kahmhefe an, die
sich in Würze aerob in der Form einer matten, netzförmig gefalteten
Kahmhaut entwickelte. Auf Gips, Karotten oder Würzeagar fand eine
Sporenbildung statt und zwar in der Form von 2—4 halbkugel- oder
kugelförmigen Sporen pro Zelle.

Die Zellen waren oval und langgestreckt und konnten entweder einzeln
oder paarweise, aber auch in Ketten oder in Sprossverband auftreten.

Auf Grund dieser Resultate schien eine Identifizierung dieser Hefeart
gerechtfertigt, stimmte sie doch mit der von Lutz aus „Tibiquot; isolierten
Hefe, der er den Namen Saccharomyces Radaisii gab, in morphologischer
Hinsicht völlig uberein i).

Jedoch bestand ein grundlegender Unterschied. Die von mir isoherte
Hefeart konnte, auch unter Verwendung der von Lutz hierzu angege-
benen Massregel, nämlich das Zerschütteln der Kahmhaut um dadurch
die Hefezellen zu einem anaeroben Leben zu zwingen, keine Vergärung
des Zuckers hervorrufen.

Unter Benutzung der Monographie von Stelling-Dekker (1931)
identifizierten wir schliesslich diese Hefe als: Pichia membranaefaciens
Hansen.

Ausstriche von Suspensionen von PM Hessen, hinsichtlich der hefear-
tigen Organismen, zahlreiche Kolonien eines und desselben Typus auf-
treten. In jungem Zustand waren diese Kolonien weisslich-gelb, matt und
von der Form eines abgestumpften Kegels; sie stimmten völlig mit dem
schon erwähnten, aus der BM-Probe erhaltenen Typus überein. Nach 2—3
Wochen zeigten die ältere Kolonien oft am ganzen Aussenrande platte,
dick und grobgefaltete Auswüchse, während im Zentrum die ursprüng-
liche kegelförmige Spitze erhalten blieb.

Auf Gelatineböden ist die halbkugelige oder abgestumpfte Kegelform
eine gewöhnliche Erscheinung. Diese Form erwies sich von Gehalt
und der thermischen Vorbehandlung der Gelatine, sowie von der Züch-
tungstemperatur direkt abhängig.

In diesem Zusammenhang verweise ich auf die Normal-, Bolzen- und
Zapfenform von Hefekolonien auf Gelatine, wie sie Schachner be-
schrieb (1929).

Auf Würzeagar waren die Kolonien linsenförmig, glatt-glänzend und
kreisrund, aus ovalen und langgestreckten Zellen zusammengesetzt.

Die Abmessungen schwankten zwischen (3—5.5) x (8—25) fi. Auch
die Kulturen in Würze zeigten sowohl einzelne als auch paarweise Zellen;
von einem Sprossverband war wenig oder gar nichts zu bemerken.
Auf Gips und Kartoffeln fand Sporenbildung leicht statt. Im allgemeinen
waren es 1-4 kugelrunde Sporen pro Ascus, während in langgestreckten
Zellen manchmal auch 5—6 Stück beobachtet werden konnten. Nie
konnte ich — wie Porchet angibt — die Anwesenheit von 8 Sporen
feststellen.
Zuckervergärung.

Es besteht aller Anlass diese Hefe mit der bereits von Porchet aus
Tibi-Körner isolierten und von ihr Saccharomyces pastorianus genannten
Art zu identifizieren.

Sowohl das regelmässige Vorkommen dieser Hefe in allen untersuchten
Tibi-Proben (vergl. auch die Fussnote auf Seite 19) als auch ihr kräftiges
Gärvermögen zwingt uns diese Hefe als den essentiellen Hefesymbiont
des Tibi-Konsortiums zu betrachten. Für die nähere Beweisführung
verweisen wir auf Kapitel IV.

Wir müssen hingegen die sowohl von Blumer als auch von mir aus BM
isolierte Kahmhefe als zufällige Verunreinigung auffassen.

§ 3. DIE AUS DEN TIBI-PROBEN ISOLIERTEN BAKTERIENARTEN.
Der bereits früher erwähnte Qualitätsunterschied der beiden Proben
kam auch hinsichtlich der aufgefundenen Bakterien stark zum Ausdruck.
Die Zahl der untereinander abweichenden Kolonietypen war in beiden
Fällen sehr verschieden.

BM. Die Saccharosegelatineplatten zeigten nach 5—6 Tagen bei 22° C
nebst den Kolonien der bereits erwähnten zwei Hefearten zahlreiche
Bakterienkolonien. Teils waren dies kleine, trockene Rosetten (weisslich-
gelbe, gelblich und rosafarbige Kolonien mit oder ohne feiner radiärer
Streifung), teils waren es dünnschleimige, helle, später sich braun ver-
färbende Tröpfchen.

Diese verschiedenen Typen wurden Stück für Stück auf Glucose-
Hefewasser-Agar-Kreide in Reinkultur gebracht und entpuppten sich
als Anhäufungen von Gram-negativen, dicken, kurzen, abgerundeten
Stäbchen, welche kräftig Säure produzierten und oft eine Etgenbewegung
zeigten.

Die Vermutung, dass wir es hier mit verschiedenen Arten aus der
Gattung Acetobacter zu tun hatten, wurde durch die nähere Untersuchung
bald bestätigt.

Das im Laboratorium für Mikrobiologie gebräuchliche System von
Frateür, welches eine Einteilung der Gattung Acetobacter gemäss der
stärkeren oder schwächeren Oxydationsintensität in drei Gruppen
bringt: oxydans-mesoxydans-suboxydans, gestattete eine Trennung der
isolierten Stämme in drei verschiedene Spezies. Jede dieser Arten ver-
gegenwärtigte dabei eine der oben erwähnten Gruppen. Keiner dieser
Typen bildete in Bier ausgesprochene Häute, während in Hoyer's mine-
ralem Medium keine Entwicklung auftrat.

Diejenige Art, welche den Nährboden mit Kreide braun färbte, ein
Repräsentant der Suboxydansgruppe, konnte als Acetobacter melano-
genum erkannt werden. Der Repräsentant der Oxydansgruppe war wahr-
scheinlich Acetobacter rancens.

Diese Erfahrungen Hessen uns nicht mehr an der Natur des von Lutz
beschriebenen Gram-negativen, beweglichen Organismus zweifeln: es
handelte sich gewiss um ein Essigbakterium.

Im Zusammenhang hiermit verweise ich auf die Bemerkung Porchet's,
die ebenfalls auf die Möglichkeit einer Verunreinigung der Tibi-
Körner mit Acetobacter spec, hinweist.

In dem Chaos der beschriebenen Kolonien auf den Saccharosegelatine-
platten fielen einige Kolonien durch ihre besondere Form als empor-
ragende, gelatinöse Klümpchen ganz besonders auf. Bei der nachfolgen-
den Besprechung der Resultate, die ich mit PM erhielt, werde ich auf
diese Kolonien eingehend zurückkommen.

PM. Saccharosegelatineplatten, welche mit einer Suspension der Tibi-
Klümpchen bestrichen waren, boten nach 5—6 Tagen bei 22° C ein ganz
anderes Bild. Neben dem einen kegelförmigen Hefetypus, waren zahl-
reiche, kreisrunde, platte bis leichtkonkave mattglasige Scheiben, deren
Dicke zwischen 1—1.5 mm schwankte und deren Durchmesser bis 5 mm
betrug, zur Entwicklung gekommen. (Abb. 1 und 2).

Sie bestanden aus einer festen, etwas elastischen gelatinösen Sub-
stanz, welche völlig mit der der Tibi-Klümpchen übereinstimmte, nur

Hefewasser - 12% Gelatine - 10°'o Saccharoseplatte, auf welche die Suspension
eines frischen und aktiven Tibi-Klümpchens abgestrichen ist.

Es sind die Kolonien von drei verschiedenen Organismen zu beobachten, siehe weiter
Abb. 2. Auf ± 3/4 der Originalgrösse.

Eine ähnliche Platte wie in Abb. 1; ± Originalgrösse.
Die drei verschiedenen Kolonietypen sind:

2.nbsp;Die linsenförmigen, weichschleimigen Kolonien von Betacoccus arabinosaceus.

Hefewasser - 12% Gelatine - 10% Saccharoseplatte mit klämpchenförmigen, gela-
tinösen Kolonien des Tibi-Bakteriums. Auf halbe Originalgrösse,

beim Zerdrücken zwischen den Fingern etwas weniger fest und solide
schien. Die mikroskopische Untersuchung lehrte, dass diese Masse aus
einem Konglomerat von voluminösen Kapseln, in welchen stäbchen-
förmige Bakterien eingebettet waren, bestand.

Neben diesen soeben beschriebenen, von den Kulturplatten leicht
abnehmbaren Scheibchen, kam hier und da eine kugel- bis linsenförmige,
trübe Tropfenkolonie von einer weichen, butterartigen Beschaffenheit
vor. (Abb. 1 und 2).

Dieses halbflüssige, schleimige Material zeigte im mikroskopischen
Bild nackte Kokken, die zu Paaren oder in Ketten zusammenlagen. Ab
und zu wurden in einem Gesichtsfeld Gruppen ovaler oder auch runder,
dickwandiger Kapseln, in welchen sich Diplokokken befanden, vorge-
funden. Schon bei schwacher Vergrösserung waren diese Kapselklümp-
chen aufzufinden.

Aus verschiedenen triftigen Gründen bestand kein Zweifel, dass wir
es hier mit dem so bekannten Leuconostoc mesenterioides zu tun hatten.
Nach der heutigen, von Orla-Jensen entworfenen Systematik der
Milchsäurebakterien erhält diese Bakterienart den Namen Betacoccus
arabinosaceus.

Wenn wir die Resultate aus den Plattenkulturen der, die Tibi-Körner
zusammensetzenden, Organismen näher betrachten, dann ist man geneigt
in Übereinstimmung mit den Mitteilungen von Blumer und Porchet zu
schliessen, dass die Tibi-Körner zu betrachten sind als das Produkt
einer Symbiose zwischen einer Hefe und einem Stäbchenbakterium.

Aus beiden Proben konnte doch eine gärungerzeugende Saccharomyces
isoliert werden, welche mit der von Porchet beschriebenen Art befriedi-
gend übereinstimmt.

Es besteht auch wohl kaum ein Zweifel, dass die mikroskopisch in den
Tibi-Klümpchen aufgefundenen stäbchenförmigen Bakterien in den oben
beschriebenen gelatinösen, scheibenförmigen Kolonien zurückzufinden
sind. In dieser Hinsicht kann darauf hingewiesen werden, dass eine
mikroskopische Untersuchung lehrte, dass diese Kolonien ebenfalls aus
stark eingekapselten stäbchenförmigen Individuen bestehen.

Zu Gunsten der Identität dieser Bakterienart mit dem stäbchenför-
migen Tibi-Symbiont spricht weiterhin, dass sie der einzige stäbchen-
förmige Organismus war, der bei der Analyse von PM auf den Platten
zur Entwicklung kam.

obwohl sich daneben überwiegend Kolonien der anderen, schon erwähnten
stäbchenförmigen Bakterien entwickelten.

Mit Rücksicht auf das bereits Gesagte besteht aber aller Anlass, diese
als Essigbakterien identifizierten Arten als Verunreinigung des Konsor-
tmms zu betrachten. Eine eingehendere Beschreibung der Eigenschaften
sowie eine Identifizierung des bisher vorläufig als Symbiont charakteri-
sierten stäbchenförmigen Bakteriums folgt im nächsten Kapitel.

EIGENSCHAFTEN DES STÄBCHENFÖRMIGEN TIBI-
BAKTERIUMS UND SEINE EINREIHUNG IN DAS SYSTEM.

§ 1. EIN GEMEINSCHAFTLICHES MERKMAL DES TIBI-BAKTERIUMS
UND BETACOCCUS ARABINOSACEUS.

Wie schon erwähnt, lehrten die vorläufigen Untersuchungen, dass
beim Ausstreichen feinzerriebener Tibi-Klümpchen auf Platten, welche
an Stelle von Saccharose, Glucose enthielten, die im vorhergehenden
Kapitel beschriebenen Bakterienkolonien nicht auftraten. Dieser Umstand
liess uns vermuten, dass die Schleimbildung des stäbchenförmigen Tibi-
Bakteriums ebenso an das Vorhandensein von Saccharose gebunden
sein würde, wie dies bereits lange für Betacoccus arabinosaceus {Leuco-
nostoc mesenterioides) bekannt ist.

Dies veranlasst uns an dieser Stelle einige Bemerkungen über letzt-
genannte Bakterienart einzufügen.

Betacoccus arabinosaceus wurde im Jahre 1878 bereits von van Tieghem
unter dem Namen Leuconostoc mesenterioides beschrieben und später
unter anderen von Beijerinck (1912, A) und von Smit (1919) ausführlich
untersucht.

Durch seine Fähigkeit froschlaichähnliche, schleimige Propfen zu
bilden und dadurch die Saftleitungen der Zuckerfabriken zu verstopfen,
kam dieser Organismus schon bald in üblen Ruf. Diese Kalamität ist die
direkte Folge der hervorragenden Eigenschaft des Bakteriums um aus
Saccharose grosse Quantitäten eines schleimigen Wandstoffes — Dextran
— zu erzeugen.

Dieses Dextran erwies sich als ein rechtsdrehendes, nur aus Glucose-
molekülen aufgebautes Polysaccharid. Es tritt die, hinsichtlich dieser
Zusammensetzung merkwürdige Tatsache auf, dass wohl Saccharose,
nicht aber Glucose und Fructose und auch nicht ein äquimolekülares
Gemisch dieser Zuckerarten, als Ausgangsstoff für die Dextransynthese
dienen können. Auch andere Zuckerarten kommen hierfür nicht in
Betracht.

Beijerinck teilte mit, dass er den Organismus, den er Lactococcus
dextranicus nannte, beinahe immer mit Erfolg aus Gartenerde, Graben-
wasser oder Kanalschlamm anreichern konnte.

Der Organismus, ein heterofermentatives Milchsaürebakterium, in der
Form von Diplo- und Streptokokken, kommt in der froschlaichähnlichen
Substanz nur in sehr dick eingekapselter Form vor. Züchtet man sie auf
Saccharosegelatinenährboden, dann tritt öfters an Stelle dieses festen
Wachstums ein solches in weich-schleimigen Dextrankolonien auf. In
diesen Kolonien treten die nackten Kokken gegenüber den wenigen
kleinen Klümpchen gekapselter Individuen, stark in den Vordergrund.

Smit wies nach, dass es sich hier um zwei Modifikationen einer und
derselben Bakterienart handelt, nämlich die gekapselte Leuconostoc-Form
und die nackte Form. Beide aber sind unstabil und gehen wieder teilweise
ineinander über.

Im Anschluss hiermit konnte vor einigen Jahren von Louwe-Kooymans
(1930) gezeigt werden, dass unter den dextranbildenden Streptokokken
zwei verschiedene Typen zu unterscheiden sind, von welchen der eine
ausschliesslich kapsellose Individuen erzeugt, während der andere immer
das von Smit beschriebene Gemisch von gekapselten und ungekapselten
Zellen bildet. Orla-Jensen (1919) brachte in seinem System der Milch-
säurebakterien diese Dextranbildner in der Gattung Betacoccus unter.
Diese Gattung umfasst alle kokkenförmigen, heterofermentativen Milch-
säurebakterien, d.h. diejenigen kokkenförmigen Milchsäurebakterien,
welche aus Zuckerarten neben Milchsäure auch Kohlensäure, Essigsäure
und Alkohol, weiterhin aus Fructose Mannit erzeugen. Dabei sind sie
alle in Milch inaktiv. Die Verteilung in zwei Arten B. arabinosaceus und
B. bovis beruht hauptsächhch auf der Eigenschaft der Arabinosever-
gärung der erstgenannten Art.

Kluyver (1931) neigt zur Ansicht, dass alle dextranbildenden Strepto-
kokken zu der Art Betacoccus arabinosaceus gerechnet werden müssen.

Da es, wie bereits erwähnt wurde, nicht unwahrscheinlich schien, dass
sich das stäbchenförmige Tibi-Bakterium hinsichtlich der Saccharose
ebenso spezifisch verhaken würde, wie dies für Betacoccus arabinosaceus
der Fall ist, wurde allererst der folgende Versuch angestellt.

Es wurde in sterilem Wasser eine der scheibenförmigen Kolonien der
Saccharosegelatineplatten sorgfältig suspendiert. Aus dieser Suspension
wurden sowohl auf Saccharosegelatine, Glucosegelatine als auch auf
Glucoseagarplatten Ausstriche gemacht. Als wir die Platten nach 6 Tagen
Bebrütung bei 22° C untersuchten, lieferte die Wuchsform der Bakterien
auf den verschiedenen Medien einen volkommenen Beweis für das oben
geäusserte Vermuten.

förmigen Kolonien, während auf der Glucosegelatine nur kleine, 1—1,5
mm grosse, trockene Kolonien von sehr unregelmässiger Form auftraten.
Das mikroskopische Bild, welches uns ausschliesslich nackte Stäbchen
zeigte, unterstützt den Schluss, dass auf Glucosegelatine Schleim- und
Kapselbildung vollkommen ausbleiben. Auch auf Glucoseagar trat
keinerlei Schleimbildung auf. Die Kolonien waren hierauf etwas grösser
als auf Gelatine, platt-linsenförmig und schwach fettglänzend. Sie be-
sassen eine deudich rauh-körnige Oberfläche und eine unregelmässige
Form.

Als experimentum crucis wurde von diesem Bakterienmaterial etwas auf
eine kleine Probeplatte mit Saccharosegelatine gestrichen. Bereits nach
5 Stunden zeigten sich bei 22° C dünne Streifen einer zusammenhängen-
den gelatinösen Substanz, welche auf eine rege Schleimbildung aus
Saccharose hinwiesen.

In HinbUck auf das Ausbleiben einer Schleimbildung auf Medien, die
andere Zuckerarten enthalten, ist der Schluss berechtigt, dass das
von mir isolierte stäbchenförmige Tibi-Bakterium mit Betacoccus arabi-
nosaceus die auffallende Eigenschaft gemein hat, nur aus Saccharose einen
schleimigen Wandstoff zu bilden.

Es wäre hier nun angebracht zwecks Identifizierung des Bakteriums
eine sorgfältige Beschreibung seiner morphologischen und physiologi-
schen Eigenschaften zu geben. Jedoch kam ich bald zur Überzeugung,
dass das Bakterium ausserdem durch eine regelmässig auftretende Disso-
ziationserscheinung gekennzeichnet war. Obwohl darüber erst im zweiten
Teil dieser Dissertation Näheres mitgeteilt wird, scheint doch hier schon
eine kurze Mitteilung vonnöten.

Es wurde die Entwicklung des stäbchenförmigen Tibi-Bakteriums auf
Glucoseagar in schleimlosem Zustande zur Erreichung einer Reinkultur
benützt. Zu diesem Zwecke wurde in der gebräuchlichen Weise einige
Male hintereinander eine verdünnte Suspension der vollkommen frei-
liegenden Kolonien auf eine nächste Platte abgestrichen. Da das Wachs-
tum bei 22° C zu langsam verläuft, wurden die Platten bei 30° C bebrütet,
wodurch ich schon nach 3—4 Tagen über gut entwickelte Kolonien
verfügte.

Trotz der Tatsache, dass von einigen aufeinanderfolgenden Platten
gut isolierte, rauhe Kolonien suspendiert und abgestrichen wurden, und

eine Reinkultur bereits zu erwarten war, fiel neben dem rauhen Typus
regelmässig ein anderer Kolonietypus auf.

Em Studium dieser Erscheinung in Plattenserien konnte bei aerober
Züchtung auf die Dauer nicht stattfinden, da die Entwicklung von
Platte zu Platte zusehends abnahm und nach 5 bis 6 Passagen gänzlich
ausblieb. Diese Schwierigkeit konnte ich allerdings sofort beseitigen,
wenn ich das Bakterium vollkommen anaerob, oder zum mindesten in einer
Umgebung mit stark verminderter Sauerstoffspannung, züchtete. Diese
Massregel wurde bei der Züchtung bei 30° C auf Glucoseagarboden
weiterhin eingehalten.

Jedoch blieb die Erscheinung der Kolonieheterogenität auch beim
anaeroben Züchten in zahlreichen aufeinanderfolgenden Platten bestehen.
Auch hier war der vorherrschende Kolonietypus „rauhquot;, matt oder
trockenglänzend, unregelmässig am Aussenrande, linsenförmig abge-
plattet und 1,5—3 mm im Durchmesser. Der andere, von der rauhen
Form sehr gut zu unterscheidende Typus war äusserst dünn und platt, an
seiner Oberfläche feingefaltet, bläulich durchscheinend und von unregel-
mässigen Einschnitten an seinem Rande begrenzt.

Diese oft äusserst dünnen, plakatartigen Kolonien konnten eine be-
trächtliche Grösse erreichen, welche zwischen 3—10 mm schwankte.
In ihrer Mitte konnte ein graues, emporragendes, feuchtglänzendes,
glattes Zentrum fehlen oder vorhanden sein.

Beim Vorhandensein eines zentralen Knopfes konnte man den Typus
wie folgt schildern: es ist eine kleine, glatte, gewölbte Kolonie, welche
in eine sehr breite, dünne, feingefaltete Randzone ausläuft. Diese kann
in manchen Fällen mehr oder weniger reduziert sein oder gänzlich fehlen.

Die Tatsache, dass diese zweite Form sehr hartnäckig, sei es auch in
wechselndem Masse stets wieder auftrat, schloss die Vermutung auf eine
Verunreinigung völlig aus. Es zeigte sich die sehr auffallende Erscheinung,
dass bei Prüfung jeder Kolonie auf ihr Schleimbildungsvermögen gerade
die rauhen Typen auf Saccharosegelatineplatten immer, dagegen die
grossen, sehr dünnen und kleinen glatten Typen niemals Streifen einer
schleimig gelatinösen Substanz bildeten.

Wie bei so vielen Bakterienarten, haben wir augenscheinlich auch hier
einen Fall von „Dissoziationquot; vor uns, wobei ein fortwährendes Abspalten
einer Kolonievariante in diesem Falle merkwürdigerweise gepaart geht,
mit einem vollkommenen Verlust der Eigenschaft: Schleim aus Saccharose
zu bilden.

auch auf allen anderen Nährböden. Wurden die Bakterien beispielsweise
auf Saccharosegelatine ständig weiter gezüchtet, dann erhielt ich immer
Platten, welche neben den gelatinösen Scheibchen eine oft sehr wech-
selnde Zahl kleiner trockener Kolonien aufwiesen. Das Vorhandensein
von Saccharose beugt also keineswegs die Veränderungen vor.

Bezüglich der weiteren Beschreibung der Dissoziation und den daran
anzuknüpfenden Betrachtungen verweise ich auf den zweiten Teil.

Die vorgenommene Trennung des behandelten Stoffes in zwei Teile
bringt mit sich, dass die in dem folgenden Paragraphen gegebene Be-
schreibung der Morphologie der Zellen des Tibi-Bakteriums unvoll-
kommen bleiben muss.

Es kommen für eine mikroskopische Untersuchung in Frage: ein
frisches Tibi-Klümpchen, eine scheibenförmige gelatinöse Kolonie von
Saccharosegelatine, eine trockene „rauhequot; Kolonie auf Glucoseagar.

Das Tibi-Klümpchen. Zerdrückt man ein kleines Klümpchen in einer
gesättigten Nigrosinlösung unter dem Deckglas, dann erhält man ein
sehr interessantes Bild von zahlreichen durcheinander geschlängelten,
schlanken, zylindrischen Kapseln, von welchen viele eine beträchtliche
Länge besitzen.

In den meisten Fällen kann man in den Enden der Kapseln ein Stäb-
chen beobachten, welches entweder eingebettet oder aber auch hervor-
stehend sein kann und deren Länge in den meisten Fällen zwischen
(2—4,5) /i, bei einer Dicke von (0,8—1) fi, schwankt.

Gelatinöse Scheibenkolonie. Auch hier stossen wir wieder auf Zusammen-
ballungen von meist rund-ovalen Kapseln, wobei wir manchmal auch
plumpe, dicke, gestreckte Formen antreffen. Die normalen Abmessungen
der Stäbchen (2—6) X 1 ^ werden ab und zu von fadenförmigen Typen
überschritten.

Trockene, rauhe Kolonie. Präparate von 3—4 Tagen alten Kolonien
bestehen aus nackten, gerade bis leichtgebogenen Stäbchen, hauptsächlich
einzeln aber auch in Diplo oder in kurzen Ketten erscheinend. Die für
diese rauhe Kolonie typischen Zellen besitzen eine Länge von (2—6) /.i
und eine mittlere Dicke von (0,8—1,3) ^t.

Jedoch besteht eine deuthche Pleomorphie, da neben längeren Indivi-
duen auch schleifenförmige Fäden von 20, 30 bis 40 fi selten fehlen;
andererseits finden wir kleine kokkenartige Elemente und Granula
von 0,5 fi Durchmesser und selbst kleinere, welche sowohl in freiem

Die im letzten Abschnitte gegebenen Dimensionen stimmen mit
denjenigen des von Porchet isolierten Bakteriums überein. Es besteht
also hinreichender Grund das von mir isolierte Bakterium mit jenem von
Porchet als Bakterien-Symbiont der Tibi-Körner beschriebenen Orga-
nismus zu identifizieren.

In erster Linie muss ich darauf hinweisen, dass alle in diesem Para-
graphen besprochenen Eigenschaften nicht allein für die schleimbildenden,
sondern auch für alle anderen Varianten des Bakteriums gelten.

Sowohl die Ergebnisse Porchet's als auch die bereits festgestellte
Analogie des Tibi-Bakteriums in biochemischer Hinsicht mit Betacoccus
arabinosaceus, machte es vom Anfang an wahrscheinlich, dass auch das
Tibi-Bakterium zu den eigentlichen Milchsäurebakterien gehört. An
erster Stelle wurde festgestellt, dass das Bakterium Gram-positiv war,
Wasserstoffperoxyd nicht spaltete, also keine Katalase enthielt und
Gelatine auch auf die Dauer nicht verflüssigte. Unter keinerlei Bedin-
gungen konnte eine Sporenbildung nachgewiesen werden.

Hiernach versuchten wir festzustellen, ob das Bakterium wirklich
imstande war Zuckerarten unter Bildung von Milchsäure zu vergären,
wobei allererst die Glucose auf ihre Tauglichkeit als Vergärungs-
substrat untersucht wurde. Da in dem bereits.geschilderten Gedanken-
gang zu erwarten war, dass das Bakterium an die Art der stickstoffhaltigen
Komponente des Nährmediums grosse Anforderungen stellen würde,
wurde die Glucose vergärung in Hefeautolysat mit 2% Glucose unter-
sucht.

Bei Versuchen einerseits in den gebräuchlichen Gärungsgefässchen
nach Einhorn, andererseits in Gärungsfläschchen nach Struyk, wurde
nun sowohl starke Säure- als auch Gasbildung tatsächlich festgestellt.

Das gebildete Gas wurde von Lauge vollkommen absorbiert und
bestand also ausschhesslich aus Kohlensäure. In geimpften Kontrol-
fläschchen mit Hefeautolysat, aber ohne Zucker, unterblieb die Gasbildung.

Da in der ausgegorenen Flüssigkeit sowohl Milchsäure als auch Essig-
säure als Aethylalkohol vorgefunden wurde, ist der Schluss berechtigt,
dass das Tibi-Bakterium tatsächlich zur Gruppe der heterofermentativen
Milchsäurebakterien gehört.

In Übereinstimmung hiermit stellte sich heraus, dass sich das Bak-
terium hinsichtlich seiner Stickstoffernährung ebenso verhält wie die
anderen Vertreter der genannten Gruppe. Die Entwicklung in glucose-
haltigen Medien mit Ammoniumsahen als einzige Stickstoffquelle war
nämlich sehr gering. Dagegen ergaben verschiedene zuckerhaltige Medien,
m welchen Eiweissabbauprodukte vorkamen, wie z.B. Hefewasser oder
Hefeautolysat mit Glucose, Tomatenextrakt oder Würze, stets eine sehr
gute Entwicklung.

Weiterhin war es für eine nähere Charakterisierung der Bakterienart
erwünscht ihr Verhalten einer Reihe verschiedener Zuckerarten gegen-
über zu untersuchen.

Ich habe dabei die Methodik Elema's (1927) gefolgt. Als Stickstoff-
quelle gebrauchte ich Hefeautolysat. Da diese Stickstoffernährung am
besten den Anforderungen entspricht, ist in diesem Medium die Säure-
produktion optimal.

Autolysat und Zuckerlösung wurden getrennt sterilisiert; der Zucker-
gehalt der Nährlösung betrug vor der Impfung 2%.

Nach vierwöchentlicher Bebrütung bei 25° C wurden 5 cm® Gärungs-
flüssigkeit leicht aufgekocht um die gelöste Kohlensäure zu vertreiben
in ein Becherglas gegossen und mit ausgekochtem dest. Wasser auf 50 cm^
angefüllt. Mit 0,1 N Lauge und Phenolphtalein als Indikator wurde
titriert.

Der totale Säuregehah ist der Mittelwert aus einer Reihe von Bestim-
mungen und als cm® Normalsäure pro 100 cm^^ Nährlösung berechnet.

Ein Vergleich unserer Resultate mit denjenigen eines anderen hetero-
fermentativen, stäbchenförmigen Bakteriums schien uns wichtig, weshalb
wir in der nachfolgenden Tabelle I die von Elema für seinen Stamm
No 8 des Betabacterium breve mitgeteilten Zahlen mit aufnahmen.

Im Anschluss an diese Tabelle sei bemerkt, dass die in den Medien
mit verschiedenen Zuckerarten — mit einer Ausnahme — auftretende
SäurebiJdung für alle untersuchten Varianten des Tibi-Bakteriums
qualitativ völlig und quantitativ praktisch gleich war. Die Ausnahme
wurde gebildet bei dem Medium, dem Saccharose als Gärsubstrat hinzu-
gefügt war. Hierin verursachten die schleimbildenden Varianten nur ein
Säuregrad von 5,0, während die schleimlosen Varianten dieses Medium
viel stärker ansäuerten, bis 9,1.

Nach alledem was im § 1 bereits über die spezifische Schleimbildung
aus Saccharose mitgeteilt wurde, kann dieses Ergebnis nicht verwundern.
3

Säurebildmg in cm? Normalsäure pro 100 c/n® Kulturflüssigkeit mit ver-
schiedenen Zucker arten {Zuckeralkoholen und Glucosiden).

Tibi-Bakteriu m

9.5

8.6

8.4

9.0
8.4
8.9

32.0

5.0(9.1) 1)

9.6

1.5

21.9

1.3
21.5

nicht untersucht.

Es kann noch hinzugefügt werden, dass nach Vergärung von Fructose
durch das Tibi-Bakterium eine reichliche Bildung von Mannit fest-
gestellt werden konnte.

In Übereinstimmung mit der in der Tabelle I mitgeteilten geringen
Säurebildung aus Lactose, erwies sich, dass beim Züchten in Lackmus-
milch keine Koagulation der Milch und höchstens nur eine geringe
Farbenänderung auftrat.

Die gesamten in den beiden vorhergehenden Paragraphen mitgeteilten
Ergebnisse lassen keinen Zweifel mehr, dass das von mir isolierte Tibi-
Bakterium zu den stäbchenförmigen, heterofermentativen Milchsäure-
bakterien gehört, welche in Orla-Jensen's System der Milchsäure-
bakterien (1919) in der Gattung Betabacterium vereinigt sind.

Es erhebt sich nun die Frage, inwieweit das Tibi-Bakterium, mit
einer der von diesem Forscher beschriebenen Arten identifiziert
werden kann.

Orla-Jensen unterscheidet drei Arten: Betab. longum, Betab. breve
und Betab. caucasicum. Die letztgenannte Art kann von vornherein
ausser Betracht gelassen werden, da sie — als Symbiont des Kefir-
Konsortiums — gerade durch ihre Säurebildung in Milch und durch
ihre darin auftretende Bildung von Miniaturkörnchen ausgezeichnet ist.

Bezüglich der beiden anderen Arten berichtet Orla-Jensen als wich-
tigste Unterschiede, dass die Stäbchen von Betabac. longum viel grösser
sind, während andererseits Betab. breve Arabinose und durchwegs auch
Xylose sehr kräftig vergärt und Betab. longum diese Zuckerarten, in jedem
Falle Arabinose, nicht angreift.

Unter diesen Gesichtspunkten betrachtet, können wir also feststellen,
dass das symbiontische Bakterium des Tibi-Konsortiums gewiss sehr
nahe mit Betabacterium breve Orla-Jensen verwandt ist.

Ein Hindernis allerdings verbietet uns eine völlige Identifizierung
durchzuführen, da Orla-Jensen ausdrücklich berichtet, dass keiner
seiner Stämme von Betab. breve durch eine so äusserst charakteristische
Schleimbildung aus Saccharose gekennzeichnet ist.

Trotzdem schien es mir erwünscht, die im Laboratorium für Mikro-
biologie vorhandenen Stämme von Betab. breve in dieser Hinsicht zu
untersuchen.

Von der 6 vorhandenen Stämmen lieferten in der Tat 5 ein vollkommen
negatives Resultat. Nur einer der Stämme, welcher vor vielen Jahren
von Eleha aus saurer Kartoffelpülpe einer Groningschen Kartoffel-
stärkefabrik isoliert wurde, zeigte eine schwache, wenn auch unzwei-
deutige Schleimbildung.

Es scheint mir daher eine Abspaltung des Tibi-Bakteriums von Betab.
breve nötig und damit die Unterbringung dieses Organismus in eine neue
Art der Gattung Betabacterium.

Da es sich später zeigte, dass das Bakterium sich doch noch mit einer
schon früher beschriebenen Art identifizieren Hess, unterlasse ich hier
einen Vorschlag für die Speziesbenennung; ich komme hierauf in Kapitel
V zurück. Vorher will ich auf das Verhalten des Bakteriums im Tibi-
Konsortium eingehen.

EINFLUSS DER KULTURBEDINGUNGEN AUF DIE KON-
SISTENZ DES BAKTERIENWANDSTOFFES UND DIE SYN-
THESE DES TIBI-KONSORTIUMS.

Dass die in den vorhergehenden Kapiteln als essentielle Elemente des
Tibi-Konsortiums beschriebenen Organismen tatsächlich als solche
betrachtet werden können, sollte jetzt durch die Synthese des Konsor-
tiums aus diesen Mikrobenarten bewiesen werden.

Im Anfang versuchte ich dies dadurch zu erreichen, dass ich das
stäbchenförmige Bakterium und Saccharomyces intermedius gleichzeitig
oder nacheinander in Nährmedien, wie Hefewasser- und Feigenwasser-
15% Saccharose, impfte. Das hierin geimpfte Bakterium machte die
Kulturflüssigkeit durch ihre Schleimbildung viskös.

Wurde nun im Stadium der beginnenden Schleimbildung die Kultur
mit der Hefe geimpft, dann war das Resultat eine starke und schnelle
Steigerung der Viskosität des gärenden Mediums. In dieser dicken,
breiartigen Flüssigkeit zeigte sich aber keineswegs eine Bildung von
Tibi-Klümpchen. Nur einmal traten in einem Feigen-Saccharosemedium
sehr weiche Schleimflocken auf, welche beim Weiterkultivieren an
Grösse zunahmen und selbst die ursprüngliche Grösse des Tibi-Produktes
annehmen konnten. Die Festigkeit dieser Flocken war aber sehr gering;
auch zeigten sie keinerlei Übereinstimmung mit den echten, scharf
begrenzten Tibi-Klümpchen, sodass ich von weiteren Versuchen in
dieser Richtung absah.

Diese negativen Resultate stehen also mit den gescheiterten Versuchen
Porchet's um die Symbiose wieder herzustellen im Einklang.

Inzwischen erkannte ich, dass eine Reinkultur des Tibi-Bakteriums
je nach den Umständen der Kulturbedingungen Wandstoff verschiedener
Festigkeit bilden konnte. Daher kam mir der Gedanke für die Synthese
das Bakterium in einer derartigen Form zu benützen, in welcher sein
Wandstoff fest und gel-artig ist. Anschliessend an diese Überlegungen
war es erst geboten systematisch diejenige Faktoren ausfindig zu machen,
welche die Festigkeit des Wandstoffes bestimmen.

§ 2. DIE ABHÄNGIGKEIT DER KONSISTENZ DES BAKTERIENWAND-
STOFFES VON DEN KULTURBEDINGUNGEN.

Wenn man eine Suspension des Bakteriums auf 10% Saccharosegelatine
(12%) abstreicht und die Platte bei 22° C kultiviert, dann kann man
Kolonien in Form von platten bis leichtkonkaven Scheibchen feststellen,
deren Substanz trübe und gelatinös ist. (Abb. 1 und 2, Seite 24).

Die 1—1.5 mm hohen Kolonien (Diameter 5 mm) und auch die Gelatine
um die Kolonien herum sind vollkommen trocken. Nach ungefähr
10 Tagen fällt auf, dass die Oberfläche dieser Scheibchen, die dann
oft schüsseiförmig geworden sind, feucht ist. Schliesslich sind nach
zwei und mehr Wochen, alle Kolonien von einem völlig durchsich-
tigen, wasserdünnen Flüssigkeitsmantel, der meist nicht drahtziehend
ist, umgeben.

Inzwischen hat sich die Kolonie oft schon in kleinere Bruchstücke
zerteilt; die Festigkeit der Substanz ist meistens geringer wie vorher.
Als Erklärung dieser Erscheinung, deren Auftreten an ein bestimmtes
Alter der Kulturplatte (mindestens 10 Tage) gebunden ist, wurde erst
an eine Verflüssigung der Gelatine gedacht.

Die Tatsache, dass das Tibi-Bakterium nach monatelangem Züchten
auf Glucosegelatine, diese nicht verflüssigt, machte diese Auffassung
doch sehr unwahrscheinlich. Ausserdem stellte sich heraus, dass man
nach Entfernung der Kolonien und der Flüssigkeit an deren Stellen keine
Anweisung für Gelatineverflüssigung hatte.

Allerdings ist oft an der Unterseite der Scheibchen ein kleiner, hervor-
stehender Knoten in den Nährboden eingesenkt. Jedoch gibt die Grube,
die beim Abheben der Kolonie entsteht, keinen Anlass diese Erscheinung
einer Verflüssigung zuzuschreiben. Eher konnte man denken an eine
Auspressung von Wasser durch den Wandstoff oder durch die Gelatine.

Gegen diese Annahme spricht aber wiederum folgendes Experiment:
bringt man etwas völlig getrockneten, pulverisierten Wandstoff i) auf
Saccharosegelatine, dann quellt dieser Stoff unter Wasseraufnahme aus
der Gelatine zu einer glasigen, gel-artigen Masse, welche auch auf die
Dauer nicht feucht wird, sodass also vom Auftreten eines Flüssigkeits-
mantels durchaus nicht die Rede ist.

wachsende Kolonie oder an die besondere Form, in welcher sich der
Wandstoff innerhalb der Kolonie befindet.

Nachdem längere Zeit hindurch auf diesen 10% Saccharose-12%
Gelatineplatten immer Kolonien in der Form von Scheibchen auftraten,
veränderte sich dieses Koloniebild plötzlich; die Kolonien wuchsen
nämlich zu unregelmässigen Klümpchen aus. Viele unter ihnen glichen
in ihrer Form den Tibi-Klümpchen. Andere wieder hatten die Form
gerader oder abgestumpfter Kegel, während auch regelmässig einige
linsen- oder scheibenförmige Kolonien dazwischen waren. Im allge-
meinen waren diese Gel-Klümpchen zum grössten Teil in die Gelatine
hineingewachsen.

Das plötzliche Auftreten dieser Kolonien mit abweichendem Habitus
veranlasste uns die Faktoren, welche diese Erscheinung bedingten,
aufzufinden. Da es hinsichtlich der Resultate Schachner's (1929) sehr
wahrscheinlich war, dass die Konsistenz der Gelatineböden für diese
Erscheinung von grossem Einfluss war, bereitete ich Nährböden mit
geringerem Gelatinegehalt.'

Tatsächlich wurden nun auf Platten mit einem Gelatinegehalt von
9—10% wieder ausschliesslich scheibenförmige Kolonien erhalten.
Später erschienen sie selbst wieder in einigen Plattenserien mit 12%
Gelatine. Offenbar sind kleine Unterschiede in der thermischen Vorbe-
handlung der Gelatine für diese Variationen verantwortlich.

Erniedrigt man weiterhin den Gelatinegehalt der Böden bis 6%, dann
entwickeln sich am Rande abgerundete, 2.5 mm dicke Scheibchen, nicht
auf, sondern im Substrat, wobei die obere Seite der Kolonie und die
Gelatine in einer Fläche liegen.

Bei 3% Gelatine, welche bei 22° C flüssig ist, war das Bild wieder
anders. Hier wuchs das Bakterium in der Form von 1.5 cm grossen,
linsenförmigen, konvexen Kolonien, welche sich auf dem Boden der
Glasdosen befanden und von einer kohärenten, weichschleimigen Be-
schaffenheit waren.

Die sehr steife 18% Gelatineplatte Hess andererseits ausschliesslich
unregelmässige, tief und fest in den Böden versunkene Klümpchen
entstehen.

In der Festigkeit der Substanz von Scheiben und Klümpchen, welche
auf 10%, 12% und 18% Gelatine zur Entwicklung kamen, bestand kein
erheblicher Unterschied; das Gel war ziemlich solid, kam aber dem der
frischen Tibi-Klümpchen nicht gleich.

des Gels bemerkbar, während bei 3% diese Materie auffallend weicher
und breiartig wurde.

Aus der bereits erwähnten Mitteilung Schachner's über die Kolonie-
formen auf Gelatineböden, ist zu entnehmen, dass für die Form der
Kolonien die Konsistenz des Gelatine-Gels von ausschlaggebender
Bedeutung ist. Diese Konsistenz wird sowohl durch den Gehalt als auch
durch die thermische Vorbehandlung der Gelatine und durch die Züch-
tungstemperatur bestimmt. Da die Züchtungstemperatur in unserem
Falle konstant auf 22° C war, konnte sie bei den soebengenannten ver-
gleichenden Versuchen keine Rolle spielen.

Wir sahen oben, dass auch für die Kolonieformen des Tibi-Bakteriums
diese Faktoren — Gelatinegehalt, und thermische Vorbehandlung — von
grossem Einfluss sind.

Die Konsistenz des Gelatine-Gels ist bei 6% noch zu gering um die
Kolonien an der Oberfläche zu halten. Dass die Entwicklung nicht in
einer Kugel, sondern in einer Scheibe mit abgerundetem Rande erfolgt,
wird auf die Festigkeit der gelatinösen Wandsubstanz zurückzuführen
sein.

Bei den IOO/q und 12% Gelatineböden können die Faktoren wie die
Oberflächenspannung und Konsistenz der Gelatine und die Konsistenz
des Wandstoffes gerade so zusammenwirken, dass die zunehmenden Aus-
breitung der Kolonie auf dem Substrat und die weitere Vermehrung der
Koloniesubstanz mit einer gleichmässigen Erhöhung durch den „vis a
tergoquot; zusammengehen.

Das Resultat ist dann ein beinahe rundes Scheibchen. Wenn unter dem
Emfluss der Konsistenz und der Oberflächenspannung die horizontale
Ausbreitung verzögert wird, findet das Wachstum zugleich in vertikaler
Richtung, sowohl nach oben als nach unten statt und eine kegel- oder
zapfenförmige Kolonie resultiert. (Abb. 3, Seite 24).

Impft man mit einer frischen, aktiven Bakterienkultur, dann ist in
allen Entwicklungsphasen der Kolonien der Bakterienwandstoff auf
Gelatinemedien durch einen Gel-Zustand gekennzeichnet.

Die Agarmedien verhalten sich in dieser Hinsicht anfangs etwas anders.
Auf 10% Saccharose-2% Agarböden wird die Anfangsperiode der
Kolonieentwicklung durch die Bildung eines durchsichtigen, dünnen,
etwas fadenziehenden Schleimes gekennzeichnet. Da sich die Oberfläche
des Agarbodens viel leichter beleuchten lässt als die Gelatineoberfläche,

breitet sich darauf die Kolonie besser aus, was wiederum zur Folge hat,
dass vor allem auf stark geimpften Stellen meist ein Zusammenfliessen
der einzelnen Kolonien eintritt (Bildung grösserer und kleinerer Schleim-
felder).

Sowohl in diesen Feldern als auch in den einzelnen Kolonien sehen wir,
dass vom Zentrum aus nach der Peripherie hin die flüssige Substanz
trübe und viskoser wird. Schliesslich endet dies mit dem Übergang
der Masse in ein weiches Gel und nur der äusserste Rand der Kolonie
bleibt durchsichtig und flüssig. Da im Anfang viel Wasser zur Verfügung
steht, liegen wahrscheinlich die noch spärlichen, hydratierten Schleim-
teilchen zu weit auseinander um zusammenfliessen zu können. Inzwischen
nimmt die Zahl dieser Teilchen fortwährend zu und wird schliesslich so
gross, dass sie sich zu einem Gel aneinander schliessen.

Wird eine Reinkultur des Tibi-Bakteriums in flüssigem, saccharose-
haltigem Medium gezüchtet, dann hat man es in der Hand, ob auf dem
Boden des Kolbens ein Gel auftritt oder nicht.

Lässt man nämlich den Kolben oder die Kulturröhre nach der Impfung
ruhig stehen, dann ist die Entwicklung der Bakterien am Boden und in
den unteren Flüssigkeitsschichten am stärksten. Es fängt an mit einer
kolloidalen Trübung, der eine rasche Zunahme der Viskosität folgt.
Diese nimmt dermassen zu, dass das Sediment zu einer ziemlich weichen,
mehr oder weniger elastischen, dicken Gel-Platte erstarrt.

Die Konsistenz des Gels auf Agar und in der Kulturflüssigkeit ist
durchweg weniger solid, als die der scheiben-oder klümpchenförmigen
Kolonien auf 12%-Gelatine. Die Flüssigkeit oberhalb des Gel-Sediments
wird nur mässig viskös.

Schüttelt man aber täglich vor und während der Entwicklung die
Kulturgefässe gut durch, dann unterbleibt die Gel-Bildung und das
Medium wird in seiner Gesamtheit gleichmässig und sehr dick viskös.

Dieser Effekt ist ja sehr begreifhch, denn durch das Schütteln ver-
hindert man, dass sich die Teilchen lokal stark anhäufen und ihr Abstand
so gering wird, dass sie zu einem Gel zusammenschliessen können.

§ 3. SYNTHESE DES KONSORTIUMS AUS DEN REINKULTUREN DER
ISOLIERTEN HEFE UND DES TIBI-BAKTERIUMS.

Nachdem ich mich über die Möglichkeit die Bakterien mit festem,
gel-artigem Wandstoff zu erhalten in den soeben beschriebenen Ver-

Grobe, weich-gelatinöse, hefefreie Stücke eines Gel-Sediments von Betabacterium
vermiforme, welche für die Synthese des Konsortiums verwendet worden sind (Origi-
nalgrösse).

Synthetische, aus den Reinkulturen von Saccharomyces intermedius und Betabacterium
vermiforme erhaltene, mit dem Originalprodukt völlig gleichwertige, Tibi-Klümpchen
(Auf etwa Va der Originalgrösse).

Em Kolben mit 15-pro2entiger Saccharoselösung, an welche einige entzwei gerissene,
getrocknete Feigen zugefügt sind. Die am Boden des Kolbens befindlichen und zum
Teil auch an der Oberfläche treibenden Tibi-Körner erregen eine kräftige Gärung.
Gleichzeitig vermehren sich die Körner.

suchen orientiert hatte, entschloss ich mich meine Versuche zur Synthese
des Konsortiums wieder aufzunehmen.

Um als Ausgangsmaterial eine Reihe von gelatinösen Kernen zu
bekommen, zerteilte ich unter aseptischen Bedingungen eine 0,5 cm
dicke, zwar noch relativ weiche, Gel-Platte, die in Saccharose-Hefewasser-
Reinkultur gezüchtet war, in kleinere Stücke (Abb. 4).

Diese wurden wieder in frisches Nährmedium gebracht. Die Bakterien
wuchsen schnell und nach 24 Stunden hatten die Gel-Klumpen bereits
an Grösse zugenommen, während das Medium einigermassen viskös
geworden war.

Ich fügte nun einige cm® einer konzentrierten Suspension von Saccha-
romyces intermedius hinzu. Gar bald stellte sich nun beim Heranwachsen
der plumpen Stücke heraus, dass in den äusseren Schichten ein Hefe-
einschluss stattfand. Man konnte dies durch das Auftreten grauer Adern
und Flecken innerhalb der gelatinösen Masse bereits feststellen. Auch
diese hefehaltigen Klumpen wurden nun einige Male ohne weitere Hefe-
impfung in frisches Nährmedium übertragen.

In verschiedenen dieser unregelmässigen, an grosse Tibi-Körner
erinnernden Klumpen, welche an der Oberfläche der Nährflüssigkeit
trieben, fand bereits bald eine sehr rege Gärung statt, wobei sich im
Innern Kohlensäureblasen bildeten. Nach 10 Tagen setzten wir die
Züchtung im Feigen-Saccharosemedium, in welchem sich bei regel-
mässiger Erneuerung das Konsortium normal zu entwickeln pflegt,
fort.

Durch Spaltung, Auseinanderfallen und Wiederanwachsen erhielt ich
nach einigen Wochen einen Ertrag an Klümpchen, die in allen Hinsich-
ten: Form, Grösse, Konsistenzfestigkeit und mikroskopischem Bild, dem
ursprünglichen, echten Tibi-Produkt entsprachen (Abb. 5). Auch die
Gärungs- und Vermehrungskapazität war normal (Abb. 6). Wir sehen
hieraus, dass man nach Hinzufügen von Hefe an ein verhältnismässig
weiches Reinkultur-Gel und durch Züchten bei mehrmaliger Wechs-
lung des Mediums, schliesslich ein Gel erhält, das viel steifer und
härter ist.

Die Festigkeitszunahme ging mit einem Schärferwerden des mikros-
kopischen Bildes der Kapseln Hand in Hand. In der Anfangsperiode der
Synthese bestand die noch weiche Materie aus meist kurzen, unscharf
begrenzten, schlangenförmigen Kapseln, welche beim vollwertigen
Produkt schärfer begrenzt, länger und schlänker von Form sind. Dass es
gelungen ist, das Konsortium aus Reinkulturen aufzubauen, liefert den

endgültigen Beweis, dass die respektivisch in den Kapiteln ii und iii
als Saccharomyces intermedius und als stäbchenförmiges Tibi-Bakterium
- Betabacterium spec. - beschriebenen Organismen in der Tat die
eigentlichen Komponenten des Tibi-Konsortiums sind.

mikroskopische untersuchung des tibi-konsor-
tiums und seine identität mit der
„ginger beer plantquot;.

Nachdem die im vorigen Kapitel beschriebene Synthese des Konsor-
tmms gelungen war, ging ich an ein mikroskopisches Studium der
Tibi-Klümpchen heran.

Bereits im Kapitel III wurde darüber einiges mitgeteilt; hier folgt
nun eine eingehendere Beschreibung. Schon Blumer berichtet in seiner
Veröffentlichung, dass das Konsortium keine homogene mikroskopische
Struktur besitzt, sondern aus einer Zusammenballung geradener und ge-
bogener Schleimkapseln besteht. Zerdrückte ich unter einem Deck-
gläschen ein frisches Tibi-Körnchen in Nigrosinlösung, dann sah ich
grössere und kleinere, scharf begrenzte Schollen, welche aus Bakterien-
wandstoff bestanden und in welchen sich Knäuel von langen, bizarr
gewundenen, schlangenförmigen Kapseln mit ovalen und langgestreckten
Hefezellen befanden.

Obwohl das Verfolgen der einzelnen Kapseln in diesen Knäueln
schwer war, zeigten die Kapseln doch eine sehr scharfe Begrenzung.
In vielen Fällen schienen die Wandstoffschollen ganz aus Kapselknäuel
aufgebaut zu sein. Bei höherer oder niedriger mikroskopischer Einstellung
auf verschiedene Punkte der scheinbar homogenen Substanz, kann man
diese Kapseln hervorheben. Es bestehen aber auch Schollen, bei denen
auf keinerlei Weise Kapseln aufzufinden sind. Daraus ist zu schliessen,
dass ein Teil des Wandstoffes auch in amorphem Zustande vorhanden ist.

Soweit es mir möglich war die Enden der Kapseln zu verfolgen, konnte
ich fast immer ein Stäbchen beobachten, welches stets zentrisch oder
exzentrisch in den Kapselenden eingebettet war. Die Längenachse dieses
Individuums konnte mit der Kapselachse zusammenfallen, aber auch im
rechten Winkel zu ihr stehen.

Es kommen aber auch Kapseln vor, deren Stäbchen zur Hälfte oder
nahezu ganz aus ihr herausgetreten sind; auch bakterienlose Kapseln
können vorkommen.

Die Länge der Stäbchen schwankte zwischen 2,5-5 nicht selten
war ein granulärer Zerfall festzustellen.

Ein glücklicher Umstand hat mich nun jedoch in die Lage gesetzt
Uber die Gestalt der einzelnen Kapseln genauere Beobachtungen zu
machen. Es gelang mir nämlich einen Organismus aufzufinden, der den
Bakterienschleim aufzulösen imstande war. Zur Beschreibung dieses
sporenbildenden Bakteriums und der Art und Weise, wie ich es auf
das Tibi-Klümpchen einwirken Hess, verweise ich auf Kapitel IX.

Durch die lytische Wirkung des Bakteriums, fielen nun die harten
Kornchen bald auseinander. Obwohl hierbei der Wandstoff zum grössten
Teil abgebaut und aufgelöst wurde, blieb doch stets ein feiner, grauer
flockiger Niederschlag zurück, der nach einer Konzentration durch
Abzentrifugieren aus einer grossen Menge von Bakterien, Bakterien-
sporen, Hefezellen und halbverdauten aber auch intakten Kapseln zu
bestehen schien. Die meisten aus dem Knäuelverband herausgelösten
Kapseln, zeigten sehr deutlich ihre bizarren Formen (Abb. 7, Seite 45).

Neben Kapseln, die noch so gut wie unberührt waren, kamen oft auch
Kapseln vor, die durch das lytische Agens einigermassen angefressen
waren, was sich zeigte m einem unscharfen Bilde des Kapselumrisses.
(Abb. 7, E).

Zu den verschiedenen, in Abb. 7 (A-E) wiedergegebenen und im
Konsortium ausgewachsenen Kapseln ist Folgendes zu bemerken. Die
schlangenförmigen Kapseln entstehen, wie aus dem folgenden Kapitel
hervorgehen wird, durch ein bleibend einseitiges Wachstum aus ur-
sprünglich ovalen Formen. Durch dieses einseitige Wachstum schiebt
sich das Stäbchen am Kapselende fortwährend weiter.

Das Vorhandensein eines Stäbchens an beiden Enden einer schlangen-
förmigen Kapsel ist unzweifelhaft auf eine Zellteilung unmittelbar vor
dem Auswachsen der Kapsel zurückzuführen. Dabei werden beide Indi-
viduen in entgegengesetzter Richtung am Auswachsen der Kapsel be-
teiligt sein (Abb. 7, B: die mittelste Kapsel).

Verschiedene Formen und Abmessungen freier Bakterienkapseln (von Betabacterium
vermiforme), welche nach bakterieller Hydrolyse von Tibi-Körnern in der Kultur-
flussigkeit vorgefunden sind.
Für weitere Erklärung siehe Text.

Auch können, wenn im Anfangsstadium des Kapselwachstums Zell-
teilungen stattgefunden haben, die Individuen beim Auswachsen Arme
bilden, welche in verschiedenen Richtungen verlaufen und eine gemein-
schaftliche Basis besitzen (Abb. 7, Gruppe C).

Anscheinend kann sich ein Stäbchen auch (erst) teilen, nachdem es
bereits ein längeres Trajekt zurückgelegt hat; beim weiteren Auswachsen
der Kapsel verfolgen die beiden Individuen ihren eigenen Weg und
führen somit zu einer Spaltung des ursprünglichen Kapselstammes
(Abb. 7, B und D). Ich konnte solche Spaltungen nicht allein von der
ersten Ordnung, sondern auch von der zweiten feststellen (Abb. 7, D).

Bei diesen Abänderungen findet man sowohl Fälle, in denen sich das
Bakterium in der Längsrichtung verschiebt, als auch solche in denen es
in Querrichtung weitergeschoben wird.

Die Bemerkung Blumer's über die grosse Übereinstimmung der
Schleimscheiden des Tibi-Konsortiums mit denen der „Ginger Beer
Plantquot;, eines von Ward (1892) beschriebenen symbiotischen Produktes,
bracht mich dazu die sehr ausführliche und wichtige Abhandlung dieses
englischen Forschers zu studieren.

Ward liefert in der genannten Arbeit den experimentellen Nachweis,
dass die „Ginger Beer Plantquot; ebenfalls ein Konsortium von einer Hefe
und einem Bakterium darstellt.

Was er über das Aussehen und den mikroskopischen Bau dieses Kon-
sortiums mitteilt, stimmt vollkommen überein mit dem Bild, das wir von
unserem Tibi-Klümpchen erhalten.

Auch die gelatinöse Substanz der „Ginger Beer Plantquot; scheint aus
Knäueln, wurstförmig gekrümmten und sich windenden Schleimkapseln
zu bestehen, die von kurzen oder längeren eventuell fadenförmigen
Stäbchenbakterien gebildet werden. Die Kapseln können an ihrem Ende
ein stäbchenförmiges Bakterium enthalten, welches ganz oder teilweise
eingebettet ist, jedoch kommen auch bakterienlose Kapselenden vor.

Im Anschluss an die Beschreibungen und Abbildungen Ward's über
die Kapseln der „Ginger Beer Plantquot;, erhob sich bei uns bald die Ver-
mutung, dass der Bakteriensymbiont der „Ginger Beer Plantquot; mit jenem
des Tibi-Konsortiums identisch sein würde. Mit der, in der letzten
Hälfte des vergangenen Jahrhunderts in England sehr bekannten „Ginger
Beer Plantquot; kann durch Vergärung einer 10—20% Rohrzuckerlösung

mit Hinzufügen eines Stückes Ingwer, ein saures, alkoholhaltiges, mus-
sierendes Getränk erzeugt werden.

Aus allem, was wir in Ward's Abhandlung über die Eigenschaften der
Symbionten lernen, geht hervor, dass die von ihm aus der „Ginger
Beer Plantquot; isolierte Hefe Saccharomyces piriformis mit ihrer leicht ein-
tretenden Sporenbildung eine sehr grosse Übereinstimmung mit Saccharo-
myces intermedius aus dem Tibi-Konsortium aufweist.

Aus der weiteren Beschreibung über das essentielle Bakterium der
„Ginger Beer Plantquot; folgt, dass dieser Organismus pleomorph-stäbchen-
förmig und ausgesprochen anaerophil ist. In Medien mit Zuckerarten,
unter welchen Ward die Saccharose besonders hervorhebt ohne sie jedoch
als exklusiv brauchbar zu kennzeichnen, findet die Bildung eines Wand-
stoffes statt. Aus Zuckerarten wird ausser Milchsäure auch Kohlensäure,
flüchtige Säure und Alkohol gebildet (Vergl. Lafar, 1905-1914).

Nach diesen Mitteilungen unterliegt es keinem Zweifel, dass auch
dieser Organismus zu den heterofermentativen Milchsäurebakterien
gehört.

Zusammenfassend, kommt man zum Schluss, dass sowohl die „Ginger
Beer Plantquot; und das Tibi-Konsortium als auch die sie zusammenset-
zenden Organismen mit einander identisch sind. Da Ward für die stäb-
chenförmigen Bakterien der „Ginger Beer Plantquot; den Namen Bacterium
vermiforme einführte, wollen wir auch für den Bakteriensymbiont des
Tibi-Konsortiums diese Speziesbenennung beibehalten.

Wir haben allerdings in Kapitel III auseinandergesetzt, dass es nach
dem heutigen Stand der Systematik der Milchsäurebakterien angebracht
ist, diese Organismen in der Gattung Betabacterium unterzubringen.
Darum wollen wir künftig den Bakteriensymbiont des Tibi-Konsortiums
als Betabacterium vermiforme nov. comb, bezeichnen; diese Bakterienart
ist, wie schon erwähnt, mit dem Betabacterium breve Orla-Jensen eng
verwandt.

§ 1. MIKROSKOPISCHE BEOBACHTUNGEN BEZÜGLICH DER ER-
SCHEINUNGSFORMEN DES BAKTERIUMS IN DER REINKULTUR.

Da die mikroskopische Untersuchung erwiesen hat, dass sich die
Bakterien im Konsortium als in schlangenförmig ausgewachsenen und
scharf begrenzten Kapseln ganz oder teilweise eingehüllte Stäbchen
kennzeichnen, erhebt sich die Frage, ob diese Erscheinungsform für das
Symbioseprodukt spezifisch ist oder nicht.

Um dieses festzustellen habe ich die wichtigsten Erscheinungsformen
der Bakterien in Gegenwart von Saccharose im Kulturmedium in Rein-
kulturen mikroskopisch untersucht.

a.nbsp;Die Erscheinungsform des Bakteriums im viskosen Teil einer Flüssig-
keitskultur.

Das mikroskopische Bild eines Tropfens viskoser Kulturflüssigkeit in
Nigrosinlösung zeigt einen unter dem Deckgläschen meistens strömenden
Schleim, in welchem sich sehr viele nackte Stäbchen und teilweise lange
Fäden befinden. Deutlich sichtbare Kapseln fehlen hierin gänzlich.

b.nbsp;Die Erscheinungsform des Bakteriums in einem Gel-Sediment einer
Flüssigkeitskultur.

Zerdrücken wir vorsichtig unter dem Deckglas ein Stück weiches
Sediment in Nigrosinlösung, dann zeigen sich im Präparat grössere und
kleinere Flocken, ausserdem noch zusammenhängende Felder einer
grauen Substanz, die auf den ersten Blick einen ganz homogenen Ein-
druck macht.

Auf einigen dünneren Stellen glückt es manchmal diese graue Substanz
in sehr dicke, grobe und lange Stränge zerfasert zu sehen, deren Verlauf
auf kürzeren und längeren Strecken hin zu verfolgen ist.

In der Regel verlieren sich diese Stränge wieder schnell in der Homo-
genität des Gesichtsfeldes. Aus dieser Beobachtung kann man schliessen,
dass das Gel aus einer Anhäufung solcher Stränge besteht. Wahrschein-
lich ist es ihrer weichen Konsistenz zuzuschreiben, dass diese Stränge

miteinander zu einer homogenen Substanz verkleben und ihr faseriger
Aufbau nur an jenen Stellen sichtbar wird, an welchen ein bestimmter
Druck eingewirkt hat.

Bei eingehenderer Betrachtung fällt es auf, dass in dieser homogen er-
scheinenden Grundsubstanz die Dichte der Masse um den Stäbchen herum
oft etwas grösser ist als ihre nächste Umgebung; die Stäbchen bilden dann
den Mittelpunkt eines äusserst unscharf begrenzten „hellerenquot; Fleckes.

Unzweifelhaft handelt es sich hier um noch kleine, ovale und kurz-
gedehnte Kapseln (Abb. 8).

Ungefähr das gleiche Bild finden wir im Gel, das von Saccharosea-
garmedien herrührt.

c. Die Erscheinungsform des Bakteriums im scheibchen- und klümpchen-
förmigen Gel von Kolonien auf Gelatineplatten.

Beim scheibenförmigen Gel, welches auf einer 6% Gelatine-10%
Saccharoseplatte gebildet wird, ist an dünnen Stellen in der grauen
Substanz eine verschwommene Abgrenzung ziemlich grosser, oval-
runder Kapseln zu unterscheiden, die viele Stäbchen enthalten; sie
liegen in grossen Komplexen zusammen (Abb. 10).

An Orten, wo sie in mehreren Schichten aufeinander liegen, macht
das Gesichtsfeld einen vollständig homogenen Eindruck und nur an der
Anhäufung der Individuen verrät sich das Vorhandensein von Kapseln.
Neben Formen, in welchen viele Bakterien eingeschlossen sind, zeigen
sich kleinere Kapseln mit einer geringeren Anzahl (1—5) Individuen.

Hier und da sieht man bei einzelnen Kapseln bereits Typen, welche
einen Anfang eines einseitigen Wachstums aufweisen, (kurz-ausgewach-
sene, plumpe Typen).

Ihre Umrisse sind hier sehr verschwommen. Die scheibenförmigen
Kolonien auf 10%- und 12%-Geladne zeigen grundsätzlich den gleichen
Bau, jedoch ist das Kapselbild um vieles schärfer.

Da in den Präparaten aber immer die Materie, auch dort wo sie in dünnen
Schichten vorhanden ist, homogen erscheint, müssen wir damit rechnen,
dass hier ebenso wie im Konsortium eine homogene, undifferenzierte
Substanz vorhanden ist.

In vielen Fällen kennzeichneten sich die Scheibchen durch Komplexe
ausschliesslich grosser, rund-ovaler und viele Stäbchen führender Kapseln
(Abb. 10).

Auch kleinere ovale und einseitig ausgewachsene, kurz-schlangenförmige
Typen können vorkommen.
4

Bei klümpchenförmigen Kolonien von 12%- und 18%-Gelatine kom-
men ausschliesslich diese letztgenannten Kapseltypen vor. Einige der
Entwicklungsstadien, welche nebeneinander angetroffen werden, sind
in den Abb. 11 und 12 wiedergegeben.

Bei der Mannigfaltigkeit der Kapselformen (mehr oder weniger runden
bis ovalen, kurz-schlangenförmigen- und Übergangstypen) bekommt man
den Eindruck, dass die mehr gestreckten, kurz-schlangenförmigen
Kapseln durch einseitiges Wachstum der ovalen Formen, innerhalb
welcher sich oft nur ein, meist aber nicht mehr als 4—5 Individuen be-
finden, entstehen.

Aus alledem ersieht man, dass Betabacterium vermiforme auch in
der Reinkultur seinen Wandstoff in Form von Kapseln abscheidet. Aller-
dings aber stimmen alle diese verschiedenen Kapselformen nicht mit
den langgestreckten und schlanken Typen des Konsortiums überein.

Die im Reinkultur-Gel vorkommenden plumpen, gestreckten Formen
mit ihren Stäbchen am Ende können höchstens als Anbahnungen der
ausgesprochenen „Schlangenformenquot; angemerkt werden.

Mit Hinsicht auf die genannten mikroskopischen Beobachtungen muss
man schliessen, dass die ausgesprochen schlangenförmigen Kapseln eine
spezifische Erscheinungsform des Bakterienwandstoffes des symbiotischen
Produktes sind.

Auch in einem anderen Punkt weicht die Kapselform des in Reinkultur
gezüchteten Gels von der des Konsortiums ab; im Reinkultur-Gel sind
die Kapseln nämlich viel weniger scharf begrenzt als im Konsortium.
Hiermit geht auch eine geringere Festigkeit des Gels im Reinkultur-
zustand zusammen.

Es war nun angebracht zu untersuchen, ob der Unterschied der Festig-
keit, der Schärfe des mikroskopischen Bildes und der Form der Kapseln
zwischen in Reinkultur gezüchteten und aus dem Konsortium stammen-
den Kapseln wirklich ein Symptom ist einer gegenseitigen Beeinflussung
beider Symbionten.

Da aus Kapitel IV hervorging, dass während des Züchtens zur Erlan-
gung der Synthese des Konsortiums der Wandstoff langsamerhand die
für das Konsortium kennzeichnende Festigkeit erreicht, war es denkbar,
dass unter übereinstimmenden Kulturbedingungen, nämhch beim
Weiterzüchten unter regelmässiger Erneuerung des Mediums auch das
Reinkultur-Gel den gleichen Festigkeitsgrad erhalten würde.

Abb. 8: Sehr unscharf begrenzte Kapseln im weichen Gel-Sediment einer 5—6 Tage
alten Flüssigkeitskultur.

Abb. 10—11—12: Kapseln in gelatinösen Kolonien von Hefewasser-10 % Saccha-
rose-Gelatineplatten. Nur für Abb. 10 ist das Zeichenprisma verwendet.
Für weitere Erklärung siehe Text.

Das in Hefewasser-15% Saccharose weitergezüchtete Reinkultur-Gel,
zu welchem eine scheibenförmige Kolonie als Impfmaterial diente, lieferte
nach mehrmaligem Nährmediumwechsel eine beträchtliche Menge hefe-
freier Körner.

Unter diesen Bedingungen beschränkte das Wachstum sich haupt-
sächlich auf die Volumvergrösserung des ursprünglichen Scheibchens;
dieses wuchs zu einem derben, unregelmässigen Klümpchen an und
war an seiner Oberfläche mit Furchen und Spalten bedeckt. Beim Be-
rühren fiel es in mehrere Stücke auseinander.

Jedoch erreichte die Konsistenz dieser Klümpchen noch nicht annä-
hernd die des Konsortiums.

Mit diesem Material setzte ich nun einige Male hintereinander die
Kultur fort und erhielt schliesslich nach einer Passage von 5 Kolben
eine grössere Anzahl von Klümpchen, die in ihrem Aussehen viel Überein-
stimmung mit dem natürlichen Tibi-Material zeigten. Auch in diesem
Falle fand eine Vermehrung, und zwar durch Spalten conchoidaler
Flächen entlang, statt, während kleine Gasblasen ebenfalls nicht fehlten.
Auch nach 8-maliger Erneuerung des Nährmediums trat keine Abnahme
der Vermehrungsfähigkeit dieser hefefreien Körner auf.

Obwolh im Vergleich zum Impfmaterial die Festigkeit tatsächlich
grösser wurde, erreichte sie doch keineswegs die des Konsortiums.

Es ist daher der Schluss erlaubt, dass die Hefe auf die Bakterieneigen-
schaften, insbesondere auf die Festigkeit des Wandstoffes im Konsor-
tium einen Einfluss hat.

Es erhebt sich die Frage, ob wir uns über den Mechanismus dieser
Beeinflussung eine nähere Vorstellung machen können.

In erster Linie ist an zwei mögliche Faktoren zu denken: das Vorhan-
densein der Hefe im Konsortium führt sowohl zu einer stark erhöhten
Produktion von Kohlensäure, als auch zu einer beträchtlichen Alkohol-
zunahme des die Bakterien umringenden Nährmediums. Es war also
denkbar, dass entweder eine höhere Kohlensäurekonzentration oder eine
höhere Alkoholkonzentration die Festigkeit des Bakterienwandstoffes
günstig beeinflussen würde.

Allererst habe ich daher die Körner in normalem Nährmedium,
aber in einer Kohlensäureatmosphäre, gezüchtet. Obwohl unter diesen
Bedingungen die Körner sich rascher vermehrten und ihre Form unregel-
mässiger wurde, zeigte sich doch keine merkbare Verbesserung der

Konsistenz. Auch Züchten der Körner in einem Nährmedium, dem
3—4% Alkohol hinzugefügt war, veränderte ihre Festigkeit nicht.
Immerhin scheint es nicht ausgeschlossen, dass die im Innern sich be-
findenden Hefezellen eine örtlich höhere Alkoholkonzentration ent-
wickeln und dass diese durch Wasserentzug die Festigkeit des Wand-
stoffes der Bakterien beeinflusst.

Die obenmitgeteilten Versuche lehren, dass es nicht gelingt ein Rein-
kultur-Gel darzustellen, welches genau dieselbe Konsistenz hat wie das
Konsortium.

Es schien nun von Bedeutung festzustellen, inwieweit diese Differenz
sich auch in der mikroskopischen Struktur der betreffenden Gele abspie-
geln würde.

Eine mikroskopische Untersuchung des Gels, sowie es nach drei-
maligem Nährmediumwechsel gebildet war, zeigte, dass nun im Gel
neben den ovalen Kapseln eine Menge stark in die Länge gewachsene,
grobe, schlangenförmige Typen vorkamen, welche ein oder mehrere
Stäbchen enthielten.

Als wir diese Kulturen fortsetzten (nach 6 Passagen), konnten wir
sowohl Knäuel kurzer als auch langgestreckter, schlangenförmiger Kap-
seln feststellen, welche aus „helleremquot;, nicht scharf aber doch gut sichtbar
begrenztem Wandstoff bestanden. Abgesehen von dieser noch unvoll-
kommenen Begrenzung stimmte das mikroskopische Bild jetzt in erfreu-
licher Weise mit dem des Konsortiums überein.

Die Kapseln hatten alle möglichen Formen; sie waren gerade, gekrümmt,
mit kurzen Verzweigungen usw. (Abb. 9, Seite 51).

In dem einen der Kapselenden lagen ganz oder teilweise ein oder
mehrere Individuen eingebettet. An jenen Kapseln, deren Anfang und
Ende aufzufinden war, zeigte sich der Anfang (Basis) oft als kolbenförmig,
oval oder abgerundet.

Neben langen Typen, in denen die Längenachse des eingebetteten
Stäbchens mit der der Kapsel zusammenfällt, findet man auch plumpe,
breite Formen mit quer zur Kapselachse eingebetteten Individuen. In
den Knäueln finden wir neben Kapseln in verschiedenen Stadien des
Auswachsens auch solche, die sich erst zu strecken anfangen. Die „schlan-
genförmigenquot; Kapseltypen mit ihrem einseitigen Wachstum entstehen
durch eine fortwährende Synthese von Wandstoff durch das terminal
hegende Stäbchen, welches sich dabei in die Richtung seiner Achse oder
auch quer zu ihr aufschiebt. Zwischen und um den Kapseln herum

bleibt eine homogene Substanz sichtbar. Es ist nicht ausgeschlossen, dass
auch diese anwächst.

Aus dem Obenstehenden ist also der Schluss zu ziehen, dass die mikros-
kopische Struktur des gel-artigen Wandstoffes im „hefefreien Tibi-
Klümpchenquot; von dem Bakterienwandstoff des Konsortiums im Grossen
und Ganzen nicht wesentlich abweicht. Allerdings sind die typischen
„schlangenförmigenquot; Kapseln im erstgenannten Falle etwas gröber und
weniger lang, während auch ihre Begrenzung weniger scharf ist. Es ist
anzunehmen, dass diese Abweichungen verantwortlich sind für den be-
reits mitgeteilten Unterschied in der Konsistenz des Reinkultur-Gels
einerseits und des Gels im Konsortium andererseits.

Im Anschluss an die Beobachtung, dass beim Weiterkultivieren des
Reinkultur-Gels in Nährmedien sehr rasch die typisch „schlangen-
förmigequot; Kapselform auftritt und schliesslich zu dominieren scheint,
versuchte ich in Tropfenkulturen mikroskopisch das Wachstum dieser
Kapseln zu verfolgen.

Mitbestimmend für diese Beobachtungen waren die diesbezüglichen
Resultate Ward's.

Nach zahlreichen Fehlschlägen glückte es diesem Forscher schliess-
lich, die schlangenförmigen Kapseln der „Ginger Beer Plantquot; in Tropfen-
kulturen wachsen zu sehen. Bei diesem Prozess von Kapselverlängerung
zeigte sich, dass sich das terminal liegende Stäbchen recht voraus oder
seitwärts verschob und gleichzeitig in seiner Spur neues Kapselmaterial
bildete. In diesem Falle konnte das Stäbchen gänzlich oder nur teilweise
eingebettet sein.

Ward beobachtete ausserdem Stäbchen, welche aus ihren Kapseln
gänzlich heraustraten. Diese Erscheinung sollte nach ihm mit dem
Sauerstoff der Luft im Zusammenhang stehen. Beim Übertragen
eines eingekapselten Individuums aus einer stark gärenden Nährlösung
von Pasteur i) in eine Tropfenkultur desselben Nährmediums, fand
Ward, dass sich das Stäbchen sogleich aus seiner Kapsel befreite. Eine
Reihe von Beobachtungen lehrte weiter, dass bei der gleichzeitigen

1) Die von Ward verwendete Nährlösung von Pasteur ist ein synthetisches Medium
mit: 15 % Saccharose, 1 % Ammoniumtartrat, 0,02 % KH2PO4, 0,002 % MgSO,,
0,002 % Ca3(P04)2, welchem etwas Ingwer zugefügt wurde.

Anwesenheit von Hefezellen in der Tropfenkultur bald um das ausge-
krochene Stäbchen wieder eine Kapsel entstand.

Ward schreibt dies dem schnellen Verbrauch des Sauerstoffes durch
die Hefezellen zu und verweist in diesem Zusammenhang auf eine ähnliche
Erscheinung bei der Entwicklung der „Ginger Beer Plantquot;. Diese
Entwicklung bleibt in der Nährlösung von Pasteur (in Kolben und
Flaschen), solange noch freier Sauerstoff im Medium ist, aus. Es tritt
nämlich zuerst eine Gärung auf und erst dann setzt die Entwicklung
der „Ginger Beer Plantquot; ein.

Wie wir später sehen werden, müssen diese Erscheinungen jedoch
wahrscheinlich anders interpretiert werden.

Im Laufe meiner Beobachtungen über die Vermehrung der gekapselten
Bakterien habe ich der merkwürdigen, von Ward mitgeteilten, Erschei-
nung des ganz oder teilweisen Austretens der Stäbchen besondere Auf-
merksamkeit geschenkt. Es wurde hierzu im hangenden Tropfen einer
Nährflüssigkeit folgender Zusammensetzung: Hefewasser, Hefeautolysat
mit 15% Saccharose, 2% Gelatine und verdünnte Nigrosinlösung, kulti-
viert. Als Ausgangsmaterial wurde eine sehr kleine Menge eines zer-
drückten, frischen Tibi-Klümpchens oder des Reinkultur- Gels verwendet.
Trotz mehrerer Versuche konnte ich innerhalb der Zeit von 2—4 Tagen
nie ein Auswachsen der schlangenförmigen Kapseln beobachten, weder
beim Fehlen, noch beim Vorhandensein von Hefezellen.

Dagegen fand eine sehr reiche Wandstoffproduktion statt und zwar
unter dem Einfluss freier, nackter, im Präparat befindlicher Stäbchen.
Infolge einer schnellen Vermehrung der Individuen füllte sich das
Gesichtsfeld zusehends mit einer amorphen Schleimmasse, in welcher
keine Kapselformen sichtbar waren.

Da uns also die Tropfenkultur über die Vermehrung der gekapselten
Individuen nichts lehrte, begann ich mit mikroskopischen Beobachtungen
an Kulturen von Kapselmaterial auf kleinen Saccharosegelatineplatten.

Auch unter diesen Bedingungen zeigte der übergrosse Teil der Kapseln
kein Wachstum. Einmal konnte ich jedoch bei einer Kapsel eine
geringe Verlängerung (2 und ebenfalls eine deutliche Verschiebung
des Stäbchens in der Kapsel feststellen.

In der Abb. 13 (A) sieht man das gekrümmte Ende einer schlangen-
förmigen Kapsel, in welcher man ein kurzes Stäbchen auf einem bestimm-
ten Abstand von der Kontur liegen sieht. Drei Stunden später (B) war
das Individuum so weit aufgeschoben, dass es die Kapselkontur erreichte.

Die nächstfolgende Beobachtung zeigte das Austreten unter Rich-
tungsveränderung (C, D). In E liegt das Stäbchen quer und wieder
eingebettet. Aus der Zeichnung F ist eine Verlängerung der Kapsel mit
bloss 2 fi ersichtlich. Das Kapselende zeigt eine leichte Anschwellung,
zugleich hat sich das Stäbchen geteilt.

Ein anderes Mal beobachtete ich ein deutlich einseitiges Wachstum
einer noch ungefähr ovalen Kapsel (Abb. 14, A), deren Verlängerung in
einer bestimmten Richtung schon angefangen hatte. Im Anfang setzte
sich dieses Wachstum in die gleiche Richtung fort, jedoch veränderte
sich diese Richtung nach einem Wachstum von IpLxnl Stunden radikal.
Nachdem noch eine Teilung stattgefunden hatte, änderte sich abermals
die Richtung (Abb. 14 C). Ausserdem ist in diesem Stadium zu
sehen, dass eines der Individuen aus der Kapsel heraustrat. Danach
traten im Präparat Veränderungen auf, die eine weitere Beobachtung
ausschlössen.

Trotzdem die Gelatinekulturen zur Beobachtung der Vermehrung der
gekapselten Individuen nicht beitrugen, waren sie doch sehr lehrreich,
da sie uns sehr deutlich zeigten auf welche Weise sich die nackten Stäbchen
einkapselten. Diese Kapseln nahmen rasch an Grösse zu. Mit Ausnahme
örtlicher Unregelmässigkeiten, hatten sie eine runde bis ovale Form.

Infolge einer ständigen Vermehrung der Stäbchen nimmt die rundUche
Ausdehnung der Kapseln schnell zu (Abb. 15).

Bei diesen Kapseltypen traten vielfach Verschiebungen der Individuen
auf; ausserdem konnte hier das völlige oder teilweise Austreten der
Stäbchen gut beobachtet werden. Verschiedene Male war ein Verschieben
der Stäbchen innerhalb der Kapsel und zwar in der Richtung der Wand
zu beobachten. War der Kapselrand erreicht, dann konnte trotzdem
noch die Verschiebung in derselben Richtung weiterhin stattfinden;
eine kleine Ausstülpung der elastischen Kapselwand war dann die Folge.
Einige Zeit hernach wurde diese durchbrochen und das Stäbchen trat
mehr oder weniger weit nach aussen. In den meisten Fällen jedoch fand
nur ein teilweises Heraustretten statt (Abb. 16, A und B).

Es zeigte sich nun, dass das freie nackte Ende des Stäbchens anfing sich
einzukapseln. Dieses Kapselchen sass — gleich einer Mütze — der alten
Kapsel auf. Die Substanz dieser neuen Kapsel war weniger dicht und
dadurch von der ursprünglichen Kapsel scharf abgegrenzt (Abb. 16, D).
Die gemeinschaftliche Grenze beider wurde jedoch allmählich undeut-
licher, so dass schhesslich Auswuchs und Kapsel ineinander übergingen.

Beobachtung-szeit

16.30

spfl

Mikroskopische Beobachtung eines aufschiebenden Stäbchens in einer schlangen-
förmigen Kapsel von Betabacterium vermiforme aus dem Tibi-Konsortium.

Die Kapsel rührt her von einer gelatinösen Kolonie von Betabacterium vermiforme.

Mikroskopische Beobachtung aufeinanderfolgender Stadien von Kapselbildung und
Kapselzuwachs bei einem nackten Stäbchen von Betabacterium vermiforme.

Wachstum bei, sondern es trat entweder gleichzeitig oder gleich hinter
dem sich fortschiebenden Stäbchen ein Dickenwachstum ein. Das
anfänglich mehr oder weniger langgestrecktes Aussehen verschwand
grösstenteils wieder.

Gleich wie die ursprünglichen Kapseln werden auch die Auswüchse
meistens von aufgeblasener, ovaler-runder Form (Abb. 18). Schliesslich
erscheinen sie als „Quappenquot;.

Beim Entstehen eines Auswuchses konnte allerdings auch ein teilweises
Heraustreten der Stäbchen hinterbleiben (Abb. 17).

Auch habe ich das völlige Heraustreten der Stäbchen aus den Kapseln
konstatiert. Ein dergleicher Fall, der mit der Bildung einer eigenen
Kapsel neben der Ausgangsform zusammenging, ist in der Abb. 16,
B—E dargestellt.

Am Ende der Beobachtungszeit wiesen mehr oder weniger bizarre,
oft vollkommen bakterienlose Ausläufer riesig ausgewachsener Kapseln
auf die Tatsache, dass auch Wandstoffproduktion stattfinden kann, bei
der nur das Produkt allmählich nach der Peripherie aufgeschoben
wird.

Die verschiedenen Kapselformen, unter ihnen auch jene mit seitlich
eingebetteten Stäbchen (Abb. 7, 9, 11, 12), brachten mich zur Überzeu-
gung, dass sowohl die Stäbchenverschiebung, als auch ihr Austreten aus
der Kapsel dem „vis a tergoquot; zuzuschreiben ist, der hinwieder die Folge
einer fortwährenden Wandstoffproduktion ist. Sowohl im Konsortium
als auch im weiterkultivierten Reinkultur-Gel muss dann die einseitige
Wandstoffbildung zu einem einseitigen Anwachsen, d. h. zu langge-
streckten, schlangenförmigen Kapseltypen, führen.

Dass die Kapseln auf Gelatine nicht dauernd und ausgesprochen ein-
seitig anwachsen, m. a. W. dass hier die Wandstoffbildung mehr oder
weniger in allen Richtungen stattfindet, würde den besonderen dort
herrschenden Kulturbedingungen zuzuschreiben sein. Die besondere
Art der Nährstoffdiffusion könnte eine Rolle spielen. In dieser Hinsicht
wird sich in dem Gel-Klümpchen, mit seinen vielen in weiterwachsenden
Kapseln befindlichen Individuen ein komplizierter und nicht analysier-
barer Komplex von Faktoren geltend machen.

Aus dem oben Beschriebenen lässt sich ersehen, dass ich die von Ward
für Bacterium vermiforme beschriebenen Eigenschaften des Kapsel-
wachstums grösstenteils bestätigen kann. Nur glaube ich, dass Ward zu
Unrecht den freien Sauerstoff für das Austreten der Stäbchen aus den
Kapseln verantwortlich macht. Es ist schon deshalb unwahrscheinlich.

—I_

wie Abb. 15 — In aufeinanderfolgenden Stadien ist das teilweise und vollständige
Heraustreten von Stäbchen wiedergegeben.

Das hervorstehende, nackte Ende des Stäbchens beginnt sich wieder einzukapseln
(C und D). Zu gleicher Zeit zeigen D und E die Bildung einer eigenen, gesonderten
Kapsel durch ein vollständig herausgetretenes Stäbchen.

Die sich vermehrenden Stäbchen im Kapselkörper sind in den Stadien C, D und E
nicht mehr angegeben. Für weitere Erklärung siehe Text

zeigt wie Abb. 15 die Bildung eines Auswuchses bei einer Kapsel ohne Heraustreten
des Stäbchens.nbsp;*

weil es sich hier um einen Organismus handelt, von dem Ward selbst
schon angibt, dass er in hohem Masse mikro-aerophil ist.

Ausserdem konnte ich das Heraustreten der Stäbchen feststellen, wenn
in den mit einem Deckgläschen abgeschlossenen Gelatinekulturen
unzweifelhaft schon eine starke Anaerobie vorhanden war.

Von allen Forschern, die sich mit dem Studium des Tibi beschäftigt
haben, wird angegeben, dass es sich um einen Fall von Symbiose handelt.

Es ist ohne weiteres deutlich, dass das Wort „Symbiosequot; in seiner
neutralen Bedeutung eines blossen Zusammenlebens zweier Organismen,
für die Tibi-Körner anzunehmen ist und in diesem Sinne ist dieses
Wort „Symbiosequot; denn auch bisher in dieser Arbeit verwendet worden.

Eine beschränktere Definition dieses Begriffs, wobei zur näheren
Andeutung von „mutualistischerquot; Symbiose gesprochen wird, enthält,
dass beide Organismen einander gegenseitig günstig beeinflussen.

Die Frage entsteht nun, ob tatsächlich die Tibi-Symbiose einen solchen
Zustand darstellt. Aus der Literatur geht hervor, dass diese Frage nicht
näher untersucht worden ist.

Was die „Ginger Beer Plantquot; anbelangt, ist Ward (1892) aber der
Meinung, dass in diesem Produkt das Bakterium und die Hefe sich
gegenseitig derartig beeinflussen, dass beider Aktivität gesteigert wird.

Aus dem in früheren Kapiteln Besprochenen bekommt man den
Eindruck, dass es im Tibi-Klümpchen ebenfalls eine Beeinflussungs-
sphäre der Organismen gibt. In diesem Zusammenhang weise ich hin
auf die Konsistenz des Wandstoffes, die in den hefefreien Körnern ab-
weicht von der im Konsortium. Auch in der mikroskopischen Struktur
des Wandstoff-Gels gibt es unverkennbare, obwohl keine prinzipiellen
Unterschiede.

Andererseits müssen wir im Auge behalten, dass neben diesen Symp-
tomen deutlicher Aktivitätserhöhung der Bakterien zwischen diesen und
der Hefe eine Konkurrenz besteht hinsichtlich des in der Nährungs-
flüssigkeit anwesenden Zuckers; beide Organismen sind doch für ihre
Vermehrung auf dieses Substrat angewiesen.

Die in den folgenden Paragraphen beschriebenen Beobachtungen
haben den Zweck, nähere Angaben über eine eventuelle gegenseitige
Beeinflussung zu sammeln.

§ 2. DER GÜNSTIGE EINFLUSS DER HEFE AUF DIE ENTWICKLUNG
VON BETABACTERIUM VERMIFORME UNTER VERSCHIEDENEN BE-
DINGUNGEN.

a. Gleichzeitige Entwicklung der Hefe mit dem Bakterium als geschiedene
Reinkulturen in einer und derselben Kulturflüssigkeit.

In erster Linie habe ich die Entwicklung von jedem der Symbionten
separat und von ihrer Mischung in einem Hefewasser-15% Saccharose-
medium beobachtet. In diesem Medium zeigen sowohl die Hefe wie
auch das Bakterium in Reinkultur eine sehr gute Vermehrung.

Es fiel auf, dass in dem Medium, welches mit dem Gemisch von beiden
Organismen geimpft wurde, die Anwesenheit der Hefe eine viel schnellere
und gleichmässigere Entwicklung des Bakteriums in der ganzen Kultur-
flüssigkeit zur Folge hatte. Die in der Reinkultur auf dem Boden des
Kolbens sonst gebildete Gel-Platte blieb aus, dagegen wurde die Lösung
gleichmässig und stark viskös. Dies war offenbar die Folge der kräftigen
von der Hefe verursachten Gasentwicklung, wodurch das Medium
durchbrodelt wurde.

Eine noch deutlichere Einsicht dürfte von der hierunterfolgenden
Versuchsaufstellung erwartet werden, die Ward angewandt hat bei seiner
Untersuchung der Beeinflussung der Organismen aus der „Ginger Beer
Plantquot;.

Das Prinzip beruht auf einer örthch geschiedenen Entwicklung der
Hefe und des Bakteriums in einer und derselben Nährflüssigkeit. Zu
diesem Zwecke gebrauchte er eine einfache Apparatur, wobei eine Filter-
kerze in ein, mit einer geeigneten Kulturflüssigkeit gefülltes Zylinder-
glas gesteüt war. Die Lösung ausserhalb der Kerze wurde nun mit
dem Bakterium geimpft, während er innerhalb der Kerze gleichzeitig
mit Hefe impfte. Ward teilt nun mit, dass er bei dieser Versuchsauf-
stellung einen deuthch günstigen Einfluss des Hefewachstums auf die
Bakterienentwicklung feststellen konnte; nach einiger Zeit gelangte das
Medium ausserhalb der Kerze durch eine intensive Schleimbildung in
einen halbfesten Zustand.

Bei meinen Untersuchungen verwendete ich kleine (50 cm») Kolben,
welche zu Dreiviertel mit Hefewasser-15% Saccharose gefüllt wurden.
In jeden dieser kleinen Kolben wurde eine vorher gut gereinigte Filter-
kerze gestellt. Nach Sterilisation wurde das Medium ausserhalb der
Kerze mit dem Bakterium geimpft. Zur Verhütung der Gel-Bildung
wurde das Impfmaterial durch tüchtiges Umschütteln möghchst gleich-
mässig in der Flüssigkeit verteilt. Bei einem Teil der Kolben wurde

gleichzeitig innerhalb der Kerze mit einer Reinkultur von Saccharomyces
intermedius geimpft.

Alle Kolben wurden bebrütet bei 30° C. Nach 30 Stunden konnte ein
erheblicher Unterschied in der Entwicklung festgestellt werden.

In den Kolben mit Hefe (m. H.) zeigte das Medium eine stark kolloidale
Trübung und eine deutlich erhöhte Viskosität. Zehn Stunden später
hatte m. H. das dick-viskose Stadium erreicht, während das Niveau der
Entwicklung in der Kontrolle (o. H.), obwohl noch merklich geringer,
in starkem Masse gestiegen war. Nach im ganzen zwei Tagen war der
Viskositätsunterschied noch gering und bald war der Rückstand von
o. H. nachgeholt.

Die wachstumstimulierende Wirkung der Hefe auf das Bakterium ist
in diesem Falle unzweifelhaft der Ausscheidung von Stoffen zuzu-
schreiben, welche durch die Kerzenwand in das umgebende Medium
diffundiert sind.

b. Vermehrung des Konsortiums und des Bakteriums in Reinkultur in
Saccharose-Feigen- und in synthetischem Medium.

Wenn wir das Verhalten des Konsortiums und des Bakteriums in
Reinkultur in verschiedenen Nährlösungen vergleichen, können wir auch
auf einen im Konsortium tätigen Einfluss der Hefe auf die Entwicklung
der Bakterien schliessen.

Wird eine Reinkultur von Betabacterium vermiforme geimpft in Saccha-
rose-Feigenmedium 1), dann wächst der Organismus darin ziemlich gut.

Das Medium ändert sich in eine einigermassen visköse Flüssigkeit,
wobei der Boden des Kolbens dann und wann die ersten Anzeichen einer
Gel-Absetzung aufweist. Der Grad der Entwicklung ist aber bedeutend
geringer als in Saccharose-Hefewasser. Bei Kultur des Konsortiums im
genannten Feigenmedium hingegen zeigt sich die Entwicklung dieses
Produktes als auffallend gut.

In Anbetracht der reichlichen Produktion von neuen Körnern unter-
liegt es keinem Zweifel, dass das Bakterium sich in dieser Form aktiver
Zeigt als in Reinkultur.

Noch deutiicher kommt dieser Unterschied zum Ausdruck, wenn man
die gleichen Versuche macht in einem Medium, in dem neben Saccharose,

Dieses Medium wird hergestellt, indem man 8 entzwei gerissene, getrocknete
Feigen in 1 Liter Wasser sterilisiert und die Flüssigkeit während einer Woche bei
25° C stehen lässt; danach wird abfiltriert, 15 % Saccharose hinzugefügt und wird die
Lösung aufs neue sterilisiert.

ausschliesslich anorganischer Stickstoff in Form eines Ammoniumsalzes
anwesend ist. Hierbei möge an die blumer'sche Mitteilung erinnert
werden, dass es nicht möglich sei, das Konsortium in einem synthetischen
Medium mit Zucker zu erhalten.

In einer synthetischen Nährlösung, bestehend aus 0.1% KH2PO4, 0.5%
(NH4)2S04, 0.01% MgSOi und 15% Saccharose ist das Wachstum des
Bakteriums in Reinkultur sehr beschränkt. Die Entwicklung ist eigent-
lich nicht mehr als ein „Angehenquot; der Kultur, welches sich äussert
in einer geringen, blau-opalisierenden Trübung kolloidaler Natur;
von einer merkbaren Viskositätserhöhung ist nicht oder kaum die Rede.

Im Gegensatz hierzu zeigte eine Reinkultur von Saccharomyces inter-
medius bei nicht zu schwacher Impfung eine befriedigende Entwicklung in
diesem Medium. Bringen wir in die Kulturflüssigkeit mit Ammonium-
sulfat als Stickstoffquelle eine Anzahl aktiver, im voraus gut gespülter
Tibi-Klümpchen ein, dann zeigt sich nach einigen Tagen bei 25° C eine
unverkennbare Vermehrung der Masse. Allmählich sieht man auch die
Hefe in der Nährflüssigkeit auswachsen. Auffallend war, dass darnach
auch das Bakterium anfing sich in der Lösung zu entwickeln und eine
nicht unbeträchtliche kolloidale Trübung, viel stärker als in der Rein-
kultur, eintrat.

Nach 5—6 Tagen bestand der Ertrag aus oft noch gerade nicht ausein-
andergefallenen Klumpen, die mindestens zweimal so gross waren als
die des Impfmaterials. Bei Untersuchung stellte sich heraus, dass diese
Körner relativ reich an Hefe waren. Von diesem Material wurde
wieder eine Anzahl Stücke in frisches Medium gebracht, wobei das
Anwachsen, obwohl meistens etwas geringer als das erste Mal, dennoch
sehr deutlich war. Die Hefezellen hatten sich hierbei aber noch sehr
stark vermehrt, was den Körnern ein mehr oder weniger kränkliches
und gr^tics ff beschlagenesquot; Aussehen gab.

Als wir die Kultur fortsetzten, stellte sich heraus, dass die Hefeüber-
wucherung sowohl in-wie auswendig,immer grössere Dimensionen annahm,
mit der Folge, dass das Bakterium schUessHch praktisch ganz einging.

Dennoch unterliegt es keinem Zweifel, dass die Anwesenheit der Hefe
im Konsortium eine viel stärkere Entwicklung des Bakteriums im frag-
lichen Medium möglich gemacht hat als diejenige, welche bei Impfung
des Bakteriums allein eintritt.

Mineralmedium mit Ammoniumstickstoff und 10% Saccharose eine
normale Körnerzunahme zeigt, vorausgesetzt, dass diesem Medium noch
0.5% Stärke hinzugefügt wird.

Sie wurde zu diesem Versuch veranlasst auf Grund ihrer Hypothese,
dass die günstige Wirkung des Feigenzusatzes (und die anderer Früchte,
wie z.B. Bananen) zum Saccharosemedium, der in diesen Früchten anwe-
senden Stärke zuzuschreiben wäre. Diese Stärke würde dann besonders
der Mutterstoff sein für die Bildung der Körnersubstanz. Obwohl diese
Hypothese auf Grund von Erwägungen quantitativer Art schon gleich
wenig annehmbar ist, habe ich begreiflicherweise im Obenstehenden
Anlass gefunden, die Versuche von Porchet zu wiederholen.

Ich machte also auch Kulturversuche in den ganz laut Rezept von
Porchet bereiteten synthetischen Medien. Hierbei kam ich zu einem
Ergebnis, dass vollständig abwich von dem Porchet's: es stellte sich mir
nämlich heraus, dass das wohl oder nicht Anwesendsein von 0.5% Stärke
in der saccharosehaltenden Kulturflüssigkeit keinerlei merkbaren Einfluss
auf die Entwicklung des Konsortiums hat.

Auf Grund aller meiner Erfahrungen glaube ich denn auch mit Sicher-
heit sagen zu dürfen, dass die Saccharose das einzige Substrat ist für
die Synthese des Wandstoffes, sowohl für die Reinkultur von Betabac-
terium vermiforme, wie für das Konsortium.

Merkwürdig und unbegreiflich ist es denn auch, dass weder Porchet,
noch Bluher oder Lutz die Bedeutung der Saccharose als des einzig
brauchbaren Substrates für die Synthese des Wandstoffes eingesehen zu
haben scheinen.

Dasselbe gilt in gewissem Sinne auch für Ward, was die Wandstoff-
bildung durch Bacterium vermiforme, als Bestandteil der „Ginger Beer
Plantquot;, anbelangt. Dieser Forscher berichtet zwar, dass Saccharose
ihm in dieser Hinsicht die günstigsten Resultate lieferte, andererseits
aber schliesst er die Brauchbarkeit von Glucose keineswegs vollständig aus.

§ 3. DER EINFLUSS VON KOHLENSÄURE AUF DIE ENTWICKLUNG
VON BETABACTERIUM VERMIFORME IN REINKULTUR.

Aus den im § 2 beschriebenen Experimenten geht wohl deutlich hervor,
dass auf verschiedenen Wegen ein Einfluss der Hefe auf die Entwicklung
des Bakteriums nachweisbar ist.

Hierbei ist zu überlegen, dass die Entwicklung des Bakteriums ja nur
im Anfangsstadium stimuliert wird, während am Schluss von einem
deudichen Unterschied in der Entwicklung keine Rede mehr war. Dieses
bedeutet, dass die Hefe nur die „lag phasequot; des Bakterienwachstums
bedeutend verkürzt. Hat das Wachstum einmal eingesetzt, dann zeigt
es sich, dass Hefewasser -15% Saccharose auch für das Bakterium
allein ein gutes Nährmedium ist, wie z.B. aus der kräftigen Wand-
stoffproduktion hervorgeht, die sich manifestiert entweder durch das
kräftig viskös Werden des Mediums, oder durch die Bildung eines Gels.

Bei dem Filterkerzenversuch liegt denn auch keine Veranlassung vor,
an einen Mangel von primär notwendigen Nahrungsstoffen zu denken.

Wie kann man sich nun denken, dass die aus der Hefekultur diffun-
dierenden Stoffe die initiale Entwicklung des Bakteriums so merkbar
fördern ?

Hier gibt es a priori verschiedene Möglichkeiten. Einerseits scheint es
sehr annehmbar, dass die Entstehung von stark reduzierten Systemen in
der Hefekultur dazu geführt hat, dass auch der mit dem Bakterium
geimpfte Teil der Kulturflüssigkeit beträchthch reduziert ist und es ist
eine bekannte Tatsache, dass dies besonders auch für Milchsäurebakterien
eine unentbehrliche Bedingung für kräftiges Wachstum ist.

Andererseits bestand auch Anlass um in dieser Hinsicht an eine zweite
Möglichkeit zu denken. Zahlreiche, in den letzten Jahren verrichtete
Untersuchungen haben die höchst unerwartete und bemerkenswerte
Tatsache ans Licht gebracht, dass sehr auseinandergehende, heterotrophe
Bakterien für ihre Entwicklung die Anwesenheit freier Kohlensäure in
ihrem Kulturmedium überhaupt nötig haben (Siehe hierfür z.B. Glad-
stone, Fildes und Richardson, 1935).

Dass bestimmte Milchsäurebakterien in dieser Hinsicht keine Ausnah-
me bilden, ist neuerdings noch von Longsworth und Mac Innes (1936)
bewiesen worden.

Unter diesen Umständen schien es mir wichtig zu untersuchen, ob
auch für Betabacterium vermiforme von einem solchen Einfluss der
Kohlensäure die Rede sein konnte.

Hierzu wurde aus der Suspension einer Bakterienreinkultur auf zwei
Saccharosegelatineplatten abgestrichen. Nach Umkehrung der Petri-
schalen wurde in den Deckel einer Kultur ein mit 1.5 cm» 10% Lauge
angefeuchtetes Filtrierpapierchen gelegt.

Nach 5—6 Tagen bei 22° C zeigte es sich, dass in dieser Kultur die
Entwicklung der gelatinösen Kolonien sehr stark hinter der der Kontroll-
kultur zurückgeblieben war. Im ersten Falle gab es nur kleine, gelatinöse
Tröpfchen in der Grösse von 0.3—0.5 mm. Der Beweis, dass die kon-
statierte, starke Hemmung von dem Papierchen mit Kalilauge nicht
beruht auf der austrocknenden Wirkung, welche von der konzentrierten
Lösung auf die Oberfläche der Gelatineplatte ausgeübt wird, wurde
folgendermassen geliefert.

Das Papierchen mit Lauge wurde ersetzt durch ein Schälchen mit
wasserfreiem Natriumsulfat. Es stellte sich nun heraus, dass die Ent-
wicklung auf diesen Platten, trotz einer bedeutenden Anziehung von
Wasser in drei Tagen ihren Rückstand aufholte. Der anfänglich
beobachtete „hemmendequot; Effekt ist also offenbar eine Folge der Kohlen-
säurespannungserniedrigung in der Schale.

Das Resultat dieses ersten orientierenden Versuches hat mich dazu
geführt, das Verhalten des Bakteriums zu untersuchen in absolut kohlen-
säurefreier Atmosphäre. Hierzu wurde in einer Wasserstoffatmosphäre
bei 30° C gezüchtet auf Saccharose- und Glucoseagar.

Auf Grund früherer Erfahrungen wusste ich schon, dass das mikro-
aerophile Bakterium unter diesen Bedingungen sehr gut gedeiht. Über-
zeugender ist dies noch hervorgetreten bei den später zu beschreibenden
Versuchen betreffs der Dissoziationserscheinung auf Glucoseplatten.
Es stellte sich hierbei heraus, dass nur Kultur in Wasserstoffatmosphäre
in langen Reihen von Subkulturen eine konstante Entwicklung verbürgte.

Um nun für den speziellen Versuch, den ich machen wollte, die Atmos-
phäre vollständig kohlensäurefrei zu bekommen, deponierte ich zusammen
mit den Plattenkulturen eine Schale mit 50% Kalilauge in das Gefäss
für anaerobe Züchtung; nachdem ein Vakuum gesogen und Wasserstoff
durchgeleitet worden waren, wurden ausserdem die letzten Reste von
Sauerstoff mit alkalischem Pyrogallol absorbiert.

In einem zweiten Gefäss züchtete ich die Platten in Wasserstoffatmos-
phäre ohne Lauge, wobei zur Sicherung einer völligen Anaerobie der mit
Wasserstoff gefüllte Raum in kurzen Zeitabständen einige Male mit
Wasserstoff durchströmt wurde. Bei Wiederholungen des Experimentes
machte ich den Inhalt des Gefässes auch wohl auf andere Weise, n.l.
mittels einer kleinen Menge Presshefe, sauerstofffrei.

Bei einem Vergleich der Kulturresultate in beiden Gefässen konnte
das Folgende beobachtet werden.

Tagen gut entwickelte, schleimlose Kolonien, die Saccharoseplatten öfters
zusammengeflossene, schleimige — schliesslich weich-gelatinöse -
Kolonien. Die Entwicklung in kohlensäurefreier Umgebung (Gefäss mit
Lauge) blieb auf beiden Nährböden gänzlich aus.

Nach einer Woche öffnete ich dieses Gefäss schnell, ersetzte die Lauge
und die alkalische Pyrogallollösung durch ein wenig Presshefe und leitete
nun, nach Herstellung eines Vakuums, reine Kohlensäure ein.

Der Erfolg war überraschend, denn zwei Tage später fingen die
Kolonien an, sich sehr deutlich abzuzeichnen. Dieser Versuch, den ich
einige Male mit Erfolg wiederholt habe, beweist also, dass Kohlensäure
für die Entwicklung des Bakteriums notwendig ist. Wenn wir weiter
berücksichtigen, dass ohne absichtliche Hinzufügung von Kohlensäure —
d. h. in der Wasserstoffatmosphäre bei Abwesenheit von Presshefe —
auch noch eine Entwicklung eintritt, dann müssen wir wahrscheinlich
daraus schliessen, dass das Wachstum schon ermöglicht wird, wenn die
von dem Bakterium in seinem Stoffwechsel gebildete Kohlensäure nicht
weggenommen wird.

Beim Vergleich von Kulturen in Wasserstoffatmosphäre mit denjenigen,
welche in reiner Kohlensäure entstanden waren, hat sich herausgestellt,
dass bei letzteren die Entwicklung im allgemeinen schneller vor sich ging.

Auch in der Abhandlung Ward's wird schon über die Wirkung der
Kohlensäure gesprochen. Es kann kaum Wunder nehmen, dass Ward
seinerzeit noch nicht den Schluss gezogen hat, Kohlensäure sei für die
Entwicklung eines heterotrophen Bakteriums wie Bacterium vermiforme
unentbehrlich. Wohl schliesst er aber aus seinen Beobachtungen, dass das
Bakterium seine gelatinöse Kapseln (Gel) nur bildet, wenn das Medium
Kohlensäure enthält. Der von ihm beschriebene, umständliche, viele
Wochen dauernde Versuch rechtfertigt diese Schlussfolgerung aber
nicht. Bei diesen Versuchen verwendete er eine Flüssigkeitskultur des
Bakteriums. Während der ersten Periode wurde mit sehr unregelmässigen
Zeitabschnitten die gebildete Kohlensäure weggepumpt und es zeigte
sich Ward nun, dass erst nach dem Zuschmelzen der Kulturröhre (2te
Penode) sich ein Gel absetzte.

Wenn man bedenkt, dass das Medium keinen Augenblick ohne Kohlen-
säure gewesen ist und dass im Gegenteil während der grossen Inter-
valle zwischen den Momenten des Vakuumpumpens die Mengen der
Kohlensäure nicht unbeträchtlich gewesen sind, dann scheint es wohl
übereilt, hieraus auf die essentielle Bedeutung der Kohlensäure für die
Gel-Bildung zu schliessen.

In Anbetracht der grossen Bedeutung, die Ward diesem Ergebnis
beilegt, hielt ich es für angebracht, seine Kulturversuche zu wieder-
holen.

Um die Kohlensäure so effektiv wie möglich zu entfernen, habe ich
aber Lauge verwendet. Kulturröhren mit 5 cc. Hefewasser-15% Saccha-
rose wurden, nach Impfung aus einer jungen Glucose-Flüssigkeitskultur
und nachdem ein Teil versehen war mit einem zweiten Wattenpfropfen
mit einigen Tröpfen 50% Kalilauge und ein Teil mit einem Watten-
pfropfen ohne Lauge, in der Flamme ausgezogen. Die genannten Röhren
wurden evakuiert, wobei das Medium unter dem Einfluss einer sehr
geringen Erwärmung die Gelegenheit bekam, tüchtig auszukochen.

Die Röhren, welche mit laugehaltiger Watte versehen worden waren,
schmolz ich danach direkt zu, während die anderen erst eine Füllung
erhielten mit reiner Kohlensäure bei 1 Atmosphäre.

Bei 30° C war nach einiger Zeit bei allen Kulturen eine gute Ent-
wicklung eingetreten in Form einer viskösen Trübung und eines Gels
unten in der Röhre. Die ziemlich stark wechselende Dicke des Gel-Kissens
stand im umgekehrten Verhältnis zu dem Grad der Viskosität der
Flüssigkeit.

Als der Versuch unter den gleichen Bedingungen wiederholt und die
Kultur ausserdem einige Male tüchtig geschüttelt wurde, blieb jedoch
eine deutliche Gel-Bildung überall aus.

1.nbsp;In anaerober Flüssigkeitskultur ist es nicht möglich, lediglich
dadurch, dass man etwas Lauge in die über der Flüssigkeit stehenden
Gasatmosphäre anbringt, die Entwicklung des Bakteriums ganz zu unter-
drücken. Wir müssen offenbar annehmen, dass unter diesen Bedingungen
die Produktion von Kohlensäure im Medium infolge der Gärungskapazität
der in die Lösung eingebrachten Keime schneller stattgefunden hat als
die Entfernung derselben unter dem Einfluss der Lauge.

2.nbsp;Die Bildung eines Gels kann sehr wohl auftreten in einer Kultur
unter Bedingungen, die im Prinzip denen entsprechen, welche in der
ersten Periode von Ward's Versuch galten.

Neben der Tatsache, dass Kohlensäure wachstumsauslösend und
stimulierend wirkt, ist noch zu erwähnen, dass die Züchtung in einer
reinen Kohlensäureatmosphäre einen sehr deutlichen Effekt hat auf das
Aussehen der sich bildenden gel-artigen Substanz.

unter normalen aeroben Kulturbedingungen nur „scheibenförmigequot;
Kolonien zur Entwicklung brachten, in reiner Kohlensäureatmosphäre
der Habitus dieser Kolonien sich geändert hatte. Das Plattenbild war
gekennzeichnet durch unregelmässige Klümpchen auf der ganzen Linie;
dieser Kolonietypus kann sich übrigens auch unter normalen Kultur-
verhältnissen auf Gelatine zeigen.

Dass der obengenannte Effekt tatsächlich der Kohlensäure zugeschrie-
ben werden konnte, ging hervor aus Kontrollplatten, worauf in Wasser-
stoffatmosphäre der ursprünghche Typus erhalten blieb. Auch bei
anwachsenden Gel-Bröckchen in Flüssigkeitskultur ist die Tendenz der
Kohlensäure, um dem Produkt ein ausgesprochen unregelmässiges,
Tibi-Körner-artiges Aussehen zu geben, ans Licht getreten.

Züchtet man ein Stückchen Gel, z.B. einer scheibenförmigen Kolonie,
in kleinen Kolben mit flüssigem Medium (Hefewasser-15% Saccharose)
einerseits anaerob in reiner Kohlensäure, andererseits anaerob in Wasser-
stoff unter möglichst vollständiger Absorption der Kohlensäure durch
Lauge, dann konstatiert man nach einer Woche (bei 30° C), dass in
beiden Fällen die Kulturflüssigkeit viskös geworden ist und sich auch
ein mehr oder weniger entwickeltes Gel-Sediment gebildet hat. Das
ursprüngliche Impfmaterial ist dann auch angewachsen zu einem tüchti-
gen Klumpen. In der Kohlensäureatmosphäre ist die Form des Klumpens
sehr unregelmässig, gekraust, mit Einschnitten und Furchen versehen,
wodurch das Ganze nur locker zusammenhängt.

Dagegen hat das im MiUeu mit Wasserstoff und mit Lauge ausgewach-
sene Klümpchen ein glatteres und weniger unregelmässigeres Aussehen.

Bei wiederholter Überimpfung in frischem Medium behauptete sich
dieser Unterschied.

Bei Züchtung unter normalen, aeroben Verhältnissen bekommt das
Klümpchen gleichfalls ein mehr oder weniger gekraustes, eingeschnit-
tenes Aussehen.

§ 4. DIE BEDEUTUNG DER HEFE FÜR DIE STICKSTOFFERNÄHRUNG
DES BETABACTERIUM VERMIFORME.

Jetzt bleibt uns noch die nähere Betrachtung des im § 2 dieses Kapitels
beschriebenen Versuchs, der lehrte, dass in der gebrauchten synthetischen
Nährlösung das Bakterium in Reinkultur schlecht und bei Anwesenheit
von Hefe erheblich besser wächst.

Dieser günstige Einfluss der Hefe kommt auch zum Ausdruck in einer
nicht unbedeutenden Vermehrung des Konsortiums in diesem Medium.

Der Umstand, dass die stimulierende Wirkung der Hefe deutlicher in
Erscheinung tritt, je nachdem das Medium ärmer ist in seiner Stick-
stoffernährung, bringt uns von selbst zu einer Betrachtung der „Stick-
stoffernährungquot; bei Milchsäurebakterien.

Bis vor einigen Jahren hatte man immer gedacht, dass Milchsäure-
bakterien für ihren Stickstoff bedarf jederzeit auf ein mehr oder weniger
vollständiges Gemisch von Eiweissbausteinen angewiesen waren. Orla-
Jensen hat dann bewiesen, dass diese Bakterien sich auch in einer synthe-
tischen Nährlösung mit Ammoniumsalzen als Stickstoffquelle durchaus
entwicklen können.

Besonders ist dies der Fall, wenn neben den Ammoniumsalzen auch
einige Aminosäuren in kleinen Mengen im Medium anwesend sind.
Auch dann aber zeigt sich die Entwicklung nur möglich, wenn gleich-
Zeitig Bio-Aktivatoren anwesend sind.

Diese Aktivatoren, wovon der letztere aus verschiedenen Kompo-
nenten besteht, kommen denn auch vor in allen, für Milchsäurebakterien
als ausnehmend geeignet betrachteten stickstoffhaltigen Nährmedien,
wie Hefeautolysat, Hefewasser, Tomatenextrakt, Würze und Milch.

Mit Biospräparaten, die aus Hefeautolysat und Molken bereitet worden
sind, wird die Entwicklung der kokken- und stäbchenförmigen Milch-
säurebakterien stimuliert, nicht nur in synthetischen Medien, sondern
auch in Milch, welche durch eine Noritbehandlung inaktiviert worden ist.
Wir sahen bereits, dass auch Betabacterium vermiforme für seine Ent-
wicklung einen ausgesprochenen Bedarf an organischer Stickstoffver-
bindungen hat, denn in einem rein synthetischen Medium mit Ammo-
niumsalzen als einzige Stickstoffquelle ist die Entwicklung sehr schlecht.
Hefeautolysat, Hefewasser und Tomatenextrakt eignen sich dagegen
ausgezeichnet um den Stickstoffbedarf des Bakteriums zu decken.

Nun hat Nielsen (1937) noch neuerdings in überzeugender Weise
gezeigt, dass Hefe während ihres Wachstums in synthetischer Nähr-
lösung mit Ammoniumsalzen, organische Stickstoffverbindungen ins
Medium ausscheidet, und zwar zeigte es sich, dass diese Ausscheidung
stärker war, je nachdem die Hefe sich kräftiger entwickelte. Nach Beendi-

Orla-Jensen versteht hier unter „Biosquot; offenbar den Hauptbestandteil des
Bios-Gemisches, nach ihm sollte dies wahrscheinlich Pantothensäure sein.

gung des Wachstums trat schhesslich Autolyse ein, die aus der Natur der
Sache gleichfalls mit Ausscheidung organischer Stickstoffverbindungen
verbunden war.

Auf Grund dessen war zu erwarten, dass, wenn man in einer synthe-
tischen Nährlösung im voraus eine Reinkultur von Saccharomyces inter-
medius zur Entwicklung kommen lässt, dieses Medium für das Wachstum
von Betabacterium vermiforme beträchtlich günstiger geworden sein wird.
Der folgende Versuch zeigt, dass dies denn auch wirklich der Fall ist.

In 100 cms Nährlösung mit 0.1% KH2PO4, 0,5% (NH^^SO^, 0.01%
MgS04 und 4% Glucose (pH : ± 7.0) schlug die Hefe, bei nicht allzu
geringer Impfung, richtig an. Die Entwicklung resultierte im Auftreten
eines tüchtigen, grauen Sedimentes. Nachdem ich eine Woche gezüchtet
hatte bei 30° C, filtrierte ich den Inhalt des Kulturkolbens durch eine
Seitz „Keimschichtquot;, worauf sämtliche Hefezellen zurückblieben.

Das vollkommen klare Filtrat wurde einige Zeit gut aufgekocht um
allen Alkohol und alle Kohlensäure, die sich gebildet hatten, zu ver-
treiben. Nach Abkühlung und Nachfüllung mit aqua dest. bis auf das
ursprüngliche Volum, brachte ich die Flüssigkeit auf ein Saccharose-
gehalt von 15% und ein pH von ± 6.0. Die Hälfte der vorhandenen
Flüssigkeit wurde durch eine Keimschicht, die andere Hälfte im Auto-
klaven sterilisiert. Beide Portionen wurden nun mit dem Bakterium
geimpft.

Nachdem sie 3—4 Tage bei 30° C gestanden hatten, zeigten sie eine
deutliche kolloidale Trübung, während auf die Dauer das Medium sogar
mässig viskos wurde. Die stärkste Entwicklung fand statt in dem
Kolben, der bei 120° C sterilisiert worden war. Obwohl die Entwicklung
noch weit hinter der im Hefewasser zurückblieb, war der Effekt doch
deutlich genug um sagen zu können, dass aus den Hefezellen stammende
Stoffe, welche die Entwicklung des Bakteriums günstig beeinflussen,
im Medium anwesend gewesen sein müssen.

Unter Berücksichtigung des Resultates dieses Versuches wird es daher
sehr annehmbar, dass auch in dem Tibi-Konsortium die Entwicklung von
Betabacterium vermiforme günstig beeinflusst wird durch, von den Hefe-
Zellen stammende, organische Stickstoffverbindungen, inkl. der erforder-
lichen Bioaktivatoren.

Dies wird besonders in den Fällen deutUch hervortreten, wo sich das
Konsortium in einem Medium befindet, das arm ist an organischen
Stickstoffverbindungen. Daher unterliegt es keinem Zweifel, dass die
im § 2 dieses Kapitels mitgeteilten Beobachtungen bezüglich der besseren

Entwicklung des Konsortiums als der Reinkultur des Bakteriums in dem
erwähnten synthetischem Milieu, zu einem beträchtlichen Teile der
Stickstoffversorgung des Bakteriums durch die Hefe zugeschrieben
werden muss.

In diesem Zusammenhang möchte ich noch mal zurückkommen auf
die in Kapitel VI, § 3, beschriebenen Beobachtungen von Ward, der in
Tropfenkulturen Stäbchen aus ihren Kapseln schlüpfen sah und dabei
feststellte, dass nur bei Anwesenheit von Hefezellen erneute Einkapselung
stattfand. Ward meint hieraus schliessen zu müssen, dass das Ausschlüp-
fen aus den Kapseln der Einwirkung des freien Sauerstoffes und das
sofort Neu-Einkapseln des Individuums bei Anwesenheit von Hefezellen
der Entziehung des Sauerstoffes zugeschrieben werden müssen.

Die Einkapselungserscheinung möchte ich aber eher als eine Folge des
günstigen Einflusses der Hefe hinsichtlich der Ausscheidung von organi-
schen Stickstoffverbindungen, bezw. von Kohlensäure, betrachten.

Im Anschluss an das Vorhergesagte möchte ich nicht unterlassen zu
erinnern an die schon mehrmals in der Literatur erwähnte Tatsache, dass
Hefen im grossen und ganzen eine „konservierendequot; Wirkung auf sehr
verschiedene Milchsäurebakterien haben, m.a.W. dass Flüssigkeitskul-
turen dieser Bakterien länger lebensfähig bleiben, wenn gleichzeitig eine

Sacchetti (1936) fand Leuconostoc mesenterioides in Mischkultur mit
einer aus Froschlaiche isolierten Hefe nach 10 Monaten noch lebens-
fähig, während die Reinkultur schon nach 1 Monat steril war.

Bei Mischkulturen von Streptokokken mit Hefe zeigte sich diese
Erscheinung ebenfalls.

In den vorhergehenden Paragraphen ist wahrscheinlich gemacht, dass
der Bakterienkomponent im Konsortium einen bedeutenden Vorteil

Wir können uns nun die Frage stellen, ob dieser Vorteil gegenseitig ist,
m.a.W. ob die Entwicklung der Hefe günstig beeinflusst wird durch das

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass unter natürhchen
Bedingungen die saure Reaktion, welche unter dem Einfluss des Bak-
teriums schnell in der Nährflüssigkeit entsteht, die Entwicklung vieler
anderer Bakterien ausschliessen und dadurch die Hefeentwicklung

begünstigen wird. Dem steht dann gegenüber, dass das Bakterium selbst
der Hefe Konkurrenz macht, was den Verbrauch des erforderlichen
Dissimilationssubstrats: des Zuckers anbelangt. Es steht jedoch wohl fest,
dass die Hefezellen gut gedeihen im Konsortium und hierin also offenbaJ
keinen zu grossen Nachteil von dem Bakterium erfahren.

Es muss auf Grund des Vorhergehenden zugegeben werden, dass der
Vorteil, den die Hefe vom Zusammenleben mit dem Bakterium hat, noch
einigermassen problematisch ist.

In obigen Ausführungen ist der Ausdruck Symbiose ledighch in der
wörtlichen Bedeutung von Zusammenleben gebraucht.

Es ist jedoch in der Biologie gebräuchlich das Wort Symbiose zu reser-
vieren für diejenigen Typen des Zusammenlebens, wobei die fraglichen
Organismen aus diesem Zusammenleben gegenseitig Nutzen ziehen. Wir
wollen also hier die Frage stellen, ob ein Grund vorhanden sei zur An-
nahme, dass die Tibi-Körner auch in dieser engeren Bezeichnung einen
Fall von Symbiose darstellen. Diese Frage kann nur beantwortet werden
im Lichte unserer allgemeinen Kenntnis des Symbiose-Phänomens.
Ohne hierauf näher eingehen zu wollen — ich verweise hierzu z.B. auf
die Monographie von Caullery (1922) - darf wohl gesagt werden,
dass man allmählich eine grosse Anzahl von Symbiosefällen (im wört-
lichen Sinne) kennen gelernt hat, welche so ziemlich eine kontinue Über-
gangsreihe bilden vom ausgesprochenen Parasitismus bis zur „echtenquot;
oder mutualistischen Symbiose.

Diese Übergangsformen sind nun dadurch gekennzeichnet, dass
einerseits kein schädlicher Einfluss auf einen der Symbionten festzu-
stellen ist, während andererseits ebenso wenig mit Sicherheit behauptet
werden kann, dass beide Symbionten von dem Zusammenleben profi-
tieren. Für diejenigen Fälle, wobei der günstige Einfluss des Zusammen-
lebens nur einem der Organismen zu Gute kommt (einseitige Symbiose)
hat man wohl spezielle Bezeichnungen eingeführt. So hat Schneider
(Vergl.: Engler-Prantl 2e. Aufl., 8e. Band 1926) hierfür den wenig
glücklichen Ausdruck Nutrizismus eingeführt.

Caullery spricht hierbei von Kommensalismus, während auch noch ein
dritter Ausdruck: Synäkie in der Literatur vorkommt (vergl. hierfür z.B.
Reichensperger im Handwörterbuch der Naturwissenschaften Bd IX
1913, S. 921).

nicht genau an diese Begriffsbestimmung häh und Caullery z.B. auch
Fälle mit einem einseitig, gering mutualistischen Einschlag noch zum

Für bestimmte, ebensowenig scharf umgrenzte Fälle, wobei die Sym-
biose wohl unverkennbar mutualistisch ist, aber der Vorteil für einen der
Symbionten beträchtlich überwiegt, hat Schwendener den Ausdruck
Helotismus eingeführt. Man berücksichtigt dann, dass die Sicherstellung
des Fortbestehens desjenigen Symbiontes, der den Vorteil verschafft,
vor allem von Bedeutung ist für den nutzniessenden Symbionten, eine
Situation, welche im Worte Helotismus richtig zum Ausdruck kommt.

Wenn wir nun die Tibi-Symbiose betrachten, dann dürfen wir auf
Grund der in den vorherigen Paragraphen beschriebenen Versuche sicher
schliessen, dass die Hefe unter verschiedenen Verhähnissen einen unver-
kennbar günstigen Einfluss ausübt auf die Entwicklung des Bakteriums.

Die Versuche haben ergeben, dass Kohlensäure in niedriger Konzen-
tration einerseits unentbehrlich ist um das Wachstum des Bakteriums
auszulösen und dass andererseits das einmal angefangene Wachstum —
als auch die Produktion des Wandstoffes - durch etwas höhere Kohlen-
säurekonzentration in der umgebenden Atmosphäre deutlich gefördert wird.

Dieser Tatsache darf der günstige Einfluss der Hefe auf das Bakterium
gewiss zum Teil zugeschrieben werden.

Andererseits hat sich herausgesteUt, dass in einer synthetischen Nähr-
lösung mit Ammoniumstickstoff das Wachstum einer Reinkultur des
Bakteriums sehr günstig beeinflusst wurde durch eine vorherige Ent-
wicklung der Hefe. Dieses Resultat muss unzweifelhaft der Tatsache
zugeschrieben werden, dass die Hefe im Medium organische Stickstoff-
verbindingen, welche für das Bakterium, bei ausschliesslicher Anwesen-
heit von anorganischem Stickstoff unentbehrlich sind, ausscheidet.

Da es andererseits Zweifel unterliegt, ob das Bakterium fördernd wirkt
auf die Entwicklung der Hefe, ist die Tibi-Symbiose wahrscheinlich am
besten als einen Fall von Kommensalismus oder Synökie zu betrachten.

Schliesslich muss hier noch eine andere Frage in Betracht gezogen
werden. In dem Vorhergehenden sind die Tibi-Körner als das Produkt
des Zusammenlebens von Betabacterium vermiforme und Saccharomyces
intermedius wiederholt als Konsortium angedeutet. Es ist jedoch zweifel-
haft, ob der Gebrauch dieses Ausdrucks, den man auch schon bei Blumer
antrifft, genau genommen, berechtigt ist.

Reinke (1894), der diesen Ausdruck für das Zusammenleben von Alge
und Pilz, sowie dieses in den Flechten realisiert ist, einführte, ist offenbar

geneigt, diesen zu reservieren für diejenigen Fälle, in denen die zusammenle-
benden Organismen eine neue, selbständige morphologische Einheit bilden.

Ist diese Bedingung nun auch bei den Tibi-Körnern erfüllt? Für die
Beantwortung dieser Frage muss in erster Linie darauf hingewiesen
werden, dass man beim Tibi-Korn schwerlich von einer spezifisch inneren
Struktur, bezw. von einer spezifisch äusseren Form sprechen kann. Ist
doch die Verteilung der Hefe in und auf dem Korn gar nicht planmässig.

In Anbetracht der Tatsache, dass über das natürhche Vorkommen der
Tibi-Körner eigentlich alle Angaben fehlen, kann man die Möglichkeit
nicht ausschliessen, dass alles bisher studierte Tibi-Material einen und
denselben natürlichen Ursprung hat und daraus durch Menschen-
hand weitergezüchtet ist. Damit wäre dann gesagt, dass wir in den
Tibi-Körnern mit einer rein zufällig eingetretenen Assoziation zweier
freilebender Mikroorganismen zu tun hätten.

Auch dieser Gesichtspunkt macht es nun eigenthch zweifelhaft, ob das
Tibi-Korn strikt genommen unter dem Begriff des Konsortiums falle,
wie dies durch Reinke definiert ist.

Jedoch kann man darauf hinweisen, dass im Tibi-Korn doch auch wohl
einige Äusserungen einer spezifischen Morphologie zu finden sind. Ich
erinnere dafür an das typische Vorkommen der im Tibi-Korn anwesenden
Bakterienkapseln: ihre ausgesprochene Schlangenform, ihre Schlank-
heit und ihre scharfe Umgrenzung (feste Konsistenz des Wandstoffes).

Zieht man dies alles in Betracht und ferner auch, dass Untersuchungen
betreffs des natürhchen Vorkommens des Tibi-Produktes wohl noch mal
zu Überraschungen führen können, dann scheint es wohl zulässig um
auch für dieses Produkt der Assoziation zweier Mikroorganismen vor-
läufig den Ausdruck Konsortium zu gebrauchen.

Zur Bereitung einer grösseren Menge Wandstoff in Pulverform, impfte
ich 800 cm3 Hefewasser-15% Saccharose (ohne Kreide) mit einigen
cm3 einer viskösen Reinkulturflüssigkeit. Da Gel-Bildung vermieden
werden sollte, wurde die Kultur oftmals gut geschüttelt.

Der ganze Kolbeninhalt war schon nach 4 Tagen (30° C) in eine sehr
dicke, visköse Masse verändert und enthielt zahlreiche Kohlensäuregas-
blasen.

Bevor ich nach 14 Tagen den Wandstoff einer weiteren Behandlung
unterzog, machte ich mit 10 cm® eine quantitative Bestimmung und zwar
mit der Alkohol-Präzipitierungsmethode von Tarr und Hibbert (1931).

Auf diese Weise fand ich als Trockengewicht 0,501 gr, was bedeutet,
dass ungefähr ein Drittel des ursprünglichen Saccharosegewichtes in der
Form eines allerdings unreinen Wandstoffes zurückgefunden wurde.

Zur Verarbeitung des Wandstoffes in Pulverform benützte ich die von
Beijerinck (1912, A) für die Dextranbereitung aus Betacoccus arabi-
nosaceus verwendete Methode. Der gesamte Kolbeninhalt wurde in ein
grosses Becherglas übergegossen und mit 96% Alkohol genau auf einen
Gehah von 50% gebracht.

Unter sorgfältigem Umrühren entstand ein voluminöses, elastisches,
teigartiges Präzipitat, welches nach dem Sinken mit der Hand ausgedrückt
werden konnte. Nach nochmaligem gründlichem Nachspülen mit 50%
Alkohol liess ich die Substanz bei 45° C trocknen. Zur weiteren Reinigung
wurde alles wieder in kochendem Wasser zu einer egalen kleisterartigen
Masse verrieben. Das Ganze wurde in einen Buchner-Trichter gebracht
und zweimal mit kochendem Wasser gewaschen um alle in Wasser
lösUchen Stoffe zu entfernen. Hierauf wurde wieder soviel Alkohol
(96%) zugesetzt, bis eine 50% Lösung zustande kam.

Nach dem Abfiltrieren, Nachspülen und Trocknen des Präzipitates
wurde die Masse zu Pulver zerrieben und dieses weisslich-lichtgraue,
hygroskopische Pulver bei 45° C aufgehoben.

Bei diesem Vorgehen wurde also einer weitgehenden Reinigung des
Produktes von löslichen Kohlehydraten, (event. Reste von Saccharose,
Glucose, Fructose) nachgestrebt. Allerdings werden bei dieser Methode
die eigentlichen Bakterienkörper, d.h. die darin vorkommenden, m
Wasser und in 50% Alkohol unlöslichen Bestandteile — hauptsächhch
also Eiweissstoffe und deren höhere Abbauprodukte — nicht entfernt.
Zur Erlangung eines vorläufigen Eindruckes der Wandstoffzusammen-
setzung schien diese zurückbleibende Verunreinigung nur von germger
Bedeutung.

§ 2. EINIGE EIGENSCHAFTEN DES WANDSTOFFPRÄPARATES.
Das auf die soeben beschriebene Weise erhaltene Pulver war selbst
nach langem Kochen in Wasser nur sehr wenig löslich. Die fehling'sche
Reaktion war negativ, während Jod keine Blaufärbung gab.

Im Anschluss an Mitteilungen früherer Forscher über den Wandstoff
von Leuconostoc mesenterioides versuchte ich mein Produkt in verdünnter
Lauge in Lösung zu bringen. Inwieweit hiermit aber eine mehr oder
weniger eingreifende Veränderung des Produktes zusammengeht,

Eine kleine Quantität von diesem Produkt wurde längere Zeit mit
kochendem Wasser behandelt, bis es zu einer flockigen Masse aufge-
quollen war. Nach Abkühlen wurde dann soviel 10% Kahlauge hinzu-
gefügt, bis eine finale Laugenkonzentration von 3—4% erreicht war.

Schon bei einer Konzentration von 0.015% des Pulvers entstand eine
blau-opalisierende Flüssigkeit. Obwohl es unmöglich war eine spezifische
Drehung dieser nur wenig durchsichtigen Flüssigkeit genau zu bestimmen,
erwies sie sich doch deuthch rechtsdrehend.

In einer 0.1% Lösung konnte ich unter Zuhilfenahme einer 1 dm
langen Röhre den annähernden Wert der Drehung ablesen. Sie betrug
ungefähr -fO.18 — 0.21°, aus der sich die spezifische Drehung dieser
Wandstofflösung auf etwa 180 bis 210° berechnen lässt.

Unter Anwendung der Säurehydrolyse wurde hierauf untersucht, aus
welchen Bausteinen der Bakterienwandstoff zusammengesetzt ist. Es
erwies sich, dass bei der unten beschriebenen Hydrolysemethode eine
Lösung erhalten wurde, welche die fehlino'sche Lösung kräftig reduzierte.

Die Art des gebildeten Zuckers wurde durch quantitative Reduktions-
besdmmungen, kombiniert mit polarimetrischen Bestimmungen, näher
untersucht. Schliesshch wurden die Ergebnisse noch mit der quanti-
tativen Vergärungsmethode verifiziert.

Zur Hydrolyse benützte ich die Methode, welche das „Warenwet
(Jam en Limonade Besluit)quot; zur quantitativen Hydrolyse des Dextrins
vorschreibt.

Nach einigen orientierenden Proben, konnte ich jedoch feststellen, dass
die Zeit des Erhitzens in diesem Falle ziemhch verkürzt werden konnte,
ohne dass hierdurch das Reduktionsvermögen des Hydrolysates beein-
trächtigt wurde.

Dies brachte mich schliesslich zur folgenden Methode: 500 mgr Pulver
wurden abgewogen und dann der Hydrolyse unterzogen, indem wir es
70 Minuten hindurch in 50 cm» 3% HCl an einem Rückflusskühler
gelinde kochten. Nachher wurde die hchtgelb gefärbte Lösung mit
10% KOH neutralisiert; hierauf wurde das Ganze unter Nachspülen in
einen Kolben von 100 cm^ gegossen und mit aqua dest. auf 100 cm®
aufgefüllt.

In der Flüssigkeit wurde beim Gebrauch einer 2 dm langen Polari-
meterröhre eine Rechtsdrehung von 0,52° festgestellt. Nimmt man an,
dass ausschliesslich Glucose vorhanden ist, [alü = 52,5°, dann folgt
hieraus, dass 495 mgr Glucose pro 100 cm® vorhanden sein würden. Dies
besagt denn auch, dass in diesem Falle aus 500 mgr Wandstoffpräparat
495 mgr Glucose gebildet worden sind.

In zweiter Linie wurde von dem auf 100 cm® verdünnten Hydrolysat
die fehling-Reduktion nach Schoorl bestimmt.

Die mittleren Werte aus mehreren Bestimmungen ergaben: 10 cm®
Flüssigkeit verbrauchten 14,12 cm® 0,1049 N, oder 14,81 cm® 0,1 N
Thiosulfat. Nach der Tabelle bezieht sich dies auf 48,6 mgr Glucose, was
also bedeuten würde, dass aus 500 mgr Wandstoff 486 mgr Glucose
entstanden sein sollen.

Die befriedigende Übereinstimmung dieser Resultate mit jenen oben
erhaltenen polarimetrischen lässt uns zu dem Schluss kommen, dass
bei der Hydrolyse in der Tat Glucose als einziger Zucker entstanden ist.

Um hierüber noch grössere Sicherheit zu bekommen, wurde ebenfalls
eine biochemische Analyse nach der Gärungsmethode unternommen.

Hierzu wurde das im Masskolben zurückgebliebene Quantum bis zu
Trocken eingedampft und dieser Rest in Hefewasser bis auf 15 cm®
aufgelöst. (Das pH betrug 6.0). 1 cm® dieser Flüssigkeit wurde in dem
quantitativen Vergärungsapparat von van Iterson-Kluyver vergoren.
Das Volum der gebildeten Kohlensäure wurde abgelesen und hernach auf
0° C und 760 mm umgerechnet. Für die gelöste Kohlensäure wendete ich
die von Kluyver angegebene Korrektion von 1,2 cm® Kohlensäure an

(1914) Um sicher zu sein, dass nicht etwa vorhandene schädliche Stoffe
die Gärung behindern, wurde zur Kontrolle in einem zweiten Apparate
1 cm® mit einer Zugabe von 20 mgr Glucose vergoren. Die Gärung fand
mit einer Reinkultur von Saccharomyces cerevisiae (Presshefe) statt.

Das totale auf 0° C und 760 mm umgerechnete Kohlensäurevolum
betrug im ersten Apparate 4,30 cm®, welcher Wert mit 17,2 mgr Glucose
übereinstimmt. Die pehlinc'sche Reaktion an der ausgegorenen Flüssig-
keit angestellt, war negativ.

Im zweiten Apparat betrug das gesamte auf 0° C und 760 mm umge-
rechnete Kohlensäurevolum 9.30 cm®. Ziehen wir hiervon die 4.30 cm®
des ersten Apparates ab, dann folgt hieraus, dass aus den hinzugefügten
20 mgr Glucose 5.0 cm® (auf 0° C und 760 mm umgerechnet) frei kamen.
Die zu erwartene Menge wurde also gebildet, ein Beweis, dass die
Vergärung selbst im zweiten Apparat quantitativ verlaufen war.

Von dem eingedampften Hydrolysat wurde sowohl vor als auch nach
erfolgter Gärung die reduzierende Wirkung auf die pehlinc'sche Lösung
festgestellt.

Hieraus ergab sich, dass der Rückgang in Reduktionswert, welcher von
der Gärung bewirkt war, in der Annahme, dass nur Glucose vergoren
worden ist, 16.25 mgr dieser Zuckerart entsprach. Dieser Betrag stimmt
in befriedigender Weise mit dem Wert 17.2 mgr überein, den wir aus
den Ergebnissen der quantitativen Vergärung berechneten.

Auch dieses Resultat unterstützt daher die bereits gemachte Schluss-
folgerung, dass das Wandstoffpräparat bei der Säurehydrolyse nur
Glucose aufliefert.

Die im vorigen Paragraphen mitgeteilten Resultate über die Hydrolyse
des Wandstoffpräparates lassen nicht daran zweifeln, dass der Wandstoff
von Betabacterium vermiforme zu den Polysacchariden gerechnet werden
muss. Weiterhin ist zu bedenken, dass die quantitative Untersuchung
der optischen Drehung, des Reduktionsvermögens und der Vergärbarkeit

') Im Delfter Institut hat sich schon lange herausgestellt, dass dieser Wert eigent-
lich etwas zu hoch ist. Die Erfahrung aber lehrt, dass bei der Annahme dieses Wertes
bei gleichzeitigem Gebrauch der durch Kluyver festgestellten Umrechnungskonstanten
nur sehr geringe Fehler gemacht werden. Will man die tatsächlichen Werte für die
gelöste Kohlensäure anwenden, dann müssen erst andere Umrechnungsfaktoren fest-
gestellt werden.

des Hydrolysats zum Schlüsse führt, dass Glucose der in quantitativer
Hinsicht weitaus wichtigste Baustein des Wandstoffes ist. Doch braucht
hieraus noch nicht geschlossen zu werden, dass Glucose nun auch der
einzige Baustein des betreffenden Polysaccharids ist.

Falls dieses tatsächlich die empirische Formel (CgH^oOg)!! besitze,
hatte doch bei der quantitativen Hydrolyse aus 500 mgr Wandstoff
550 mgr Glucose entstehen müssen, während in Wirklichkeit maximal
495 mgr Glucose aufgefunden wurden. Dieses Manko lässt die Möglich-
keit offen, dass im Wandstoff neben Glucose ein oder mehrere andere
Bausteine vorhanden sind.

Das Manko bei der Hydrolyse kann aber auch darauf zurückzuführen
sein, dass das Präparat nur bei niederer Temperatur (45° C) getrocknet
war und daher noch Wasser enthielt. Auch kann durch die unvermeidliche
Erhitzung bei der Hydrolyse eine geringe Zerstörung von Glucose statt-
gefunden haben. Dies unterstützen einige, bei der Hydrolyse von Stärke
gemachte Beobachtungen. Wenn man also vorläufig annimmt, dass der
Wandstoff von Betabacterium vermiforme ein Glucosepolymer ist, dann
wird man sofort an die Tatsache erinnert, dass man auch bei dem so oft
schon untersuchten Wandstoff von Leuconostoc mesenterioides zum glei-
chen Schluss gekommen ist.

Im Vorhergehenden haben wir schon des öftern auf die grosse Über-
einstimmung der Wandstoffe bei den beiden Bakterienarten hingewiesen.
Am stärksten kommt diese Übereinstimmung dadurch zum Ausdruck,
dass merkwürdigerweise in beiden Fällen die Wandstoff bildung streng
an das Vorhandensein von Saccharose im Nährmedium gebunden ist,
während im Wandstoff doch nur Glucose als Baustein vorkommt.

Die bereits schon lange bekannte Tatsache, dass weder Glucose, noch
Invertzucker zur Wandstoffsynthese zu gebrauchen ist, entbehrt noch
immer einer Erklärung.

Angesichts dieser Lage ist der Schluss berechtigt, dass der Wandstoff
von Betabacterium vermiforme zu derselben Klasse von Verbindungen
gehört als der Wandstoff von Leuconostoc mesenterioides, an welchem man
den Namen Dextran gegeben hat.

Es wird diese Auffassung ausserdem noch durch die ungefähre Be-
stimmung des optischen Drehungswertes verdünnter Lösungen in Lauge
unterstützt. Bei von Lippmann (1904) findet man doch für die spez.
Drehung von Leaconostoc-Dextran in laugenhaltigen Lösungen ausein-
andergehende Werte, die zwischen 195° und -f227° liegen.

Konfiguration und die molekulare Struktur der beiden Wandstoffe —
u.a. unter Hinanziehung der Äöntgen-Untersuchung — die Frage be-
antworten, wie weit die Übereinstimmung zwischen beiden Polysac-
chariden geht

1) Mit einer derartigen Untersuchung ist inzwischen von Dr. M. Stagey in Bir-
mingham ein Anfang gemacht worden; die dabei erhaltenen Resultate werden wahr-
scheinlich bald publiziert.

Eines Tages beobachtete ich zufäUigerweise, dass nicht sterihsierte, in
strömendem Wasser gut gespülte und im Eisschrank aufbewahrte Tibi-
Klümpchen nahezu ganz in eine ziemhch dünne, trübe Flüssigkeit
verändert waren.

Deutlich war eine Trennung in ein unlösliches, breiiges Sediment, das
noch Reste in Auflösung befindlicher Klümpchen enthielt, und in einer
trüben darüberstehenden Flüssigkeit festzustellen. Die Vermutung, dass
sich dieser Prozess schneller abspielen würde, wenn man die Körner
bei 30° C stehen lässt, traf zu. Die schönen, harten Dextranklümpchen
fielen langsam ein und wurden zusehends feuchter und breiiger, während
gleichzeitig die Kontouren der Klümpchen undeutlicher wurden. Bereits
nach zwei bis drei Wochen war das Volum auf die Hälfte verringert und
konnte die breiige dünne Masse durchgeschüttelt werden.

Im mikroskopischen Bild erschienen in der Flüssigkeit zahlreiche
grösstenteils tote Hefezellen und stäbchenförmige Individuen des Tibi-
Bakteriums. Gleichzeitig fielen mir jedoch zahlreiche bewegliche und
aufgeschwollene sporenführende Stäbchen auf. Es entstand hierdurch die
Vermutung, dass eine als Infektion aufgetretene Bakterienart für die
Verflüssigung der Tibi-Klümpchen verantwortlich war.

Im Zusammenhang hiermit sei auf Beijerinck (1912, A) verwiesen,
welcher bereits feststellte, dass der Wandstoff von Leuconostoc mesenteri-
oides von verschiedenen sporenführenden Bakterien angegriffen werden
kann. Auch Sacchetti stellte neulich fest, dass das sporenführende
Bakterium Bacillus vulgatus imstande ist den genannten Wandstoff
anzugreifen.

Ich strich daher eine nicht zu sehr verdünnte Suspension dieses Breies
auf eine Peptonagarplatte und bebrütete sie bei 35° C. Dies ergab ein
nahezu einheitliches Bild kleiner, ziemhch dünner, wässerig-durchsich-
tiger Kolonien (1 mm), welche auf einigen feuchten Stellen Ausläufer
bildeten.

Dieser auf genannten Boden zur Reinkultur gebrachte Organismus
wurde auf seine wandstoffangreifende Wirkung geprüft. Nach Impfung
dieses Bakteriums in Röhrchen mit sterilisierten Tibi-Klümpchen fand
ein kräftiger Abbau der Masse statt i).

Im mikroskopischen Präparat sehr junger Kulturen zeigten sich meist
kleine, gerade bis leichtgebogene, sehr bewegliche und zum Teil paarweise
auftretende Stäbchen. Nach Methylenblaufärbung zeigten sich oft viele
auffallend dunkler gefärbte Granula.

In etwas älteren Kulturen von Peptonagarplatten war der grösste Teil
der Bakterien zentral stark aufgeschwollen, infolge der Anwesenheit
einer grossen, ovalen Spore.

Abgesehen von einigen Ausnahmen, ist das Auftreten von solchen
Klostridien bei der Sporenbildung hier ein typisches Merkmal. Die
Abmessungen der normalen Stäbchen lagen zwischen (1,5—5) X (0,6—1)^.
Für die Sporen betrugen sie 1,8—1,5 /(.

Die Organismen sind Gram-negativ, katalase-positiv und besitzen
peritriche Zilien (Färbung nach Zettnow). Die Gelatineverflüssigung
war negativ. Beim Vergleich der verschiedenen Nährböden stellte sich
heraus, dass die Entwicklung auf Hefeagar -2% Glucose -2% Kreide
besser war als auf Platten ohne Kreide. Das Vorhandensein von Glucose
ist deshalb günstig, weil in der ersten Zeit die Sporenbildung unterdrückt
wird.

Auf Glucose-Kreideboden entstehen trockenglänzende, cremefarbige
Kolonien von 1—1,5 mm, welche ziemlich platt sind und zentral etwas
kegelförmig anschwellen. Ihre Konsistenz ist zäh-schleimig. Der Strich-
kultur auf Schrägagar mit Kreide führt zur Bildung eines dünnen elasti-
schen Häutchens. Das mikroskopische Bild dieser trocken-zähen Masse
zeigt uns amorphe Schleimflocken, in welchen viele Stäbchen eingebettet
sind. Ausserhalb dieser Substanz sind die Stäbchen entweder nackt oder
von einer Kapsel umgeben, welche bei dem einen sehr dünn und beinahe
nicht zu unterscheiden ist, bei anderen wiederum deuüich und beträcht-
lich dicker ist (0,75 Für eine auffällige Produktion dieses zähen Wand-

1) Im Delfter Laboratorium hat Ir. Soeters (1936) weiter gezeigt, dass die Tibi-
Körner ebenfalls völlig abgebaut werden unter dem Einfluss eines obligat-anaeroben
Sporenbildners: BojcUIus cellulosae dissolvens, einer aus menschlichen Fäkalien iso-
lierten Art.

Bezüghch des Stoffwechsels wurde in erster Linie die Eigenschaft der
Wandstoffhydrolyse untersucht. Zu diesem Zwecke impfte ich das
Bakterium in Kolben von 300 cm» Inhalt mit 50 cm» Peptonwasser, in
welchem vor der Sterihsation 2 Gramm getrocknete Tibi-Klümpchen
zugefügt worden waren. Beim Züchten bei 35° C fand eine schnelle
Entwicklung des Bakteriums statt, bald ging ein sichtbares Angreifen der
Tibi-Klümpchen hiermit zusammen. Nach 5—6 Tagen waren diese voll-
ständig verflüssigt, während auf dem Boden des Kolbens doch noch ein
flockiges Sediment vorhanden war. Im gleichen Kulturmedium unter-
suchte ich die optimale Temperatur für die Wandstoff hydrolyse und zwar
bei Temperaturen von: 50°, 45°, 40°, 37°, 35° und 30° C.

Als Optimaltemperatur kommt 40° C in Frage, obwohl 37° und 35° C
in nichts davon abwichen. Falls keine andere Temperatur genannt wird,
beziehen sich die folgenden Experimente auf 35°—37° C.

Fortgesetzte Untersuchungen lehrten, dass die Geschwindigkeit,
womit die Tibi-Körner abgebaut wurden, nicht allein von der Temperatur,
sondern auch in hohem Masse von der Aeration der Kultur abhängig
war. Je grösser der Kolben ist, d.h. je grösser die Oberfläche der Kultur-
flüssigkeit wird, um desto schneller verschwinden die Tibi-Klümpchen;
darum vollzieht die Hydrolyse sich in Kulturröhren langsamer.

Ausserdem untersuchte ich, inwiefern das Bakterium gärfähig ist
und impfte hierzu die Kulturen in Gefässchen nach Einhorn, welche
Peptonwasser mit 2% Glucose enthielten. Es trat keine Gasbildung auf,
während das Wachstum hauptsächlich auf den offenen Arm beschränkt
bheb.

Ferner wurde untersucht, wie verschiedene Zucker: Glucose, Fructose,
Galactose, Saccharose, Maltose und Lactose in 1% Konzentration
in Peptonwasser unter aeroben Bedingungen das Wachstum beeinflussten.
Es zeigte sich, dass die Entwicklung nach dem Grade der Trübung
beurteilt, bei den Disacchariden auffallend stärker war als bei den Mono-
sacchariden (Vergl. auch Seite 88-89). Bei den letztgenannten war kaum
ein Unterschied mit Kulturen in Peptonwasser allein zu sehen.

Dieser kennzeichnende Unterschied kann nicht dem gemeinsamen
Sterihsieren von Peptonwasser und den Zuckerarten zuzuschreiben sein,
da beim gesonderten Sterihsieren das gleiche Resultat auftritt.

Wurden Kulturkolben mit Peptonwasser 1% Glucose oder mit Pepton-
wasser und sterilisierten Tibi-Klümpchen nach dem Impfen mit dem
Bakterium unter anaeroben Bedingungen belassen, dann war nach Be-

brütung bei 37° C selbst nach 3 Wochen weder von einer Entwicklung
noch von einer Körnerverflüssigung etwas zu bemerken. Als ich nach
dieser Zeit der Luft Zutritt verschaffte, trat sofort eine gute Entwicklung
ein. Nach einer Periode von 3 Wochen habe ich in der genannten Pepton-
wasser-I% Glucose-Kultur eine quantitative Bestimmung des Glucose-
verbrauches und der Säurebildung angestellt. 0,41% Glucose waren
innerhalb dieser Zeit verschwunden, während die Azidität nur gering
war, 0,40 m® N pro 100 cm® Kulturflüssigkeit.

An der Hand aller diesen Kriterien bestand kein Zweifel, dass das unter-
suchte Bakterium zur grossen Gruppe der aeroben, sporenbildenden
Bakterien der Gattung Bacillus gehörte.

Eine systematisch durchgeführte Untersuchung zur Identifizierung
des isolierten Bakteriums mit einer der zahlreichen bereits beschriebenen
Arten dieser Gattung, muss heutzutage als undurchführbar gelten. Man
kann nur feststellen, dass das Bakterium nicht identisch ist mit einer der
besser bekannten Arten der Gattung Bacillus. Hiergegen sprechen ver-
schiedene Eigenschaften insbesondere das Auftreten von Clostridium-
Formen während der Sporulation. In dieser Hinsicht zeigt sich mehr
Übereinstimmung mit Aerobacillus polymyxa und Zymobacillus macerans
(siehe Kluyver und van Niel, 1936), obwohl sich das neue Bakterium
von diesen Arten wiederum durch das Fehlen einer Gärung deutlich
unterscheidet. Da von diesen Arten bekannt ist, dass sie verschiedene
Pflanzengewebe zum Zerfall bringen, schien mir eine Untersuchung
inwieweit sie ebenfalls den Wandstoff der Tibi-Klümpchen anzugreifen
vermögen, erwünscht. Deshalb wurden Reinkulturen beider Bakterien-
arten in Kolben mit Peptonwasser und Tibi-Klümpchen geimpft; jedoch
zeigte sich auch auf die Dauer kein Zerfall der Klümpchen.

Mehr versprach ich mir von einem Vergleich der neu isolierten Art mit
den Beschreibungen einiger Stämme aerober, sporenbildender Bakterien,
welche in den letzten Jahren hinsichtlich ihrer Eigenschaft den Wandstoff
bestimmter anderer Bakterien — insbesondere von Pneumococcus-Typen —
aufzulösen, von sich reden machten. Die ersten Forscher, die eine
solche Bacillus-kn isolierten, waren Dubos und Avery (1931). Sie isolier-
ten aus dem Boden der „cranberry bogs of New Jerseyquot; ein bewegliches,
sporenbildendes Bakterium, welches die Fähigkeit besass um das kap-
sulare Polysaccharid der virulenten S-Variante Typus III Pneumococcus
abzubauen. Injizieren vom aus den Kuhuren der sporenbildenden Bak-
terien bereiteten, hydrolysierenden Enzym in Versuchstiere, welche
mit lebenden, virulenten Pneumococcen vorher infiziert waren, bracht

einen Schutz dieser Tiere zuwege. Übereinstimmende, wahrscheinlich
selbst identische Stämme dieser sporenbildenden Bakterien, welche
ebenfalls den Wandstoff der genannten Pneumococcus-Typen auflösen,
wurden später von Sickles und Shaw isoliert und ausführlich beschrie-
ben (1933 und 1934).

Diese Forscher vereinigen die von ihnen isolierten Stämme in einer
neu aufgestellten Art, der sie den Namen Bacillus palustris geben. Da die
Beschreibung dieser Art in befriedigender Weise mit der oben von mir
für meinen Stamm gegebenen übereinstimmt, scheint mir eine vorläufige
Einordung in die Art Bacillus palustris vollauf angebracht.

Zu einer vollständigen Identifizierung kann allerdings erst geschritten
werden, wenn sich herausstellen würde, dass die Stämme der amerikani-
schen Forscher imstande sind das Tibi-Dextran aufzulösen und
umgekehrt mein Stamm auch das Typus III Pneumococcus Polysaccharid
aufzulösen vermag. In dieser Hinsicht ist aber ein gewisser Vorbehalt zu
betrachten, da die Wirkung der hydrolysierenden Bakterien von den
amerikanischen Forschern als streng spezifisch für das Polysaccharid
des Typus III Pneumococcus beschrieben wird: sogar die Polysaccharide
der Typen I und II werden nicht angegriffen.

Ausserdem steht fest, dass die Wandstoffe der Pneumococcen in chemi-
scher Hinsicht vom Tibi-Wandstoff abweichen, denn in den Pneumo-
coccen-Wandstoffen sind Uronsäure-Bausteine mit Sicherheit nachge-
wiesen worden. Um aber das Aufstellen neuer überflüssiger Arten zu
vermeiden, will ich das von mir isolierte Bakterium bis auf weiteres als
Bacillus palustris bezeichnen.

Wie bereits bemerkt wurde, ist das gereinigte Dextranpräparat in kal-
tem Wasser gar nicht, in kochendem Wasser nur sehr wenig löslich. Um
nun festzustellen, wie schnell eine bestimmte Gewichtsmenge des pul-
verförmigen Dextrans von Bacillus palustris hydrolysiert (aufgelöst) werden
kann und inwieweit gleichzeitig vorhandene Glucose auf die Hydrolyse
von Einfluss ist, stellte ich folgenden Versuch an.

In Kolben von 100 cm® Inhalt brachte ich neben 40 cm® Peptonwasser
(pH :7,4): bezw. 50 mgr, 200 mgr, und 400 mgr Dextran. Ausser-
dem wurden noch zwei Kolben mit der gleichen Menge Peptonwasser
fertig gestellt, an welche unterschiedlich 200 mgr Dextran mit 1% Glucose
und 200 mgr lösl. Stärke zugefügt wurden. Nach dem Sterihsieren befand

sich das Dextran als ein umfangreiches, flockiges Sediment am Boden
des Kolbens, während die Stärke gelöst war. Nach der Impfung mit einer
jungen Kultur zeigte sich, dass die 50 mgr in 4, die 200 mgr in 6 und
die 400 mgr Dextranpulver in 7 Tagen verschwunden waren. In der
Kultur mit der 1%-igen Glucoselösung war das Sediment hingegen, trotz
einer deutlichen Entwicklung des Bakteriums, unberührt geblieben.
Nachdem das Sediment vollständig verschwunden war, zeigte sich, dass
5 cm® des trüben Mediums in den obengenannten Kolben eine positive
pehling'sche Reaktion ergaben. Eine Ausnahme machte die Hydrolyse-
flüssigkeit von 50 mgr, bei der mindestens 20 cm® zur Erzielung einer
sichtbaren Reaktion nötig waren. Es zeigte sich, dass die Stärke eben-
falls hydrolysiert worden war; der Organismus verfügt also ebenfalls
über eine Amylase.

Aus der Beobachtung, dass der Abbau des Dextrans nicht stattfindet,
wenn gleichzeitig Glucose vorhanden ist, lässt sich schliessen, dass das
Hydrolyse verursachende Enzym nicht gebildet wird, wenn leichter zu
verarbeitende Energiequellen zur Verfügung stehen.

Diese Erscheinung konnten auch Dubos und Avery für das bakterielle
Enzym feststellen, das die Pneumococciis-Polysaccharidkapseln abbaut.

Ähnliche Versuche mit Mengen von 50 mgr und 200 mgr Dextran-
pulver wurden auch in mineralen Medien folgender Zusammensetzung
angestellt: 0,2% (NH4)2S04, 0,2% K2HPO4, 0,01% MgS04, (pH : 7,4).

Auch bei dieser Untersuchung wurde ein Vergleich mit Aerobacillus
polymyxa und Zymobacillus macerans durchgeführt, aber auch diesmal
erfolgte mit diesen Arten kein Abbau. (Siehe Beijerinck en den Dooren
de JoNG, 1923; Schardinger, 1905 und Donker, 1926).

Der Abbau des pulverförmigen Dextrans durch Bacillus palustris war
durch eine Zone mit kolloidaler Trübung überhalb des an Dicke abneh-
menden Sedimentes gekennzeichnet; sie wurde äugenscheinlich durch die
Bildung von Hydrolyseprodukten aus dem Dextran hervorgerufen. Der
hemmende Effekt der Glucose war hier ebenfalls vorhanden.

Erwähnenswert ist, dass das von Betabacterium vermiforme gebildete
Polysaccharid und das daraus durch bakterielle Hydrolyse erhaltene
Dextrinpräparat (siehe § 4) als Kohlenstoffquelle weitaus günstiger war
als Zucker. Höchstwahrscheinlich wird dies auch bei Anwesenheit von
Pepton als Stickstoffquelle der Fall sein, obwohl sich dies schwieriger
feststellen lässt.

Für Bacillus palustris können wir also eine Kohlenhydratreihe auf-
stellen, welche nach dem Grade der Tauglichkeit jedes einzelnen Kohle-

Hydrates als Kohlenstoffquelle angeordnet ist und folgendermassen
aussieht: Dextran, Dextrine, Disaccharide, Monosaccharide.

Im Zusammenhang hiermit sei erwähnt, dass Sacchetti (1936) für
Bacillus vulgatus etwas ähnhches feststellen konnte, denn er teilt mit,
dass die Entwicklung dieses Bakteriums beim Vorhandensein von Dextran
(von Leuconostoc mesenterioides) und Dextrin besser vor sich geht als mit
Saccharose und Glucose.

§ 4. EINIGE WEITERE BEOBACHTUNGEN ÜBER DIE BAKTERIELLE
HYDROLYSE DES TIBI-DEXTRANS.

Es sei hier noch kurz etwas näher auf die bakterielle Hydrolyse des
Tibi-Dextrans und auf die dabei gebildeten Produkte eingegangen.

Zur Erzielung einer genügend grossen Menge von Abbauprodukte
wurde im Grossen vorgegangen und zwar gebrauchten wir als Ausgangs-
material Tibi-Körner, welche stundenlang in strömendem Wasser gespült
und hernach getrocknet wurden.

In einem | Liter Kolben sterilisierte ich 90 cm® Peptonwasser und
15 gr des getrockneten Materials. Das Medium hatte sich nach dieser Be-
handlung infolge der starken Quellung der Tibi-Klümpchen zu einer
feuchten, unbeweglichen und kompakten Masse verändert; von einer
freien Kulturflüssigkeit war keine Spur mehr zu finden. In diesem
Zustande wurde der Kolben mit einer jungen Agarkultur von Bacillus
palustris kräftig geimpft.

Der Verflüssigungsvorgang setzte schnell und intensiv ein. Nach
6 Tagen hatte sich das Ganze in einen dünnen Brei mit einem Sediment ver-
ändert, worin noch einige Reste von Tibi-Körnern zu sehen waren. Bei
der Kontrolle am Ende der dritten Woche war in der grauen trüben
Flüssigkeit ein feinflockiger Niederschlag mit einigen halbverflüssigten
Tibi-Körnern vermengt zu beobachten.

Zur Trennung der aufgelösten von den nicht aufgelösten Stoffen zentri-
fugierten wir den Inhalt sorgfältig. Die mikroskopische Untersuchung der
in den Zentrifugenröhren zurückgebliebenen Substanz enthielt neben
einer grossen Menge von Bakterien, Sporen und Hefezellen auch noch
freie und zusammengeballte schlangenförmige Kapseln.

Wie wir bereits in Kapitel V mitteilten, zeichneten sich diese freien
Kapseln durch ihr klares und übersichtliches Bild aus, sodass Form und
Abmessung um vieles besser zu erforschen waren als bei den Kapseln
der kompakten Körner.

Bestimmung des pH und vergärbarer Zucker zurück. Aus dem pH 5,2,
welches elektrisch bestimmt wurde, war zu ersehen, dass nur eine geringe
Säurebildung stattgefunden hatte. Zur Bestimmung event. vorhandener,
vergärbarer Zucker, benutzte ich den quantitativen Vergärungsapparat.

Es zeigte sich, dass nur sehr wenig gasförmige Kohlensäure erzeugt
wurde (0,05 cm®). Vergärbare Zucker waren also nur in sehr geringer
Konzentration vorhanden.

In einem Kontrollapparat wurden zu 1 cm® Flüssigkeit 20 mgr Glucose
hinzugefügt; das Volum der bei der Gärung gebildeten gasförmigen Kohlen-
säure, auf 0° C und 760 mm umgerechnet, betrug 5,05 cm®. Auf Glucose
umgerechnet bedeutet dies pro 1 cm® Hydrolysat (5.05 -t- 1.2) X 4 =
25 mgr; also muss in der zur Vergärung gebrachten Flüssigkeit 5 mgr ver-
gärbarer Zucker — als Glucose berechnet — vorhanden gewesen sein.

Zu der abzentrifugierten Flüssigkeit wurde nun ein gleiches Volum 96%
Alkohol hinzugefügt, wobei sich ein Niederschlag in der Form einer
gelblichen, zähen, teigförmigen Masse bildete. Dieses nur sehr geringe
Präzipitat wurde nach dem Trocknen wieder in kochendem Wasser zu
einer kolloidalen Lösung aufgerieben und hieraus wieder durch Alkohol-
behandlung auf 50% ein Niederschlag erzeugt. Nach dem Trocknen
wurde der Niederschlag zu einem weissen Pulver zerrieben.

Im Gegensatz zum Dextranpulver löste sich diese erste Fraktion des
Abbauprozesses in kaltem Wasser ziemlich gut auf. Die Lösung zeigte
eine starke kolloidale Trübung, während die FEHLiNG'sche Reaktion der
Lösung sehr schwach positiv war. Nach sorgfältigem Abfiltrieren wurde
die übriggebliebene alkoholhaltige Flüssigkeit auf einem Wasserbade zu
einem braunen (durch das Vorhandensein von Pepton) viskös-sirupartigen
Rückstand eingedampft. Zu diesem Sirup wurde soviel 96% Alkohol
gegossen bis der Alkoholgehalt 80% betrug. Unter gutem Umrühren
setzte sich eine fadenziehende Substanz ab, welche in aussergewöhn-
lich starker Weise an den Instrumenten kleben blieb.

Nachdem diese Substanz zur weiteren Reinigung noch zweimal in
Wasser aufgelöst und mit Alkohol (80%) präzipitiert war, erhielt ich
nach dem Trocknen und Zerreiben ein weisslich-lichtgelbes Pulver,
welches sich sehr gut, bei nicht zu hoher Konzentration ohne Trübung,
in kaltem Wasser auflöste. Es reduzierte FEHLiNG'sche Lösung stark
und ergab mit Jod keine Färbung. Dass es sich hier um ein Gemisch
reduzierender dextrinartiger Stoffe handelte, wird auf Grund der folgen-
den Beobachtungen wahrscheinlich;

2.nbsp;Das praktisch volkommene Fehlen von vergärbarem Zucker. Im
Vergärungsapparat blieb nach der zweiten Reinigung (Präzipitieren mit
Alkohol) die Kohlensäurebildung in einer 5% Lösung in Hefewasser
beinahe ganz aus, nur eine ganz kleine Gasblase war sichtbar. Im Kontroll-
apparat, in dem ausserdem noch 2% Glucose zugefügt worden war,
gärte die Flüssigkeit normal aus. Es waren also keine giftigen Produkte
vorhanden. Es war daher höchstens eine geringe Menge vergärbaren
Zuckers als Verunreinigung vorhanden. Nach erfolgter Gärung zeigte die
Dextrinlösung noch eine merkliche Reduktion der fehlinc'schen Lösung.
Ein grosser Teil des Reduktionsvermögens stammt also von unvergärbaren
Stoffen her. In einem zum 3ten Mal durch Alkoholpräzipitierung gereinig-
ten Produkt, blieb die Kohlensäurebildung völhg aus.

in Lösung gebracht. 20 cm® dieser Lösung, oder 100 mgr des Pulvers,
verursachten eine Reduktion der fehlino'schen Lösung, welche mit
2,52 cm® 0,1 N Thiosulfat übereinstimmte. Eine solche Reduktion korres-
pondiert mit 7,9 mgr Glucose; es betrug also das Reduktionsvermögen
des Präparates nur 7,9% von dem der Glucose.

Ausser dem, als zweite Fraktion bezeichneten Präzipitat, wird natürhch
noch eine bestimmte Menge von Abbauprodukten in der alkoholhaltigen
Hydrolyseflüssigkeit zurückgeblieben sein. In erster Linie werden es
Zucker gewesen sein, wahrscheinlich aber auch reduzierende unvergär-
bare Stoffe, wie niedere Dextrine.

Ein Präzipitat, welches durch Erhöhen des Alkoholgehaltes über 80%
entsteht, habe ich aber nicht auf dextrinartige Stoffe untersucht, da die
Untersuchung durch verschiedene ebenfalls niedergeschlagene Pepton-
bestandteile sehr erschwert wurde.

Hingegen habe ich die in 80% Alkohol lösliche Fraktion auf das Vor-
handensein vergärbarer Zucker untersucht. Dass dieser vorhanden sein
würde, war daraus zu schliessen, dass sich bereits im unverarbeiteten
Hydrolysat eine Vergärung gezeigt hatte. Tatsächhch zeigte sich auch
hier im quantitativen Vergärungsapparat eine gehörige Kohlensäure-
bildung, wenn ich die in 80% Alkohol lösHche Fraktion in Hefewasser
mit Saccharomyces cerevisiae vergären liess. Können wir nun daraus
schliessen, dass aller vergärbarer Zucker Glucose ist? So ohne weiteres
ist dies sicher nicht der Fall, denn obwohl wir bei der Säurehydrolyse
bloss Glucose vorfanden, ist es immerhin denkbar, dass durch die en-

zymatische Hydrolyse auch höhere, aus Glucose aufgebaute Saccharide
entstehen. Soweit diese durch Saccharomyces cerevisiae vergärbar sind,
wird man wohl ausschliesslich an Maltose zu denken haben i).

Es war darum wichtig zu untersuchen, ob die vergärbaren Zucker
vielleicht ganz oder teilweise aus Maltose bestehen. Der einfachste Nach-
weis bestand in der quantitativen Vergärung und zwar einerseits mit
Saccharomyces cerevisiae, andererseits mit Saccharomyces fragrans Beije-
rinck, einer von mir aus Schiedamer Presshefe gewonnenen und reinkul-
tivierten Hefe, welche Maltose nicht vergärt. Bei beiden Untersuchungen
kam praktisch die gleiche Kohlensäurebildung zum Vorschein, sodass
also Maltose sicherlich nicht in grosser Menge vorkommen konnte.
Hiermit wurde es sehr wahrscheinlich gemacht, dass auch bei der enzyma-
tischen Hydrolyse Glucose gebildet wird.

Zusammenfassend können wir schliessen, dass bei der enzymatischen
Hydrolyse des Tibi-Dextrans primär in Wasser lösliche, dextrinartige
Verbindungen von abnehmender Komplexität entstehen, welche Ver-
bindungen weiterhin zum Teil zu Glucose hydrolysiert werden.

Schliesslich sei noch darauf hingewiesen, dass Bacillus palustris eben-
falls eine kräftige amylolytische Wirkung besitzt. Nach Überimpfung dieses
Bakteriums in einen Kolben mit Peptonwasser und 15% Stärke (Kar-
toffelstärke) war nach einem Tag die dicke kleisterartige Masse dünn-
flüssig. Eine orientierende Untersuchung der Kulturflüssigkeit nach
3-wöchentlichem Stehen bei 35° C zeigte, dass auch hierin grosse Mengen
Dextrin, neben nur geringen Mengen Zucker, vorhanden waren. In dieser
Hinsicht besteht also eine grosse Übereinstimmung im Abbau von
Dextran und von Stärke mittels Bacillus palustris. Dass allerdings diese
beiden Abbauprozesse unter dem Einfluss verschiedener hydrolytischer
Enzyme stehen, folgt wohl hieraus, dass verschiedene die Stärke gut
angreifende Bakterienarten wie: Aerobacillus pOlymyxa und Zymobacillus
macerans das Dextran überhaupt nicht angreifen.

1) Ein anderes durch Presshefe, allerdings langsam, vergärbares und aus zwei
Glucosebausteinen zusammengesetztes Disaccharid ist die Trehalose. Jedoch kommt
dieser nicht-reduzierende Zucker als Baustein eines Polysaccharides nicht m Betracht.

DIE DISSOZIATION VON BETABACTERIUM VERMIFORME,
NEBST EINIGEN ALLGEMEINEN BETRACHTUNGEN ÜBER
DAS DISSOZIATIONSPHÄNOMEN.

Zwar hat die Genetheorie für die Mikroben noch
keine besondere Wichtigkeit erlangt. Da dieses wohl
der Fall ist für die höheren Organismen muss ange-
nommen werden, dass beim weiteren Studium der
Mikrobenvariabilität die Fruchtbarkeit dieser Theorie
sich ebenfalls herausstellen wird.

Belangstelling in genetische vraagstukken is op zich
zelve voldoende drijfveer te streven naar een bevredi-
gend inzicht in de verschijnselen van bacterieele
veranderlijkheid.

Wie in der Einleitung mitgeteilt wurde, befasst der zweite Teil meiner
Arbeit sich mit dem Studium der Dissoziationserscheinung bei Betabac-
terium vermiforme.

Bekanntlich versteht man unter Dissoziation bei Mikroorganismen das
Auftreten von Kolonien von verschiedenartigem Typus bei der Züchtung
einer Reinkultur auf einem und demselben festen Nährboden, wenigstens
für so weit es sich zeigt, dass die beiden Typen sich bei der Weiter-
züchtung entweder während kürzerer oder längerer Frist oder möglicher-
weise auch dauernd behaupten.

In Kapitel III § 2 wurde bereits erwähnt, dass ein solches Phänomen
auch beim Züchten des Tibi-Bakteriums auf festen Nährmedien auftritt.

Die Ansicht, dass hier tatsächlich ein Dissoziationsphänomen im Sinne
der oben gegebenen Umschreibung vorlag, wurde verstärkt durch die
Beobachtung, dass bei den neuen Formen nicht nur das Aussehen der
Kolonien verändert war, sondern dass das Bakterium auch in physiolo-
gischer Hinsicht eine auffallende Veränderung durchgemacht hatte.
Es zeigte sich nämhch, dass die so charakteristische Erscheinung der
Wandstoffproduktion aus Saccharose bei den neu aufgetretenen Formen

Eine Fortsetzung dieser Untersuchung lehrte, dass die Dissoziation
nicht allein auf die zwei genannten neuen Kolonietypen beschränkt blieb,
sondern dass daneben noch verschiedene andere Typen von Betabac-
terium vermiforme auftraten.

Um nun die Befunde meiner Untersuchung in einen passenden Rahmen
zu setzen, erscheint es mir in erster Linie nötig in-den folgenden
Paragraphen eine kurze Übersicht über die meist charakteristischen
Erscheinungen zu geben, welche den vielen Untersuchungen über die
Dissoziationserscheinung zu entnehmen sind.

Bevor ich darauf eingehe, mögen hier noch einige Bemerkungen allge-
meiner Art folgen.

Wie schon aus der oben gegebenen Umschreibung hervorgeht, bildet
die Dissoziationserscheinung einen Teil des allgemeinen Problèmes der
Mikroben-Variabilität. Die diesbezügliche Literatur ist dermassen
umfangreich, dass es unmöglich ist, sie in ihrer Gesamtheit zu
überblicken.

Nun ist jedenfalls deuüich, dass der allgemeine Begriff „Mikroben-
Variabilitätquot; eine Reihe von Erscheinungen umfasst, welche mehr oder
weniger scharf von der Dissoziationserscheinung abzugrenzen sind.

Ohne hier tiefer auf die Systematik und das Wesen der verschiedenen
bei Mikroorganismen gefundenen Variationserscheinungen einzugehen,
will ich doch kurz einige dieser abweichenden Variationstypen an-
führen. In der Mikrobiologie begegnet man oftmals einer Erscheinung,
die sich dadurch kennzeichnet, dass äussere Bedingungen einen tiefge-
henden Einfluss auf die Erscheinungsform und andere Eigenschaften
einer Mikrobenart ausüben. Wo es nach Wiederherstellung der ursprüng-
lichen Bedingungen zu einer unmittelbaren Rückkehr der anfänglichen
Eigenschaften kommt, besteht aller Anlass diese Erscheinung in Über-
einstimmung mit ähnlichen Variationen bei höheren Organismen, als
Modifikationen zu betrachten.

Ein sehr bekanntes Beispiel bildet die Erscheinung, dass viele Stämme
von Bacterium prodigiosum beim Züchten bei niederen Temperaturen durch
die starke Produktion eines roten Pigmentes gekennzeichnet sind, während
sie in der Kultur bei 37° C völlig farblos wachsen. Kultiviert man jedoch
Überimpfungen dieser letzten Kulturen bei niederen Temperaturen,
dann tritt wieder unmittelbar Pigmentbildung ein. Es bedürft keine
nähere Erläuterung, dass diese Erscheinung von der Dissoziations-
erscheinung grundverschieden ist, da sich ja bei letzterer die Unter-
schiede zwischen den aufgetretenen Formen gerade bei gleicher Konstel-
lation der äusseren Bedingungen manifestieren.

Eine zweite von der Dissoziation abzugrenzende Variationserscheinung
ist die Adaptation im engeren Sinne. Hierunter versteht man die Erschei-
nung, wobei eine Mikrobe sich allmählich an äussere Bedingungen
anpasst, welche der ursprünglichen Form keine Vermehrungsmöghch-
keit bieten.

Offenbar haben wir es in solchen Fällen mit dem Resultat einer konti-
nuierhchen Variation und einer gleichzeitig wirkenden künstlichen
Selektion durch die äusseren Bedingungen des Miheus zu tun. So kann

man durch besondere Massregeln Bakterien sich z.B. an höhere oder
niedere Temperaturen gewöhnen lassen oder an bestimmte Mengen von
Antiseptika, unter welchen Bedingungen sich die ursprüngliche Form
nicht entwickeln kann. Kennzeichnend für eine solche Adaptationser-
scheinung ist, dass diese nur allmählich d.h. über eine bestimmte Anzahl
von Subkulturen zur Entfaltung kommt und vor allem, dass sämtliche,
resultierende Zellen hinsichtlich der Ausgangsform Veränderungen
erlitten haben.

Obwohl in manchen Fällen das Eintreten einer Dissoziation augen-
scheinlich ebenfalls an äusseren Bedingungen gebunden sein kann ,unter-
scheidet sie sich doch von der soeben beschriebenen Adaptation dadurch,
dass die neue Variante plötzlich in einer einzigen Kultur auftritt und vor
allem auch durch die Tatsache, dass sich daneben die Ausgangsform
behauptet. Auch besteht mit der Adaptation dadurch ein auffallender
Unterschied, dass bei der Dissoziation die eingetretenen Veränderungen
keinerlei direkten Zusammenhang mit der Art der Veränderungen der
äusseren Faktoren aufweisen. Dies kommt deutlich dadurch zum Ausdruck
dass auseinandergehende Veränderungen dieser Faktoren öfters den
gleichen Effekt erzielen.

Aus dem soeben Gesagten erhellt, dass in der folgenden Übersicht von
vornherein zahlreiche Variabilitätserscheinungen ausser Betracht bleiben
können.

Bemerkt sei noch, dass in § 2 zuallererst eine Übersicht über die
äusseren Erscheinungsformen der Dissoziation gegeben werden soll.
Hiernach folgt in § 3 eine kurze Besprechung der Meinungen hinsicht-
lich der Ursachen, welche der Dissoziation zugrunde liegen. Nach der
Beschreibung meiner eigenen Befunde werde ich dann in Kapitel XH
darauf noch näher eingehen.

Im Laufe der Zeit wurde das Dissoziationsphänomen bei sehr vielen
Bakterienarten untersucht, sodass sowohl das Tatsachenmaterial und
die diesbezügliche Literatur einen ungeheueren Umfang genommen
hat.

Ich werde mich hier bloss auf die Beschreibung der Dissoziations-
erscheinung in ihren allgemeinen und für die Mehrzahl der untersuchten
Bakterienarten charakteristischen Zügen beschränken. Für eine voll-

ständigere und mit vielen Beispielen dokumentierte Übersicht verweise
ich auf: Arkwright (1930) und auf die drei Zusammenfassungen von
Hadley (1927, 1931, 1937).

Wie bereits in § 1 mitgeteilt wurde, versteht man unter Dissoziation
eine Eigenschaftsvariation bei Bakterien, die sich beim Züchten auf
festen Nährböden im Auftreten von untereinander verschiedenen Kolonien
äussert. Die aufgetretenen Varianten vermögen sich, meistens selbst auf
abgeänderten Nährmedien und unter verschiedenen Kulturbedingungen,
ZU behaupten.

Für die Dissoziation kennzeichnend ist die Erscheinung, dass die
Varianten und die ursprüngliche Form nebeneinander gezüchtet werden
können, wobei jede für sich ihre charakteristischen Eigenschaften bei-
behält.

Die Veränderungen in das Aussehen und die Form der Kolonie bezieht
sich fast immer auch auf die Morphologie (Form und Abmessungen) der
einzelnen Zellen.

Die physiologischen Veränderungen können als Abänderungen in der
Virulenz und im serologischen Verhalten, in fermentativen Eigen-
schaften (Säure- und Gasbildung aus Zuckerarten), in der Produktion
von Schleim oder Pigment, in der Beweglichkeit u.s.w. auftreten.

Bereits in der Anfangsperiode der Bakteriologie fiel die Variation in
Kolonie- und Zellform auf, jedoch betrachtete man sie meistens als
teratologische Erscheinungen und infolge der Fülle der Probleme,
welche das Studium der normalen Bakterienformen bot, ist man lange
Zeit an dieses Problem vorbeigegangen.

Zu den ersten, die mehr bewusst diese Variationen studierten,
gehören: Neisser (1906) und Massini (1907). Sie stellten fest, dass beim
Züchten eines Stammes von Bacillus coli mutabile auf Endo-Platten oft
in den farblosen Kolonien auf die Dauer rote Papillen auftraten. Diese
rote Verfärbung war die Folge des plötzhch auftretenden Vermögens dieses
Bakteriums um Lactose vergären zu können. Eine nähere Untersuchung
lehrte, dass bei Weiterzüchtung dieser roten Papillen ausschliesslich rote
Kolonien zur Entwicklung kamen, während Weiterzüchtung vom weissen
Kolonietypus neben dieser Form immer wieder rote Papillen entstehen
Hessen.

Im Jahre 1912 gab Beijerinck einen wichtigen Beitrag zur Kenntnis
dieser Art von Variationserscheinungen heraus. Von einigen Bakterien-
arten, u.a. Bacillus prodigiosus, Bac. herbicola, Bac. indicus, und einer Hefe,
Schizosaccharomyces octosporus, wurden Variationserscheinungen beschrie-

Besonders wurden in dieser Abhandlung eine Menge Varianten von
Bacillus prodigiosus beschrieben, welche in physiologischer Hinsicht
(Pigment und Schleimproduktion) von der Ausgangsform abwichen.
Diese mehr oder weniger konstanten Variationen zeigten sich meistens
verknüpft mit Abänderungen in der Morphologie der Kolonien und Zellen.

Im Jahre 1918 hat Baerthlein bei verschiedenen Bakterienarten, wie
Typhus-, Paratyphus- und Coli-Bakterien, Friedländer's Bazillus u.a.
die Erscheinung der Variation ausführlich untersucht.

Er beobachtete, dass die Variation der Kolonieform zusammengehen
kann mit einer Abänderung entweder in der Morphologie der Zellen,
oder in den fermentativen und serologischen Eigenschaften, in der
Virulenz oder endlich in der Pigmentbildung.

Die Untersuchungen von de Kruif und Arkwright im Jahre 1921
bildeten den Ausgangspunkt eines Stromes von Veröffentlichungen,
welche sich mit dem Variabilitätsphänomen befassen. Der erstgenannte
Autor führte die Bezeichnung „Dissoziationquot; ein für die von ihm festge-
stellte Erscheinung, dass bei der Züchtung von Bacillus lepisepticus
zweierlei Kolonietypen entstanden, welche er als diffus und granular
unterschied. Als wichtigster Gesichtspunkt trat die Entdeckung hervor,
dass bei allen Bakterienarten, bei denen man die Dissoziation näher
studierte, zwei deutlich äusserhch voneinander zu unterscheidende Kolo-
nievarianten aufzutreten pflegen.

Arkwright hat für diese beiden Kolonietypen die Bezeichnung
S(smooth) und R(rough) eingeführt. Diese Terminologie bezieht sich
lediglich auf das Aussehen der Kolonie. Der S-Kolonietypus ist meist
rund mit unverletztem Rand, während seine Oberfläche glatt und glän-
zend ist. Dagegen ist der R-Typus meist etwas grösser und platter, an
seiner Oberfläche mehr oder weniger rauh, während der Rand unregel-
mässig gewellt oder eingeschnitten erscheint. Neben den Unterschieden
in der Kolonieform zeichnen sich die S- und R-Varianten in der Mehrzahl
der Fälle auch in Unterschieden der Zellmorphologie aus. Meistens
besitzt der R-Typus längere Zellen, welche nicht selten zu langen, unseg-
mentierten Drähten oder zu langen, aus einzelnen Zellen zusammenge-
setzten, Ketten ausgewachsen sind (Hadley 1937). In vielen Fällen
ist auch die Art des Wachstums in flüssigen Medien verschieden; so
verursacht z.B. bei der Colon-Typhus-Dysenteriegruppe der S-Typus
im Anfang eine einheitliche Trübung des Mediums, während R ein

granuläres Wachstum zeigt, welches an eine spontane Agglutination
denken lässt.

Als eine sehr häufig auftretende Erscheinung können wir feststellen,
dass eine Bakterienart, welche nach der Isolierung anfangs ausschliesslich
S-Kolonietypen hervorbringt, beim Weiterzüchten auf festen Nährmedien
oder nach dem Abstreichen aus Flüssigkeitskulturen auf Platten, auch
R-Kolonietypen zur Entwicklung bringt. Manchmal vollzieht sich der
Übergang von S R via eine oder mehrere Zwischenformen.

Eine Reversion von R S, welche stets sprunghaft zu geschehen
scheint, kommt oft vor, obwohl sie meistens weniger leicht und weniger
frequent als der Übergang von S ^ R auftritt.

Die genannten Formen sind nun von vielen Bakterienarten ausführlich
beschrieben worden. Als Beispiele nenne ich bloss: Bacterium coli com-
munis, Bac. subtilis, sowie die pathogenen Arten: Mycobact. tuberculosis,
Corynebact. diphtheriae, Bac. anthracis, Salmonella aertrycke, Shigella
paradysenteriae usw.

Vor kurzem hat Hadley den Standpunkt vertreten, dass man im
Dissoziationsmuster im allgemeinen auch noch das Vorkommen eines
M(mukoid)-Typus neben den S- und R-Typen erwarten kann. Ein
derartiger Typus wurde in 1934 von Dawson bei Pneumococcus aufge-
funden. Hadley weist darauf hin, dass für die Frequenz, mit der die
Typen S, R, und'M im Dissoziationsmuster auftreten, bei der Mehrzahl
der Bakterienarten die Folge: S gt; R gt; M festzustellen ist. Der M-Typus
scheint durchwegs aus der S-Form hervorzugehen und von ihr mit
Ausnahme der Konsistenz der Kolonie nur wenig zu differieren. Auch
in zellmorphologischer Hinsicht scheint oftmals M mit S ungefähr
gleichwertig zu sein; die M-Zellen sind jedoch gekennzeichnet entweder
durch den Besitz einer Kapsel, oder sie sind nackt, aber dann in einer
dünnschleimigen Substanz eingebettet.

Gleich dem Übergang S ^ R sind auch bei M ^ S zuweilen Zwi-
schenformen vorhanden, z.B. bei Typus I Pneumococcus (Blake und
Trask, 1933). Allerdings scheint es auch vorzukommen, dass mukoide
Kolonietypen einen R-Charakter haben; in diesem Fall handelt es sich
um Kolonien, welche aus dem R-Typus entstanden sind und in zell-
morphologischer Hinsicht ihm entsprechen. Die Zellen sind aber ge-
kapselt oder produzieren einen dünnen Schleim. Ein Beispiel eines
mukoiden R-Typus zeigt sich bei Serratia marcescens (Reed, 1937). Bei
verschiedenen Bakterienarten ist dieser M-Kolonietypus im Dissozia-
tionsmuster deutlich zu erkennen, z.B. bei Pneumococcus (Dawson, 1933),

Clostridium Welchii (Stevens, 1935), Bact. granulosis (Harrison, 1936),
Escherichia coli (Torrey und Montu, 1936), Micrococcus tetragenus
(Reimann, 1937). In einer Reihe von Veröffentlichungen findet man noch
einen weniger oft vorkommenden Kolonietypus, n.l. die G- oder Zwerg-
kolonie, die durch ihre geringe Abmessung gekennzeichnet ist, erwähnt.
Die G-Kolonien scheinen, ebenso wie die M-Typen meistens, aus S-For-
men zu entstehen, in diesem Fall haben sie eine glatte Oberfläche. Die
Zellen können nahezu denen der S-Form entsprechen, u.a. bei Staphylo-
coccus aureus (Swingle, 1935), Shigella dysenteriae (Koser und Dienst,
1934).

Auch zwischen S- und G-Formen können Übergangsformen vorkom-
men z.B. bei Shigella dysenteriae (Koser und Dienst, 1934). Ein einziges
Mal ist bei Shigella konstatiert, dass eine G-Kolonie aus dem R-Typus
entstand; die Oberfläche dieser Zwergkolonie war rauh und hatte einen
unregelmässigen Rand (Hadley, 1931). Der Zwergcharakter der G-Kolo-
nieform ist weniger die Folge kleinerer Zellen, als wohl einer verzögerten
Vermehrung dieser (herabgesetzter Vitalität). Bei einzelnen Bakterienarten
sind im Dissoziationsmuster noch Kolonietypen unterzubringen, welche
von den oben beschriebenen Formen mehr oder weniger abweichen,
z.B. der „mattequot; Kolonietypus bei den hämolytischen Streptokokken.

Wie bereits erwähnt wurde, ist bei der Dissoziation eine Veränderung
in der Kolonie- und Zellform meistens verknüpft mit Abänderungen in
physiologischer Hinsicht.

Da sich die Literatur über die Dissoziationserscheinung grösstenteils
auf die Gruppe der pathogenen Mikroben bezieht, werden als auffällige
physiologische Variationen vielfach Abänderungen der Virulenz und des
serologischen Verhaltens beschrieben. Bei den pathogenen Arten ent-
spricht die am meisten virulente Form häufig der S-Form, so z.B. bei
Eberthella, Salmonella, Corynebact. diphtheriae. In diesem Fall wird beim
Übergang von S -gt; R oder S M die Virulenz sehr oft stark herabge-
setzt, auch kann sie ganz verschwinden; ausserdem verändert sich hierbei
das serologische Verhalten. Tritt ein Rückschlag von R -gt; S oder M S
auf, dann kehren die Virulenz und die ursprünglichen serologischen
Eigenschaften meistens völhg zurück.

Auch bestehen Arten, bei denen gerade der M-Typus mit seinen
gekapselten Individuen die virulente Form darstellt. Dies gilt z.B. für
die Pneumoccoccus-Typen und für Pneumobacillus; bei ihnen sind die
S- und R-Typen avirulent. Die Virulenz und die typus-spezifischen
antigenen Eigenschaften zeigen sich für die letztgenannten Bakterienarten

streng an den Bfesitz einer Kapsel gebunden. Einen Fall, bei dem der
R-Typus als die eigentliche, stark virulente Form auftritt, finden wir bei
Bacillus anthracis. Auch kann eine bestimmte Veränderung in der Kolonie-
form mit einer biochemischen Abweichung verknüpft sein. Beispiele
hiervon sind die nicht-Vergärung bestimmter Zuckerarten (von Lactose
durch eine Variante von Bacillus coli, die nicht-Vergärung von Mannit
durch Varianten von Shigella dysenteriae), das Ausbleiben einer Gas-
bildung aus Glucose (gaslose Varianten von Paratyphus-Stämmen,
Tasman und Pot, 1934), das Unterbleiben der Pigmentbildung (albus-
Variante von Bacillus prodigiosus, Beijerinck, 1912), Verlust der Beweg-
lichkeit bei Bacillus proteus (Felix und Olitzki, 1928), das Auftreten
von Schleimproduktion (bei der bereits genannten M-Kolonievariante).

Obwohl es anfänglich schien, als ob immer ein unzertrennlicher Zu-
sammenhang zwischen morphologischen und physiologischen Ver-
änderungen bestehe, zeigt sich doch, besonders in der Literatur der
letzten Zeit, dass auf diese allgemeine Regel eine nicht unbeträchtliche
Zahl von Ausnahmen vorzufinden sind. Einige Beispiele mögen dies
veranschaulichen.

1.nbsp;Virulenzveränderungen, welche nicht mit einer Transformation
der Kolonie verknüpft sind, z.B. bei 5ac. anthracis (Nungester, 1933),
Corynebact. diphtheriae (Jones, 1933).

2.nbsp;Beweglichkeit und Unbeweglichkeit, welche beide bei S- als auch
bei R-Typen vorkommen, z.B. bei der Schweinscholera (Li, 1929).

3.nbsp;Keine Korrelation zwischen der Koloniestruktur und der Gas-
bildung aus Glucose, z.B. bei Bac. paratyphosus B (Nungester, 1933),
der Koloniestruktur und serologischen Eigenschaften bei Bac. dysen-
teriae (Waaler, 1935).

4.nbsp;Unabhängige Variation aller Merkmale bei Bac. megatherium
(Knaysi, 1933).

5.nbsp;Differenzierung in verschiedenen Farben, wobei jede Farbe ihre
eigene Koloniereihe S, R, M, besitzt, wie z.B. bei Micrococcus tetragenus
und Serratia marcescens (Reimann, 1937; Reed, 1937).

6.nbsp;Beim langen Aufbewahren von Bact. coli und coli-artigen
Stämmen zeigte sich, dass:

a.nbsp;einige Stämme sich im Gärungsvermögen geändert hatten, wobei
jedoch alle beim Aussäen nur eine Kolonieform bildeten.

b.nbsp;Stämme beim Aussäen verschiedene Kolonietypen zum Vor-
schein brachten, ohne dass eine Veränderung der fermentativen Eigen-
schaften eingetreten war.

c. Stämme beim Aussäen sowohl hinsichtlich der Kolonieform als
auch in fermentativer Hinsicht neue Varianten abspalteten (Nyberg,
Bonsdorff und Kauppi, 1937).

7. Es zeigte sich keine konstante Korrelation zwischen der Kolonie-
form und der antigenen Struktur bei Salmonella pullomm (Roekel und
Rettger, 1936).

Hinsichdich der Faktoren, welche das Dissoziationsphänomen bestim-
men, sei bemerkt, dass dieses in vielen Fällen anscheinend „spontanquot;
eintritt; die Varianten erscheinen dann ohne sichtbare Ursache auf den
für die betreffenden Bakterien gebräuchlichen Nährböden. Wenn bei
Weiterzüchtung auf den normalen, gebräuchlichen Nährböden die
Dissoziation nur ausnahmsweise oder überhaupt nicht „spontanquot; eintritt,
dann kann man diese in vielen Fällen induzieren, indem man die Zusam-
mensetzung der Nährböden oder die Kulturbedingungen ändert.
Auch die Vorkultur der auf den festen Nährböden zu impfenden Zellen
scheint meistens von ausschlaggebender Bedeutung zu sein. Als Metho-
den, welche oft zum Ziele führen, kennt man u.a. das Altern von Agar-
oder Bouillon-Kulturen, die Züchtung auf alkalischen Nährböden oder
in alkalischer Bouillon, die Züchtung auf Nährböden oder in Bouillon, in
welchen kleine Mengen bestimmter Chemikahen, wie Phenol oder Lithium-
chlorid, hinzugefügt sind, die Züchtung bei niederer oder höherer Tempe-
ratur, die Züchtung in Bouillon mit homologem Antiserum, Bakterio-
phagenwirkung, Tierpassage usw. Die Kultur in spezifischem Immun-
serum oder die Einwirkung des Bakteriophagen zeigen sich wohl als die
zweckmässigsten Mittel zur Erhaltung von Varianten.

Aus der vorhergehenden Aufzählung erhellt, dass beim Auftreten der
Dissoziation den äusseren Bedingungen eine wichtige Rolle zukommt.

Wie wir in Kapitel XII näher auseinandersetzen werden, wirken die
äusseren Bedingungen, induzierend, d.h. auslösend auf die Dissoziation.

Als allgemeine Erscheinung ist noch zu erwähnen das Auftreten von
Stabilitätsunterschieden eines und desselben Variantentypus, z.B. S oder
R, bei verschiedenen Stämmen einer und derselben Bakterienart. Je nach
der Stabilität von morphologischen, bezw. physiologischen Merkmalen
bei den verschiedenen Stämmen von S-, R-, M-Varianten können die
folgenden Möglichkeiten eintreffen:

1. Formen, welche entweder spontan oder durch Induktion aufge-
treten, während der ganzen Untersuchung vollkommen konstant bleiben;
gleichgültig auf welchen Nährböden man züchtet und unter welchen
Bedingungen, zeigt sich die eingetretene Veränderung „irreversibelquot;.

Man könnte hier von „stabilenquot; Formen sprechen. Eine solche voll-
kommene Stabilität scheint jedoch höchst selten oder möglich gar nicht
vorzukommen. Nicht selten finden sich in der Literatur Angaben, dass
Variantenstämme viele Monate hindurch, selbst Jahre lang, in Reinkultur
gehalten, konstant bleiben; die Tatsache, dass diese Kulturen sehr oft
unter dem Einfluss bestimmter stark induzierender Agenzien dennoch
dissoziieren, zwingt zu grosser Vorsicht in der Schlussfolgerung hinsicht-
lich vollständiger Stabilität eines bestimmten Stammes, In der hier
gegebenen, sehr groben Einteilung will ich zu den „stabilenquot; Formen
auch diejenigen Variantenstämme rechnen, welche der Dissoziation hart-
näckigen und auffällig langen Widerstand leisten, dermassen, dass sie
während den angestellten Untersuchungen völlig oder doch in beträcht-
lichem Masse konstant sind.

Als Beispiel verweise ich auf die Untersuchung von Mallmann (1932)
u.a. über Salmonella pullorum; er experimentierte mit verschiedenen
R- und S-Stämmen, von denen mehrere für die angewandten Induktions-
methoden unempfindlich waren und eine ausgesprochene Stabilität
zeigten.

Ein anderes Beispiel bilden die von Kun und von Fenyvessy (1932)
beschriebenen extrem-rauhen Stämme des Influenzabacillus, welche
selbst nach einigen Jahren noch vollkommen konstant geblieben waren.

Weiterhin wurden von Swingle (1935) bei Staphylococcus aureus
G-Stämme isoliert, welche verschiedene Grade an Stabilität besassen;
unter diesen wurden auch solche Stämme vorgefunden, welche sich stabil
und irreversibel zeigten.

2. Formen, welche bei Weiterzüchtung auf normalen, gebräuchlichen
Nährböden in ziemlichem Masse konstant bleiben und auf diese Weise
überhaupt nicht oder nur infrequent dissoziieren. Wendet man eine oder
mehrere der obengenannten Induktionsmethoden an (z.B. wiederholtes
und schnelles Überimpfen in Bouillon, Altern von Bouillonkulturen,
Züchtung in homologem Antiserum oder Bakteriophagenwirkung), dann
gelingt es ziemlich leicht auf kurzer Frist das Auftreten neuer Varianten
auszulösen oder zu stimulieren. Diese Formen, welche also unter den
normalen, d.h. gebräuchlichen Kulturbedingungen ziemlich konstant
sind, könnte man „relativ stabilquot; nennen.

Zuweilen findet man, dass eine Reversion nicht ganz in die ursprüngliche
Ausgangsform resultiert; es bleiben noch kleinere oder grössere Unter-
schiede mit der Ausgangsform vorhanden. Man kann dann wohl von
„partiellerquot; Reversion sprechen. Im Zusammenhang hiermit verweise

3. Eine dritte Gruppe besteht aus Formen, welche bei Züchtung auf
normalen, gebräuchlichen Nährböden, und vor allem bei einigermassen
altern lassen solcher Kulturen, leicht und frequent dissoziieren. Zu ihnen
gehören sowohl als S, R, M (und G?) zu bezeichnen Typen, als auch
ausgesprochen intermediäre Formen. Man könnte hier am besten sprechen

Das Auftreten der Dissoziation kann hier auf die folgende Weise zum
Ausdruck kommen. Bereits in der Kolonie der „labilenquot; Ausgangsform
kann sich das Auftreten eines neuen Typus makroskopisch manifestieren
durch Bildung entweder von sekundären Kolonien, oder von Papillen,
von Sektoren oder marginalen Auswüchsen („outcroppingsquot;). Derartige
Auswüchse können so stark hervortreten, dass die ursprüngliche Kolonie
(z.B. eine R- oder S-Kolonie) gänzlich von einer gleich-breiten Randzone,
zusammengesetzt nur aus Zellen der neuen Variante, umgeben ist. Es
ist dann die Rede von einer konzentrischen „Mischkoloniequot;. Als solche
kennt man u.a. SR, RS und SM-Mischkolonien, z.B. bei Clostridium
Welchii (Stevens, 1935), Bacillus coli communis (Dulaney, 1928). Beim
Abstreichen einer Suspension des Zentrums einer SR-Kolonie z.B.
erhält man durchwegs Mischplatten mit S- bzw. SR-Kolonien. Streicht
man aber eine Suspension von Zellen aus der Randzone ab, dann ergibt
die Kultur ausschliesslich R-Kolonien. Der neue Typus kann allerdings
bereits in der labilen Ausgangsform Vorhandensein, ohne dass es an dem
Aussehen der Kolonie erkennbar ist. Streicht man Suspensionen solcher
Kolonien auf Platten ab, dann erhält man doch Platten, welche ganz
bestimmt ein Gemisch von Kolonien des ursprünglichen und des neuen
Typus zur Entwicklung bringen (Deskowitz, 1937).

Deskowitz zeigte, dass sich die Labilität auf fast jede Kolonieform
erstrecken kann. Bei Salmonella aertrycke isolierte er u.a. einen „unsta-
bilenquot; R-Typus, welcher bei Weiterzüchtung fortwährend und in kon-
stantem Verhältnis eine stabile S-Form abspaltete. Daneben erwähnt er
eine kleine unstabile R-Kolonie, welche fortwährend einen grossen,

Auch isolierte er noch einen unstabilen M-Typus. Labile Varianten
wurden überdies u.a. bei Staphylococcus aureus, Salmonella enteritidis,
Friedländer's Bazillus, Bacillus aerogenes (Fechner, 1936) vorgefunden.

Mit Hinsicht auf das oben Angeführte, wird es nicht wundern, dass
man beim Studium des Dissoziationsphänomens oft für den gleichen

Variantentypus verschiedene Stabilitätsgrade wahrgenommen hat. Es sei
allerdings darauf hingewiesen, dass die Frequenz, mit welcher durch
Dissoziation neue Varianten auftreten, nicht sonderlich gross ist, selbst
nicht, wenn man das Verhalten der sog. „unstabilenquot; Formen mit einbe-
zieht. Man vergesse nicht, dass es sich bei einer Bakterienkultur handelt
um einen Klon, welcher in kurzer Zeit eine grosse Zahl von Individuen
erzeugt. Prozentuell ist die Anzahl Zellen, welche dissoziieren gewiss
nicht gross. Die totale, in einer Kolonie vorhandene Anzahl von Varian-
tenzellen kann niemals als brauchbarer Massstab für die Frequenz des
eigentlichen Variationsprozesses dienen, da sich während der Entwicklung
der Kolonien auch die durch Dissoziation entstandenen Variantenzellen
vermehren.

Schliesslich kann noch bemerkt werden, dass an und für sich konstante
Typen, einer Bakterienart bei Kultur unter speziellen Bedingungen
Kolonien aufliefern können, welche in ihrem Aussehen denjenigen der
Dissoziationsvarianten gleich sind. Züchtet man jedoch weiter unter
den anfänglichen Bedingungen, dann entpuppen sie sich als „pseudoquot;-
Varianten, in so weit, dass dann nur der ursprüngliche Typus wieder
auftritt.

Als Beispiel sei hier die Untersuchung Paul's (1927) erwähnt. Diesem
Forscher fiel es auf, dass bei der Züchtung von konstanten S-Stämmen
von Pneumococcus auf extrem alkalischen Platten und auch bei konzen-
trierter Aussaat, sich Kolonien oder Kolonieaggregate zeigten mit einer
rauhen Oberfläche.

Diese „roughnessquot; war jedoch keinen Indikator für die Anwesenheit
einer R-Variante. Weiterzüchtung dieses rauh aussehenden Materials
ergab nämlich wieder sogleich Kulturen, welche nur aus typischen
S-Kolonien bestanden. Auf Grund dieses Ergebnis kommt Paul zum
Schluss, dass unter bestimmten Umständen „pseudo-roughquot;-Kolonien
auf den Platten erscheinen. Es gibt mehrere Fälle, in denen ähnliche
Beobachtungen gemacht worden sind.

Mallmann (1932) z.B. beobachtete „smoothnessquot; bei der Züchtung
stabiler R-Typen von Salmonella pullorum auf Fleischbouillonagar.
Wurden diese S-Formen auf dem Normalmedium (Leberinfusionsagar)
kultiviert, so nehmen die Kolonien sämtlich wieder den R-Gestalt an.

„Roughnessquot;, d.h. „slightly roughquot;-Kolonien, zeigte sich bei den
stabilen S-Typen auf Leberinfusionsagar. Beim Abstreichen aus der
Suspension dieser Kolonien auf Fleischbouillonagar kamen sogleich
wieder sämtlich normale S-Kolonien zur Entwicklung. Es braucht keine

nähere Erläuterung, dass derartige Fälle 2U betrachten sind als einfache
Modifikationen, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass die aus der
Modifikation resultierenden Formen äusserliche Ubereinstimmung mit
bestimmten Dissoziationsvarianten aufweisen.

Im letzteren Fall aber zeigten sich bei Weiterzüchtung des gelben
Bakterienmaterials auf den Platten nur farblose Kolonien. Im Gegensjz
zu der Pigmentierung der echten gelben Variante ist in diesen Fallen die
Pigmentbildung als eine Modifikation in physiologischer Hinsicht zu

Nachdem hiermit in grossen Zügen die charakteristischen Erschei-
nungen der Dissoziation angeführt worden sind, sei im nächsten Para-
graph eine kritische Betrachtung der bisher geäusserten Meinungen über
das Wesen der Dissoziation gegeben.

amp; 3 BESPRECHUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN ÜBER DAS
WKEN DES DISSOZIATIONSPHÄNOMENS.

Obwohl das Auftreten von Veränderungen bei Bakterien bereits
von vielen ältern Forschern beobachtet wurde, scheint mir eine Be-
schränkung der Besprechung auf jene Betrachtungen, welche veröffent-
licht wurden seit man über die Variabilität bei höheren Organismen eine
tiefere Einsicht erhielt, angezeigt. In dieser Hinsicht kann die durch
Hugo de Vries in 1900 aufgestellte Mutationstheorie als ausschlaggebend

sicherlich interessant an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass
bereits ein Monat nachdem de Vries zum ersten Mal in einem Vortrag
vor der „Koninklijke Akademie van Wetenschappen in Amsterdamquot; die
Grundzüge seiner Theorie auseinandersetzte, Beijerinck an der gleichen
Stelle seine Untersuchungen über verschiedene Formen erbhcher Vari-
ation bei Mikroben zum Vortrag bracht (1901).

Beijerinck unterscheidet die von ihm untersuchte und bei verschie-
densten Organismen beobachetete Variabilität in drei Typen, welche er

Degeneration, Transformation und gewöhnliche Variation nennt. Mit
dieser letzten Bezeichnung belegt Beijerinck alle jene Veränderungen,
welche dadurch gekennzeichnet sind, dass sich der ursprünghche Mikro-
bentypus behauptet, während gleichzeitig daneben ab und zu Zellen mit
abweichenden Eigenschaften abgespalten werden, welche sich kürzere
oder längere Zeit unter Beibehalten der neuen Eigenschaften vermehren.

Die heutzutage als Dissoziation bezeichneten Erscheinungen gehören
daher zu dieser Kategorie.

Obwohl Beijerinck in seiner Abhandlung nebenbei bemerkt, dass
die unter diesen Bedingungen aufgetretenen Varianten wahrschein-
lich mit den von de Vries bezeichneten Mutanten gleich zu stellen sind,
hat er sich damals doch nur wenig der de VRiEs'schen Theorie angepasst.

Beijerinck betont, dass äussere Faktoren, wie fortgesetztes Züchten
unter ungünstigen Bedingungen die primäre Ursache der Veränder-
lichkeit sein soll. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass sich Beijerinck
erst infolge einer Diskussion mit de Vries anlässlich seines Vortrages zu
einer Fussnote entschloss, in welcher er die von ihm erwähnten Varianten
mit den Mutanten von de Vries gleichstellte. Allerdings fügt er sogleich
hinzu, dass in der mutativen Auffassung der Veränderhchkeit insofern
eine Schwierigkeit hegt, als durch sie nicht die oft unverkennbar vor-
handene Adaptation zu erklären ist.

Während Beijerinck sich also im Jahr 1900 nur zögernd der Mutations-
theorie zur Erklärung bakterieller Veränderlichkeit anschliesst, fand diese
Theorie bei Neisser (1906) und Massini (1907) grossen Beifall.

Diese Forscher scheuen sich nicht ihre in § 2 kurz erwähnten
Untersuchungen über die Veränderungen bei Bact coli mutabile auf
dieser Basis zu erklären.

Im Jahr 1912 erschien von Beijerinck eine ausführhche zweite Abhand-
lung, in welcher er sich als überzeugter Anhänger der Mutationstheorie
erklärt. Er beschreibt in dieser Veröffentlichung u.a., dass er von Bac,
prodigiosus 14 verschiedene Varianten {albus, roseus, viscosus, hyalinus,
usw.) zu isolieren vermochte. Unter diesen befanden sich farblose,
schleimbildende Formen und zahlreiche Farbenabstufungen zwischen
rot und weiss.

Bei Schizosaccharomyces octosporus traten z.B. folgende Varianten auf:
oligosporus und asporus, bei Bac. herbicola die Varianten: flavus und
ascococcus. Es zeigte sich, dass diese Varianten in manchen Fällen wieder
neue Varianten abspalten konnten. Ausserdem stellte er fest, dass nicht
selten auch ein Rückschlag (Atavismus) einer Variante zu der Ausgangs-

form eintrat. Beijerinck war völlig überzeugt, dass die obengenannten
Variationen als Mutationen aufgefasst werden müssten. Nach ihm sind
sie vollkommen den mehr oder weniger konstanten Knospenmutanten der
höheren Pflanzen analog. Auch vergleicht er die Mikrobenmutanten mit
den Formen der Heterostylen und den beiden Geschlechtern der Diözis-
ten. Schliesslich geht er so weit auch die gewöhnlich als Differenzierung
gedeutete Organbildung der höheren Organismen in seine vergleichende
Betrachtungen zu beziehen. Die Reize, welche der Mikrobenmutation
zugrunde liegen, sind nach ihm denjenigen der „organbildendenquot;
Mutation ähnlich.

Da Beijerinck bei der Auseinandersetzung über die Analogie zwischen
Mikrobenvariation und Mutation bei höheren Pflanzen ausschliesslich an
Genmutationen denkt, weist er mit Recht darauf hin, dass trotz des
Fehlens geschlechthcher Fortpflanzung bei Bakterien doch kein genü-
gender Grund vorliegt um anzunehmen, dass die Mutanten von Orga-
nismen mit Amphimixis in irgendeiner prinzipiellen Beziehung ver-
schieden sein sollten von den Mutanten der Asexuellen. Er stellt sich
auf den Standpunkt, dass sowohl beim Auftreten einer Variante als auch
beim Zurückschlagen zum Ausgangstypus Progene (Gene in schlum-
merndem Zustand) in aktive Gene und umgekehrt Gene in Progene
übergehen können.

Weiterhin nimmt Beijerinck für alle unabhängigen, erbUchen Eigen-
schaften in der Bakterienzelle gesonderte Gene oder Gengruppen an.
So z.B. für die Farbe, das Gärungsvermögen, die Schleimproduktion,
usw. bei Bac. prodigiosus.

Kurz nach Beijerinck's Abhandlung erschien auch von Eisenberg
(1912) eine Studie über die bakterielle Variabilität. Auch dieser Forscher
weist auf die vielen übereinstimmenden Punkte, welche zwischen
den in Bakterienkulturen auftretenden Veränderungen und dem als
Mutation gedeuteten Entstehen neuer Oenothera-kxttrx bestehen. Auf
der anderen Seite weist Eisenberg auf die Möglichkeit, dass die bei
Bakterien gefundenen Variabilitätserscheinungen mit jenen auf einer
Linie stehen, welche sich bei den „beständig umschlagenden Varietätenquot;
(„eversporting varietiesquot;) bestimmter höheren Pflanzen zeigen. Über
die Art der letztgenannten Abänderungen tastete man zu jener Zeit noch
nahezu ganz im Dunkeln.

Im Jahr 1921 veröffentlichte van Loghem eine wichtige theoretische
Betrachtung. Diesem Autor gebührt der Verdienst, als erster den Nach-
druck auf den Umstand gelegt zu haben, dass die Terminologie der

Genetik, wie diese sich auf Grund der Erscheinungen bei höheren
Organismen entwickeh hat, nur mit grossem Vorbehah auf das Studium
der Bakterienvariabilität anzuwenden sei. Zunächst weist er darauf hin,
dass — im Gegensatz zu dem, was bei höheren Organismen mit ge-
schlechtlicher Fortpflanzung gilt — der Begriff „Individuumquot; sich bei
den Bakterien notwendigerweise von der Einzelzelle bis zu sämtlichen,
durch fortwährende Teilung daraus entstandenen Zellen, d.h. zu dem
„bakteriellen Klonquot;, erstrecken muss. Von diesem Standpunkt aus
gesehen sind also Veränderungen, welche man im Klon auftreten sieht
mit Veränderungen vergleichbar, welche man im individuellen Leben der

Diese Veränderungen gehören also zu jener Kategorie von Erschei-
nungen, welche man beim mehrzelligen Organismus einfach als physio-
logische oder pathologische Ereignisse betrachtet.

VAN Loghem spricht sich deshalb zu Gunsten der Ansicht aus, dass
die bei Bakterien aufgefundenen Veränderungen alle als Abänderungen
während des individuellen Lebens betrachtet werden können und daher
als solche nicht mehr der Genetik zugehören.

In einer Reihe späterer Veröffentlichungen hat van Loghem (1931,
1937) seine Ansichten weiter entwickelt. Das Resultat seiner Betrach-
tungen lässt sich am besten durch das Schema wiedergeben, in welches
er in seiner sehr rezenten Arbeit die von ihm anerkannten Typen bak-
terieller Variabilität zusammenfasst.

II. Physiologische und pathologische Veränderungen, während des indi-
viduellen Lebens eines wachsenden Klons.

Adaptative Veränderungen, als physiologische Reaktionen des
Bakterienindividuums auf normale Reize aus der Umwelt. Sie
äussern sich in Veränderungen der Form, biochemischen Eigen-
schaften, Virulenz, antigenen Struktur:nbsp;Adaptat.

Der Phänotypus eines Bakteriums ist die Totalität seiner Adaptate.
Ein Adaptationszustand kann lange Zeit beständig bleiben (Fixation):

Regressive Veränderungen, von dauernder Art, als pathologische
Reaktion auf schädliche Reize aus der Umwelt.

Zur richtigen Beurteilung dieses Schemas müssen wir hinzufügen,
dass nach der Meinung van Logheh's die täglich wahrnehmbaren Ver-
änderungen alle zur Gruppe II gehören, also funktionelle Äusserungen
sind, d.h. Reaktionen des Klons infolge ihrer speziellen physiologischen
Eigenschaften. Unter den hierzu gehörigen Variationstypen sollte der
adaptative am meisten vorkommen.

Es ist ausser Zvyeifel, dass van Loghem der Bakteriologie einen grossen
Dienst erwiesen hat, indem er in seinen so suggestiv geschriebenen
VeröffentHchungen die Möglichkeit, dass viele der bei Bakterien festge-
stellten Veränderungen nur phänotypischer Art sind, besonders akzen-
tuierte. Doch erhebt sich die Frage, ob er, insbesondere in seinem letzten
Artikel, nicht zu weit geht, hier doch wird die von ihm hervorgehobene
Möglichkeit nun auch als Sicherheit betrachtet.

Wenn man vorläufig mit ihm annimmt, dass alle beobachteten Ver-
änderungen irreversibler Art tatsächlich stets einen regressiven Charakter
tragen — sodass also die Produkte dieser Veränderungen als Atropheont,
Mutilât oder Dégénérant bezeichnet werden können — dann bleibt es
noch fraglich, ob es einen Grund gibt für den Ausspruch, dass auch diese
Veränderungen nicht von genotypischer Art sind. TatsächHch kann man
zustimmen, dass keine Beweise vorliegen, dass sie solcher Natur sind,
aber dies gilt schliesslich für das Umgekehrte ebenso.

Hinsichtlich der Veränderungen von zeitHchem Charakter, werden
diese von van Loghem kurzweg als Adaptationsäusserungen gedeutet,
welche also als physiologische Reaktionen des Bakterienindividuums auf
normale Reize der Umwelt zu betrachten sind.

Es fällt nun auf, dass van Loghem hier zusammenbringt alle jene
Veränderungen, welche direkt unter dem Einfluss bestimmter äusseren
Faktoren stehen und beim WiederhersteUen des ursprünglichen Fak-
torenkomplexes unmittelbar wieder wegfaUen und jene Veränderungen,
welche sich auch beim WiederhersteUen des ursprünglichen Faktoren-
komplexes während kürzerer oder längerer Zeit behaupten. Die erste Art
von Veränderungen umfasst tatsächlich solche mit einem abweichenden
Phänotypus bei konstant gebHebenem Genotypus und gehört in diesem
Gedankengang völHg zum Begriff der Modifikation der Genetiker. Diese
Kategorie ist also eine in der Biologie allgemein bekannte Erscheinung;
es bedarf keiner weiteren Umschreibung und wurde bereits in § 1 dieses
Kapitels von den anderen Variationstypen abgetrennt.

Zweifelsohne ist aber die an zweiter Stelle genannte Kategorie von
grösserer Bedeutung; van Loghem behauptet, dass auch bei dieser

Veränderungen des Genotypus nicht vorkommen. Fragt man sich auf
welchen Gründen nun eigenthch diese Behauptung beruht, so erhellt,
dass diese sich nur auf die Tatsache stützt, dass unter bestimmten Be-
dingungen die Ausgangsform mit ihren spezifischen Merkmalen zurück
erhalten werden kann. Als charakteristisch für den Gedankengang van
Loghem's sei hier eine kurze Passage aus seiner letzten Veröffentlichung

„Is dit een blijvende wijziging, een verandering van den genotypus,
een mutant? Volstrekt niet. Teruggebracht in geschikte midden-
stoffen herneemt de kloon de eigenschappen, die hem aanvankelijk
kenmerkten. Wat wij waarnamen was een adaptaat.quot;^)
Ich will hier dahingestellt lassen, inwiefern tatsächhch die den be-
treffenden Veränderungstypus kennzeichnende Reversibilität hinlänglich
ist um schliessen zu können, dass in diesen Veränderungen der Genotypus
unberührt bleibt. Ich werde in Kapitel XII hierauf noch näher eingehen,
bemerke aber hier bereits, dass in dieser Hinsicht das Einführen des
Termes „Fixâtquot; als Resultat einer Adaptation, welche „lange Zeit be-
ständig bleibtquot; zu denken gibt. Denn es muss hier dann doch an eine
sehr lange Zeit gedacht werden, weil es offenbar einer Abgrenzung von der
normalen Adaptation bedarf, und doch das Adaptat seinerseits auch
schon beträchtliche Zeit beständig bleiben muss, will dieser Begriff nicht
in den einfachen Begriff „Modifikationquot; untergehen.

Will man aber mit van Loghem die reversiblen Veränderungen restlos
als phänotypische Abänderungen auffassen, dann stellt sich die Frage,
inwieweit er gerechtigt ist diese Ansicht mit der einer Adaptation zu
verbinden. Wül diese Begriffsverbindung einen Sinn haben, dann muss
sie doch besagen, dass bei den eintretenden Veränderungen von diesem
Typus das Individuum (der Klon) sich an die betreffenden Bedingungen

Das folgende Zitat aus der jüngsten Veröffentlichung van Loghem's
hebt diesen Gesichtspunkt besonders hervor.

„Het kennen van het persoonlijke voorkomen en wezen van een
bacterie geschiedt meer nog dan bij hoogere wezens uit een opzette-
lijke en proefondervindelijke studie van zijn adaptaties. Aankweeking,
zuivere kweek, groei in gesuikerde media, vorming van kolonies,

1) „1st dies eine bleibende Abänderung, eine Änderung des Genotypus, eine
Mutante? Durchaus nicht. Zurückgebracht in geeignete Medien bekommt der Klon
die Eigenschaften wieder, welche ihn anfänglich kennzeichneten. Was wir beobach-
teten war ein Adaptatquot;.

groeibelemmering in eigen stofwisselingsproducten — dit alles ver-
tegenwoordigt tezamen een reeks van extreme en onnatuurlijke
groeivoorwaarden, aan welke de bacterie door ons gedwongen wordt
zieh tot het uiterste aan te passen.quot;

Lässt sich nun diese adaptative Vorstellung behaupten, wenn wir die
in § 2 kurz wiedergegebenen Dissoziationserscheinungen betrachten?

Es scheint mir, dass sich dann sofort ernste Bedenken gegen diese
Vorstellung ergeben.

In erster Linie müssen wir uns über den Begriff „Adaptationquot; im
Reinen sein. In der Definition „Adaptationquot; liegt offenbar die Ansicht
beschlossen, dass die betreffenden Veränderungen auf die äusseren
Bedingungen, unter welchen sie auftreten, abgestimmt sind. Die kursiv
zitierte Passage aus van Loghem's Veröffentlichung lässt keinen Zweifel
aufkommen, dass auch er sich auf diesen Standpunkt stellt. In denjenigen
Fällen, die wir in § 2 als Adaptation im engeren Sinne besprochen haben,
wie z.B. die allmähliche Anpassung von Bakterien an höhere oder niedri-
gere Temperaturen, oder an Medien mit bestimmter Konzentration von
Antiseptika hegt nun auch tatsächlich eine solche Abstimmung der
Veränderungen auf die Art des die Veränderung bewirkenden Agenzes vor.
Trifft dies nun ebenfalls für die in § 2 besprochenen Dissoziationser-
scheinungen zu?

Dazu ist sogleich zu bemerken, dass es in vielen Fällen recht schwierig
ist auf irgend einen Zusammenhang zwischen der Art des die Verän-
derung bewerkstelligenden Agenzes und der Veränderung zu schhessen.
Das einfache Auftreten einer R-Form aus einer daneben primär vor-
handenen S-Form zwingt zur Frage, warum die feststellbare Verände-
rungen, wie z.B. die längere Zellform, nun tatsächlich eine ,, Anpassungquot;
bedeutet. Inzwischen sei zugegeben, dass es doch denkbar bleibt, dass
gerade diese äusseren Veränderungen sekundäre Merkmale sind, welche
schlechterdings als Ausfluss der eigenthchen physiologischen Verände-
rung, welche die Adaptation bedeutet, zu betrachten sind.

„Die Kenntnis des persönlichen Vorkommens und Wesens eines Bakteriums
geht mehr noch als bei höheren Wesen aus einer absichtlichen und experimentellen
Studie seiner Adaptationen hervor.

Züchtung, Reinzucht, Wachstum in zuckerhaltigen Medien, Bildung von Kolonien,
Wachstumshemmung in eigenen Stoffwechselprodukten — dies alles vergegenwärtigt
eine Reihe von extremen und unnatürlichen Wachstumsbedingungen, durch welche

das Bakterium von uns gezwungen wird sich bis zum Aussersten anzupassenquot;.
Kursivierung von mir (M.)

Aber selbst dann besteht noch keine Notwendigkeit um in diesem
Zusammenhang an eine Adaptation zu denken. Es ist ja doch von einer
Verbesserung der Lebensbedingungen des Klons nicht zu sprechen,
da doch, wie Kulturen auf festen Nährböden lehren, sich die nicht adap-
tierte Form unter den gleichen Bedingungen meistens vorzüglich behaup-
tet und vermehrt.

Ein weiteres Argument, welches gegen die Annahme des Adap-
tationsprinzipes zu sprechen scheint, ist die Überlegung, dass unter einem
und demselben Komplex von Bedingungen mehrere, verschiedene
Phänotypen erhalten werden.

So beschreibt Reed (1937), dass aus einer 24 Tage alten Bouillonkultur,
mit der normalen (roten) S-Form von Serratia marcescens geimpft, die
Typen: mukoid-rot, mukoid-orange rot und mukoid-weiss, aus einer
anderen Kultur nach derselben Zeit die Typen: R-rot, R-orange-rot und
R-weiss isoliert werden könnten.

Alle diese eingetretenen Veränderungen als „Adaptationenquot; zu charak-
terisieren fällt auf den ersten Anblick schwer. Auch der folgende
Gesichtspunkt ist mit dem Adaptationsprinzip nicht leicht in Überein-
stimmung zu bringen.

Es ist bei der Dissoziation keine unbekannte Erscheinung, dass unter
dem Einfluss eines und desselben Agenzes eine Variante auftreten aber
auch wieder zur Ausgangsform zurückschlagen kann. Einige Beispiele
mögen diese Aussage veranschaulichen.

Bei Bac. enteritidis konnte sowohl die S ^ R- als auch die R ^ S-
Transformation stattfinden und zwar bei tägUcher Überimpfung in
normaler Bouillon (Webster und Burn, 1927).

Auch bei Bac. subtilis konnte in der Kultur in grossen Mengen Bouillon
der Übergang SR und R-» S beobachtet werden (Soule, 1927).

Beim Mycobacterium der Rattenlepra trat auf Petroff's Nährboden
eine S-gt;R- und R-^ S-Dissoziation ein-(Kahn und Schwarzkopf,
1933).

Auch diese Fälle scheinen gar nicht zu stimmen mit dem Adaptations-
begriff; von der primär gebildeten, also angepassten Variante ist doch
keine weitere Anpassung an die selben äusseren Bedingungen zu erwarten,
noch weniger eine Rückkehr zum ursprünglichen, nicht angepassten
Zustand. Die Launenhaftigkeit, mit der in vielen Fällen Veränderungen
eintreten, ist vom Gesichtspunkt der Adaptation ebenfalls schwer zu
erklären. Nicht selten trifft der Fall ein, dass beim Altern einer Reihe
von Kulturen, im gleichen Nährmedium und mit demselben Bakterien-

typus geimpft, in verschiedenen Kulturen neue Formen betreffs eines oder
mehrerer Merkmale auftreten, während diese in den anderen Kulturen
derselben Reihe nicht erscheinen. An dem folgenden Beispiel sei dies
gezeigt.

Reed (1937) impfte die bereits früher erwähnte S-Form von Serratia
marcescens gleichzeitig in sechs 500 cc. fassende Kolben mit „beef infusion
brothquot;; nach 24 Tagen kamen nach dem Abstreichen aus einem der
Kolben einige mukoide S-Kolonien zum Vorschein (rote, orange-rote,
und weisse). Aus zwei anderen Kulturen kamen nach 24 Tagen einige
nicht-mukoide R-Kolonien (ebenfalls rot, orange-rot und weiss) zur
Entwicklung. In den anderen Kulturen hingegen zeigten sich selbst
nach 36 Tagen weder mukoide S- noch nicht-mukoide R-Kolonien,
sondern es fanden sich ausschliesslich nicht-mukoide S-Typen vor.

Die Abänderung der Merkmale mukoid nicht-mukoid und S R
ist also keinesfalls eine notwendige Erscheinung. Aus der Tatsache, dass
die genannten Veränderungen fehlen können, folgt, dass diese sogen.
Adaptation der Ausgangsform zum Gedeihen der Organismen in der
betreffenden Umgebung keineswegs notwendig ist.

Zu alledem kommt noch, dass bei der Dissoziation nicht sehen vonein-
ander sehr verschiedene Agenzien zum gleichen Resultat führen.

Dulaney (1928) gelang es bei Bac, coli communis eine S ^ R- Disso-
ziation zu erreichen und zwar sowohl durch altern lassen einer Kultur
in einem alkalischen Nährmedium, als auch unter dem Einfluss homo-
loges Antiserums.

Kahn und Schwarzkopf (1933) berichteten, dass ein S R-Übergang
bei dem avianen Mycobacterium tuberculosis eintrat, einerseits durch eine
Tierpassage, oder bei rascher Überimpfung in Glycerin-Bouillon, der
inaktives Rattenserum hinzugefügt war, aber auch beim altern lassen
von Kulturen bei 37.5° C.

SouLE (1927) erhielt bei Bac. subtilis eine S ^ R- und eine R S-
Transformation beim Züchten in einer reichlichen Menge normaler
Bouillon und unter dem Einfluss des homologen Antiserums.

SwiNGLE (1935) beobachtete das Auftreten von G-Formen bei Sta-
phylococcus aureus nach Abstreichen aus alten Bouillonkulturen und aus
Suspensionen von alten Kulturen auf Agar.

Aus diesen Beispielen geht hervor, dass es wohl sehr schwierig ist alle
diese nach ganz verschiedenen Reizen eintretende gleiche Veränderungen
mit dem Begriff „Adaptationquot; in Zusammenhang zu bringen.

Zusammenfassend kann also bemerkt werden, dass es bei der Disso-
ziation mehrere Erscheinungen gibt, welche auf den ersten Anblick schon
sehr wenig zu Gunsten der Adaptationsvorstellung sprechen.

Allerdings können die Anhänger dieser Theorie mit Recht einwenden,
dass in der Mehrzahl dieser Betrachtungen die Vorstellung einbezogen
ist, dass während des Züchtens eines Mikroorganismus in einem be-
stimmten Milieu fortwährend derselbe Komplex von äusseren Bedin-
gungen auf den Organismus einwirkt. In Wirklichkeit ist dies aber
sicherhch nicht der Fall: man kann gar nicht oft genug darauf hinweisen,
dass durch den Stoffwechsel des Organismus die äusseren Bedingungen,
welche auf den Organismus einwirken, sowohl hinsichtlich der Art und
Quantität der Nährstoffe, als auch hinsichtlich der in das Milieu abge-
schiedenen Stoffwechelprodukte, eine ununterbrochene Reihe von
Veränderungen erfahren.

Mit diesem Gesichtspunkt vor Augen ist es natürlich denkbar, dass eine
aus einer S-Form abgespaltene R-Form eine Adaptation an Bedingungen
bedeutet, welche in einer späteren Wachstumsphase einer primären Kul-
tur herrschen, auch wenn sich später zeigt, dass sich sowohl diese als
auch die primäre S-Form im ursprünglichen, unveränderten Mediurn in
gleichem Masse entwickeln. Das Isolieren einer grossen Zahl von Vari-
anten aus einer und derselben Kultur könnte innerhalb dieses Gedanken-
ganges bedeuten, dass diese verschiedenen Varianten ebenso viele Adapta-
tionen an die verschiedenen Bedingungskomplexe bedeuten, welche sich
während der Entwicklung der Kultur darin manifestieren. Die Möglich-
keit einer Reversion unter Zuhilfenahme einer Methode, die auch zur
primären Bildung der Variante geführt hat, würde sich durch die An-
nahme erklären lassen, dass die primäre Abänderung in einer anderen
Kulturphase eintritt als die Reversion; beide Veränderungen könnten
also Adaptationen sein.

Auch die erwähnte Launenhaftigkeit vieler auftretenden Veränderungen
und die Erscheinung, dass zum Entstehen einer und derselben Variante
verschiedene Agenzien dienen können, brauchen nicht völlig unvereinbar
mit der Adaptationstheorie betrachtet zu werden. Aber wohl dürfen wir
feststellen, dass eine Annahme dieser Theorie zu mancherlei verwickelten
Vorstellungen und Voraussetzungen führt, welche — und dies ist das
wichtigste — durchaus nicht auf experimentell unterstützte Überlegungen
beruhen.

Man bedenke doch, dass die „Adaptationquot; in erster Linie eine Verände-
rung ist, welche auf das Agens abgestimmt ist, welches sie zustande bringt.

Nun kann man schliesslich für jede Variante wohl postulieren, dass sie eine
Abstimmung auf einen unbekannten Komplex von Bedingungen repräsen-
tiert, dann aber bedenke man, dass zu diesem Schluss jeder Schein
eines Beweises fehlt.

Anschliessend sei noch bemerkt, dass Jollos (1924) auf Grund seiner
Untersuchungen an Paramezien zu Betrachtungen kommt, welche den-
jenigen van Loghem's sehr ähnlich sind. Er konnte bei letztgenannten
Organismen eine allmähhche Anpassung an höhere Temperaturen
bezw., an bestimmte Konzentrationen von Arsenigsaüre, erzielen. Es stellte
sich heraus, dass die eingetretenen Veränderungen, welche sich längere
oder kürzere Zeit behaupten können, auf die Dauer doch immer völlig
abklangen.

Nach JoLLOs sollte es sich hierbei handeln um nicht-erbliche Verände-
rungen, welche er als „Dauermodifikationenquot; bezeichnet.

Hinsichtiich dieser Ergebnisse hat er im Jahr 1924 ein Plädoyer
gehalten den Begriff der (adaptativen) „Dauermodifikationquot; auch für
die Bakterienveränderungen einzuführen.

Hieraus erheUt also, dass Jollos sich stark dem van LoGHEM'schen
Standpunkt nähert. Allerdings übte der letztgenannte Forscher auf
den Vorschlag Jollos' eine scharfe Kritik, weil dieser Ausdruck, insofern
man an der in der Biologie gangbaren Definition festhält, eine innerliche
Kontradiktion darstellt.

Auffallend ist die ausdrückliche Bemerkung von Jollos, dass die Auf-
fassung Beijerinck's über die reversible Mutabilität als Ursache der
eintretenden Veränderungen gänzlich verworfen werden muss, da diese
Erscheinung vollkommen in Widerspruch steht mit „dem konstanten
Verhalten sämtlicher uns bekannten echten Mutationen bei den Infuso-
rien, sowohl wie bei Pflanzen und Tierenquot;.

In wie weit diese in 1924 geäusserte Ansicht heutzutage noch gilt, wird
im Folgenden näher besprochen.

Ausser der Mutations- und der Adaptationstheorie wurde zur Erklärung
der Dissoziationserscheinung noch eine ganz andere Theorie entwickelt,
welche oftmals als die zykhsche Theorie bezeichnet wird.

Wenn man bei Bakterien von einer zykhschen Entwicklung spricht,
dann bezieht sich dies gewöhnhch nur auf den Entwicklungsprozess:
Stäbchenbakterium Spore Stäbchenbakterium.

Hier sind also zwei Stadien zu unterscheiden: das Stäbchen ohne Spore
und jenes mit Spore bezw. die befreite Spore.

Was die nicht-sporenbildenden Bakterien anbelangt, stellt der in be-
stimmten Fällen beobachtete feinkörnige Zerfall beim Altern mancher
Kulturen möglicherweise auch einen Dauerzustand dar, der zur Erhaltung
der Art führt, weil die Kulturen in dieser Form sehr lange Zeit lebens-
fähig bleiben (Vierthaler, 1937).

Man könnte die „Granulaquot; nun gewissermassen den Sporen gleich
stellen und daher auch bei den nicht-sporenbildenden Bakterien den
Begriff Zyklus anwenden. Auch hier gilt dies dann nur für die Aufein-
anderfolge: normales BakteriumGranulanormales Bakterium.

Im Gegensatz hierzu hat Enderlein im Jahre 1915, und später ausführ-
licher in 1925, eine sogenannte zyklogenetische Theorie ausgearbeitet,
nach welcher es sich gerade bei der Dissoziation um eine zyklische Ent-
wicklung der Bakterien handelt, wobei vegetative Vermehrung mit ge-
schlechtlicher Reproduktion abwechseln soll.

„Die Cyclogenie der Bakterien ist der Kreislauf der morphologischen
Entwicklung durch die Summe aller Generationen mit der einfachsten
morphologischen Einheit beginnend bis zum höchsten morphologischen
Aufbau, welcher der einzelnen Spezies zukommt, und endet wieder mit
der Einheit. Bei der Ontogenie werden die verschiedenen Stadien
der Phylogenie in gedrängter Form an einem Individuum durch-
laufen, während bei der Cyclogenie die einzelnen phyletischen Stadien
im Verlauf von zahllosen Generationen von Individuen wiederholt
werden.quot;

Enderlein, welcher bei der Auseinandersetzung seiner Theorie u.a.
den Entwicklungsgang eines Insektes mit seinem Ei-, Larven-, Puppen-
und Imago-Stadium zum Vergleich heranzieht, betrachtet das Vor-
kommen einer sexuellen Reproduktion im Zyklus der Bakterien als eine
vollendete Tatsache.

Unabhängig von der Frage, ob Enderlein tatsächlich dazu berechtigt
ist, kann man feststellen, dass in dieser Theorie der sexuelle Prozess nur
für eine der vielen Veränderungen verantwortlich ist, welche sich im
Leben der Bakterien vollziehen können. Dies bedeutet also, das Ender-
lein ausserdem eine Reihe einander auffolgende vegetative Stadien
annimmt, welche jedes für sich als ein mehr oder weniger lange Zeit
weiter gewachsener Klon anzusehen ist und also eine gewaltige Anzahl
von Individuen umfassen.

Durch diese Tatsache weicht also die Zyklode stark von dem ontogene-
tischen Zyklus (dem Entwicklungszyklus des Individuums) eines höheren
Organismus ab.

Die Zyklogenie der Bakterien wird dann also ein in der Biologie ganz
allein stehender Fall einer zyklischen Entwicklung, was jedenfalls nicht
zur Wahrscheinhchkeit dieser Auffassung beiträgt.

Enderlein ist ausserdem gezwungen der Tatsache Rechnung zu tragen,
dass dieser Zyklus oft nicht gänzlich durchlaufen wird. Als Ursache
dieser Fixation der Stadien spricht er das Fehlen bestimmter äusserer
Bedingungen an, welche zur Vollendung des Zyklus notwendig gewesen
waren.

Enderlein hat durch das Einführen einer Unzahl neuer Terme und
Begriffe seine Theorie sehr verwickeh und beinahe unleserlich gemacht;
auch unterlässt er eine gründliche Prüfung seiner Theorie an die experi-
mentellen Daten bezüghch der Dissoziation.

Seine grösstenteils hypothetische Abhandlung ist für eine tiefere
Erfassung des Dissoziationsproblems dann auch von zweifelhaftem
Wert.

Das Prinzip des Entwicklungszyklus als Basis bakterieller Variabdität
erhielt in Hadley einen begeisterten Anhänger. In seiner jüngsten Ver-
öffentlichung kommt Hadley (1937) zu einer Einteilung der bakteriellen
Variationen in drei Gruppen:

2.nbsp;Induzierte Variationen; sie umfassen alle Modifikationen unter
dem Einfluss äusserer Bedingungen.

Die für die Dissoziation charakteristischen Kuhurphasen M, S,R,
usw. sind nach Hadley in der 1. Gruppe unterzubringen. Es sollen diese
Phasen als zeitlich fixierte „cyclostagesquot; in der Entwicklung der Spezies-
Mikrophyt anzusehen sein. Ihr Auftreten ist nur von den Faktoren, welche
für die ontogenetische Entwicklung bestimmend sind, abhängig, sodass
sie also ausserhalb das Gebiet der eigentlichen Variabilität fallen. Im Ge-
gensatz hierzu stehen z.B. Veränderungen in der Farbe, die auf anderen
Faktoren beruhen, wie vielleicht äussere Bedingungen oder nukleare
Reorganisation.

new significance of stages in the course of the development of the species-
microphyt (ontogeny), and not that of variants within the common

Hadley betrachtet die R-Phase als den Höhepunkt der progressiven,
zytologischen Entwicklung. Diese „fungoidequot;-Phase vergegenwärtigt die
reproduktiv reife Form, aus welcher durch Befreiung der Gonidien der

Zyklus aufs Neue beginnt, mit der G-Phase als niedrigstes Stadium
(Hadley, 1931).

In seiner Veröffentlichung aus dem Jahr 1937 vergleicht er die Kultur-
phasen der Bakterien mit den ontogenetischen Fragmenten irgendeines
konidienbildenden Schimmelpikes. Hadley betont, dass bei einem
Schimmelpilz die Entwicklungsstadien (die ontogenetischen Fragmente) als
vegetatives Myzel—Konidiophoren—Konidien überwiegend aus kohären-
ten Zellorganisationen bestehen, welche alle in planmässiger Aufeinander-
folge zu einer organischen Einheit kombiniert sind.

Bei den Bakterien sollen die Kulturphasen gesonderte, nicht oder
sehr wenig kohärente Zellorganisationen bilden, welche aber übrigens
völlig mit den zu einer Ganzheit verbundenen mehr oder weniger kohären-
ten Zellorganisationen des Schimmelpilzes zu vergleichen sind.

Hadley betrachtet daher in dem von ihm entworfenen ontogenetischen
Zyklus den Bakterien-Mikrophyt, das Individuum also, als die Totalität
aller Kulturphasen samt den in ihnen vorhandenen Zellen.

Bemerkt sei hier, dass wir diese Ansicht bei Enderlein nicht vorfinden;
aus der von ihm gegebenen Formulierung seiner Zyklogenie geht deutlich
hervor, dass er jede Bakterienzelle als ein Individuum betrachtet.

Wenn wir nun Hadley's Ansichten an den Dissoziationserscheinungen
prüfen, dann müssen wir uns fragen, ob wirklich beim Auftreten der Kul-
turphasen M, S, R, G eine zyklische, also „gerichtetequot; Aufeinanderfolge
ersichtlich ist.

Bei der Betrachtung des grossen Tatsachenmaterials geht nun ohne
weiteres hervor, dass die Bedingung eines solchen „gerichtet seinquot; sicher
nicht allgemein erfüllt ist.

Allerdings sind in bestimmten Fällen keine Argumente gegen das Be-
stehen eines derartigen Zyklus anzuführen. Denken wir uns z.B. den
Fall einer Bakterienart, von der wir eine S, R und eine oder mehrere inter-
mediäre Varianten (O) kennen. Wenn nun die S R-Veränderung sich
über die intermediären Formen vollzieht, und die Reversion R S
sprungweise stattfindet, dann kann der letztgenannte Übergang einerseits
als eine Reversion, eine Rückkehr auf demselben Weg aber mit dem
Übergehen der O-Stadien, andererseits als eine Progression, ein Schliessen
des Zyklus aufgefasst werden.

Übersieht man einigermassen die bereits bekannten Tatsachen bezüg-
lich des Dissoziationsphänomens, dann findet man indessen genug Fälle,
worin das gerichtete, zyklische Prinzip verletzt wird.

Blake und Trask (1933) stellten bei dem M S-Übergang i) vom
Typus I Pneumococcus fünf intermediäre Varianten (la, Ib, usw.) fest,
wobei zwei, Ib und Ic, gut in Reinkultur gebracht werden konnten.

Das intermediäre Stadium Ic konnte sich sowohl progressiv als auch
völhg regressiv verhalten: S ^ Ic M.

Wir haben hier also einen Fall unzweifelhafter Reversion über einen
Teil des Trajektes M — S vor uns; dies darf natürlich bei einem Zyklus
nie vorkommen.

Torrey und Montu (1936) haben bei Escherichia coli im Trajekt S — R
etwas Ähnliches beobachtet; ein intermediärer Typus O^ konnte einerseits
progressiv bis zum extremen, stabilen R-Typus, andererseits reversivbis
zur Ausgangsform S dissoziieren.

Es ist nicht ausgeschlossen, dass bei Bakterienarten, in deren Dissozia-
tionsmuster deuthch ein M-, S- und R-, event. auch ein G-Typus er-
kannt worden ist, z.B. bei Pneumococcus, eine gerichtete Aufeinanderfolge
besteht und zwar in dem Sinne, dass aus dem M-Typus selten oder nie
direkt R, sondern S entsteht, während der S-Typus seinerseits die R-
Form erzeugen kann. Trotz diesser gerichteten M ^ S ^ R-Veränderung
wird doch das Zyklusprinzip gestört, weil über einen oder mehrere Ted-
trajekte eine Reversion auftreten kann.

So finden z.B. bei Pneumococcus, Bact. dysenteriae, Bact. granulosis,
Micrococcus tetragenus, Serratia marcescens zwischen M und S, S und R,
S und G sehr allgemein Reversionen statt.

In der bereits erwähnten Veröffentiichung über die Dissoziationser-
scheinungen bei Serratia marcescens kommt auch Reed (1937) zum
Schluss, dass für diese gewöhnlich rote Bakterienart von einem Zyklus
nicht die Rede sein kann. Neben dem ursprünglichen, roten S-Typus
hat er u.a. einen roten R- und zwei verschiedene rote M-Typen iso-
lieren können. Die beiden M-Typen zeigten die mukoide Gestalt der S-
und der R-Form (Auftreten von eingekapselten Zellen).

Es braucht keine nähere Erläuterung, dass hier für das zyklische
Prinzip jede Anweisung fehlt. Das Ganze zeigt sich deshalb noch ver-

1) Diese Forscher gebrauchen an Stelle von M und S die Bezeichnungen S und
R. Durch die Untersuchung Dawson's, der für Pneumococcus den wahren R-Typus
entdeckte, wurde das Dissoziationsmuster verändert. Was früher S hiess (die gekapselte
Form) wird nun M genannt, während die ehemals als R bezeichnete Form nun als S
betrachtet wird.

wickelter, weil ähnliche Beobachtungen auch für die orange-roten und
farblosen Varianten gemacht werden.

Eine weitere Schwierigkeit zur Annahme der zyklischen Theorie in
ihrer ursprünglichen Form bildet der Umstand, dass in ihr nur den
morphologischen Veränderungen Rechnung getragen wird, während die
nicht weniger wichtigen physiologischen Veränderungen ohne weiteres
bei den morphologischen Stadien eingereiht werden. Bis vor kurzem
konnten die Anhänger der zyklischen Theorie in dieser Hinsicht noch
mit Recht betonen, dass jede Entwicklungsphase nun einmal ihre eigenen
physiologischen Merkmale hat.

In der allerletzten Zeit ist nun jedoch die Zahl der Fälle von vollkommen
unabhängiger Variation von Eigenschaften (Seite 102) stark zugenommen
und daher muss man versuchen beim Festhalten an dieser Theorie jetzt
auf andere Weise aus den Schwierigkeiten zu kommen.

Hadley (1937) schlägt folgenden Weg ein. Er weist darauf hin, dass in
seinem Gedankengang die Kulturphasen ausserhalb der eigentlichen
Variabilität fallen, doch dass diese letztere gerade die Veränderungen
physiologischer Eigenschaften, wie z.B. Farbenänderungen, umfasst.
Die letztgenannten Veränderungen wurden dann auf ganz andere Fak-
toren beruhen, vielleicht auf äussere Bedingungen oder auf nukleare
Reorganisation.

Eine solche Trennung zwischen Veränderungen morphologischer und
physiologischer Art mutet nun wohl sehr gekünstelt an. Besonders weil
neben den getrennten Veränderungen andererseits doch so oft Koppelung
beider Veränderungstypen auftritt.

Aus dem oben Angeführten wird wohl deutlich geworden sein, dass
eine Annahme der hadley'schen Auffassung grosse und verschiedene
Schwierigkeiten in dem Weg stehen.

Es ist bemerkenswert, dass die von Neisser und Massini propagierte,
besonders aber von Beijerinck entwickelte Auffassung, dass die bakterielle
Variation als Mutation zu betrachten ist — später durch andere Ansichten
verdrungen — seit 1935 in der Dissoziationsliteratur von einigen ameri-
kanischen Forschern wieder aufgenommen wurde. Der direkte Anlass
hierzu liegt in der rezenten Entwicklung der Mutationslehre, welche
Entwicklung besonders durch die neueren Drosophila-Untersuchungen
angebahnt worden ist.

Während die wichtigsten Bedenken gegen die Anwendung der Muta-
tionstheorie auf die Erscheinungen bakterieller Veränderlichkeit im
unstabilen Charakter dieser gelegen war, zeigt sich nun aus den schönen

Untersuchungen von Patterson und Muller, Demerec, Timofeeff-
Ressovsky u.a., dass auch bei Drosophila reversible Genmutationen
keineswegs selten sind. Auf diesen Untersuchungen fussend gibt Linde-
gren (1936) die folgende Übersicht über die möglichen Ursachen der
bakteriellen Variabilität:

2.nbsp;Veränderungen, welche nicht auf einer Abänderung der genetischen
Konstitution beruhen, wie Modifikation, Dauermodifikation, somatische
Modifikation, wobei sich die beiden letzteren längere oder kürzere Zeit
behaupten.

Da Lindegren annimmt, dass eine sexuelle Reproduktion bei Bakterien
vorkommen kann, schaltet er die Möglichkeit einer Hybridisation nicht
aus. Er bemerkt daher, dass wir dann annehmen müssen, dass die be-
treffenden Bakterienarten diploide heterozygote Organismen sind.
Jedweder Beweis hierfür fehlt jedoch und Lindegren achtet es viel wahr-
scheinlicher, dass Bakterien haploid und also erblich homogen sind.

Durch die Tatsache, dass die meisten Bakterienvarianten plötzlich
erscheinen und wieder leicht zum originellenTypus zurückschlagen können,
stimmen die meisten Bakterienvarianten mit den reversiblen Genmuta-
tionen, welche bei Drosophila in bestimmten Loci auftreten, überein.
Obwohl andere Mutationen wie die Non-Disjunktion, Fragmentation,
Duplikation usw. von Chromosomen nicht völlig auszuschliessen sind, ist
wahrscheinlich die Genmutation, als die leichtest reversible Mutation,
auch die Ursache der meisten Bakterienvariationen.

Auch Deskowitz (1937) weist in seiner Veröffentlichung über die un-
stabilen Varianten hin, dass die bei der Dissoziation allgemein auf-
tretenden unstabilen Variationen mit den labilen Genmutationen bei
höheren Formen sehr nahe verwandt zu sein scheinen.

Er bezieht sich auch auf die Untersuchungen Demerec's über den Effekt
von Temperaturänderungen und Röntgenbestrahlung auf die Mutations-
rate hinsichtlich eines bestimmten Merkmales, welche Mutationen sich
in vielen Fällen von reversibler Art zeigten.

Reed (1937) kommt durch seine Dissoziationsuntersuchungen an
Serratia marcescens zum Schluss, dass seine Ergebnisse unmöglich mit
einer zyklischen Theorie in Übereinstimmung zu bringen sind und dass

es nach dem heutigen Stande der Mutationslehre mehr auf der Hand
liegt diese Befunde als Genmutationen zu betrachten.

Ich werde nun erst meine eigenen Resultate über die Dissoziation bei
Betabacteriam vermiforme anführen und dann in Kapitel XII die Mög-
lichkeit um die Bakterien-Dissoziation auf Mutation zurückzuführen ein-
gehender diskutieren.

Wie bereits in Kapitel III § 2 berichtet wurde, trat bei der Weiterzüch-
tung des aus den Tibi-Klümpchen isolierten Bakteriums auf Glucose-
Hefewasser-Agar eine Dissoziation ein. Es entstand nämlich neben dem
auf der ersten Platte ausschliesslich anwesenden „rauhenquot;-Kolonietypus
ständig noch ein zweiter, zuweilen noch ein dritter Typus.

Diese mit grosser Regelmässigkeit eintretende Variation veranlasste
mich schliesslich das Dissoziationsproblem bei Betabacterium vermiforme
möglichst eingehend zu untersuchen. Ich entschloss mich darum sowohl die
ursprünghche Form als auch die primären Varianten unter verschiedenen
Bedingungen zu kultivieren um nachzuforschen, inwiefern dadurch noch
andere Formen zu erhalten waren.

In den folgenden Paragraphen werde ich erst über die Resultate meiner
Untersuchung berichten, um schliesshch im letzten Paragraphen eine Be-
sprechung dieser Resultate und eine kritische Betrachtung, inwieweit aus
diesen Resultaten Argumente für die Wahrscheinhchkeit der verschiede-
nen Variationstheorien zu entlehnen sind, zu geben.

§ 2. DIE DISSOZIATION VON BETABACTERIUM VERMIFORME BEI
DER ZÜCHTUNG AUF FESTEN NÄHRMEDIEN.

Bei meiner Untersuchung zeigte es sich bald, dass Betabacterium
vermiforme auf allen gebrauchten festen Nährböden wie: Glucoseagar,
Glucose- und Saccharosegelatine einer Dissoziation unterlag. Hierunten
werde ich das Bild der Kulturen auf zwei dieser Platten in Einzelheiten
beschreiben.

Zum Studium der Dissoziationserscheinung wurde mit langen Reihen
von Subkulturen bei 30° C gearbeitet. Wie bereits bemerkt, war in diesen

Reihen eine gute und konstante Entwicklung auf diesem Nährmedium
nur dann gesichert, wenn ich anaerob oder zum mindesten unter sehr
stark verminderter Sauerstoffspannung züchtete. Nach 3—4-tagiger
Bebrütung wurden die Platten auf ihre Kolonieformen hin untersucht.

Wenn man nach einer langen, ununterbrochenen Periode von Tibi-Gärung
in Saccharose-Feigemvasser — mit regelmässiger Erneuerung des Mediums
— ein vitales Tibi-Klümpchen in sterilem Wasser zerreibt und diese
Suspension auf Glucoseagar abstreicht, dann entwickelt sich ein einheit-
liches Plattenbild aus rauhen, platt-linsenförmigen Kolonien (1.5-3 mm
Durchmesser), deren Ränder unregelmässig gewellt sind. Nach der ge-
bräuchlichen Terminologie gehört diese Kolonie zum R-Typus.

Bei einer schwachen mikroskopischen Vergrösserung zeigten diese
R-Kolonien ein mit schmalen und willkürlich verlaufenden Linien be-
setztes Muster; in dessen Zentrum konnten durchwegs einige dunklere
Flecken, Schattierungen, beobachtet werden (Abb. 19).

Wenn man aber von der ersten Platte eine freiliegende R-Kolonie,
suspendiert und auf eine zweite Platte abstreicht, dann entstanden neben
völlig rein aussehenden R-Kolonien und R-Kolonien mit grösseren und
kleineren (manchmal mikroskopisch kaum sichtbaren) marginalen Aus-
wüchsen in fast allen Fällen auch grosse (3 mm bis zu 1 cm), sehr
dünne und platte Kolonien, entweder mit oder ohne glattem, erhobenem
Zentrum. Die glänzende Oberfläche der breiten, dünnen Randzone war
meist sehr feinfaltig und der Kolonierand unregelmässig (Abb. 20).

Es wurde nun die merkwürdige Feststellung gemacht, dass beim
Abstreichen von ein wenig Material des R-Kolonietypus auf Probeplätt-
chen von Saccharosegelatine immer eine Wandstoffproduktion auftrat,
während beim Abstreichen von Material aus dem dünnen, grossen
Kolonietypus eine solche Wandstoffproduktion niemals stattfand.

Die Variante mit ihren grossen, dünnen Kolonien werde ich künftig
hin als der O-Typus bezeichnen. Dieser Typus ist also u.a. durch den
Verlust des Wandstoffbildungsvermögens gekennzeichnet.

Es sei noch bemerkt, dass beim Abstreichen von Tibi-Körner-Sus-
pensionen auf Platten ausnahmsweise der O-Typus sogleich als selb-
ständige Kolonie zum Vorschein kommen kann.

War die Aussaat sehr stark gewesen, dann konnte man beim genauen
Studium der R-Kolonien mit der Lupe bei einigen dieser einen mehr
oder weniger breiten, marginalen Auswuchs unterscheiden. Es konnte
dieses Merkmal als Indikator der eingetretenen Dissoziation gelten. War
nämlich dieser Auswuchs breit genug um von ihm eine Suspension zu

R-Kolonie von einem Hefewasser-2% Glucoseboden, worauf eine Tibi-Körner-
Suspension abgestrichen war. Vergrösserung 20 X .

R-Kolonien und eine plakatartige, sehr dünne O-Kolonie auf Hefewasser-2% Glucose-
agar. Vergrösserung 20 X,

gewinnen ohne auch Material vom innern Teil der Kolonie mitzunehmen,
dann ergab die Aussaat ebenfalls überwiegend O-Kolonien.

Je länger die Weiterzüchtung der R-Kolonien fortgesetzt wurde, desto
deuthcher lässt die Dissoziation sich gelten.

Der Prozentsatz der selbständigen O-Kolonien, auf die totale Anzahl
von Kolonien berechnet, kann grosse Schwankungen zeigen.

Zuweilen können die Platten völlig frei sein an selbständige 0-Formen,
doch zeigen dann immer einige R-Kolonien einen marginalen Auswuchs
auf. In der Regel liegt der genannten Prozentsatz jedoch zwischen 1 und
5%, ist also ziemlich klein. Es kann jedoch auch vorkommen, dass in der
Kulturreihe entweder auf hiritereinanderfolgenden Platten oder unregel-
mässig dieser Prozentsatz beträchtlich höher ist z.B. 10%, 15% oder
20%.

Auf den oben erwähnten Platten kommen zuweilen ausser den R- und
O-Typen noch Kolonien von anderer Form zum Vorschein. Sie smd
kleiner (0,5—1.5 mm), rund oder etwas unregelmässig geformt und be-
sitzen eine glatte, feuchtglänzende Oberfläche (siehe Seite 136).

Im Sinne der gebräuchhchen Terminologie ist dieser Typus als S zu
bezeichnen; in durchfallendem Licht zeigt sich die Kolonie homogen,
mitunter sind nur sehr schmale, feine Linien zu unterscheiden. Hinsicht-
lich der Wandstoffproduktion reagiert dieser S-Typus, gleich der O-Form,
auf Saccharosegelatine negativ; in § 5 wird näher auf diese O- und S-

Ein näheres Studium des R-Typus, in welcher Form Betabacterium
vermiforme offenbar im Tibi-Konsortium vorkommt, lehrte, dass beim
fortgesetzten Kultivieren die R-Kolonien zuweilen verschiedene Grade
von „roughnessquot; zeigen können. Selbst auf einer und derselben Platte
können diese Unterschiede zum Ausdruck kommen. So stellte sich
heraus, dass die Oberfläche der Kolonie anstatt normal rauh zu sein,
auch in geringerem Masse rauh, ja sogar glatt sein kann. In solchen
Fällen ist dann auch der Rand weniger unregelmässig, oftmals fast ohne

Diese Kolonie mit S-artigem Charakter war jedoch durch seine Grosse
und trocken-glänzende Oberfläche von dem eigentlichen, nicht-dextran-
bildenden S-Typus deuthch zu unterscheiden. Dieser S-artige Typus
hat das Vermögen zur Bildung des Wandstoffes aus Saccharose beibe-
halten. Bei Weiterzüchtung dieses leichtrauhen Typus können sowohl
dieselbe Kolonieformen, als auch zu 100% normal rauhe Typen zur
Entwicklung kommen. Es war sehr auffälhg, dass oft gleichzeitig mit

diesen S-artigen Typen auch grosse, platte, unregelmässige Kolonien
mit einer granulären, fein-faltigen Oberfläche vorkamen.

Sie schienen auf den ersten Anblick dem dünnen, nicht-dextranbilden-
den O-Typus zu gleichen, jedoch hatten auch sie die Möglichkeit zur
Dextranbildung nicht verloren. Nach einiger Übung konnte ich diese
beide platte Formen auch mikroskopisch unterscheiden. Der früher
beschriebene nicht-dextranbildende Typus zeigt sich in seinem plak-
atartigen Wachstum doch noch um vieles dünner und mit einer
glänzenderen Oberfläche versehen. Dieser O-artige Typus Hess meist
bei Weiterzüchtung gleich wieder in vollem Umfang normale rauhe
Kolonien entstehen.

Zusammenfassend können wir also feststellen, dass die direkt aus den
Tibi-Körnern erhaltene R-Form an erster Stelle eine nicht reversible Disso-
ziation zeigt in einer O- und einer S-Form, welche beide durch den
Verlust des Wandstoffbildungsvermögens gekennzeichnet sind. Daneben
tritt ein zweiter Dissoziationsvorgang auf, der zu Kolonieformen führt,
welche annäherend den 0-und S-Typen gleichen, aber das Wandstoff-
bildungsvermögen beibehalten haben und welche ausserdem leicht eine
Reversion zur R-Form zeigen.

Wurde auf diesem Nährboden die Suspension eines fein zerriebenes
Tibi-Klümpchens abgestrichen, dann zeigte die Platte nach 5—6 Tagen
bei 22° C ausschliesslich gelatinöse Kolonien entweder in Form von
Scheibchen oder in Form unregelmässiger Klümpchen (Seite 37-38).

Mit Hinsicht auf das unter a. beschriebene war es daher wahrscheinhch,
dass die in dieser Weise erhaltene Form sich mit der als R-Typus be-
schriebenen Form der Glucoseplatten identifizieren lässt. Diese Ver-
mutung wurde durch „Grossquot;-Impfungen bald bestätigt.

Wenn man aber eine Suspension einer derartigen gelatinösen Kolonie
von dieser Platte auf eine zweite Platte abstreicht, und auf ähnUche Weise
die Subkultur längere Zeit fortsetzt, so ergeben diese Platten Misch-
kulturen von gelatinösen und kleinen trockenen Kolonien. Bei diesen
letzteren, welche durch ihre Wachstumsart offenbar das Vermögen
Wandstoff zu bilden nicht mehr besitzen, kann man zwei verschiedene
Kolonietypen vorfinden:

1.nbsp;Kolonien von 1.5 mm Grösse, welche gänzlich platt und dünn
sind oder welche ein dickeres, erhobenes Zentrum haben und von einer
verhältnismässig breiten, sehr dünnen Randzone umgeben sein.

Züchtet man den ersten Typus auf Glucoseagar, dann erscheinen
entweder ausschliesslich oder doch überwiegend die grossen platten
Kolonien des O-Typus; Weiterzüchtung des zweiten Typus ergibt auf
Glucoseagar fast immer Mischplatten von S- und O-Formen.

Damit wird deutlich, dass die beiden trockenen Kolonietypen der
Saccharosegelatineplatten identisch sind mit den O- und S-Typen auf
Glucoseagar.

Der Prozentsatz der trockenen Kolonien, auf die Gesamtzahl berechnet,
kann ebenfalls stark schwanken und zwar von einigen Prozenten (bis-
weilen „nihilquot;) bis zu 50—60%; im allgemeinen kommen die Werte
10—30% am meisten vor. Es kann sich auch herausstellen, dass man
in aufeinanderfolgenden Plattenkulturen einen nahezu konstant bleiben-
den oder innerhalb enger Grenzen schwankenden Prozentsatz (z.B. von
5_10%, 10—20%, 20—30%) trockener Kolonien erhält.

Der schwankende Prozentsatz trat nicht nur beim Abstreichen aus
Suspensionen gelatinöser Kolonien von aufeinanderfolgenden Platten,
sondern auch von einer und derselben Platte ein. Beim Abstreichen aus
Suspensionen von R-Kolonien, herrührend von Glucoseagar, auf Saccha-
rosegelatine stellt sich heraus ,dass der Prozentsatz trockener Kolonien in
befriedigender Weise mit dem von O (event. O S) auf Glucoseagar
übereinstimmt.

Ist dieser Prozentsatz nicht gross (was durchwegs der Fall ist), dann
kommt beim Abstreichen aus der Suspension gelatinöser Kolonien von
einer solchen Gelatineplatte auf eine folgende meistens sogleich der für
Gelatine höhere Prozentsatz zum Vorschein. Ungeachtet des bereits unter
normalen Bedingungen auftretenden, wechselnden Prozentsatzes habe
ich noch versucht, ob eine Züchtung auf Saccharosegelatine bei einer
höheren Temperatur, nämlich 30° C, oder unter anaeroben Bedingungen
in Wasserstoffatmosphäre oder in reiner Kohlensaüre einen Einfluss
auf die Anzahl trockener Kolonien hat. Es zeigte sich jedoch, dass auch
unter den obengenannten Bedingungen Werte zwischen 10—40% erzieh
wurden, während die Fluktuation in der gleichen Weise auftrat.

§ 3 DIE DISSOZIATION VON BETABACTERIUM VERMIFORME BEI
DER ZÜCHTUNG IN FLÜSSIGEN NÄHRMEDIEN.

Im vorhergehenden Paragraphen haben wir beschrieben, dass bei der
Weiterzüchtung von Betabacterium vermiforme auf festen Nährböden
9

durch die im ursprünglichen Kolonietypus auftretende Dissoziation
ständig eine grössere oder kleinere Anzahl Variantenkolonien zur Ent-
wicklung kommen, welche keinen Wandstoff zu bilden vermögen. Es
war nun wünschenswert zu untersuchen, ob auch bei der Züchtung in
flüssigen Nährmedien eine Dissoziation eintritt.

Zu diesem Zweck impfte ich eine möglichst reine R-Kolonie von einer
Glucoseagarplatte, auf welche eine Tibi-Körner-Suspension abgestrichen
war, in eine Kulturröhre mit 2% Glucose-Hefewasser. Nach einigen
Tagen war eine gute Entwicklung festzustellen, wobei sich schliesslich
am Boden ein feinflockiger Niederschlag von Bakterien absetzte. Es sei
daran erinnert, dass in diesem, keine Saccharose enthaltenden Medium
Wandstoffbildung nicht auftritt. Von dieser ersten Kulturröhre wurde
nun in Abständen von 2—5 Tagen regelmässig ein Tropfen in die frische
Kulturflüssigkeit übergeimpft.

Zugleicherzeit wurde aus der für die Überimpfung benutzte Röhre,
eventuell nach passender Verdünnung, auf Saccharosegelatine abge-
strichen.

Auf diese Weise wurde eine lange Reihe aufeinanderfolgender Flüssig-
keitskulturen untersucht, wobei das Folgende beobachtet wurde. Auf
der Saccharosegelatineplatte, welche von Material aus der ersten Kultur-
röhre stammte, war die Anzahl trockener Kolonien niedrig: ± 2%; etwa
ein gleicher Wert wurde auch direkt aus der Suspension der bewussten
R-Kolonie auf Glucoseagar bezw. Saccharosegelatine erhalten.

Auch in den erstfolgenden Kulturröhren war die Anzahl sehr niedrig
und schwankte zwischen 0.3% und 2%. Bei der 8ten Kultur betrug die
Zahl 1%; von der Kultur No 9 ab kam bei allen folgenden Kulturen
keine einzige trockene Kolonie mehr zur Entwicklung, bei einer mittleren
Koloniezahl auf der Platte von 200—300. Der Versuch wurde bis zur
50sten Kultur fortgesetzt (Tabelle II).

Sehr auffallend war, dass bei Weiterzüchtung der gelatinösen Kolonien
von diesen einheitlichen Platten sogleich wieder die für Gelatine durch-
wegs hohe Anzahl trockener Kolonien zu beobachten ist.

Für eine zweite Kulturreihe in Glucose-Hefewasser wurde von der
Suspension einer zerriebenen gelatinösen Kolonie ausgegangen. Es
stellte sich heraus, dass bei Impfung einer solchen Suspension, aus der
beim direkten Abstreichen auf Kontrolle-Gelatineplatten 20% trockene
Kolonien zur Entwicklung kamen, die erste Kulturröhre 25% Varianten-
Kolonien auflieferte. Bei der zweiten Röhre betrug die Anzahl 18%.
Nachdem der Prozentsatz trockener Kolonien aus den nächstfolgenden

Prozentsatz der Variantenkolonien erhalten nach Abstreichen aus einer
Reihe von Kulturröhren mit Hefewasser-3% Glucose; initiale Impfung mit
' einer Suspension einer R-Kolonie von Glucoseagar, worauf eine Suspension
eines Tibi-Klümpchens abgestrichen war.

Bis zu Röhre 35 wurde regelmässig, hernach bis zur Röhre 50 aus jeder zweiten
oder dritten abgestrichen.

Röhren zwischen 10 und 15% geschwankt hatte, erfolgte hierauf eine
sprunghafte Senkung, indem No 12 und folgende Kulturen überhaupt
keine trockene Kolonien mehr zum Vorschein brachten (Tabelle III).

Die auffallende Erscheinung, dass beim fortgesetzten Züchten in
Nährflüssigkeit nach längerer oder kürzerer Zeit keine Variantenkolonien
mehr auftreten, zeigte sich auch in Kulturen mit dünnen Flüssigkeits-
schichten (Kolben). Offenbar übt der Luftsauerstoff keinen merkbaren
Einfluss auf diese Erscheinung aus.

Es war nun interessant nachzugehen, ob ein Ausbleiben der Dissoziation
in Flüssigkeitskulturen sich auch dann behaupten würde, wenn man die
betreffenden Kulturen altern lässt. Hierzu wurde aus willkürUchen
Röhren, welche nach 4- tagiger Bebrütung bei 30° C weiterhin bei Zimmer-
temperatur aufbewahrt waren, nach bezw. 10, 25, 60 und 72 Tagen auf
Platten abgestrichen.

Prozentsatz der Variantenkolonien erhalten nach Abstreichen aus einer
Reihe von Kulturröhren mit Hefewasser-Glucose; initiale Impfung mit
einer Suspension einer R-Kolonie von Saccharosegelatine, worauf eine'
Suspension eines Tibi-Klümpchens abgestrichen war.

Obwohl sich die Kulturen verschiedentlich verhielten, unterblieb
doch im allgemeinen nach ein oder zwei, ja selbst nach drei und vier
Wochen das Auftreten trockener Kolonien. Aus noch älteren Kulturen
kamen sie jedoch fast immer wieder zum Vorschein und zwar in einer
Anzahl, welche zwischen 0.5 und 15% variierte. Fortwährende Über-
impfung von Flüssigkeitskulturen, welche man vorher altern lässt, führte
mit grosser Sicherheit zum Auftreten der Dissoziation.

Die Beobachtung, dass bei fortgesetzter Kultur in flüssigem Medium
unter Vermeidung lange anhaltender Stagnation des Wachstums die
Dissoziation ausbleibt, hat offenbar keine allgemeine Gültigkeit. So teilt
Deskowitz (1937) mit, dass bei einem unstabilen R-Typus von Sal-
monella aertrycke, welcher gekennzeichnet war durch ein fortwährendes
Abspalten einer konstanten Anzahl (19%) von S-Kolonien auf Platten,
der Prozentsatz von Variantenkolonien in Flüssigkeitskulturen bis
zu 75% anstieg. Auch andere Forscher erwähnen, dass eine

regelmässige Überimpfung in Flüssigkeitskulturen die Dissoziation
fördert und darum wird diese Methode denn auch oft als auslösendes,
stimulierendes Agens gebraucht.

Es zeigt sich aber, dass Betabacterium vermiforme als Ausnahme auf
diese Regel nicht allein steht. So konnte Dulaney (1928) für Bact. coli
communis feststellen, dass die Dissoziation vollkommen verhindert wurde
bei der Züchtung in zuckerhaltigem Medium.

In Übereinstimmung mit Deskowitz fand ich, dass die erwähnte
Kulturbedingung nicht imstande war die Tendenz Zur Unstabilität
„dauerndquot; zu beeinflussen. Wurde nämlich aus Suspensionen gelatinöser
Kolonien, welche aus den reinen Flüssigkeitskulturen herrührten, abge-
strichen, dann zeigte sich meistens sogleich wieder der beträchtliche
Prozentsatz trockener Kolonien.

Das Unterbleiben der Dissoziation in Flüssigkeitskulturen ohne all zu
langer Wachstumsstagnation macht es durchaus annehmlich, dass auch
im Konsortium keine Dissoziation von Betabacterium vermiforme eintritt,
eine Ansicht, welche auch durch das Ergebnis des Abstreichens Suspen-
sionen frischer Tibi-Klümpchen gestützt wird. Für die Bakterien im
Konsortium sind die obengenannten Bedingungen ja doch ohnehin erfüllt.
Solange also das Konsortium unter Bedingungen lebt, welche eine
aktive Vermehrung zulassen, wird sein Fortbestehen als Folge einer
a priori denkbaren Entwicklung von nicht-wandstoffbildenden Varianten
nicht bedroht werden.

Wie bereits in § 2 mitgeteilt wurde, zeigt der ursprünghche, auf Gluco-
seagar gezüchtete, rauh-körnige R-Typus bei Weiterzüchtung die Neigung
um unter Beibehalten des Wandstoffbildungsvermögens ungefähr gleich
grosse, glättere und auch grössere, platte Kolonien zur Entwicklung zu
bringen. Eine nähere Untersuchung lehrte, dass diese Kolonieformen
sehr labil sind und der einzige direkt feststellbare Unterschied mit dem
R-Typus in der Form und dem Aussehen der Kolonie liegt.

Bei weiterer Untersuchung des Verhaltens des ursprünglichen R-Typus
hat sich herausgestellt, dass ebenfalls die Möglichkeit zu einer viel
deutlicheren Dissoziation unter Beibehalten des Wandstoffbildungsver-
mögens besteht. Durch Abstreichen aus zwei Monate alter Glucose-
Hefewasserkulturen, geimpft mit einer Kolonie des ursprünglichen
R-Typus, konnte ich, allerdings selten, auf den Glucoseagarplatten neben

normalen R- und meistens vielen platten, nicht-v?andstoffbildenden
O-Kolonien, einzelne auffällig rauhe Kolonien auffinden. Diese ungefähr
mit derjenigen des R-Typus gleich grosse Kolonie unterschied sich von
dieser deutlich durch seine viel rauhere — mehr faltig-rauhe als körnig-
rauhe — Oberfläche. Beim Abstreichen dieses Koloniematerials auf
Saccharosegelatine zeigte sich, dass die Zellen ihr Wandstoffbildungs-
vermögen beibehalten hatten. Die in durchfallendem Licht schimmeren-
den Kolonien dieses künftighin als R' bezeichneten Typus, waren platt-
linsenförmig (1.5—2.5 mm) und hatten einen unregelmässig gewellten
Rand (Abb. 21). Das Muster der Kolonie zeigte im Gegensatz zu R eine
Struktur in verschiedenen Richtungen verlaufender, gewellter Stränge.

Auch in der Zellmorphologie bestand zwischen R' und R ein grosser,
konstanter Unterschied. Die für R' charakteristischen Zelltypen waren
beträchtUch länger als bei R (Seite 142).

Unterschiede in biochemischer Hinsicht (Wandstoffbildung, Zucker-
vergärung, etc.) konnten jedoch nicht festgestellt werden. Wird R' auf
Saccharosegelatine gezüchtet, dann zeigen sich die gelatinösen Kolonien
aus überwiegend langgestreckten, groben Kapseln aufgebaut. Diese
Kapseln verdanken ihre langgestreckte Form an die Anwesenheit langer
und fadenförmiger, gerader, gekrümmter oder schlängelnder Zellen.

Hinsichtlich der Ausgangsform R verhielt sich R' insofern als ein
konstanter und selbständiger Typus, als ich nicht imstande war eine
Reversion R' R zu beobachten.

Inzwischen konnte aber dieser R'-Typus gleich wie R als mehr oder
weniger „unstabilquot; bezeichnet werden hinsichtlich der Abspaltung neuer
Kolonievarianten, deren Wandstoffbildungsvermögen verloren gegangen
war. Bei Weiterzüchtung auf Glucoseagar fand in den R'-Kolonien
frequent eine Dissoziation statt. Dies zeigte sich meist in Form eines
dünnen marginalen Auswuchses. Die in wechselnder Anzahl auftretenden,
als O'-bezeichneten Variantenkolonien waren gross (bis zu 1 cm), platt
und dünn (Abb. 21).

Obwohl das Plattenbild dieser Kulturen auf den ersten Anblick sehr
viel Übereinstimmung mit jenem, durch Aussäung von R-Kolonien
erhaltenen Bild aufwies, zeigte sich bei näherer Betrachtung doch sehr
deutlich ein Unterschied nicht nur zwischen R' und R aber auch zwischen
O' und O.

Im Gegensatz zu O besass der platte O'-Typus ein breitliniges Muster,
in welchem oft, vor allem im Zentrum, eine Andeutung gewellter
Stränge auffiel. Auch waren die für O' charakteristischen Zelltypen

Eine R'-Kolonie (oben) mit seiner Struktur von gewellten Strängen und eine plakat-
artige, sehr dünne O'-Kolonie. Vergrösserung 20 x.

S-Kolonien, wie sie bei Weiterzüchtung vom R-Typus bezw. O-Typus auf Hefewasser-
2% Glucoseagarplatten zum Vorschein kommen können. Vergrösserung 20 x.

Rj.-Kolonie mit seiner ausgesprochenen Struktur von gewellten Strängen.
Vergrösserung 20 x.

um vieles länger als bei O, aber meist doch kürzer als bei R'. Beiden
Formen, O' und O, fehlt jedoch die Fähigkeit zur Wandstoffbildung.

Bei Weiterzüchtung des R'-Typus stellte sich heraus, dass, selbst einige
Zeit hindurch, der O'-Typus völhg fehlen konnte, doch waren auch auf
diesen scheinbar reinen R'-Platten dem R' gleich grosse Varianten-
kolonien mit einer nur wenig rauhen, manchmal fast glatten Oberfläche
vorhanden. Auch sie zeichneten sich, ebenso wie O', durch den Verlust
des Wandstoffbildungsvermögens aus. In seinem Muster unterschied
sich die Kolonie von R' durch das Vorkommen von breiten Linien anstatt
gewellter Strängen.

Von dieser S' benannten Kolonievariante, welche auch in Subkulturen
des O'-Typus auftrat, waren die charakteristischen Zelltypen kürzer als
bei R' (Seite 142).

S' und O' ergaben in Übereinstimmung mit den aus R entstandenen
S- und 0-Formen, bei Weiterzüchtung meistens Mischplatten.

Es sei hier bemerkt, dass in Plattenkulturen von S' ein einziges Mal
eine reine, völlig glatte und ganzrandige S-Kolonie aufgetreten ist.

Später werde ich noch eine dergleiche S'-artige Kolonie mit demselben
Aussehen und ebenfalls ohne Wandstoffbildungsvermögen, welche aus
einer sehr rauhen aber nichtwandstoff bildenden Variante (Re) entstanden
ist, erwähnen.

§ 5. NÄHERE BEOBACHTUNGEN ÜBER DIE IN PLATTENKULTUREN
REGELMÄSSIG AUFTRETENDEN, NICHT-WANDSTOFFBILDENDEN O-
UND S-VARIANTEN.

Wie in § 2 beschrieben wurde, kommt bei Weiterzüchtung der im
Konsortium ursprünglich vorhandenen Form von Betabacterium
vermiforme auf Glucoseagar infolge einer Dissoziation fast immer
eine O- und weniger frequent eine S-Kolonieform zur Entwicklung.

Der von mir als O bezeichnete Typus kennzeichnet sich durch die
Bildung grosser (bis 1 cm), platter und fein-gefalteter, sehr dünner Kolo-
nien, oft von einem glatten, dickeren Knopf versehen. Der reine S-Typus
ist viel kleiner (1—1.5 mm), rund bis einigermassen unregelmässig in
seiner Form, mit einer völhg glatten und feuchtglänzenden Oberfläche
und einem glatten bis leicht gezackten Rand (Abb. 22).

Obwohl den beiden Kolonievarianten das Wandstoffbildungsvermögen
aus Saccharose fehlt, zeigten sich in biochemischer Hinsicht mit dem
ursprünglichen R-Typus keine weitere Unterschiede, wohl aber hinsicht-
lich der Zellmorphologie (§ 7).

Wird der platte O-Typus auf Glucoseagar weitergezüchtet, dann
kommen auf den betreffenden Platten oft ausschliesslich grosse, platte
Kolonien zur Entwicklung; auf stark geimpften Stellen sind diese Kolonien
unter Bewahrung ihrer individuellen Grenzen meist zu einem grossen,
dünnen Plakat vereinigt.

In Subkulturreihen von diesem Typus treten jedoch regelmässig
Mischplatten auf, auf welchen neben den überwiegenden 0-Kolonien
hier und da kleine, gewölbte S-Kolonien vorhanden sind. Nicht selten
zeigen einzelne S-Kolonietypen an ihrem Rand oder an Teilen des
Randes eine mehr oder weniger breite, dünne O-Zone. Solche Kolonien
bilden eigenthch eine ununterbrochene Formenreihe, welche schliesslich
in die O-Kolonie mit knopfförmigen Zentrum und nicht zu breiter
Randzone übergeht.

Geht man bei diesen Mischplatten von der am meisten reinen S-Kolonie
aus, dann ergeben die Subkulturen, ebenso wie dies bei O der Fall ist,
nahezu immer wieder Mischplatten mit reinen, runden, glatten S-Formen,
welche ganz oder teilweise von einem dünnen Rand umgeben sind, und
grossen, ausgesprochenen O-Formen.

Hieraus lässt sich schliessen, dass die O- und S-Kolonietypen einander
sehr nahe stehen. In Übereinstimmung hiermit lehrte eine mikroskopische
Untersuchung, auf die wir noch später (Seite 142-143) zurückkommen,
dass in der Zellmorphologie keine Unterschiede aufzufinden waren. Meine
Versuche um aus S-Kolonien, welche von 0-Platten stammten, durch
regelmässige Weiterzüchtung einen reinen, einigermassen stabilen
S-Typus zu erhalten, scheiterten.

Da sich bei der Züchtung des R-Typus auf Glucoseagar ab und zu
auch S-Kolonien einfanden, beschloss ich auch diese auf ihre Stabilität
zu prüfen. Nach einigen vergeblichen Versuchen mit verschiedenen,
rein aussehenden S-Kolonien, glückte es mir schliesslich eine S-Kolonie
zu isolieren, welche bei Weiterzüchtung sogleich ein vollkommen einheit-
liches Plattenbild reiner S-Kolonien ergab (Abb. 22).

Auch bei fortgesetzter Kultur erwies sich dieser S-Typus konstant;
echte O-Kolonien und S-Kolonien mit O-artigen Rändern kamen in
diesen Kulturen nur spärlich vor. Wenn die Kulturen jedoch lange in
Schrägkulturen aufbewahrt wurden, trat abermals Dissoziation ein.

Eine weitere Untersuchung nach dem Verhalten dieses S-Stammeg
lehrte, dass mehrere Passagen von 1—2 Monate alten Kulturen (Hefe-
wasser-Glucose) die Stabilität ungünstig beeinflussten. Bei der Aussäuns

solcher Kulturen kamen unreine S-Kolonien, zuweilen Formen mit
einigermassen rauher Oberfläche und platte O-Kolonien zur Entwicklung.

Einige Male konnte ich auf diesen Platten nur einzelne Kolonien emes
neuen, ausgesprochen rauhen Typus beobachten. Dieser als Re bezeich-
nete rauhe Typus wird in § 6 näher beschrieben.

Immer zeigte sich, dass allen als O und S aufgetretenen und be-
schriebenen Typen, welche auf direktem oder indirektem Weg von dem
R-Typus herrührten, das Wandstoffbildungsvermögen abging.

Um eine event. Rückkehr dieser Eigenschaft zu induzieren, bediente
ich mich der folgenden Kulturmethoden: 10-15-maliges Überimpfen
in Saccharose-Hefewasser und zwar unter normalen Bedingungen (m
Röhren und in kleinen Kolben), in Kohlensäureatmosphäre, unter
gleichzeitiger Impfung mit Saccharomyces intermedius und ferner bei
Anwesenheit einer bestimmten Menge von bei 70° C abgetöteter Zellen
des R-Typus i).

Obwohl ich die Rückkehr des einmal verloren gegangenen Dextran-
bildungsvermögens, niemals beobachten konnte, ist es doch nicht ausge-
schlossen, dass das Merkmal einmal unter irgendeiner Bedingung zum

Es sei hier im Zusammenhang mit dem von mir bei Betabacterium
vermiforme beobachteten Abspalten von Varianten, welche die Eigen-
schaft der Dextranbildung verloren haben, auf eine Veröffentlichung von
Kagan und Nepohniaschaia (1936) hingewiesen. Die beiden russischen
Forscher berichten Über eine Dissoziationserscheinung bei Leuco-
nostoc mesenterioides {Betacoccus arabinosaceus); koloniemorphologische
Veränderungen sollten verknüpft sein mit Abweichungen des Dextran-
bildungsvermögens. Sie konnten drei Kolonietypen, nämlich R-, O- und
S-Kolonien isolieren. In saccharosehaltigen Nährmedien soll der R-Typus
durch eingekapselte Individuen gekennzeichnet sein, welche eine schleim-
ige, froschlaichähnhche Masse bilden, der O-Typus durch nackte Diplo-
kokken, welche in einer egal-gelatinösen Substanz eingebettet smd.

Zur Anwendung der letztgenannten Methode wurde ich geführt durch die
Beobachtung Griffith's, der Zellen von avirulenten Pneumokokkennbsp;«

vorher durch Erhitzen abgetöteten, virulenten Zellen verschiedener Typen von Pneu
ZcLs m Mäuse impfte und auf diese Weise die avirulente «s^^
verschiedenen virulenten Typen überführen konnte.

mit dieser Methode völlig irreversible, avirulente Varianten von Pneumococcas-Stimmen

pXuagen meines Versuches macht es wahrscheinlich, dass bei dieser Me-
thode die Mitarbeit der Zellen des Versuchstieres eine wesentliche Bedingung ist.

während der S-Typus zusammengesetzt ist aus nackten Diplokokken,
welche ihr Schleimbildungsvermögen verloren haben.

In Teil I wurde dargetan, dass Leuconostoc mesenterioides und Betabac-
terium vermiforme in biochemischer Hinsicht sehr nah verwandte Bak-
terienarten sind, und es ist daher sehr auffallend, dass auch bei Leuconostoc
durch Dissoziation nichtwandstoffbildende Varianten auftreten können.

In diesem Zusammenhang ist es erwähnenswert, dass Sacchetti (1936)
in seiner schon zitierten Abhandlung berichtet, dass alle seine Stämme
von Leuconostoc mesenterioides das Dextranbildungsvermögen aus Saccha-
rose ziemlich rasch verloren; auch wenn er sie unter den verschiedensten
Bedingungen züchtete, konnten die Stämme nicht wieder zur Dextran-
bildung gebracht werden.

Hinsichtlich der Resultaten der obengenannten Forscher sei mitgeteilt,
dass sich beim Abstreichen von Suspensionen der im Laboratorium
für Mikrobiologie seit Jahren vorhandenen Stämme von Leuconostoc
mesenterioides auch eine unverkennbare Dissoziation zeigte.

1.nbsp;grössere und kleinere Tropfenkolonien von dünnschleimiger Kon-
sistenz mit nackten Kokken, worin bei Lupe-Vergrösserung sehr deutiich
lokale Anhäufungen von stark eingekapselten Individuen vorhanden sind.

2.nbsp;Feste, klümpchenförmige Kolonien von einer gelatinösen Be-
schaffenheit, welche aus Zusammenballungen von sehr dicken Kapseln
bestehen. Hier und da trifft man auch kleine Kolonien an, welche beim
ersten Anblick trocken erscheinen könnten. Die mikroskopische Beobach-
tung lehrt aber, dass auch hier vorherrschend Kapselkonglomerate mit
daneben nackten Individuen vorhanden sind.

Alles in allem kann also geschlossen werden, dass unbedingt von
einer Dissoziation, wobei einerseits eingekapselte, andererseits nicht-
eingekapselte jedoch ebenfalls dextranbildende Zellen auftreten, die
Rede ist; diese Erscheinung ist schon von Smit (1919) ans Licht gebracht.
Dagegen fehlt aber bei den untersuchten Stämmen jegliche Andeutung,
dass die Dissoziation in eine Form resultiert, welche das Dextranbil-
dungsvermögen verloren hat.

Im vorigen Paragraphen ist schon erwähnt, dass aus dem relativ stabilen
S-Stamm unter gewissen Bedingungen eine neue Variante erhalten wurde.

Nachdem diese Form einige Male hintereinander eine alte Kultur passiert
hatte, entstanden beim Abstreichen aus einer 2—3 Monate alten Flüssig-
keitskultur nicht selten ausser S-Kolonien von runder oder etwas unregel-
mässiger Form und einer Anzahl platter 0-Typen, einige Kolonien eines
sehr rauhen (faltig-rauhen) Typus. Bei Weiterzüchtung zeigte sich, dass
es eine neue Variante war, welche sich durch platt-hnsenförmige Kolonien
von 2—3 mm Grösse mit einer trocken-glänzenden Oberfläche und
weUigem Rand auszeichnete (Abb. 23).

Das Muster der Kolonie zeigte eine Übereinstimmung mit dem des
R'-Typus; doch war die Strängenstruktur hier noch etwas mehr ausge-
sprochen. Der Rand zeigte im Gegensatz zu R', meist einen faserigen
Bau mit langen heraussteckenden, gewellten und gekräuselten Fäden.

Dieser grobe, als Re (R extrem) bezeichnete, Typus erinnert
an den Medusa-Kolonietypus und zeigte sich bei Weiterzüchtung sogleich
recht gut konstant. (Vergl. Arkwright, 1930; Soule, 1927 und Nunge-
ster, 1929). Von einer Reversion ^ S war bei der Plattenkultur nichts
zu bemerken. Gleich dem Ausgangs-S-Stamm konnte auch dieser relativ
stabile Rs-Typus keinen Wandstoff aus Saccharose bilden, während
sonst nennenswerte Unterschiede in biochemischer Hinsicht fehlten.
Eine Untersuchung nach der Stabilität lehrte uns, dass dieser Rs-Stamm
noch beträchthch stabiler war als der S-Stamm. Sogar nach der Passage
einiger 1—2 Monate alten Hefewasser-Glucose- und Agarschrägkulturen
blieb Re bei der Aussäung völlig konstant.

Aus einer dritten Flüssigkeitskultur konnte jedoch beim Abstreichen
nach 4—5 Monaten eine Platte erzielt werden, auf welcher neben dem
ursprünghchen Typus in überwiegender Anzahl eine neue Variante
vorkam. Die Oberfläche dieser Kolonien war nur in geringem Masse
rauh, manchmal fast glatt. Diese S-artige Form (im Schema als A be-
zeichnet) besass dasselbe Koloniemuster — mit groben, breiten Linien
ohne Strängestruktur — als der S'-Typus. Die mikroskopische Unter-
suchung zeigte, dass einerseits die langen Fäden der Rs-Form fehlten,
andererseits aber die mittlere Länge der Zellen um vieles grösser war als

Die neu aufgetretene, nahezu glatte Form werden wir als eine „par-
tiellequot; Reversion von Re S auffassen müssen. Es glückte mir nicht
bei diesem Rs-Stamm eine vollständige Reversion S zu bewerkstelligen.

Noch sei mitgeteilt, dass aus einer Kultur der S-Form in Hefewasser-2%
Glucose beim Abstreichen auf Glucoseagar eine Kolonie auftrat, die im
Aussehen sowohl als im Muster vom erstgenannten RE-Typus sich nicht

unterschied. Nur die Länge der vorherrschenden Zelltypen war geringer.
Es handelte sich hier um kürzere Fäden und verlängerte Stäbchen. In
zellmorphologischer Hinsicht könnte man hier also von einer „nicht
extremenquot; Form sprechen.

Es zeigte sich nun, dass nach einer Reihe 14-tagiger Überimpfungen
dieses, als R°e bezeichneten Typus, in Hefewasser-2% Glucose beim
Abstreichen auf Platten drei verschiedene Koloniearten erhalten wurden:

2.nbsp;Kleine (1 mm grosse), runde, gewölbte S-Kolonien mit einer
feucht-glänzenden, völlig glatten Oberfläche. Sie stimmten in ihrem
Aussehen und im Koloniemuster vollkommen mit dem ursprünglichen
S-Typus überein.

Das Zellbild war insofern etwas anders, als bei dieser neuen Form
viele, für den S-Typus noch ein wenig zu lange Zellen vorkamen; sie
verkehrten jedoch alle in einem geförderten Septierungs- bezw. Ablösungs-
stadium. Mit Vernachlässigung dieses bloss kleinen Unterschiedes, dürfen
wir wohl feststellen, dass bei diesem R°e-Typus eine praktisch völlige
Reversion zustande gekommen ist.

3.nbsp;In geringem Masse rauhe (bisweilen fast glatte) Kolonien mit
einem breithnigen Muster ohne gewellte Strängestruktur. Diese S-arti-
gen Kolonien bestanden aus überwiegend langen Stäbchen und ähnelten
jenem Typus, den wir bereits bei der partiellen Reversion des erstge-
nannten Rn-Stammes beschrieben.

Wir sehen also, dass bei der „nicht extremenquot; Rs-Form nicht nur
eine beinahe vollständige Reversion aufgetreten ist, sondern dass gleich-
Zeitig auch ein intermediärer Kolonietypus isoliert wurde.

Es sei noch bemerkt, dass nicht nur Re und S, sondern auch alle hieraus
erhaltenen Formen kein Wandstoffbildungsvermögen aufwiesen. Ebenso
wenig wie bei S und O konnte ich auch bei Rg trotz der Anwendung der
unter § 5 genannten Induzierungsmethoden, eine Rückkehr dieser Eigen-
schaft nicht erzielen.

Mit Ausnahme des fehlenden Wandstoffbildungsvermögens zeigten
die Varianten keine anderen nennenswerten biochemischen Unterschiede.
Alle Varianten bildeten aus Glucose Gas und Säure, aus Fructose Mannit,
verursachten in Milch keine Koagulation und waren Gram-positiv und
katalase-negativ. Für die vier wichtigsten Typen habe ich die Vergärung
von verschiedenen Zuckerarten (Zuckeralkoholen und Glucosiden)
sowohl qualitativ wie auch quantitativ untersucht. Die Ergebnisse sind
in Tabelle IV zusammengefasst.

Säurebildmg in cm^ Normalsäure pro 100 cm® Kulturflüssigkeit aus ver-
schiedenen Zuckerarten {Zuckeralkoholen und Glucosiden) durch die Vari-
anten: R, R', Re und S.

Aus dieser Tabelle geht hervor, dass die vier untersuchten Stämme
sich in qualitativer Hinsicht völlig gleich verhielten. In quantitativer
Hinsicht sind die Schwankungen auch ganz unbedeutend und über-
schreiten sie nicht die Grenzen der Genauigkeit der angewandten Metho-
de. Nur ist begreiflicherweise die Säurebildung im Saccharosemedium
bei den beiden wandstoffbildenden Varianten R und R' merkbar geringer
als bei den zwei übrigen untersuchten Formen.

§ 7 DER ZUSAMMENHANG ZWISCHEN KOLONIE- UND ZELLMOR-
PHOLOGIE BEI DEN AUFGETRETENEN VARIANTEN.

Bevor ich die von mir beobachteten Varianten auf Grund ihrer morpho-
logischen und biochemischen Merkmale in ein Schema zusammenfasse,
sei von den wichtigsten Varianten eine zusammenfassende morphologische

Im Verlaufe der Untersuchung wurden die Kolonien verschiedentlich
mikroskopisch untersucht. Hierbei sammelte ich in erster Linie Angaben
hinsichtlich der Abmessungen der längsten und der kürzesten, im Präparat

anwesenden Zellen. Vor allem habe ich mich bemüht um die Abmessun-
gen der als „vorherrschendquot; zu betrachten Zelltypen der Kolonien fest-
zustellen. Es zeigte sich, dass dieses für jeden Variantentypus charakteris-
tische Messgebiet der einzelnen Zellen 3—6 Tage alter Kolonien auf
Glucoseagarplatten nahezu konstant war und als „zellmorphologisches
Charakteristikumquot; der betreffenden Varianten verwendet werden konnte.

Rauh-körnige Kolonie mit unregelmässig gewelltem Rand; das Muster
mit ziemlich schmalen Linien und ohne Strängestruktur; das Vermögen
zur Wandstoffbildung ist vorhanden.

Mikroskopisches Bild: vorherrschend einzelne, kurze, gerade Stäbchen,
manchmal auch zu zweien, bisweilen kurze Ketten vorhanden. Ausserdem
fehlen selten beträchtlich längere Stäbchen, welche manchmal faden-
förmig und dann gekrümmt und gebogen sein können.

Die wechselnde Anzahl dieser ist im Vergleich mit den geraden, kurzen
Individuen auffallend gering. In den Zellen, selbst in jungem Zustand,
zeigen sich nicht selten nach der Färbung mit Methylenblau dunkel
gefärbte Granula. Im Präparat einer alten Schrägagarkultur wird ausser-
dem eine grosse Zahl freier Granula zwischen Zelldetritus und noch
intakten Zellen beobachtet. Ein solches mikroskopisches Bild findet man
im Prinzip bei allen Varianten wieder, ist also keineswegs spezifisch für R.

Das zellmorphologische Charakteristikum für R erstreckt sich von:
(2.5—6) X (0.8—1.2) jx; die extremen Abmessungen der einzelnen
Individuen sind: 1.75 — bisweilen 30

Grobkörnig- oder faltig-rauhe Kolonie mit unregelmässig gewelltem
Rand; das Muster ist aus wellig verlaufenden Strängen aufgebaut; Ver-
mögen zur Wandstoffbildung ist vorhanden.

Mikroskopisches Bild: vorherrschend einzelne, mässig-lange, lange
und fadenförmige, event. mit Granula versehene Zellen, manchmal auch
zu zweien; nicht selten zeigt sich eine Kombination von einem langen
mit einem kurzen Individuum.

Neben kürzeren und längeren, unseptierten Fäden kommen einerseits
solche vor mit einer sehr undeutlichen Septierung, andererseits Indi-
viduen, augenscheinlich aus einigen langen Gliedern zusammengesetzt,
welche oft mit kleinen kokkenartigen Elementen abwechseln.

Kurze Stäbchen des S-Typus, meistens einzeln oder zu zweien. Vergrösserung 1200 X.

Das zellmorphologische Charakteristikum für R' bewegt sich zwischen:
(5 _ 20) X (0.8—1.2) n; die extremen Abmessungen der einzelnen
(unseptierten) Individuen betragen: 1.75 — bisweilen 60/^.

Faltig-rauhe Kolonie mit unregelmässigem Rand; das Muster ist aus
welhg verlaufenden Strängen aufgebaut; die Strängestruktur ist hier
noch stärker entwickelt als bei R'. Das Vermögen zur Wandstoffbildung
fehlt.

Mikroskopisches Bild: vorherrschend unseptierte Fäden und sehr
lange Stäbchen, welche oft Granula enthalten (Abb. 24). Die Zahl
gebogener, schlängelnder oder schlingenförmiger Fäden ist auffallend
gross; die längsten Fäden bestehen zuweilen aus zwei oder drei Stücken;
hier und da bemerkt man Fäden, welche degenerieren (lysieren), d.h. der
Faden zeigt an einigen Stellen eine Unterbrechung in Form einer Reihe
aufeinanderfolgender kokkenartigen Elemente; zugleich weist er oft
unregelmässig geschwollenen Teilstrecken auf, welche nur durch äusserst
dünne Fädchen miteinander zusammenhangen. Trotz des fadenför-
migen Charakters von Re fehlen doch niemals, allerdings nur spärhch,
kurze Zellen.

Das zellmorphologische Charakteristikum für Re erstreckt sich von:
(10 — 50) X (0.8—1.2) Iii; die extremen Abmessungen der unseptierten
Individuen betragen: 2.5 — bisweilen 125 [i.

Feuchtglänzende, glatte Kolonie, rund oder einigermassen unregel-
mässig geformt; Rand glatt oder etwas zackig; Vermögen zur Wandstoff-
bildung fehlt.

Mikroskopisches Bild: sehr kurze, gerade Stäbchen, einzeln oder zu
zweien, oft auch in Ketten (Abb. 25). Manchmal kommen einige längere
und dickere (1.3—1.5 /i) Zellen vor; zu zweien und in Kettenform sind
die Elemente kokkenartig; es können Granula in den Zellen vorkommen.

Das zellmorphologische Charakteristikum für S erstreckt sich von:
(1 75 _ 3.5) X (0.8—1.2) n; die extremen Abmessungen betragen: 1 —
bisweilen 15 /j..

Der platte, dünne, nicht-wandstoffbildende O-Typus stimmt in zell-
morphologischer Hinsicht mit dem S-Typus völhg überein.

Einigermassen rauhe, meist fast glatte Kolonie, rund oder ein wenig
unregelmässig geformt; Rand leicht gewellt bis glatt; Vermögen zur
Wandstoffbildung fehlt.

Mikroskopisches Bild: vorherrschend mässig-lange Stäbchen, einzeln
oder zu zweien und in Ketten; bei den längeren Individuen zeigt sich oft
eine undeuthche Septierung.

Das zellmorphologische Charakteristikum für S' erstreckt sich von:
(3.5 — 12) X (0.8—1.2) jLi; die extremen Abmessungen sind: 1.75 —
bisweilen 25

Der platte, dünne, nicht-wandstoffbildende O'-Typus stimmt in
zellmorphologischer Hinsicht mit dem S'-Typus völlig überein.

Die in den vorhergehenden Paragraphen mitgeteilten Resultate zeigen,
dass Betabacterium vermiforme mehreren Dissoziationsvorgängen unter-
liegt, wobei Formen mit wesentlich verschiedenen Merkmalen entstehen.

Zur Erleichterung der Übersicht folgt hier an erster Stelle ein Schema,
in welchem die aufgetretenen Varianten und ihre gegenseitige Verhält-
nisse zusammengefasst sind.

Die Varianten oberhalb der punktierten Linie, zeichnen sich durch
den Besitz des Vermögens zur Wandstoff bildung aus, während den unter
dieser Linie gelegenen Varianten diese typische physiologische Eigen-
schaft fehlt. Mit gestrichelten Pfeilen sind Übergänge wiedergegeben,
bei welchen die betreffenden Varianten nur infrequent und meist in sehr
geringer Zahl aufgetreten sind; die gezogenen Pfeile beziehen sich auf
mehr oder weniger häufig vorkommende Übergänge. Der Unterschied
zwischen den Vertretern des Rs-Typus wird durch die Lage auf ver-
schiedener Höhe zum Ausdruck gebracht. Die als A bezeichnete Variante,
welche bei der partiellen Reversion des am meisten ausgesprochenen
Rß-Typus entstand, entsprach in vielen Hinsichten der S'-Variante.

Es versteht sich, dass das hier aufgestellte Schema durchaus nicht das
gesammte Variabilitätsgebiet von Betabacterium vermiforme wiederzu-
geben braucht. Es ist vollauf denkbar, dass bei fortgesetzter Untersuchung
noch neue Varianten, neue Übergänge oder andere Stabilitätsgrade

Wandstofföi/dung \
keineWand6toffbildang\

o'		s'
3.5-na		3.5-12M

/ i
I
I
I

±.

quot; S ^

auftreten können. Mit Hinsicht auf das Vermögen aus Saccharose Wandstoff
bezw. Kapseln zu bilden, erscheint es nicht wahrscheinlich, dass wir bei
Betabacterium vermiforme auch noch charakteristische M-Varianten im
Sinne Hadley's beobachten werden können, d.h. also Formen, deren
Zellen unabhängig vom Fehlen oder Vorhandensein von Saccharose in
den Nährböden doch Kapseln bezw. einen dünnen Schleim bilden.
Trotzdem will ich die Möglichkeit, dass auch noch M- oder G-Typen
aufzutreten vermögen, nicht gänzlich ausschliessen.

Bei der jetzt folgenden Besprechung der Ergebnisse scheint es wün-
schenswert spezielle Aufmerksamkeit zu schenken an diejenigen Punkte,
welche, wie in Kapitel X, § 3 hervorgehoben ist, für unsere Einsicht in das
Wesen der Dissoziationserscheinung von mehr spezieller Bedeutung sind.

Hinsichtlich der von van Loghem gegebenen Einteilung der Variabili-
tätstypen war es unumgänglich eine Einteilung der angetroffenen Vari-
anten in „stabile, relativ stabilequot; und „labilequot; vorzunehmen.

Für die aufgefundenen „relativ stabilenquot; Formen muss weiter dann
festgestellt werden, ob diese eine Reversibilität, d.h. einen Rückschlag
zur Ausgangsform, aufweisen.
10

Mit Hinsicht auf die zyklische Theorie scheint es gewünscht zu unter-
suchen, ob im Auftreten der verschiedenen Formen ein „gerichtet seinquot;
vorhanden ist, oder dass es sich dabei um ganze oder teilweise Reversionen
handelt.

Auch soll an die Frage herangetreten werden, inwieweit eine Koppelung
zwischen morphologischen und physiologischen Veränderungen vor-
handen ist, oder dass die betreffenden Eigenschaften eine mehr oder
weniger unabhängige Variation aufweisen.

Schliesslich könnte es für eine tiefere Einsicht in das Wesen der Disso-
ziation förderlich sein zu analysieren, inwieweit aus den gemachten
Beobachtungen zu einem mehr oder weniger deutlichen Einfluss der
äusseren Bedingungen auf die Dissoziation geschlossen werden darf.

Im Nachfolgenden werde ich nun allererst eine Analyse des vorhandenen
experimentellen Materials auf die genannten Gesichtspunkte durchführen.

Nachdem werde ich dann die hierbei erhaltenen Ergebnisse auf ihre
Vereinbarkeit mit den in Kapitel X hervorgehobenen Dissoziations-
theorien prüfen.

In erster Linie seien hier die Ergebnisse bezüglich der Stabilität der
beobachteten Varianten zusammengestellt. Wir müssen dann zunächst
feststellen, dass im absoluten Sinne stabile Varianten nicht angetroffen
worden sind; es gelang nach Anwendung bestimmter Kulturmethoden
fortwährend Varianten mit abweichenden Eigenschaften zu erhalten.

Inzwischen können wir die aufgetretenen Varianten in zwei Gruppen
einteilen, nämlich in Typen, welche bei der Züchtung auf allen in dieser
Untersuchung verwendeten festen Nährböden frequent dissoziieren,
die sog. unstabilen Formen (Siehe § 2 und § 4) und in Typen, welche auf
diesen Platten überhaupt nicht oder infrequent — und dann nur ein-
zelne — Variantenkolonien zur Entwicklung bringen, die relativ stabilen
Typen (siehe § 5 und § 6).

Als unstabile Typen sind R und R' zu betrachten. Diese beiden durch
das Vermögen zur Wandstoffbildung gekennzeichneten Typen disso-
ziieren frequent, wobei die entstehenden Varianten sich nicht allein
in der Kolonie- und Zellmorphologie, sondern auch durch den Verlust
des Wandstoffbildungsvermögens von den anderen Formen unter-
scheiden. Ausser den R- und R'-Typen zeigten auch die O- und S- und
O'- und S'-Typen fast immer einen unstabilen Charakter, insofern, als
bei Weiterzüchtung in der Regel Mischplatten erhalten wurden.

Diejenigen Typen, welche sich während der Untersuchung als relativ
stabile Varianten erwiesen, entstanden vereinzelt und zwar hauptsächlich
durch altern lassen von Flüssigkeitskulturen. Eine Ausnahme bildete der
S-Typus, welcher als relativ stabile Variante zufällig von einer R-Kultur-
platte isoliert werden könnte; auch der S'-Typus ist von Platten
(R'-Platten) isoliert worden.

Von der Re-Variante wurde ein extremer und ein nicht extremer
Typus isoliert; beide unterscheiden sich auch durch den Grad ihrer
Stabilität. Sie sind jedoch beide zu den relativ stabilen Varianten zu
rechnen. Der Stabilitätsunterschied kennzeichnete sich durch die grössere
Leichtigkeit mit der der nicht extreme Stamm zur Reversion gebracht
werden konnte. Bei ihm war die Reversion praktisch vollständig, während
sie bei dem extremen Stamm nur teilweise war (§ 6).

Angesichts der Tatsache, dass eine absolute Stabilität der erhaltenen
Varianten nicht angetroffen wurde, müssen wir nun untersuchen, inwie-
weit die festgestellte Unstabilität zum Ausdruck kommt in einer Reversion
der betreffenden Varianten.

Im allgemeinen können wir sagen, dass tatsächlich in einigen Fällen
eine völlige Reversibilität der eingetretenen Variationen beobachtet
werden konnte. Dies hat sich herausgestellt bei den Variationen; O S
und O' S' (§4 und § 5).

Es handelt sich hier um Varianten mit ausgesprochen verschiedenen
Kolonietypen, welche dennoch in der Regel bei fortgesetzter Züchtung
auf Platten auseinander entstehen.

Auch für die nicht extreme Rs-Variante konnte eine praktisch voll-
ständige Reversion festgestellt werden. Durch wiederholte Überimpfung
in flüssige Medien und altern lassen dieser Kulturen wurde die Ausgangs-
form S zurückerhalten (§ 6).

Gegenüber diesen unverkennbaren Fällen von Reversibilität einge-
tretener Variationen steht in erster Linie die extreme Rg-Form, bei
der trotz vieler Versuche nur eine partielle Reversion erzielt werden
konnte.

Es muss weiter betont werden, dass es in verschiedenen Fällen gar
nicht gelungen ist eine Reversion zu bewerkstelligen. Dies gilt vor allem
für die Variationen, welche durch das Verschwinden des Wandstoff-
bildungsvermögens gekennzeichnet sind, nämhch R O (S) (§ 2) und
R'-^ O' (S') (§ 4).

Ebenso wie bei der Stabilität der Varianten sehen wir, dass auch bei
der Reversibilität der Variationen alle denkbaren Fälle realisiert sind.

Für jene Fälle, wobei sich keine Reversibilität der Übergänge zeigt,
erhebt sich die Frage, ob man von einer gerichteten Aufeinanderfolge der
Übergänge sprechen kann.

Schon ein kurzer Blick auf das Schema überzeugt uns, dass davon
sicherhch nicht die Rede sein kann. Dies folgt u.a. aus der Tatsache,
dass bisweilen eine einzige Variante die Bildung zweier, voneinander
sehr verschiedene Varianten veranlassen kann. So kann z.B. S sowohl die
O- als auch die Rs-Form, R sowohl S- (und O) als auch die R'-Form
ergeben.

Aber auch der Umstand, dass es nie möglich war um aus S und O den
R-Typus oder aus S' und O' den R'-Typus zu erhalten, spricht gegen
die Auffassung, dass die beobachteten Übergänge Teilstrecken eines
Zyklus bilden. Jedenfalls erscheint es uns ausgeschlossen alle beo-
bachteten Formen, selbst wenn man sich nur auf untereinander zell-
morphologisch verschiedene Typen beschränkt, in einen Zyklus zu
vereinigen.

Wenn wir uns von den verschiedenen Übergängen und den hiermit
verbundenen Veränderungen in der Kolonieform, in zellmorphologischer
und biochemischer Hinsicht Rechenschaft geben, dann sind die folgenden
Punkte hervorzuheben.

Für fast alle Konstituenten des Dissoziationsmusters finden wir eine
sehr deutliche Korrelation zwischen der Form und dem Aussehen der
Kolonie einerseits und dem zellmorphologischen Charakteristikum (§ 7)
andererseits. So ist z.B. „roughnessquot; verknüpft mit längeren Zellen;
auch in der Literatur wird dieser Zusammenhang sehr oft erwähnt
(Hadley, 1937).

Auf die obengenannte Korrelation bilden die Varianten (S und O)
und (S' und O') jedoch eine Ausnahme.

Für jede dieser Kombinationen gilt, dass der Unterschied im Kolonie-
aussehen recht deutlich ist, während das zellmorphologische Charakteristi-
kum nicht oder nur sehr wenig differiert. Dasselbe gilt für die
grossen, platten und nur in geringem Masse rauhen, fast glatten wand-

stoffbildenden Kolonien, welche bei der Züchtung des R-Typus ent-
stehen können. Auch hier ist der zellmorphologische Unterschied mit
R nur sehr gering (§ 2).

Fälle einer Korrelation zwischen morphologischer und physiologischer
Variation treten ebenfalls auf und zwar bei der Dissoziation der unsta-
bilen Typen R und R' in die Varianten O und S und O' und S' (§ 2 und
§ 4). R mit seinen wandstoffbildenden Varianten einerseits und R' mit
seinen wandstoffbildenden Varianten andererseits sind eigentlich als zwei
gleichförmige Gruppen im Dissoziationsmuster zu betrachten, welche
aber auf verschiedenem zellmorphologischem Niveau liegen.

Gegenüber diesen Fällen mit unverkennbarer Korrelation abweichender
Eigenschaften, stehen aber auch andere Fälle, bei welchen wir zu einer
unabhängigen Veränderung dieser Eigenschaften schliessen müssen.
Sowohl der Übergang R -gt; R' als auch der Übergang S ^ R°egt; Re A,
S' S, S Re und S ^ O bringen mehr oder weniger tiefgreifende
Änderungen in Kolonie- und zellmorphologischer Hinsicht mit sich; es
gibt jedoch keine Anweisungen, dass diese Veränderungen auch den
Stoffwechsel beeinflussen.

Wie schon früher bemerkt, schien es erwünscht ebenfalls dem Punkt
Aufmerksamkeit zu schenken, in welchem Masse das Eintreten der
beobachteten Dissoziationserscheinungen von äusseren Faktoren be-
stimmt wurde.

Wenn wir die betreffenden Daten aus diesem Gesichtspunkt betrachten,
dann können wir die beobachteten Übergänge sogleich in zwei Gruppen
verteilen. Einerseits haben wir in § 2 und in § 4 gesehen, dass der Über-
gang von R -gt; O (S) und von R' ^ O' (S') unter normalen Kultur-
bedingungen „spontanquot; stattfindet, andererseits gilt für fast alle andere
Übergänge, dass sie nur erhalten werden nach Anwendung besonderer
Massregeln, wie z.B. altern lassen von Flüssigkeitskulturen und dann
noch in sehr geringer Frequenz.

Für diese zweite Kategorie würde man neigen zur Schlussfolgerung,
dass die Dissoziation ein launisches Phänomen ist, bei welchem ein
besonderer physiologischer Zustand der Zellen, oder eine Koinzidenz
hiervon mit einem bestimmten Komplex äusserer Bedingungen, von
durchschlaggebender Bedeutung wäre.

Die Dissoziationsfälle der ersten Gruppe boten uns mehr Aussicht
den Einfluss äusserer Faktoren eingehender zu studieren.

Betrachten wir hierzu zunächst die in § 2 mitgeteilten Beobachtungen
über den Übergang R-^ O (S), wie dieser sich bei der fortgezetzten
Kultur auf festen Nährböden manifestiert.

Wir sehen dann, dass beim Abstreichen einer Suspension eines sich
aktiv vermehrenden Tibi-Klümpchens sowohl auf Hefewasser-Gelatine-
Saccharoseplatten als auch auf Hefewasser-Glucoseagarplatten man nach
Bebrütung fast immer Platten mit uniformen Kolonietypen erhält,
welchen Typus wir als R bezeichnet haben. Stricht man jedoch eine
Suspension einer derartigen Kolonie auf eine zweite Platte gleicher
Zusammensetzung ab, dann findet man neben den für die erste Platte
charakteristischen R-Kolonien immer auch andere Kolonien, welche
wir als O und S bezeichneten und welche sich von der ursprünglichen
Form durch den Verlust des Vermögens zur Wandstoffbildung aus
Saccharose unterscheiden.

Diese Feststellungen besagen nun, dass in dem als Ausgangsmaterial
benutzten Tibi-Klümpchen nur eine einzige Form von Betabacterium
vermiforme vorkommt und dass die blosse Überbringung der Zellen
dieser R-Form auf Platten keine Veränderungen darin auslöst, oder mit
anderen Worten, dass derartige Platten einen zuverlässigen „Detektorquot;
für die primäre Anwesenheit von Variantenzellen bilden.

Wenn also auf der zweiten Kulturplatte abweichende Kolonietypen
auftreten, dann müssen wir schliessen, dass während dem Auswachsen
der Kolonien der ersten Platte ein Teil der Zellen eine Veränderung
erlitten hat, welche sich nun auf der zweiten Platte als Dissoziation zeigt.

Es möge hinzugefügt werden, dass eine mikroskopische Untersuchung
der gelatinösen Kolonien auf den Saccharosegelatineplatten diese Ansicht
wesentlich stützt. Es zeigt sich nämlich, dass derartige Kolonien immer
eine grössere oder kleinere Anzahl von Zellen enthält, welche das Ver-
mögen zur Wandstoffbildung aus Saccharose offenbar eingebüsst haben:
neben Gruppen von Stäbchen, welche in mehr oder weniger gut sicht-
baren Kapseln liegen, kommen immer auch regellose Anhäufungen von
augenscheinlich nicht-eingekapselten, kürzeren Individuen vor.

Was die primären Kolonien auf Glucoseagarplatten anbelangt, hier
verrät die Heterogenität der Kolonien sich oft durch die Anwesenheit
kleiner marginalen Auswüchse.

Nun muss man bedenken, dass dieselben Zellen, welche für die Ent-
stehung der Variantenzellen auf der ersten Platte verantwortlich sind,
nicht zur Entstehung von Nachkommen mit anderen Eigenschaften als
jenen des R-Typus Veranlassung gegeben haben würden, falls sie sich in

dem Tibi-Klümpchen oder in der Flüssigkeitskultur vermehrt hätten.
Wir dürfen daher schliessen, dass es sich bei den Kolonien handelt um
eine Auslösung der Dissoziation durch äussere Faktoren, in casu durch
diejenigen Bedingungen, welche in den auf Platten wachsenden Kolonien
herrschen.

Die auffällige Tatsache, dass die eingetretenen Veränderungen nur
auf einen Teil der Zellen beschränkt bleiben, findet eine Erklärung in der
Überlegung, dass die Zellen einer Kolonie sehr voneinander abweichenden
Bedingungen bezüglich der Konzentration der Nährstoffe, der Stoff-
wechselprodukte, usw. ausgesetzt sind.

Zieht man diesen Gesichtspunkt in Betracht, dann kann es nicht
wundern, dass die Anzahl der Variantenkolonien bei der Aussaat ver-
schiedener Kolonien des R-Typus oft beträchtlichen Schwankungen
unterworfen ist. Mann kann nicht erwarten, dass die für das Auftreten
von Variantenzellen bestimmenden Bedingungen in jeder Kolonie im
selben Augenblick reahsiert sind. Und da die Variantenzellen nach ihrem
Entstehen sich auch in der heranwachsenden Kolonie vermehren, werden
sie in den verschiedenen Kolonien nach einem bestimmten Zeitverlauf
in wechselnder Zahl vorhanden sein.

Das in § 2 Mitgeteilte lehrt, dass infolge der schwankenden Anzahl
der Variantenzellen in Kolonien einer und derselben Platte es nicht
möglich war einen deuthchen Einfluss von den Kulturbedingungen,
worunter die Kolonien gewachsen waren, auf den Prozentsatz der Varian-
tenzellen in diesen Kolonien festzustellen. Weder die Zusammensetzung
des Nährmediums — Glucose oder Saccharose —, noch der Gelatine-
gehalt, noch die Änderung der Gasatmosphäre, in welcher kultiviert
wurde, zeigten einen deutlichen Einfluss auf die Dissoziationsfrequenz.

Dass dennoch die äusseren Bedingungen von wesentlicher Bedeutung
sind für das Auftreten von Variantenzellen wird nun wieder klar, wenn
wir das unberechenbare Wachstum in Kolonien ausschalten und uns den
in § 3 beschriebenen Beobachtungen bezüglich der fortgesetzter Kultur in
flüssigen Medien zuwenden. Wir brauchen hier nur an die Tatsache zu
erinnern, dass nach einer Anzahl von Überimpfungen, Kulturen erhalten
wurden, aus welchen beim Abstreichen auf der als „Detektorquot; benutzte
Saccharosegelatineplatte keinerlei Variantenkolonien mehr zur Entwick-
lung kamen. Dieses Resultat lässt sich nur teilweise einem Überwachsen
der O- bezw. S-Typen durch den R-Typus zuschreiben. Gesonderte
Versuche lehrten, dass auch die beiden ersten Typen sich in dem
Hefewasserglucosemedium vorzüghch entwickelten. Die Möglichkeit,

dass das genannte Medium eine Reversion von O und (oder) S zu R
veranlasst, ist durch die negativen Resultate diesbezüglicher Versuche
auszuschliessen. Andererseits unterliegt es kaum einem Zweifel, dass
im Hefewasserglucosemedium eine Dissoziationsauslösung für den R-
Typus fehlt.

Es muss aber betont werden, dass nichtdestoweniger die Dissozia-
tionsfähigkeit bestehen bleibt, wie erhellt aus den Beobachtungen, dass
die auf der „Detektorquot;-Platte gebildeten Kolonien nach Aussäung stets
sogleich wieder O- und S-Typen zur Entwicklung bringen.

Doch wäre es verfehlt aus dem Hervorgehenden zu folgern, dass über-
haupt für das Eintreten der Dissoziation und für die Erklärung der
wechselnden Anzahl von in den ursprünglichen Kolonien vorhandenen
Variantenzellen ausschliesslich die äusseren Bedingungen in Betracht
gezogen werden müssen. Bei der Züchtung von R-Kolonien (von Glucose-
agar) auf die Saccharosegelatine-„Detektorquot;-Platte können doch Vari-
antenkolonien zuweilen gänzlich fehlen, insbesondere trifft dies zu für
diejenigen R-Kolonien, welche aus den „stabilisiertenquot; Flüssigkeits-
kulturen erhalten worden sind.

Diese Tatsache rechtfertigt auch der inneren Beschaffenheit der Zellen
Bedeutung beizulegen. Gerade dieses gelegentliche Ausbleiben der
Dissoziation spricht dafür, dass die Dissoziationsfrequenz, d.h. die
Anzahl der bei der Kolonieentwicklung abgespalteten Zellen, auch
Schwankungen, wobei innere Faktoren eine Rolle spielen, unterliegt.
Diese Variation in der inneren Beschaffenheit — d.h. die untereinander
verschiedene Widerstandsfähigkeit der Zellen hinsichthch der Dissozi-
ationsauslösung — muss zweifellos zum Teil der Kulturvorgeschichte
der Zellen, d.h. den Unterschieden in äusseren Bedingungen während
der Entwicklung in den vorhergehenden Kulturen, zugeschrieben werden.

Wir werden nun versuchen diese Resultate der eigenen Untersuchung
in Beziehung zu bringen mit jenen Ansichten, die bisher über das Wesen
der Dissoziationserscheinung geäussert wurden. In Kapitel X § 3 nannten
wir als wichtigste Theorien: die zyklische Theorie, die Individualitäts-
theorie und die Mutationstheorie.

Von allen diesen Theorien kann man allerdings aussagen, dass sie nur
Hypothesen sind, für welche keine direkten, überzeugenden Beweise
anzuführen sind. Im Folgenden wollen wir uns abfragen, inwieweit die
beobachteten Erscheinungen sich mit diesen Theorien vereinigen lassen.

Theorie betrachten, welche in ihrer letzten Formulierung besagt, dass
die in morphologischer Hinsicht verschiedenen Varianten als zeitlich
fixierte Stadien eines ontogenetischen Entwicklungszyklus aufzufassen
sind. Wie schon in Kapitel X betont, steht und fällt eine solche Auffassung
mit dem Vorhandensein bezw. Fehlen einer gerichteten Aufeinanderfolge
der morphologisch verschiedenen Varianten.

Das unter c Erwähnte lehrt nun, dass es auch für Betabacterium
vermiforme unmöglich ist die Übergänge aller morphologisch verschie-
denen Varianten so zu ordnen, dass sie in einem Zyklus aufgenommen
werden.

Selbst wenn man annimmt, dass das Bestehen der fehlenden Übergänge
später noch festgestellt werden könnte, bleibt es unmöglich diesen Zyklus
als einen ontogenetischen Entwicklungsgang zu betrachten, da die
unter b gegebenen Ausführungen keinen Zweifel lassen, dass in einem
solchen morphologisch konstruierten Zyklus mit Sicherheit „Kurz-
schlüssequot;, d.h. Reversionen von Teilen des Entwicklungszyklus, vor-
handen sind.

Aus diesen Gründen muss geschlossen werden, dass die zyklische
Theorie für die Dissoziationserscheinung bei Betabacterium vermiforme
keine befriedigende Erklärung geben kann.

Betrachten wir nun die Anwendbarkeit der von van Loghem befür-
worteten „Individualitätstheorie der bakteriellen Veränderlichkeitquot;.

Wenn wir in dieser Hinsicht den unter den gebräuchlichen Kultur-
bedingungen so regelmässig eintretenden, in § 2 beschriebenen, Übergang
R O (S) ins Auge fassen, ergeben sich, da dieser Übergang irreversibel
erscheint, im Gedankengang van Loghem's zwei Möglichkeiten. In
erster Linie könnten wir es hier — und die bisher erzielten Erfahrungen
sprechen stark dafür — mit einem wirklich bleibenden Verlust einer
Eigenschaft, in diesem Falle der Wandstoffbildung, zu tun haben. Die
S- und O-Typen sind dann als Atropheonten zu charakterisieren. Diese
Auffassung wurde dann aber besagen, dass es sich hier um eine patho-
logische Reaktion auf einen schädlichen Reiz der Aussenwelt handele.
Jedoch ist eine solche Interpretation bei einer Züchtung von kurzer
Dauer auf einem, dem Stoffwechsel des betreffenden Bakteriums
rationell angepassten Nährboden nicht so leicht anzunehmen. Um so
mehr nicht, als sich die Ausgangsform neben den Varianten vorzüglich
zu entwickeln pflegt.

Diese Überlegung bildet nun zugleich auch ein Bedenken gegen der
zweiten möglichen Auffassung über die Art der beobachteten Variation,

nämlich, dass man hier mit einer adaptativen Variation zu tun hat,
welche, obwohl im Wesen reversibel, doch lange Zeit beständig bleibt.
Schwierig zu vertreten scheint mir die Ansicht bei einem solchen Fixât
von einer Adaptation zu sprechen, weil wir doch sehen, dass sich die
Ausgangsform, auch beim fortgesetzten Kultivieren auf demselben
Medium vorzüglich entwickelt.

Noch schwieriger wird es den Begriff Adaptation mit den bleibend
reversiblen Veränderungen in Beziehung zu bringen, nämlich mit den
in § 5 beschriebenen Übergängen Oquot;^ S und O' S'. Man sieht diese
Übergänge in beiden Richtungen und unter genau denselben Bedingungen
auftreten; dadurch stossen wir hier auf die Schwierigkeit, dass eine einmal
angepasste Form durch „Anpassungquot; an dasselbe Medium wieder zur
Ausgangsform zurückkehrt.

Wir haben in Kapitel X § 3 darauf hingewiesen, dass es wohl noch
denkbar ist diese Beobachtungen mit der Adaptationstheorie in Ein-
klang zu bringen, jedoch ist eine derartige Erklärung sicherUch sehr
gekünstelt.

Noch schwieriger ist es diese Theorie auch zur Interpretation jener
Formen anzuwenden, welche, wie Re, Re° und A, nur mehr oder weniger
inzidentell in alten Flüssigkeitskulturen auftraten. Diese Formen zeigten
sich als relativ stabil, also nicht bleibend verändert; teilweise kehrten sie
selbst zur Ausgangsform (S) wieder zurück. Im Schema von van Loghem
müssen sie aber als Adaptate betrachtet werden. Wenn man sich aber
realisiert, dass diese Formen in den Kulturen, aus welchen sie isoliert
wurden, im Verhältnis zur unveränderten Ausgangsform nur in geringer
Anzahl vorhanden waren, ist ihr Auftreten schwerlich mit dem Begriff
der Adaptation in Beziehung zu bringen. Will dieser Begriff einen Sinn
haben, dann muss er besagen, dass die neue Form besser an die betref-
fenden Kulturbedingungen angepasst ist als die Ausgangsform und also
in solchen Kulturen vorherrschend erscheinen muss. Dies hat sich nie
gezeigt; der Gegenteil ist der Fall.

Zusammenfassend können wir also schliessen, dass der Gedankengang
van Loghem's ebensowenig wie die zyklische Theorie imstande ist die
beobachteten Erscheinungen auf befriedigende Weise zu interpretieren.

Schliesslich haben wir uns dann die Frage vorzulegen, ob die beobach-
teten Veränderungen mit der Mutationslehre, so wie sich diese im Laufe
der Zeit entwickelt hat, in Einklang zu bringen sind. Weil aber auch
hierbei von einer direkten Beweisführung nicht die Rede sein kann,
empfielt es sich diese Frage ganz allgemein, für sämtliche bezüglich

Wie schon in Kapitel X bemerkt worden ist, ist hierfür u.a. eine mehr
eingehende Betrachtung der rezenteren Untersuchungen über Genmuta-
tionen bei höheren Organismen unentbehrlich.

Das nächstfolgende Schlusskapitel wird also einer allgemeinen Dis-
kussion der Anwendbarkeit der Mutationstheorie zur Erklärung der
Dissoziationserscheinungen gewidmet sein.

BETRACHTUNGEN ÜBER DAS WESEN DER DISSOZIATION
IM LICHTE DER NEUEREN UNTERSUCHUNGEN ÜBER DIE
GENMUTATION BEI HÖHEREN LEBENSFORMEN.

§ 1. BEMERKUNGEN ZUR FRAGE OB DER BEGRIFF GENMUTATION
SICH AUF BAKTERIEN ANWENDEN LÄSST.

Bevor wir einen Vergleich zwischen den Dissoziationserscheinungen
und jenen bei der Genmutation der höheren Lebensformen auftretenden
Erscheinungen durchführen, müssen wir uns die Frage vorlegen, ob ein
solcher Vergleich überhaupt zulässig ist, m.a.W. ob es im Prinzip möghch
ist anzunehmen, dass Genmutation bei Bakterien vorkommt.

Wir haben schon in Kapitel X bemerkt, dass die von früheren Autoren
ausgesprochene Meinung, dass der Begriff „Mutationquot; nicht mit der
Inkonstanz und Reversibilität der bakteriellen Abänderungen zu ver-
einigen wäre, heutzutage ihre zwingende Kraft grösstenteils eingebüsst
hat. Es wäre aber möglich, dass andere Gründe gegen eine Anwen-
dung des Genmutationsbegriffes auf Bakterien sprechen würden. Wollen
wir dieser Frage näher treten, dann müssen wir uns über die bestehenden
Auffassungen hinsichtlich des Vorkommens sexueller Prozesse, von
Kernen, Chromosomen und Genen bei Bakterien Rechenschaft ablegen.

Betrachten wir in erster Linie die Frage, ob bei Bakterien, wie bei den
anderen Organismen, das Vorhandensein von Genen anzunehmen ist,
dann kommt es mir vor, dass diese Frage gewiss bejahend zu beantworten
ist. In der Regel finden wir doch, dass die Nachkommen einer einzigen
Bakterienzelle untereinander in allen markanten Eigenschaften über-
einstimmen, m.a.W. auch bei den Bakterien stellt sich der Begriff Erblich-
keit ein.

Es ist nun nicht einzusehen, wie die prinzipielle Gleichheit der Eigen-
schaften von den beiden Tochterzellen gesichert sein würde, wenn die
Erblichkeit nicht an materielle Träger — Gene — gebunden wäre.

Einerseits scheint das Vorkommen von Erbeinheiten also auch bei den
Bakterien unabweisbar zu sein, andererseits erhebt sich jedoch die Frage,
wie eine gleichmässige Verteilung des Erbmaterials bei der Zellteilung

anders gewährleistet sein könnte, als auf die Weise wie diese bei der
Zellteilung höherer Organismen realisiert ist.

Ohne jedoch im Vorhinein die Möghchkeit einer prinzipiell anderen
Lösung dieser Frage verwerfen zu wollen, müssen wir erst untersuchen,
inwieweit in der Tat Gründe vorhanden sind um den Bakterien einen
Zellkern, mit den darin untergebrachten Genen, abzusprechen.

Bezüglich der Frage ob wir bei Bakterien einen morphologisch differen-
zierten Kern annehmen dürfen, sind die Meinungen sehr verteilt.

Die im Laufe der Zeit geäusserten Ansichten lassen sich in vier Gruppen
verteilen (Henrici, 1934).

1.nbsp;Die Bakterien besitzen keinen Nukleus oder ein dementsprechendes
Aequivalent.

2.nbsp;Die gesammte Bakterienzelle besteht aus einem Nukleus mit stark
reduziertem oder gänzhch fehlenden Zytoplasma.

3.nbsp;Das Aequivalent eines Nukleus ist in der Form einer durch das
ganze Zytoplasma feinverteilten Kernsubstanz vorhanden (diffuser
Nukleus).

scheint die dritte von Zettnow (siehe Henpici) stammende Theorie
durch die Tatsache unterstützt zu werden, dass die feulgen-Reaktion
(eine spez. Reaktion auf Nukleinsäuren) in den Bakterienzellen eine
diffuse, röthche an das gesammte Bakterienprotoplasma gebundene
Färbung hervorruft.

Es sei hier verwiesen auf die Arbeiten von Pietschmann (1931) und
pietschmann Und Rippel (1932), in welchen man zugleich eine Über-
sicht über die Befunde anderer Forscher antrifft.

Pietschmann und Rippel schliessen aus einer bei verschiedenen
Bakterienarten erzielten positiven, diffusen FEULGENschen Nuklealfärbung
auf die Abwesenheit eines Kerns. Sie schliessen u.a.: „Die diffuse Ver-
teilung der nach Feulgen nachgewiesenen nuklealpositiven Substanz
ist für Bac. mycoides und die anderen untersuchten Bakterien der Normal-
zustandquot; 1).

Will man vorläufig an diese Ergebnisse die Annahme knüpfen, dass die
Bakteriennukleinsäure verwandt ist mit der Kernnukleinsäure anderer
Zellen, so liegt der Gedanke nahe der feinverteilten nuklealpositiven

Pietschmann und Rippel betonen jedoch, dass es keineswegs ausgeschlossen
ist, dass auch andere, noch unbekannte Stoffe diese Reaktion geben.

Substanz die Rolle der sonst in den Zellen differenzierten Kernbestand-
teile zuzuschreiben.

Man stösst dann aber auf die Schwierigkeit, wie man sich während
der Zellteilung eine gleiche Verteilung des Erbmaterials vorzustellen hat.

Es fragt sich nun aber, ob die oben angeführten Resultate tatsächlich
als unvereinbar mit der Ansicht des Vorhandenseins eines morphologisch
differenzierten Kerns in den Bakterien zu betrachten sind.

Jenen Resultaten stehen nämlich die Angaben zahlreicher anderer For-
scher gegenüber, nach welchen mit Hilfe bestimmter Färbmethoden, insbe-
sondere der giemsa-Färbung, in sehr verschiedenen Bakterienzellen
Strukturen nachgewiesen worden sind, welche einer Deutung als Kern,
„Kernäquivalentquot; oder Chromosom durchaus zugänglich sind. Die
Unmöglichkeit die Nuklealnatur dieser Strukturen mit Hilfe der Feul-
gen'sehen Reaktion zu bestätigen, könnte nun sehr wohl ihren Grund
darin finden, dass die Bindung der Nukleinsäuren an die Proteine des
Kerngerüstes bei den Bakterien lockerer ist wie dies bei den Zellen
anderer Organismen der Fall ist. Die bei der feulgen'schen Reaktion
angewandte Säure-Hydrolyse könnte sehr wohl eine Abspaltung der
Nukleinsäuren und damit eine diffuse Verteilung der reagierenden Sub-
stanz in die Zelle bewirken i).

Es scheint mir also nicht zwingend um nur auf Grund des negativen
Ausfalles der Versuche um bei Bakterien mit Hilfe der feulgen'schen
Reaktion morphologisch differenzierte Kernstrukturen nachzuweisen, den
nach anderen Methoden aufgefundenen Strukturen alle Bedeutung für
das Kernproblem abzusprechen.

Bezüglich dieser letztgenannten Ergebnisse werde ich mich auf eine
kurze Besprechung der rezenten, sorgfältigen Arbeiten Badian's be-
schränken (1933, 1935).

Dieser Forscher meint sowohl bei Bac. subtilis, wie bei Bac. mycoides
und Bac. megatherium einen einfachen Ketn in der Form eines frei im
Plasma gelegenen Chromosoms gefunden zu haben.

Dies würde bedeuten, dass in Übereinstimmung mit jenen Organismen,
die einen echten Kern besitzen, auch bei den Bakterien Hnear geordnete
Gene vorkommen; durch eine Längsspaltung des Chromosoms würde
dann bei der Zellteilung der Übergang des gesammten Genkomplexes
garantiert sein. Der Spaltungsprozess kann sich vor der Zellteilung

') Nachdem dieser Passus geschrieben war, nahm ich Kenntnis von der Arbeit
Stille's (1937), worin diese Ansicht eine experimentelle Bestätigung findet.

wiederholen, sodass eine Zelle zuweilen vier und noch mehr Chromo-
somen enthält.

Badian gibt an, dass im Entwicklungszyklus Zelle Spore ^ Zelle
auf die Haplophase mit dem Univalenten Chromosom als Resultat einer
azytogamen Autogamie eine Diplophase folgt. Bei diesem Prozess von
Autogamie verschmelzen zwei Tochterchromosomen zu einem bivalenten
Chromosom; das Stadium mit dem bivalenten Chromosom ist nur von
kurzer Dauer. Durch zwei aufeinanderfolgende Teilungen entstehen vier
Univalente Chromosomen, wobei eines bei der Endosporenbildung in die
Spore gelangt, während die drei übrigbleibenden zugrunde gehen; mit
der Endospore beginnt die Haplophase.

Es fragt sich, ob wir die Resultate Badian's annehmen können. Mit
Hinsicht auf seine Beschreibung und auf die schematisierten Wieder-
gaben der in der Zelle stattfindenden Prozesse, scheint das Vorhandensein
eines Chromosoms und der oben beschriebenen Autogamie durchaus
annehmhch; besieht man jedoch nur seine Mikrophotographien, dann
ist es nicht möglich diese als eine ausreichende Dokumentierung der
von ihm gegebenen Ausführungen zu betrachten.

Wir müssen denn auch bekennen, dass direkte Beweise für das Bestehen
eines morphologisch differenzierten Trägers erbhcher Eigenschaften,
der auf den Term Kern Anspruch machen kann, bisher nur noch schwach
fundiert sind. Andererseits machen doch indirekte Überlegungen dies
wohl sehr wahrscheinlich. In einer Abhandlung Lindegren's (1935)
findet man diesen Gesichtspunkt näher dokumentiert; er kommt nach
einer ausführlichen Diskussion zum Schluss, dass eine gleichmässige
Verteilung des Erbmaterials auf die Tochterzellen unumgänglich mit
der Lage der Erbeinheiten in einem Kern verknüpft sein muss.

Bezüghch des Vorhandenseins geschlechtlicher Prozesse bei Bakterien
scheint mir die Annahme einer allgemeinen Gültigkeit der durch Badian
bei Bac. megatherium und Bac. subtilis gefunden azytogamen Autogamie

Falls jedoch bei mehreren Bakterienarten, unter welchen auch nicht-
Sporenbildner, die Sexualität tatsächlich ein normal vorkommender Pro-
zess sein würde, dann scheint mir die Möglichkeit, dass in allen diesen
Fällen ausschliesslich die Autogamie mit seinem einfachen Mechanismus
eine Rolle spielt, sehr gross.

Überlegen wir uns hinsichtlich der Dissoziation die Möghchkeit einer
Genmutation bei Bakterien, dann müssen wir uns daher abfragen, inwie-
weit Variationen die Folge von Veränderungen in den Genen sein können.

unabhängig davon ob und in welcher Weise sich Sexualität bei den
Bakterien äussert.

Viele Forscher werden durch das Fehlen einer Bakteriensexualität dazu
gebracht schon im voraus abzusehen von einer ernsthaften Erwägung
der Frage, ob die bakterielle Veränderlichkeit genotypischen Abänderungen
zugeschrieben werden könnte; so bemerkt z.B. Sirks (1933), dass man aus
diesem Grund bei Bakterien nicht von Mutation sprechen darf.

Soweit diese Forscher zum Ausdruck bringen wollen, dass demzufolge
Beweise für genotypische Veränderungen und darum also auch für eine
Mutation nicht erbracht werden können, Ijann man ihnen selbstverständ-
lich nur beipfhchten. Andererseits darf inan nicht aus den Augen ver-
lieren, dass auch das Gegenteil, nl. die Ansicht, dass genotypische
Veränderungen bei Bakterien nicht vorkommen, ebenfalls nicht zu
beweisen ist.

Beijerinck schrieb im Jahre 1912 bezüglich dieser Frage folgendes:
„Das Fehlen der Amphimixis bei vielen Mikroorganismen bedingt
natürlich eine Verschiedenheit mit den sexuell differenzierten, von grosser
Bedeutung in experimenteller Beziehung, weil demzufolge das für die
Untersuchung der letzteren so wichtig geworden Hilfsmittel der Bastard-
analyse für die asexuellen Mikroben fehlt.

Prinzipiell ist das aber gleichgültig, weil der Mutationsvorgang an sich
unabhängig von der Sexuahtät ist; es hegt deshalb keine genügende
Ursache vor um anzunehmen, dass die Mutanten von Organismen mit
Amphimixis in irgend einer prinzipiellen Beziehung verschieden sein
sollten von den Mutanten der Asexuellen.quot;

Es ist nun einleuchtend, dass die aus den Untersuchungen Badian's her-
vorgehende Möglichkeit des Vorhandenseins einer azytogamen Autogamie
bei bestimmten Bakterienarten nichts an der von Beijerinck hervor-
gehobenen Unmöglichkeit, um durch die Bastardanalyse einen experi-
mentellen Beweis einer eventuell eingetretenen Genmutation zu liefern,
verändert.

Ich möchte mich hier der Meinung Beijerinck's anschliessen, dass der
Umstand, dass man vorläufig dem Genotypus der Bakterien nicht
annähern kann, im Prinzip völlig los steht von der Möglichkeit des
Auftretens genotypischer Veränderungen bei diesen Organismen.

Meines Erachtens besteht dann auch keinerlei Grund, um das Vor-
kommen einer Genmutation, derjenigen bei höheren Organismen experi-
mentell bewiesenen analog, a priori bei den Bakterien zu verwerfen.

tion theoretisch noch andere genotypische Veränderungen zugrunde
Hegen könnten, dann Hesse sich an Kombination, Bastardspaltung und
jene Mutationen denken, welche auf Unregelmässigkeiten oder Abnor-
malitäten des Chromosomenmechanismus während der Teilung zurück-
zuführen sind, wie z.B.: Non-Disjunction, Translocation, Fragmentation,
Elimination usw.

Mit Rücksicht auf das bereits Gesagte, können wir Kombination und
Bastardspaltung von vornherein ausschalten. Halten wir vorläufig an dem
Vorhandensein eines einzigen Chromosoms pro Zelle fest, dann
fallen, wie Lindegren (1936) bemerkt hat, die meisten aufgezählten
Mutationsmöglichkeiten weg und kommt wahrscheinlich nur die Gen-
mutation in Betracht (Seite 123).

Bevor nun dazu überzugehen die Frage zu prüfen, ob und inwieweit
die Erscheinungen der Bakteriendissoziation mit den rezenten Ergebnissen
der Genmutationsforschung in Übereinstimmung sind, scheint es ange-
bracht hier eine gedrängte Übersicht dieser Ergebnisse zu geben. Diese
Übersicht soll namentlich zwei Zwecke dienen. Erstens habe ich eine
Anzahl Beispiele gesammelt, welche zeigen mögen, dass auch bei höheren
Organismen spontane labile Veränderungen bekannt geworden sind,
welche dennoch von den betreffenden Forschern auf triftige Gründe als
Genmutation gedeutet worden sind. Zweitens schien es mit Hinsicht auf
die betreffenden bei den Bakterien gesammelten Erfahrungen von Bedeu-
tung mit Beispielen zu belegen, dass auch bei höheren Organismen
experimentell ausgelöste Genmutationen heutzutage vielfach nachge-
wiesen worden sind und dass derartige Mutationen in bestimmten
Fällen ebenfaUs auf experimentelle Weise rückgängig gemacht worden
sind.

§ 2. EINIGE REZENTE BEOBACHTUNGEN ÜBER SPONTANE LABILE
GENMUTATION BEI HÖHEREN LEBENSFORMEN.

Bei den höheren Lebensformen hat man im Laufe der Zeit eine Reihe
von Veränderungen kennen gelernt, welche nach gründlicher Analyse
auf Gen- oder Faktormutation, d.h. auf Veränderungen, welche sich in
den Chromosomen lokaHsierten Genen voUzogen haben, zurückgeführt
werden müssen. Die typische Genmutation ist ein entweder spontan
oder durch Induktion eintretendes Phänomen, welches sich meist als
eine auffäUige, sprunghafte, gut konstante Abänderung des Phänotypus
erweist.

Genmutationen durch ihren stabilen Charakter gekennzeichnet zu sein
pflegten, so haben weitere Forschungen auf dem Mutationsgebiet ans
Licht gebracht, dass verschiedene inkonstante Variationen ebenfalls auf
Genmutation, nämlich auf Mutation von mehr oder weniger labilen
Genen zurückzuführen sind.

Ich will in diesem Paragraph einige Beispiele geben von in der letzten
Zeit bekannt gewordenen Fällen spontaner, labiler Genmutation bei
höheren Lebewesen, und über die damit zusammengehenden Erschei-
nungen berichten. Im folgenden Paragraph folgt dann eine Besprechung
jener Fälle, bei welchen eine reversibele Genmutation experimentell
ausgelöst worden ist.

Es ist zu bemerken, dass solche unstabile genotypische Variationen
unter den von de Vries als „Zwischenrassenquot; oder „eversporting
varietiesquot; bezeichneten Variationen gefunden werden (Roelofs, 1937).

Ein Beispiel einer genotypisch „eversporting varietyquot; ist die von de
Vries und später von Baur näher studierte Sippe Anthirrhinum majus
rubro-striatum. Bei dieser Sippe zeigt die Blütenhülle schmalere und
breitere rote Streifen auf gelbem Untergrund; gelegentlich treten an den
sonst gestreift blühenden Pflanzen auch ganz rote Seitenäste und Sek-
toren auf. Nach Selbstung erhält man fortwährend in geringem Prozent-
satz ganz rote Pflanzen.

Baur (1922) hat dargetan, dass das eversporting striata-Merkmal dem
Labilität eines Blütenfarbgens (paF®*^) entspricht, wobei dann von
somatischer Rückmutation aus dem rezessiven in den dominanten Status
die Rede ist (Stubbe, 1933).

Ein ähnlicher Fall von labiler Genmutation ist die somatische Rückmu-
tation des Blattfarbgens (albostriata). Es handelt sich hier um das Vor-
handensein mosaikartig grün gefleckter Blätter, während auch grüne Spross-
sektoren und ganz grüne Sprosse zum Vorschein kommen können
(Baur, 1922).

Ich möchte nun hervorheben, dass man bei der Genmutation zwischen
dem Ausgangstypus und dem Mutantentypus event. eine Reihe phänotypi-
scher Abstufungen, die man als das Resultat einer Reihe quantitativ ge-
notypischer Differenzen betrachtet, antreffen kann.

Im Anschluss an die von ihm begründete Theorie über die Quantität
der Gene hat Goldschmidt (1927) in diesem Zusammenhang den Be-
griff „multipler Allelomorphismusquot; eingeführt.

Nach der Definition ist multipler Allelomorphismus Ausdruck quanti-
tativer Mutabilität der Gene; multiple Allele sind Serien von Erbfaktoren,

deren zugehöriger Phänotypus als eine quantitativ abgestufte Reihe
erscheint. Sie beeinflussen den gleichen Aussencharakter und liegen am
gleichen Locus des Chromosoms.

Es sind z.B. bei Anthirrhinum majus verschiedene multiple Allele-
Serien nachgewiesen, u.a. die Rad-Serie; nach Kuckuck (1936) sollte
es handeln um eine Serie mit 7 Allelen, welche Serie sich auf den allmäh-
hchen Übergang von zygomorphen zu radiären Blüten (Umbildung und
Verkürzung der Blütenblätter der Ober- und Unterlippe) bezieht.

Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass Oehlkers (1930) in seinen Unter-
suchungen hinsichthch cruciater Oenotheren multiplen Allelomorphismus,
wobei zuglich die betreffenden Allele labil sind, als Erklärung hervor-
gehoben hat. Dies bezieht sich auf das „eversportingquot; und relativ konstante
„cruciataquot;-Merkmal, eine Blütenmissbildung, die man als „Sepalodiequot;
bezeichnet (Umwandlung eines Phyllomes in ein kelchblattähnhches
Organ).

Bei Oenothera biennis cruciata (A2a) ist das cruciata-Mzvkmzl „everspor-
tingquot;. Diese Varietät ist gekennzeichnet durch Übergänge von fast reiner
Sepalodie bis zu fast normalen Petalen, mit abwechselnd sepaloiden und
petaloiden Zonen und Streifen. Nach Oehlkers handeh es sich hier um:
„kleine, massenhafte Mutationen, deren Inkonstanz sich nicht nur in
verhältnismässig grossen Unterschieden unter den einzelnen Individuen
einer Nachkommenschaft, sondern auch in Unterschieden innerhalb eines
Individuums ausdrückt.quot;

Bei der inkonstanten Oenothera biennis cruciata konnte Oehlkers,
wenn er von Teilen eines einzigen Individuums ausging, einen ziemhch
stark cruciaten Hauptzweig und einen relativ schwach cruciaten Rosetten-
seitenzweig, durch Selektion der am stärksten und am schwächsten
cruciaten Individuen innerhalb weniger Generationen fast rein cruciate
und fast normale Rassen erhalten.

Durch diese Selektionsversuche werden erblich verschiedene Linien
erhalten, die durch aufeinanderfolgende quantitative Mutationsschritte
entstanden sind.

Ausser der genannten inkonstanten, cruciaten Varietät hat Oehlkers
(1930, 1935) auch die konstante Oenothera Lamarckiana cruciata, in seine
Untersuchung bezogen, welche Varietät beinahe rein sepaloid ist und
relativ selten, dann aber in starken Sprüngen, zurückmutiert. Oehlkers
stellte bei einem Exemplar der genannten Varietät das Auftreten von
einer Rosettenseitenzweig mit völhg normalen Blüten fest; er betrachtet
dies als einen Fall ausgesprochener Knospen-Rückmutation.

Die wichtige Rolle, welche die äusseren Bedingungen bei dem Eintreten
der Bakterien-Dissoziation spielt, macht es nun wichtig auch den Einfluss
der äusseren Bedingungen auf das Zustandekommen von Genmutationen
bei höheren Organismen mit einigen Beispielen zu belegen.

So berichtet Stubbe (1930), dass bei Anthirrhinum majus die Mutations-
rate, welche bei der nicht behandelten Sippe nur 1,15% betrug, nach einer
Röntgenbestrahlung sowohl somatischer als auch generativer Zellen
beträchtlich gestiegen war. Unter den induzierten Mutanten findet man
auch Typen, welche spontan auftreten können.

Baur (1932) hat Versuche unternommen, bei welchen er u.a. junge
Keimlinge der genannten Pflanze verschieden starken chemischen oder
physikahschen Reizen ausgezetzt hat. Nach solchen Behandlungen
scheint ebenfalls die Zahl der echten Genmutationen zuzunehmen.

Bezüglich der Steigerung der Genmutabilität sind ebenfalls die Ver-
suche Stubbe's (1935) über den Einfluss, welche das Altern der Samen
von Anthirrhinum auf die Anzahl auftretender Mutationen hat, mitzu-
teilen. Zehn Jahre alte, noch keimfähige Samen von Anthirrhinum
majus zeigten in der Aussaat eine Zunahme der Mutationsrate bis zu
14%, während der normale Prozentsatz bei einjährigen Samen ungefähr
1% war. Diese Faktormutanten sind qualitativ dieselben, wie die spon-
tanen und Bestrahlungsmutanten.

Stubbe fragt sich ab, welche inneren Faktoren hierfür verant-
wortlich sind: „Schaffen vielleicht physiologische Vorgänge in dem
Samen Strukturabänderung des Gen-Moleküls'«quot;' Wenn dies der Fall
wäre, bemerkt Stubbe, könnten diese innerlichen mutationsauslösenden
Agentien gedeutet werden als äussere Beeinflussung des in Rede stehenden
Kernes.

Die vielen und schönen Untersuchungen über Mutation bei Drosophila
beziehen sich hauptsächlich auf die Mutationen verschiedener Gene,
deren Auftreten durch Röntgenbestrahlung oder durch hohe Temperatur
induziert worden ist. Diese experimentell ausgelösten Mutationen ent-
sprechen den „spontanenquot;, natürlichen Mutationen und zwar nicht
allein im Phänotypus, sondern auch hinsichthch des Locus, an welchem
sie auftreten. Auch bei Drosophila ist die Erscheinung der Rückgen-
mutation und des multiplen Allelomorphismus bekannt und gründlich
untersucht.

zweier „sex-linkedquot; Gene beschränken und zwar derjenigen, die nach
ihrem phänotypischen Effekt als forked und white bezeichnet werden.
Die Mutation am /orÄerf-Locus bezieht sich auf die Veränderung von
normalen Borsten in forked Borsten, die Mutation am white-'Locns bezieht
sich auf die Farbenänderung der Augen von normal (rot) zu weiss.
Bei den beiden genannten Genen, die im X-Chromosom von Drosophila
melanogaster liegen, trifft man multiplen Allelomorphismus an. Unter
dem Einfluss der Bestrahlung können sowohl somatische als auch game-
tische Hin- und Rück-Mutationen entstehen. Bei der Bestrahlung be-
fruchteter Eier oder jungen Larven treten somatische Mutationen auf.
Allerdings sind diese für eine genetische Prüfung unzugänglich, im
Gegensatz zu den gametischen Mutationen, welche man durch Bestrahlung
der Gameten erwachsener Tiere erhält. (Timof£Eff-Ressovsky).

Patterson und Muller (1930) und Timof£eff-Ressovsky (1933) u.a.
haben ausführlich die durch Röntgenbestrahlung induzierten Mutationen
am /or/cetZ-Locus studiert.

Hierbei stellten Patterson und Muller im Ganzen vier Allelomorphe
fest: das Allel (F) Normal, mit normalen Borsten und drei Mutant-Allelo-
morphe, n.l. very weakly forked, mit einem Phänotypus, welcher Normal
sehr nahe steht, weakly forked (f^) und forked (f). Beim vorletzten Fall
ist das Merkmal der „forkedquot; Borsten weniger ausgesprochen als bei (f).

Die genannten Forscher beobachteten bei ihren Bestrahlungsversuchen
des normalen F-Allels ausser der typischen /or/cerf-Mutante (mit einer
guten Fertilität und Vitahtät) auch einmal das Auftreten einer weniger
typischen, weakly /orÄerf-Mutante, also eine Mutation von F f^.

Sowohl Timof£eff-Ressovsky, als auch Patterson und Muller gelang
es, um durch Röntgenbestrahlung Rückmutation am forked-'Locus zu
induzieren. Nach einer vollständigen Reversion des forked-AWels zum
iVorma/-Allel (f ^ F) zeigte sich, dass der induzierte non forked Typus
bei einer weiteren Bestrahlung wieder zu forked mutieren könnte.

Es ist also mit einem und demselben Agens möglich Genmutation in
beiden entgegengesetzten Richtungen zu induzieren (Fquot;^f) und (f^ F).
Die Frequenz der Mutation F ^ f und f -gt; F erwies sich ungefähr gleich.

Patterson und Muller beobachteten auch einen Fall „partieller
Reversionquot;, eine Rückmutation von forked, wobei nicht das Normal-
Allel, sondern nach ihrer Meinung wahrscheinhch ein very weakly forked-
Allel — sehr nahe bei Normal stehend — auftrat. Der entstandene Typus
war non-forked mit Ausnahme der linken hinteren scutellar Borsten.

Die statistische Untersuchung von Tihof£EFF-Ressovsky hat gezeigt,
dass unter den 19000 bestrahlten non-forked Gameten 5 /orfced-Muta-
tionen, unter den 29000 bestrahlten /orfterf-Gameten 7 Rückmutationen
zu Normal vorkamen.
white-Locus.

Die Mehrzahl der bei Drosophila melanogaster auftretenden „spon-
tanenquot; Mutationen beziehen sich auf den white-Locus. Ausserdem
können spontan mehrere Allelomorphen auftreten. Auch am white-Locus
mit einer Serie von mehreren geschlechtsgebundenen Augenfarbenallelen
haben Patterson und Muller (1930) und Timofeeff-Ressovsky (1935)
durch Röntgenbestrahlung das Auftreten von Mutationen induziert.
Letzterer berichtet in seiner Veröffentlichung, dass er von der white-
Serie das normale Allel und acht Mutant-Allele bestrahlt hat; nach
der Augenfarbe angeordnet ergibt sich die Reihe:

W (normal-rotäugig) — w'^o (coral) — w*' (blood) — (cherry) —
wa (apricot) — w^ (eosin) — w^f (buff) — w^ (tinged) — w (white).

Durch Bestrahlung wurden sowohl somatische als auch gametische
Mutationen erzieh. Die von Timofeeff-Ressovsky erreichten Resultate
sind als folgt:

Eine Rückmutation von white direkt zu Normal wurde gametisch nie
erzeugt; die Rückmutation vollzieht sich in zwei Schritten, via das eosin-

2.nbsp;Erzeugung der gleichen Allele aus beiden extremen Gliedern:
W ^ w^ ^ w; W -gt; w^ w.

3.nbsp;Ein durch Bestrahlung aus Normal erzeugtes eosin-Allel kann unter
weiterer Bestrahlung wieder zurückmutieren zu Normal (W:^w-).

Auch wurde festgestellt, dass bei Erzeugung einer Rückmutation aus
spontanem eosin zu Normal, letzteres unter weiterer Bestrahlung wieder
eosin geben konnte.

Genmutation, meistens direkt zu white, (W w) wird häufiger ausge-
löst als Rückgenmutation.

In der Richtung von Normal zu white sinkt die Mutabilität; die helleren
Allele scheinen stabiler als das normale W-Allel zu sein. Interessant war
die Erscheinung, dass zwei normale W-Allele verschiedene Mutabilität
aufweisen konnten.

In den Versuchen wurde ein amerikanischer und ein russischer
Stamm, mit verschiedener Mutabihtät des W-Allels bezogen. Das W^-Allel
mutiert fast doppeh so häufig wie das W^-Allel, in 75% der Fälle direkt

zu white und in 25% der Fälle zu intermediären Allelen. Bei dem
W®-Allel ist dieses Verhältnis 47% und 53%; doch gibt es keinerlei
phänotypische Unterschiede zwischen den beiden Stämmen.

Durch Bestrahlung wurde eine eosin-Mutation des normalen W-Allels
erzeugt; bei Rückmutation entstand nun ein W-Allel, das sich bei Weiter-
züchtung als W^ erwies.

Also hat sich via eosin ein Mutabilitätswechsel beim normalen Allel
gezeigt: W® ^ w«

Die Erscheinung der Reversibilität scheint keinesfalls nur allein auf die
Mutationen an diesen zwei genannten Loci beschränkt zu sein. Timo-
feeff-Ressovsky (1933) schreibt diesbezüglich: „Die extensiven Versuche
(Prüfung möglichst vieler Gene) haben gezeigt, das Rückgenmutationen
wohl keine Ausnahmeerscheinungen sind.quot;

Weiter sei hier noch auf eine Untersuchung Deherec's (1937) über
einige Wildstämme von Drosophila melanogaster verwiesen. Er stellte
bei drei der 15 Stämme einen höheren — untereinander zwar diffe-
rierenden — Grad der spontanen Mutabilität hinsichtlich des Auftretens
von sex-linked letalen Faktoren fest.

Genau wie bei Anthirrhinum wird auch bei Drosophila unter dem Ein-
fluss der Röntgenstrahlen die Mutationsrate beträchtlich gesteigert.

Die spontane Mutationsrate am white-hocus, der ziemlich mutabel ist,
schätzt timofeeff-ressoviky auf 1 :250.000 — 1 : 1.000.000; bei der
Röntgenbestrahlung wird die Mutationsrate mindenstens um das 200-
fache gesteigert. Weiterhin haben die Untersuchungen erwiesen, dass
die durch Bestrahlung auftretenden Mutationen vöUig mit den spontanen
identisch sind. Unter dem Einfluss der Bestrahlung wird das Verhältnis,
in welchem die verschiedenen Mutationen „spontanquot; auftreten nicht
beeinflusst, d.h. diejenigen Mutationen, die wir spontan am meisten
antreffen, sind auch nach der Bestrahlung am zahlreichsten. Nicht nur die
Röntgenbestrahlung, sondern auch hohe Temperatur verursacht bei
Drosophila eine Steigerung der Mutationsrate.

Plough und Ives (1934, 1935) stellten fest, dass beim Züchten bei
einer subletalen Temperatur von 36° C die Zahl der Genmutationen
ungefähr 6 mal so gross war als bei den Kontrollen.

Es zeigte sich indessen, dass ausser diesen Mutationen, die sowohl
von ^Is auch von $$ vererbt wurden, unter dem Einfluss der Tempa-
ratur auch die Anzahl der nicht-genetischen, somatischen Variationen
(Modifikationen) zugenommen war. Diese Modifikationen korrespon-
dierten phänotypisch mit den am meisten frequent vorkommenden

Mutationen. Kennzeichnend war, dass sie nur von vererbt wurden
und keine bleibende Variationen waren. Deshalb schliessen Plough und
IvES, dass die genannten Modifikationen das Resultat eines Temperatur-
effekts auf das Zytoplasma sind, wobei die Veränderungen vom Ei und
nicht vom Sperma übertragen werden.

Auch Buchmann und Timofeeff-Ressovsky (1936) haben unter dem
Einfluss einer Temperatur„shockquot; im Larven- und Imagostadium eine
Steigerung der Rate der geschlechtsgebundenen Mutationen beobachtet.

Von weiteren Beispielen experimenteller Mutationsauslösungen werde
ich absehen; zusammenfassend kann man sagen, dass künstliche Muta-
tionserzeugung bei höheren Lebensformen eindeutig und erfolgreich
erzielt worden ist und dass äussere Reize beim Auftreten von Gen-
mutationen eine wichtige Rolle spielen. Weiter ist aus dieser Übersicht
zur Genüge hervorgegangen, dass unter dem Einfluss bestimmter
Reize derartige Mutationen oft auch wieder ganz oder teilweise rück-
gängig gemacht werden.

Jetzt werde ich mich als Ziel stellen alle übereinstimmenden Punkte,
welche zwischen den obengenannten Erscheinungen und denen der
Dissoziation bei Bakterien bestehen, aufzusuchen und nebeneinander
zu stellen.

§ 4. ÜBEREINSTIMMENDES IN DEN ERSCHEINÜNGEN, DIE EINER-
SEITS BEI DER GENMÜTATION BEI HÖHEREN LEBENSFORMEN,
ANDERERSEITS BEI DER DISSOZIATION VON BAKTERIEN AUFTRETEN.

Für die Dissoziationserscheinungen, welche hier zitiert werden, sei
auf die Zusammenfassung in Kapitel X und auf meine eigenen Befunde
in Kapitel XI verwiesen.

Hierunten werden für die Bezeichnung: Dissoziation, Mutation bei
Drosophila und Mutation bei Anthirrhinum die Abkürzungen: Diss.,
Mut. D., Mut. A. gebraucht.

Eine Vergleichung der Erscheinungen untereinander, zeigt uns nun
die folgenden Analogien.

1. Ein direkter Übergang eines Typus in einen zweiten, extrem
variierten Typus.

Diss.: S R, M ^ S. Der letztere Fall gilt z.B. für Pneumococcus und
Pneumobacillus. Bei Betabacterium vermiforme der plötzliche Übergang:
S ^ Re und R ^ S.

Mut. D.: F-gt; f, W^ w. Es treten Tiere mit „forkedquot; Borsten oder
weissen Augen auf.

2.nbsp;Indirekter Übergang von einem Typus in einen zweiten Typus
über eine oder mehrere intermediäre Formen.

Diss.: S^ O-^ R. Escherichia (Torrey und Montu, 1936); M^ Ic
-gt; S. Beim Typus I Pneumococcus können 5 intermediäre Formen auf-
treten (Blake und Trask, 1933). Bei BetabacUrium vermiforme: O
^ S; R'-gt; S'^ S.

Mui. D.: ww-~gt; W. Indirekte Mutation der Augenfarbe von
white via eosin zu Normal (rot). Hier sind eine Reihe von intermediären
Formen bekannt (white-Scrie).

3.nbsp;Direkter Übergang zwischen zwei Typen in beide, einander
entgegengesetzte Richtungen.

Sowohl bei der Diss, als auch bei der Mut. D. gilt die Reversibilität
auch für die intermediären Formen.

Es ist hinsichdich Punkt 3 einleuchtend, dass die Aussage van Loghem's,
dass reversible Veränderungen nichts mit dem Genotypus zu tun haben
können, jeden Grund verhert.

Diss.: Im allgemeinen findet S R-Übergang leichter und frequenter
statt als die Reversion R S. Die unstabilen R- und R'-Typen von
Betabacterium vermiforme bilden in dieser Hinsicht eine Ausnahme.

Mut. D.: W-gt; w. Mutation von Normal zu white ist frequenter als die
Rückmutation von white zu Normal (w ^ W).

5.nbsp;Eine Variante, die unter dem Einfluss bestimmter äusserer Be-
dingungen aufgetreten ist, kann unter denselben Bedingungen rever-
tieren zur Ausgangsform.

Diss.: SI^R, z.B. bei rascher, täglicher, Überimpfung in Bouillon,
bei der Züchtung in grossen Mengen Bouillon, bei der Züchtung von
Mycobacterium der Rattenlepra, auf Petroff's Nährboden (Seite 114).

Agentien, wie z.B. Veränderung des pH, Hinzufügen von Chemikalien
zu den Nährmedien, altern lassen der Kulturen, Kultur in Antiserum-
bouillon, Tierpassage usw. die gleichen Variantentypen zum Vorschein
kommen, m.a.W. es besteht kein direkter Zusammenhang zwischen der
Art der Variante und des äusseren Agenzes unter welches sie auftritt.
(Seite 114).

Bei Drosophila und Anthirrhinum zeigen sich spontan und unter dem
Einfluss verschiedener induzierender Agentien ebenfalls die gleichen
Mutanten.

7.nbsp;Das Altern von Bouillon- und Agarkulturen ist für die Dissoziation
ein äusserst wichtiges Induktionsmittel zur Erzielung verschiedener
Varianten; vergl. u.a. Betabacterium vermiforme.

Mut. A.-. in diesem Zusammenhang ist die grosse Steigerung der
Mutationsrate beim Altern der Anthirrhinum-Samcn sehr bemerkenswert.
Schon Eisenberg (1912) hat auf diese Analogie gewiesen: „Interessant
ist die Feststellung von de Vries, dass das Altern der Samen die Chancen
des Erscheinens von Mutanten erhöht, ebenso, wie bei der Cholera die
Aussaat aus älteren Kulturen mehr dunklere Kolonien ergab, als diejenige
aus jüngeren.quot;

8.nbsp;Bei der Bakterien-Dissoziation ist die Erscheinung wohl bekannt,
dass der S -gt; R- Übergang nicht immer im Auftreten der meist extrernen
R-Form resultiert, sondern dass auch wohl R-Formen entstehen können,
welche in kolonie- bezw. zellmorphologischer Hinsicht weniger typisch,
also nicht „extremquot; sind („roughnessquot; in verschiedenem Grad — siehe
Hadley 1937, Seite 149 —; vergl. auch die beiden Rg-Typen, welche
bei Betabacterium vermiforme aufgetreten sind).

Sehr beachtenswert ist es, dass die genannte Erscheinung seine Analogie
findet bei der Mut. D.

Patterson und Muller (1930) berichten, dass sie ausser ausgespro-
chenen forked-Mutanttn in ihren Versuchen einmal eine weniger charak-
teristische, nicht extreme, sog. weakly /or/cerf-Mutante erhielten.

9.nbsp;Ebenso kennt man bei der Dissoziation die Erscheinung, dass die
Reversion von R nicht in der S-Form, von welcher man ausgegangen
ist, resultiert. Eine „partiellequot; Reversion kann z.B. morphologisch zum
Ausdruck kommen; dann zeigt die neu aufgetretene Form grössere
oder kleinere Unterschiede mit der ursprünglichen S-Form.

Bei Betabacterium vermiforme war die partielle Reversion (R A)
noch ziemhch weit vom Ziel entfernt.

Mackenzie c.s. (1935) erhielt bei der partiellen Reversion von Shigella
paradysenteriae u.a. eine S-Form, die eine „slight rougheningquot; der
Oberfläche zeigte. Vergl. auch die Reversion Re° ^ S bei Betabacterium
vermiforme, wobei die erhaltene S-Form in zellmorphologischer Hinsicht
nur noch einen geringen Unterschied mit der Ausgangsform aufwies.
Analog hiermit könnte man die von Patterson und Muller beobachteten
very weakly forked Mutante von Drosophila betrachten. Dieser Mutanten-
typus trat bei einer Reversion forked -gt; Normal auf und war noch im
Besitz einer „forkedquot; Borste.

Auch die genannten Autoren sprechen hier von einer „partiellenquot;
Reversion.

10. Das Auftreten von Varianten bei der Dissoziation, z.B. von
R aus S, braucht nicht immer einen plötzlichen Charakter zu tragen.
In diesem Zusammenhang verweise ich auf jene Fälle, wobei graduelle
Konversion von einer S- in eine R-Form zustande gebracht werden
konnte. In einem solchen Fall sehen wir, dass bei fortgesetzter Züchtung
mit gleichzeitiger Selektion nach „roughnessquot; der mehr oder weniger
labilen Variantenkolonie schliesshch eine extreme und stabile R-Form
zu erhalten ist.

Roekel und Rettger (1936) konnten bei Stämme, von Salmonella pullo-
rum, welche auf Platten S-, R- und intermediäre Kolonietypen zur
Entwicklung brachten, durch fortgesetzte Selektion der rauhsten Formen,
einen extremen, stabilen R-Stamm erhalten.

Als einen hiermit analogen Fall könnte man an das Resultat der Selek-
tion bei Oenothera biennis cruciata denken. Wir sahen doch, dass
Oehlkers (1930, 1935) bei der Selektion auf das inkonstante cruciata-
Merkmal, wovon die Ausprägungsstärke infolge kleiner Mutationen
von beinahe rein sepaloid bis beinahe normal variierte, auf diese
Weise durch progressive Mutation beinahe rein sepaloide Formen erhalen

Es zeigt sich also, dass man mit Hilfe der Selektion bei labiler Genmu-
tation, welche sich kennzeichnet durch das Auftreten von vielen kleinen
Varationen in beiden Richtungen, die Veränderungen des Geno- und
Phänotypus auf mutativer Basis progressiv verlaufen lassen kann.

11. Weiterhin muss auf die, bei der Dissoziation sehr allgemein vor-
kommende, Erscheinung von Unterschieden in der Stabilität bei den ver-
schiedenen Stämmen einer und derselben Bakterienart gewiesen werden.

Etwas Ähnliches finden wir im Prinzip auch bei den höheren Organis-
men {Drosophila). Es sei auf die Untersuchungen Demerec's (1937)
verwiesen, der bei einer Anzahl von Wildstämmen Unterschiede in der
Mutabilität beobachtete.

Es sei auch an den Mutabilitätsunterschied hinsichtlich der Augenfarbe
zwischen einem russischen und einem amerikanischen Stamm erinnert
und an die Erfahrungen Timofeeff-Ressovsky's (1935), welcher von
einem rotäugigen Stamm ausging und via die Hin- und Rückmutation
der Augenfarbe (bis eosin) einen normalen Stamm erhielt, der hinsichtlich
der Augenfarbe um die Hälfte weniger stabil (ungefähr zweimal so mutabel)
war als die ursprüngliche Ausgangsform (W® ^ w- W^).

12. Schliesslich sei noch auf die Pseudo-Dissoziation gewiesen, z.B. auf
das Auftreten von pseudo-roughness und pseudo-smoothness bei Kolonien
unter bestimmten Bedingungen (Paul und Mallmann, Knaysi, Seite
106-107). Pseudo-Dissoziation in physiologischer Hinsicht — Bildung
von gelbem Pigment — hat sich bei Bac. megatherium gezeigt.

Wenn wir uns bezüglich der Erscheinungen der Dissoziation auf die
Theorie der Genmutation einstellen, dann kann also gesagt werden,
dass bei Plattenkulturen die Möghchkeit für das Auftreten von Varianten
(Modifikationen), welche phänotypisch eine Übereinstimmung mit Mutan-
ten zeigen, besteht. In dieser Formulierung scheint mir ein Hinweis auf
die Erfahrungen, welche man in dieser Hinsicht bei höheren Organismen
gemacht hat, sehr wichtig.

Plough und Ives (1934, 1935) berichten, dass bei Drosophila mittels ho-
her Temperatur nicht allein Genmutationen, sondern auch Modifikationen
(nicht-genetische, somatische, vorübergehende Variationen) induziert
werden konnten. Diese Modifikationen stimmten mit den meist fre-
quenten Mutanten phänotypisch überein.

Goldschmidt (1935) bezeichnet diese Varianten als „Phänokopienquot;.
Im Hinblick hierauf scheint es mir angebracht bei der Dissoziation für
die oben genannten Modifikationen, wie Pseudo-R und Pseudo-S, und
die gelbe Pseudo-Variante ebenfalls den Begriff „Phänokopienquot; einzu-
führen.

Überblicken wir diese 12 Punkte, dann kann man eine weitgehende
Übereinstimmung zwischen dem Phänomen der Bakterien-Dissoziation
und der Genmutation bei höheren Organismen nicht leugnen.

Im folgenden Paragraph soll nun kurz angegeben werden auf welche
Weise die wichtigsten Erscheinungen der Bakterien-Dissoziation auf
mutativer Basis gedeutet werden können.

§ 5. DEUTUNG DER WICHTIGSTEN ERSCHEINUNGEN DER BAK-
TERIEN-DISSOZIATION AUF MUTATIVER BASIS.

Allererst sei bemerkt, dass bereits Beijerinck (1912, B) in seiner
Abhandlung „Mutation bei Mikrobenquot; eine wichtige Auseinandersetzung
gegeben hat, bezüglich der Möglichkeit den Begriff der Genmutation
auf die Bakterienvariabihtät zu übertragen.

Seine Ansichten über dieses Problem gehen am besten hervor aus seinen
hier zitierten Worten: „Die Genen oder Erbeinheiten kommen in zwei
Zuständen in den Zellen vor, nämlich als aktive Genen, welche die
äusserlich wahrnehmbaren Merkmale verursachen, und als schlummernde
oder Progenen, welche den Erscheinungen der Mutabilität und des
Atavismus zugrunde liegen, indem sie dabei in aktive Genen übergehen.
In gewissen Fällen hat man genügend Ursache anzunehmen, dass die
Genen so zu sagen als „Protoplasma Keimequot; aufgefasst werden können
und durch ihre Vermehrung die für die verschiedenen Mikroben
eigentümlichen, den verschiedenen Funktionen entsprechenden Protoplas-
maarten erzeugen. Hierbei muss also weiter geschlossen werden, dass es
so viele Genen und also auch verschiedene Protoplasmaarten in einer
Zelle oder einem Mikroben giebt, wie darin von einander unabhängig
erbliche Eigenschaften vorkommen. So muss in Bacillus prodigiosus die
rote Farbe abhängig sein von wahrscheinlich vier oder fünf verschiedenen
Genen, welche bei ihrer Vermehrung das „Chromoplasmaquot; hervorbrin-
gen, das seinerseits den roten Farbstoff produziert. Dass hierbei mehr
wie eine einzige Gene in Betracht kommt, muss geschlossen werden aus
dem Umstände, dass die Farbe von Bac. prodigiosus, wenn man alle die
von dieser Bakterie erhaltenen und deuthch unterscheidbaren Farbmu-
tanten in Bezug nimmt, in fünf, und wenn man auch die gänzlich unge-
färbte Mutante dazuzählt, in sechs Farbnuancen vorkommt....

Das Gärvermögen muss von einer anderen Gene, oder vielleicht von
einer anderen Genengruppe, wie die die Farbe bedingende abhängen.
Wieder eine andere Gene oder Genengruppe muss in der Schleimmu-
tante, Bac. prodigiosus viscosus, vorkommen----

Auf diese Weise kann man weiter schliessen und für jede bemerkbare
und unabhängig veränderliche Eigenschaft bestimmte Genen annehmen ..

Zwar hat die Genentheorie für die Mikroben noch keine besondere
Wichtigkeit erlangt. Da dieses wohl der Fall ist für die höheren Organis-
men, muss angenommen werden, dass beim weiteren Studium der Mikro-
benvariabilität die Fruchtbarkeit dieser Theorie sich ebenfalls heraus-
stellen wird .... Nach der Genentheorie kann angenommen werden.

dass sowohl bei der Mutation wie beim Atavismus i) Progenen in aktive
Genen, und umgekehrt Genen in Progenen verwandeh werden.quot;

Es ist einleuchtend, dass eine Theorie der Genmutation zur Erklärung
der Bakterienvariabilität, wie eine solche heutzutage auf der modernen
Mutationslehre bei höheren Organismen basiert werden könnte, im Prinzip
noch völlig dem Grundgedanke Beijerinck's entspricht.

Wir werden nun hierunten versuchen, die Entstehung der wichtigsten
Formen im Dissoziationsmuster auf mutativer Basis zu diskutieren.

Da ein Unterschied in der Zellmorphologie mit einem Unterschied im
Aussehen der Kolonien zusammengeht, wobei dann die R-Kolonien
meistens längere Zellen, Fäden oder Ketten besitzen, wollen wir der
Einfachheit halber die Ausdrücke R und S für die Charakterisierung der
Zellmorphologie gebrauchen (längere Zellen bezw. kürzere Zellen).

Die Anwendung der Mutationstheorie auf zellmorphologische Variati-
onen werde ich an der Hand von Betabacterium vermiforme veranschau-
lichen.

Ausser den extremen Variationen in der Zellmorphologie, in den S- und
Re-Formen verkörpert, kommt zellmorphologisch auch eine Anzahl
Zwischenformen vor.

In Übereinstimmung mit dem multiplen Allelomorphismus bei der
Genmutation höherer Organismen, will ich die zellmorphologische
Variation als Mutation, bedingt durch eine Serie von multiplen Allelen
(z.B. als die Zell-Serie zu bezeichnen), betrachten 2). Bei der Zellform des
S-Typus gehört z.B. das Allel Z und bei den Zellen des Rg-Typus, das
Allel z. Die zellmorphologisch intermediären Formen werden dann durch
die Allele Zi, Z2, Z3 usw. bedingt.

Bei der Mutation des Allels Z (mit oder ohne Übergang via Zj, Zj, usw.)
zum Allel z, nimmt die Länge der Zelle zu. Da sich in mehreren Typen

-) Es muss hier betont werden, dass beim Diskutieren von Genmutation bei Bak-
terien die Ausdrücke „multipler Allelomorphismus und Allelequot; nicht buchstäblich
aufgefasst werden dürfen, wenn wir uns für die Bakterien vorläufig einstellen auf den
Besitz nur eines Chromosoms (Badian). Die Ausdrücke haben strikt genommen nur
Gültigkeit bei Anwesenheit von einem Paar homologer Chromosomen.

Bei der hierunterfolgenden Diskussion der möglichen Bedeutung des gut begrün-
deten Prinzips der quantitativen Mutation — Mutation infolge welcher ein Gen
quantitative Abänderungen erfährt — für die Bakterienveränderlichkeit habe ich
jedoch gemeint einfachheitshalber die obengenannte Terminologie beibehalten zu
dürfen.

von Variantenkolonien, die zu dem betreffenden Allelen der Serie ge-
hören, die Abmessungen der Zellen sich in weiten Grenzen bewegen
können, muss man sich zum besseren Verständnis eines Gens für die
Zellmorphologie, auf das für die Variante zellmorphologische Charakter-
istikum (Kap. XI, § 7) beschränken. Jeder Mutant-Allelomorph für die
Zellmorphologie vergegenwärtigt also ein bestimmtes zellmorphologi-
sches Charakteristikum. Will man einfachheitshalber für jedes Allel nur
eine einzige Zahl gebrauchen, so ist der mittlere Wert des betreffenden
zellmorphologischen Charakteristikums zu nehmen, z.B. für das Z-Allel
(S-Typus) 2.5 fi und für das z-Allel (Rs-Typus) ± 30 Wenn man nun
zum besseren Verständnis alle Allele der Z-Serie einen zellmorphologischen
Durchschnittswert vergegenwärtigen lässt, muss die bei jedem Varianten-
typus gehörende Pleomorphic der Zellen als die „Modifikationszonequot;
aufgefasst werden, also als das phänotypische Variationsgebiet des be-
treffenden Allels. Diese Modifikation, für Z von 1—15 ^ und für z von
2,5—125 n, könnte man mit den Modifikationen bei reinen Linien höherer
Pflanzen vergleichen (Johannsen).

Für die obengenannte Auffassung spricht, dass, dem Anschein nach,
jede Zelle einer S-Kolonie und jede Zelle einer Rj-Kolonie, unabhängig
von seiner individuellen Länge, immer wieder eine S- und RE-Kolonie
mit nahezu demselben Modifikationsgebiet und, schätzungsweise, das-
selbe zellmorphologische Charakteristikum zur Entwicklung bringt.

Da man die Dissoziation von kurzen in längere, sehr lange und faden-
förmige Zellen und die Kettenbildung als das Resultat einer länger oder
kürzer hinausgeschobenen Zellteilung bezw. einer ausbleibenden Zell-
ablösung auffassen muss, hat man sich das genannte Gen für die Zell-
morphologie etwa als ein Gen vorzustellen, wobei das normale Allel eine
rege Septierungskapazität bezw. Zellablösung bedingt, welche Vorgänge
unter dem Einfluss der verschiedenen Mutant-Allelomorphen mehr oder
weniger verzögert werden. Wir erinnern noch daran, dass im allgemeinen
sich die Mutation von S nach R sowohl plötzlich als auch über inter-
mediäre Formen vollziehen kann (S ^ R; S ^ O R). Diese plötzliche
und etappenweise Mutation kennt man auch bei Drosophila (F ^ f;
W -gt; w; w W' W). Für die weiteren Analogien mit der Mutation
bei höheren Organismen verweise ich nach den verschiedenen in § 4
genannten Punkten.

Reversion von zellmorphologischen Abänderungen (R ^ S; O -gt; S)
können in Übereinstimmung mit den Erscheinungen ohne weiteres als
Rückmutationen betrachtet werden. Die bei der Dissoziation nicht unbe-

kannte Erscheinung der partiellen Reversion, könnte ebenfalls auf
mutativer Basis beruhen (Drosophila).

Zusammenfassend scheint es durchaus möglich die Variationen und
Reversionen in der Zellmorphologie als Hin- und Rückgenmutationen
zu betrachten.

Im Anschluss an die S- und R-Formen und ihre Intermediäre, wollen
wir noch versuchen das Auftreten von M- und G-Formen, welche nach
Hadley (1937) am Dissoziationsmuster teilnehmen können, ebenfalls
auf mutativer Basis zu deuten.

In der kurzen, in Kapitel X, gegebenen Übersicht haben wir gesehen,
dass die M-Form, die bei verschiedenen Bakterienarten auftreten kann,
seine Aufnahme als dritter Typus im Dissoziationsmuster seinem mukoi-
den Charakter, entweder durch die Bildung eines dünnen Schleims oder
einer Kapsel um die Zellen, verdankt.

Dieser Typus, der aus der S-Form zu entstehen pflegt, weicht zell-
morphologisch oft wenig oder gar nicht von der S-Form ab. In solchen
Fällen muss also M als eine Variante von S in physiologischer Hinsicht
(durch seine Wandstoffbildung) betrachtet werden.

Es scheint nun sehr annehmbar das Auftreten der genannten physiolo-
gischen Eigenschaft der Mutation eines Gens zuzuschreiben; wir können
die betreffenden Allele z.B. als M, das Allel der Ausgangsform (des
schleimlosen S-Typus) und m, das Allel der mukoiden Mutante (des
M-Typus) bezeichnen.

Auch hier scheint multipler Allelomorphismus vorzukommen; ich
verweise in diesem Zusammenhang auf die durch Blake und Trask (1933)
festgestellten, intermediären Formen zwischen M und S beim Typus I
Pneumococcus.

Die Mutationstheorie lässt erwarten, dass eine Mutation von M zu m
nicht nur beim Vorhandensein des Z-Allels, sondern auch bei Anwesen-
heit des z-Allels möglich sein muss.

Das Auftreten von mukoiden R-Formen, also Formen, bei welchen
die für R charakteristischen Zellen von Kapseln umgeben sind, wird
von diesem Gedankengang heraus vollkommen begreiflich. Auch
hier ist wie bei der Zellmorphologie, eine Rückmutation (m ^ M)
möghch.

Als Beispiel einer Bakterienart mit einer mukoiden S- als auch mukoiden
R-Form nenne ich Serratia marcescens (Reed, 1937).

Zur Erklärung der G-Form müssen wir uns vor Augen halten, dass es
sich hierbei um eine Zwergkolonieform handelt, welche offenbar einer
Vitalitätsherabsetzung des Bakteriums zuzuschreiben ist (langsame
Vermehrung und Entwicklung der Zellen).

Bei den glatten G-Kolonien scheinen die Zellen jedoch durchwegs
keine auffällige Unterschiede in der Morphologie mit jenen des S-Typus
aufzuweisen (Eberthella dysenteriae Sonne, Koser und Dienst, 1934;
Staphylococcus aureus, Swingle, 1935).

Hinsichtlich der Entstehung des G-Typus könnte man z.B. denken an
eine semi-letale Mutation des vitalen S-Typus. Es scheint nicht ausge-
schlossen zu sein, dass eine solche semi-letale Mutation auch beim
R-Typus auftreten kann. Hadley (1931) hat z.B. einmal bei Bac. dysen-
teriae Shiga rough-G-Kolonien beobachtet. Im allgemeinen kann auch
beim G-Typus wieder, dem Anschein nach, entweder direkt oder über
intermediäre Formen, Rückmutation des semi-letalen Faktors auftreten.

Zusammenfassend können wir also feststellen, dass die Entstehung der
Varianten, die Hadley (1937) als die Hauptelemente des Dissoziations-
musters betrachtet, mit Erfolg auf Mutation von verschiedenen Genen
oder Genkomplexen zurückzuführen ist, wobei die Gene unabhängig
von einander mutieren.

Es kommt mir vor, dass man im Anschluss an Beijerinck für die ganz
oder gelegentlich unabhängig variierenden physiologischen Eigenschaften
wie die Virulenz, Beweglichkeit, biochemisches Verhalten (Säure- und
Gasbildung aus Zuckerarten), Schleimbildung, Pigmentbildung ohne
Bedenken das Bestehen gesonderter Gene oder Genkomplexe annehmen
kann.

Auch hier sollte dann Hin- und eventuell Rückmutation, sowohl
unabhängig als auch koordiniert mit anderen Mutation(en) auftreten
können.

Wegen der Möglichkeit zur unabhängigen Variation der Beweglichkeit
muss man auch hier an ein gesondertes Gen oder Genkomplex denken.
Bezeichnen wir das normale Allel (mit Flagellen) als F und das Mutant-
Allel (ohne Flagellen) als f, dann muss der Beweglichkeitsverlust auf die
Genmutation F f zurückgeführt werden. (H O-Form bei Bac.
proteus, Bac. typhosus); Rückmutation f^ F ist nicht unmöglich.

Beim Verlust des Vermögens zur Dextranbildung aus Saccharose bei
Betabacterium vermiforme kann man ebenfalls an die Mutation eines Gens
denken, wobei unter dem Einfluss der betreffenden Allele, z.B. D und d,
12

einerseits Dextranbiidung aus Saccharose, andererseits keine solche
stattfinden kann. Eine Rückmutation d-^D (also eine Rückkehr des
Dextranbildungsvermögens) wurde bis jetzt nicht beobachtet.

Es kann an dieser Stelle bemerkt werden, dass im Hinblick auf die
ständige Abspaltung von zellmorphologisch abgeänderten, nicht-dextran-
bildenden Varianten bei der Züchtung auf Nährböden die R- und^R'-
Formen von Betabacterium vermiforme als „eversporting varietiesquot; zu

Als Beispiel einer Variation der Farbe verweise ich abermals auf die
Untersuchung Reed's (1937), der bei Serratia marcescens neben der
ursprünglichen roten Farbe, orange-rote und farblose Varianten erhielt.
Wahrscheinlich haben wir auch hier ein Beispiel von multiplem Allelo-
morphismus, eine Ansicht, welche sich nahe an den Gedankengang
Beijerinck's anlehnt. Dieser Forscher doch vermutete im Zusammen-
hang mit den bei Bac. prodigiosus (= Serratia marcescens) beobachteten
Farbenübergängen, dass bei der Farbe etwa 4 bis 5 verschiedene Gene
eine Rolle spielen. In Übereinstimmung mit der white-Stxie bei Droso-
phila könnte man hier von einer white-Strie mit den Allelen W(rot)
- w°Horange-rot) — w(weiss) sprechen. Reed (1937) konnte m
seiner Untersuchung nur die Mutationnbsp;und W^w)

Den gegebenen Auseinandersetzungen ist zu entnehmen, dass eine
Theorie, welche für die höheren Organismen ausreichend experimentell
gestützt worden ist, auch die wichtigsten Dissoziationserscheinungen
ungezwungen zu beschreiben vermag.

Die Annahme der Genmutationstheorie für die Deutung der Disso-
ziationserscheinungen bringt, kurz zusammengefasst, die nachstehenden

1. Es können beträchtUche Unterschiede in der Mutabilität der
Gene vorhanden sein; dadurch wird das Bestehen von labilen und mehr
oder weniger stabilen Formen begreiflich. Rückmutation ist eine oft
vorkommende Erscheinung; ihr Auftreten kann allerdings unterbleiben
oder mit Hilfe eines besonderen Agenzes, und dann zuweilen noch mit
vieler Mühe, zustande gebracht werden.

2.nbsp;Die Mutation der Gene kann quantitativer Natur sein (multipler
Allelomorphismus).

3.nbsp;Für das Eintreten der Mutation, auch bei Bakterien, sind in hohem
Masse die äusseren Bedingungen verantwortlich zu machen. Man muss
sich vor Augen halten, dass auch beim sogen, „normalenquot; Züchten die
Milieufaktoren, wie die fortwährend wechselnden Bedingungen der
Nahrung, der Abscheidung von Stoffwechselprodukten usw. eine sehr
wichtige, aber nicht näher zu analysierende, Rolle spielen. Diese Ansicht
wird stark gestützt durch die Tatsache, dass eine absichtliche Einwirkung
sehr verschiedener äusserer Faktoren, wie pH-Veränderung, Hinzu-
fügung von Chemikalien zum Nährmedium, Temperaturänderung, altern
lassen der Zellen in ihrem Milieu, Züchtung in homologem Antiserum,
Einwirkung des Bakteriophagen, Tierpassagen usw. das Auftreten von
Mutationen meistens stark befördert.

Ein solches bewusstes Forzieren von Mutationen, wobei Typen
entstehen, welche allerdings in nichts von den unter sogen, „nor-
malenquot; Bedingungen auftretenden Mutationen zu unterscheiden
sind, steht mit den Befunden an höheren Organismen im Einklang
(Siehe § 3).

4.nbsp;Ein anderer wichtiger Punkt bezieht sich auf die Frage, warum
beim Mutationsphänomen der Bakterien, im Vergleich mit dem der
höheren Organismen, eine „mangelhaftequot; Stabilität und eine damit gepaart
gehende Reversibilität so stark in den Vordergrund tritt und warum bei
den Bakterien so oft abweichende Bedingungen die Mutation mehr oder
weniger zu stimulieren vermögen.

Obwohl auf diese beiden eng miteinander verbundenen Fragen nätur-
lich keine endgültige Antwort zu geben ist, will ich darauf hinweisen,
dass bei den höheren, mehrzelligen Organismen die somatischen und
generativen Zellen, in welchen sich in einer bestimmten Entwicklungs-
phase eine Genmutation vollzieht, durch den komplexen, differenzierten
Bau dieser Organismen nicht oder in viel geringerem Masse als die Bak-
terienzellen dem Einfluss der Aussenwelt ausgesetzt sind.

Auf jede Bakterienzelle werden alle denkbaren, äusseren Faktoren
direkt und in ihrer vollen Intensität einwirken. Bedenken wir weiterhin,
dass während der Existenz einer Bakterienart an verschiedenen Orten
viele verschiedene und fortwährend wechselnde äussere Faktoren in
ihrem vollen Umfang die erbliche Konstitution beeinflusst haben können,
dann könnte man sich vorstellen, dass der mehr oder weniger labile
Charakter vieler Formen aber auch die oft vorkommenden Stabihtäts-

unterschiede bei neu isolierten Bakterienstämmen zum Teil ihrer unbe-
kannten Vorgeschichte zuzuschreiben ist.

5. Mutationen von verschiedenen Genen oder Genkomplexen können un-
abhängig voneinander stattfindenjöfters allerdings treten sie koordiniert auf.

Aus dem über die Mutationen bei höheren Organismen Mitgeteilten
konnte man vielleicht den Eindruck erhalten, dass sich hier keine Korre-
lation der verschiedenen Mutationen zeigen kann. Jedoch ist dies nicht
der Fall; es sei hier nur auf den folgenden Passus aus einem Artikel
Sturtevant's (1924) gewiesen: „one clear case of the sort of correlation
discussed had been reported by Morgan, Bridges and Sturtevant (1921).
A large number of small-brisded mutant types occur in Drosophila
melanogaster, and numerous other effects — roughened eyes, long develop-
ment period, female sterility etc. — are more or less regularly associated
with the small bristles, though the genetic bases of the different types

Die Tatsache, dass bei einer bestimmten Bakterienart die Mutationen
sowohl unabhängig als auch korreliert (dies letztere überwiegend) statt-
finden, muss in dem besprochenen Gedankengang auf Stabilitätsunter-
schiede der betreffenden Gene oder Gengruppen in den verschiedenen
Zellen beruhen. Wenn in bestimmten Zellen also zwei oder mehrere
Gene unter dem Einfluss äusserer Faktoren gleichzeitig mutieren, dann
müssen wir daraus schliessen, dass in den genannten Zellen die Stabilität
der betreffenden Gene für die auf sie einwirkenden äusseren Faktoren,

Im Lichte dieser Auffassung lässt sich das eher beschriebene Verhalten
von Serratia marcescens in alten Bouillonkulturen folgendermassen inter-
pretieren: unter den roten, nicht mukoiden Zellen (mit welchen ursprüng-
lich geimpft wurde) können Individuen vorkommen, welche orange-rot-
mukoid und weiss-mukoid sind, m.a.W. in einzelnen Individuen hat
sowohl das W- als auch das M-Allel keine genügende Stabihtät auf-
gewiesen; es gibt aber auch Zellen, bei welchen z.B. die Stabihtät des
W-Allels wohl, die des M-Allels nicht hinreichend war (rote-mukoide
Form) und schhesslich Zellen, bei welchen keine einzige Genmutation
stattgefunden hat (rote-nicht mukoide Form).

Es unterliegt übrigens wohl keinem Zweifel, dass in vielen Fällen
bei der Korrelation der Genmutationen auch eine gegenseitige Beein-
flussung der Gene angenommen werden muss.

Im Kapitel X § 3 haben wir gesehen, dass zur Erklärung der Erschei-
nungen, welche bei der Veränderlichkeit der Bakterien auftreten, haupt-
sächlich drei Theorien angeführt worden sind: die Mutationstheorie, die
zyklische Theorie und die Individualitätstheorie.

Im Laufe der dort gegeben kritischen Besprechung dieser Theorien,
sahen wir bereits, dass die Annahme einer der beiden letztgenannten
Theorien verschiedene Schwierigkeiten mit sich bringt, während die-
jenigen Einwände, welche von verschiedenen Forschern gegen die
Mutationstheorie erhoben wurden, keineswegs entscheidend sind.

Im Kapitel XI wurde, auf den Beobachtungen an Betabacterium ver-
miforme fussend, die Schlussfolgerung gemacht, dass auf die zyklische
Theorie für die Erklärung der autgetretenen Erscheinungen zu verzichten
ist, während ausserdem darauf hingewiesen wurde, dass auch die Indivi-
dualitätstheorie, wie sie von van Loghem entwickelt worden ist, nicht
imstande ist, die beobachteten Erscheinungen befriedigend zu erklären.

Wir haben uns daher im Kapitel XII näher mit der Frage beschäftigt,
inwieweit dann die Mutationstheorie, welche besagt, dass den Erscheinun-
gen der Dissoziation genotypische Veränderungen zugrunde liegen, zur
Erklärung herangezogen werden kann.

Im § 1 dieses Kapitels haben wir ausgeführt, dass infolge des Fehlens
einer Sexualität bei Bakterien — abgesehen von einer möglichen, hier
aber nicht wichtigen, azytogamen Autogamie — der experimentelle
Beweis für die Annahme der Mutationstheorie zur Erklärung der bak-
teriellen Veränderhchkeit, nicht gehefert werden kann.

Andererseits ist jedoch betont, dass eben so wenig Argumente gegen
eine derartige Annahme anzuführen sind.

Durch diese Überlegung gestützt, untersuchte ich, inwieweit die
rezenten Arbeiten über die Erscheinung der Genmutation bei höheren
Organismen zu Beobachtungen geführt haben, welche uns veranlassen
könnten auf eine Verwandtschaft dieser Erscheinung mit jener der
bakteriellen Dissoziation zu schliessen.

Wie in § 4 dieses Kapitels gezeigt worden ist, kann man zahlreiche
Punkte auffinden, welche eine erstaunliche Übereinstimmung in den

Mit Sicherheit stellt sich aus dieser vergleichenden Untersuchung
heraus, dass alle Einwände, welche frühere Forscher gegen eine Annahme
der Mutationstheorie zur Erklärung der Dissoziation erhoben haben,
nicht stichhaltig sind.

Wir bekennen jedoch vollauf die Unzulässigkeit, um die festgestellten
Analogien als strikte Beweise für die Richtigkeit der Mutationstheorie
zur Erklärung der bakteriellen Dissoziation gelten zu lassen, aber bemer-
ken dazu, dass solche Beweise ebenso wenig für andere Theorien anzu-
führen sind.

Zieht man aber die vielen Stützpunkte, welche das Dissoziationsphä-
nomen in den Erscheinungen der Genmutation bei höheren Organismen
findet, in Betracht, dann möchte ich mich den Ansichten Lindegren's
und Deskowitz's anschliessen und diese Arbeit beenden mit der folgenden
Aussprache: die alte Ansicht von Beijerinck, dass der bakteriellen
Veränderlichkeit eine Genmutation zugrunde liegt, besitzt einen Grad
von Wahrscheinlichkeit, welche die anderen zur Zeit vertretenen An-
sichten keineswegs beanspruchen können.

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Ward, Marshall. H., Philosoph. Transact, of the Royal Soc. London,
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Het onder de benaming „Tibiquot; beschreven symbiotische product
van een Saccharomyces- en een melkzuurbacterie-soort dient op grond
van de gelijkheid der symbionten als identiek te worden beschouwd
met de in de gistingshteratuur veelvuldig vermelde „Ginger Beer Plantquot;.

Op grond van talrijke analogieën tusschen de bij bacteriëndissociatie
optredende verschijnselen en die, welke het recente onderzoek aangaande
de mutatie bij hoogere organismen heeft doen kennen, verdient onder
de bestaande theorieën ter verklaring van genoemde dissociatie de mutatie-
theorie de voorkeur.

De verklaring van de geotropie door de combinatie van de statoheten-
theorie met de groeistofleer is, in den door Haberlandt gegeven
vorm, onaanvaardbaar.

G. Haberlandt, Sitz. Ber. d. Preuss. Akad. d. Wiss., Phys.-
Math. Klasse XVII, 186, 1937.

De conclusie van Clark, dat de top van het Avena-coleoptiel negatief
geladen is ten opzichte van meer basaal gelegen plaatsen, is niet juist.

Volgens Ark is de aanwezigheid van bodembacteriën noodzakelijk bij
de totstandkoming van de „little leafquot; ziekte van vruchtboomen en
andere gewassen. De meening van Gerritsen, dat bacteriën een rol
spelen bij de veenkoloniale haverziekte vindt in dit onderzoek naderen
steun.

De argumenten, op grond waarvan van Steenis tot een vroegere invasie
van Stenotherme bergplanten van Australië uit naar de Indische Archipel
besluit, bieden evenzeer de mogelijkheid tot een andere en meer waar-
schijnlijke verklaring aangaande de tegenwoordige verspreiding der
betreffende plantensoorten.

C. G. G. J. van Steenis, Bullet. du Jardin Bot. de Buitenzorg,
Série III, XIII, 135, 1934.

De fundamenteel belangrijke onderzoekingen van Winge en Laustsen
over de genetische segregatie bij Saccharomyces-soomn hebben de
mogelijkheid geopend om een volledige analyse van het dissociatie-ver-
schijnsel bij gistsoorten door te voeren.

O. Winge and O. Laustsen, C. R. d. Trav. du Lab. Carlsberg,
Série Physiol. 22, 99, 1937.

Het is denkbaar, dat voor de uiteenloopende resultaten, die eener-
zijds door Thomas en anderzijds door Dolk en van der Paauw bij de
ademhaling van de regenworm bij een zuurstofspanning tusschen 15 en
20% verkregen zijn, een verklaring ontleend kan worden aan de uitkomst
der onderzoekingen van Harnisch aangaande de primaire en secundaire
oxybiose van ongewervelde dieren.

O. Harnisch, Verhandl. d. Deutsch. Zool. Ges., 129, 1937;
Zeitschr. für vergl. Physiol. 24, 387, 1937.

Bij de commercieele bereiding van champignonbroed verdient het aan-
beveling om te zoeken naar een methode, waardoor het mogelijk wordt
om in het laboratorium op kleine schaal en öp korte termijn champignons
te kweeken, zulks ter voortdurende controle van de qualiteit van het
te leveren broed, als mede ter nadere bestudeering van de invloed van
voortgezette selectie bij de sporenwinning.

	Prozentsatz trockener Kolonien
Kontrolleplatte	2
Röhre 1	2
» 2	2
„ 3	2
„ 4	1
» 5	0.5
„ 6	0.5
„ 7	1
„ 8	1
» 9	0
„ 10	0
„ 11-501)	0

	Prozentsatz trockener Kolonien
Kontrolleplatte	20
Röhre 1	25
„ 2	18
„ 3	15
„ 4	15.5
„ 5	15
„ 6	11.5
„ 7	13.5
„ 8	—
„ 9	7
„ 10	4.5
„ 11	0.5
„ 12	0
„ 13	0
Bis Röhre 16	0

Substrat:	R	R'		S
Glucose	9.5	9.6	8.7	9.6
Maltose	8.6	8.5	8.3	8.8
Dextrin	—	—	—
Stärke (lösl.)	—	—	—
Insulin	—	—	—	—
Fructose	8.2	7.5	8.7	8.1
Saccharose	5.0	5.1	7.9	9.1
Galactose	9.6	9.6	9.3	9.7
Lactose	1.5	4.0	3.5	3.2
Mannose	—	—	-
Arabinose	21.9	21.5	21.1	19.5
Mannit	—	—	—
Glycerin	—	—	—	1.5
Salicin	1.3	?	—	1.5
Xylose	21.5	21.1	22.0	21.8

s		o


1.75-3.5fi		1.75-3.5^,