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 Fünfzig Jahre vor und nach Wents Diplomarbeit

"Oats, peas, beans and barley grow,
Oats, peas, beans, and barley grow,
Can you, or I, or anyone know
How oats, peas, beans and barley grow?"

Mit diesem alten englischen Wiegenlied eröffnen Went und Thimann im Jahr 1937 ihr Buch ‚Phytohormones' (Phytohormone). War es vielleicht dieses Lied, an das Charles Darwin dachte, als er fünfzig Jahre vor Went das Wachstum eben dieser Pflanzen untersuchte? In seinem Buch ‚The power of movement in plants' (Das Bewegungsvermögen der Pflanzen, 1880) beschreibt Darwin, wie Haferkeimlinge sich bei Belichtung von der Seite sich in ihrer gesamten Länge in Richtung der Lichtquelle krümmen. Diese Krümmung wurde damals bereits einem schnelleren Wachstum auf der Schattenseite als auf der belichteten Seite des Keimlings zugeschrieben. Die wichtige Entdeckung Darwins war, dass die Krümmung des Keimlings in ihrer gesamten Länge in der Regel stark verringert war, wenn er die Spitze mit einem kleinen Häubchen aus schwarz gefärbtem Gänsekiel versah (Abbildung 1). Wenn dieses Häubchen nicht schwarz gefärbt und somit lichtdurchlässig ist, entspricht die Krümmung der ohne Abdeckung der Spitze.

 


afbeelding 1

 

Aus diesen Versuchen, die auch bei anderen Pflanzenarten einen ähnlichen Effekt ergaben, schloss Darwin, dass Licht nicht direkt auf den Schaft des Keimlings einwirkt, sondern auf die Spitze. Von dort aus wird der Effekt in eine Zone unterhalb der Spitze weitergeleitet, was zur Krümmung führt. Hiermit entdeckte Darwin die korrelative Art der phototropen Krümmung. Die Wechselwirkung zwischen der Spitze und dem darunterliegenden Gewebe unter Lichteinfluss verglich er mit der Reizleitung bei Tieren. Auch in Bezug auf die geotrope Reaktion von Wurzeln – das Wachstum der Wurzel in Richtung der Schwerkraft – entdeckte Darwin einen Unterschied zwischen der Spitze, die den Schwerkraftimpuls empfängt, und der in einigem Abstand befindlichen Streckungszone, in der die Krümmungsreaktion erfolgt. Darwin hielt diese tropistischen Reaktionen, deren Ausmaß ungefähr durch das Maß des Reizes bestimmt wird, für nützliche Anpassungen der Arten in ihrem „Kampf ums Dasein“.

Anfang des 20. Jahrhunderts wies Boysen-Jensen nach, dass die Reizleitung bei der phototropen Krümmung bei Haferkeimlingen materieller Art ist. Er zeigte, dass keine phototrope Krümmung mehr erfolgen kann, wenn der Keimling dekapitiert wird, und dass sie erneut induziert werden kann, wenn die abgeschnittene Spitze wieder auf die Schnittfläche gesetzt und mit etwas Kakaobutter oder Gelatine befestigt wird (Abbildung 1). Auf Grund dieser Beobachtungen nahm Boysen-Jensen an, dass eine chemische Leitung des Reizes basalwärts erfolgt; zu der Erkenntnis, dass dabei ein spezifischer Wuchsstoff transportiert wird, kam er jedoch noch nicht.

Diese Erkenntnis blieb Paal vorbehalten, der während des Ersten Weltkriegs die Versuche von Boysen-Jensen wiederholte und dabei auf die Schnittflächen von Spitze und Stumpf Gelatine oder Kakaobutter auftrug. Paal fand heraus, dass der Reiz durch Gelatine hindurch wandern konnte, jedoch nicht durch Kakaobutter, Glimmer oder Platinfolie. Er entwickelte eine interessante Variante, indem er die Krümmung ohne Belichtung von der Seite erzeugte: er befestigte die abgeschnittene Spitze nicht zentriert auf dem Stumpf, sondern setzte sie seitlich auf. Der Keimling krümmt sich dann zur anderen Seite, weil das Wachstum hauptsächlich in der Zone direkt unter der Spitze erfolgt (Abbildung 1). Dadurch kam Paal zu der Annahme, dass die Spitze ein wachstumsregulierendes Zentrum darstellt, das eine korrelierende Substanz enthält, die basalwärts ausgeschieden wird. Bei Belichtung von einer Seite wäre diese Substanz weniger ausgebildet oder photochemisch inaktiv, bzw. würde ihr Abwärtstransport gehemmt. Paal ordnete hiermit den Korrelationsträger nicht in das Nervensystem sondern in die Hormone ein, wie seit Bayliss & Starling (1904) die Stoffe genannt werden, die bei Tieren in Drüsen mit innerer Sekretion gebildet werden. Diese tierischen Hormone können nach dem Transport in den Kreislauf bereits in sehr geringen Mengen ihre spezifische Wirkung auf bestimmte Organe ausüben (Lever & De Wilde, 1978).

In den zwanziger Jahren wurde wiederholt versucht den Wachstumsregulator zu isolieren, der vermutlich bereits mit geringen Hormonmengen das Pflanzenwachstum fördern würde. Dieser Versuch wurde zum ersten Mal erfolgreich durchgeführt von Frits Went, der darüber 1926 bereits in einem Artikel in niederländischer Sprache provisorisch berichtete. In diesem Artikel bezeichnet er die isolierte(n) Substanz(en) als Wachstumsregulator(en). Nach seiner Promotion am 14. November 1927 wurde der Versuch in dem Artikel „Wuchsstoff und Wachstum“ im Recueil des Traveaux Botanique Neerlandais von 1928 international veröffentlicht.