Ludwig von Bertalanffy

Untersuchungen über die Gesetzlichkeit des Wachstums

Zusammenfassung1.AnPlanaria maculata wird eine quantitative Prüfung der Annahme vorgenommen, daß das Wachstum durch die Größe der resorbierenden Oberflächen reguliert werde. Entsprechend dieser Annahme erweist sich das Verhältnis Darmfläche: Außenoberfläche trotz der erfolgenden, erheblichen Formveränderung des Darmtraktus als konstant über die gesamte postembryonale Entwicklung der Tiere, über 3 Größenordnungen, von einem Körpergewicht von einigen Hundertstel Milligramm bis zu etwa 20 mg.2.Die Größe der Darmfläche ist eine Funktion der Körpergröße, nicht des Alters der Tiere. Die erstere entspricht bei hungernden Tieren quantitativ derjenigen normaler, gleich großer Tiere.3.Es wird hingewiesen auf bei Planarien durch Temperaturerhöhung (oder vielleicht Sauerstoffmangel) auftretende Mehrfachbildungen.

Der Organismus als physikalisches System betrachtet

in der sich stets ein bestimmtes quantitatives Verh~ttnis zwischen Alkohol und Essigs~iure einerseits, Ester und SVasser andererseits einstellt. Betrachten wit die Erscheinungen im Organischen, so ha t sich bekanntlich die Anwendung physikalisch-chemischer Gleichgewichtsprinzipien, insbesondere der chemischen IKinetik nnd des NIassenwirkungsgesetzes, als yon grundlegender Bedeutung Ifir die Erkl~rung physiologischer Vorg~inge erwiesen. Es sei etwa an das Beispiel des Blutes erinnert, dessert Funktion, Sauerstoif aus der Lunge in die Gewebe des K6rpers und umgekehrt die yon den letzteren gebildete Kohlensiiure in d ie Lunge und damit zur Ausatmung zu bef6rdern, aus dem dem Massenwirkungsgesetz folgenden Gleichgewieht zwischen Hi~moglobin, Oxyh/tmoglobin und Sauerstotf abgeleitet werden kann, wobei nicht nu t fiir die einfacheren Verh~ltnisse in reiner H~moglobinl6sung, sondern auch fiir die komplizierten im Wirbeltierblut quantitative Formulierungen angegeben werden kSnnen. Die Bedeutung der !dnetischen Betrachtung der Fermentreaktionen, der Atmung, G~rung usf. ist allbekannt. Ebenso haben auch andere physikalisch-chemische Gleichgewichte (Verteilungs-, Diffusions-, Adsorptions-, eIektrostatische Gleichgewichte) grundlegende physiologische Bedeutung (vgl. z. B. die Darstellung yon MOSER und MOSEREGG, 1934). ]3etrachten wir den Organismus als ganzen, so zeigt er Eigenschaften, die denen yon Gleichgewichtssystemen ~ihnlich sind (vgl. ZWAARDEMAKER, 1906, 1926). In der Zelle und im ~delzelligen Organismus linden wir eine bestimmte Zusammensetzung, ein konstantes Verh~ltnis zwi-

Zu einer allgemeinen Systemlehre

Fur die Entwicklung der modernen Wissenschaft ist der staunenswerte Parallelismus kennzeichnend, in welchem auf den einzelnen Gebieten vollig unabhangig voneinander gleichartige allgemeine Prinzipien auftraten, die etwa durch folgenden Satz angedeutet werden konnen: Wahrend das wissenschaftliche Denken des vergangenen Jahrhunderts die Ereignisse durch das Spiel voneinander unabhangig untersuchbarer, elementarer Einheiten zu erklaren versuchte, treten gegenwartig auf allen Gebieten Auffassungen in den Vordergrund, die mit einem recht verschwommenen Begriff als „ganzheitlich“ bezeichnet zu werden pflegen. Prinzipien der Ganzheit, der Organisation, der dynamischen Auffassung erscheinen in der modernen Quantenphysik gegenuber der klassischen, mechanistischen; in der vom Verfasser als „organismisch“ bezeichneten Entwicklung der Biologie gegenuber einer analytisch-summativen und maschinentheoretischen Auffassung; in der psychologischen Gestalttheorie gegenuber der Assoziationspsychologie; in der modernen gegenuber der klassischen Auffassung der Soziologie usw. Diese ubereinstimmende Entwicklung ist oft betont worden. Die allgemeinsten Prinzipien der Wissenschaft erscheinen als die gleichen, ob es sich um unbelebte Naturdinge, um Organismen, um seelische oder gesellschaftliche Vorgange handelt. Wie kommen diese Ubereinstimmungen zustande?

Das organische Wachstum und seine Gesetzmäßigkeiten

The author gives a survey on the theory developed by him on organic growth. He succeeds in proving a relation between metabolism and growth. His hypothesis can be expressed by a simple differential equation. In the group of the metazoa, three different types of metabolism are found which can be distinguished from the point of view of the relation between oxygen consumption and body-weight. Growth formulas may be deduced for the different types of metabolism which are in good accordance with the empirical growth curves. The importance of growth principles for morphogenesis is stressed. It may be concluded that significant phenomena of the ontogenetic and phylogenetic process may be interpreted as manifestations of growth principles and may thus be submitted to a quantitative analysis.

Untersuchungen zur Gesetzlichkeit des Wachstums

Zusammenfassung1.Ein Cytotropismus im SinneRouxs, also ein aktives Zueinanderbewegen zerschnittener Hydrafragmente findet nicht statt.2.Die Um- und Reorganisation von Hydra-Teilstücken kommt in erster Linie auf Grund von morphallaktischen Vorgängen durch Zellwanderungen und Umorientierungen des vorhandenen Materials zustande. Eine Umwandlung von Ektodermin Entodermzellen oder umgekehrt findet nicht statt; hingegen ist es möglich, daß hochspezialisierte Zellen, z. B. Tentakel nach vorheriger Zerkleinerung weitgehend entdifferenziert werden können. Eine Neubildung aus sog. I-Zellen findet in größerem Umfange nicht statt, dagegen machen schon differenzierte Ekto- und Entodermzellen durch Abplattungen häufig eine nicht unbeträchtliche Gestaltveränderung durch.3.Die Reorganisationsfähigkeit der Tentakel und Stiele wird durch starke Zerkleinerung und dadurch bewirkte Lösung aus dem starren Korrelationssystem im Gewebeverband erhöht; diese hochspezialisierten Teile erhalten dadurch wieder einen gewissen embryonalen, totipotenten Charakter.4.Bei noch nicht differenzierten Aggregaten ist ein Gradient im SinneChilds noch kaum ausgebildet, wie Vitalfärbungsversuche zeigen.5.Bis zu einem pH-Wert von fast 6 findet überhaupt keine Reorganisation statt.6.Von Salzen wirken NaCl und MgCl2 in 0,01%iger Lösung verzögernd auf die Reorganisation, ebenso eine Mischung von NaCl + CaCl2. CaCl2 stört die Reorganisation nicht, die Zellen vereinigen sich sogar durch die verdichtende Wirkung des Ca besser. KCl allein und NH4Cl wirken in 0,01%iger Lösung giftig. Sowohl durch NaCl wie auch durch CaCl2 kann KCl entgiftet werden und beschleunigt dann die Reorganisation.

Biologie und Medizin

Alle Wissenschaft ist aus dem Geiste der Medizin geboren. Verstandlich genug; denn das, was den Menschen am unmittelbarsten von der Natur interessiert, ist sein eigener Korper im Zustand der Gesundheit und Krankheit. So ist auch die Biologie eine Tochter der Medizin. Die ersten Biologen waren Aerzte, das erste Studienobjekt der Biologie der menschliche Korper und jene Lebewesen, von denen er eine Heilwirkung auf Storungen seines Korpers erhofft. Die Botanik beginnt mit den Heilkrauterwerken eines Theophrast und Dioskorides, die Anatomie mit der Zergliederung des menschlichen Korpers, wie sie in der Neuzeit Vesalius zum ersten Male durchfuhrte, die moderne Physiologie mit der Entdeckung des Blutkreislaufes durch Harvey.