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HARVARD UNIVERSITY.
LIBRARY
OF THE MUSEUM OF COMPARATIVE ZOÖLOGY.
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Unchomg N ne 20, 1906.
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DENKSCHRIFTEN
DER
KAISERLICHEN
AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN.
MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHE CLASSE.
ERSTER BAND.
ÄWIEN.
AUS DER KAISERLICH-KÖNIGLICHEN HOF- UND STAATSDRUCKEREI.
AKA 0424
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D:. Denksechriften der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften erscheinen nach Ver- schiedenheit der beiden Classen, von welchen sie ausgehen, in zwei gesonderten Reihen von Bänden. Jeder Band zerfällt in zwei Abtheilungen, deren erste den Abhandlungen der Mitglieder der Akademie gewidmet ist, die andere aber jene Original-Arbeiten von Nicht- Mitgliedern enthält, welehe der Akademie vorgelegt und von derselben der Aufnahme würdig befunden worden sind.
Die Verspätung der Herausgabe der dem Publieum nunmehr vorliegenden Bände, womit beide Reihen ihren Anfang nehmen, findet in den Zeitverhältnissen , welehe kurz naeh der Eröffnung der Akademie eintraten, hinreichende Erklärung und Entschuldigung.
Der Entwieklungsgang der Akademie erhellet aus den monatlichen Sitzungsberieh-
ten ; diese werden dureh zeitweise Zusammenstellungen der Ereignisse den Stoff zu einer künftigen Geschichte der Akademie vorbereiten und auch die Nachweisung der Verwen-
dung der Geldmittel enthalten.
Eine Veränderung in der Akademie, welche bereits auf den Inhalt der Henkschriffen Einfluss nahm, verdient hier besonders hervorgehoben zu werden. Sie besteht in der mit Allerhöchstem Cabinetsehreiben vom 3. Juni 1848 genehmigten Erweiterung der Thätig- keit der Akademie durch Aufnahme der theoretischen Mediein unter die Fächer der mathematisch-naturwissenschaftlichen, dann der Philosophie und der Staatswissen-
schaften unter die Fächer der andern Classe, die dem zu Folge ihre frühere Benennung
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„historiseh-philologische Classe” in die der „philosophisch-historisehen” umgeändert hat. Im Einklange damit wurde die Anzahl der wirklichen Mitglieder jeder Classe um Sechs vermehrt. Sehon vor dem wurde der Akademie gestattet, die früher festgesetzte An- zahl von 72 eorrespondirenden Mitgliedern auf 120 zu erhöhen.
Ueber jede Abhandlung der Denksehriften findet sich in den Sitzungsberichten eine kurze, in der Regel von dem Verfasser herrührende Anzeige , welehe das Neue oder Wichtige der Leistung hervorhebt. Diese Berichte enthalten auch eine namhafte Anzahl anderer Aufsätze, sowohl von Mitgliedern der Akademie, als auch von Nieht-Mitgliedern : nebst den so eben genannten Drucksehriften hat die Akademie noch mehrere besondere Werke theils selbst herausgegeben , theils deren Herausgabe unterstützt, worüber das
nachstehende Verzeichniss Auskunft gibt.
Im Mai 1850.
Druckschriften
der
kaiserlichen Akademie der Wissenschaften.”
Sitzungsberichte der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften; Jahrgang 1848. 8° 5 Hefte
Sitzungsberichte der mathematisch -naturwissenschaftlichen Classe . „, 1849. 8° 2 Bände + » philosophisch-historischen Classe . . 2 2 2.5.1849. 8° 2
Eirster Bericht über die zur Dampfschiff-Fahrt geeigneten Steinkohlen Englands. Von Sir Henry de la Beche und Dr. Lyon Plaifair. Auf Veranlassung der k. Akademie der Wissenschaften in Wien. aus den „Memoirs of the geological survey of Great Britain.” Vol. 1. P. II. übersetzt und von Ihr herausgegeben. Wien 1849; 8°
Archiv für Kunde österreichischer Geschichtsquellen. Herausgegeben von der zur Pflege vaterländischer Geschichte aufgestellten Commission der kais. Akademie der Wissenschaften ; 8° Jahrg. 1848, 5 Hefte. Jahrg. 1849, 2 Bände.
Fonles rerum austriacarum. Oesterreichische Geschichtsquellen. Herausgegeben von der historischen Commission der kais. Akademie der Wissenschaften in Wien. Zweite Abtheilung : Diplomataria et aeta. 1. Band. Diplomatarium miscellum seculi XIII. (Urkunden zur Geschiehte von Oesterreich, Steiermark, Kärnten, Krain, Görz, Istrien, Tirol. Aus den Jahren 1246 — 1300. Aus den Originalien
des k. k. Haus-, Hof- und Staats-Archives herausgegeben von J. Chmel.) Wien 1849; 8°
Auf Kosten der Akademie herausgegebene Werke:
Arneth, Joseph. Die antiken Cameen des k. k. Münz- und Antiken-Cabinetes in Wien. Mit 25 Kupfer-
tafeln. Wien 1849; Fol.
Diemer, JOSEPH. DEUTSCHE GEDICHTE DES XI. UND XII. JAHRHUNDERTS. AUFGEFUNDEN IM REGULIERTEN CHORHERRENSTIFTE ZU VORAU IN DER STEIERMARK UND ZUM ERSTEN MALE MIT EINER EINLEITUNG UND ANMERKUNGEN HERAUSGEGEBEN. MIT VIER NACHBILDUNGEN DER HANDSCHRIFT. WIEN 1849; 8°
*) In Commission bei Wilhelm Braumüller, Buchhändler des k. k. Hofes und der kais. Akademie der Wissenschaften.
VI
Diesing, Car. Maur. Systema Helminthum. Volumen I. Vind. 1850; 8°
Meiller, Andreas von. Regesten zur Geschichte der Markgrafen und Herzoge Oesterreichs aus dem Hause Babenberg. Aus Urkunden und Saalbüchern gesammelt und erläutert. Wien 1850; 4° Unger, F. Genera et species plantarum fossilium. Vind. 1850; 8"
Unter der Presse:
Arneth, Joseph. Die antıken Gold- und Silbermonumente des k. k. Münz- und Antiken-Cabinetes. Prokesceh-Osten. Geschichte des griechischen Befreiungskrieges.
Mit Unterstützung der Akademie herausgegebene Werke:
Diem er, JOSEPH. DIE KAISERCHRONIK NACH DER /ELTESTEN HANDSCHRIFT DES STIFTES VORAU AUFGEFUNDEN
MIT EINER EINLEITUNG, ANMERKUNGEN UND DEN LESEARTEN DER ZUNÄCHST STEHENDEN HSS. HERAUS- GEGEBEN. THEIL I. — URTEXT. WIEN 1849; 8%
Bergmann, Joseph. Medaillen auf berühmte und ausgezeichnete Männer des österreichischen Kaiserstaates
vom sechzehnten bis zum neunzehnten Jahrhundert. In treuen Abbildungen mit lithographirten histo- rischen Notizen. Wien 1848—1849, bei Tendler; 4°
Unter der Presse :
Unger, F. Landschaftliche Darstellungen vorweltlicher Perioden.
Mitglieder
der
kaiserlichen Akademie der Wissenschaften.
(Mai 1850.)
Inländische Ehrenmitglieder der Gesammt- Akademie.
Ernennung vom 1. Februar 1848.
Erzherzog Franz Carl. Freiherr Kübeck von Kübau, Carl Friedrich. 5 Ludwig. Fürst Metternich, Clemens. ; Graf Inzaghi, Carl. Graf Münch-Bellinghausen, Joachim Eduard.
» Kolowrat-Liebsteinsky, Anton. Freiherr Pillersdorff, Franz.
Mitglieder der mathematisch-naturwissenschaftlichen Glasse.
Im Inlande.
Wirkliche Mitglieder. Ernennung vom 14. Mai 1847.
Baumgartner, Andreas . . . . 2. Wien. Prechtl, Johann Ritter von. . . . . Wien. Bordoni, Anton 0.32 20... 03, -Pava Redtenbacher, Joseph. . . . . . Wien. Carlini, Franz. . . 2 2.2.2020. Mailand. Santini, Johann . . . 2. 2.2.20. Padua. Ettingshausen, Andreas von . . . . Wien. Schrötter, Anton . 2... ....0%° Wien. Haidinger, Wilhelm . . . . 2.2. Wien. Stampfer, Simon . . . 2.2.2... Wien. Hyrtl, Joseph". . . 2... 5’ s0nÖ Wien. Unger, Binz . 2 un „eben Alien! DER. 2 1 2 Er 25 Bippe, Prams . 4... 70°»: ne Partsch, Paul... ur 22,0 257 sen:
Ernennung vom 1. Februar 1848,
Burg, Adam . ...... 2... sahsiriist Kolbrnemasa dB. - - » +. u... Wien Doppler, Christin . . . 2 2.2. Wien. Koller; Marian; 4. ...2.2 8.2.38 2. Wien. Konz Elnandiesse 6° 32 Seawien! Reuss, August Emanuel . . . . 2... Prag.
Ernennung vom 26. Juni 1848. Pitaingen. Pl ..451 sdalohd India ea 5 Kar ee ee A a
Ernennung vom 17. Juli 1848,
Bous Am nee... en: Rochleder, Friedrich . . . ..... Prag. Diesins 0b. 020, 22 Bien, Rokitansky, Carl a en Heckel, Jacob . . -. . » „ 2..2..°2. Wien. Skoda,;Josephu. .. .. :. 20204 Aneim Wien:
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Brücke, Ernst .
Ernennung vem 19. Juni 1849. Wien. | Petzval, Joseph
Correspondirende Mitglieder.
Belli, Joseph
Hauer, Franz Ritter von Hauslab, Franz Edler von Hessler, Ferdinand
Kunzek, August a Littrow, Carl Ludwig Edler von. Panizza, Bartholomäus Ritter von.
Balling, Carl Freyer, Heinrich Fuchs, Wilhelm Gintl, Wilhelm Hruschauer, Franz Löwe, Alexander
Moth, Franz .
Barrande, Joachim Weisse, Maximilian Kner, Rudolph
Brown, Robert . Buch, Leopold von. Faraday, Michael Gauss, Carl Friedrich
Herschel, Sir John .
Ernennung vom 1. Februar 1848.
Pavia. Petrina, Franz
Wien. Presl, Carl Borziwog . Wien. Redtenbacher, Ludwig Wien. Russegger, Joseph
Wien. Schott, Heinrich
Wien. Steinheil, Carl August . Pavia.
Ernennung von 26. Juni 1848,
Prag. | Purkinje, Johann . Laibach. Reichenbach, Carl Ofen. Reissek, Siegfried Wien. Salomon, Joseph Gratz. Wertheim, Theodor . Wien. Wertheim, Wilhelm Wien.
Ernennung vom 19. Juni 1849.
Prag. Wedl, Carl . Krakau. Fritsch, Carl Wien.
Im Auslande.
Ehrenmitglieder
Ernennung vom 1. Februar 1848,
London. Humboldt, Friedrich Heinrich Ale- Berlin. xander Freiherr von
London. Liebig, Justus Freiherr von . Göttingen. Müller, Johann .
Ernennung vom 19. Juni 1849.
Correspondirende Mitglieder.
Bunsen, R. ‚
Dumas, Jean Bapt.
Elie de Beaumont, Leonce Encke, Johann Franz .
Jacobi, Carl Gustav Jacob Martius, Carl Friedrich Philipp von Melloni, Macedonio
Meyer, Hermann von
Ernennung vom 1. Februar 1848,
Marburg. Mitscherlich, Eilard
Paris. Poggendorf, Johann Christian Paris. Quetelet, Lambert Adolphe Jacques Berlin. Rose, Heinrich
Berlin. Tschudi, Jacob von
München. Weber, Ernst .
Neapel. Weber, Wilhelm
Frankfurt a. M. Wöhler, Friedrich
Wien.
Prag.
Prag. Wien. Wieliezka.
Schönbrunn.
Wien.
Prag. Wien. Wien. Wien. Wien.
Paris.
Wien. Prag.
Berlin. Giessen. Berlin.
London.
Berlin. Berlin. Brüssel. Berlin. Wien. Leipzig. Göttingen. Göttingen.
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Ernennung vom 26. Juni 1848,
Agassiz, Louis. . . Neufchatel. Bischoff, Theodor Li Wil, . Giessen. Dove, Heinrich Wilhelm . . . . Berlin. Edwards, Henri-Mine . . . Paris. Mohl, Huso . . . Ehrenberg, Christian Gottfried . Berlin. Owen, Richard Esg. Fuchs, Johann Nep.. . » . . . München. Schleiden, J.J.
Gmelin, Leopold
Ernennung vom 19. Juni 1849. Euss; Paul Heinrich... . 8... 888 R au 20T or
Mitglieder der philosophisch-historischen Glasse.
Im Inlande.
Wirkliche Mitglieder. Ernennung vom 14. Mai 184%;
Arneth, Joseph. -. . . ...... „Wien. | Labus, Johann 5 Auen SAlOISre ee Se Deere Men. Litta, Pompeo Conte . Chmel, Joseph . . . . ....söWaen. Münch-Bellinghausen, Cittadella- -Vigodarzere, PER Freiherr von
Gone ns e Meneditn Palacky, Franz Grillparzer, Franz . . . Wien. Schafarik, Paul Hammer-Purgstall, N Erei- Stültz, Jodok . . .
herr: von ar, 2 2 RSNMIEIT: Teleky, Joseph Graf . Hügel, Carl Freiherr vn . . . Florenz. Weber, Beda . Jäger, Albert . . . 2... Innsbruck. Wolf, Ferdinand Kem£ny, Joseph Graf. 2... Klausenburg.
Ernennung vom 1. Februar 1848,
Bergmann, Joseph. . . . . Wien. Karajan, Theodor Georg von . . Wien.
Pfizmaier, August
Ernennung vom 26. Juni 1848, Diemer, Joseph
Ernennung vom 17, Juli 1848,
Exner, Franz. |... .«lhsheir® Wien. | Kudler, Joseph .
Ernennung vom 19, Juni 1849. Springer, Johann
Correspondirende Mitglieder.
Ernennung vom 1. Februar 1848,
Ankershofen, Gottlieb Freiherr von Klagenfurt. Filz, Michael . Blumberger, Friedrich . . . . Göttweig. Gar, Thomas. . . Boller,-Anfon.. . . 22... .. Won, Goldenthal, Jacob
Cicogna, Emamel . . 2... Venedig. Hanka, Wenzel .
Grunert, Johann August . Mädler, Johann Heinrich .
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Heidelberg. Greifswald. Dorpat. Tübingen. London. Jena.
St. Petersburg.
Mailand. Mailand.
Wien.
Prag.
Prag.
St. Florian. Klausenburg. Frankfurt a. M. Wien.
Wien.
Wien.
Wien.
Wien.
Michelbeuern. Padua.
Wien.
Prag.
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Jäszay, Paul von Keiblinger, Ignaz Miklosich, Franz . . Seidl, Johann Gabriel .
Bauernfeld, Eduard Edler von Birk, Ernst a Prokesch, Anton Freih. v. PETER
Bonitz, Hermann Czörnig, Carl
Grimm, Jacob . . e Guizot, Franz Wilhelm 1 Mai, Angelo
Pertz, Georg Heinrich .
Rau, Heinrich
Pesth. Toldy, Franz Matzelsdorf. Wartinger, Joseph Wien. Wolny, Gregor . Wien.
Ernennung vom 26. Juni 1848.
Wien. Reme&le, Johann Nep. . Wien. Schlager, Johann Evang. Berlin. Schuller, Johann Carl
Ernennung vom 19. Juni 1849,
Wien. Hye, Anton Wien.
Im Auslande. Ehrenmitglieder
Ernennung vom 1. Februar 1848,
Berlin. Reinaud, Jos. Toussaint . Paris. Ritter, Carl. .
Rom. Wilson, Horaz H.
Berlin.
Ernennung vom 19. Juni 1849.
Correspondirende Mitglieder.
Sainz de Baranda, Don Pedro Böhmer, Johann Friedrich Burnouf, Eugene
Cibrario, Giovanni Nobile Dahlmann, Friedrich Christoph Diez, Friedrich . . i
F Higöh; Gustav Lebr Ben Gfrörer, A. Fr.
Haupt, Moriz
Bland, Athaniel.
Creuzer, Friedrich. .. Fallmerayer, Jacob Philipp Gervinus, Georg Gottfried .
Brandis, August ; Gachard, Ludwig Prosper Gerhard, Eduard
Freiburg im Breisgau.
Ernennung vom 1. Februar 1848.
Madrid. Karadschitsch, Wuk- Stephano- Frankfurt a. M. wich
Paris. Maelen, Philipp Yandar
Turin. Michel, Francisque
Bonn. Mohl, Julius von
Bonn. Schmeller, Andreas . . Meissen. Stenzel, Gustav Ad. Harald.
Leipzig.
Ernennung vom 26. Juni 1848,
London. Stälin, Christoph Friedrich . Heidelberg. Uhland, Ludwig . München. Wilkinson, J. ©... Heidelberg.
Ernennung vom 19. Juni 1849,
Bonn. Kerckhove, Jos, Vicomte . Brüssel Kopp; Eutychius Berlin. Ritter, Heinrich
Thiersch, Friedrich Wilhelm .
Pesth. Gratz. Brünn.
Wien. Wien.
Hermannstadt. -
Wien.
Paris.
Berlin. Oxford.
Heidelberg.
Wien. Brüssel. Bordeaux. Paris. München. Breslau. München.
Stuttgart. Tübingen. London.
Brüssel. Luzern. Göttingen.
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Be
Veränderungen seit der Gründung der Akademie.
Mit Tode abgegangen. Im Inlande.
Mathematisch - naturwissenschaftliche Classe. Wirkliche Mitglieder.
Balbi, Adrian Edler von. . . . Venedig. Rusconi, Maurus . . . . . .. Mailand. Presl, Joh. Swatopluk . . . . Prag.
Correspondirendes Mitglied. EUREN, BO Se ER Prag.
Philosophisch - historische Classe, Wirkliche Mitglieder,
Feuchtersleben, Ernst Freiherrv. Wien. Pyrker, Franz Ladislaus v. Felsö-Eör Erlau. Muchar, Albert vn . . . . . Gratz Wenrichz2@eousr > 2.2.2002, wien:
Correspondirende Mitglieder. Frast, Johann von. . . . .. .. Zistersdorf. Spaun, Anton Ritter vn . . . Linz. Kiesewetter, Raphael Edler von . Wien.
Im Auslande. Mathematisch - naturwissenschaftliche Classe. Ehrenmitglied Berzelius, Johann Jacob Freiherr von Stockholm. Philosophisch - historische Classe. Ehrenmitglied.
Hermann, Johann Gottfried Leipzig.
Correspondirende Mitglieder. Letronne, Anton Johann . . . Paris. | Orelli, Johann Caspar von . . . Zürich.
Ausgetreten.
historischen Classe.
Endlicher, Stephan . . Wien, | wirkliche Mitglieder der philosophisch- Dessewffy, Emil Graf . Pesth,
xl
Erste Abtheilung.
Abhandlungen von Mitgliedern der Akademie.
Mit 53 Tafeln.
Ueber
einen neuen allotropischen Zustand des Phosphors.
Von A, Schrötter.
(Vorgetragen in der Sitzung der mathematisch-naturwissenschaftlichen Classe am 9. December 1847.)
Es ist eine seit langer Zeit bekannte Thatsache , dass der Phosphor, der Einwirkung des Lichtes ausgesetzt, eine rothe Farbe annimmt. Man gibt an, dass diese Veränderung sowohl in luftleerem Raume als auch in allen gegen den Phosphor indifferenten Gasen erfolgt; in Stickgas soll der Phosphor jedoch , nach A. Vogel, nicht roth, sondern weiss werden. Ueber die Ursachen dieser interessanten Thatsache herrschen die verschiedensten Ansichten, und man ist darüber eben so wenig im Reinen, als über die näheren Umstände, unter welchen die obige Umänderung vor sich geht. Berzelius schreibt das Rothwerden des Phosphors dem Uebergange desselben in eine andere Modifieation zu; eine Ansicht, welche ganz besonders durch die wichtigen Thatsachen an Wahrscheinlichkeit gewann, die Berzelius beim Verhalten des Phosphors gegen Schwefel und den dadurch gebildeten Phosphor- sulfometallen entdeckte. Andere Gelehrte bezeichnen den rothgefärbten Phosphor geradezu als einen mit Phosphoroxyd gemengten, und L. Gmelin, der ebenfalls dieser Ansicht ist (s. dessen Handbuch I. p. 560), hält es für wahrscheinlich , dass der im Vacuum und in den sauerstofffreien Gasen durch die Einwirkung des Lichtes roth werdende Phosphor nicht ganz trocken sei, der Sauerstoff also von dem Wasser herrühren könne ‚ welches derselbe , bei gleichzeitiger Einwirkung des Lichtes, zu zer- setzen vermag. In der That muss man zugeben, dass, wenn man die Bildung des Phosphoroxydes als die Ursache des Rothwerdens annimmt, diess auch die einzige Quelle von Sauerstoff ist, welche bei dem heutigen Stande der Wissenschaft für wahrscheinlich gelten kann.
Dieses war der Zustand unserer Kenntnisse in Bezug auf die Frage, welches die wahre Ursache des Rothwerdens des Phosphors sei, als ich, und zwar schon im Juni des Jahres 1845, veranlasst wurde, dieses räthselhafte Verhalten desselben näher zu studiren.
Es schien mir vor allem nothwendig auszumitteln, ob denn wirklich die Gegenwart von Sauer- stoff, sei es des freien oder des z. B. an Wasserstoff gebundenen, zum Rothwerden des Phosphors nothwendig sei. Zu diesem Behufe brachte ich vollkommen reinen, farblosen, so gut wie möglich getrockneten Phosphor in eine Kugelröhre, und setzte diese mit einem Apparate in Verbindung, aus welchem sich Kohlensäure entwickelte. Vor dem Anlegen der Röhre, welche den Phosphor enthielt, liess ich so lange das Gas durch das zum Reinigen und Trocknen desselben bestimmte Röhrensystem strömen, bis dieses vollkommen von aller atmosphärischen Luft befreit war. Die Röhre, welche den Phosphor enthielt, war mit einer Chlorcaleiumröhre verbunden und dann erst mit Wasser abgesperrt. Ich leitete nun das Gas so lange bei gewöhnlicher Temperatur über den Phosphor, bis es von Aetz- kali vollständig absorbirt wurde, und erhitzte denselben dann nach und nach bis weit über 100°, um so alle Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem dieser Zweek vollkommen erreieht war, wurde die Röhre, ohne sie von dem Apparate zu nehmen, zuerst an der Seite abgeschmolzen, welche mit dem Röhrensysteme, durch das die Luft einströmte, in Verbindung stand, und dann wurde sie auch am anderen Ende
8
2 4A. Schrötter über einen neuen
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zugeschmolzen. Nachdem der Phosphor auf diese Weise weder mit freiem Sauerstoffe noch mit Wasser in Berührung war, überliess ich ihn der Einwirkung des Lichtes. Schon nach kurzer Zeit fing derselbe an, roth zu werden, und zwar um so rascher, je intensiveres Licht auf denselben einwirkte. Aber auch im zerstreuten Lichte, bei einer Temperatur von —1%#" C und selbst wenn das Licht zuerst durch eine Wasserschichte gehen musste, war der Phosphor nach wenigen Tagen intensiv roth gefärbt. Es war hiebei ganz deutlich zu bemerken, dass der Phosphor nicht, wie man häufig meint, durch seine ganze Masse roth wird; sondern dass sich ein rother fester Körper in feinen Theilchen aus demselben abscheidet. Derselbe Versuch wurde, immer mit gleichem Erfolge, auch in Wasserstoffgas, das aufs sorgfältigste gereiniget und ganz geruchlos war; so wie mit Stickgas angestellt. Dieses letz- tere befand sieh in einem Gasometer und wurde, ehe es noch mit dem Phosphor in Berührung kam, über glühendes, feinvertheiltes Kupfer geleitet. Beim Oeffnen der den rothgewordenen Phosphor ent- haltenden Röhren war weder durch den Geruch noch sonst auf eine Weise das Vorhandensein eines fremden Gases zu bemerken, und diess war auch dann nicht der Fall, als der Phosphor in feuchtem Zustande angewendet wurde.
Aus den angegebenen Thatsachen muss, glaube ich , der Schluss gezogen werden, dass die Ver- änderung, die der Phosphor durch die Einwirkung des Lichtes erleidet, von der Gegenwart des Sau- erstoffes gänzlich unabhängig ist, dass dieselbe also auf keine Weise durch eine Oxydation bedingt sein könne. Ich werde weiter unten zeigen, dass der sich hiebei absondernde rothe Körper wirklich nichts als reiner Phosphor ist, der sich jedoch in einem anderen allotropischen Zustande , und zwar in dem amorphen,, befindet.
Es war nun zunächst zu untersuchen, ob die gedachte Veränderung des Phosphors nicht noch auf eine andere Art als durch die Einwirkung des Lichtes hervorgebracht werden könne. Sowohl durch mehrere Erscheinungen, die ich bei den obigen Versuchen zu beobachten die Gelegenheit hatte, als durch die Betrachtung , dass sich die Wärme in so vielen Fällen, wo es sich um chemische Wir- kungen handelt, wie das Licht verhält, wurde ich veranlasst, zu versuchen, ob sie sich nicht auch hier mit gleichem Erfolge dem Lichte substituiren lasse. Zu diesem Zwecke liess ich an dem Halse einer Retorte von hartem Glase eine Kugel aufblasen , und brachte dann sowohl in die Retorte selbst als in die Kugel getrockneten Phosphor. Mit dem Halse der Retorte wurde eine Röhre luftdicht verbun- den, deren verticaler , ungefähr 28 Zoll langer Schenkel in Quecksilber tauchte. Der Theil des Hal- ses zwischen der Kugel und dem Korke enthielt Chlorealeium, und in dem Tubulus der Retorte war ein Thermometer, dessen Cylinder ganz in den Phosphor tauchte , luftdicht eingekittet. Nachdem der Apparat auf diese Weise vorgerichtet war, erwärmte ich zuerst den in der kleinen Kugel befindlichen Phosphor soweit, dass er sich entzündete und auf diese Weise allen in dem Apparate enthaltenen Sauerstoff verzehrte. Um die allenfalls noch vorhandene geringe Menge von Wasser zum Chlorealeium zu treiben, erhitzte ieh nun den in der Retorte befindliehen Phosphor bis 100° und liess dann den Apparat erkalten. Das Quecksilber stieg in der Röhre in die Höhe und behielt seinen Standpunet un- verändert bei. Nun erst, wo man mit grosser Sicherheit annehmen konnte, dass der Phosphor der Re- torte sich in einer Atmosphäre von hinreichend reinem Stickgas und ausser aller Berührung mit Sau- erstoff befinde, wurde derselbe stärker erhitzt, aber die Temperatur hiebei nur sehr langsam gesteigert. Anfangs zeigte sich keine Veränderung , der Phosphor erschien ganz durchsichtig und sublimirte schon bei 150° C, floss aber in wasserhellen, das Licht stark zerstreuenden Tropfen wieder in den Bauch der Retorte zurück. Als jedoch die Temperatur auf 226° © gestiegen war und längere Zeit in dieser Höhe erhalten wurde , traten andere Erscheinungen ein, die wohl längst und oft bemerkt, aber bisher von Niemanden richtig gedeutet wurden, und welche vielleicht auch ich unbeachtet gelassen hätte, wenn ich nieht durch die vorher angeführten Thatsachen darauf vorbereitet gewesen wäre. Der Phosphor nahm nämlich bald die schöne, fast carmoisinrothe Farbe an, welche er durch die Einwirkung des Lichtes
allotropischen Zustand des Phosphors. 3
erhält; wurde nach und nach dickflüssig, immer dunkler und zuletzt völlig undurchsichtig. Diese Ver- änderung des Phosphors fand jedoch nicht plötzlich sondern successive statt, und ich konnte auch hier sehr deutlich bemerken, dass sich zuerst am Boden feine rothe Theilchen abscheiden, deren Menge schnell zunimmt, und die sich dann durch die ganze Masse gleichförmig vertheilen. Wird der. Phos- phor längere Zeit, etwa durch 48—60 Stunden ununterbrochen bei einer Temperatur, die zwischen 240 und 250°C liegt, erhalten, so setzt sich am Boden des Gefässes eine feste, mehr oder minder dicke Schichte von amorphem Phosphor ab, während die obere Schichte noch ziemlich viel gewöhnli- chen Phosphor, aber auch mit einer beträchtlichen Menge amorphen gemengt, enthält. Bringt man in den Kolben, nachdem er erkaltet ist, Wasser von 50—60° C, so schmilzt nur die obere Schichte weg, und man kann aus derselben auf die gewöhnliche Weise Stangen formen, die durch die ganze Masse gleichförmig korallenroth gefärbt und weit härter und spröder als der gewöhnliche Phosphor sind. Zerbriceht man sie, was bei einiger Dicke derselben nur mit beträchtlicher Kraft geschehen kann, so zeigt sich im Momente der Trennung eine Lichterscheinung, und der Phosphor entzündet sich, wenn seine Temperatur auch einige Grade unter 0° war. Die Temperatur, bei welcher der Phosphor amorph wird, lässt sich nicht mit Genauigkeit bestimmen, denn innerhalb gewisser Gränzen bewirkt eine niedere Temperatur dasselbe in längerer Zeit, was bei einer höheren schon in kürzerer geschieht. Ich sah die Umwandlung bei 215° C eintreten, wenn der Phosphor lange genug dieser Temperatur ausgesetzt wurde; am raschesten geht sie indess, wie oben angegeben, zwischen 240 und 250° vor sich. Als ich den eben beschriebenen Versuch so anstellte, dass die Retorte zugleich vom Lichte ge- troffen wurde, zeigte es sich sehr deutlich, dass die Wirkung des Lichtes und die der Wärme sich gegenseitig unterstützen , so dass man sagen kann: erwärmter Phosphor wird durch das Licht viel schneller geröthet als kalter, oder vom Lichte getroffener Phosphor bedarf einer geringeren Tempera- tur-Erhöhung, um auf die oben angegebene Art verändert zu werden, als im Dunkel befindlicher. Diess beweiset zugleich, dass die Einwirkung der Wärme und die des Lichtes von gleicher Art sind. Ob es übrigens nicht eine Temperaturgränze gibt, bei welcher das Licht allein die Veränderung nieht zu bewirken vermag , sowie factisch für die Wärme eine solche Gränze wirklich verhanden ist, muss für jetzt dahingestellt bleiben.
Der Phosphor kann also durch die Einwirkung der Wärme allein eben so modifieirt werden, wie durch die des Lichtes, und die Annahme, dass der sich hiebei bildende rothe Körper wirklich nichts anderes als reiner Phosphor in einem anderen allotropischen Zustande sei, erscheint im höchsten Grade wahrscheinlich. In dem Folgenden werde ich, und zwar wie ich hoffe, durch unwiderlegliche Thatsa- chen die Richtigkeit dieses Satzes ausser Zweifel setzen. Es wird sich nämlich herausstellen, dass der rothe Körper, welcher sich dem der Einwirkung des Lichtes oder der Wärme ausgesetzten Phos- phor beigemengt, nichts als amorpher Phosphor ist, der sich gegen den gewöhnlichen , das ist krystallisirten, wie die amorphe Kohle zum Demant oder Graphit verhält.
Um diesen Beweis zu führen, war es nothwendig, entweder den rothen Körper zu isoliren und durch quantitative Bestimmungen zu zeigen, dass derselbe geeignete, wägbare Verbindungen in der- selben Menge liefert, wie gewöhnlicher Phosphor; oder die Bildung dieses Körpers unter Umständen zu bewerkstelligen, die jede Einmischung eines andern Körpers absolut unmöglich erscheinen lassen. und, wenn es angeht, unter Beobachtung derselben Vorsichten, auch rückwärts aus dem rothen Körper ohne alle Gewichtsveränderung, gewöhnlichen Phosphor darzustellen. Ich zog es vor, den letzteren Weg einzuschlagen, da die auf demselben erhaltenen Resultate sowohl von dem Werthe der Aequivalente als von den bei allen numerischen Bestimmungen unvermeidlichen Beobachtungsfehlern unabhängig sind. und daher ungleich schärfer beweisend sein müssen als die, welche quantitative Bestimmungen hätten geben können. Da es hiebei darauf ankommt, auch die geringsten störenden Einflüsse zu beseitigen, was nur durch eine zweckmässige Einrichtung der Apparate sowohl als der Methode des Versuches
1*
4 A. Scehrötter über einen neuen
selbst erreicht werden kann; so muss ich beide hier ausführlicher beschreiben als dieses sonst nöthig wäre.
Um jeden Einwurf zu beseitigen, musste die Art, wie der bereits beschriebene Versuch angestellt wurde, einige Abänderungen erleiden. Es wurde nämlich eine Röhre aus hartem Glase so vorgerichtet, wie die nebenstehende Figur zeigt. In die Kugel e brachte
eng, SD Ve .. ich wohl getroekneten Phosphor und setzte dann bei «a die
F Röhre mit einem Apparate in Verbindung, in welchem Koh- lensäure entwickelt und aufs sorgfältigste getrocknet und ge-
reinigt wurde. Bei b war dieselbe etwas eingezogen und ihr verticaler, über 28 Zoll langer Schenkel mit Quecksilber abgesperrt. Ich leitete nun so lange Kohlensäure durch den Apparat, bis das bei % austretende Gas vollständig von Aetz- kali absorbirt wurde, also reine Kohlensäure war. Nach voll- ständiger Erreichung dieses Zweckes erwärmte ich den Phos- phor etwas über 100°, um alle Feuchtigkeit durch den fort- dauernden Gasstrom zu entfernen, eine Vorsicht, die noth-
KH wendig ist, weil hiebei meistens noch Spuren von Was- ser bemerkt werden. Als die Röhre auf diese Weise voll- ständig getrocknet war, wurde sie bei # mit dem Löthrohre
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so weit erhitzt, dass dieselbe abgezogen, zugleich zuge- schmolzen und so von dem übrigen Apparate getrennt werden konnte, ohne dass sich im mindesten etwas an dem früheren Zustande derselben hatte ändern können. Nach dieser sorgfältigen Vorbereitung erhitzte ich den Phosphor bis zu der Temperatur, wo er roth zu werden anfängt, und erhielt ihn eine Zeit lang bei derselben. Hiebei fand nicht die geringste Gas-Entwieklung oder Absorption Statt, und diess war eben so wenig der Fall, als die Temperatur so weit gesteigert wurde, dass der Phosphor zu sieden und in die zweite Kugel überzudestilliren anfıng. Er sammelte sich in derselben als eine fast wasserhelle, nur etwas gelbliche, das Licht stark zerstreuende Flüssigkeit, während der rothe Antheil in der ersten Ku- gel zurückblieb. Ich behandelte nun den Phosphor in der zweiten Kugel d auf gleiche Art, indem ich denselben zuerst roth werden liess und dann den ungeändert gebliebenen Theil in die Kugel e über- destillirte. Die gleiche Behandlung erfuhr derselbe auch noch in der Kugel e, so dass zuletzt die Ku- geln ec, d und e nur rothen Phosphor enthielten , während der ungeändert gebliebene sich in der letz- ten Kugel befand. Nun ging ich wieder zur ersten Kugel e zurück und erhitzte dieselbe abermahls; als die Temperatur hinreichend gesteigert war, fing plötzlich auch der rothe Phosphor an zu verschwinden und setzte sich, ohne eine Spur zurück zu lassen, in dem kälteren Theile der Röhre in eben so reinen Tropfen wie der gewöhnliche Phosphor an. Auf gleiche Weise verfuhr ich auch mit den anderen Kugeln, so dass zuletzt aller Phosphor wieder in seinem gewöhnlichen Zustande in der letzten Kugel enthalten war. Hiebei hatte sich der Stand des Quecksilbers nicht weiter verändert, als insofern diess durch ab- wechselnde Erhöhung und Erniedrigung der Temperatur bedingt wurde. Es war also auf diese Weise der Phosphor in einer vollkommen indifferenten Atmosphäre aus der gewöhnlichen in die rothe und aus dieser wieder in die gewöhnliche Modifieation wiederholt übergeführt worden, und es ist einleuchtend, dass dieser Versuch, bei einer grösseren Anzahl von Kugeln, noch beliebig oft hätte wiederholt werden können; so dass endlich der ganze Phosphor in die rothe Modification umgewandelt worden wäre.
Auf dieselbe Art und mit ganz gleichem Erfolge wurde die Umwandlung des Phosphors auch in Wasserstoffgas und Stiekgas bewerkstelliget, welche beide mit der serupulosesten Sorgfalt gereinigt und getrocknet waren. Der Versuch mit Stiekgas wird übrigens am einfachsten angestellt, wenn man sich statt, wie oben beschrieben wurde, einer Retorte, nur einer einzigen Röhre bedient, welche an ihrem
allotropischen Zustand des Phosphors. 5
horizontalen, etwa 16 Zoll langen Schenkel mit 4 bis 6 Kugeln versehen ist. In die erste, am Ende der Röhre befindliche Kugel kommt der unzuwandelnde möglichst gut getrocknete Phosphor, und dann erst wird die Röhre hinter der letzten Kugel im rechten Winkel gebogen. Man erhitzt nun, während der etwa 28 Zoll lange Schenkel in: Quecksilber taucht, die Kugel mit dem Phosphor, dieser entzün- det sich und verzehrt so allen in der Röhre befindlichen Sauerstoff. Erhitzt man nun stärker, so desti- lirt der Phosphor in die zweite Kugel über, wo man dann weiter auf die oben angegebene Art verfährt. Zuletzt gelang es mir sogar, die Umwandlung in einer an beiden Enden zugeschmolzenen mit Wasserstofigas gefühlten Glasröhre zu bewirken. Der Phosphor wurde zuerst in einer etwas starken Glasröhre, von der nebenstehenden Figur, in einem Wasserstoffgasstrom
getrocknet, und diese dann von dem Apparate und zuletzt von der mit
— u Quecksilber abgesperrten Röhre abgeschmolzen. Der Phosphor war nun
in einer etwa 12 Zoll langen, an beiden Enden zugeschmolzenen Glasröhre eingeschlossen und daselbst von einer verdünnten Wasserstoflgas-Atmosphäre umgeben. Gehörig erwärmt, wurde derselbe in die rothe Modification übergeführt; stärker erhitzt gerieth er ins Sieden und sam- melte sich im anderen Ende der Röhre, welche bei dem Versuche so gehalten werden muss, dass die beiden schiefen Schenkel nach abwärts geneigt sind, wieder als gewöhnlicher Phosphor in durchsichti- gen Tropfen an.
Auf diese Weise wird die Ueberführung des Phosphors aus einer Modification in die andere ein Collegien- Versuch, und es ist mir kein Fall bekannt, wo das Vorhandensein verschiedener allotropi- scher Zustände auffallender und bestimmter den Augen der Schüler vorgeführt werden könnte, als eben dieser. Hiezu am geeignetsten ist indess der oben beschriebene Versuch mit der Kugelröhre, wo der Phosphor sich in einer Stickstoff-Atmosphäre befindet, da er ganz ohne Gefahr ist.
Ich kann hier eine Thatsache nicht unerwähnt lassen, welche ich bei Anstellung der obigen Ver- suche mehrmals zu beobachten Gelegenheit hatte. Der aus einer Kugel in die andere öfter überdestil- lirte Phosphor, welcher fast ganz wasserhell erscheint und das Licht beträchtlich stark zerstreut, bleibt nämlich ungewöhnlich lange flüssig, und zwar auch wenn derselbe durch Klopfen an die Röhre stark erschüttert wird. Ich hatte einen solehen, der durch 36 Tage, bei einer Temperatur, welche während dieser Zeit mehrmals bis auf — 5°C sank, noch vollkommen flüssig war, und erst erstarrte, als er durch die Einwirkung des zerstreuten Lichtes, welches ihn entfernt vom Fenster traf, anfing roth zu werden. Der Phosphor besitzt also die Fähigkeit, bei geeigneten Umständen weit unter seinem Erstar- rungspuncte flüssig zu bleiben, in einem höheren Grade als irgend ein anderer Körper, und es ver- dient sehr untersucht zu werden, welche physikalischen Eigenschaften derselbe in diesem Zustande hat und welche Erscheinungen den Uebergang desselben in den gewöhnlichen, das ist den krystallinischen Zustand, begleiten.
Als der Versuch mit der an beiden Enden zugeschmolzenen Röhre angestellt wurde, in welcher der Phosphor beim Erhitzen dem Drucke seiner eigenen und der Wasserstoffgas-Atmosphäre ausgesetzt war, schien es mir, dass die Umwandlung desselben langsamer erfolge, als bei den oben beschriebe- nen Versuchen in der Kugelröhre. Um zu sehen, ob eine Veränderung des Druckes wirklich von Ein- fluss auf die Erscheinung sei, brachte ich den Phosphor in eine T förmige Röhre, in deren horizonta- len Theil mehrere Kugeln angebracht waren, und der einerseits mit dem Gasentwicklungs-Apparate, anderseits mit einer Hand-Luftpumpe in Verbindung stand, während der verticale, über 30 Zoll lange Schenkel in Quecksilber tauchte. Die erste Kugel enthielt den Phosphor, der vor dem Auspumpen des Apparates auf die oben angegebene Art durch den hineingeleiteten Strom eines indifferenten Gases zu- erst getrocknet, und dann die Röhre sowohl von dem Gasentwieklungs-Apparate als von der Luftpumpe abgeschmolzen wurde. In dem verticalen Schenkel war das Quecksilber bis auf 27 Zoll gestiegen, der Phosphor befand sich also unter einem Drucke, der nur ungefähr '/,; des gewöhnlichen betrug. Er wurde
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nun erhitzt, um in die rothe Modification übergeführt zu werden; allein diess war unter den gegebenen Umständen nicht zu erreichen. Der Phosphor blieb, auch wenn er mehr als zehnmal so lange erhitzt wurde, als unter gewöhnlichem Drucke hinreichend gewesen wäre um roth zu werden, immer vollkom- men klar. Die Ursache dieses auf den ersten Blick auffallenden Verhaltens konnte, wie es mir schien, nur in dem Umstande liegen, dass bei einem so stark verminderten Drucke der Phosphor schon früher überdestillirt, als er die zur Umwandlung in die andere Modification nothwendige Temperatur erreicht hat. Um mich von der Richtigkeit dieser Ansicht zu überzeugen, stellte ich die beiden folgenden Versuche an.
Eine mit drei Kugeln versehene Röhre wurde mit einer rechtwinklich gebogenen Röhre verbunden, deren horizontaler, etwa 12 Zoll langer Schenkel Chlorealeium enthielt; der verticale, ungefähr 30 Zoll lange und etwa 5 Linien weite, tauchte in Quecksilber. Nachdem in die dem Ende der Röhre zunächst liegende Kugel etwas Phosphor gebracht war, verdrängte ich aus derselben die atmosphärische Luft, un- ter Beobachtung der oben angegebenen Vorsichten, durch Kohlensäure, und schmelzte dann die Röhre von dem Gasentwieklungs-Apparate ab. Nun liess ich etwas concentrirte Kalilauge in dieselbe treten, diese absorbirte sogleich die Kohlensäure, und das Quecksilber stieg bis zu einer Höhe von 740”® empor, während der Barometerstand 753 ”” betrug, so dass der Phosphor beiläufig einem Drucke von nur is des vorherigen ausgesetzt war. Derselbe konnte nun, ganz in Uebereinstimmung ‚mit dem vorigen Ver- suche, auf keine Weise durch Erwärmen in die rothe Modification übergeführt werden. Als ich etwas verdünnte Schwefelsäure zu dem Kali treten liess, entwickelte sich die vorher absorbirte Kohlensäure wieder, das Quecksilber sank bis nahe zum ursprünglichen Niveau zurück, und nun war es leicht den Phosphor in die rothe Modification überzuführen. Da die Einrichtung des Apparates jede fremdartige Einwirkung vollkommen ausschloss und sich nichts als der Druck auf den Phosphor geändert hatte, dieser aber nur auf den Siedepunet desselben einen Einfluss ausüben konnte, so war es nur noch nothwendig, diesen Einfluss dureh einen direeten Versuch zu erweisen, um über die Richtigkeit der obigen Erklärung keinen Zweifel zu lassen. Ich brachte zu diesem Behufe Phosphor in eine tubulirte Retorte, in deren Hals eine T förmige Röhre angebracht war, deren vertiealer, über 30 Zoll langer Schenkel in Quecksil- ber tauchte. Der horizontale Theil war mit der Luftpumpe und diese wieder mit einer Röhre in Verbin- dung, die zuerst zweifach kohlensaures Natron, dann eine Schichte Chlorcaleium enthielt. Das in dem Tubulus der Retorte eingepasste Thermometer reichte bis in den Phosphor. Es war so die Möglichkeit gegeben, den Apparat zuerst mit trockener Kohlensäure zu füllen, dann alle Feuchtigkeit zu entfernen, und endlich die Temperatur sowohl als den Druck, bei welehem das Sieden eintrat, beobachten zu kön- nen. Der Apparat wurde nun ausgepumpt, das Barometer stieg bis 746", während der äussere Baro- meterstand 754”” betrug. Es ergaben sich folgende Resultate:
Druck in Entsprechender
Millimetern. Siedepunct. 120 165° 173 170° 204 180° 266 200° 339 209° 359 218° 393 226° 514 230°
Es lag für jetzt nicht in meiner Absicht, diesen numerischen Resultaten jenen Grad von Genauigkeit zu geben, welchen sie haben müssten, um daraus den Zusammenhang zwischen der Expansivkraft und der Temperatur der Phosphordämpfe abzuleiten, sondern nur zu zeigen, dass bei einem Drucke, welcher geringer als 393”” ist, der Uebergang des Phosphors in den amorphen Zustand durch Erwärmung nicht
allotropischen Zustand des Phosphors. 7
stattfinden kann, weil dann die Temperatur, bei welcher er siedet, unter 226° liegt, diese aber minde- stens nothwendig ist, wenn die gedachte Umwandlung vor sich gehen soll. Es wäre allerdings von Inter- esse zu sehen, wie der Phosphor sich beim Erwärmen unter einem bedeutend stärkeren Drucke verhält;
da derlei Versuche aber nicht ohne Gefahr sind und mir hiezu die Gelegenheit mangelt, so unterliess ich dieselben.
Aus den angeführten Thatsachen geht nun mit aller Sicherheit hervor, dass die Umänderung des Phosphors, welche er sowohl durch das Licht als durch die Wärme erleidet, nicht dadurch bedingt sein kann, dass sich derselbe mit Sauerstoff oder irgend einem anderen Körper verbindet, sondern dass sie unter jene merkwürdigen Molecularveränderungen gehört, welche auch die verschiedenen isomerischen Zustände der zusammengesetzten Körper bedingen und die wir, wenn sie an Grundstoffen vorkommen, nach Berzelius, allotropische nennen. Es ist merkwürdig, dass der Kohlenstoff ein ganz ähnliches Verhalten zeigt. Wird nämlich der Demant eine Zeit lang stark erhitzt, so wird er ganz schwarz und un- durchsichtig, was nur von einem Uebergange in den amorphen Zustand herrühren kann. Diese Thatsache ist öfter beobachtet worden und zeigt sich besonders auffallend an einem geschliffenen Demanten, welchen das kaiserliche Mineralien-Cabinet besitzt und der diese Modification ebenfalls durch starkes Erhitzen er- litten hat. Es ist kaum zu bezweifeln, dass auch bei anderen Grundstoffen ein ähnliches Verhalten statt- findet, ein Gegenstand, auf welchen ich bei einer anderen Gelegenheit zurückkommen werde.
Um den amorphen Phosphor zu isoliren, versuchte ich zuerst den ungeändert gebliebenen Antheil durch Destillation von dem geänderten zu trennen. Diess lässt sich zwar allerdings bewerkstelligen, allein der amorphe Phosphor bleibt dann in Krusten an dem Glase hängen, die schwer davon zu trennen sind; auch verliert man einen Theil desselben wieder, wenn man die Temperatur so hoch steigert, als zum Abdestilliren des gewöhnlichen nothwendig ist, weil die Temperatur, bei welcher der Phosphor über- destillirt, nahe bei der liegt, bei welcher derselbe aus dem amorphen in den gewöhnlichen Zustand über- geht. Weit zweckmässiger ist es daher Kohlensulfid hiezu anzuwenden, welches merkwürdiger Weise den amorphen Phosphor gar nicht löst, während es doch ein so vortreffliches Lösungsmittel für den gewöhn- lichen ist *). Uebergiesst man daher den unter Wasser befindlichen rothgewordenen Phosphor mit Koh- lensulfid, so bleibt der amorphe Antheil desselben, wenn die Umwandlung bei möglichst niedriger Tempe- ratur vor sich ging und die Einwirkung der Wärme überhaupt nicht zu lange gedauert hatte, in Form eines zarten, rothen Pulvers ungelöst. Im entgegengesetzten Falle erhält man sehr harte, spröde Stücke, welche zuerst unter Wasser zu einem feinen Pulver gerieben und dann mit Kohlensulfid behandelt werden müssen. Man trennt den amorphen Phosphor durch "Filtration von der übrigen Flüssigkeit, muss aber dabei die Vorsicht beobachten, das Filter stets voll Flüssigkeit zu erhalten, weil, wenn ein Theil des- selben auch nur kurze Zeit mit Luft in Berührung ist, das Kohlensulfid verdunstet und der darin gelöste, in fein vertheiltem Zustande zurückbleibende, gewöhnliche Phosphor sich entzündet. Man beugt diesem Uebelstande vor, wenn man das Auswaschen mit Kohlensulfid ununterbrochen so lange fortsetzt, bis das Filtrat, auf dem Platinblech verdunstet, keinen Phosphor zurücklässt. Um den amorphen Phosphor voll- kommen zu reinigen, kocht man ihn mit Kalilauge von 1,30 und wäscht ihn zuerst mit reinem Wasser, dann mit solchem, dem etwas Salpetersäure zugesetzt ist, und endlich wieder mit reinem vollständig aus. Das Kochen mit Kalilauge kann auch wegbleiben, wenn man hinreichend lang mit Kohlensulfid ausgewa- schen und dieses dann durch starkes Erwärmen des amorphen Phosphors in einer indifferenten Gasart, am besten in Kohlensäure, entfernt hat. Die so erhaltene Modification des Phosphors erscheint, wie schon oben bemerkt wurde, nach dem Trocknen als ein vollkommen glanzloses, amorphes Pulver, dessen Farbe
*) Dieses Verhalten des Kohlensulfides hatte ich zuerst, nämlich schon im Sommer des Jahres 1845, an einem durch das Licht gerötheten Phosphor, der sich im Laboratorium fand, beobachtet, und da ich darin ein so leichtes Mittel sah, den rothen Körper von dem übrigen Phosphor zu trennen, so wurde es gewissermassen der Ausgangspunct der vorliegenden Arbeit.
8 A. Scehrötter über einen neuen
vom Seharlachrothen bis ins Dunkelcarmoisinrothe wechselt, und wie später gezeigt werden wird, sogar ins Dunkelbraune und Bräunlichschwarze übergehen kann. Dieselbe nimmt, wenn das Pulver von einer Flüssigkeit bedeckt ist, an Feuer bedeutend zu, wird es aber auf weisses Papier gerieben, so zeigt es eine ins Braunrothe gehende matte Farbe. Beim jedesmaligen Erwärmen erscheint die Farbe dunkelvio- lett. Die Dichte des amorphen Phosphors habe ich mit dem Piknometer bestimmt und bei 10° © gleich 1,96% gefunden. Da es indess kaum möglich ist, die Dichte eines so feinen, vom Wasser nur schwer be- netzbaren Körpers auf diese Weise genau zu erhalten, so habe ich noch gesucht, auf eine andere Art einen Anhaltspunet zur Beurtheilung der Richtigkeit dieser Zahl zu finden. Diese lag in dem Umstande, dass der amorphe Phosphor in geschmolzenem untersinkt, also dichter ist als dieser. Bringt man nämlich den durch Erhitzen roth gewordenen Phosphor, der, wie wir gesehen haben, ein Gemenge von amorphem und gewöhnlichem Phosphor ist, in eine Proberöhre, und stellt diese in ein anderes grösseres Gefäss mit warmem Wasser, so setzt sich nach und nach der grösste Theil des amorphen Phosphors zu Boden, wäh- rend die oberen Schichten, obwohl sie noch roth erscheinen, doch nach und nach durchsichtig werden, und nur wenig amorphen Phosphor mehr enthalten. Ich bestimmte nun die dichte des eben schmelzenden Phosphors ebenfalls mit dem Piknometer, und fand sie bei 45° C”*) annähernd 1,88, also in jedem Falle kleiner als die direet bestimmte Dichte des amorphen. Bei diesen Bestimmungen wurde das Gewicht des Phosphors in festem Zustande bei halbgefülltem Piknometer und dann das Gewicht des festen und geschmol- zenen Phosphors bei ganz gefülltem Piknometer bestimmt; es waren also auch die Daten für die Dichten- bestimmungen des festen Phosphors gegeben. Ich fand dieselbe bei 10° € zwischen 1,840 und 1,826 liegend, was zwar mit der Angabe von Böckmann nahe zusammenfällt, aber um ein Beträchtliches von der Dichte, welche Böttger gefunden hat, nämlich 2,089 bei 17° C abweicht.
Der amorphe Phospbor bleibt an der Luft vollkommen ungeändert, ist in Kohlensulfid, Alkohol, Aether, Naphta, Phosphorchlorür unlöslich; 'Terpentinöl und überhaupt alle Körper, welche erst bei höhe- rer Temperatur sieden, nehmen während desselben etwas davon auf. Ich habe aber bisher keine Substanz gefunden, welche denselben beim Erwärmen löst, und aus der er sich beim Erkalten wieder unverändert nämlich in amorphem Zustande, abscheidet.
Erhitzt man den amorphen Phosphor in einer im Oelbade befindlichen Kugelröhre, während vorher so lange trockene Kohlensäure durch dieselbe geleitet wurde, bis alle atmosphärische Luft daraus verdrängt war, so beginnt die Umwandlung desselben in den gewöhnlichen Phosphor erst bei 260° C; leitet man, während derselbe successiv erhitzt wird, atmosphärische Luft durch den Apparat, so erfolgt die Entzün- dung auch erst nahe bei der Temperatur, bei welcher derselbe in den gewöhnlichen Phosphor übergeht. Merkwürdig ist es, dass bei Anwendung von Sauerstoffgas die Entzündung auch erst bei 260° eintritt und die Temperatur bis 300° gesteigert werden muss, wenn die Verbrennung vollständig sein soll; indem ein Theil desselben durch die sich bildende Phosphorsäure vor der Einwirkung des Sauerstofles ge- schützt wird.
Im Finstern leuchtet der amorphe Phosphor bei gewöhnlicher Temperatur gar nicht, erhitzt man denselben aber bis nahe zu der Temperatur, wo er sich entzündet, so beginnt er schwach zu leuch- ten. Lässt man ihn jedoch, wenn er zu leuchten begonnen hat, erkalten, so hört er jedesmal wieder zu leuchten auf.
Mit dem Schwefel verbindet sich der amorphe Phosphor bei der 'Temperatur, bei welcher der Schwefel schmilzt und noch gelb und dünnflüssig ist, also bei 112°, nicht, sondern bleibt in der Flüs-
») Der Schmelzpunct des Phosphors liegt nach den Bestimmungen, die ich schon vor längerer Zeit gemacht habe, genau bei 44,30 C. Erst viel später wurden die schönen Versuche von E. Desains (Compt. rend. XXIII. 149 oder auch Pag. v1 Nr. 70.315) bekannt, nach welchen der Schmelzpunet bei 44,20 C liegt. J. Davy gibt denselben zu 44,5° an, Man kann also wohl die Angabe von Heinrich, nämlich 46,25%, als zu hoch annehmen,
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allotropischen Zustand des Phosphors. 9
sigkeit gleichmässig vertheilt. Erhitzt man hingegen den Schwefel bis zum Zähewerden, also ungefähr ‚bis 230°, so löst sich der Phosphor darin ohne irgend eine auffallende Erscheinung, und nach dem
Erkalten ist der Schwefel, bei einer geringen Menge von Phosphor, wieder gelb wie zuvor. Chlorgas wirkt auf den amorphen Phosphor schon bei gewöhnlicher Temperatur und gibt damit
zwar unter Erhitzung, aber, was sehr merkwürdig ist, ohne alle Liehterscheinung zuerst Phos- phorehlorür, dann Phosphorchlorid; hiebei bleibt, wenn aller Sauerstoff und alle Feuchtigkeit abgehal- ten worden, weder eine Spur irgend eines Körpers zurück, noch wird das Glas im mindesten ange- griffen. Nur wenn man den Phosphor erhitzt, tritt bei der Einwirkung des Chlors die Lichterscheinung ein, die Temperatur ist aber dann so hoch, dass der Uebergang in den gewöhnlichen Phosphor stattfindet. Hört man zu erhitzen auf, so verlischt der Phosphor wieder: man sieht also, dass nur dann Feuerer- scheinung eintritt, wenn sich gewöhnlicher Phosphor mit Chlor in Berührung findet. Ein ähnliches, so abweichendes Verhalten in den verschiedenen Modifieationen wurde, so viel mir bekannt ist, noch bei keinem Grundstoffe und selbst nur bei wenigen zusammengesetzten Körpern beobachtet. Es verdient daher alle Aufmerksamkeit, zumal da hiemit wohl die beim Erhitzen gewisser Oxyde eintretende Feuer- erscheinung, so wie die von H. Rose beim Uebergang mehrerer amorpher Körper in den krystal- lisirten Zustand, wie bei der Arsensäure, eintretende Lichterscheinung im Zusammenhange stehen mögen.
In Chlorwasser löst sich der amorphe Phäsphios unter Bildung von Phosphorsäure und Hydrochlor schneller als der gewöhnliche, und diess gewiss nur, weil er als apa Körper dem Chlor mehr
Berührungspuncte darbiethet. Chlorsaures Kali verpufft in einer auch sehr glatten Reibschale, mit demselben mässig zusammen-
gerieben, mit grosser Heftigkeit und beträchtlicher Lichterscheinung. Werden beide Körper zusammen erwärmt, so erfolgt die Verpuffung weit weniger heftig und erst bei der Temperatur, bei welcher das Salz zu schmelzen beginnt.
Lässt man, wie bei dem bekannten Versuche mit gewöhnlichem Phosphor, ceoncentrirte Schwefel- säure auf unter Wasser befindliches chlorsaures Kali wirken, das mit amorphem Phosphor bedeckt ist, so erfolgt eine heftige Reaction, der Phosphor wird gelöst, aber auch hier ohne alle Feuer- erscheinung.
Brom und amorpher Phosphor verbinden sich schon bei gewöhnlicher Temperatur, wenn man sie in eine Proberöhre zusammenbringt, unter lebhafter Feuererscheinung. Hiebei entsteht, wie es scheint, je nach der Menge des Broms, ein Bromür oder ein Bromid, welche ich bei einer anderen Gelegenheit näher beschreiben werde.
Jod wirkt bei gewöhnlicher Temperatur nicht auf den amorphen Phosphor. Lässt man aber beide Körper in einer Kugelröhre, die mit einem indifferenten Gase gefüllt ist, auf einander wirken, während man sie zugleich erwärmt, so verbinden sie sich unter Schmelzen der Masse, und zwar ohne alle Licht- erscheinung, zu zwei Verbindungen, einem pomeranzengelben Jodid und einem minder flüchtigen, schar- lachrothen, krystallisirten Jodür, die ich ebenfalls für sich beschreiben werde. Diese Verbindungen schei- nen nur mit amorphem Phosphor auf directem Wege gebildet werden’ zu können. Ich habe indess noch nieht untersucht, ob nicht das Jodür, welches Cauvy durch Auflösen von Phosphor und Jod in Phosphor- ehlorür dargestellt hat, mit den von mir erhaltenen rothen Krystallen zusammenfällt. Kalium und Natrium verhalten sich gegen den amorphen Phosphor wie gegen den gewöhnlichen, nur ist, um die Vereinigung mit demselben zu bewirken, eine höhere Temperatur nothwendig.
Kalilauge löst den amorphen Phosphor beim Kochen , unter Entwickelung von nicht selbst ent- zündlichem Phosphor - Wasserstoffgase um so leichter , je eoncentrirter sie ist. Dabei erleidet insbe- sondere der fein vertheilte, amorphe Phosphor eine sehr auffallende Aenderung in seiner Farbe. Er wird nämlich so dunkel chocoladebraun , dass er fast ganz schwarz zu sein scheint. Diese Verände-
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10 A. Schrötter über einen neuen
rung tritt bei sehr concentrirter Lauge schon bei gewöhnlicher Temperatur, aber erst nach etwa 24 Stunden ein, bei verdünnter Lauge ist hierzu längeres Kochen nothwendig ; auch erleidet der amor- phe Phosphor die Veränderung um so schwerer , je weniger fein vertheilt er ist. Mischt man den so erhaltenen , fast schwarzen amorphen Phosphor, der sich übrigens, so weit ich bis jetzt sehen konnte , nieht wesentlich von dem rothen unterscheidet, zu gewöhnlichem geschmolzenen Phosphor, so kann man fast schwarze Stangen von Phosphor erhalten, die denen, welehe Thenard durch schnel- les Abkühlen des lange erhitzten Phosphors bekam, und die ich bei Dumas zu sehen Gelegenheit hatte, ähnlich sind. Ich muss indess gestehen, dass es mir auf keine Weise gelungen ist, lange und stark erhitzten Phosphor durch rasches Abkühlen von schwarzer Farbe zu erhalten, und zwar selbst dann nicht, als ich ihn in Kohlensäurebrei brachte. Ich halte es für sehr wahrschein- lich, dass sich bei den Versuchen von Thenard amorpher Phosphor bildete, der unter Um- ständen,, die bisher nicht näher ausgemittelt sind, seine dunkelste Farben - Nuance angenommen , und sich dem gewöhnlichen Phosphor beigemengt hatte, wodurch die ganze Masse desselben schwarz erschien. Die Chemiker , welche im Besitze von Thenard’schem schwarzen Phosphor sind , können jetzt die Frage durch Behandeln desselben mit Kohlensulfid leicht lösen.
Schwefelsäure wirkt auch im eoncentrirten Zustande auf den amorphen Phosphor nicht; wird aber die eoncentrirte Säure bis nahe zum Siedepunete erhitzt, so löst sie denselben , unter Entwicklung von schwefliger Säure , vollständig.
Salpetersäure oxydirt denselben , unter Aufschäumen und lebhafter Entwicklung rother Dämpfe , leichter als gewöhnlichen Phosphor ; hauptsächlich wohl nur, weil der amorphe Phosphor derselben ungleich mehr Berührungspuncte darbietet,, als der geschmolzene,
Mit Salpeter erfolgt beim Zusammenreiben keine Reaction, beim Erwärmen hingegen brennt das Gemenge ohne Geräusch ab.
Chromsäure wirkt in gelöstem Zustande nicht auf den amorphen Phosphor , wenn sie auch noch so concentrirt, anhaltend damit gekocht wird. Reibt man aber Chromsäure mit dem amorphen Phos- phor zusammen , so erfolgt die Oxydation desselben unter lebhafter Feuer - Erscheinung , jedoch ohne heftige Verpuflung. Wird hingegen das Gemenge beider Körper bis nahe zu der Temperatur erwärmt, wo der rothe Phosphor in den gewöhnlichen übergeht, so erfolgt die Reaetion mit noch grösserer Heftigkeit.
Zweifach chromsaures Kali in trockenem Zustande mit dem amorphen Phosphor zusammengerie- ben brennt ohne Geräusch ab, beim Erwärmen geschieht dasselbe. Mit der Lösung des Salzes ge- kocht , findet keine Veränderung des amorphen Phosphors Statt, auch dann nicht, wenn Schwefelsäure zugesetzt wurde. Kocht man aber den mit amorphem Phosphor gemengten gewöhnlichen Phosphor anhal- tend mit einer Lösung von zweifach ehromsauren Kali, der etwas Schwefelsäure zugesetzt wurde, so wird der im gewöhnlichen Zustande gebliebene Phosphor wieder wasserhell, während die darüberste- hende saure Flüssigkeit grünlich und durch einen scharlachrothen Körper getrübt erscheint. Dieser Kör- per ist nichts als höchst fein vertheilter amorpher Phosphor, der sich nur durch die Farbe und jene Eigen- schaften , welche durch die feine Vertheilung bedingt werden, von dem durch Kohlensulfid abgesonder- ten unterscheidet. Bringt man die Flüssigkeit aufs Filter, so geht anfangs alles durch; erst nach wie- derholtem Aufgiessen derselben gelingt es, den rothen Körper, der sich dann leicht auswaschen lässt, zu erhalten. Die Ursache der Einwirkung der sauren Flüssigkeit auf das Gemenge der beiden Phosphor-Arten liegt wohl grossentheils in den verschiedenen Adhäsions- Verhältnissen beider Körper gegen die Flüssigkeit, indem der amorphe Phosphor leichter von derselben benetzt wird, als diess bei dem gewöhnlichen der Fall ist. Die hiebei stattfindende Desoxydation der Chromsäure, welche sich jedoch nur auf einen kleinen Theil derselben erstreckt, geschieht aber, wie es scheint, unter diesen Umständen auf Kosten des amorphen Phosphors.
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allotropischen Zustand des Phosphors. 11
Mangansuperoxyd entzündet sich beim Reiben mit dem amorphen Phosphor nicht; beim Erwärmen verbrennt das Gemenge rasch und mit lebhaftem Lichte, aber ohne Geräusch.
Bleioxyd,, aus dem Hydrate durch schwaches Erhitzen erhalten, verbrennt sowohl beim Zusam- menreiben als beim Erhitzen nur mit geringem Geräusche. Bei Anwendung von Glätte ist in beiden Fäl- len die Verbrennung langsamer. Mit Mennige erfolgt sie hingegen sowohl beim Reiben als beim Erwär- men leicht und ohne alles Geräusch.
Mit Bleisuperoxyd zusammengerieben findet Feuer-Erscheinung mit schwacher Verpuffung Statt ,
beim Erwärmen des Gemenges hingegen ist die Explosion sehr heftig. Silberoxyd brennt beim Zusammenreiben ohne Geräusch rasch ab, beim Erwärmen ebenso.
Kupferoxyd wirkt beim Reiben nicht auf den amorphen Phosphor, beim Erhitzen brennt er rasch
aber ohne Knall ab. Mit Quecksilberoxyd erfolgt die Verbrennung ohne Geräusch, und zwar nur an den unmittelbar ge-
troffenen Stellen; beim Erwärmen tritt plötzliche Verbrennung, aber ebenfalls ohne Geräusch ein.
Mit Zucker oder anderen ähnlichen organischen Substanzen lässt sich der amorphe Phosphor , ohne eine merkliche Veränderung zu erleiden, in allen Verhältnissen, und ohne dass es nöthig wäre dabei irgend eine Vorsicht zu beobachten, zusammenreiben, ein Umstand, der vielleicht in medicinischer Hin- sicht Aufmerksamkeit verdient.
Der amorphe Phosphor fällt weder das Kupfer noch andere Metalle aus ihren Lösungen metal- lisch , sondern verhält sich gegen dieselben ganz indifferent.
Das hier angeführte Verhalten des amorphen Phosphors reicht hin, denselben vollkommen zu cha- rakterisiren, obwohl es weit entfernt ist, alle seine Beziehungen genügend darzustellen. Es geht daraus hervor, dass derselbe
1. im Ganzen weit indifferenter als der gewöhnliche Phosphor auftritt ;
2. dass er als soleher unlöslich ist, und
3. dass ihm als solchen, die Fähigkeit, sich mit anderen Körpern unter Lichtentwicklung zu verbinden , in einem weit geringeren Grade zukömmt als dem gewöhnlichen Phosphor ;
4. endlich, dass er sehr vielen Sauerstoffverbindungen sowohl beim Erwärmen als auch schon beim Zusammenreiben oder durch einen Stoss unter Feuer-Erscheinung den Sauerstoff entzieht.
Von praktischem Interesse dürfte das eben angegebene Verhalten des amorphen Phosphors gegen einige Oxyde, vorzüglich gegen die Mennige sein, indem er dadurch mit grösstem Vortheile zum Ver- fertigen sowohl von Streichzündhölzchen als von Zündern für Gewehre und Geschütze ete. gebraucht werden kann. Hiebei wären alle bisherigen Mängel der Zünd-Präparate dieser Art, wie Anziehen von Feuchtigkeit, schädlicher Einfluss auf die Gesundheit der Arbeiter, Gefahr beim Transporte etc. wegen der Indifferenz des amorphen Phosphors vollständig beseitigt. Das einzige Hinderniss, welches dieser wichtigen Anwendung noch entgegensteht, ist der Mangel einer leicht im Grossen ausführbaren Methode , den amorphen Phosphor zu bereiten. Liesse sich der Apparat so einrichten, dass man den Phosphor, während er erwärmt wird, beständig umrühren könnte, um zu verhindern, dass er in feste Krusten zusammenbackt, so wäre dieses Hinderniss eigentlich schon beseitigt, denn alles andere hat keine Schwierigkeit, zumal da ich bei einem Versuche mit ungefähr 18 Loth Phosphor, nach fünf- zigstündigem Erhitzen 12 Loth amorphen Phosphor erhielt, welche Ausbeute bei derselben Dauer des Versuches in einem grösseren Verhältnisse zunehmen würde, als die Menge des angewendeten Phosphors.
Schliesslich will ich hier nur noch anführen, dass wohl manche Körper, die sich jetzt in den Händen der Chemiker als Phosphor - Oxyd befinden , nichts als amorpher Phosphor sind. Auch halte ich die Substanz, welche Berzelius in Band I, S. 300 seines Lehrbuches , als Phosphorkohlenstoff
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12 A. Schrötter über einen neuen allotropischen Zustand des Phosphors.
erwähnt, für nichts als ein Gemenge von Kohle mit amorphem Phosphor, dessen Bildung unter den bei der Bereitung des Phosphors stattfindenden Umständen leicht erklärlich ist.
Ich werde der Akademie, sobald es mir die Umstände erlauben, die Resultate der Versuche vor- legen, welche sowohl zur Ausfüllung der Lücken in der vorliegenden Arbeit, als zur Beantwortung der Frage dienen sollen, ob nicht noch andere Grundstoffe,, insbesondere Schwefel, Selen, Arsen, Tellur und Jod auf eine ähnliche Art modifieirt werden können wie der Phosphor.
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Beiträge zur vergleichenden Angiologie.
Von Prof. Dr. J. Hyril.
I.
Ueber die. Nasalwundernetze der Wiederkäuer und Pachydermen.
(Vorgetragen in der Sitzung der mathematisch - naturwissenschaftlichen Classe am 9. December 1847.)
Die Nasenhöhle einzelner Säugethier- Ordnungen besitzt ausgezeichnete Wundernetzbildungen. Ich hatte schon vor längerer Zeit an den Nasenhöhlenschlagadern eines Kalbsfötus ein plötzliches Zerfallen des Hauptstammes in zahlreiche, der Fläche nach nebeneinander liegende und dicht gedrängte Aeste beob- achtet, die Sache jedoch bis zur Gegenwart nicht weiter berücksichtigt. Im Verlaufe einiger im vori- gen Sommer vorgenommener angiologischer Untersuchungen an Säugethierschädeln, sah ich dieselbe Einrichtung der Nasenschlagadern mit grosser Uebereinstimmung an mehreren Geschlechtern wiederkeh-- ren, verfolgte sie in der Hoffnung, ein allgemeines Bildungsgesetz zu finden, sorgfältig durch alle mir zugängigen Säugethier-Ordnungen, und kam hiebei zu folgenden Resultaten :
1. Arterien der Nasenhöhle.
Die Nasenhöhlenschleimhaut erhält bei allen Wiederkäuern, und unter den Pachydermen beim Schweine, ihre Blutzufuhr aus zwei starken Arterien: der Art. ethmoidalis und sphenopalatina. Die ethmoidalis gehört dem vom Nervus olfactorius abhängigen "Theile der Nasenhöhle an; die Art. sphe- nopalatina hält sich an die Verästlungssphäre der Nasenäste des fünften Nervenpaares. Erstere ist eine Fortsetzung der Art. ophthalmica, welche sich an der inneren Augenhöhlenwand in die senkrecht auf- steigende, und das Stirnbein durchbohrende Art. frontalis, und in die durch ein Loch des grossen Keilbeinflügels in die Schädelhöhle tretende Art. ethmoidalis theilt, — letztere ist die unmittelbare Fortsetzung der Carotis. Die Art. ethmoidalis versorgt nur einen kleinen Bezirk der Nasenhöhle , und versendet ihre Zweige durch die Löcher der Siebplatte an die einzelnen gewundenen Knochenblättehen des Siebbeins. Ihr erster und ansehnlichster Ast geht zum obersten (vordersten) Knochenplättchen , welches, länger als die übrigen, und über der unteren Nasenmuschel gelegen, sich fast bis zum vor- deren Ende der letzteren erstreckt, und als obere Nasenmuschel bezeichnet wird. Bevor sie in die Nasenhöhle tritt, bildet sie auf der Gehirnfläche der Siebplatte ein ansehnliches Netz, dessen Maschen die Löcher der Siebplatte umschliessen, und Zweige in den Riechkolben, so wie in dessen Fortsetzun- gen zur Nasenhöhle abgeben. Die Verästlungen dieser Zweige an den gewundenen Blättchen des Sieb-
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beins bieten nichts Ausgezeichnetes dar, und besitzen die gewöhnliche dendritische Form mit spärli- chen Seitenästen.
Die Art. sphenopalatina dagegen tritt als mächtiger, ungetheilter Stamm in die Nasenhöhle, und zerfällt fast plötzlich in eine zahllose Menge von starken, dichtgedrängten, wenig divergirenden , von rück- nach vorwärts laufenden Zweigen , welche sämmtliche Wandungen der Nasenhöhle,, mit Aus- nahme der Siebbeinzellen, überziehen, beide Flächen der Nasenscheidewand einnehmen, und durch ihre zahlreichen Anastomosen ein an diesen Knochenflächen sich hinziehendes, prachtvolles Wundernetz bilden, dessen Ausbreitung dem Umfange der Höhlenwände entspricht, und Nas alwundernetz
benannt werden kann.
%. Vorkommen der Nasalwundernetze.
Die Thiere, welche diese arteriellen Wundernetze besitzen, sind sämmtlich Pflanzenfresser aus der Ordnung der Pachydermen und Ruminanten. Bei den Fleischfressern findet sich nicht einmal eine Andeutung zur Wundernetzbildung ; eben so wenig bei den Quadrumanen , Edentaten, Nagern und Ein- hufern. Die von mir untersuchten Ruminantengeschlechter sind: Antilope, Capra, Ovis, Cervus und Bos; von den Pachydermen: Serofa. Es sind dieses gerade diejenigen Geschlechter, an welchen Rapp) das carotische Wundernetz und jenes der Art. ophthalmica entdeckte **). Sehr überraschend war es für mich, die Nasenhöhlen - Wundernetze beim Pferde zu vermissen, dessen Lebensweise und Bau es den Wiederkäuern so nahe bringt. Das gleichzeitige Fehlen des carotischen Wundernetzes beim Pferde (Rapp) deutet auf eine innige Wechselbeziehung beider Gefässgebilde hin. Ich habe an den obgenannten Thieren die Wundernetze durch Injection dargestellt , und kann zugleich ganz bestimmt versichern, dass man auch an macerirten Schädeln erkennen kann , ob ihnen die Wundernetze zu- kommen oder nicht. Jener Theil des Wundernetzes nämlich, der sich über die Nasenmuschel hinzieht, deekt nieht bloss die eonvexe Oberfläche des Knochens , sondern nimmt auch die concave Fläche sei- ner Einrollung ein. Beide Wundernetzlagen sind somit durch die Dicke des Knochens von einander getrennt, und anastomosiren durch zahllose, äusserst feine Verbindungskanäle , welche den Knochen quer durchsetzen. Daher das ausgezeichnet feinporöse , wie wurmstichige Ansehen der Nasenmuschel, welches bei der Ziege (wo die Verbindungskanäle am dieksten sind) schon von Blumenbach mit dem zartesten Spitzengewebe verglichen wurde. Findet sich ein solches Durchlöchertsein an der Na- senmuschel eines skeletirten Thierkopfes, so darf man vermuthen,, dass er ein Nasalwundernetz be- sass. (Es kommen allerdings auch an den gewundenen Blättchen des Siebbeins der mit Wundernetzen versehenen Thiere, so wie an der unteren Nasenmuschel aller übrigen Säugethiere, und selbst des Menschen, mehr oder weniger zahlreiche Löcher vor, deren Grösse jedoch viel zu bedeutend ist, um sie mit den feinen Oeffnungen zu verwechseln , deren Gegenwart mit jener eines Wundernetzes eoineidirt. Diese Löcher dienen auch nicht zum Durchgang von Gefässen , sondern sind nur desshalb vorhanden, um der Nasenmuschel, welche die Faltungen der Nasenschleimhaut zu stützen und zu tragen hat, den erforderliehen Grad von Leichtigkeit zu geben). Wenn der auf die Gegenwart dieser Keinen Oeffnungen gegründete Schluss richtig ist, so dürfte das Nasalwundernetz auch dem Kameel (von welchem ich nur die Nasenmuschel eines jungen Thieres zur Hand hatte), so wie dem Moschus javanus und moschifer , an welchen ich die feinen Löcher der Nasenmuschel vorfand , zukommen.
Da die einzelnen Stämme des Nasalwundernetzes eine nicht unansehnliche Dieke besitzen, und in der tiefsten Schicht der Nasenschleimhaut verlaufen , so lässt sich ferner erwarten, dass arterielle
*) Meckel’s Archiv, 1847, pag. 1— 14.
*=) Auch stimmen diese Geschlechter darin überein, dass bei keinem derselben die Art. vertebralis zum Gehirn geht, sondern mit einem Zweige der Carotis ext. anastomosirt, welcher durch das Foramen condyloideum ant. in die Schädelhöhle tritt. Die Anastomose beider Arterien findet ausserhalb der dura mater Statt.
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zur vergleichenden Angiologie. 15
Sulei an der Oberfläche der Muschel, welche ihrer Längenrichtung folgen, und nur am hinteren Ende der Nasenmuschel strahlig divergiren, gleichfalls auf die Existenz eines Wundernetzes hinwei- sen. Solche Furchen finde ich an 3 alten Schädeln vom Pecari, vom Dicotyles labiatus und Sus . babirussa, welche Thiere somit sich durch die Gegenwart eines Wundernetzes ihrem nächsten Ver- wandten — dem Hausschweine — anschliessen dürften. Bei Hyrax capensis besitzt die äusserst schmale, nicht gewundene, einer geraden Leiste ähnliche Nasenmuschel nur einen einzigen Suleus arteriosus, welcher unverzweigt die ganze Länge des Knochens einnimmt, wesshalb das Wundernetz diesem Geschlechte, so wie wahrscheinlich dem ihm zunächst stehenden Hippopotamus , fehlen dürfte.
Dem Pferde fehlen die langgestreckten Sulei arteriosi, und mit ihnen das arterielle Wundernetz ; dagegen ist die Nasenmuschel, der Vomer, selbst der Nasenscheidewandknorpel mit breiten , tiefen , zu einem dichten Netzwerk verbundenen venösen Furchen übersäet, welche die diesem Thiere eigen- thümlichen mächtigen, einem cavernösen Gewebe ähnlichen Venengeflechte aufnehmen, und sich auf den ersten Blick von den durch arterielle Wundernetze gebildeten Furchungen unterscheiden.
3. Ausbreitung der Wwundernetze.,
Die Arteria sphenopalatina gibt gleich nach ihrem Eintritte in die Nasenhöhle drei Aeste ab, welche die Erzeuger eben so vieler Wundernetze sind, während die Fortsetzung ihres Stammes ein viertes — das mächtigste von allen — bildet.
«. Der erste Ast ist der schwächste von den vieren. Er wendet sich zur aufsteigenden Platte des Gaumenbeins, und krümmt sich gegen den oberen breiten Rand des Pflugscharbeins , an dessen Seitenfläche er wieder herabsteigt, um am Boden der Nasenhöhle mit dem zweiten Aste der Art. sphenopalatina (8) zu anastomosiren. Während des Laufes am Pflugscharbein hält er sich 2 Linien von dessen hinterem Rande fern, anastomosirt durch häufige Verbin- dungsäste, welche den hinteren Rand der Pflugschar umgreifen, mit dem gleichen Gefässe der anderen Seite, und schiekt nach vorn eine bei verschiedenen Geschlechtern verschiedene , aber immer sehr bedeutende Anzahl von Aesten ab, deren Dicke jener des Stammes nur wenig nachgibt. *) Diese Aeste laufen geschlängelt und parallel an der Seitenfläche der Pflugschar fort, bilden durch wiederholte Theilung und Vereinigung Inseln, deren Area so schmal ist, dass die Seitengefässe einer Insel sich fast berühren, und die nachbarlichen so nahe zusammen- rücken, dass der Knochen fast ganz von ihnen verdeckt wird. Die dadurch gebildeten engma- schigen Wundernetze setzen sich an den Seitenflächen des Nasenscheidewand - Knorpels fort , und treten nach vorn mit gleichgebildeten Netzen in Verbindung , welche vom zweiten Aste der Art. sphenopalatina erzeugt werden. Das Maximum der das Pflugscharwundernetz bildenden Ar- terienstimme beträgt 25 (beim Damhirsch) , das Minimum 12 (bei der Ziege).
ß. Der zweite Ast geht zum Boden der Nasenhöhle. Er ist stärker als der erste, und hat einen weit grösseren Verästlungsbezirk. Seine ersten, nach rückwärts zu den Choan® laufenden Aeste sind unbedeutend. Er zerfällt in rascher Folge in 2, 4, 8, 16, 32 Zweige, welche, Stamm an Stamm anschliessend, dem Boden der Nasenhöhle entlang nach vorn laufen, sich theilen und neuerdings verbinden, dadurch an Volumen nicht viel verlieren, bis zur vorderen Nasenöffnung vordringen, wo die Gefässe kleiner und die Maschen weiter werden ‚ und zuletzt Anastomose mit den äusseren Kopfschlagadern eintritt.
*) Bei den Fleischfressern und Nagern verlauft die einfache Arteria sepfi narium in der Mitte der Höhe der Nasenscheidewand nach vorwärts. Sie ist der ansehnlichste Ast der Art. efhmoidalis. Beim Pferde fehlt sie, und wird durch kleine Zweige der Art. ethmoidalis ersetzt, welche von den Seitenwänden der Nasenhöhle zur Scheidewand umbiegen. Auch die Art. pala- tina gibt bei letzterem Thiere einen schwachen Ast durch den Canalis ineisivus zur Nasenscheidewand.
zug , der Einrollung die convexe blieb, zählte ich 124, an der concaven 93 parallele Gefässe, deren
grösste 1/g Linie, deren kleinste nieht unter 1/5 Linie Durchmesser hatten. Die kleineren Elemente des Netzes — welches unter solehen Umständen auf den Namen eines Wundernetzes den giltigsten
Anspruch hat — wurden nicht mitgezählt.
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Das Wundernetz des Nasenbodens gibt zwei Seitenzüge ab, deren innerer sich zur Nasen- scheidewand aufschwingt, um mit den von = gebildeten Netzen zu anastomosiren ; während der zweite an der inneren Fläche des Oberkiefers bis zur Befestigungsstelle der Nasenmuschel auf-
steigt, sich dort an letztere umschlägt , und mit den später zu erwähnenden Netzen der Muschel
zusammenstösst. Man kann sieh von der Reichhaltigkeit dieses Netzes einen Begriff machen, wenn man sieht ,
dass beim Edelhirsch 83 parallele Schlagaderäste vom Boden der Nasenhöhle zum Septum na- rium übergehen , jeder derselben Insel auf Insel bildet, und jede Insel mit den seitlich angren-
zenden sich durch Anastomosen verbindet. In den Canalis nasopalatinus setzt sich dieses Wundernetz nicht fort. Um den Eingang des
Canalis nasopalatinus herum zieht sich eine grössere Insel des Netzes, von welcher aus die Aeste strahlig divergiren. Beim Schafe dringen nur 2 Zweige desselben in den genannten Canal, um mit der Art. palatina zu anastomosiren. Am wenigsten entwiekelt findet es sich bei Serofa domestica, wo es nur aus 6 Arterienzweigen , welche lange und spitzwinkelige Anastomosen bil- den, besteht. . Der dritte Ast geht hinter der Nasenmuschel an der Seitenwand der Nasenhöhle schief nach vor- und aufwärts, gibt Aeste in die Siebbeinzellen (welehe jedoch keine Wundernetze bilden) , und zerfällt in gleicher Höhe mit der Oeffnung der Highmorshöhle bei der Ziege in 5 Zweige, welche sich wiederholt gabelig theilen, und das über der Nasenmuschel gelegene längste gewun- dene Blatt des Siebbeins (obere Muschel) mit einem den früheren ähnlichen Wundernetze , an welchem auch der erste Ast der Art. ethmoidalis Antheil nimmt, einhüllen. Ein Ast dieses Netzes dringt in die Highmorshöhle , ein anderer in die Stirnhöhle ein; beide ohne Wunder- netze zu bilden.
Beim Schwein und beim Hirsch ist dieser Ast am schwächsten, am stärksten bei der Ziege und beim Schafe. Das von ihm abhängige Wundernetz verlängert sich über die obere Nasen- höhlenwand bis zum Septum hin, wo es mit den durch « und ß gebildeten Netzen zusam-
menstösst. ‚Die Fortsetzung der Art. sphenopalatina löst sich in das Wundernetz der Nasenmuschel
auf, dessen lang gezogene Inseln der Länge des Knochens folgen, und sich durch ihre Regel- mässigkeit und meistens oblong sechseckige Gestalt auszeichnen. Der Hauptzug des Netzes hält sich an die innere (convexe) Seite der Muschel, von welcher aus es sich um die Rän- der der Muschel wirft, um auch ihre concave Fläche zu überziehen. Da die Muschel sich nach vorn zuspitzt, so müssen alle auf ihre umfangsreichen Flächen ausgebreiteten Strahlun- gen des Wundernetzes in einen schmalen Stiel zusammenlaufen, in welchem sie sich beim Hirsche zu 16, bei der Ziege zu 9, bei der Antilope zu 6 Stämmen vereinigen, welche am Umfange der vorderen Nasenöffnung mit den hieher gelangten Ausläufern der übrigen Wunder- netze anastomosiren, und in die. Schlagadern der äusseren Nase übergehen.
Ich nahm mir die Mühe, beim Kalbe die Summe der Gefässe zu zählen, welche an den
zwei wie ein Hobelspan eingerollten Blättern der Nasenmuschel vorkommen. Um dieses thun zu können, löste ich an einem injieirten Schädel die untere Nasenmuschel los, legte sie in sehr ver- dünnte Salzsäure, wodurch der Knochen in kurzer Zeit aufgelöst wurde, und nur der häutige Ueber-
der sich leicht in eine Fläche auseinander rollen liess, übrig blieb. An der Fläche , welche bei
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Niemals erstreckt sich eine Abtheilung des Nasalwundernetzes in den Ramificationsbezirk des Ner- vus olfactorius hinein, — der ausschliessliche Boden der Wundernetze ist jener Theil der Nasen- schleimhaut , welcher seine Nervenzweige vom ersten und zweiten Aste des fünften Nervenpaares erhält. *)
4. Verhältniss der Wundernetze zum Capillargefäss - System.
Als ich das erstemal das Wundernetz an der Nasenscheidewand des Kalbes im injieirten Zu- stande sah, glaubte ich in ihm eine Modification des Capillargefäss- Systems zu sehen. Die Stämme des Netzes liegen so dicht aneinander, dass mit dem Verschwinden der Inselräume gar kein Platz für weitere Verästlungen von Capillaren übrig bleibt. Die Dicke der Stämme jedoch und die nirgends sichtbaren Venenanfänge sprachen gegen die Bedeutung eines Capillargefässnetzes. |
Bei wiederholten feinen Injeetionen des Netzes zeigte sich der merkwürdige Umstand, dass das Capillargefässnetz der Nasenschleimhaut nicht durch allmälige Verjüngung der arteriellen Ramificationen entsteht, sondern plötzlich aus den Stämmen der Wundernetze sich entwickelt. Jeder Stamm des Wundernetzes gibt an der der freien Fläche der Nasenschleimhaut zugekehrten Seite eine Reihe der feinsten Capillargefässe ab, welche sich nur wenigmal theilen, und mit den anstossenden ein einfa- ches Netz bilden, dessen rundliche Maschen die Schleimfollikel umgürten. Am hinteren oberen Theile des Nasenscheidewandknorpels , wo das Wundernetz weitmaschiger wird, sind auch die Flächen der Maschen durch capillare Verästlungen eingenommen.
An jenem Theile des Scheidewandnetzes, welcher zwischen die beiden Siebbeinlabyrinthe ein- dringt, finden sich nur gewöhnliche baumförmige Gefässverästlungen. Dasselbe ist beim Schweine in der ganzen Ausdehnung des weitmaschigen Wundernetzes der Fall. Es tritt also bei den mit Na- salwundernetzen versehenen Thieren das Blut aus den gröberen Stämmen unmittelbar in die eapillare Bahn, während es sonst den ganzen Stammbaum arterieller Ramificationen zu durchlaufen hat. Bei den Thieren ohne Nasalwundernetz kommen die Haupt- Arterien der Nasenschleimhaut aus der Art. eth- moidalis und aus untergeordneten Zweigen der äusseren Gesichtsschlagadern; die Art. sphenopalatina fehlt zwar nie gänzlich, ist jedoch immer sehr unansehnlich.
5. Verschiedenheiten der Nasalwundernetze und mit ihnen zusammenhängende Ganglia vasculosa.
Die Wiederkäuer stimmen hinsichtlich der Anordnung ihrer Wundernetze ziemlich genau überein. Die einzelnen Zungen oder Wedel der Netze haben denselben vierfachen Ursprung aus den ersten vier Theilungszweigen der Art. sphenopalatina, und die Oertlichkeit ihrer Ausbreitung bleibt sich bei allen gleich. Bemerkenswerth ist der Umstand, dass die Stärke der Nasalnetze mit jener des carotischen Netzes übereinstimmt. Zerfällt letzteres durch wiederkehrende Theilung seiner constitui- renden Stämme in viele untergeordnete Zweige, so sind auch die Nasalwundernetze mehr durch die Zahl als durch die Stärke ihrer Zweige ausgezeichnet — wie bei Bos und Cerveus; dagegen starke Zweige mit relativ verminderter Zahl bei Oris, Antilope und Capra vorkommen. Dasselbe gilt vom Jete mirabile ophthalmieum. Die Dieke der Art. sphenopalatina misst bei Cervus elaphus 13/4 Li- nien, bei Bos taurus 2 Linien, während beim Pferde trotz der grossen Geräumigkeit seiner Nasen- höhle dieselbe Arterie den Durchmesser einer Länie nicht erreicht. Bei der Gemse hält die Art. sphe- nopalalina ®/s Linien im Durchmesser, eben so viel beim Schafe und bei der Ziege. Erstere besitzt
*) Die Verästlungen des fünften Nervenpaares in der Nasenhöhle des Schafes sind durch Bonsdorff genau genug bekannt ge- worden, um diese Behauptung mit Zuversicht auszusprechen. (Anatomisk Beskrifning af celebral nerverne hos füret. Hel- singfors. 1843. Abbildungen der Nasalnerven auf Tab. III, IV und V.)
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überdiess unter allen Thieren, die ich untersuchte, verhältnissmässig die (dieksten Wundernetzäste, deren zwei auf eine Linie gehen.
Beim Hirsche entspringt der zum Wundernetze am Boden der Nasenhöhle gehende Ast der Art. sphenopalalina noch vor deren Eintritt in das gleichnamige Loch , — der zur oberen Nasenmuschel tretende Ast entsteht aus dem Wundernetze der unteren, — das Netz an der eoncaven Seite der unteren Nasenmuschel ist ein weites Maschennetz, während das an der convexen Seite liegende 265 lange spitzwinkelige Maschen bildet, — am hinteren Rande des Vomer und an den anstossenden hinteren Enden der Seitenflächen desselben rollen sich die zum Wundernetze gehenden Zweige ran- kenähnlich auf, winden sich um einander, und bilden ein mittleres und zwei seitliche Schlagadercon- volute von der Länge eines Zolles, welche die Schleimhaut in einen beweglichen Wulst aufheben. Die zwischen diesen Arterien ebenso gewunden verlaufenden dicken Venen zeigen beim Reh häufige Anastomosen und sinusartige Ausbuchtungen, woraus auf die ereetile Natur der fraglichen Wülste beim Hirschgeschlechte geschlossen werden könnte. — Beim Schafe schickt der zum unteren Nasenwunder- netze abgehende Ast der Art. sphenopalatina die Schlagader des weichen Gaumens ab, welche auf dem Boden der Nasenhöhle (ohne Netzbildung) nach hinten läuft; — der für das obere Nasalwunder- netz abgehende Ast ist doppelt. (Eine ähnliche aber verhältnissmässig unansehnliche Schlagader findet sich auch beim Pferde.)
Beim Schweine sind die oberen und unteren Nasalwundernetze nur aus wenig Stämmen zusam- mengesetzt, — das obere aus 13, das untere aus 8. Das Netz der Muschel gibt jenem der Wieder- käuer nur wenig nach, — jenes der Scheidewand entspringt nicht durch Zerfallen eines Hauptstam- mes, sondern wird durch 22 Schlagadern gebildet, welche aus der oberen Peripherie eines am Bo- den der Nasenhöhle (dieht am Vomer) nach vorn verlaufenden Stammes entspringen, welcher selbst dureh eine lange Insel unterbrochen wird. Zwischen dem Canalis nasopalatinus und der vorderen Nasenöffnung liegt beim Schweine auf der oberen Fläche des Os intermawillare ein ähnlicher , aus zusammengeballten Arterien und buchtigen Venen gebildeter Gefässknäuel wie beim Hirschgeschlechte. Zwei aus dem unteren Nasalwundernetze hervorgehende Arterien senken sich in ihn ein, zertheilen sich unter steter Knäuelung in immer feiner werdende Zweige , welche die Stenson’schen Knorpelröh- ren mit einem dieken Gefässlager umschliessen, und am harten Gaumen mit den Verästlungen der Art. palalina zusammenmünden. Die Länge dieses ovalen und höchst wahrscheinlich ereetilen Ge- fässknäuels beträgt an dem jungen Thiere, welches ich vor mir habe, 1/2 Zoll, seine Breite 4, seine Dicke 3 Linien im durch Injection strotzenden Zustande.
6. Allgemeine Bemerkungen über die Nasalwundernetze.
Die vier Nasalwundernetze der Wiederkäuer und Pachydermen sind, dem Gesagten zufolge, Theile oder Zungen eines einzigen grossen, unter der Schleimhaut der Nasenhöhle liegenden Wundernetzes, dessen Hauptstamm die Art. sphenopalatina bildet. Obwohl aus vier besonderen Aesten dieser Schlag- ader hervorgegangen , stossen sie doch an den vier Wänden der Nasenhöhle zusammen , und überzie- hen, als ein zusammenhängendes Ganzes, die der Berührung mit der eingeathmeten Luft ausgesetzte Fläche der Nasenhöhle, mit Ausnahme der eigentlichen Riechsphäre. — Jede der vier Zungen des Nasalwundernetzes bietet im Allgemeinen eine übereinstimmende Bildung ihrer Elemente dar: strahlige Wedel mit Zwischenanastomosen, und Ursprung von Capillargefässen aus den einzelnen Strahlen. Durch letzteren Charakter sind die Nasalwundernetze überhaupt von allen bisher bekannt gewordenen Wun- dernetzen unterschieden. — Das untere und obere Wundernetz , so wie jenes der Nasenscheidewand , deren strahlige Wedel sich nieht zu Einem einfachen austretenden Hauptstamme vereinigen, sondern in der Umgegend der äusseren Nasenknorpel mit den untergeordneten Zweigen der äusseren Nasenar-
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terien anastomosiren, sind nach Müller’s *) Terminologie der Wundernetze:: Retia mirabilia diffusa s. unipolaria. Bei keinem der bekannten, in diese Kategorie gehörigen Wundernetze (mit Ausnahme der Choroideal- und Schwimmblasennetze) ist die Strahlung so sehr in die Fläche ausgebreitet, wie an jenen der Nasenhöhle. Die Zwischen - Anastomosen ihrer einzelnen Stämme lassen sie noch über- diess als Retia unipolaria reticulata bezeichnen. — Das Wundernetz der unteren Nasenmuschel da- gegen, dessen aus einem einfachen Wirbel entsprungene Stämme sich zu mehreren Austrittswirbeln am vorderen Ende der Nasenmuschel vereinigen , ist ein Pete amphicentrieum — Die den Arterien entsprechenden Venen sind zwar sehr ansehnlich und netzförmig verknüpft, allein diesen Netzen fehlt der eigentliche Charakter der Wundernetze , welchen sie nur dadurch erhalten können , dass sie den Arterien auf den Schritt nachfolgen. Das Nasenscheidewandnetz des Schweins ist ein Reie semi- pennatum.
Uebersieht man einen vertical zersägten injieirten Schädel eines Wiederkäuers an der Schnittfläche, so zeigt sich auf den ersten Blick, dass die Wundernetze nur jenem Theile der Nasenhöhle ange- hören, durch welchen der stärkste Zug des eingeathmeten Luftstroms geht; — die Sinus und das Siebbeinlabyrinth sind ohne Wundernetze, und überhaupt sehr blutarm. Ich glaubte, als ich das er- stemal die Nasalwundernetze in strotzender Fülle sah, aus den örtlichen Verhältnissen ihres Vorkom- mens einen Schluss auf ihre Verrichtung machen zu können. Dieses Durchfurchen des Bodens der Nasenschleimhaut mit zahllosen Blutströmen , sollte es nicht die Gefahr der Vertrocknung von einer Haut abwenden, welche mit jedem Athemzuge einen Theil ihrer Durchtränkungs - Flüssigkeit an den rasch vorbeibewegten Luftstrom abgibt, während die schwierig zugänglichen Sinus und die gewunde- nen Gänge des Labyrinths einer so verschwenderischen Durchfeuchtung nicht zu bedürfen scheinen. Allein die Ansicht fällt, da die Nasenschleimhaut beim Ausathmen die Feuchtigkeit wieder reichlich erhält, welehe ihr durch das Einathmen entzogen wurde, indem die in den Lungen mit Wasserdäm- pfen geschwängerte und zugleich erwärmte Luft beim Ausathmen sicherlich einen Theil ihrer Dämpfe an die kältere Nasenschleimhaut wieder niederschlägt. Auch müssten, wäre Obiges der wirkliche Grund und Zweck der Wundernetzbildung , die Geruchsorgane aller Thiere mit diesen Präservativen ausgerüstet sein.
Ein reichlicheres Material für die Absonderung des Nasenschleimes zu liefern, kann auch nicht die einzige oder vorzüglichste den Wundernetzen zu Grunde liegende Tendenz sein, da die Menge der Ab- sonderung wohl von der Capaeität der Art. sphenopalatina, aber nicht von der Mächtigkeit der aus ihr hervorgegangenen Wundernetze abhängig ist. Die genannte Arterie wird gewiss bei zwei Thieren, in denen sie gleich stark ist, und deren eines das Wundernetz besitzt, das andere nicht, dieselbe Menge Blut in das Capillar-System des letzteren wie des ersteren treiben. Das Blut wird zwar durch die Canäle eines diehten Wundernetzes mit geringerer Schnelligkeit strömen, indem mit der Vermehrung der vom Blute bespülten Gefässflächen sich die Reibung steigert, und an der Wiedervereinigungsstelle zweier Canäle, oder an der Einmündung einer Anastomose, hemmende Wirbel im Blute entstehen; allein diese Verzöge- rung des Blutlaufes im Wundernetze kann ebenfalls nicht der Absonderungsmenge zu Gute kommen, da nicht zunächst das Wundernetz, sondern das Capillargefäss-System den Stoff der Absonderung liefert, und die Hemmung der Blutbewegung im Wundernetze durch die Beschleunigung derselben in dem (nicht allmälig durch vorbereitende lange Verästlungen entstehenden, sondern plötzlich aus den groben Wunder- netzstämmen entspringenden) Capillargefäss-Netze compensirt wird.
Wichtiger für das Absonderungsgeschäft scheint mir die qualitative Veränderung, welche das Blut in dem Labyrinth der Wundernetze durch die Einwirkung der inneren Gefässmembran erleidet, und auf diese scheint die Verlangsamerung der fortschreitenden Blutbewegung zunächst berechnet zu sein.
°) Vergleichende Anatomie der Myxinoiden. Gefäss - System pag. 103.
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Leider weiss die Physiologie über .die Art dieser Veränderung des Blutes durch die vitale Einwir- kung der Gefässwände viel zu wenig zu sagen, um darauf eine stichhältige Theorie der Wundernetz- bildungen in der Nasenhöhle zu basiren. Gibt es aber eine solehe Einwirkung, so ist sie jedenfalls dort am besten angebracht, wo sie, wie bei den Nasalwundernetzen, nahe am Capillargefäss-Systeme auftritt, und auf eine so bedeutende Gefässfläche übertragen wird. Alles dieses ist, so lange die Chemie den Be- weis der materiellen Mischungsänderung des Blutes durch Einwirkung der Gefässwände schuldig bleibt, eine blosse Annahme, während die mechanische Bestimmung des Wundernetzes, wenigstens für die Na- salnetze, darin gesucht werden muss, dass sie durch die in ihnen statthabende Verminderung der Schnel- ligkeit der Blutbewegung, für die auf eine bestimmte Grösse zu bringende Schnelligkeit im Capillargefäss- Systeme, dasselbe leisten, was ein langer und vielverzweigter Stammbaum der Art. sphenopalatina gethan haben würde.
Bei den übrigen Säugethieren, welehe nicht mit Nasalwundernetzen versehen sind, und deren Nasen- schleimhaut weniger blutreich ist, ist die Art. sphenopalatina klein genug, um bei gewöhnlicher Ver- ästlungsweise bei Zeiten capillar zu werden; — auch dringen, wie ich wenigstens an einem Pferd- und Hundeschädel vor mir sehe, von den verschiedenen Zweigen der Gesichtsarterien, so wie von der Augen- höhlen- und Gaumenarterie, schon hinreichend kleine Schlagadern in die Nasenhöhle ein, um zu ihrer Capillarisirung nicht mehr weit zu haben. — Es liesse sich nun freilich noch die Frage stellen, warum denn gerade die Nasenschleimhaut der Wiederkäuer und einiger Diekhäuter so blutreich sein müsse, und bei anderen eine geringere Irrigation ihres Substrats genügt. Hierauf zu entgegnen wäre nur Jenem mög- lich, der in die Dynamik des Riechens tiefer eingedrungen, als die Physiologie unserer Tage. Vor der Hand bleibt es nur ein vereinzeltes, interessantes anatomisches Fiaetum, dass bei den Wiederkäuern und den borstentragenden Pachydermen an den zu den drei grossen Kopfhöhlen (Schädel-, Augen- und Na- senhöhle) tretenden Arterien Wundernetzbildungen vorkommen, und dass die Nasalwundernetze dem 'Ter- ritorium der Nasenäste des Trigeminus ausschliesslich angehören.
Erklärung der Abbildungen.
Taf. L Fie. 1.
Rechte Hälfte der Nasenhöhle eines Kalbes. a. Fortsetzung der Carotis, jenseits der Abgabe der Art. ophihalmica. b. Art. palatina descendens. c. Art. infraorbitalis. d. Art. sphenopalatina. e. Stamm des Scheidewand-Wundernetzes. f- Wundernetz des Nasenbodens. 9. Wundernetz der unteren Nasenmuschel. h. Wundernetz der oberen Nasenmuschel. i. Highmorshöhle. k. Harter Gaumen.
Fig. 2. Unteres, mittleres und oberes Nasalwundernetz einer Ziege. s Fig. 3. Wundernetz der Nasenmuschel einer Gemse, °
a. Eintretende, b. austretende Zweige.
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1. Ueber die Carotiden des Ai (Bradypus torquatus).
(Vorgetragen in der Sitzung der mathematisch-naturwissenschaftlichen Classe am 17. Februar 1848.)
Die Verästlungsweise der Kopfarterien der Faulthiere ist nicht weniger interessant, als die bisher bekannt gewordene Anordnung der grossen Gefässstämme an den Gliedmassen. Die Geflechte, welche an letzteren in so ausgezeichneter Weise vorkommen, finden sich in weniger entwickeltem Grade auch an gewissen, tief liegenden Zweigen der Carotiden. Eine eben vollendete Untersuchung eines glücklich injieirten Schädels vom Ai (Bradypus torquatus) gibt folgende Resultate:
1. Carotis communis. Anastomosen mit der Vertebralis. Vordere und hintere Wirbelsäulennetze.
Die gemeinschaftliche Carotis entspringt rechterseits aus der Anonyma; — links ist sie, wie bei dem Menschen und den meisten Vierhändern, ein selbstständiger Zweig des Aortenbogens. Am Halse auf- steigend bildet sie mit der Art. vertebralis eben so viele Anastomosen, als Wirbel vorkommen (8 bei Bradypus toryuatus), und nimmt noch überdiess an der Bildung eines weitmaschigen Netzes Antheil, welches an der vorderen Fläche der Halswirbelsäule unter den mächtigen Muskeln derselben gelegen ist. Der ungetheilte Stamm der Carotis gibt nämlich in gleicher Höhe mit den betreffenden Intervertebral- löchern der Halswirbelsäule ziemlich lange und nicht unansehnliche Aeste ab, welche sich zwischen die Fleischbäuche des Zonyus colli und Reetus capitis anticus eindrängen, und bei ihrer ersten Besichti- gung von mir für Muskeläste gehalten wurden. Da aber selbst ein so regelmässiges Abtreten von Muskel- ästen aus der Carotis communis in der Säugethierwelt ohne Beispiel ist, so verfolgte ich diese Aeste weiter, und fand, dass sie allerdings die genannten Halsmuskeln mit Zweigen betheilen, aber sich nicht in ihnen auflösen, sondern zwischen je zwei Querfortsätzen, einwärts von den austretenden Stämmen der Rückenmarksnerven, in den Canal der Querfortsätze dringen, und mit dem Stamme der Art. vertebralis zusammenmünden. Kurz bevor die Anastomose stattfindet, erzeugt jeder dieser Aeste einen Nebenzweig, welcher an der vorderen Fläche des betreffenden Wirbelkörpers nach Innen gegen die Mittellinie des Halses lauft, und sich alsbald in zwei Zweige theilt, welche mit den entgegenkommenden der anderen Seite anastomosiren, und dadurch eine Reihe eben so vieler Inseln als Halswirbel bilden. Diese Inseln hängen durch auf- und absteigende Aeste feinen Calibers untereinander zusammen, wodurch ein ziemlich symme- trisches Arteriennetz der Halswirbelsäule gebildet wird, welches auch aus den Stämmen der Wirbelarte- rien contribuirende Zweigchen erhält. Es scheint sich das Netz an der ganzen Länge der Wirbelsäule herabzuziehen, da es sich in die obere Brusthälfte verfolgen liess, wo die zuführenden Stämmehen des- selben aus den Zwischenrippenarterien entstanden. — Da sich die Carotis communis am ersten Hals- wirbel in die Carotis facialis und cerebralis theilt, so ist es die letztere, welche den ersten Verbindungs- zweig zur Wirbelarterie absendet. — Die aus diesem Netze abgehenden Zweige sind äusserst fein und spärlich, und für die ligamentösen Verbindungen der Wirbel bestimmt. Das Netz kann somit kaum in einer Ernährungsbeziehung zu den von ihm aus mit Blut versorgten Theilen stehen. Auf der hinteren Fläche der Halswirbelsäule bildet sich ein ähnliches Netz, welches durch die austretenden Zweige der Wirbel- arterien eonstruirt wird, und aus ungleich stärkeren Gefässen besteht als das vordere. Es zieht sich nämlich am unteren Rande eines jeden Wirbelbogens ein starker, aus der Art. vertebralis entstandener Zweig hin, welcher mit dem begegnenden Gefässe der anderen Seite einfach anastomosirt, und einen Bogen bildet, der namentlich an den unteren Halswirbeln nicht viel schwächer als die Wirbelarterie selbst ist. Diese Gefässbogen hängen wechselseitig durch Verbindungscanäle zusammen, welche sich jedoch weder durch Regelmässigkeit ihrer Anordnung, noch durch die Stärke ihres Calibers auszeichnen. Jeder zum Axelnervengeflechte tretende Cervicalnerv erhält einen ansehnlichen Zweig aus diesem hinteren Wirbel-
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säulennetze, welcher ihn jedoch nicht auf seiner ganzen Wanderung begleitet, sondern in das Rete mira- bile der Armaterie übergeht.
Der nächste Vortheil dieser Anastomosen zweier sonst so scharf von einander gesonderter Gefässe, und der mit ihnen zusammenhängenden Wirbelsäulennetze, kann wohl kaum ein anderer als ein mechani- scher sein. Bei einem Thiere, welches so energische und andauernde Kraftäusserungen vollbringt, und des- sen Blut dadurch unter sehr bedeutend wechselnden Druckgrössen strömt, dürften die mit seinen Kopf- schlagadern in Zusammenhang stehenden Gefässnetze die Function von Sicherheitsröhren übernehmen, was um so wahrscheinlicher ist, als die Entwicklung der Netze in grellem Contraste mit der Kleinheit und geringen Anzahl der von ihnen abgehenden Aeste steht. Was die Netze für die Blutströme beider Hals- seiten leisten, mögen die Anastomosen zwischen Carotis und Vertebralis für jede einzelne thun.
2. Verlauf und Netzbildungen der äusseren Carotis.
Die Carotis communis gibt noch vor ihrer Theilung die Art. thyreoidea ab, welche lange, be- gleitende Aeste an die Luft- und Speiseröhre sendet *). Ueber dem ersten Halswirbel findet ihre Thei- lung in die interna und externa statt, zwischen welche Gefässe sich das grosse Zungenbeinhorn ein- schiebt. Die Carotis externa sendet zuerst eine in drei Zweige zerfallende Art. kyoidea für die Mus- kulatur des Zugenbeins ab, hierauf die starke Art. lingualis und die unbedeutende Art. palatina ascen- dens, welche Gefässe, so wie die Art. alveolaris inf. einfach bleiben, und nicht durch eingeschobene Netze unterbrochen werden. Nun folgt die Art. occipitalis, welche ein feinmaschiges Geflecht durch die grosse Austrittsöffnung des Communicans faciei in die Paukenhöhle schiekt (während nur kleine Zweige derselben zu den Nackenmuskeln abgehen), mit der Fortsetzung ihres Stammes in das schwam- mige Gewebe der Schläfenschuppe eindringt, diese von hinten nach vorn und oben durchsetzt, und in die Schädelhöhle gelangt, wo sie bogenförmig an der Seitenwand des Cranium bis zur Siebplatte des Siebbeins lauft, und sich auf diesem Wege in ein engmaschiges und zartes Netz auflöst, welches den ganzen Umfang der dur« mater einnimmt.
Die Fortsetzung der Carotis externa begibt sich nun an die innere Seite des Unterkieferastes (könnte von hier aus Maxillaris interna genannt werden), und löst sich, nach Abgabe der Gaumen- arterie, welche keine Netze bildet, in folgende Geflechte auf:
1. Rete temporale. Es wird durch die tiefliegenden Schläfearterien gebildet. Diese entspringen mittelst eines kurzen gemeinschaftlichen Stammes aus der Carotis, während sie im unter- sten Raume der vereinigten Schläfen-Augengrube nach vorn verlauft. Der gemeinschaftliche Stamm theilt sich erstlich in zwei, sich bald wieder vereinigende Aeste, welche neuerdings divergiren, sich Verbindungsäste zusenden, und eine Folge von Anastomosen bilden, welche sich immer mehr verjüngen, und endlich in der tiefliegenden Portion des Schläfemuskels untergehen.
2. Rete ophthalmicum. Dieses Netz wird durch vier aufsteigende Aeste der Carotis gebildet, wel- che sich an die fibrös-zellige Scheidewand halten, durch welche die Augenhöhle von der Schläfen- grube abgesperrt wird. Die Ansicht dieses Netzes gleicht der bekannten Form der Mesenterialnetze. Die Hauptstämme bilden durch wechselseitige Anastomosen nach oben convexe Bogen, auf wel- chen eine zweite, dritte und vierte Gruppe von Arcaden aufsitzt. Die peripherischen Zweige des Bogennetzes sind theils für den Musculus iemporalis, theils für den Sehapparat, mit Ausnahme des Bulbus, bestimmt.
Gegenüber dem Ursprunge des Rete ophthalmicum sieht man drei Arterien sich vom Stamme der Carotis abwenden, um die untere Gegend des Bulbus nach innen zu umgreifen. Die erste der- selben ist die Art. ethmoidalis inferior. Sie geht unter dem Bulbus zur inneren Wand der Augen-
*) Auf der rechten Kopfseite folgt eine für die Unterkiefer-Speicheldrüse bestimmte Schlagader, welche linkerseils aus der Carotis externa stammt,
zur vergleichenden Angiologie. 23
höhle, und theilt sich daselbst in zwei Zweige, deren jeder in ein an der Orbitälwand des Oberkiefers befindliches Loch eindringt. Der untere Zweig ist die Art. alveolaris superior, der obere die eigentliche Art. ethmoidalis inferior. Diese geht durch einen besonderen Canal des Oberkiefers in die Nasenhöhle, ohne den gewöhnlichen Umweg durch die Schädelhöhle zu neh- men. Sie versorgt die Schleimhaut der Nasenmuschel, und setzt sich nach rückwärts, über die Choana hinaus fort, um am Gewölbe des Rachens mit einem Zweige der Carotis interna zu anastomosiren. Der zweite, den Bulbus von unten umgreifende Ast versorgt die an der inneren Augenhöhlenwand gelegenen Weichtheile, während der dritte am Margo infraorbitalis sich nach innen und oben krümmt, und, vom inneren Augenwinkel an, als Art. frontalis verläuft.
3. Rete infraorbitale. Die Fortsetzung der Carotis dringt nun als Art. infraorbitalis in den gleich- namigen Canal, und bildet bei ihrem Austritte aus demselben ein bis in das Schnautzenende sich erstreckendes Netz, von welchem sich parallele Stämmechen auf den Nasenrücken erheben, um
mit der oben erwähnten Art. frontalis zu anastomosiren. Dieses Netz ist schwächer als die bei- den früheren.
3. Verlauf und Netzbildungen der inneren Carotis und der Wirbelarterie.
Die Carotis interna”) erzeugt vor ihrem Eintritte in den Canalis caroticus zwei schwache Aeste, deren unterer zur hinteren Wand des Pharynx geht, und die fehlende Art. pharyngea der äusseren Carotis ersetzt, deren oberer der früher erwähnte Verbindungsast zur Art. ethmoidalis inf. ist. Nebst diesen geht noch ein feines Geflecht in das Cavum iympani, um mit dem den Nervus communicans f«ciei umstrickenden Plexus zu anastomosiren.
In die Schädelhöhle eingetreten, bleibt die Carotis interna eine Strecke lang zwischen der dura mater und dem Knochen, und anastomosirt daselbst mit einem feinen Aestchen einer Schlagader, wel- che von der Carotis externa (während sie an der inneren Seite des Unterkiefergelenks vorbeistreicht) entspringt, und durch das Foramen ovale des Keilbeins in die Schädelhöhle tritt, wo sie die starken Wurzeln des Quintus und die mittlere Partie der harten Hirnhaut mit Blut versieht. An der Seite der Hypophysis durchbohrt die Carotis die harte Hirnhaut, und zerfällt in einen vorderen und hinteren Ast. Die Verästlungen derselben stimmen auf beiden Seiten nieht miteinander überein. (Wenn dieses übrigens für alle Thiere gilt, so ist die Unsymmetrie des Cireulus Willisii bei Bradypus dem Grade nach viel auffallender.)
Der erste Ast rechter Seite theilt sich, nachdem er die Art. ophihalmica abgab, in die Art. corporis callosi und in die Art. Sylvii.
Die linke Art. corporis callosi anastomosirt mit der rechten nicht durch eine einfache Art. com- municans ant., sondern durch ein kleines Zwischennetz, aus welchem sich drei aufsteigende Zweige zum Balken begeben, um theils auf der oberen Fläche desselben, theils an der inneren Seite der Gross- hirnhemisphären, unter fortdauernder weitmaschiger Netzbildung sich zu verästeln.
Die Art. Syleii umgreift mit ihren zahlreichen Aesten die Seitenwand der Hemisphären, bildet viele und grosse Inseln, und tritt mit ihren vorderen, dem Riechkolben angehörigen Zweigen mit jenem Netze in Verbindung, welches später als Rete eribrosum angeführt werden wird.
Der zweite Ast rechter Seite geht nach rückwärts, erzeugt die zwei vorderen Profunde cerebri, und verliert dadurch so sehr an Volumen, dass er nur als unansehnliches Gefäss (einer Communicans posterior vergleichbar) sich hinter den Corpora mamillaria nach links hinüber krümmt, um mit der ganz der linken Seite angehörigen Fortsetzung der Wirbelarterie zu anastomosiren, und dadurch die hinteren unsymmetrischen Grenzen des Circulus Willisii zu bilden.
*) Die linke ist merklich stärker als die rechte.
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Auf der linken Seite findet sich die merkwürdige, noch bei keiner Thiergattung beobachtete Abweichung, dass die Carotis inierna, welche die rechte fast doppelt an Umfang übertrifft, an der unteren Fläche des Vorderhirns bis zur Siebplatte des Siebbeins ausläuft, und sich daselbst in ein äusserst starkes , diekstämmiges Netz auflöst, welches ich Rete cribrosum nennen will”). Das Netz hat so viele Maschen als die Siebblatte Löcher zählt. Ausser der linken Carotis interna bildet nur noch ein dünner Ast der Art. ophthalmica dextra (welcher auf der linken Seite fehlt) einen unbe- deutenden Zufuhrcanal dieses Netzes, wodurch die früher erwähnte überwiegende Stärke der Carotis interna sinistra ihre Erklärung findet. Von dem Reie ceribrosum dringen Aeste mit den Zweigen des Olfactorius in die Nasenhöhle ein, und verästeln sich im Siebbeinlabyrinth und in der Nasenscheide- wand, ohne Wundernetze zu bilden. Während die Carotis sinistra den Weg zum Rete cribrosum einschlägt, gibt sie dieselben Aeste wie die rechte ab. Ihr Ramus communicans posterior ist so stark wie die Wirbelarterie, welche man desshalb als durch einfache Anastomose in die linke Carotis
übergehend ansehen kann. Die Art. ophthalmiea ist ein äusserst feiner Zweig der Carotis interna, welcher an der inneren
Seite des Sehnerven zum Augapfel geht, und sich, ohne die Muskeln zu versorgen (welche aus dem Rete ophthalmieum Blut erhalten) nur in zwei lange und zwei kurze Ciliararterien auflöst, welche letztere vor ihrem Eintritte in die Selerotica ein zartes Pete eiliare construiren.
Von den beiden Wirbelarterien ist gleichfalls die linke stärker als die rechte. Die aus ihrer Vereinigung entsprungene Basilaris erweitert sich auf der Mitte der Varolsbrücke etwas, und nimmt gegen den vorderen Rand derselben wieder zusehends an Volumen ab. Ihre paarigen Seitenäste sind eben so unsymmetrisch angeordnet wie die Zweige der Carotiden. Ausser den bekannten Aesten, welche zum kleinen Gehirne, zum Rückenmarke und zum Gehörorgane treten, bildet die Basilaris, anstatt sich in zwei Profunde cerebri aufzulösen, am vorderen Rande der Varolsbrücke eine Suite von 12 rechten und eben so vielen linken Zweigen, welche parallel und dicht aneinander liegen, durch kurze Verbindungssehenkel communiciren, und eines der niedlichsten Wundernetze bilden, wel- ches sich um den Peduneulus cerebri (nach Art der Profunde) herumschlägt, und seine Stämmehen in verschiedenen Richtungen , gegen den Wurm, die Vierhügel und Sehhügel, und gegen die hinteren Grosshirnlappen auseinanderschickt.
Dieses vom Cerebralwundernetze der Wiederkäuer und Schweine gänzlich abweichende Rete mirabile, welches als Rete peduneuli am besten zu bezeichnen wäre, passt in keine der bekannten Wundernetzformen, da es weder ein Rete uni- noch bipolare, weder fasciculatum noch pinnatifidum ist, und eigentlich nur den vervielfältigten Ursprung der Art. profunda cerebri darstellt, deren Aeste so zu sagen ohne Stamm entstehen.
. Erklärung der Abbildungen.
Taf. II. Fig. 1.
Linke Seitenansicht der Halswirbelsäule mit den Anastomosen der Carotis und Vertebralis, und den vorderen Üervicalnetzen von Bradypus torguatus. a. Erster Halswirbel. b. Erster Brustwirbel. c. Gemeinschaftliche Carotis.
*) Ich finde dieses Netz in verhältnissmässig noch stärkerer Entwickelung bei den Insectenfressern (Talpa, Sorex), bei den Flughäutern (Plecotus, Vespertilio) und in einer sehr reichen Form bei Dusypus novemeinclus. Es wird jedoch nur bei letzterem durch eine Fortsetzung beider Carotides interne, bei den übrigen durch einen Zweig der Carotis externa gebildet,
zur vergleichenden Angiologie. 25
d. Wirbelarterie, schon den 8. Halswirbel-Querfortsatz durchbohrend. e. Carotis externa. f. Carotis interna, aus welcher der erste Verbindungszweig zur Wirbelschlagader geht.
Fig. 2.
Linke Kopfhälfte desselben Thieres mit dem Verlaufe der äusseren Carotis. Der Unterkiefer
wurde gänzlich entfernt.
a. Theilungsstelle der Carotis communis.
b. Rete temporale. ;
e. Rete ophthalmieum.
d. Rete infraorbitale.
e. Die drei den Bulbus von unten und innen umgreifenden Arterien.
f. Die nach vorn geschlagene fibröse Scheidewand zwischen Augen- und Schläfengrube.
Fig. 3.
Untere Ansicht des Gehirns mit dem Reie mirabile pedunculi und dem Rete cribrosum. a. Linke stärkere, b. rechte schwächere Vertebralis.
Dem Verlaufe der Basilaris folgend stösst man nach vorn auf die beiden flachen Wundernetze der Gehirnschenkel ee, und sieht hierauf sich die Basilaris ungetheilt nach links wenden, um mit der linken Carotis zu anastomosiren. Der Willis’sche Ring hat die Gestalt einer Acht, deren rechte Hälfte schwächer als die linke erscheint.
d. Das Rete eribrosum, dessen zuführende Gefässe die Carotis sinistra, die Ophthalmica dextra und die Ausläufer der Art. Syleii sind.
II.
Ueber die Lymphherzen des Scheltopusik (Pseudopus Pallasi).
(Vorgetragen in der Sitzung der mathematisch -naturwissenschaftlichen Classe am 23. März 1848.)
Die ausführlichste Schilderung des Schlangen-Lymphherzens gab E. H. Weber in Müllers Archiv 1835. Er fand es bei einem 7 Fuss langen Exemplare von Python tigris in einer Höhle (Nebenthorax) liegen , welche dureh die gespaltene letzte Rippe, den Querfortsatz des einzigen Len- denwirbels und des ersten Kreuzwirbels gebildet wird. Die zwischen den einzelnen Knochenspangen frei bleibenden Lücken werden durch platte Muskeln ‚ausgefüllt, welche den Raum des Nebenthorax vollkommen absperren. Das Lymphherz ist durch Zellgewebe an die Wände dieses Raumes angeheftet, vergrössert und verkleinert sich mit ihm. Die drei zuführenden Lymphgefässe kommen aus den zu beiden Seiten und dicht vor der Wirbelsäule verlaufenden grossen Lymphstämmen ; die zwei abfüh- renden stehen mit zwei ansehnlichen Venen in Verbindung , welehe mit der Vene des Rudiments der hinteren Extremität den Ursprung des zuführenden Vennenstammes der Niere jederseits zusammensetzen.
Die Anordnung des Lymphherzens beim Scheltopusik weicht auf bemerkenswerthe Weise von diesem Vorbilde ab. Ich habe Gelegenheit gehabt, dieses auf der Grenze zweier Amphibienordnungen stehende Thier in mehrfachen Exemplaren todt und lebendig zu untersuchen, und mich dabei voll-
Denkschriften d. mathem. naturw. Cl. 4
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kommen überzeugt, dass die zu erwähnenden Differenzen keine zufällige Anomalie, sondern eine constante Eigenthümlichkeit bilden.
Der Scheltopusik besitzt nach Cuvier 3 Halswirbel, 51 Rückenwirbel, 2 Kreuzwirbel und 100 (9) Schwanzwirbel. Diese Angabe ist für die Rücken-, Kreuz- und Schwanzwirbel unrichtig. An drei Exemplaren (ein jüngeres Weibchen , zwei ältere Männchen) beträgt die Zahl der Rückenwirbel 53. Auf diese folgen zwei Wirbel, welche Cuvier als Kreuzwirbel deutet.
Versteht man unter Kreuzwirbel solche, welche miteinander mehr oder weniger vollkommen aneylosiren, und sich mit den Beckenknochen durch Fugen verbinden, so besitzt der Scheltopusik nur Einen Kreuzwirbel. Das Rudiment des Darmbeins verbindet sich nämlich nur mit dem zweiten der beiden fraglichen Wirbel, und zwar durch ein freies Gelenk, welches durch eine am breiten Ende des Querfortsatzes dieses entschiedenen Saecralwirbels angebrachte, diek überknorpelte und sehr mässig concave sphärische Gelenkfläche, und durch einen an der inneren Fläche des Darmbeins, nahe seinem oberen, breiteren Ende befindlichen , sehr wenig gewölbten Gelenkhügel gebildet wird. Das Becken- rudiment, dessen längere Hälfte unter, dessen kürzere über dem Gelenke liegt, erhält dadurch erstens die Beweglichkeit eines zweiarmigen Hebels nach vor- und rückwärts, und zweitens jene der Abduc- tion und Adduetion, für deren Ausführung ein besonderer und ungemein kräftig entwickelter Muskel- apparat sorgt, welcher an einem anderen Orte geschildert werden soll. Der diesem Saeralwirbel vorangehende Wirbel schickt von dem Ende und von dem hinteren Rande seines (uerfortsatzes Befestigungsbänder zum Beckenrudiment, und könnte sonach immerhin als 1. Saeralwirbel gelten, allein der Zustand seines Querfortsatzes würde ihn eher den Rückenwirbeln als den Kreuzwirbeln anreihen lassen. Der Querfortsatz, von welehem die Befestigungsbänder zum Beckenrudiment gehen, ist etwas (1 Linie) länger als die letzte Rippe, aber um eben so viel kürzer als der nächstfolgende Querfortsatz. Er übertrifft die letzte Rippe und den nächsten Querfortsatz dreimal an Dicke, ist aber nur halb so breit als letzterer. Er liefert überdiess den überzeugendsten Beweis der morphologischen Verwandtschaft von Rippen und Querfortsätzen, da er keine unmittelbare Fortsetzung des Wirbel- körpers ist, sondern durch eine bewegliche Symphyse (nicht durch Gelenk) auf einem seitlichen Höcker des Wirbelkörpers aufsitzt, somit eine Rippe vorstellt, und die Zahl der Rückenwirbel dem- nach eigentlich auf 54 steht.
Der einzige Saeralwirbel ist es, der in der nächsten Beziehung zum Lymphherzen steht. Sein breiter, von oben nach unten zusammengedrückter viereekiger Querfortsatz , besitzt an seiner oberen Fläche in der Nähe des äusseren Randes einen staffelförmigen Absatz, in dessen Vertiefung sich das Lymphherz mit einem Theile seiner Oberfläche einpasst. Im tiefsten Punete dieses Staffels findet sich eine kleine (eirea 1/ıo Linie weite) Oeffnung, welche durch den sich überwölbenden Rand des Staffels ein wenig verdeckt wird. Die Oeffnung führt in einen schief nach vor- und abwärts gerichteten Canal, welcher die Dieke des Querfortsatzes durchbohrt, und an der unteren Fläche desselben endet. Durch ihn lauft der Einfuhrsgang des Lymphherzens. Es erinnert der eben erwähnte Staffel an die bei den Ophidiern vorkommende gabelartige Theilung der Querfortsätze der Lenden- und Sacralwirbel, zu welcher beim Scheltopusik der erste Versuch gemacht wird.
Uebrigens sehe ich noch an dem jungen Weibchen auf beiden Seiten die Spuren einer früher bestandenen, halb verstrichenen Symphyse des Querfortsatzes mit dem Seitenhöcker des Körpers. Der nächst hinter ihm folgende Wirbel ist, seines unteren festsitzenden und durehbrochenen Dornes wegen , der erste Schwanzwirbel, deren ich am weiblichen Exemplare 94, und an dem eines Männ- chen, dessen Schwanz vollkommen unbeschädigt war, 98 zähle. Der erste Schwanzwirbel hat noch einen ziemlich breiten, am äussersten Rande ausgeschweiften oder in zwei Zinken gespaltenen Quer- fortsatz, so wie einen ihn durchbohrenden Canal. Allen dem Lymphherzen sind diese beiden Vorkommnisse fremd, da die Zacken am Ende des Querfortsatzes nicht über-, sondern hintereinander
zur vergleichenden Angiologie. 27
liegen (desshalb den horizontal liegenden Lymphschlauch nicht umfassen können), und das Loch an der Basis des Querfortsatzes, sehr vielen folgenden Schwanzwirbeln zukommt, wo es nur zum Ver- laufe einer für die Rückenmuskeln bestimmten Arterie dient.
Die beiden Lymphherzen liegen nun zu beiden Seiten vollkommen symmetrisch auf der oberen Fläche des Saeralwirbels in der früher erwähnten staffelartigen Vertiefung. Das Herz ist im gefüllten Zustande, wie ich es vor mir habe, vollkommen sphärisch, mit 11/2 Linie Durchmesser. Eine fibröse Kapsel umgibt es locker. Zwischen dieser Kapsel und dem Lymphherzen ist kein leerer Raum, sondern es hängt die innere Fläche der Kapsel, wie E. H. Weber bei Python tigris bemerkte, durch feinen und dehnbaren Zellstoff mit der Oberfläche des Herzens zusammen. Die Kapsel scheint jedoch kein selbstständiges Organ zu sein, sondern durch Spaltung jener Aponeurose zu entstehen, welche vom Rande des Staffels des Querfortsatzes zum oberen Ende des Beckenrudiments hingeht.
Ich konnte am Lymphherzen des Scheltopusik nur ein zuführendes und ein ableitendes Gefäss wahrnehmen. Bei Python bemerkte Weber drei zuführende Lymphgefässe eines Herzens , welche aus den auf der unteren Fläche der Schwanzwirbelsäule zu beiden Seiten der unteren Dornfortsätze gelegenen Lymphstämmen entspringen , und sich in die obere Wand des Lymphherzens einmünden. Pseudopus besitzt nur Ein zuführendes Lymphgefäss , und dieses kommt nicht aus den Saugader- stämmen des Schwanzes, sondern nimmt seinen Ursprung aus dem mächtig grossen Sinus Iymphati- cus, welcher der Wirbelsäule entlang sich durch die ganze Bauchhöhle erstreckt, und nicht nur die Aorta als ein weiter Sack umschliesst, sondern auch die Gekrösarterie und jeden ihrer Aeste bis zum Mesenterialrande des Darmes mit einer im injieirten Zustande die Dieke eines Schreibfederkiels erreichenden Scheide begleitet.
Das hintere Ende dieses grossen Lymphreservoirs nimmt zwei aus dem Schwanze herbeikommende Lymphgefässe auf, und sendet, über der Insertionsstelle dieser, zwei ungleich schwächere, fasst haar- feine Lymphgefässe ab, welche die Querfortsätze des Sacralwirbels mittelst der beiden oben berührten Canäle durchsetzen, und sich in den inneren Rand des Lymph- herzens inseriren.
Von der äusseren und unteren Gegend des Herzens entspringt ein Ausführungscanal von stattlicher Dicke (!/g Linie im Durchmesser). Er steigt zwischen den Gabelzacken des Endes des Querfortsatzes nach abwärts, und entleert sich, nach einem kaum anderthalb Linien langen Verlaufe, in die Wurzelder Fena umbilicalis*). Während er zwischen den Endzacken durchgeht, wird er durch ein Querband fixirt. Der Ausführungsgang des Lymphherzens ist eine wahre Vene, da die Injeetion der Vena umbilicalis in ihn eben so leicht wie in jeden anderen Ast dieses Venenstammes übergeht, und erst am Austrittspuncte desselben aus dem Herzen durch zwei gegen- ständige halbmondförmige Klappen aufgehalten und am Uebergange in das Lymphherz gehindert wird. Hat man das Lymphherz blossgelegt und mittelst einer feinen Glasröhre mit Quecksilber gefüllt , so geht dieses unter keiner Bedingung in den grossen Lymphbehälter des Unterleibes über, was die Gegenwart von Klappen voraussetzt, welche bei der Feinheit des Zuführungseanals und der Zartheit des ganzen Pumpapparates nur schwer ein Gegenstand wirklicher Anschauung sein können. Der Klap- penschluss ist somit, wie bei den Blutherzen, vollkommen sufficient.
Da das Lymphherz auf dem Querfortsatze des Sacralwirbels liegt, es somit durch die ganze Masse der Rückenmuskeln gedeckt wird, so ist seine Blosslegung im lebenden Thiere , dessen Schlangenform seine Befestigung noch überdiess sehr erschwert, äusserst umständlich. Es pulsirte
*) Die Vena caudalis theilt sich nämlieh gleich bei ihrem Hervorkommen aus der Oeffnung des ersten unteren Dornfertsatzes in zwei Zweige (Venae ischiadicae), deren jeder sich neuerdings in zwei Aeste spaltet. Der obere von ihnen geht als Vena advehens Jacobsonii zur Niere, der untere lauft gegen die untere Bauchwand herab, um sich hier nach vorn zn wenden, und mit dem gleichen Aste der anderen Seite den Stamm der Vena umbilicalis zusammenzusetzen.
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50mal in der Minute. Es steht diese Zahl gegen jene bei den Batrachiern beobachtete fast um die Hälfte zurück, was durch den Umstand erklärlich wird, dass die von mir untersuchten Thiere lange Zeit ohne Nahrung und desshalb sehr hinfällig waren.
Trotz der Zartheit der Wände des Herzens liess sich doch eine zellige und muskulöse Schichte (animalische Fasern) unterscheiden , sammt Plattenepithelium. Das muskulöse Stratum lässt deutliche Längen- und Querfasern erkennen. Durch die äussere Zellhaut hängt das Lymphherz an die innere Oberfläche der fibrösen Kapsel an, in welcher es eingeschlossen ist. Es ist in hohem Grade über- raschend, ein contraetiles Organ mit den Wänden einer aponeurotischen Höhle, wenn auch locker, verwachsen zu sehen. Die Contraetion des Herzens ist durch diese Thatsache gehindert ihre ganze disponible Kraft auf die Austreibung des Contentum zu verwenden, indem ein Theil der- selben durch den Widerstand der straff gespannten fibrösen Wände absorbirt wird. Man sieht desshalb die Bewegungen des Lymphherzens sich erst dann frei entwickeln, wenn das vom Quer- fortsatze zum oberen Darmbeinende gehende sehnige Blatt abgelöst wurde. Allerdings wird das Bindungszellgewebe zwischen Herz und fibröser Hülse desselben ein sehr nachgiebiges und dehnbares sein, allein das winzige Herz, welches ohnediess nieht viel bewegende Kraft zu verlieren hat, dürfte für eine vollkommene Zusammenziehung und Entleerung durch die Anspannung seiner zelligen Verbindungsfäden eine nicht gleichgültige,, störende Hemmung seiner Bewegung erfahren. Es scheint mir desshalb eine ausgemachte Sache zu sein, dass die Lymphherzen der beschuppten Amphibien sich nicht wie jene der nackten, welche in keine fihrösen Kapseln eingeschlossen sind, bis zur vollkommenen Entleerung zusammenziehen, sondern nur einen Theil ihres Inhaltes austreiben , und sich nur um so viel contrahiren, als es ohne namhaften Verlust an bewegender Kraft angeht. Die Ueberführung der Lymphe in das Blut kann sonach nur eine sehr langsame sein. Der grosse abdo- minale Lymphraum eines ausgewachsenen Pseudopus benöthigt zu seiner und seiner Dependentien gänzlichen Füllung ein Quantum von dritthalb bis drei Unzen Wassers. Jedes Lymphherz hat kaum genug Capacität für einen Tropfen. Nimmt man an, dass es sich nur um den dritten Theil seines Volumens zusammenzieht, so ist leicht auszurechnen , wie lange die beiden Lymphherzen brauch- ten, um das ganze Reservoir des Unterleibes auszupumpen, und es wird sich daraus ergeben , dass der Umlauf der Lymphe in dem so weiten Canale eben so langsam wie ihr Umsatz und ihre Wiedererzeugung sein müssen. Die äusserst geringe Menge flüssiger Absonderungen und Aussonde-
rungen bei den beschuppten Amphibien erklärt sich vielleicht hieraus.
Erklärung der Abbildung. Tab. II.
a. Lendenwirbel. Sein durch Symphyse aufsitzender Querforisatz ist abgetragen. b. Sacralwirbel mit der Oeffnung im Querfortsatze, durch welchen der Zuführungscanal des Lymph-
herzens geht.
ce. Erster Caudalwirbel. d. Lymphherz. Sein nach abwärts gerichteter Ausführungsgang entleert sich bei e in die aus der
Spaltung der Vena caudalis (f) hervorgegangene Wurzel der Vena umbilicalis (4).
h. Nieren. i. Lymphraum des Unterleibes.
(Fortsetzung folgt.)
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Zur vergleichenden Anatomie der Trommelhöhle.
Von Professor Dr. J. Hyrtl.
(Vorgetragen in der Sitzung der mathematisch -naturwissenschaftlichen Classe am 13. Jänner 1848.)
1. Ueber einen neuen Muskel in der Trommelhöhle bei Phoca vitulina.
Taf. IV. Fig. 1. lit. d.
An einer jüngst untersuchten Phoca vitulina fand ich einen bisher nicht angegebenen Muskel des Ambosses. Er liegt nicht in der Pauckenhöhle, wie die übrigen bekannten Muskeln der Gehörknochen, sondern gehört jener Ausbuchtung derselben an, welche von der oberen Wand der Pauckenhöhle ausgeht, und in den dieken unteren Theil der Schläfebeinschuppe eindringt. Diese Ausbuchtung, welche bei sehr vielen Säugethieren in verschiedenem Grade”) vorkommt, und bei einigen derselben einen verhältnissmässig viel bedeutenderen Umfang als bei Phoca besitzt, enthält den Kopf des Hammers und den Körper des Ambosses. Man könnte an ihr eine äussere, eine obere und eine innere Wand unterscheiden , welche durch abgerundete Kanten in einander übergehen. Die äussere Wand unterhält keine Verbindung irgend einer Art mit den genannten Theilen der beiden Gehörknochen. Die obere Wand besitzt ein senkrecht zum Körper des Ambosses herabsteigendes Aufhängeband, welches in einer Schleimhautscheide eingeschlossen ist, und ein Bündel von Blutgefässen zeigt, die für den häutigen Ueberzug des bei keiner anderen Säugethiergattung so umfangsreichen Ambosses bestimmt sind. Die innere Wand wird nicht bloss von der Schläfenschuppe, sondern nebenan von einem mas- siven, blattförmigen Anhange der Schläfenpyramide gebildet, welcher bei jungen Individuen durch Harmonie sich an den entsprechenden Rand der Schuppe anlegt, bei älteren spurlos mit ihm ver- schmilzt. An dieser Wand entspringt der fragliche Muskel mit feinen, strahlig nach abwärts convergi- renden Faserbündelehen , welche eine Area von zwei Linien Durchschnitt einnehmen. An dem mässig scharfen Rande, durch welchen die erwähnte Bucht des Tympanum von der Haupthöhle getrennt wird, krümmt sich der Muskel nach aussen und zugleich etwas nach rückwärts, um mit einer kur- zen, fadenförmigen Sehne sich in einer kleinen rauhen Grube zu befestigen, welche an der inneren Fläche des Körpers des Ambosses dicht unter seiner Gelenkfläche angetroffen wird. Der Muskel ist mit- einem Schleimhautüberzuge versehen, der viel dicker als er selbst ist, und ihn desshalb so lange unbekannt bleiben liess. Ich selbst verdanke seine Auffindung nur dem Zufalle. Ich hatte vor längerer Zeit das Schläfebein eines Seehundschädels, welcher mit feiner Harzmasse injieirt war, zur Maceration bei Seite gelegt. Als ich neulich nachsah, fand ich die Schleimhaut so weit zerstört, dass sie sich abwaschen liess. An der oben genannten Stelle wurde unter der Schleimhaut eine äusserst gefässreiche Schichte bemerkt, welche durch die balsamische Injeetionsmasse gegen die zerstörende Wirkung der Fäulniss in Schutz genommen zu sein schien. Ihre mikroskopische Untersuchung wies die Gegenwart _
*) Bei einigen Nagern und Edentaten ist sie durch eine häutige Scheidewand von dem Hauptraume der 'Trommelhöhle getrennt.
Gewöhnlich entspricht ihr eine an der Basis eranii gegen die Schädelhöhle gerichtete Wölbung, welche jedoch bei Phoca fehlt,
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jener langgestreckten schmalen Maschennetze nach, welche nur dem Muskelsysteme zukommen. Ich untersuchte nun an einem Weingeist-Exemplare die Sache näher, und fand den eben erwähnten Muskel. — Die fast winkelige Biegung des Muskels an der Uebergangsstelle von der inneren Paucken- höhlenwand zur entgegensehenden Fläche des Kopfes des Ambosses rührt davon her, dass an dieser Stelle ein feines fibröses Bändchen über ihn weglauft, welches vom Periost des Felsenbeines gebildet wird, den Muskel knickt, und seine Richtung auf ähnliche Weise winkelig bricht, wie es eine ge- wöhnliche Muskelrolle zu thun pflegt. Jenseits dieses Bändchens lenkt der Muskel nach aus- und rückwärts ab, um sein Insertionsgrübehen zu finden. — Die Wirkungsart des Muskels ergibt sich aus Folgendem.
Vergleicht man die Richtung des Muskels, nach seinem Durchgange unter dem fibrösen Stell- vertreter einer Rolle, mit jener des Tensor iympani, so findet man beide fast parallel. Unser Muskel des Ambosses wird somit letzteren nach innen ziehen, und, da er unter dem Gelenke desselben mit dem Hammer angreift, so wird sich vorzugsweise der lange Fortsatz des Ambosses nach einwärts begeben , wodurch im Amboss-Hammergelenke eine Drehbewegung veranlasst wird. Die Gestalt der betheiligien Gelenkflächen ist dieser möglichen Bewegung entsprechend. Der Amboss besitzt eine tiefe, einen einspringenden Winkel bildende Gelenkfläche. Die zwei schiefen Ebenen dieses Winkels sind unter 90° gegen einander geneigt. Die obere schiefe Ebene ist zugleich kugelig convex , die untere plan. Am Kopfe des Hammers bildet die Gelenkfläche einen ausspringenden Winkel mit oberer sphä- risch concaver, unterer ebener Fläche. Dreht sich die sphärische Convexität des Ambosses in der Vertiefung des Hammerkopfes nach innen oder aussen, so gleiten die planen, unter dem Kugelgelenke liegenden Flächen beider aneinander vor- und zurück. Die Gestalt der ineinander greifenden Gelenk- flächen des Hammers und Ambosses erlauben sonach eine isolirte Bewegung des letzteren nach innen. Diese Einwärtsbewegung des langen Fortsatzes des Ambosses treibt den Steigbügel tiefer in das ovale Fenster, spannt die Membran, welche die Basis des Steigbügels in diesem Fenster um- säumt, und es kann somit der Ambossmuskel die Dienste eines Regulators für die Verschliessungshaut des ovalen Fensters eben so gut übernehmen, wie der bekannte Tensor tympani dasselbe Geschäft für die Trommelhaut versieht. Eine isolirte Bewegung des Ambosses erscheint zwar nach Ed. Weber’s Ausmittlung der Bewegungs-Axe menschlicher Gehörknöchelchen nicht zulässlich, — es bedarf jedoch nur eines Blickes auf die Gestaltung der Artieulationsflächen an den Gehörknöchelehen der Seehunde, um die Ueberzeugung zu gewinnen, dass wenigstens bei dieser Familie das Weber'sche Bewe- gungsgesetz eine Ausnahme gelten lässt. Dieses wird um so wahrscheinlicher, wenn man auf die kleine, nur bei den Arten von Phoca, am Ursprunge des langen Fortsatzes des Ambosses vorkom- mende, auf einem niedrigen Knochenhöcker aufsitzende ebene Gelenkfläche Rücksicht nimmt, welche mit einer gleichgestalteten, am Halse des Hammers befindlichen, artieulirt, und auf eine Unabhängigkeit der Bewegungen beider Gehörknochen hinweist. Würden Hammer und Ambos sich immer gleichzeitig nach derselben Richtung bewegen, so müsste das relative Verhältniss des langen Ambossschenkels und des Hammerhalses dasselbe bleiben, und die Gegenwart eines Gelenkes zwischen beiden wäre nutzlos.
Es wäre dem Gesagten zufolge der neue Muskel des Ambosses ein Tensor membranae fora- minis ovalis oder Intrusor stapedis zu nennen. Die queren Streifen seiner secundären Fasern charakterisiren ihn als einen animalen Muskel. Er scheint seine motorischen Nerven vom Communi- cans faciei zu erhalten. Ich sage „scheint”, da es mir unmöglich war, an dem Exemplare, welches ich untersuchte, Fäden dieses Nerven in das Fleisch des Muskels zu verfolgen ; vermuthe jedoch mit grosser Wahrscheinlichkeit ihreExistenz, da der Canalis Fallopiae nur durch eine, 1 Linie dieke Wand von der Ursprungsstelle des Muskels getrennt ist, und ein feines Knochencanälehen an macerirten Schädeln vom fallopischen Gange aus seine Richtung gegen diese einschlägt.
der Trommelhöhle. 31
Die Richtung des mächtigen Musculus stapedius zur Längenaxe des Steigbügels ist eine recht- winkelige. Wird nun der Steigbügel durch den Intrusor tiefer in das ovale Fenster gedrückt, so muss der Stapedius nachgeben. Zugleich wird sein Insertionswinkel ein stumpfer. Lässt nun der Intrusor in seiner Wirkung nach, und tritt der Zug des Stapedius auf, so kann man die schiefe Richtung seiner Kraft erlaubtermassen in zwei Kräfte zerlegen, von welchen wenigstens die eine (auf dem Foramen ovale senkrecht stehende) den Steigbügel aus dem ovalen Fenster (um einen groben Ausdruck für eine der subtilsten Bewegungen zu gebrauchen) wieder herausziehen wird, woraus sich ein antagonistisches Verhältniss beider Muskeln ergibt. Bedenkt man ferner, dass jedes stärkere Eindringen des Stapes in das ovale Fenster einen Druck auf das Labyrinthwasser ausübt, der sich durch die Scala vestibuli und durch das Helicotrema auf die Scala Iympani und auf die Membrana iympani secundaria fortpflanzt, so muss letztere Membran durch die Wirkung des Intrusor stapetis nach aussen gestaucht, und gegen die 'Trommelhöhle convex vorgetrieben werden. Dieser Umstand dürfte ein ferneres Licht auf die Nothwendigkeit der Gegenwart unseres Muskels werfen. Die in der Trommelhöhle vorhandene atmosphärische Luft unterliegt bei einem tauchenden Thiere einer um so stärkeren Compression, je grösser die Tiefe ist, aus welcher er seine Beute holt. Eine bedeutende Compression der Luft in der Trommelhöhle könnte der zarten Verschliessungshaut des runden Fen- sters (welches bei den Seehunden das eiförmige Fenster wenigstens viermal an Grösse übertrifft) sehr gefährlich werden, wenn nicht durch das stärkere Eintreiben des Steigbügels das Labyrinth- wasser an die andere Fläche der Membrana tympani secundaria andrängte, und sie so viel nach aussen triebe,, ds sie durch die vermehrte Expansivkraft der comprimirten Trommelhöhlenluft nach innen gedrückt wird. Bei der Sicherstellung der Prämissen dieser Annahme dürfte somit der Zweck des erwähnten Muskelapparates die Aufrechthaltung eines gleichförmigen Spannungsgrades in der Membrana iympani secundaria bei bedeutenden Veränderungen in der Dichtheit der Trommelhöhlen- luft sein, und sich hieraus das nur auf ein tauchendes Säugethiergeschlecht beschränkte Vorkommen des Intrusor stapedis erklären. Ob in der Ordnung der Wale dieselben Muskelkräfte zur Bewältigung eines störenden Momentes in Anwendung kommen, kann ich aus Mangel an Untersuchungsmaterial gegenwärtig nicht ermitteln.
Erklärung der Abbildung.
Die Figur 1. auf Tab. IV. bietet eine Ansicht der hinteren (äusseren) Hälfte der Trommelhöhle eines rechten Seehund-Schläfebeins dar.
a. Pars mastoidea des Schläfebeins.
b. Promontorium der Trommelhöhle.
ce. Obere Bucht der 'Trommelhöhle,, welche den Körper des Ambosses einschliesst.
d. Der an der inneren Wand der Bucht entspringende, und unter einem feinen fibrösen Bogen durchgehende Intrusor stapedis.
e. Die einen einspringenden Winkel bildende Artieulationsfläche des Ambosses, unter welcher eine zweite kleinere, runde und ebene Gelenkfläche auf einem niederigen Knochenhöcker f aufsitzt (zur Verbindung mit dem Halse des Hammers).
g. Musculus stapedius, dessen Richtung jener des Intrusor diametral entgegenläuft.
2. Steigbügelarterie von Orycieropus und Myrmecophaga. Sesamknorpel im Tensor Iympani.
Beim Cap’schen Erdferkel (Oryeteropus capensis),, dessen Gehörorgan mit jenem des zwei- zehigen Ameisenbären wesentlich übereinstimmt, befindet sich an der Communieationsöffnung zwischen der Trommelhöhle und der oberen Bucht derselben, ein starkes fibröses Diaphragma, welches beide
33 J. Hyrtl. Zur vergleichenden Anatomie
Räume ganz genau von einander trennt. Der Hals des Hammers und der lange Fortsatz des Ambosses sind durch die häutige Querwand durchgesteckt, und erhalten durch sie ihre Befestigung. Jedes andere Aufhängeband der Gehörknöchelchen fehlt.
Vom Promontorium, welches bei allen Edentaten nur wenig vorspringt, geht ein kurzes, breites und straffes Band zur fibrösen Scheide des in der Pauckenhöhle frei laufenden Nervus communicans faciei. Dieses Ligament geht zwischen den Schenkeln des weitgespaltenen Steigbügels durch, und theilt den Raum der Intereruralöffnung in zwei kleinere Löcher. Das obere dient zum Verlaufe einer Arterie, welche durch ein an der hinteren Wand des Pauckenknochen befindliches Loch in die Trommelhöhle gelangt, und auf dem Promontorium in einer ziemlich tiefen Rinne zum Stapes em- porsteigt, um zwischen seinen Schenkeln hindurch zur oberen Wand der Trommelhöhle zu gehen, und durch dieselbe in das Cavum eranii zu treten. So viel ich an dem äusserst übel zugerichteten Schädel, den ich vor mir hatte, ausmitteln konnte, scheint das Gefäss ein Seitenast der Art. ma- xillaris interna zu sein, weleher nicht in der Schädelhöhle bleibt, sondern mit dem zweiten Aste des Trigeminus aus ihr tritt, und sich zur Augenhöhle begibt, wo er als Art. infraorbitalis verlauft. Ob er in der Schädelhöhle einen Ast zum Gehirne gibt, und dadurch die Bedeutung einer Carotis cerebralis ansprechen könnte, war nicht zu ermitteln. Ein ähnliches Gefäss, aber bedeutend schwä- cher, fand ich bei Myrmecophaga tamandua, und es ist somit sichergestellt, dass eine sogenannte Steigbügelarterie nicht bloss bei den bekannten Arten der Chiropteren , Nager”) und Inseetivoren, sondern auch bei den beiden genannten Gattungen der Zahnlosen vorkommt. Die übrigen Genera besitzen sie ganz gewiss nicht, da sie entweder gar keine (Manis) oder eine so@feine Schenkel- spaltung des Stapes (Bradypus) besitzen, dass für den Verlauf einer Arterie von mehr als capillarem Durchmesser kein Platz vorhanden ist. Nur bei den Gürtelthieren, und namentlich bei Dasypus peba, ist die Intereruralöffnung des Stapes gross genug, um einer Arterie mässigen Calibers Raum zu geben ; worüber jedoch bestimmte Angaben fehlen.
Der Tensor iympani des Orycteropus besitzt an der Uebergangsstelle seines Fleisches in die Sehne einen kleinen Sesamknorpel. Das von mir untersuchte Exemplar war so jung, dass eine in späterem Alter stattfindende Ossification des Knorpels sehr wahrscheinlich ist. Der Musculus stape-
dius besitzt keinen Sesamknorpel.
3. Gehörknöchelehen seltener Marsupialia. Berichtigung der Angabe über Perameles. Grosser herzförmiger Knochen an der Sehne des Stapedius bei Phascolomys.
Die Gehörknöchelehen und die Trommelhöhle der Marsupialien zeichnen sich durch einige auf- fallende Einrichtungen vor den übrigen Säugethieren aus. Ich konnte diese Abweichungen in meinem Werke über die Gehörorgane der Säugethiere nicht aufführen, da mir damals nur wenige Geschlech- ter dieser merkwürdigen Ordnung zu Gebote standen. Nach und nach in den Besitz des nöthigen Materials gelangt, kann ich nun erst die erforderlichen Ergänzungen liefern.
Die Eigenthümlichkeiten in der Zusammensetzung der Trommelhöhle wurden bereits sehr um- fassend von R. Owen in dem Artikel „Marsupialia” in der Cyelopedia of Anatomy and Physio- logy geschildert, welchen Angaben ich nur Weniges beizufügen habe.
Dass die Trommelhöhle nicht bloss von den Elementen des Schläfebeins , sondern grossentheils durch eine blasige Auftreibung der Basis des grossen Keilbeinflügels gebildet wird, ist eine Einrich- tung, welehe die Beutelthiere mit den Inseetivoren und mit einigen Gattungen der Edentaten theilen.
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*) Ich kann diesen Arten nach meinen letzten Untersuchungen noch den Fiber zibethieus und den Meriones labradorius beifügen. Bei ersterem wird die Steigbügelarterie wie bei Georychus und Seiurus durch einen knöchernen Canal um- schlossen ; bei letzterem liegt sie frei.
der Trommelhöhle. 33
Nur bei Phascolomys Wabot wird, nebst einem dem Keilbeinflügel angehörigen schalenförmigen Knochenblatte, welches die vordere Wand der Trommelhöhle bildet, noch ein besonderer, vom knöcher- nen Gehörgange getrennter Pauckenknochen (Bulla) zur Begränzung der sehr geräumigen Paucken- höhle verwendet.
Bei einem sehr jungen Exemplare von Halmaturus Bruni tritt an der unteren inneren Wand der Trommelhöhle »ein besonderes und selbstständiges Knochenblatt auf, welches mit dem anstossenden Flügelstücke des Keilbeins die Oeffnung für die Eustachische Trompete bildet. An einem älteren Indivi- duum ist es mit dem vor den seitlichen Hinterhauptsbeinen sichtbaren Abschnitte des Felsenbeins ver- wachsen. Eine kennbare 'Trennungsspur beider finde ich noch bei einem gleichfalls jungen Exemplare von Perameles nasutus, wo das erwähnte Knochenblatt die kleine, hinter der eigentlichen Dulla gele- gene, accessorische Pauckenblase bildet, deren Rudimente auch bei Dasyurus ursinus und Maugei nieht zu verkennen sind.
Alle Beutelthiere ohne Ausnahme besitzen eine kleine obere Nebenhöhle des T’ympanum, welche nur von dem Felsenbeine allein gebildet wird. Sie ist bei den Didelphys-Arten am kleinsten. Bei Halma- lurus besitzt sie eine, aussen am Schädel über dem knöchernen Meatus auditorius externus sichtbare Oeffnung, welche nur durch das darüber streichende Periost verschlossen ist. Der knorpelige Gehör- gang streicht bei Halmaturus elegans an dieser Nebenöffnung vorbei, wodurch es möglich ist, dass Schallstrahlen in das Tympanum gelangen, welche die eigentliche Trommelhaut nieht passirten. Die fibröse Verschliessungsmembran dieser Nebenöffnung steht mittelst eines kurzen von ihrer inneren Ober- fläche ausgehenden Bändehens mit dem Kopfe des Hammers und dem Körper des Ambosses in Verbin- dung. Bei Halmaturus Brunü sehe ich diese Verschliessungshaut nur durch eine feine Knochenbrücke von der eigentlichen Membrana iympani getrennt, so dass es scheint, als wäre ein doppeltes Trommel- fell vorhanden.
Bei den fleischfressenden Beutelthieren bildet der knöcherne Gehörgang einen, weit in die Trom- melhöhle hineinragenden Trichter, dessen erweitertes Ende durch die stark convexe 'Trommelhaut ver- schlossen ist. Der Durchmesser der runden Trommelhaut beträgt bei Dasyurus Maugei 4 Länien, bei Thylacinus cynocephalus 5 Linien. In den pflanzenfressenden Geschlechtern ist das Trommelfell läng- lich oval und viel kleiner, und misst bei Phaseolomys Wabot 2 Linien in der Breite, 22/3 Linien in der Länge. Bei Didelphys Azare und virginiana wird es noch kleiner, und sinkt bei Didelphys myosura und cinerea selbst unter eine Linie Querdurchmesser herab. Eine Ausnahme findet sich bei Phalangista, dessen Trommelfell bei Ph. Cookii und lemurina nahe 4 Linien Durchmesser hat. Die fleischfressenden Beutler zeichnen sich überhaupt durch die Enge des Gehörganges, seine Richtung nach vorn und aussen, durch die Grösse und starke Convexität des Trommelfells, durch die Capaeität der eigentlichen Trom- melhöhle, durch die ‚Verkleinerung der Nebenhöhlen, durch die Kleinheit der Gehörknöchelehen, und die columellenartige Beschaffenheit des Stapes aus, während bei den Pflanzenfressern der Gehörgang weit und kurz, die Trommelhaut plan, die Nebenhöhlen des Tympanum bis in die Jochbrücke ausge- dehnt, die Gehörknöchelehen verhältnissmässig grösser, und der Stapes niemals eolumellenähnlich ge- troffen wird.
Die Labyrinthfenster sind selbst bei den grössten Geschlechtern sehr klein — beim Riesenkanguroo kleiner als beim Eichhörnchen. Findet sich eine hintere Nebenhöhle des Tympanum, wie bei Pera- meles, so ist das runde Fenster in dieser gelegen (wie bei den Viverren).
Die Gehörknöchelehen sind bei den Didelphys-Arten am kleinsten, bei den Phalangern am grössten. Hammer und Ambos zeigen bei allen Gattungen eine auffallende Aehnliehkeit mit den Inseetivoren (be- sonders Erinaceus), nur die Phalanger weichen davon ab, und nähern sich dem Typus der Quadrumanen.
Der Hammer bietet die allgemeine Abweichung dar, dass sein Kopf nieht mittelst eines kurzen Halses, sondern durch ein langes, dünnes Knochenblatt mit dem Griffe zusammenhängt. Die Richtung
Denkschriften d. mathem. naturw. Cl. 5
34 J. Hyrtl. Zur vergleichenden Anatomie
dieses Knochenblattes (welches als ein in die Länge und Breite ausgedehnter Hals betrachtet werden muss) bildet mit jener des Griffes einen fast rechten Winkel*). Seine Länge steht jener des Griffes nicht viel nach. Am kürzesten ist es bei Halmaturus, am längsten bei Phascolomys, Phascolaretos und Perameles. Sein oberer Rand ist bedeutend dieker als der untere, welcher scharf schneidend zuläuft, und dem oberen Rande der 'Trommelhaut zur Anheftung dient. Am hinteren Ende des oberen dicken Randes befindet sich eine rundliche Auftreibung — der Kopf des Hammers — welche seine, einen tiefen einspringenden Winkel bildende Gelenkfläche genau nach oben kehrt, während sie bei allen übrigen, mit einem mehr geradelinigen Hammer versehenen Thieren nach hinten gewendet ist. Da der Kopf eines so gestalteten, wie geknickten Hammers weit vom Griffe nach vorn liegt, so ist es geschehen, dass man ihn für den mit dem Hammer verwachsenen Ambos nahm, und den Ambos, den man doch nicht wegläugnen konnte, für einen Theil des Stapes ansah. In diesen Irrthum ist R. Owen gerathen”*). Er bildet den Hammer von Perameles lagotis als verwachsenen Hammer und Ambos ab, und lässt den wahren Ambos mit dem Stapes zu einem Knochen verschmelzen. Es erscheint desshalb in der Owen-- schen Zeichnung der lange Fortsatz des Ambosses mit dem Köpfchen des Steigbügels spurlos ver- wachsen, während der kleine Fortsatz des Ambosses für den dem Musculus stapedius zugekehrten Insertionspunet dieses Muskels genommen wird.
Ich besitze die Gehörknöchelehen von Perameles lagotis und nasutus, und finde in beiden nur die gewöhnliche von dem Typus der Marsupialien durchaus nicht abweichende Bildung (Taf. IV. Fig. 4.). Da die Gelenkflächen des Hammers und des Ambosses ihre gewöhnlichen Formen bei den Beutelthie- ren umtauschen — der Hammer eine einspringende, der Amboss eine ausspringend-winkelige Facette er- hält — so war der Irrthum, den Kopf des Hammers für den Körper des Ambosses zu halten, um so leichter möglich. — Der untere Rand des bindenden Knochenblattes zwischen Kopf und Griff des Ham- mers geht nach vor- und abwärts in einen langen, gekrümmten (nach hinten eoncaven) Fortsatz über, welcher sich an die vordere Halbscheid des Trommelfellrahmens genau anschmiegt, und mit ihr jenen Falz zur Einpflanzung der Trommelhaut bildet. (Man kann also sagen, dass die 'Trommelhaut mit der Hälfte ihres Contours an dem Hammer befestigt ist.) Der Griff des Hammers ist wie eine Säbelklinge gekrümmt, scharf schneidend, spitzig zulaufend, was im Allgemeinen für alle Beutelthiere gilt, mit Aus- nahme der so viele Abweichungen darbietenden Phalangisten, deren Hammer, durch Verkürzung des oben erwähnten langen und breiten Halsstückes, sich der menschlichen Form nähert, und einen rundlichen, conisch zulaufenden, am Ende spatelförmig erweiterten Hammergriff besitzt. Der Steigbügel von Pera- meles ist ein kleiner, der Vogelcolumella ähnlicher Knochen, welcher aus einem 1 Linie langen einfachen Stäbchen und einer elliptischen Fussplatte besteht. Das einfache Stäbchen verdickt sich etwas gegen die Fussplatte zu, und erhält ein kleines Grübchen, welches jedoch nicht durch und durch geht, und über- haupt nur auf der unteren Seite des Stapes sichtbar ist. — Der Ambos ist bei Perameles ein sehr wenig umfangreicher Knochen, und misst von der Gelenkfläche bis zum Ende seines langen Fortsatzes beiläufig 1 Linie. Seine Richtung ist (wie bei allen Beutlern) von den Lagerungsverhältnissen bei den übrigen Säugern gänzlich abweichend. Da der Hammer seine Gelenkfläche nach oben kehrt, so muss der Ambos die seine nach abwärts wenden. Bei allen übrigen Mammalien (mit Ausschluss der oben genannten Inseeti- vora, Chiroptera und Edenlata) kehrt er sie nach vorn. Der lange Fortsatz, welcher sonst mit der
*) Es kommt diese Abweichung in gleieh hohem Grade auch bei den Gürtelthieren und Chiropteren vor.
##) Oyelopaedia. Marsup. pag. 296. Fig. 121. Im Texte heisst es: ‚this process (a) (long handle of the malleus) is bent upon itself at a right angle; the inner portion is broader and thicker, than that, which is attached to the membrana tympani, and it is anchylosed at its inner extremity by a thin plate of bone (b) to the side of the incus (ec). This little ossicle, which here appears as a process of the malleus, presents a notched artieular surface for the orbieular end (worunter der Ambos zu verstehen ist) of the stapes (e). This portion of the stapes gives of a short process for the attachment of the
stapedius (d), and than is eontinued in the form of a moderately long and slender eolumelliform shaft to the elliptical and slightly expanded base, which closes the foramen ovale.”
)-
der Trommelhöhle. 35
Längenaxe des Trommelfelles parallel geht, beschreibt somit bei Perameles mit ihr einen rechten Win- kel, oder ist horizontal gerichtet. Der kleine Fortsatz — sonst der hintere — wird zum aufwärtsgehen- den, und hängt dureh ein Schleimhautband an die Decke der oberen Nebenhöhle des Tiympanum an. Der horizontal gerichtete lange Fortsatz des Ambosses biegt sich an seinem Ende plötzlich nach innen um, und erweitert sich zu einer kleinen, ovalen, mässig eoncaven Scheibe, welche auf dem Köpfchen des Steig- bügels aufliegt.
Die beiden fleischfressenden Beutelthiere Dasyurus und Thylacinus besitzen, bei der stattlichen Grösse ihres Kopfes, nur sehr kleine Gehörknöchelehen, (Taf. IV. Fig. 2.) Bei Thylacinus eynocepha- lus besitzt der klingenförmige Griff des Hammers nur 3 Linien, bei dem grossen Dasyurus ursinus nur 21/aLinie Länge, das dünne Verbindungsglied zwischen Griff und Kopf erreicht kaum 1/3 Linie Breite, und der Kopf ist nicht grösser als ein Hirsekorn. Der Winkel, welchen Hals und Griff mit einander bilden, ist grösser als 90°. Der den Trommelfellrahmen bildende Fortsatz ist sehr schmal und nur 3 Linien lang. Die Trommelhaut ist stark nach innen eonvex (während sie bei den pflanzenfressenden Arten mehr plan gespannt ist), und der Hammergriff folgt nicht, wie gewöhnlich, der Längenaxe derselben, sondern weicht stark nach vorn ab. Der Stapes ist jenem der Monotremen täuschend ähnlich — ein einfaches Stäbchen mit querovaler Fussplatte. Die Fussplatte ist ihrer Länge nach gebogen, so dass ihre convexe Seite gegen das Tympanum sieht. (Bei den pflanzenfressenden Beutlern mit zwei- und einschenkeligem Stapes findet die entgegengesetzte Krümmung Statt, welche bis zu jener bei Phalangista Cookül von mir beobachteten Form ausartet, wo der Stapes statt seiner Fussplatte eine stark convexe Knochenblase besitzt, welche tief in das Carum vestibuli hineinragt) *). Ein kaum mit freiem Auge sichtbarer Fortsatz unter dem Köpf- chen des Stapes bezeichnet die Insertionsstelle des Musculus stapedius. Der längste Durchmesser der Fussplatte misst bei Thylacinus eynocephalus kaum ®/3 Linien, während er bei einem um die Hälfte klei- neren Hundeschädel das Doppelte beträgt.
Von Phascogale peniecillata besitze ich nur ein höchst unvollkommenes, aus einem Balge genomme- nes Schläfebeinfragment, an welchem sich noch die beiden Fenster — (das ovale mit einem winzigen Deck- knöchelehen, mit einem bis auf einen kaum sichtbaren Höcker redueirten einfachen Schenkelrudiment) — eine offene, 21/g Windungen bildende Schnecke, und drei, durch eine geräumige, in der Säugethierwelt häufig vorkommende Höhle getrennte Bogengänge finden, von welchen, wie bei allen kletternden 'Thieren,
der obere der grösste ist. Bei Phascolomys Wabot (Taf. IV. Fig. 3.) ist die Kleinheit der Gehörknöchelchen noch auffallender
als an den vorausgehenden.
Ein Wabotschädel von 7!/g Zoll Länge und 5 Zoll Breite besitzt nur einen kaum 3 Linien langen Hammer, dessen Griff einen geraden, etwas flachgedrückten Knochenstiel darstellt, dessen auffallende Kürze (nicht ganz 11/a Linie) mit der früher erwähnten eben so merkwürdigen Kleinheit der Trommel- haut übereinstimmt. Die winkelig einspringende Gelenkfläche am Kopfe ist besonders tief.
Der Ambos ist im Körper ziemlich stark (obwohl nur 1/2 Linie breit). Sein langer Fortsatz, wel- cher bei Vergegenwärtigung der natürlichen Lage des Knochens horizontal nach hinten gerichtet ist, trägt auf einem eleganten, rundlichen Säulchen ein sogenanntes Sylvi’sches Beinchen als wahre Apophyse.
Der Stapes hat zwar den Contour eines gleichschenkeligen Dreieckes, aber keine Intereruralöffnung. Die Stelle derselben ist nur durch eine leichte Depression angedeutet. Der mit einem abwärts gekrempten Rande versehene Kopf desselben sitzt nicht symmetrisch auf der Spitze des Dreieckes, sondern erscheint etwas vor die Axe gerückt. Der Muskelansatz des Stapedius ist durch ein sehr scharf vorspringendes
*) Diese Blase habe ich seither auch an Phalangista lemurina (vulpina) und einer unbestimmten Art von den Molukken (viel- leicht Phalungista chrysorrhoa Temm.), von welcher ich nur ein Schädelfragment erhielt, aufgefunden. Bei letztgenanntem Thiere ist die hanfkorngrosse Blase durch eine Scheidewand in zwei Hälften getheilt.
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36 J. Hyrtl. Zur vergleichenden Anatomie
dreieckiges Knochenblatt repräsentirt. Im Ganzen ähnelt der Steigbügel jenem des dreizehigen Faul- thieres, nur ist er kleiner, schlanker, und seine Fussplatte schmäler. Der Steigbügel des Koala ee jenem des Wabot, ist aber noch etwas schmächtiger als dieser.
Der Tensor tympani besitzt keinen Sesamknochen, dagegen der Musculus stapedius einen sehr ausgezeichneten, welcher interessanter Weise viermal grösser als der ganze Steighügel ist. Er hat eine förmlich herzähnliche Gestalt. Die eingebogene Basis des Herzens dient den Bündeln des Stapedius zur Anheftung, die Spitze hängt mit dem Muskelfortsatze des Stapes durch eine fadenförmige Sehne zu- sammen. Der Musculus stapedius liegt frei in der Trommelhöhle; das Sesambein desselben stützt sich am Promontorium zwischen dem runden und ovalen Fenster. Die Fläche, mit welcher das Sesambein aufliegt, ist glatt, und wie die entsprechende Stelle des Promontorium flach, — die abgekehrte rauh und convex. Die Grösse des Sesambeins zur Kleinheit des Steigbügels und seines Muskels ist frappant.
Das bekannte Sesambein im Steigbügelmuskel des Ochsen ist um die Hälfte kleiner, als jenes des Wabot,
der kaum die Grösse eines mittleren Hundes erreicht.
Der gegenwärtige Zustand der Physiologie des Gehörs erlaubt keinen Schluss über die functionelle Bedeutung dieser abweichenden Typen. Interessant ist nur das Factum, welches sich aus der relativen Stellung des Hammergriffes und des langen Fortsatzes des Ambosses ergibt, dass die Bewegungsaxe beider Gehörknöchelchen unmöglich die Weber'sche Linie sein kann, da diese bei den Beutlern fast senkrecht steht, und somit mit dem Hammergriffe, welcher den Einfluss der von aussen kommenden be- wegenden Kraft zuerst erfährt, parallel läuft. Es ist auch sehr schwer, oder geht eigentlich gar nieht an, sich zu denken, dass der Hammer, welcher mit einem die Hälfte des Trommelfellringes bildenden Fortsatze die Trommelhaut einrahmt, und desshalb mit der Trommelhaut Eins ist, eine andere Drehungs- axe haben könne, als eine Queraxe seines Halses, und dass die mögliche Bewegung des Hammers nicht den freien Schwingungen eines zweiarmigen Hebels, sondern einer foreirten Torsion um einen festsitzen- den Fortsatz seines Körpers gleichzuhalten sei. Ein Fingerzeig mehr, dass es allgemach unzulässig er- scheinen dürfte, die statuirten Excursionsschwingungen der Trommelhaut und der Gehörknöchelchen, von denen sich Niemand noch überzeugt hat, ferner gelten zu lassen, und dass die Gelenke der Gehör- knöchelchen nieht zur Fortpflanzung der supponirten Schwingungen dienten (weil es in diesem Falle ge- wiss besser wäre, wenn sie fehlten), sondern lediglich zur Vermittlung der isolirten Bewegung einzelner
Gehörknöchelehen, und dadurch zur Erzielung von Spannungsänderungen in den häutigen Septis der Gehörmedien vorhanden seien.
Erklärung der Abbildungen. Taf. IV. Fig. 2.
Gehörknöchelehen von Thylacinus cynocephalus, fünfmal vergrössert. a. Das dünne Knochenblatt, welches den Kopf des Hammers c mit dem Griffe d fast rechtwinkelig: verbindet.
b. Der lange sichelförmige gekrümmte Fortsatz dieses Knochenblättchens, an dessen concavem Rande sich die vordere Peripherie der 'Trommelhaut inserirt. Figur 3. i Gehörknöchelehen von Phascolomys Wabot, fünfmal vergrössert. a. Der gerade Hammersgrift. b. Der Fortsatz des Halses für die Trommelfellinsertion. + e. Der mit seiner Gelenkfläche direet nach oben sehende Hammerkopf.
d. Der Ambos mit der scharfen Biegung seines langen Fortsatzes, auf welchem das breite Ossieulum Sylvü als Apophyse aufsitzt.
der Trommelhöhle. 37
e. Der grosse herzförmige Sesamknochen des Museulus stapedius. f- Der Steigbügel mit fehlender Schenkelöffnung. Figur 4. Gehörknöchelchen von Perameles, fünfmal vergrössert. Die Uebereinstimmung mit den Formen des Wabot ist bemerkenswerth. Bei beiden ist der Hammer vollkommen rechtwinkelig geknickt. a. Griff. b. Trommelfortsatz des Hammers. ce. Der Steigbügel zeigt am unteren Ende seines senkrechten Stäbchens eine Grube, als erster Versuch einer beginnenden Spaltung.
Figur 5. Ist eine Copie der aus der Cyclopedia of Anatomy and Physiology eitirten Abbildung der Gehör- knöchelchen von Perameles. a. Griff des Hammers.
b. Verwachsungsstelle des Hammers mit dem Ambosse e. d. Muskelfortsatz des Steigbügels e. Figur 6. Die ganz von dem Typus der Marsupialien abweichenden Gehörknöchelchen von Phalangista (chry- sorrhoa?) dreimal vergrössert.
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Ueber.
den seraden, centralen Stoss zweier fester Körper.
Von Adam Burg,
k. k. Regierungsrath und Professor am polytechnischen Institute.
(Vorgetragen in der Sitzung der mathematisch-naturwissenschaftlichen Classe am 17. Februar 1848.)
1. Um die Geschwindigkeiten zu bestimmen , mit welchen zwei gerade und central aufeinander stossende feste Körper, z. B. zwei Kugeln, nach dem Stosse fortgehen, nimmt man bekanntlich ent- weder vollkommen unelastische oder vollkommen elastische Körper an, und betrachtet auf diese Weise eigentlich nur die beiden äussersten Glieder oder Gränzen jener Reihe von Körpern, welche bezüglich ihrer grösseren oder geringeren Elastieität zwischen diesen Gränzen liegen und sich, so weit die Erfah- rung hierüber reicht, wohl diesen Gränzen mehr oder weniger nähern, diese jedoch nach keiner Seite hin vollkommen erreichen.
Eben so bekannt ist es auch, dass man, um die Erscheinungen des Stosses erklären und der Rech- nung unterwerfen zu können, genöthiget ist, anzunehmen, dass alle und selbst die härtesten Körper bis auf einen gewissen Grad zusammendrückbar sind, und dass der Stoss, wodurch eben eine solche Zu- sammendrückung zwischen den beiden betreffenden Körpern stattfindet, nicht in einem untheilbaren Augenblicke vollendet sein kann, sondern dazu immer eine gewisse, wenn auch noch so kleine endliche Zeit erforderlich sei, eine Annahme übrigens, welche keineswegs mit der Erfahrung im Widerspruche steht, indem uns bis jetzt wenigstens keine absolut harten Körper bekannt sind, folglich eine auf solche imaginäre Körper angewandte Rechnung ohnehin nur eine fruchtlose Bemühung sein würde.
Was nun aber die verschiedenen Methoden betrifft, deren man sich in den Lehrbüchern zu bedie- nen pflegt, um auf eine schulgerechte Weise die Geschwindigkeiten der beiden zusammenstossenden Körper oder Kugeln nach dem Stosse, und zwar als Funetion ihrer Geschwindigkeiten vor dem Stosse zu bestimmen, so sucht man entweder mit gänzlicher Ausserachtlassung der während des Stosses in beiden Körpern stattfindenden Formänderungen, indem man sich diese Körper als blosse materielle Punete vorstellt, den D’Alembert’schen Satz darauf anzuwenden, oder man denkt sich, um auf diese Formänderung , so weit es dabei nöthig, Rücksicht zu nehmen, die Zeit, welche auf diese Aen- derung, namentlich auf die Zusammendrückung während des Stosses verwendet wird, in unendlich viele gleiche Theile getheilt, bestimmt die Geschwindigkeitsänderung, welche die beiden Kugeln in die- sen aufeinander folgenden unendlich kleinen Zeit-Intervallen, durch Annahme von eben so vielen zwi- schen beiden Körpern wirkenden unendlich kleinen Druck- oder Spannkräften hervorbringen, und findet endlich durch Summirung dieser unendlichen Reihen die gesuchten Endgeschwindigkeiten der als voll- kommen unelastisch angenommenen beiden Körper. Die erste dieser Methoden, welche sofort von der Annahme ausgeht, dass die Grösse der Bewegung beider Körper nach dem Stosse eben so gross als vor dem Stosse, oder dass der Verlust an Grösse der Bewegung des einen Körpers dem Gewinnste an Grösse der Bewegung des andern Körpers gleich sein müsse, lässt bei Anfängern den ohne weitläufige Deductionen nicht leicht zu hebenden Zweifel über die absolute Nothwendigkeit dieses Gesetzes bestehen,
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während die letztere Methode den mit der Differenzial- und Integralrechnung vertrauten Schüler minde- stens hinsichtlich der Eleganz und Präeision nicht vollkommen befriedigen kann.
Es scheint uns daher, dass sich die nachfolgende Entwiekelungsart, welehe wir von diesen beiden Mängeln frei glauben, und nur auf den einfachsten Bewegungsgesetzen beruht, für den Vortrag am
besten eignen dürfte. 2. Es seien nämlich m und m’ die Massen zweier homogener Kugeln , deren Mittelpunete sich
auf ein und derselben geraden Linie nach einerlei Richtung mit den Geschwindigkeiten ve und v" so bewegen sollen, dass alle Punete der Kugeln mit dieser Geraden parallele Linien beschreiben (die Kugeln also keine rotirende Bewegung dabei annehmen), und zwar sei, wenn m die nachfolgende oder anstossende und m’ die vorausgehende oder gestossene Kugel bezeichnet, v>r, so dass im Augenblicke des Ein- holens oder Begegnens der beiden Kugeln ein Stoss der Kugel m gegen jene m ausgeübt wird, wel- cher so lange dauert , bis die vorausgehende Kugel m der nachfolgenden m kein weiteres Hinderniss mehr darbiethet. Durch die Wirkung und eben so grosse Gegenwirkung zwischen den beiden Kugeln werden die zunächst am Berührungspunete liegenden materiellen Theilchen verschoben oder die äusser- sten Schichten der beiden Kugeln an dieser Stelle so lange zusammengedrückt und dabei die voraus- gehende Kugel m’ beschleuniget und die nachfolgende m verzögert, bis die erstere an ihrer Geschwin- digkeit so viel gewonnen und die letztere an ihrer Geschwindigkeit so viel verloren hat, dass nunmehr beide Kugeln eine gemeinschaftliche Geschwindigkeit u besitzen.
Sind nun beide Kugeln vollkommen unelastisch , so hört von nun an jede weitere Reaction zwi- schen denselben auf, und damit ist dann auch der Stoss selbst vollendet, so, dass sich hierauf beide Kugeln, an welchen die durch den Stoss entstandenen Eindrücke haften bleiben, wie eine einzige Masse m+ m’ mit dieser gemeinschaftlichen Geschwindigkeit « und zwar nach derselben Richtung fortbewegen.
Sind dagegen die Kugeln vollkommen oder auch nur zum Theile elastisch , so entsteht, nachdem die grösste Zusammendrückung und dadurch die Ausgleichung in den Geschwindigkeiten eingetreten , durch das Bestreben, ihre ursprüngliche Form entweder vollkommen oder zum Theile wieder herzu- stellen, eine weitere Reaction zwischen den beiden Kugeln, in Folge welcher die vorausgehende m’ noch weiter beschleunigt und die nachfolgende m noch weiter und zwar so lange verzögert wird, bis diese Formherstellung , so weit diess nach ihrem Blastieitätsgrade möglich, vollendet ist, und die Kugeln sich von einander zu trennen oder zu entfernen beginnen, in welchem Augenblicke dann auch der Stoss selbst in diesem zweiten Falle zu Ende ist. Es treten daher bei allen Körpern , welche nicht absolut unelastisch sind, während des Stosses zwei bestimmt von einander zu unterscheidende Perioden ein, in deren erster die Körper so lange zusammengedrückt werden , bis sie einerlei Geschwindigkeit angenommen haben, und in deren zweiter eine eben so grosse oder geringere Ausdehnung zwischen den zusammengedrückten Theilchen oder Schichten beider Körper stattfindet, bis sie sich mit ver- schiedenen Geschwindigkeiten von einander entfernen.
3. Betrachtet man nun während der ersten Periode die beiden genannten Kugeln (diese mögen vor der Hand als elastisch oder unelastisch angesehen werden), nachdem die Zusammendrückung bereits durch die unbestimmte Zeit £ gedauert hat, und bezeichnet die Grösse der Kraft, welche man sich zwischen den beiden Kugeln in Folge des Zusammenstosses als wirksam denken kann, in diesem Augenblicke durch p, so wie die Geschwindigkeiten beider Kugeln m und m’ mit = und x, so er- scheint die variable Kraft », welche im Momente des Beginnens des Stosses am grössten und am Ende der ersten Periode Null ist, während der darauf folgenden unendlich kleinen Zeit d# als eon- stant, und es nimmt während dieser Zeit die Geschwindigkeit x um dx zu, dagegen jene x um dx ab. so dass nach bekannten Gesetzen
de’ Fat Ar: Wr: PPPENREE gdt, . m m
E23 40 Adam Burg. Ueber den geraden, centralen
oder da 9 eine gewisse (wenn auch unbekannte) Function der von o bis Z wachsenden Zeit £ ist, wenn man nämlich die (uns durchaus unbekannte) Zeit, welche der ersten Periode des Stosses zu- kömmt, mit f bezeichnet, also p = g (f) gesetzt werden kann, auch
de - I Hitundde-_I ed m m
hat, wobei g die Beschleunigung der Schwere ist.
Durch die Integration dieser beiden Gleichungen erhält man, wenn man sich erinnert, dass, ohne die Natur der Funetion 9 (Z) näher kennen zu müssen, das allgemeine Integrale von p (fd) di irgend eine neue Function 9 (Ü) von £ sein müsse , sofort :
I’ O+CwWie-0_I
m m wobei C und (© die Constanten der Integration sind; um diese zu bestimmen, gehen für -o, was
wir durch 4, anzeigen wollen, die Geschwindigkeiten x und x’ in ihre ursprünglichen » und ©’ über, und man erhält sonach aus diesen beiden Relationen
=" — Tg @) md C=r+ 4) m m
so dass, wenn man diese Werthe für C und C substituirt, auch
ER Pe e hl m
=
ud = v+T[P &)— 9 (H] wird. m
Um die vollständigen Integrale zu erhalten, darf man nur bemerken, dass für =f beide Ge- schwindigkeiten = und «’ in jene « übergehen, wenn ? und « die angegebene Bedeutung haben; man erhält sonach aus diesen beiden letzteren Relationen:
ur! + I Wr]... @ Mm
undu=® + Bi Wr]... (&
woraus sofort auch, wenn man die erste dieser beiden Gleichungen mit m’, die letztere mit m multi- plicirt und diese dann summirt
BEBRR eb ei
m-+ m
4. Um ferner auf den zweiten Theil oder die zweite Periode des Stosses überzugehen, wollen wir der grösseren Allgemeinheit wegen die beiden Kugeln nicht als vollkommen elastisch voraussetzen — in welchem Falle die ausdehnende Kraft p genau wieder der vorigen Function $ (f) in allen ihren Werthen von i=o bis t=t' gleich wäre — sondern annehmen , dass die zwischen den beiden Kugeln als wirksam auftretende ausdehnende Kraft durch np», d. i. durch ny(f) ausgedrückt werde, wobei n <1, immer so bestimmt werden soll, dass auch hierbei die Zeit # von Null bis 7 wachsen muss, um die Ausdehnung oder zweite Periode des Stosses zu vollenden, was z. B. für den Fall der voll- kommenen Elasticität für n—=1 stattfindet.
Diess vorausgesetzt betrachten wir wieder die Geschwindigkeiten der beiden Kugeln m und m’ in einem Augenblicke, in welchem die Ausdehnung bereits durch die unbestimmte Zeit t gedauert hat, und nehmen an, dass diese beziehungsweise w und w’ sind, wobei w<u und w>u ist; so werden diese im nächstfolgenden Zeit-Elemente df, erstere um dw verzögert, letztere um dw” beschleunigt, so dass man genau wieder wie in 3. erhält:
(m+m) u=me-+m'v oder u=
centralen Stoss zweier fester Körper. 41
dw’ 1, (d dt und dv = ae 2 (Hd 4 m
m folglich wenn man integrirt: ar RE (Hd+C undv = e_—_ "Io. m m Um die Constanten der Integrationen zu bestimmen, hat man für ?=o sofort =w=u, folglich
C=u— 6) ud O=u+ gl), m m
also wenn man diese Werthe substituirt, und um die Integrationen vollständig zu machen, auch gleich i=t setzt, wodurch « und w’ in jene Geschwindigkeiten V und V’ übergehen, welche die Kugeln m und m’ am Ende dieser zweiten Periode, also auch nach gänzlich vollendetem Stosse annehmen, sofort:
el en E40 Er ZUR) BEER
und V=u+ le Ar] ---@
oder wenn man die eingeklammerten Binome aus den 4 Gleichungen «, ß, «, ß eliminirt, auch V=(n+1)u—v ud V=(n + 1)u—ne....(2 Für den Fall, dass die Kugeln vollkommen unelastisch sind, hat man, wegen n=o, V=V=u; dagegen bei Voraussetzung einer vollkommenen Elastieität, wofür n= 1 wird: V=2 u—v und V=2 u—v wobei « in der obigen Relation (1 bestimmt ist. Für unvollkommen elastische Körper kann der zwischen Null und der Einheit liegende Werth n leicht aus den Gleichungen (2 bestimmt werden, wenn die Geschwindigkeiten vor und nach dem Stosse durch Beobachtung gegeben sind. Schlüsslich folgen noch ganz einfach aus den Relationen « und f: m V=muund m V=mu, also (m+m) u=m V+mV oder mit Rücksicht auf die Gleichung (1: m+mv=mV+mV; ferner eben so einfach m V’+ m V?= mi? + mv? mm (v—v)?
und mu? + mu”—= me’ + mu” — m-+ m
woraus ganz ungezwungen folgt, dass durch den Stoss vollkommen elastischer Körper kein Verlust an lebendiger Kraft eintritt, während durch den Stoss von unelastischen Körpern immer ein solcher Verlust stattfindet, welcher mit der Grösse der Massen m, m’ und der Differenz der Geschwindig- keiten v und v zunimmt. Für unvollkommen elastische Körper ist dieser Verlust an lebendiger Kraft
__ dn?)mm (v—v : 7. m-+ m :
Denkschriften d. mathem, naturw. Cl. 6
dr «9
Ueber
den Charakter der Insecten-Fauna von Südpersien.
Von Vineenz Kollar, wirklichem, und Dr. Ludwig Redtenbacher, correspondirendem Mitgliede.
(Vorgelegt in der Sitzung der mathematisch-naturwissenschaftlichen Classe am 17. Februar 1848.)
Die nachfolgende Aufzählung und Beschreibung einer Partie Inseeten aus der südpersischen Provinz Farsistan, die unser um die Bereicherung der Flora und Fauna von Vorderasien und Ostafrika verdiente Reisende, Herr Theodor Kotschy, in dem Jahre 1842 daselbst gesammelt, hat den Zweck, dem Entomologen ein Bild der Fauna jener, in dieser Hinsicht fast ganz unbekannten, Gegend zu verschaffen, und die Kenntniss der geographischen Verbreitung dieser Thierelasse um einige Schritte zu erweitern.
Die hohen Gebirgsthäler von Schiraz, Gere und Persepolis, obgleich unter demselben Breitengrade wie Cairo (29° N. Br.) gelegen, bieten gleichwohl einen ganz anderen Charakter der Fauna und Flora dar, als die Umgebung der letztgenannten Stadt und des dazwischen liegenden Ara- biens. Schon auf der in dem nördlichsten Winkel des persischen Golfes gelegenen kahlen und felsigen Insel Karak, von wo Kotschy seine Reise (2. Februar 1842) ins Innere von Südpersien antrat, und bei dem drei Tagreisen nordöstlich gelegenen Dalaki (270 Fuss über dem Meere) nimmt man Abschied von der bis dahin vorherrschenden Vegetation und Fauna Arabiens, und macht mit neuen Formen der Flora, und meist anderen 'Thierarten Bekanntschaft. Um Dalaki, berühmt wegen seiner Naphtha-Quellen, dehnt sich auf eine weite Strecke ein Wald von Dattel-Palmen aus, die hier ohne alle Pflege ge- deihen, und die trefflichsten Früchte tragen, mit welchen starker Handel nach Indien getrieben wird. Kotschy ist geneigt anzunehmen, dass hier das ursprüngliche Vaterland der Dattel sei. Wir wollen auf dem beschwerlichen Pfade Daschtestan (Land der Pässe), welcher über fünf Bergterassen vom persischen Meerbusen nach Schiraz führt, nicht lange verweilen, da Kotschy wegen der Eile der Reise mit einer Karawane und wegen Unsicherheit durch räuberische Anfälle auf dieser Tour keine Insecten sammeln konnte, und begnügen uns zu bemerken, dass der höchste Sattel des Gebirges Pir a Zan (das alte Weib), in dessen Nähe der See Deria liegt, sich nach Frasers Messung bis auf 7200 Fuss erhebt, und dass hier auf die, etwas tiefer gelegenen Citronen und Orangen - Pflanzungen bei Kazerun, auf der dritten Bergterasse, ein Wald von Eichen (Quereus persica Jaubert und Spach) folgt, gemischt mit niederem Ahorn und Amygdalus Gesträuch. Die Landschaft hatte noch ein winterli- ches Ansehen (Mitte Februars), ziemlich grosse Schneematten bedeckten den Boden und überraschten nicht wenig Kotschys Begleiter Ali und Hussein, die ihm treu aus Nubien gefolgt, und früher nie ein ähnliches Phänomen gesehen hatten.
Von hier senkt sich der Pfad nach Deschti Arzehn, einem weiten Bergkessel, von mit Schnee bedeckten Felswänden eingeschlossen, von welchen zahlreiche Wasserfälle herabstürzen und an die schön- sten Schweitzer-Landschaften erinnern. Hier sollen in den nahen Eichenwäldern zu Sommerszeit Löwen hausen und den zahlreichen Heerden, so wie den vorüber ziehenden Reisenden lästig werden. Auf den
43
südlichen Abhängen des nord-östlich angrenzenden Gebirges befinden sich ausgedehnte Weinpflanzungen, mit grossen schwarzen und grünliehen Trauben, welche jedoch nicht zur Erzeugung des berühmten Schiraz Weines verwendet werden, sondern den Bewohnern, zu Rosinen getrocknet, als Zukost zum Brote dienen. Man passirt das letzte Karawanserai Char Zeniun an dem Bache Kara Agadsch, wo die höhere Vegetation einen andern Charakter annimmt: statt der Eichen tritt Prunus, Amygdalus scoparia und Pyrus Aronia auf. Nach einem Tagmarsch von ungefähr 9 Stunden gelangt man in die Ebene von Schiraz.
Schiraz (d. h. Löwenbauch) liegt unter dem 29°, 37° N. Br. 50°, 20' 0. L. von Greenwich 4284 Fuss über der Meeresfläche und ist 33 geogr. Meilen von Abuschir oder der östl. Küste des per- sischen Meerbusen entfernt. Es ist ein hohes Thal, dessen Länge von Norden nach Süden 6—8 Stunden, die Breite dagegen von Osten nach Westen nur 3 Stunden beträgt, ringsum von 4000 — 6000 Fuss hohen fast ganz kahlen Bergen eingeschlossen, die nur theilweise mit niederem Gesträuch bekleidet sind. Die Thalebene hat eine kaum merkliche Senkung nach Süden hin, wo am äussersten Ende der Salzsee Nemek Deria von ungefähr 6 Meilen im Umfange liegt. Alles Land ist sorgfältig bebaut, und wird durch oft dreifach übereinander liegende unterirdische Canäle, Kerises genannt, während des regen- losen Sommers bewässert. Das Clima von Schiraz ist vom December bis Februar winterlich, zu- weilen sogar mit Schneegestöber, doch ohne Fröste. Die Citrone gedeiht nur noch in den kleinen Gärt- chen, die man in der Mitte eines jeden Hauses mit einer Rosenlaube und einigen Jasminbüschen und Weinreben bepflanzt antrifft. Im März, April und Mai ist die Temperatur angenehm und erquikend, vom Juni bis September ist die Hitze am Tage oft drückend, erst gegen Abend wird es kühler, am herr- lichsten sind die Morgen. Es regnet von Anfang März bis Ende October gar nicht, wesshalb auch schon Mitte Juni alles ein gelbes und verdorrtes Ansehen dort bekommt, wohin die wohlthätigen Wasserleitun- gen nicht reichen. Eine Ausnahme machen die Gärten von Schiraz, es sind die üppigsten, die Kotschy im ganzen Orient gesehen; sie liegen in der nördlichsten Spitze des Thales, am Fusse des pflanzenreichen Schneeberges Kuh Barfi, der mit seinen erfrischenden Alpenlüften eine zu seinen Füssen liegende, wahrhaft paradisische Vegetation anhaucht. Alle Arten von Obstbäumen, hohe Rosen- gebüsche- lauter Centifolien-, Reben, die wegen der grossen Hitze im Juli und August in zwei Fuss tiefen Gruben gezogen werden, Pappeln, Weiden, Cypressen, Maulbeerbäume, Granatbäume, und der persische Mandelbaum, Amygdalus persica, Fraxinus lentiscifolia Desf., Acer velutinum Boiss. und ein eingeführter Pinus machen den Haupttheil der höheren Baumvegetation aus.
Als Kotschy in Sehiraz ankam (Mitte Februar) hatte noch alles ein winterliches Ansehen und es war für Sammeln von Pflanzen und Inseeten noch zu früh. Um keine Zeit zu verlieren, begab er sich nach dem etwas tiefer in südwestlicher Richtung gelegenen Thale Geri, wohin der Weg zuerst durch einen schmalen Gebirgspass am Flusse Kara Agadsch, dann über Tengi Lora und den Berg Boschum führt, drei Tagereisen von Schiraz, am Gebirge Saardo gelegen. Die Berglehnen um das Thal sind mit Ahorn, Mandelbäumen- diese eben in vollster Blüthe-, mit Myrthen und Eichen bedeckt, welche letztere vorzüglich gute Galläpfel liefern. In einem hohlen Mandelbaume fand der Rei- sende die Saturnia Pyri, den grössten europäischen Nachtfalter, welcher bekanntlich auch bei uns auf Pfirsich-, Mandel-, Birn- und Nussbäumen lebt und dort wahrscheinlich die südlichste, wie bei uns die nördlichste Grenze seines Verbreitungs - Bezirkes erreicht. Eine ihm nah verwandte Art Saturnia dasypygos Klir. haben wir so eben aus China kennen gelernt. Um Geri, welches wegen seiner tieferen und südlicheren Lage ein milderes Clima hat als Schiraz, sieht man wieder einzelne Dattelpalmen, deren Früchte aber nicht zur Reife gelangen. Besonders reich ist die Landschaft an Citronen, Apriko- sen-, Birn- und Apfelbäumen; im Freien wächst wild ein hoher Strauch von Zyziphus. Der er- wähnte Fluss Kara Agadsch fliesst raschen Laufes durch das Thal und vereinigt sich mit einem
zweiten aus Süden kommenden bedeutendem Bache, der. laues salziges Wasser führt. 6 *
4 | Vincenz Kollar und Dr. Ludwig Redtenbacher
Die verschiedenen Seitenthäler dieses Hügellandes sind wüst und öde, von einer Unzahl von Scor- pionen bewohnt und werden zur Sommerszeit von den Einwohnern gemieden, da der Stich dieser Thiere Hirtenkindern nicht selten den Tod verursacht. Die Flora um Geri hat eine überraschende Aehn- lichkeit mit jener von Aleppo und auch unter Inseeten kommen viele syrische Arten vor. Mit Ende März, wo die meisten Pflanzen verblüht hatten und zu welken anfingen, wurde der Rückweg nach Schiraz angetreten. Nach kurzem Verweilen (bis zum 10. April) wurde über Zergun (4800 Fuss über dem Meere) eine Exeursion zu den berühmten, zwei kleine Tagereisen in östlicher Richtung liegenden Ruinen von Persepolis unternommen. Diese historisch merkwürdige Gegend von dem Flusse Benamir (Araxes) durchschnitten, bietet dem Naturforscher eine karge Ausbeute; sie ist kahl und stellenweise sumpfig; aber in einem höheren Thale Tscha Mana (die schöne Weide) genannt, ist eine reiche Ve- getation, von vielen Insecten umschwärmt. ;
Den 25. April kehrte man wieder in das Standquartier nach Schiraz zurück, von wo kleinere Ausflüge nach Nagsch hinter Gassera Bonazer in dem südlichen Theile der Schirazer Ebene unternommen wurden. Am vierten Mai wurde der Kuh Barfi, Schneeberg von Schiraz, den man auf 6000 Fuss über dem Meere schätzt, bestiegen. Er hat eine sehr üppige Vegetation; um die Schnee- behälter, von wo der Schnee nach Schiraz gebracht wird, wächst sehr häufig die Fritillaria impe- rialis und auf dem Gipfel wird man von einer, der europäischen sehr ähnlichen, Alpenflora überrascht. Ungefähr über dem ersten Viertel der Bergeshöhe, in einer wasserreichen Schlucht, durch welche der Fusspfad führt, wurden viele Schmetterlinge gesammelt. Die übrigen Ausflüge im Verlauf des Monats Mai erstreekten sich auf den Kuh Sabst Buschom, eine Tagereise südlich von Schiraz und auf den Kuh Ajub (Hiobs-Berg) nördlich hinter der Ebene von Persepolis. Anfangs Juni bestieg Kotsehy den Kuh Delu, dessen Höhe er nach seinen Vegetations-Verhältnissen auf 7500 Fuss schätzt. Ungefähr 500 Fuss unter dem Gipfel, in der Region der Astragali, in der Nähe halb-aufgethauter Schneefelder wurde das Zelt für mehrere Tage aufgeschlagen. Sowohl auf den Astragalen, als an den feuchten Stellen um die Schneefelder wurden mehrere Käfer-Arten gesammelt; Schmetterlinge zeigten sich nur in den niederen Schluchten.
Sowohl Pflanzen als Insecten stimmten mit jenen von dem Kuh Barfi überein.
Die letzte und zugleich beschwerlichste Tour unternahm Kotschy am 8. Juli nach der Alpe Kuh Däna im Lande der Bactrier, die er auf 10.000 Fuss und den höchsten Gipfel über der Tschischme Pias (Zwiebel-Quelle) sogar noch um 2000 Fuss höher schätzt. Der Weg dahin geht durch die Ebene von Persepolis, Beza, Dusekurd zu dem steilen Posan Pyr. Das letzte Lager wurde am 28. Juli in einer Höhe von 10.000 Fuss aufgeschlagen und der höchste Gipfel am 2. August erstiegen. Die Vegetation beschränkt sich daselbst auf reine Alpenformen und die Fauna besteht in einigen kleinen Carabieinen. Ein räuberischer Anfall der Bactrier nöthigte den Reisenden zu einer schnelleren Rückkehr als beabsichtigt war, gleichwohl wurden die Beschwerden der Reise und die bestandene Gefahr mit so manchen bis dahin nieht gesehenen Formen aus der Thier- und Pflanzenwelt gelohnt. Der Rückweg führte über Ardakum zu dem in Persien berühmten Weinbergen von Chollar: Stöcke von drei Fuss im Umfange heissen dort Dschemschid-Stöcke nach dem Erbauer von Persepolis (siehe von Köchels Beilage zur allgemeinen Zeitung 9. Februar 1844).
Wir haben geglaubt, diese in Hauptumrissen skizzirte Schilderung von der physikalischen Beschaf- fenheit und den Veßetations-Verhältnissen des Landes, zu dessen Fauna wir diesen kleinen Beitrag lie- fern, vorausschicken zu müssen, damit der für die geographische Verbreitung der 'Thiere sich interes- sirende Leser einen Anhaltspunkt habe, nach welchem der Charakter dieser Fauna zu beurtheilen ist. Dass die Temperatur eines Landes einen wesentlichen Einfluss auf seine Erzeugnisse ausübe, ist eine ausgemachte Thatsache; dass aber die Temperatur -Verhältnisse nicht bloss von der grösseren oder ge- ringeren Entfernung der Länder vom Aequator, sondern auch von ihrer Erhebung über der Meeres-
über den Charakter der Inseeien-Fauna von Südpersien. 45
fläche abhängen ist ebenfalls durch die Erfahrung erwiesen. Da Südpersien, ein über 4000 Fuss hohes Gebirgsplateau ist, mit einzelnen sich bis über 10.000 Fuss erhebenden Alpenkuppen, so war zu ver- muthen, dass es eine andere Fauna als die unter gleichem Breitengerade liegenden aber flachen Gegen- den des nördlichen Arabiens und Aegyptens haben müsse; diese Vermuthung ist nun durch die Erfah- rung bewährt worden. Nicht arabische und ägyptische Formen, welche der subtropischen Zone ange- hören, sondern syrische und südeuropäische Arten machen die Mehrzahl der daselbst vorkommenden Gliederthiere aus und sind daher der wärmeren gemässigten Zone zuzurechnen. Für die Erzeugnisse dieser Zone hat man, da sie sich hauptsächlich auf dem alten Continente über die Küsten des mittel- ländischen Meeres ausbreiten, den Namen von diesem Meere entlehnt, und nennt die dahin gehörige Fauna „Mediterran-Fauna” so wie die Flora „Mediterran-Flora.” Wir nehmen keinen An- stand die Inseeten Südpersiens zur Mediterran-Fauna zu rechnen, da von den 206 daher stam- menden und von uns untersuchten Arten 156 bereits bekannte und zu diesem Gebiete gehörige die übri- gen 50 zwar neue und dem Lande eigenthümliche Formen, aber demungeachtet den Arten der erwähnten
Mediterran-Fauna zunächst verwandt sind.
Coleoptera = 26. Calathus melanocephalus | 46. Acmaeodera cuprifera Carabiei. Fab apa abr. ory
1. Cymindis dorsalis Fischer. 27. Anchomenusprasinus Fabr.| #7. Capnodis miliaris Klug. 2. „ imperialis Zoub-| 28. yy levis Ziegler. 48. w porosa Klug.
koff. 29. Amara trivialis Gyllh. 49. » anthracina Fal- 3. Brachinus Bayardi Solier.| 30. Acinopus ammophilusSteven. dermann. 4. ,, immaculicornis Dejean.| 31. Harpalus eribricollisSteven. 50. Chalcophora quadrimacu- 5. „ glabratus Dejean. 32. = subquadratus lata Redt. ©) 6. Scarites arenarius Bonelli. Dejean. 51. „ quadrioculata fr planus Bonelli. 33. Pr cneus Fabr. Kollar. 8. Ditomus cephalotes Dejean. | 34. „». mazillosus Steven. | 97. Polycesta egyptiaca Linne. 9. » distinelus Dahl. 35. Stenolophus discophorus 53. Anthazia ephippiataRedt.") 10 » talpa Redt. ©) Fischer. 54. „ angustipennis Klug. 11 a spheerocephalus. 36. Bembidium rupestre Fabr. 55. Sphenoptera derugata
Olive. LE Redt. ©) 12. Carabus paphius Redt. RUE
col. Syrie. 37. Trochalus lateralis Fabr. klateride.
13. Calosoma sericeum Fabr., 7° Laccophilus minutus Fabr. | 56. Cardiophorus rufipes Fahr. 14. Nebria Kotschyi Redt. ©) Staphylini. 57. Agriotes pilosus Fabr. 15... Heydenii Dejean. | 39. Aleochara nitida Grav. iuridan
16. Chlaenius spilotus Fabr. 40. Ocypus pieipennis Megerle. 17. $ festieus Fabr. 41. Philontus sanguinolentus 58. Condylops Krichsonü
18. m nigricornis Fabr. ER Redt. ©)
19. e vestitus Fabr. 42. Picderi Ritörälie’ Grav. 59. Malachius bipustulatus 20. " ceruleus Steven. Fabr.
28. r persicus Redt.©) Buprestide. 60. ® ephippiger Redt. 22. Sphodrus planus. Fabr. 43. Julodis euphratica Gory. col. Syrie.
23. » püeicornis Dejean.| 44. » punctato - costala | 61. Dasytes trifasciatus Redt.C) 24. Calathus eisteloides Illig. Audouin. 62. Anthodromius variabilis
25. ® fuscus Fabr. 45. „ globithorax Steven. Redt. ©)
46 Vincenz Kollar und Dr. Ludwig Redtienbacher Clerii. 96. Dorcus parallelepipedus 130. Cleonus anzius Schoenh. 63. Clerus mutillarius Fabr. Fabr. 131. Cleonus eretaceus Redt. str en Melasoma. 132. Larinus maculatus Fal-
64. Apate capucina Fabr. Palpicornia.
65. Helophorus grandis Illig 66. Hydrophilus caraboides Fabr.
67. Hydrous pieipes Fabr. Histeroides.
68. Hister sinuatus Paykull. 69. ,. semipunctatus Fabr.
70. Saprinus eneus Fabr. Fi. = metallicus Fabr.
Lamellicornia.
72. Alteuchus pius Illig. 73. Gymnopleurus morbillosus Fabr.
74. Sisyphus Schefferi Fabr. 75. Onitis Menalcas Fabr. 76. Copris paniscus Fabr. 77. Oniticellus pallipes Fabr. 78. Onthophagus Schreberi
Fabr. 79. wi, taurus Fabr. 80. »„ Auchenia Redt.Ü) 81. „» fissicornis Steven.
82. Trox sabulosus Fabr. 83. Aylotrupes monodon Fabr. 81. Er punctatus Fabr. 85. Rhizotrogus vulpinus Schoenh. 86. Anisoplia leucaspis Steven. 87. re syriaca Burm. 88. Amphicoma _bimaculata Redt. ©') 89. Glaphyrus Serratule Fabr. 90. » ozypterus Pallas. 91. » micans Falder-
mann. 92. Cetonia armeniaca Man- nerh. 93. » Trojana Burm.
94. » quadrata Gory. 95. r cinctella Steven.
97. 98.
1235.
126.
127. 128.
129.
Pimelia monilifera Solier. Thriptera persica Redt. ©”)
. Adesmia enea Redt. (*)
» tenebrosa Dejean.
. Akis subtricostata Redt. (*) . Tentyria alpina Redt. ©) . Mesostena puncticollis Solr. . Hyperops parvus Solier.
» . PygmeusBedt. (*)
. Dlaps halophila Fischer.
„ laticollis Redt. (”) Tenebriones.
. Tenebrio molitor Fabr. . Boros elongatus Herbst.
Cistelidae.
. Cistela nigrita Fabr. » Omophlus lepturoides Fab.
Bi picipes Fabr. Lagridae.
. Lagria hirta Fabr.
Meloidae.
. Mylabris pallido-maculata
Redt. €*) „ ezxcellens Redt. (”) » Klugü Redt. © „ maculata Oliv. » Trieingulata Redt.®) „ colligata Redt. ©”) » Husseinü Redi. ©)
. Lytta syriaca Foabr.
„ segetum Fabr.
. Lydus preustus Redt. ©”) . Zonitis fulvipennis Fabr.
Oedemeridae. Nemognatha chrysomelina Fabr.
Curculionides. Bruchus sexsignatus Redt. col. Syrie. » Acacie Klug.
Psallidium subaeneum Redit. ©)
Cleonusleucopterus Fischer. |
dermann.
133. a Cirsii Steven. 134. Sphenophorus piceus Fabr. Longicornes.
135. Prionus persicus Redt. €”)
136. Osphranteria suaveolens Redt. ©)
137. „ eoerulescens Redt.C)
138. Cartallum rufieolle Fabr.
139. Clytus siculus Gory.
140. Nyphona saperdoides
Ziegler.
141. Phytoecia Euphorbie De- jean.
142. Agapanthia Asphodeli Latr.
143. Leptura bicolor Redt. °)
Chrysomelinae.
144. Adimonia littoralis Fabr.
145. y% Absynthü Fahr.
146. Galleruea Nymphe® Fabr.
147. % quadrimaculata Redt. ©)
148. „ nigriventris Redt.€”)
149. Chrysomela graminis Fabr.
150. „ marginala Fabr.
151. Enitomoscelis Adonidis
Fabr.
152. PlagioderaArmoracieFabr.
153. Colaphus tibialis Redt. €*)
154. Labidosiomis Taxiecornis Fabr.
155. Mr lineola Reedt.
col. Syrie.
156. Macrolenes sexmaculata
Fabr. Clavipalpi.
157. Lithophilus connatus Fabr. 158. Phalaerus corruscus Fabr. Aphidiphagi.
159. Coceinella hteroglyphica
Fabr. 160. Seymnus marginatus Pay- | kull.
über den Charakter der Insecten-Fauna von Südpersien. 4%
Beschreibung der neuen Arten:
1. Ditomus talpa Redt. Niger, fortiter punctatus, thorace transverse-cordato, angulis postieis acu- tis, elytris punctato-striatis, interstitiiss parce subseriatim punctatis, antennis, palpis pedibusque brun- neis. Long. 5
Ditomo spherocephalo proxime accedens, sed thoraeis angulis postieis latis, acutis, elytrorumque interstitüs sub-biseriatim punctatis sat distinetus.
2. Nebria Kotschyi. Bedt. Pallide — testacea, coleopterorum disco nigro, interstitio secundo, tertio quartoque in medio, basi apiceque, interstitio sexto in medio pallide — testaceis. Long. 8 ‘
Nebrie arenarie statura simillima, elytris profunde punctatostriatis aliterque coloratis distineta.
3. Chlaenius persieus. Bedt. Capite thoraceque viride-eyaneis, illo obsolete punctato, hoc cordato, subtiliter rugoso, punetis sparsis majoribus impressis; elytris obseure caerulescentibus, pilis flavescentibus dense obtectis, punctato-striatis, interstitiis subplanis, subtilissime punctatis; antennis pedibusque testa- ceis. Long. 6
4. Chaleophora quadrimaculata. Redt. Nigra, thorace densissime rugoso-punctato, maculis qua- tor ante medium plagaque longitudinali media laevigatis; elytris subtiliter rugosis, maculis parvis nume- rosis, in medio et ad basin faseiatim dispositis, maculasque duas ovales nudas ad basin includentibus, ornatis. Long. 12'"— 16‘
5. Anthazia ephippiata. Redt. Nigro-eaerulea, thorace untrinque postice impresso lateribus aureis; elytris aureis macula magna scutellari, aliaque obeordata cum seutellari cohaerente nigro eoeruleis. Long. 2%
Colore Anthaxie candenti aflinis, statura autem, magnitudine elytrorumque sculptura Anth. salicis simillima. —
6. Sphenoptera derugata. Redt. Aenea, supra obscurior, capite thoraceque subtiliter punetatis, hoc foveola anteseutellari impressa; elytris apice integris, laevigatis, vix rugosis, striato-punetatis, interstitiis sub-tilissime punctatis. Long. 8
Sphen. coraeine Stev. affınis, elytris levigatis autem przeeipue distineta.
Condylops. Redt.
nov. gen. e fam. Malacod.
Antennae distinete 11-artieulatae, ante oculos, ad marginem anteriorem capitis insertae, maris fla- bellatae, feminae peetinatae. Caput trigonum, oculis protrusis, fronte excavata in mare quinque-tuber- culata. Labrum transversum, antice rotundatum mandibulas obtegens. Clypeus longitudine labro zqualis, transversus, in medio transverse impressus. Palpi filiformes, maxillares artieulo quarto secundo dimidio, tertio plus duplo longiore, acuminato, apiee truncato. Labium ligula apice rotundata palpis paulo bre- vius. Segmenta abdominalia cornea, in medio membranacea. Tarsi quinque-artieulati, unquiculis appen- dice membranaceo angusto. —
7. Condylops Erichsonü. Redt. Supra niger, capite, thoracis marginibus, faseia media lata ely- trorum, sutura margineque laterali flavis, antennarum dimidio, pedibus elytrorumque apice rufo -Navis Long. 1%
Femina prater antennas peetinatas, oculis minus protrusis, fronte non tuberculata, maecula ver- ticali bieuspi, thoraeisque limbo flavo, latiori cognoseitur. —
8. Dasytes trifaseiatus. Redt. Obscurus aeneus, antennis obtuse serratis, longe nigro-pilosus, elytris pilis griseis adpressis obteetis, faseiisque tribus denudatis, sutura interruptis. Long. 2 ‘
48 Vincenz Kollar und Dr. Ludwig Redtenbacher
Anthodromius Redt.
nov. gen. e fam. Malacod.
Antenne 11-artieulatae, artieulis quinque ultimis clavam breviter serratam formantibus, ad margi- nem anteriorem oculorum inserte. Caput inter thoracis marginem anteriorem retractum. Labrum cor- neum, transversum, antice rotundatum. Clypeus membranaceus, transversus, longitudine labro zqualis. Mandibulae simplices, apice bifidae. Maxille mala interiore angusta, exterioris basin parum superante, mala exteriore lata, submembranacea, brevi, apice rotundata; palpis quadriarticulatis, filiformibus: ar- tieulo primo minuto, sequentibus longitudine subz@qualibus. Labium ligula apice bisinuata, angulis rotun- datis, barbatis, palpis triartieulatis, filiformibus, articulo secundo tertio longitudine subequali. — Seutellum distinetum. Abdomen segmentis sex compositum, anali minuto. Tarsi quinque-artieulati, unqui- eulis bifidis, appendice membranaceo nullo.
9. Anthodromius variabilis. Redt. Niger, pilosus, capite thoraceque rarius subtiliusque, elytris forte, profunde punctatis; tibiis, tarsis elytrorumque margine laterali ferrugineis. Long 2 — 272
Var. Niger, elytrorum limbo laterali apiceque, antennis pedibusque ferrugineis.
Var. Niger, elytris pedibusque flavo ferrugineis.
10. Onthophagus Auchenia Redt. Niger; tibiis antieis quadridentatis, dente primo quartoque minutis rotundatis; elypeo subemarginato, thorace subtiliter punetato nitido; elytris subtilissime striato punctatis, interstitiis planis, parce squamoso-punetatis, opaeis. Long. 472’ — 47a
Mas. capite linea elevata transversa, utrinque cornu reeto terminata, thorace antice retuso, tri- tubereulato, tubereulo medio alto, apice rotundato.
Femina capite linea transversa parum elevata, tritubereulata, tubereulis acutis, thorace inermi.
Onthoph. Camelo affınis, sed linea elevata antefrontali nulla, thorace in mare tritubereulato, in femina inermi facile distinguendus.
11. Amphicoma bimaculata. Redt. Subtus nigra, densius albo-einerea supra parce pilosa, capite, thorace seutelloque violaceis, elytris nigro-aeneis, macula testacea ad humerum, pedibus viridi-@neis. Long. 5.‘
Amph. hirsute Burm. aflinis, sed paulo minor et pr&ter elytrorum colore, angulo suturali acuto, facile destinguenda.
12. Thriptera persica. Redt. Nigra, pilis brevibus, hispidis parce adspersa; capite thoraceque subtiliter denseque tubereculatis; elytris ovato-globosis, subtilissime tubereulatis, tubereulis magnis rotun- datis, seriatim dispositis a basi ultra medium ornatis. Lon. 6 — 7"
13. Adesmia aenea. Bedt. Nigro-aenea, eapite thoraceque subtilissime parceque punetulatis; ely- tris ovatis, costis duabus elevatis, laterali dupliei, interstitüs transversim tubereulato-rugosis; tibiis fortiter compressis. Long. 8‘
14. Akis subtricosiata. Redt. Nigra, nitidula; thorace antice profunde emarginato, margine laterali lato, reflexo, plicato, angulis postieis spinosis; elytris elongato-ovatis, postice gibbis, dorso plano, tricostatis: ecosta prima abbreviata, post medium ineipiens et longe ante apicem desinens, costa se- eunda et tertia subapproximate, integr®, tertia basi apiceque parum abbreviata. Long. 11‘
15. Tentyria alpina. Redt. Nigra, nitida; eapite fortius, thorace subtilissime punetulatis, hoc transverso, undique marginato, lateribus rotundato, postice vix angustato, margine basali subbisinuato, angulis obtusis; elytris oblonge-ovatis, convexis, subtilissime punetulatis, eorrugatis. Long. 9 — 10
16. Hyperops pygmaeus. Redt. Obseuro-brunneus; capite thoraceque dense punctulatis, hoc lati-
tudine vix longior, subcordatus, foveola antescutellari impressa; elytris elongato-ovatis, striato-punctatis, interstitiis non punetatis. Long. 2 %'"
4
über den Charakter der Insecten-Fauna von Südpersien. 49
Hyp. parvo Solier affinis sed multo minor et thorace foveolato elytrisque brevioribus striato-puneta-
tis bene distinguendus.
17. Blaps laticollis. Redt. Nigra, nitidula, subtilissime punctulata; thorace transverso, antice posticeque truncato, lateribus parum rotundatis, angulis posticis subreetis, apice rotundatis; elytris (in mare elongatis, eylindrieis in femina elongato-ovatis) apice acuminatis; femoribus antieis dentatis. long. g 16 9 13"
18. Mylabris pallidomaculata. Redt. Nigra, nitida, capite thoraceque fortiter denseque punetatis; eoleopteris flavo-testaceis, maculis novem pallidis, tribus suturalibus, sutura anguste nigricante inter- ruptis. Long. 8°
19. Mylabris ewcellens. Redt. Nigra, pilosa, capite thoraceque fortiter denseque punctatis ; elytris dense rugoso-punctatis, lineis tribus elevatis maculisque sex magnis stramineis : tribus subrotun- datis ad suturam, prima in basi, secunda ante medium tertia ante apicem, tribus ad marginem latera- lem cum illo connexis, magisque difformibus. Long. 14
20. Mylabris Klugü. Redt. Nigra, einereo-villosa; elytris glabris, rubris, maculis rotundis novem nigris, flavo-einetis: prima in medio basis, due ante medium, tres in medio, tres ante apicem, plus minusve confluentes; pedibus rubris, femorum basi, tibiarum apice, tarsisque nigris. Long. 12‘
Mylabris Argus Mus. Vindob. antea.
21. Mylabris trieingulata. Redt. Nigra, pubescens, elytris profunde retieulato-punctatis, lineis elevatis tribus, flavo-rubris faseiis tribus subundulatis nigris: prima angustior paulo post basin, mar- ginem lateralem non attigens, secunda fere in medio, tertia apicem oceupans. Long. 10‘
22. Mylabris colligata. Redt. Nigra, pubescens, thorace dense punctato, in medio canalieulato ; elytris latis, ochraceis punctis duobus post basin, fascia lata, undulata, in medio apiceque nigris Long. 10‘
23. Mylabris Husseinii. Redt. Nigra, pubescens, thorace parcius punctato, in medio earinato ; elytris angustis, ochraceis, maculis duabus rotundis post basin, faseia angusta undulata in medio apice- que nigris. Long. 8‘
N. B. Cum quibusdam varietatibus Myl. tripunetate valde convenit, sed elytris quidem densissime non vero granulato-punctatis, maculaque apicali in medio rotundata, nunquam exeisa bene distinguenda.
24. Lydus praeustus. BRedt. Niger, nitidus, parce pubescens, macula frontali maculaque laterali in thorace sanquineis, elytris rubro-testaceis , apice nigris. Long. 10 — 13
25. Psallidium subaeneum. BRedt. Nigrum, sub-@neum, corpore subtus argenteo-squamulato; ca- pite rostro suleato, fronte eonvexa; thorace latitudine paulo breviore, lateribus zequaliter rotundato, supra leviter convexo, in disco pareius, ad latera densius punctato; scutello triangulari, polito; elytris in mare elongato-, in femina oblongo-ovatis, profunde punctato-striatis, interstitüs dense granulatis, postice setis brevibus seriatis et in mare plerumque squamulis einereo-argenteis obsitis. Long. 4 ‘'
26. Cleonus crelaceus. Redt. Antennis artieulo secundo funiculi primo multo longiore ; rostro apice attenuato, supra acute carinato; oblongo-ovatus, squamositate densissima unicolori eretacea obteetus, elytris profunde punctato-striatis, striis hine inde einereo-maculatis; rostri apice, oculis, unquieulis tar- sorum tibiarumque apice atris. Long. 7
27. Prionus persieus. Redt. Nigro-piceus, punetulatus, subtus pubescens; thorace utrinque trispi- noso, spina media longa atque antica recurvis; elytris laevigatis, subtiliter punetulatis, lineis elevatis nullis; tibiis omnibus compressis, latis. Long. 16 — 18
A Priono coriario F. et brachyptero Fald. elytris subtiliter punetulatis, non rugoso-punctatis nee lineig elevatis instruetis, tibiisque latis, compressis pr&eipue distinetus.
Denkschriften d. mathem. naturw. Cl. 7
50 Vincenz Kollar und Dr. Ludwig Redtenbacher
Osphranteria Redt.
nov. gen. e fam. Cerambye.
Mandibulae reetae, apice parum incurvae. margine interno edentato. Maxille mala interna brevi, barbata, externa longissima, cornea, mandibulas superante, apice penicillata, palpis labialibus multo minoribus, filiformibus, quadriarticulatis: artieulo primo longo, secundo tertioque brevibus, transversis, quarto duobus precedentibus paulo longiore, apice obtuso. Labium mento corneo, semi-rotundato, ligula profunde emarginata, apice longe barbata, palpis magnis, triartieulatis, artieulo seeundo tertioque lon- gitudine fere qualibus, hoc apice dilatato, oblique truncato. Antenne 11-artieulate, eorporis longitu- dine, artieulis eylindrieis, secundo brevissimo, tertio longissimo. Thorax longitudine parum latior, la- teribus rotundatis non, aut obsolete uni-tubereulatis, disco convexo, quali. Seutellum acute triangu- lare. Elytra latitudine baseos quadruplo longiora, apicem versus sensim angustata, apice singulatim rotundata. Pedes simplices, femoribus antieis parum clavatis, postieis elytrorum apicem vix longitudine superantibus. —
28. Osphranteria suaveolens. Redt. Capite thoraceque rufobrunneis, fortiter rugoso-punctatis, elytris subtiliter densissimeque punctatis, lineis duabus subelevatis, holosericeis , rufo-testaceis; pedibus brunneis, femoribus posterioribus fuscis; antennis rufotestaceis. Long. 12‘
Genus hoece ab affıini genere Aromia, mandibulis edentatis, maxillarum structura, mento semiro- tundato, thorace supra quali, lateribus vix tubereulatis bene distinguendum.
29. Osphranteria eoerulescens. Bedt. Nigro-coerulea, elytris subtiliter, capite thoraceque fortiter rugoso-punctatis, corpore subtus argenteo-holosericeo. Long. 8“ — 10“
Mandibulis edentatis, thoracis, corporis, pedumque structura cum Osph. graveolenti convenit, sed maxillarum mala externa articuloque primo palporum discedit.
30. Leptura bicolor. Redt. Nigra, pilosa, capite dense thorace parcius punctato, canalieulato, nitidulo; elytris apice truncatis, vage punetatis nitidis, pilis brevibus flavis vestitis, rufo-testaceis. Long. 8°
Corporis partium structura feminae Lept. unipunctatae simillima, sed major, elytris unicoloribus apice trincatis non rotundatis facile distinguenda.
31. Galleruca quadrimaculata. Redt. Antenne sub 12- artieulatae: artieulo seeundo minuto, ter- tio quartoque longis, z»qualibus ultimo appendice articuliformi aueto; nigra, fortiter punctata; thorace transverso, postice rotundato, supra late canalieulato, foveolaque lata, profunda utrimque impresso ; elytris luride-viridibus, macula axillari alteraque apicali flavis notatis. — Long. 2%‘
32. Galleruca nigriventris. Bedt. Flavo-testacea, oculis, peetore abdomineque nigris aut piceis, ano rufescente; antennis artieulo primo magno, secundo minuto, tertio quarto longitudine quali sequen- tibus paulo longiore; thorace transverso, postice angustato, undique marginato, in medio transverse biarcuatim impresso; impressione in medio latiore atque profundiore; elytris subtilissime punetulatis; pectore abdomineque serieeis. Long. 3°
Raphidopalpa foveicollis ? Dejean cat. des col.
33. Colaphus tibialis. Redt. Aeneus vel viridis vel coeruleus, fortiter punetatus; elytris transver- sim profunde rugoso-punetatis; antennarum basi elytrorum summa apice, tibiis tarsisque flavo-testaceis. Long. 1%
Colaph. Sophiae similis sed minor, elytris apiee minus acuminatis, transversim rugosis, di- stinetus. —
über den Charakter der Insecten-Fauna von Südpersien. 51
Lepidoptera. Papilionides. Danaides. 38. Syntomis Persica Kllr. *”) 1. Papilio Alexanor Esp. |19. Danais Chrysippus L. Saturnides. Schiraz. Nymphalides. 39. Saturnia Pyri Borkk.
20. Limenitis Camilla Fabr.
Pierides. 2a en Kir Chelonides. 2. Pieris Crataegi L. Schiraz. 22. a Frag u ) 10. wo = a L. a 23. ,„ Phoebe Fabr. AR nes % 4. ,„ Daplidicee L. TE. TREE 41. Agrotis Deleta Klir. \) 5. (Idmais fausta Klg. Boisd.) Bee Were. Amphipyrides. (insb. ame Baadai.) Satyrides. 42. Sphinterops Umbrifera 6. Rhodocera Rhamni L. 25. Sat Briseis. L, Kir. © 7. Colias Edusa L. Fe ee ® r 26. „ Telephassa. Klg. 43. Scotophile Tragopogonis L. Lycaenides. 27. ,„ Anthe O. Catocalides. 8. Thecla Sassanides Kir. )|28. ,, Parisatis Kir. \44. Ophiusa Singularis Kür. ”) 9. „ Rubi L. 29. „» KEudora Fabr. Noctuophalaenides. 10. Polyommatus Hafis Kr. © | 30. » Mandane Kür. ® | 45. Anthophila Amoena H. 11. „» Phloeas L. 31. ‚» Saadi Klir. © Wiliorhidös. 12. » Thersamon. Fabr. Hesperides. 46. Anarta Melaxantha Kllr.(” 13. Lycaena Boetica L. 32. Syrichthus Malvae Fabr. De 11. „ Agestis Esp. 33. 5; Lavaterae Esp. a 15. »; Zephyrus Kinderm. | 34. FF Tessellum ©. . Kir € Boisd. 35. Thanaos Rustan Kr. C) Bi 16. „ Alexis Fabr. Sphingides. Pyralides. 17. „» Anisophtalma 36. Deilephila Kotschyi Kür. ©) | 48. Pyrausta Scutalis H. Klir. © Zygaenides. Tinaeides.
18. „ Hypoleuca Klir. ® | 37. Zygaena Haematina Kür.) | 49. Eudorea Mercurella Lin.
Beschreibung, der neuen Arten:
1. Thecla Sassanides Klir. Alıs supra furvis unicoloribus, postieis caudatis; subtus omnibus dilute einereis, striga communi alba, intus fusco marginata, serie punetorum nigrorum ocelliformium ante marginem externum; cauda longiore nigra, apice alba. — Expans. alar. 13‘
Statura Th. Acaciae, a qua tamen punctis marginalibus nigris in pagina inferiore strigaque alba latiore valde differt.
2. Polyommatus Hafis Klir. Alis integris supra fulvis, fuseo marginatis; antieis subtus costa mar- gineque externo einerascentibus, hoe serie dupliei punetorum nigrorum, illa maculis oblongis duabus punctisque totidem ejusdem coloris; postieis einerascente alboque nebulosis, punetis copiosis nigris seriatim dispositis. (Femina.) — Expans. alar. 1‘
Polyommato Ballo Fbr. valde affinis, a quo tamen alarum postiearum colore et pietura differt, cum in P. Ballo haecae alae subtus virides punetis nigris destitutae, in P. Hafis vero cinereae et manifeste nigro punctatae adpareant. Specimina tantum duo feminea Dm. Kotschy in Schiraz legit.
3. Lycaena Anisophtalma Klir. Alis supra unicoloribus fuseis, subtus albo einerascentibus;
antieis stigmate medio oblongo, ocellis sex inaequalibus nigris albo-einetis; postieis stiate linriema 7»
52 Vincenz Kollar und Dr. Ludwig Redtenbacher
punetisque ocellaribus decem aequalibus, strüs duabus albis cum totidem fuseis marginalibus alternan-
tibus. (Femina.) — Expans alar. 9 Ad minores in hocce genere spectat; Lyc. Lysimon Hbr. affinis, sed ocellorum forma et disposi-
tione in alis antieis omnino differt. Diseriptio ad specimen unicum facta.
4. Lycaena Hypoleuca Klir. Alis supra violaceo-coeruleis, margine externo nigro-eineto, fimbriis albis; subtus alis omnibus albis, postieis punetis aliquot dispersis nigris, basi viridi squamosis. — Ex- pans. alar. 13
Speeies omnino ab omnibus europaeis diversa, colore paginae superioris Lye. Jolas similis, a qua tamen colore paginae inferioris alba magnopere differt et Lye. Argiolo propius accedit.
5. Melitaea Casta Kllr. Alis supra fulvis, strigis costalibus anticarum, fascia submarginali re- panda communi margineque ipso nigris; antieis subtus fascia maculari, irregulari nigra; postieis pallide flavis. fasciis duabus obsoleto fulvis, striis repandis serieque punetorum marginalium nigrorum minus distinetis. — Expans. alar. 15 — 17
Proxime ad Melitaeam Didymam accedit, a qua tamen eo potissimum differt, quod alae in pagina superiore pauciores habeant maculas fasciasque nigras, et quod fasciae in alarum posticarum pagina inferiore fere evanitae sint.
6. Melitaea Persea Kliv. Alis supra fulvis; antieis faseiis macularibus nigris tribus, postieis dua- bus; illis subtus apice, his totis pallide flavis; faseiis maeularibus in antieis paginae superioris confor- mibus, in postieis fasciis duabus pallide fulvis, lunulis punctisque nigris. — Expans. alar. 17‘
Antecedenti aflinis sed pietura alarum posticarum in pagina inferiore, quae cum illa Melit. Didy- mae valde eonformis est, manifeste differt et Melit. Didymae propius accedit, a qua tamen ob de- fectum macularum nigrarum praecipue ad radieem alarum separari debet.
7. Satyrus Parisatis Klir. Alis supra nigris, late albo-marginatis, postieis dentatis; subtus omni- bus einereo-alboque marmoratis, fascia media communi angulata alba, ocellis singulae alae duobus ni- gris, flavo-einetis, albo pupillatis. — Expans. alar. 2 2
Species distinetissima, ab omnibus hujus generis valde diversa, Satyr. Faunae et Fidiae quodam- modo vicina sed margine latissimo albo longe tamen distans.
8. Satyrus Mandane Klir. Alis antieis integris, postieis acute dentatis, omnibus supra cinerascenti- fuseis, illis macula infracostali, transversa, oblonga holosericea, nigra; antıcıs subtus medio fulvis, fascia abbreviata alba, ocello ad angulum anticum nigro, flavieineto, albo pupillato; postieis einereis, fas- cia media arcuata alba, fuseo marginata, ocellis duobus ad angulum analem nigris, albo-einetis. — Expans. alar. 19‘
Statura et magnitudine Sat. Eudorae affınis, sed pietura alarum in pagina inferiore toto coelo di- versa. Speeimina tantum duo mascula e regione alpina Persiae meridionalis Dm. Kotschy attulit.
Proxime vero haecce species accedit ad Satyr. Wagneri (Herrich-Schaeffer in Supplem. ad Lepidopt. europaea Hübneri Tab. 65. Fig. 311 — 313), a quo tamen differt alis supra unicoloribus cinerascenti- fuseis.
9. Satyrus Saadi Kilr. Alis integris, supra flavis; antieis ocello geminato nigro, coeco ad angu- lum posticum; subtus omnibus grisco nebulosis, faseia communi media alba, intus fusco marginata, stria areuata submarginali aurea; antieis ocello gemino coeco nigro, flavo-marginato ad angulum posticum ; postieis serie ocellorum nigrorum aureo pupillatorum. — Expans. alar. 16“
Colore et magnitudine Sat. Pamphilo et Sat. Amarilli accedens, ab utroque vero pietura valde differt.
10. Thanas Rustan Klir. Alis fuseis; antieis supra albido adspersis, fascıa media lineaque ex- teriore dentata nigris, puneto eostae albo; subtus alis unicoloribus fuseis, punetis infra marginem costa-
lem tribus albidis. — Expans. alar. 13“
ZN
über den Charakter :der Insecten-Fauna von Südpersien. 53
Simillimus Than. Tages L., a quo tamen defeetu punctorum alborum ante marginem externum quam maxime differt.
11. Deilephila Kotschyi Kliv. Alis omnibus concoloribus luride ochraceis, faseia anticarum ab apice versus medium marginem internum dueta obseuriore, obsoleta. Antennis longioribus, tenuibus, re- liquo corpori coneoloribus in latere superiore albo squamosis. — Expans. alar. 2 10
Specimen unicum injuriis longi itineris valde laesum Sph. Ceerops. Cr. (Sph. eapensis Hbr.) simi- lis, a qua tamen praeprimis colore alarum posticarum differt, quae in Sph. Cecrope rubrae sunt, in nostra specie vero anticis concolores.
12. Zygaena Haematina Kllr, Alis antieis nigro-viridibus, maculis quatuor rubris: basalı unica majore, disei duabus minoribus rotundatis, apieali oblonga subsemilunari; posticis rubris, nigro limbatis; eollari einguloque abdominis integro, rubris; pedibus flavis. — Expans. alar. 10“
Magnitudine et forma Zyg. faustinae 0. omnino affınis, sed maeulis rubris luteo non marginatis quam maxime distineta.
13. Syntomis Persica Kir. Alis antieis nigris, violaceo mieantibus, maculis quinque fenestratis albis, postieis albis nigro marginatis; thorace et abdomine nigro, hoe annulis tribus aurantiacis, poste- riore latissimo. — Expans. alar. 15‘
Syntomi fenestratae Boisd. aflinis, sed alarum posticarum disco albo, abdominisque eingulis tantum tribus manifeste diversa.
14. Agrotis Deleta Kllv. Alis antieis griseo testaceis, maculis ordinariis obliteratis, stria longitu- dinali a basi usque ad medium alae protraeta, interrupta nigra, postieis albis; eollari nigro; thorace abdomineque griseo testaceis. — Expans. alar. 16‘
Agr. Exelamationis magnitudine et forma affinis, sed stria tenuiori nigra ab alarum insertione in- cipiente et usque ad medium alae protracta ab hacce specie omnino distincta.
15. Sphinterops Umbrifera Klir. Alis antieis testaceis, punetis costae, macula reniformi strisque duabus transversis-exteriori dentata-fuseis; postieis basi albis, limbo lato nigro. — Expans. alar. 15
Sphinteropi (Amphipyra) dilueidae Tr. proxima, alis tamen angustioribus , dilutioribus satis distincta.
16. Ophiusa Singularis Klir. Alis antieis basi apiceque fuseonebulosis, faseia media lata testacea, utrinque striga nigra dentieulata marginata, medio maeula reniformi, fusca notata; posticis basi margi- neque externo albis, faseia media fusca, macula in medio marginis externi nigra; subtus alis omnibus albis, faseia marginali eommuni, superiorum bifida, fusca. — Expans alar. 16‘
Species ab omnibus hujus generis perquam diversa; Oph. singulari Tr. forma puodammodo acce- dens, sed colore et pietura valde discrepans.
17. Anarta Melaxantha Klir. Alis antieis. supra fuseo-flavoque varlis, strigis: altera ad basim, al- tera ante marginem externum irregulariter dentatis cum stigmate medio lineari brevissimo, nigris; postieis basi margineque externo nigris, fascia media latiore, irregulari, aurantiaca; subtus alis omnibus concolori- bus flavis. — Expans alar. 1‘
Specimina duo valde laesa in alpibus Persiae meridionalis in Astragali specie volitantia cepit Dm. Kotschy. Ob strigarum formam in alis antieis Oloanthe radiosae accedit, reliquis vero notis generi Anarta adnumeranda.
18. Phoradesma Graminaria Klir. Alis concoloribus viridibus. costa anteriarum flava, eilüis uni- eoloribus pallidioribus; eapite, pedibus, antennarum scapo flavis, his nigro peetinatis (in mare). — Ex- pans. alar. 14
Thoradesmati (Geometrae) smaragdariae magnitudine , eolore alarumque forma omnino affınis, de- feetu strigarum autem manifeste diversa. Et hujus speciei speeimen unicum valde laesum inter insecta a Dm. Kotschy leeta offendimus.
Ueber
die Berechnung periodischer Natur-Erscheinungen.
Von Marian Koller.
(Vorgelegt in der Sitzung der mathematisch-naturwissenschaftlichen Classe am 13. April 1848.)
1. Naturerscheinungen, die nach einer bestimmten Periode in derselben Ordnung und Grösse wieder- kehren, werden periodische Naturerscheinungen genannt. Sie können unter der Voraussetzung, dass sie stetig fortschreiten und keine plötzliche Störung erleiden, durch einen mathematischen Ausdruck dar- gestellt werden, welcher (wie Bessel in den astr. Nachr. Nr. 136 sagt) die Beobachtungen in con- eisester Form darstellt und am unmittelbarsten zeigt, was die Theorie an dieser Erscheinung zu er- klären hat. Die Anforderung, die man an diesen mathematischen Ausdruck stellt, ist daher, dass er nach Ablauf der einfachen, doppelten, ...n fachen Periode die Erscheinung in derselben Ordnung und Grösse wieder darstelle.
2. Setzen wir, es sei % der Umfang der Periode, z.B. k—= 24 Stunden; x eine Variable dieser Periode, z. B. eine bestimmte Stunde derselben; y die numerische Grösse der Erscheinung, die die-
ser Variablen entspricht ; ist ferner die Kreisperipherie 2x = 360°, so kann y durch folgenden mathe- matischen Ausdruck dargestellt werden:
D.
y=a-+p, sin (w +5-2r) + p. sin (0” + Tin) + p, sin (v"+.62)+ ME
Hier wird y in derselben Ordnung und Grösse wiederkehren, wenn der Werth von z um %k, 2k, ...nk vermehrt wird.
Gesetzt, man habe die Stände des Luftdruckes an einem bestimmten Orte stündlich beobachtet und will den täglichen Gang dieser Naturerscheinung durch den mathematischen Ausdruck (I) darstellen,
so hat man
Setzt man ferner in dem angeführten Ausdrucke (I) nach einander
z=0,.1, 2, 3,...23,
und für y die aus den Beobachtungen bekannten, den Werthen der Variablen entsprechenden Grössen, so erhält man eine Reihe von Gleichungen, aus denen sich die Constanten:
bestimmen lassen.
a, Pı> ©, Pa, ©", Pa, ©" etc.
55
In dem Folgenden soll nun der Weg gezeigt werden, auf dem man die Werthe dieser Constanten
mit der möglichsten Schärfe finden kann. 3. Die angeführte Gleichung (I) lässt sich unter eine einfachere Form bringen. Man hat nämlich:
Be D . &£ pı sin (+-%) = p, sin v’ cos —-n+p, cos v’ sin Z—. 27
p, sin (+48) = p, sin v" 008. 4x +9, cos v" sin T ya
u. Ss. f. Setzt man nun
snv’—=u cosv’—b, 1 1 1 Pa sın © = da Pz cos vo" = Us . x Pr sin m = A Pa 605 y ab, und TE Ra =25
so geht die Gleichung (D) in folgende über MD) . . y=a+a,cosz+ b,sinz+ a, cos2z + b,sin 22 + a,cosdr+ b,sndz + ...
Sind die durch die Beobachtungen gegebenen Werthe den Variablen y gleich &, &, ag &a5 +++ Auı und die ihnen entsprechenden Werthe der Variablen x gleich ©, X, &25 » + + ”a-1> und setzt man analog mit
dieser Bezeichnung :
x c E: In = ;ar=n; en ... pr M=2% so hat man die Gleichungen a =a+a,cos2%, +5 sin 2, +a, cos 22, +b,sin 22, + ..- a. —=Qa - dı cos 21 _ b, sin 21 ES [/P3 cos 22, E= b, sin 22, E= ...
© .=a+ta, cos z,_1+ bı sin z,_1+ a, cos 22,_,+ db, sin 22,44 ++ +5 man wird also so viele Constanten a, Ay, Ag, Agy ++» bi, b., b;. ...
der Gleichung (M) bestimmen, oder so viele Glieder derselben entwickeln können, als man Beobach- tungen in der Periode hat.
Gewöhnlich ist die Reihe der Gleichung (I) eonvergent , so dass man um die gewünschte Ge- nauigkeit zu erhalten, nur weniger Glieder derselben bedarf und in der Regel mehr Gleichungen hat, als Constanten bestimmt werden sollen. Zur Bestimmung dieser Constanten wird daher am zweckmäs- sigsten die Methode der kleinsten Quadrate angewendet werden.
4. Die Beobachtungen der numerischen Werthe der periodischen Grösse y werden gewöhnlich in äquidistanten Zeitintervallen gemacht, so dass die Werthe von x in einer arithmetischen Reihe wachsen. Ist die Zahl der äquidistanten Beobachtungen während der Dauer einer Periode gleich n, so das k=n, so it: 2—=0,1, 2,3, ... »n—1, oder nach der Bezeichnung des vorausgehenden Paragraphes: 2=0, ,=1, =2,... u 41=n—1, mithin
2 R : a & 67 %=0, 2,= —, oder Kürze halber mit Weglassung des Index: = =, mithin 3,= =: —R2, = —32
und allgemein
24 sen —=(n—1)z,
56 Marian Koller über die Berechnung und die Gleichungen des vorigen Paragraphes gehen über in
c= au + +9.» oo 00.. + a 4=a+acosz +bsnz +0@cos?2z + b,sin?z +... %=qa+ a, cos?z + b, sin 22 + a, cosäz + ),smAz +...
%1 = a+ a, cos (n—1)z + db, sin (n—1)z + a, cos ?(n—1)2 + b,sin2?(n—1)z +... Aus diesen Gleichungen soll nach dem im $. 3 Gesagten U U > Du De, Dr
so bestimmt werden, dass die Summe der Quadrate die übrig bleibenden Unterschiede der berech- neten und beobachteten Werthe von «, oder dass allgemein
2[— + @-+ a, cosmz + b, sin mz + a, cos 2mz + b, sin Qmz-+ ...]
ein Minimum wird, wo m von m=0 bis m=n—1 zu nehmen ist.
5. Setzt man die Differenzial-Quotienten dieser Summe in Beziehung auf jede der zu bestimmenden
Grössen 0 nn dr rd NE
respective gleich 24, 2A,, 24,.:% 2B, Busse;
so hat man die Gleichungen:
A=%—o,.+0a+ a,cosmz + b, sinmz + a, cos 2mz + b, sin Qmz +...] A, = Zeosmz[— an + a + a,cosmz + b,sinmz + a, cos 2mz + b,sin Qmz +... .] A, = cos Zmz[— „+ a + a, cosmz + b, sin mz + a, cos 2mz + b,sin mz +. ..]
B, = Zsin mz[— a, + a + a,cosmz + b, sinmz + a, cos Qmz + b, sin 2mz + .. .] B, = Zsin 2mz|— an + @ + a, cosmz + b, sin mz + a, cos mz + b, sin Qmz +. . .] etc. etc. etc. Die plausibelsten Werthe von is sind aber bekanntlich jene, für welche 4=0, 4,=0, %=0,...B=0, B=0...;
wir haben daher zur Bestimmung dieser Werthe folgende Gleichungen:
(MD .. . Z—an+@+ a,cosmz + b,sinmz + a, cos mz + b,sin 2mz +... 2 cos mz [— an + @ + a, cosmz + b, sinmz + a, cos 2mz + b, sin Qmz +... 2 sin mz [— @n+ @ + a, cosmz + b, sin mz + a, cos 2mz + b, sin Qmz +... 2cos 2mz[— an + @ -+ a, cosmz + b,sinmz + a, cos 2mz + b, sin 2mz +... Zsin 2mz |— «n+ a + a, cosmz + b, sin mz + a, cos Qmz + b, sin Qmz +...
ete. etc. etc.
I
— om oe [0 I soo0oo
wobei nicht zu übersehen, dass in allen diesen Gleichungen m von m =0 bis m=n—1 zu nehmen ist.
6. So weitläufig auch auf den ersten Anblick die Bestimmung der plausibelsten Werthe der Con- stanten aus diesen Gleichungen zu sein scheint, so wird sie doch sehr einfach, wenn man die darin vorkommenden Summenausdrücke der trigonometrischen Functionen näher ins Auge fasst. Sie redueiren sich alle auf folgende allgemeine Ausdrücke:
periodischer Naturerscheinungen. 57
Ysinrmz; Xcosrmz; Yl(sin rm2)’; (eos rmz)? Y (sinrmz . sin pmz); X(sin rmz.cospmz) und X(cos rmz . cos Pmz),
wo r und p ganze positive Zahlen nz —=?r, also (n—1)z = ?r—z ist, und m immer von m= 0
bis m=n—1 genommen werden muss.
Für diese Bedingungen hat man aber
X sinrmz Y(sin rmz. sin pmz) = 0
2 cos rmz L(sin rmz. cospmz) = 0
I
vlswso ©
(sin rmz)’ = Y(cosrmz. cospmz) = 0.
Y(eosrmz)’ =
Demzufolge gehen die oben ($. 5) zur Bestimmung der Constanten gefundenen Gleichungen (IN) in folgende über:
1 A 0=%(—a, C08 m2) +4 ; 0=%(—.a, sin m2) +55,
0=X(—a, cos Amz)+,-4;; 0=%(—e, sin mz)+, b,
und allgemein :
0—=%(—«, sın rmz2)+z- a,; O=L(—a, 608 rm2)+ b,
7. Die Richtigkeit der im vorigen Paragraphe angeführten Summenformeln kann auf folgende Weise gezeigt werden. Sie gründet sich auf die beiden nachstehenden Summenformeln :
q 1 =. cos(p—)—cos[p+(2+z-) q] 1) Y%sın p+eN= 2 D4 2=0 2 sin 4 und für y=0: a=® cos I _005(2+2) 49 Zsin 2g= aL re Sr a Ba 0 2 sin 2 gg sin [p+ (@+ 7) N — sin (p— 4) 2) Lcos(pteg)= DREI £ | al a 2 sin 4 | und für y=0: | sin (2 + =) g+ sin Z
Lcos 2y= ä
| u 2sin-,
Die Wahrheit dieser Gleichungen erhellt aus Folgendem. Es ist:
v=W
= a (p+2g)=sin p+sin p+N)+sin (p+2g) +... + sin (p+29)
Denkschriften d. mathem. naturw. Cl. 8
58 Marian Koller über die Berechnung
und wegen 2 sin „—?sin ——
auch 2 sin Z Zsin (p+2y)=?2 sin > sin»--2 sin - sin (op+g) +... +2 sin - sin (y+42) ;
es ıst aber bekanntlich
2 sin I sin p=cos (p—L) — cos +2) 2 sin sin (+ M=cos p+4) —cos p+-
2 sin S sin (»+2g) =cos D+3 g) —cos ee)
2 sin — sin [p+(@—1) g]=cos [p+@@— =) y] — cos [pe — =) gl
2 sin + sin [p-+xg] =cos p+@— 2) q] — eos[p+ (+ =) ql»
mithin durch Addition:
u ee 1 2 sin re ge P—)—eos P+@+ZIn: q 1 2—® es(p — —) —cos[p+(&+-)q] und (<) sin (p ir ehe nina van weh z=0 2 sin 2=® cos — cos (2+5)9 und für y=0: (8) Isny = - 0 2 sin Eben so hat man: ZN (pHag = eosp+ecosp+NM-teos(p +2N)+--...+cos(p + xy). mithin auch: 2 sin 2% cos pt) = 2 sin cos p+2sin esp--N)+-:.-+ 2sin 4 cos (p + xY)- c—=0
Es ist aber: 2 sin 4 cosp = — sin (p— 2) + sin P++)
2 sin I cos p-+ P=—sin(p+-) +sn@+29 2 sin L eos(p + %) = — sin (p+ n+inp+2y 2 sin cos p+@—Dg = — sin P+@-Hn+snp+@— gl
g sin + cos [p + x9] -— sin [p+ @—Hgl+sin P+@+ Hg:
periodischer Naturerscheinungen.
woraus durch Addition folgt :
; ER ; 1 \ 2 sin Z Zeosp ta )=snp+@+ ZA nR—Z):
r=0 ae 2—® sin [p + @@ +) 91 sin — 4) BER: (e) -» x.» Lecosptgo)= BE
z—=0 2 sing
2—® sin (2+2) q+sind und für ay=0: (P) . .» . LZcosge=
che 2 sind
Anmerkung. Die angeführten Summenformeln können auch auf folgende Art abgeleitet werden:
Man hat bekanntlich
ia —ia in —ia & e—e e+e E BER sin a=——— und cos a= ‚wi=y-1; 2i 2 [23 daraus folgt e=isnateosa ». » :» 2 00.2... &)
In Folge dieser Gleichung ist demnach:
ip e = c0sp-+ isinp ip+N Er e=eospß+NHtiinp+N ip+29) Fe e = cospt-W)-+isin p +?) Üp+2g) S mithin e = op) Hip TEN: pp üp+N) Üp+2N) ip+29)
e-+ e +e +..:.:+e = csp+tespß+N+ ...- +cs P+:N +ilsnp+sunpt N)... +p + =]
=A+Bi, wo A=cosp+cosp+gN)+...-+cos(p+ xy) und B=sn p+-sinp ++... +sn +. Es ist aber auch pp) P+2N) ip+z) ip 2 zig aha ip ete +e+t...+e = ell+te+te-+:...+e =) e=8, e =4
oder vermöge der Gleichung (A)
‚g — (eos P +isinp) feos (e+1)g —1+isin(z+1)g] a cosg—1+ising
e,
und mit cos g—1—ising Zähler und Nenner multiplieirt:
Ss __(eosp +isin p) (cos 9—1—isin g) [eos (e+1)g—1+isin(z+1) gl er (cos g—1)* +isin’g 3
59
60 Marian Koller über die Berechnung 5
Setzt man in dem Zähler dieses Bruches
cosy—1 —— 2 (sinZ)°,
so hat man (cos p+isinp) (cos g—1—isin g) = (cos p +isinp) (— (sin Hi sin 9),
und wirklich multiplieirt:
(cos p + isinp) (cos g—1—i sin g) = —2 (sin eos p — 2isin p (sin 2 — isingcosp-+-sinpsing =—? (sin DJ? eos p—2 isin p (sin 2? —2i0sp sin 4 cos? + 2 sinp sin 4 cos z | —=2sin . [sin p cost — cos » sin > — i (cos p cos I + sinp sin al
—=2sin + [sin (p — — cos P— Il
Da ferner im obigen Werthe von S
(cos g— 1)’ + isin’g = 2 (1— cos g) = 4 (sin 4,
; [sin (p —L) — cos 1 [eos(x+1)g—1+isin (x +1)g]
so hat man S — : 2 sin 4
oder wenn man diesen Ausdruck in seinen reellen und seinen imaginären Theil sondert:
sin (p — rn) [eos (x +1) g—1] +08 (—H)sin(z +1)9
2 sin I
sin (p— g)sin (x +1) 9 — cos @-H [eos (2+1) 9—1]
el 2 sin.
Ss —
. im |
Es ıst aber:
sin (p — I) Teos@+N—1]+ 0 P—H) sin @+1)g = =sin (p—F) eos @ ++ eos p — sin @+1)9— sin p—) np + @ +1 no —H; und sin (p—g)sin (+1) 9—eos (p — I) [eos (@+1) 9 — 1] — sin (p—q) sin (@+ 1) g—eos(p —H eos(@ +1) g+ cos Pp—) = 005 pH) — esp+@+ Yu;
sin[p + («+9 9) —sin(p —) cos(p — 7) — cos [p+ (x + ) q]
demnach ds : B= D 2 sin I 2 sin 2 ar sin [p+(& + = q) — sin (p —.]) mithin cosp + cos (p-+g)-+...+ cos(p+2g)=Xeos (p+ 29) = = a n xc—=0 sın Py s | 4 1 | - : i a=r cos p—z)—eos[p+(z2+—g] : und: sn ay+sin(a + + ...+ snp-+zp)=Xsin (p-+ xy)= : ar —, 4 xc—=o0 sın — 2
ann nn ee ee
periodischer Naturerscheinungen. 61
8. Wenden wir diese bewiesenen Summenformeln auf die im $. 6 angeführten Gleichungen an, so
haben wir zuerst: X sin rmz=sinrz + sin ?rz—+ ...+ sin(n— 1) rz.
Aus der Gleichung (3) hat man aber für g=rz und e=n—1:
1 1 c08 „73 — c08 M—;)r3
X sin rmz = ;
2 sin — r3
27
Da nun nach $. 6
x =
nz = ?r, also (n zur =%ır—z
P} b2 „mithin 1 1% (n—) r2—= ar — 5 und da r immer eine ganze positive Zahl: 1 1%
cos (n —z) 13608,
re x sin rmz =. Aus der Formel ($’) hat man: r 1 Ba. A 1 = sin (n— 5) 73 + sin 513 sin (2rz — 72) + sing rz Zcosrmz = z en n A 2 sin — T3 2 sin —T3
P) 2 also
Y cos rmz =. Es ist ferner
E (sin rm)’=(sin rz)’-+ (sin 2rz)’ +... + [sin (n— 1) re]”.
Nun ist bekanntlich (sin rz)’ = = = & cos Arz (sin ?rz)’ = = _ 4 cos Arz [sin (na — 1) rz]’ = art — eos 2 (n— Drz, demnach % (sin rmz)? = — == = [eos2rz + cos 4rz+ ... + eos? (n—1) rz]-
Nach der Formel («’) ist aber für p=g=?rz, und p+ge=? (n—1) rz,
auch xz=n—?, also auch +5) =? Mrz, und Pp+@+ 91-2 a rz—Arr — rz, da nz=?r, FR in [Arz — r3] — si mithin cos rc + cosärz+...+ 0052 (m — Dr, rel" een: demnach % (sin rmz)? = 4 4-4 ;
J
Eben so ist
E (eosrmz)’=1+ (eos rz)’ + (eos Irz)’ +... —+ [eos (n — Nrz]
ne
62 Marian Koller über die Berechnung da nun (cosrz)’ = > + n cos Irz (cos 2rz)’ = + + Ei cos Arz En 1 [eos (n—1) rz]’ = = — = cos? (n— 1)rz, so hat man durch Addition: % (cosrmz)’—=1 + u + > [eos 2rz + cos4rz +... + c0os2(n — N)rz], Pe n—1 5.2902.4.3 oder I (cosrmz)’—=1-+ at X Wa 7 9. Es ist ferner bekamntlich : 2 E 1 1 sin rmz . sin gmx =. . c0s(r — p)mz — z . cos (r + p)mz;, also X sin rmz . sin emz = cos (r — e)mz — 4-Ecos (r + 2) mz.
Nach dem im $. 8 Gezeigten ist aber
cos (r—,)mz—=0, Lcos(r +?) mz=0,
also auch sin rmz . sin pmz —= 0. 5 1: Ir, Eben so hat man sin rmz . cos pmz — z. m (r+)mz + 2. sin (r—p)mz, : 1 s 1 . daher sin rmz . C0S pmz = 5 Zsin(r+?)mz + < sin (r—?) mz, oder wegen Isin(r+,)mz=0, %sin (r—,)mz=0, auch X sin rmz.cos pmz—0. BE 1 1 Endlich ist cosrmz . C08 pm = . 008 (r--P)mr + 5. eos(r— P)mz, 1 1 und also cos rmz . cospmz — 32 cos (r--P)mz + = Z cos(r — P)mz, oder wegen Vcos(r+p)mz=0, Lcos(r+r)mz=0, auch | Z cos rmz . cos pmz—0.
10. Nach diesen Erörterungen wollen wir zu den Gleichungen (IV) $. 6. zurückkehren. kanntlich ist in allen m von m=0 bis m=n— 1 zu nehmen. Daraus ergeben sich folgende Werthe
für die gesuchten Constanten:
(MN.
a - et +8» +%+ St + 1) a, — [at 2100854 200827 + + 1008 — 1) 2] b, m, sinz + %sin2z- ce. +, sin (a —1) 2]
2 d, = —fe + a e0s22 + %,cos4r +... 0, ,0082( m — 1)2] » = [msn + msinäct....... 4. sin (m— Del
Be-
periodischer Naturerscheinungen. 63
2
Az “IT a cos 32 + 00562 +... + u 608 (n — 1) 32] = [sinds + @sin 6.0.0... +, ,sin (n— 1) 32] und allgemein ad, = = [x + a, cosrz + a, cos rxz-+ .. +, 608 (n — 1) rz] [AR u [a sinrz + 3 sin®rz--....... + ,_, sin (n— Mrz].
11. In $. 4 wurde angenommen, dass die Beobachtungen der Grösse y in äquidistanten Zeit- intervallen angestellt wurden. Wäre dieses nicht der Fall, sondern sind Unterbrechungen vorhanden, d. h. wurden nicht zu allen dieser Reihe entsprechenden Zeitintervallen Beobachtungen gemacht, so lassen sich die fehlenden Werthe der Grösse y auf folgende Weise ergänzen.
Es seien die fehlenden Werthe
a Rs so bestehen die in $. 10 angeführten Ausdrücke für - a Fe A EEE theils aus bekannten, theils aus unbekannten Gliedern.
Bezeichnet man die Summe der bekannten « mit [a], die Summe der bekannten « in den Co- sinus oder Sinus des respectiven Vielfachen von z multiplieirt mit:
[zeos2];, [esinz], [xcos22], [«sin2z] u. s. f., so hat man für die Constanten
ee en folgende Gleichungen :
RER RE a=--d+a+ataH+--] du= [fe cos 2] +, coshz + a cosiz+ ,coskz+...... ] b, — [I sin 2] + =,sin hr+ 2, sin + sin kat ...... ] 4, = 2 IE c0s22] + x, cos2hz + a; cos 2iz + a, cos ?kz +... ]
b, = = [le sin 22] + =, sin 2hz + a, sin 2iz+ sin 2kx +... ]
n ete. etc. etc.
Man hat ferner, nach $. 4, für 4, %&; & » » . die Gleichungen
1
= a-- a, coshz + b, sinhz + a, cos2hz + b,sin2hz +... “ = a--a, cos iz + b, sin ix + a, cos iz + b, sin iz... = a+ a, coskz + b, sinkz + a, cos2kz + b,sin®kz +...
ete. etc. etc. Setzt man in diese Gleichungen die Werthe für EEE aus den Gleichungen (VD), so erhält man so viele Gleichungen zwischen den Unbekannten
GRAF ER Sr
64 Marian Koller über die Berechnung
und bekannten Grössen, als es derlei Unbekannte gibt, aus denen man die Werthe für En findet. Diese Werthe in die Gleichungen (VI) gesetzt, geben endlich die gesuchten Grössen EEE u I a
12. Sind diese Constanten auf die nun gezeigte Art bestimmt, und will man y in der ursprüng- lichen Form seines mathematischen Ausdruckes darstellen, so hat man vermöge $. 3:
aı a b, vn. Beedle =— = Or 5 Gb pi sin v’ cos v’ As A, b, tane vo" = — = — = 5 b, Po" cos v" d; a; b, tane 9’ —= — = — = 5 b, PT nen cos u” us f
In welchem Quadranten die Winkel »’, ©”, »” ete. zu nehmen seien, bestimmt der Umstand, dass
man die Grössen 25 Ps». Immer positiv setzt, mithin die Sinus der Winkel »’, v”, ®’”... immer EB 29 3 2
das Zeichen der a, und ihre Cosinus das Zeichen der 5 haben müssen, wie aus den oben angeführten Gleichungen für 9,, Ps, Ps. erhellt. Kennt man aber die Zeichen des Sinus und Cosinus eines Win-
kels, so ist auch der Quadrant bestimmt, in dem der Winkel zu nehmen ist. Sind einmal die Grössen
ar
Pı> Pas Ps-.. und die Winkel ©’, ©”, ©”... gefunden, und setzt man 7; = 3,0 hat man für y die
Gleichung : (VI). . y=a-+psin [a2x-+v] + p, sin [#.22 + 0”) + p; sin [8.32 +0”) +...
13. Setzt man in der so eben für y entwickelten Formel statt « den Werth eines innerhalb des Umfanges der Periode liegenden Zeitmomentes, so erhält man den diesem Momente entsprechenden Werth von y.
Wie genau der Ausdruck für y die numerischen Werthe der periodischen Erscheinung gibt, er- kennt man dadurch, dass man für die äquidistanten Zeitmomente, für welche y durch Beobachtungen bekannt ist, die Werthe von y berechnet und ihre Unterschiede von den Daten der Beobachtungen sucht. Da die für y entwickelte Function in der Regel convergirt, so werden diese Differenzen desto kleiner, je mehr Glieder der Reihe für y man entwickelt, und die gewünschte Genauigkeit wird dann erreicht sein, wenn die Summe der übrig bleibenden Fehlerquadrate so klein geworden, dass man sie Fehlern der Beobachtung oder sonstigen Störungen der Regelmässigkeit zuschreiben darf. Man wird daher nach erfolgter Entwickelung von zwei oder drei Gliedern der Reihe y die Summe dieser Fehler- quadrate suchen und daraus erkennen, ob die Entwickelung eines nachfolgenden Gliedes der Reihe zur gewünschten Genauigkeit nothwendig sei oder nicht.
Die Summe der übrigbleibenden Fehlerquadrate erhält man nun sehr einfach durch folgende Glei- chung, in welcher &, &, &5 &,... &,_, die Fehler bezeichnen, die den Zeitmomenten 0,-1, 2, 3,... n—1 zukommen, und wo
le]. +9,44 +23... + as und kJ tun ta... + 41 ist. Die Gleichung für die Summe der Fehlerquadrate ist
a a en Tr 2 [::] = [ee] na gi 5 bi 5% >
Die Richtigkeit dieses Ausdruckes erhellt aus Folgendem:
n n MR le 10 Zar Si
periodischer Naturerscheinungen. 65
Wir haben nach $. # für die verschiedenen Werthe von « die Gleichungen
«=a+.+%, +9%-+... a =a4+a,cosz + b,sinz—+ a, cos 22 + b,sin?z2 +... %, = a a, 05 2z+ b, sin2z + a, cos4z — b,sinäs +... 8 Big mithin die übrig bleibenden Fehler
ee +a+4+@%+%-+... — a t+a+a,c0osz—+ b,sinz—+ a, cos 22 + b,sin 22 +... — — 9 +a-+ a, c0s2z + b,sin22 + a, cos4z + b,sin42 +...
I
a
n S72
us 5, also se = — ad — al — ale — al, — ee: = 2 — a0 — 2,4, 608 3 — a,b, Sinz — a, 4, 005 22 — u, b,sin?s —... 9, = B — 4 — a1 608 22 — a,b, sin 23 — @,a, cos Az — a,b, sin 4% — ... mithin :] = feel — a let a +%-+ .-.)
— a, (@a+ 0008240, c0s?2z2 +...) —b,(„sinz+ %,sin®z—+...) . — 4, (a+ 0, 008 22, + ©, cos42 +...) — b, (a, sin 22 + «sin 4x +...) EEE oder die Werthe der innerhalb der Klammern eingeschlossenen Reihen aus $. 10 in diese Gleichung
gesetzt:
hs te [= el nd id — ZH — Zi — Zi...
Nach diesem Ausdrucke kann man für die entwickelte Anzahl von Gliedern die Summe der Fehler- quadrate bestimmen, so wie auch die Verminderung angeben, welche diese Summe durch Hinzufü- gung eines neuen Gliedes der Reihe für y erleidet.
14. Die am häufigsten vorkommenden Perioden sind jene, wo 1) n=?%4, also in der Gleichung (VIN)
PR ER ET a RE
n
ist. Für diese Periode hat man zur Berechnung der Grösse na, &, Ay... Di, Br, Dy... aus den Gleichungen (V) $. 10, wenn man die in den Zeitmomenten 0, 1, 2, 3... 23 beobachteten Grössen mit O, I. I, IN... XXIH bezeichnet:
BE 0. iin EU UL. 1 12, =(l +XXM—XI —XDeos15° 125,=(l +XI — XI — XXI) sin 15°
+ + XXI — X — XIV) cos 30° + 4X — XIV — XXI sin 30° (IE XXI —IX — XV) cos 45° AI 4HIX — XV — XXDsin 45° +(IV--XX — VII XVD cos 60° + (IV 4 VII — XVI — XX)sin 60° +(V XIX — VII — XVIDcos75° + (V 4 VIE — XVII — XIX) sin 75° +0. SR + VI — XVIl.
12a, = (I + XI + XII 4 XXI — V — VII — XVII — XIX) cos 30° + (I +-X + XIV 4 XXI — IV — VII — XVI — XX) cos 60° + O-+-XT— VI — XV
Denkschriften d. mathem. naturw. Cl. 9
66 Marian Koller über die Berechnung
12,= (| +V +XI + XVII — VI —XTI — XIX — XXID sin 30° + +V +XV XV — VIE —X 0 —XX — XXI sin 60° +M +XV X —NXX.
2, =(d +VE 4X +XV LXVI-EXXIn u ER ee SHE — KT) 008 48° SE: Sl N
12,=-d+M 1X +X +XVI-Xx —V — VI — XI —XV — XXI — XXI) sin 45° E.5xX mw - url 088
2) Für eine zweite oft vorkommende Periode ist n= 12, also z—=30", und bezeichnet man die den äquidistanten Zeitmomenten 0, 1, 2%, 3...11 entsprechenden Werthe der periodischen Grösse mit O, I, I, II... XI, so hat man zur Bestimmung der Constanten die Gleichungen
12a =0O+I+U+-M4+... +M. 6, = (H-XI—V — VWMecos3 + MX — IV — VID c0s60’ +0 — VI.
6, = (I+V — VIE—XD sin 30° + (41V — VM—X) sin 60° + IT IX. 6,=0+VV -M—-X +d +V --VI-XT — I IV — VII X) cos 60°. 6,=(d4N HE +VM—-W —V X — sin 60. EM SE
Be EVER ei ein
3) Endlich für eine dritte ebenfalls häufig vorkommende Periode ist n=8, also z=45". Bezeichnet man ebenfalls für die äquidistanten Zeitmomente 0, 1,2, 3... 7 die ihnen entsprechenden Grössen mit O, I, I, WM... VI, so hat man
SsS=0O+I +0 +M:.;. Vu
4,—=0 —IV-+(l + VII— MI — V) eos 45°. 4,= U —VI+(d I —V — VID sin 45°. 4-0 EV —I —U.
12,1 4+V —M — VI. -
4a—=0 —V-+(M--V —I — VD eos 45°. 4,—= V—I (dl + —V— VID sin 45°.
15. Um ein numerisches Beispiel dieser Berechnungsweise zu geben, wollen wir den mathema- tischen Ausdruck für die monatlichen Schwankungen des Luftdruckes aus den Daten mehrjähriger an der Sternwarte in Kremsmünster angestellten Beobachtungen suchen. Die Beobachtungen geben die Schwankungen des Luftdruckes in den einzelnen Monaten des Jahres, wie folgt:
Jänner 0.966 Mai 0.691 September 07670 Februar 0.971 Juni 0.574 October 0.801 März 0.912 Juli 0.509 November 0.886 Aprl 0.809 August 0.550 December 0.921.
Diese Zahlen sind Pariser Zolle. Aus diesen Daten hat man
12a = 9'260, also «a = 07717.
periodischer Naturerscheinungen. 67
Ferner : I-+X1— V— VII= 0.768; 1X — IV — VII= 0.437 log 0.768 = 9.885361 log 0.437 = 9.640481
log cos 30° = 9.937531 log cos 60°—= 9.698970
9.822892 . 9.349451
0.768 cos 30° = 0.665108
0.437 cos 60° = 0.218500 0 — VI = 0.457000 6a, = 1.340608
14V — VI— XI= 0.074; 1 + IV — VIT— X = 0.046
log 0.074 = 8.869232 log 0.046 — 8.662758 log sin 30° = 9.698970 log sin 60° = 9.937531 8.568202 8.600289
0.074 .sin 30°’ = 0.037000 0.046 .sin 60° = 0.039837 IT — IX = 0.008000
65, = 0.084837.
IH V-VE+X —D-W-VU—-X=—0.144 II VO+ VI IV —-V—X — X=+0.031
log — 0.144 = 9.158362, log 0.031 = 8.491362 log cos 60° = 9.698970 log sin 60° — 9. 937531 8.857332, log 65, = 8.428893 — 0.144 cos 60° = — 0.072 0+V1—- I—-IX = — 0.135 R 6a, = — 0.207. Berechnen wir nun die Grössen 9,, ®’, P3; ©”, so haben wir log 6a, = 0.127301 log 6a, = 9. 315970, log 65, = 8.928585 log 65, = 8. 428893 log tang vo’ = 1. 198716 log tang ev’ = 0.887077, v = 862% hr ve" = RI 231 log sin 0 = 9.999132 log sin v0” = 9.996378, log cos v’ = 8.800416 log cos ce” = 9.109301 log 69, = 0 .. 128169 log 69, — 9.319592 log 6 = 0.778151 log 6 = 0.778151 log p, = 9.350018 log p, = 8.541441
Bezeichnet man demnach die dem Monate mit dem Index = entsprechende Schwankung des Luft- druckes mit y,, so hat man
y—=0"7717+49.350018 sin [30% + 86°22' 7] —+8.541441 sin [60°= + 27723’ #].
9%
68 Marian Koller über die Berechnung
In dieser Gleichung sind die mit einer Querlinie überzogenen Zahlen Logarithmen.
Um zu sehen, mit welcher Genauigkeit dieser Ausdruck die Werthe von y darstellt. wollen wir nach $. 13 Gleichung (IX) die Summe der übrigbleibenden Fehlerquadrate suchen.
Man findet nun
[x «]=7.454498 ne +za+,64+ +57 .453630, mithin [: <]=0.000868.
Da die Scale des Barometers, das zu diesen Beobachtungen verwendet wurde, mittelst des Nonius 0:01 gibt, und man demnach die Hälfte davon, oder 0.005 noch gut schätzen kann, so wird der mögliche Beobachtungsfehler, in so ferne er von der Lesung abhängt, nicht 0.002 oder 0.003 über- steigen.
Nimmt man ihn 0”0025, so dass jede Beobachtung um diese Grösse fehlerhaft wäre, so ist die Summe dieser Fehlerquadrate 0000072. Es muss daher das sich durch den Ausdruck von y erge- bende [ze] nahe auf diese Grösse gebracht werden. Wird demnach noch ein Glied des Ausdruckes für y entwickelt, so hat man nach $. 14
60,—=0 + IV VII—I — VI- X=0.02 6, = 14V -HX — II VII—-XI=0.066,
demnach log 604,—8.301050
log 66,—=8.819544 log tang »"—9. 481486 ev" =16°51'30"2
log sin ve" —=9.462409 log cos v'"—9.980923
log 69,—=8.838621 . log 6=0.778151
log 9:=8. 060470.
Man findet nun +: 30.000793 früher war [::]=0.000868,
mithin die übrig bleibende Summe der Fehlerquadrate 0.000075, mit welcher Schärfe man sich begnügen kann.
Wir haben daher für die monatlichen Schwankungen des Luftdruckes folgenden Ausdruck X): > 202020202. %=0"7717+9.350018 sin (30° + 86°22'7)
+ 8.541441 sin (60° 277°23 4) 48.060470 sin (90° 2 + 16° 515).
16. Die so eben gefundene Formel für y kann noch zweckmässiger ausgedrückt werden.
Bei Zeiteinheiten (hier Monate), die selbst ein Complex kleinerer Intervalle (hier Tage) sind, er- hält man die Daten der Beobachtungen, die in Rechnung genommen werden (nämlich die numerische Grösse der periodischen Erscheinung, die den respectiven höhern Zeiteinheiten entspricht), indem man
periodischer Naturerscheinungen. 69
das Mittel der in den kleineren Zeiteinheiten angestellten Beobachtungen nimmt. Diese Mittel entspre- chen demnach nicht dem Anfange, sondern der Mitte der höhern Zeiteinheit (hier der Mitte des
Monates). Unsere oben entwickelte Formel schliesst also die Voraussetzung ein, dass das Jahr mit 15. Jänner
beginnt. Will man das Jahr wie gewöhnlich mit dem 1. Jänner anfangen, so muss jedes = um > (da man nämlich jeden Monat von 30 Tagen nimmt) vermehrt, und die Winkel v’, »", v"', damit die Werthe von y, unverändert bleiben, um 15°, 30°, 45° vermindert werden, so dass man hat
u OO 27NN18 < 1 u - KM... 0.0. = 0:771749.350018 sin [30 @ +5) + 7122 7]
+8. 541441 sin [60° (@-+ 5) + 247° 23 8] TE 1 +3. 060470 sin [90° (+5) + 331051 5].
17. Der mathematische Ausdruck einer periodischen Naturerscheinung setzt uns auch in den Stand die Zeiten zu bestimmen, zu welchen dieselbe in ihrem Maximum, Minimum oder in ihrer mittleren Grösse stattfindet. Wir wollen zu diesem Zwecke die Formel (VII) berücksichtigen.
Soll y ein Maximum oder Minimum werden, so muss der Differenzialquotient von y, in Beziehung
auf = genommen, gleich Null sein, oder 20. Differenzürt man wirklich den oben angeführten XL
Ausdruck für y, so hat man
Y- pız eos [az + 8] + 2p,2 eos [x.22 +0] + 3p,2 eos [x .32 +] +...
mithin die‘ Bedingsgleichung für die Maxima und Minima der Function y
AD . . 0=p, [eos &z + v'] + 2p, cos [&. 22 + 0”) + 3p, cos [a . 32 + e”] +...
Die Auflösung dieser Gleichung, nämlich die Bestimmung von =, welches einem Maximum oder Minimum entspricht, geschieht am einfachsten nach der sogenannten indireeten Methode, welche wir hier der Vollständigkeit wegen näher betrachten und begründen wollen.
18. Schon aus dem .Gange der Erscheinung, wie ihn die unmittelbaren Beobachtungen geben, sieht man, zwischen welche zwei Werthe von «’' der Formel (VII) ein Wendepunet der Erscheinung, rücksichtlich ihrer numerischen Grösse, fällt. Für diese beiden