Primäre und sekundäre Oxybiose der Larve von Chironomus thummi (nebst ergänzenden Messungen an Tubifex tubifex)

Zusammenfassung

• 1. Die Atmungsgröße der Larven von Chironomus thummi kann bei Material, das unter respiratorisch günstigen Bedingungen gehalten wurde, (O₂-Tiere; primäre Oxybiose), bis zu 3% O₂ im Medium hinab konstant sein. Gewöhnlich ist bei dieser Spannung bereits Verminderung des O₂-Verbrauchs zu verzeichnen, die mitunter sogar schon früher in Erscheinung tritt: es besteht offenbar kein großes „Interesse“ des Organismus an der Aufrechterhaltung der optimalen Atmungsgröße bei erniedrigtem Partialdruck.

• 2. Zuvor einer längeren Anaerobiose unterworfenes Material (N₂-Tiere mit sekundärer Oxybiose) hat gesteigerten O₂-Verbrauch (durchschnittlich 160% des Wertes der O₂-Tiere). Seine Atmungsgröße ist stets vom O₂-Partialdruck des Mediums abhängig. Oberhalb der O₂-Spannung der Luft wird die Kurve des O₂-Verbrauchs rasch asymptotisch zur x-Achse.

• 3. Die bisherigen experimentellen Prüfungen und Erörterungen der Funktion des Hämoglobins bei Wirbellosen werden kritisch besprochen.

• 4. Die Atmungsgröße der O₂-Tiere von Tubifex wird unter Luft durch Zusatz von 10% CO nicht beeinflußt. — Die der N₂-Tiere wird dagegen auf 86,7% (im Anfangswert auf 79%) des O₂-Verbrauchs unter reiner Luft erniedrigt.

  Die Atmungsgröße der O₂-Tiere von Chironomus thummi-Larven wird durch Zusatz von 20% CO gegenüber dem Luftwert nur innerhalb der Fehlergrenzen erniedrigt (97,1 % des Wertes unter reiner Luft). — N₂-Tiere zeigen dagegen stets wesentliche Erniedrigung; der O₂-Verbrauch beträgt unter CO im Durchschnitt 82,1% des Luftwertes.

  Aus diesen Daten wird geschlossen, daß bei O₂-Tieren (primäre Oxybiose) die O₂-Aufnahme beim Partialdruck der Luft über das Hämoglobin hinweggeht, bei N₂-Tieren (sekundäre Oxybiose) hingegen das Pigment am Prozeß beteiligt ist.

• 5. Für O₂- und N₂-Tiere der Chironomus thummi-Larven wird die Atmungsgröße der CO-Tiere bei wechselndem Partialdruck verfolgt. Aus den Kurven (Abb. 4 und 5), in denen die prozentualen Werte mit den früher an Normal-Tieren gewonnenen verglichen werden, ist zu ersehen, daß bei den O₂-Tieren (primäre Oxybiose) nur in einem ziemlich schmalen Bereich (von 11 % O₂ im Medium an abwärts) Verminderung der Atmungsgröße unter CO-Einfluß vorliegt. Bei den N₂-Tieren (sekundäre Oxybiose) hingegen liegt die Kurve der CO-Tiere durchweg niedriger als die der Normal-Tiere; der Ausfall an Sauerstoffverbrauch bei den CO-Tieren ist zwischen etwa 3 % und 21 % O₂ im Medium am erheblichsten. — Vergleich des O₂-Verbrauchs von N₂-Tieren (sekundäre Oxybiose) unter und ohne CO-Einwirkung mit der optimalen Atmungsgröße der O₂-Tiere ergibt, daß gesteigerter O₂-Verbrauch bei unbehandelten N₂-Tieren bis 3%, bei mit CO vergifteten hingegen nur bis etwa 11% O₂ im Medium hinab statt hat.

  Hieraus wird geschlossen, daß wichtige Funktionen des Hämoglobins Beschleunigung sekundärer Oxybiose bei höheren und ihre Ermöglichung bei niederen Partialdrucken sind.

• 6. Durch Messungen unter erhöhtem CO₂-Druck wurde bei Tubifex festgestellt, daß die Erniedrigung von RQ während der sekundären Oxybiose durch CO₂-Retention bedingt ist. Schlüsse auf den Charakter der Prozesse der Erholungsatmung können aus dem Verhalten von RQ nicht gezogen werden; dagegen zeigt Erniedrigung seines Wertes an, daß Produkte anaeroben Stoffwechsels oxydativ verarbeitet werden.

• 7. Unter diesem Gesichtspunkt ausgeführte RQ-Messungen an N₂-Tieren von Chironomus thummi-Larven bestätigen die aus dem Verhalten des O₂-Verbrauchs gezogenen Schlüsse.