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Kapitel 5
Die Tätigkeit der Würmer bei der Abtragung des Landes.
Beweise für die Grösse der Abtragung, welche das Land erlitten hat. – Abtragung des der Luft ausgesetzten Landes. – Ablagerung von Staub. – Der Humus, seine dunkle Farbe und sein feines Gefüge zum grossen Teil Folge der Tätigkeit der Würmer. – Die Zersetzung der Gesteine durch Humussäuren. – Ähnliche Säuren augenscheinlich innerhalb der Körper der Würmer erzeugt. – Die Wirkung dieser Säuren durch die beständige Bewegung der Erdteilchen erleichtert. – Eine dicke Schicht von Humus hält die Zersetzung des darunter liegenden Bodens und der Gesteine auf. – Stückchen von Steinen in den Muskelmägen der Würmer abgerieben oder zerkleinert. – Verschluckte Steine dienen als Mühlsteine. – Der geglättete Zustand der Exkremente. – Bruchstücke von Ziegeln in den Exkrementen über alten Bauwerken gut abgerundet. – Die zerkleinernde Kraft der Würmer von einem geologischen Standpunkt aus nicht ganz unbedeutend.
Niemand zweifelt daran, dass unsere Erde früher einmal aus kristallinischen Gesteinen bestand und dass wir unsere Sedimentär-Formationen der Zersetzung derselben durch die Einwirkung der Luft, des Wassers, der Temperaturveränderungen, der Flüsse, der Meereswellen, der Erdbeben und vulkanischen Ausbrüche verdanken. Dieselben sind dann, nachdem sie fest geworden und zuweilen wieder kristallisiert waren, häufig wiederum zersetzt worden. Denudation oder Entblössung oder Abtragung bedeutet die Entfernung solcher zersetzter Substanz auf ein niedrigeres Niveau. Von den vielen auffallenden Resultaten, die wir den modernen Fortschritten der Geologie verdanken, sind kaum irgendwelche so auffallend wie diejenigen, welche sich auf die Denudation beziehen. Man sah schon vor langer Zeit ein, dass eine Abtragung in ungeheurem Masse stattgefunden haben muss; aber solange die auf einander folgenden Formationen nicht sorgfältig in Karten eingetragen und gemessen worden waren, konnte Niemand vollständig realisieren wie gross der Betrag eigentlich war.
Eine der ersten und merkwürdigsten Abhandlungen, die je über den Gegenstand veröffentlicht worden sind, war die von RAMSAY [1], welcher im Jahre 1846 nachwies, dass in Wales von 9000 bis 11,000 Fuss dicke Masse soliden Gesteins über grosse Landstrecken hin entfernt worden sind. Vielleicht den deutlichsten Beweis von grosser Abtragung bieten die Faults oder Verwerfungen dar, welche sich viele Meilen weit quer über gewisse Bezirke hin erstrecken und an welchen die Schichten auf der einen Seite sich selbst bis zu zehntausend Fuss über die entsprechenden Schichten auf der entgegengesetzten Seite erhoben hatten, während doch keine Spur dieser riesenhaften Lagenveränderung an der Oberfläche des Landes mehr sichtbar ist. Eine grosse Masse von Gestein ist auf der einen Seite niedergeebnet worden, ohne dass auch nur ein Rest geblieben wäre.
Bis auf die letzten zwanzig oder dreissig Jahre glaubten die meisten Geologen, dass die Meereswellen die bei der Arbeit der Abtragung hauptsächlichsten Kräfte wären; wir können uns aber überzeugt halten, dass Luft und Regen, unterstützt von Strömen und Flüssen, viel wirksamere Kräfte sind, d.h. wenn wir die ganze Fläche des Landes in Betracht ziehen. Die langen Böschungslinien, welche sich quer durch verschiedene Teile von England durchziehen, wurden früher ganz unbezweifelt für alte Küstenlinien gehalten; wir wissen aber jetzt, dass sie nur deshalb über die allgemeine Fläche emporragen, weil sie der Luft, dem Regen und dem Froste besser widerstanden haben, als die danebenliegenden Formationen. Es ist selten einem Geologen das Glück widerfahren, seine Mitarbeiter durch eine einzige Abhandlung über einen strittigen Punkt wissenschaftlich zu überzeugen; aber Mr. WHITAKER, von der geologischen Landesaufnahme in England, war so glücklich, als er im Jahre 1867 seinen Aufsatz veröffentlichte. „On sub-aerial Denudation and on Cliffs and Escarpments of the Chalk“ [2]. Ehe dieser Aufsatz erschienen war, hatte Mr. A. TYLOR sehr wichtige Belege für die an der Luft vor sich gehende Abtragung beigebracht, indem er zeigte, dass die Menge der von Flüssen herabgeführten Masse unfehlbar das Niveau ihrer Entwässerungsbecken in keinem gar zu grossen Zeitraume um viele Fusse erniedrigen müsse. Diese Beweisführung ist in der interessantesten Weise von ARCHIBALD GEIKIE, CROLL und Anderen in einer Reibe schätzbarer Abhandlungen fortgeführt worden [3]. Im Interesse derjenigen, welche diesem Gegenstande nie Aufmerksamkeit geschenkt haben, soll hier ein einziges Beispiel aufgeführt werden, nämlich das des Mississippi, welcher deshalb gewählt wird, weil die Menge des von diesem grossen Fluss hinabgeführten Sediments auf Befehl der Regierung der Vereinigten Staaten mit besonderer Sorgfalt untersucht worden ist. Das Resultat ist, wie Mr. GROLL zeigt, dass das mittlere Niveau seines enormen Entwässerungsgebiets jährlich um 1/4566 Fuss erniedrigt werden muss, oder um einen Fuss in 4566 Jahren. Nimmt man nun die beste Schätzung der mittleren Höhe des nordamerikanischen Festlandes, nämlich 748 Fuss, und wirft einen Blick in die Zukunft, so wird das ganze grosse Mississippibecken „in weniger als 4,500,000 Jahren hinweggewaschen und auf das Meeresniveau heruntergebracht worden sein, wenn keine Erhebung des Landes stattfindet“. Manche Flüsse führen im Verhältnis zu ihrer Grösse viel mehr Sediment herab und manche viel weniger als der Mississippi.
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[1] On the denudation of South Wales etc. in: Memoirs of the Geolog. Survey of Great Britain, Vol. 1. 1846. p. 297.
[2] Geological Magazine, Oct. and Novbr., 1867. Vol. 4. p. 447 und 483. Zahlreiche sich auf den Gegenstand beziehende Verweisungen sind in dem merkwürdigen Aufsatz mitgeteilt.
[3] A. Tylor, On Changes of the Sealevel etc., in: Philosoph. Magazine, 4. Ser. Vol. 5. 1853. p 258. Archibald Geikie in: Transactions of the Geolog. Soc. Glasgow, Vol. 3. p. 153 (gelesen im März 1868). Groll, On Geological Time, in: Philosoph. Magaz., May, Aug. and Novbr. 1868. s. auch Croll, Climate and Time, 1875. Chapt. XX. In Bezug auf neuere Mitteilungen über die Menge des von Flüssen herabgebrachten Sediments s. Nature, Vol. 22. p. 486. Mr. T. Mellard Reade hat einige interessante Artikel über die erstaunliche Menge von Substanzen veröffentlicht, welche von Flüssen in Lösung herabgeführt wird. s. Address Geolog. Soc. Liverpool, 1876-77.
Zerkleinerte Massen werden vom Wind ebenso gut wie von fliessendem Wasser fortgeschafft. Während vulkanischer Ausbrüche wird viel Gestein zerkleinert und wird dadurch weit verbreitet; und in allen trockenen Ländern spielt der Wind bei der Entfernung derartiger Massen eine bedeutungsvolle Rolle. Vom Winde fortgetriebener Sand reibt auch die härtesten Gesteine nieder. Ich habe gezeigt [4], dass während vier Monaten des Jahres eine grosse Menge Staub von den nordwestlichen Ufern Afrikas durch den Wind fortgeweht wird und auf dem Atlantischen Ozean über einen Raum von 1600 Miles in der Breite und in einer Entfernung von 300 bis 600 Miles von der Küste niederfällt. Man hat aber gesehen, dass Staub in einer Entfernung von 1030 Miles von den Ufern von Afrika niederfällt. Während eines Aufenthalts von drei Wochen in St. Jago in dem kapverdischen Archipel war die Atmosphäre beinahe immer dunstig, und äusserst feiner, von Afrika herüberkommender Staub fiel beständig nieder. In einer Probe dieses Staubes, welcher auf dem offenen Ozean in einer Entfernung von zwischen 330 und 380 Miles von der afrikanischen Küste fiel, fanden sich viele Steinbruchstückchen von ungefähr 1/1000 Zoll im Geviert. Näher nach der Küste hin wurde beobachtet, dass das Wasser durch den fallenden Staub so stark mischfarbig wurde, dass ein darüber hinsegelndes Schiff eine Spur hinter sich liess. In Ländern, wie dem kapverdischen Archipel, wo es selten regnet und es keine Fröste gibt, werden die soliden Gesteine trotzdem zersetzt; in Übereinstimmung mit den vor Kurzem von einem ausgezeichneten belgischen Geologen, DE KONINCK, entwickelten Ansichten kann eine derartige Zersetzung zum hauptsächlichsten Teile der Wirkung der Kohlen- und Salpetersäure in Verbindung mit dem salpetersauren und salpetersauren Ammoniak, welche im Tau gelöst enthalten sind, zugeschrieben werden.
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[4] Beschreibung des feinen Staubes, welcher oft auf Schiffe im Atlantischen Ozean fällt. in: Proc. Geolog. Soc. London, June 4, 1845. (Quart. burn. Geol. Soc. London, Vol. 2. 1846. p. 26.) Übersetzt in: Kleinere Geolog. Abhandl. Gesamm. Werke, 12. Bd. 2. Abt.), p. 99.
In allen feuchten, selbst mässig feuchten, Ländern helfen die Regenwürmer bei der Arbeit der Abtragung auf verschiedenen Wegen. Die vegetabilische Ackererde, welche wie ein Mantel die Oberfläche des Landes bedeckt, ist viele Male durch deren Körper durchgegangen. Der Humus weicht von dem Untergrunde und im Ansehen durch seine dunkle Färbung und darin ab, dass in ihm Bruchstücke oder Partikelchen von Gestein (wenn dergleichen in dem Untergrund vorhanden sind) von einer bedeutenderen Grösse als diejenigen haben, welche durch den Verdauungskanal eines Wurms hindurch gehen können, in ihm fehlen. Dieses Durchsieben des Bodens wird, wie bereits bemerkt worden ist, von grabenden Tieren vieler Arten, besonders Ameisen unterstützt. In Ländern, wo der Sommer lang und trocken ist, muss auch der an geschützten Stellen sich findende Humus bedeutend durch den von anderen und exponierteren Stellen herbeigeblasenen Staub vermehrt werden. So ist beispielsweise die Menge von Staub, welche zuweilen über die Ebenen von La Plata, wo es keine soliden Gesteine gibt, geweht wird, so gross, dass während des „Gran Seco“ (der grossen Dürre) von 1827 bis 1830 das Aussehen des Landes, welches hier nicht eingefriedigt wird, so vollständig verändert wurde, dass die Bewohner die Grenzen ihrer eigenen Besitzungen nicht wieder erkennen konnten und endlose Rechtsstreitigkeiten entstanden. Ungeheure Quantitäten von Staub werden gleichfalls in Ägypten und im Süden von Frankreich umhergeweht. In China verdanken, wie RICHTHOFEN behauptet, wie feines Sediment aussehende Schichten, welche eine Mächtigkeit von mehreren 100 Fuss besitzen und sich über einen ungeheuren Raum erstrecken, ihren Ursprung nur dem von den Hochlanden Central-Asiens herabgewehten Staube [5]. In feuchten Ländern, wie Gross-Britannien kann, so lange das Land in seinem natürlichen mit Vegetation bekleideten Zustand bleibt, der Humus kaum an irgendeiner Stelle bedeutend durch Staub vermehrt werden; aber in seinem gegenwärtigen Zustand müssen die Felder in der Nähe von Landstrassen, auf denen ein reger Verkehr besteht, eine beträchtliche Menge Staub erhalten, und wenn Felder während trockenen und windigen Wetters geeggt werden, kann man sehen, wie Wolken von Staub weggeweht werden. Aber in allen diesen Fällen wird die oberflächliche Erdschicht einfach von einer Stelle zur anderen transportiert. Der Staub, welcher in unseren Häusern so dick niederfällt, besteht zum grossen Teil aus organischer Substanz und wenn er über das Land ausgebreitet würde, würde er mit der Zeit zerfallen und beinahe vollständig verschwinden. Aus neueren Beobachtungen über die Schneefelder der arktischen Gegenden geht indessen hervor, dass eine geringe Menge meteorischen Staubes von ausserirdischem Ursprung beständig niederfällt.
Die dunkle Farbe der gewöhnlichen Ackererde ist offenbar die Folge des Vorhandenseins sich zersetzender organischer Substanz, welche indessen nur in geringen Quantitäten vorhanden ist. Der Gewichtsverlust, welchen Ackererde beim Erhitzen zum Rotglühen erleidet, scheint zum grossen Teil davon abzuhängen, dass Wasser aus den Verbindungen ausgetrieben wird. In einer Probe fruchtbarer Ackererde ergab sich der Betrag an organischer Substanz nur zu 1,76 Prozent; in einer künstlich zubereiteten Erde betrug sie nicht weniger als 5,5 Prozent und in der berühmten schwarzen Erde von Russland von 5 bis selbst zu 12 Prozent [6]. In Blätterhumus, welcher ausschliesslich aus dem Zerfall von Blättern gebildet wird, ist der Betrag viel grösser, und im Torf beträgt allein der Kohlenstoff zuweilen bis 64 Prozent; diese letzteren Fälle geben uns aber hier nichts an. Der Kohlenstoff im Boden strebt allmählich oxidiert zu werden und zu verschwinden, ausgenommen, wo sich Wasser anhäuft und das Klima kühl ist [7], so dass in dem ältesten Weideland kein grosser Überschuss an organischer Substanz vorhanden ist, trotz des beständigen Zerfalls der Wurzeln und der unterirdischen Stämme von Pflanzen und der gelegentlichen Hinzufügung von Dünger. Das Verschwinden der organischen Substanz aus der Ackererde wird wahrscheinlich dadurch bedeutend unterstützt, dass sie immer und immer wieder in den Exkrementen der Regenwürmer an die Oberfläche gebracht wird.
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[5] Wegen La Plata s. meine Reise eines Naturforschers (übers. v. V. Carus. 1875. p. 151). Elie de Beaumont hat (Lecons de G Géologie pratique, Tom. 1. 1845. p. 183) eine ausgezeichnete Schilderung der enormen Menge Staubes gegeben, welche in manchen Ländern fortbewegt wird. Ich kann nur glauben, dass Mr. Proctor (Pleasant Ways in Science, 1879. p. 379) die Wirksamkeit des Staubes in einem feuchten Lande wie Gross-Britannien etwas übertrieben hat. James Geikie hat (Prehistoric Europe, 1880. p. 165) einen ausführlichen Auszug aus Richthofen‘ s Ansichten gegeben, welche er indessen bestreitet.
[6] Diese Angaben sind dem Aufsatz V. Hensens entnommen in der Zeitschr. f. wiss. Zoolog. 28. Bd. 1877. p. 360. Die Angaben in Betreff des Torfes sind genommen aus Mr. A.A. Julien in Proc. amer. Assoc. Science, 1869. p. 314.
[7] Einige Tatsachen über das zur Bildung des Torfs notwendige oder günstige Klima habe ich in meiner Reise eines Naturforschers (übersetzt von V. Carus, 1875. p. 329) gegeben.
Auf der anderen Seite tragen Regenwürmer bedeutend zur Vermehrung der organischen Substanz im Boden durch die erstaunliche Anzahl von halb verfaulten Blättern bei, welche sie bis zu einer Tiefe von 2 bis 3 Zoll in ihre Röhren ziehen. Sie tun dies hauptsächlich um Nahrung zu erlangen, zum Teil aber auch um die Mündungen ihrer Röhren zu verschliessen und den oberen Teil auszukleiden. Die Blätter, welche sie verzehren, werden angefeuchtet in schmale Fäden zerrissen, Teilweise verdaut und innig mit Erde vermischt; und dieser Prozess ist es, welcher der vegetabilischen Ackererde ihre gleichmässig dunkle Färbung gibt. Es ist bekannt, dass verschiedene Arten von Säuren durch die Zersetzung vegetabilischer Substanz erzeugt werden; und da der Inhalt der Därme der Regenwürmer ebenso wie ihre Exkremente sauer sind, so erscheint es als wahrscheinlich, dass der Verdauungsprozess eine analoge chemische Veränderung in den verschluckten zerkleinerten und halb zersetzten Blättern veranlasst. Die grosse Menge des von den kalkführenden Drüsen abgesonderten Kalkes dient augenscheinlich dazu, die in dieser Weise entstandenen Säuren zu neutralisieren; denn die Verdauungsflüssigkeit der Regenwürmer wirkt nicht, wenn sie nicht alkalisch ist. Da der Inhalt des oberen Teils ihrer Därme sauer ist, kann die saure Beschaffenheit kaum Folge des Vorhandenseins von Harnsäure sein. Wir können daher schliessen, dass die Säuren im Verdauungskanal der Regenwürmer während des Verdauungsprozesses gebildet werden und dass sie wahrscheinlich von nahezu derselben Beschaffenheit sind, wie die in gewöhnlicher Ackererde oder im Humus. Es ist bekannt, dass die letzteren das Vermögen besitzen, Eisenoxyd zu des oxidieren oder aufzulösen, wie man überall sehen kann, wo Torf auf rotem Sand liegt oder wo eine faulende Wurzel derartigen Sand durchdringt. Ich hielt nun einige Würmer in einem mit sehr feinem rötlichen Sande gefüllten Topfe, welcher aus sehr kleinen Kieselteilchen bestand, die mit dem roten Eisenoxyd überzogen waren; die Röhren, welche die Regenwürmer durch diesen Sand bohrten, waren in der gewöhnlichen Weise mit ihren Exkrementen gefüttert oder ausgekleidet, welche aus Sand vermischt mit den Absonderungen ihres Darmes und den verdauten Blättern gebildet waren; und dieser Sand hatte beinahe gänzlich seine rote Farbe verloren. Wenn kleine Stückchen desselben unter das Mikroskop gebracht wurden, sah man, dass die meisten Körner durchscheinend und farblos waren, und zwar in Folge der Auflösung des Eisenoxyds, während beinahe alle aus anderen Stellen des Topfes genommenen Körner mit dem Oxyd überzogen waren. Essigsäure brachte kaum irgendwelche Wirkung auf diesen Sand hervor und selbst Salzsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure, in den in der Pharmacopöe angegebenen Verdünnungen, brachten eine geringere Wirkung hervor als die Säuren in dem Darm der Regenwürmer.
Mr. A.A. JULIEN hat vor kurzem die sämtlichen bis jetzt veröffentlichten Mitteilungen über die im Humus erzeugten Säuren gesammelt, welche sich nach Angabe einiger Chemiker auf mehr als ein Dutzend verschiedener Arten belaufen. Diese Säuren wirken, ebenso wie ihre sauren Salze (d. b. die Säuren in Verbindung mit Kali, Natron und Ammoniak) energisch auf kohlensauren Kalk und auf die Eisenoxyde. Es ist gleichfalls bekannt, dass einige von diesen Säuren, welche vor langer Zeit schon von THENARD Azohumussäuren genannt wurden, fähig sind, kolloide Kieselsäure im Verhältnis zu dem in ihnen enthaltenen Stickstoff aufzulösen [8]. Bei der Bildung dieser letzteren Säuren bieten die Regenwürmer wahrscheinlich eine Unterstützung dar, denn Dr. H. JOHNSON Teilt mir mit, dass er durch NESSLERs Probe 0,018 Prozent Ammoniak in ihren Exkrementen gefunden habe. Die verschiedenen Humussäuren, welche wie wir soeben gesehen haben, innerhalb des Körpers der Regenwürmer während des Verdauungsprozesses erzeugt zu werden scheinen, und ihre sauren Salze spielen nach den neueren Beobachtungen von Mr. JULIEN eine in hohem Grade bedeutungsvolle Rolle bei der Zersetzung verschiedener Gesteinsarten. Es ist seit langer Zeit bekannt, dass die Kohlensäure und ohne Zweifel auch Salpeter- und salpeterige Säure, welche im Regenwasser vorhanden sind, in gleicher Weise wirken. In allen Erdarten und besonders in reichen Erden ist auch ein grosser Überschuss an Kohlensäure vorhanden, und diese wird von dem Wasser im Boden aufgelöst. Überdies korrodieren die lebenden Wurzeln von Pflanzen, wie SACHS und andere gezeigt haben, in kurzer Zeit polierte Platten von Marmor, Dolomit und phosphorsaurem Kalk und lassen darauf ihre Eindrücke zurück, sie greifen selbst Basalt und Sandstein an [9]. Wir haben es aber hier nicht mit Einwirkungen zu tun, welche von der Tätigkeit der Regenwürmer vollständig unabhängig sind. Die Verbindung irgendeiner Säure mit einer Basis wird durch Bewegung bedeutend erleichtert, da in dieser Weise frische Oberflächen beständig mit einander in Berührung gebracht werden. Dies wird mit den Stein- und Erdteilchen in den Därmen der Würmer während des Verdauungsprozesses sehr gründlich ausgeführt werden und man muss sich daran erinnern, dass die ganze Masse der Ackererde auf einem jeden Felde im Verlauf einiger weniger Jahre durch ihren Verdauungskanal hindurchgeht. Da überdies die alten Wurmröhren langsam zusammenfallen und da frische Exkrementmassen beständig auf die Oberfläche geschafft werden, so rotiert oder zirkuliert auch langsam die ganze oberflächliche Humusschicht und die Reibung der einzelnen Teilchen an einander wird den feinsten Überzug von zersetzter Substanz abreiben, sobald er sich gebildet hat. Auf diesen verschiedenen Wegen werden minutiöse Gesteinsfragmente vieler Arten und blosse Partikelchen im Boden beständig der chemischen Zersetzung ausgesetzt und hierdurch wird die Menge der Erde sich zu vermehren streben.
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[8] A.A. Julien, „On the Geological Action of the Humusacids“ in: Proc. Amer. Assoc. Adv. Science, Vol. 28. 1879. p. 311; auch „On Chemical Corrosion on Mountain Summits“ in: New York Acad. Sc., Oct. 14. 1878, zitiert im Amer. Naturalist; s. auch über diesen Gegenstand: S.W. Johnson, How Crops Feed. 1870. p. 138.
[9] s. wegen Verweisungen über diesen Gegenstand: S.W. Johnson, How Crops Feed. 1870. p. 326.
Da die Regenwürmer ihre Röhren mit ihren Exkrementen auskleiden und da die Röhren bis zu einer Tiefe von 5 oder 6 oder selbst noch mehr Fussen eindringen, so wird eine geringe Menge der Humussäuren weit hinabgebracht werden und dort auf die darunter liegenden Gesteine und Gesteinsfragmente wirken. Hierdurch wird die Dicke des Bodens, wenn keine Erde von der Oberfläche fortgenommen wird, stetig wenn auch langsam sich zu vermehren suchen; die Anhäufung aber wird nach einer gewissen Zeit die Zersetzung der darunter liegenden Gesteine und der tiefer liegenden Partikeln aufhalten. Denn die Humussäuren, welche hauptsächlich in der oberen Schicht der vegetabilischen Ackererde erzeugt werden, sind äusserst unstete Verbindungen und zersetzen sich leicht, ehe sie eine irgendwie beträchtliche Tiefe erreichen [10]. Eine dicke Schicht darüber liegender Erde wird auch die Ausdehnung grosser Temperaturschwankungen nach unten und in kalten Ländern die mächtige Einwirkung des Frostes aufhalten. In gleicher Weise wird der freie Zutritt der Luft ausgeschlossen. Aus diesen verschiedenen Ursachen würde eine Zersetzung beinahe gehemmt werden, wenn die darüber liegende Humusschicht bedeutend an Mächtigkeit zunähme, weil nichts oder nur wenig von der Oberfläche entfernt würde [11]. In meiner eigenen unmittelbaren Nachbarschaft haben wir einen merkwürdigen Beweis dafür, wie wirksam eine Tonschicht von wenigen Fussen Mächtigkeit Veränderungen aufhält, welche in Feuersteinen, wenn sie frei exponiert daliegen, vor sich gehen; denn die grossen, welche einige Zeit auf der Oberfläche gepflügter Felder gelegen haben, können nicht mehr zum Bauen benutzt werden; sie spalten sich nicht ordentlich und die Arbeiter sagen, sie seien verfault [12]. Es ist daher notwendig, um Feuersteine zum Zwecke von Bauten zu erhalten, in die Schicht des roten Tones, welche über der Kreide liegt (den Rückstand ihrer Auflösung durch das Regenwasser), oder in die Kreide selbst einzudringen.
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[10] Diese Angabe ist dem Aufsatz Mr. Juliens entnommen, in: Proc. Amer. Assoc. Adv. Sc. Vol. 28. 1879. p. 830.
[11] Die erhaltende Kraft einer Humusschicht wird häufig durch den vollkommenen Zustand bewiesen, in welchem Gletscherschürfe an Felsen zu sehen sind, wenn sie zuerst blossgelegt werden. Mr. J. Geikie behauptet in seinem letzten bedeutungsvollen Werke (Prehistoric Europe, 1881), dass die vollkommeneren Ritze wahrscheinlich Folge des letzten Eintritts der Kälte und Zunahme des Eises während der lange fortdauernden und intermittierenden Glazialperiode sind.
[12] Viele Geologen sind sehr überrascht gewesen über das vollständige Verschwinden der Feuersteine auf grossen und nahezu ebenen Flächen, von welchen die Kreide durch die an der Luft vor sich gehende Abtragung entfernt worden war. Aber die Oberfläche eines jeden Feuersteins ist mit einer Schicht opaker, modifizierter Substanz überzogen, welche einer stählernen Spitze noch eben nachgeben wird, während die frisch gebrochene, durchscheinende Fläche nicht geritzt wird. Die Entfernung der äusseren modifizierten Fläche frei exponiert gewesener Feuersteine durch atmosphärische Agentien führt, wenn schon ohne Zweifel äusserst langsam, in Verbindung mit dem Vorschreiten dieser Modifikation nach innen, wie wohl angenommen werden kann, zur vollkommenen Zersetzung, trotzdem dass sie so äusserst haltbar erscheinen.
Die Regenwürmer helfen nicht bloss indirekt bei der chemischen Zersetzung der Gesteine, sondern wir haben auch guten Grund zu der Annahme, dass sie gleichfalls in einer direkten und mechanischen Art auf die kleineren Partikel wirken. Alle die Spezies, welche Erde verschlingen, sind mit Kaumägen versehen, und diese sind mit einer so dicken Chitin-Membran versehen, dass PERRIER von ihr als „une veritable armature“ [13] spricht. Der Kaumagen ist von kraftvollen Quermuskeln umgeben, welche nach der Angabe von CLAPARDE ungefähr zehnmal so dick sind wie die Längsmuskeln, und PERRIER sah sie sich energisch zusammenziehen. Die zu einer Gattung, Digaster, gehörigen Regenwürmer haben zwei getrennte aber völlig ähnliche Kaumägen, und in einer anderen Gattung, Moniligaster, besteht der zweite Kaumagen aus vier Taschen, von denen eine auf die andere folgt, so dass man beinahe sagen kann, sie haben fünf Mägen [14]. In derselben Weise wie hühnerartige und straussartige Vögel Steine verschlucken, um bei der Zerkleinerung ihrer Nahrung zu helfen, so scheint das bei den in der Erde lebenden Regenwürmern ebenso der Fall zu sein. Es wurden die Kaumägen von achtunddreissig unserer gemeinen Regenwürmer geöffnet, und in fünfundzwanzig von ihnen fanden sich kleine Steine oder Sandkörner zuweilen in Verbindung mit den harten kalkigen Konkretionen, die innerhalb der vorderen kalkführenden Drüsen gebildet werden, und in zwei anderen fanden sich nur Konkretionen. In den Kaumägen der übrigen Würmer waren keine Steine vorhanden; aber einige von diesen waren keine wirklichen Ausnahmen, da die Kaumägen spät im Herbst geöffnet wurden, als die Würmer schon aufgehört hatten, Nahrung aufzunehmen und ihre Kaumägen vollkommen leer waren [15].
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[13] Archives de Zool. expériment. T. 3. 1874. p. 409.
[14] Nouvelles Archives de Muséum. T. 8.1872. p. 95. 131.
[15] Morren sagt, wo er von der Erde in dem Verdauungskanal der Würmer spricht: „praesepe cum lapillis commixtam vidi“, in: De Lumbrici terrestris hist. rat. 1829. p. 16.
Wenn Würmer ihre Röhren durch Erde graben, in welcher sich sehr zahlreich kleine Steinchen finden, so werden ohne Zweifel viele unvermeidlich mit verschluckt werden; es darf aber nicht angenommen werden, dass diese Tatsache die Häufigkeit erklärt, mit welcher Steine und Sand in ihren Kaumägen gefunden werden. Denn es wurden Glasperlen und Bruchstücke von Ziegelsteinen und harten Fliesen über die Oberfläche der Erde in Töpfen gestreut, in welchen Würmer gehalten wurden und in denen sie bereits ihre Röhren gegraben hatten; und sehr viele von diesen Perlen und Fragmenten wurden von den Würmern aufgenommen und verschluckt; denn sie fanden sich in ihren Exkrementen, Därmen und Kaumägen. Sie verschluckten selbst den groben roten, aus dem Zerpulvern der Ziegel hervorgegangenen Staub. Auch kann nicht angenommen werden, dass sie die Perlen und Bruchstücke irrtümlich für Nahrung hielten; denn wir haben gesehen, dass ihr Geschmack fein genug ist, zwischen verschiedenen Arten von Blättern zu unterscheiden. Es ist daher offenbar, dass sie harte Gegenstände wie Stückchen Stein, Glasperlen und eckige Bruchstücke von Ziegeln oder Fliesen zu irgendeinem speziellen Zweck verschlingen, und es lässt sich kaum zweifeln, dass dieser darin besteht, ihre Kaumägen beim Zerdrücken und Zerreiben der Erde zu unterstützen, welche sie in so grosser Menge verzehren. Dass derartige harte Gegenstände nicht notwendig sind zum Zerdrücken von Blättern, kann aus der Tatsache geschlossen werden, dass gewisse Spezies, welche in Schlamm oder Wasser leben und sich von abgestorbener oder lebender vegetabilischer Substanz ernähren, welche aber keine Erde verschlucken, nicht mit Kaumägen versehen sind [16] und daher auch nicht das Vermögen besitzen, Steine nutzbar zu verwenden.
Während des Zerkleinerungsprozesses müssen die Erdpartikel gegen einander und zwischen den Steinen und der zähen, den Kaumagen auskleidenden Membran gerieben werden. Die weicheren Teilchen werden hierdurch eine gewisse Abreibung erfahren und werden vielleicht selbst zerdrückt werden. Dieser Schluss wird durch das Aussehen frisch ausgeworfener Exkremente unterstützt; denn diese erinnerten mich oft an Farbe, die eben von Arbeitsleuten zwischen zwei flachen Steinen zerrieben worden war. MORREN macht die Bemerkung, dass der Darmkanal ist „impleta tenuissimâ, terrâ, veluti in pulverem redactâ“ [17]. Auch PERRIER spricht vom état de pâte excessivement fine à laquelle est réduite la terre qu’ils rejettent“ etc. [18]
Da der Grad, bis zu welchem die Erdteilchen in den Kaumägen der Regenwürmer zerrieben werden, ein gewisses Interesse besitzt (wie wir später sehen werden), so bemühte ich mich über diesen Punkt dadurch Beweise zu erhalten, dass ich viele der Fragmente, welche durch ihren Darmkanal hindurch gegangen waren, sorgfältig untersuchte. Bei Würmern, welche im Naturzustande leben, ist es natürlich unmöglich zu wissen, wie stark die Fragmente abgerieben waren, ehe sie verschluckt wurden. Es ist indessen klar, dass Würmer nicht für gewöhnlich abgerundete Partikel auswählen werden; denn scharfe eckige Stückchen von Feuersteinen und anderen harten Gesteinsarten wurden häufig in ihren Kaumägen oder Därmen gefunden. Bei drei Gelegenheiten wurden scharfe Dornen von den Stämmen von Rosenbüschen dort gefunden. In Gefangenschaft gehaltene Regenwürmer verschluckten wiederholt eckige Bruchstücke von harten Ziegeln, Kohlen, Schlacken und selbst die schärfsten Glassplitter. Hühnerartige und straussartige Vögel behalten lange Zeit in ihren Kaumägen die nämlichen Steine, welche hierdurch gut abgerundet werden; dies scheint aber bei Regenwürmern nicht der Fall zu sein, wenn man nach der grossen Anzahl von Ziegelbruchstücken, Glasperlen, Steinen etc. urteilt, die sich häufig in ihren Exkrementen und Därmen finden; so dass, wenn die nämlichen Fragmente nicht wiederholt durch ihre Kaumägen hindurchgehen, sichtbare Zeichen von Abreibung an den Fragmenten kaum erwartet werden können, ausgenommen vielleicht in dem Fall, dass die Steine sehr weich wären. Ich will nun die Beweise für die Abreibung mitteilen, die ich im Stande gewesen bin zu sammeln. In den Kaumägen einiger Würmer, welche aus einer dünnen Humusschicht über der Kreide ausgegraben wurden, waren viele gut abgerundete kleine Kreidebruchstücke und zwei Fragmente der Schalen eines Landmollusks (wie durch ihre mikroskopische Struktur ermittelt wurde) vorhanden, welche letzteren nicht bloss abgerundet, sondern etwas poliert waren. Die in den kalkführenden Drüsen gebildeten kalkigen Konkretionen, welche häufig in den Kaumägen, den Därmen und gelegentlich in den Exkrementen der Regenwürmer gefunden werden, erschienen, wenn sie von bedeutender Grösse waren, zuweilen abgerundet worden zu sein; aber bei allen kalkhaltigen Körpern dürfte das abgerundete Aussehen Teilweise oder gänzlich Folge ihrer Korrosion durch Kohlensäure und die Humussäuren sein. In den Kaumägen verschiedener in meinem Gemüsegarten in der Nähe eines Treibhauses gesammelter Würmer wurden acht kleine Schlackenbruchstücke gefunden und von diesen erschienen sechs mehr oder weniger abgerundet, wie es auch zwei Stückchen Ziegel waren; aber einige andere Stückchen waren durchaus gar nicht abgerundet. Ein Feldweg in der Nähe von Abinger Hall war vor sieben Jahren mit Ziegelschutt bis zur Tiefe von ungefähr 6 Zoll bedeckt worden; über diesem Schutt war auf beiden Seiten der Strasse bis zu einer Breite von 18 Zoll Rasen gewachsen und auf diesem Rasen fanden sich zahllose Wurm-Exkremente. Einige von diesen waren gleichförmig rotgefärbt in Folge des Vorhandenseins vielen Ziegelstaubes; auch enthielten sie viele Stückchen von Ziegeln und von hartem Mörtel von 1 bis 3 mm im Durchmesser, von denen die meisten deutlich abgerundet waren; aber alle diese Stückchen können auch abgerundet worden sein, ehe sie vom Rasen geschützt und dann verschlungen wurden, gleich denen auf den entblössten Stellen der Strasse, welche bedeutend abgerieben waren. Ein Loch in einem Stuck Weideland war zu der nämlichen Zeit, nämlich vor sieben Jahren, mit Ziegelschutt ausgefüllt worden und war nun gegenwärtig mit Rasen bedeckt; und hier enthielten die Exkremente sehr viele Ziegelstückchen, welche sämtlich mehr oder weniger abgerundet waren, und dieser Ziegelschutt konnte, nachdem er in das Loch geschüttet worden war, keinerlei Abreibung erfahren haben. Ferner wurden alte sehr wenig zerbrochene Ziegel zusammen mit Mörtelbruchstücken zur Bildung von Fusswegen hingelegt und dann mit einer Kiesschicht von 4 bis 6 Zoll Dicke bedeckt; sechs kleine Ziegelbruchstücke wurden aus auf diesem Wege gesammelten Exkrementen her ausgesucht, von denen drei deutlich abgerieben waren. Auch fanden sich sehr viele Stückchen harten Mörtels, von denen ungefähr die Hälfte gut abgerundet war; und es ist nicht glaublich, dass dieselben im Verlaufe von nur sieben Jahren eine so bedeutende Korrosion durch die Einwirkung der Kohlensäure erlitten haben sollten.
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[16] Perrier, Archives de Zool. expériment. T. 3. 1874. p. 419.
[17] Morren, De Lumbrici terrestris hist. nat. etc. p. 16.
[18] Archives de Zool. expériment. T. 3. 1874. p. 418
Viel bessere Beweise für das Abreiben harter Gegenstände in den Kaumägen der Regenwürmer werden durch den Zustand der kleinen Fragmente von Ziegeln oder Fliesen und von Zement dargeboten, welche sich in den Exkrementmassen finden, die da aufgeworfen werden, wo antike Bauwerke einst standen. Da die sämtliche ein Feld bedeckende Ackererde aller paar Jahre durch den Körper der Würmer hindurchgeht, so werden wahrscheinlich die nämlichen kleinen Bruchstücke im Lauf der Jahrhunderte viele Male verschluckt und wieder zur Oberfläche gebracht werden. Es muss hier noch vorausgeschickt werden, dass in den verschiedenen folgenden Fällen die feinere Masse zuerst von den Exkrementen abgewaschen wurde, und dass dann alle die Bruchstücke von Ziegeln, Fliesen und Zement ohne irgendwelche Auswahl gesammelt und dann später untersucht wurden. Es fanden sich nun in den zwischen den Täfelchen auf einem der eingegrabenen Fussboden der römischen Villa in Abinger ausgeworfenen Exkrementmassen viele (von 1/2 bis 2 mm im Durchmesser grosse) Stückchen von Fliesen und Steinmörtel, welche man unmöglich mit dem blossen Auge oder durch eine starke Lupe betrachten und auch nur für einen Augenblick zweifeln konnte, dass sie sämtlich bedeutende Abreibung erlitten hatten. Ich spreche so, nachdem ich kleine vom Wasser abgeriebene aus römischen Ziegeln gebildete Bollsteine untersucht habe, welche M. HENRI DE SAUSSURE die Freundlichkeit hatte, mir zu schicken und welche er aus Sand und Kiesschichten herausgezogen hatte, die sich an den Ufern des Genfer Sees in einer früheren Periode, als das Wasser ungefähr zwei Meter über seinem gegenwärtigen Niveau stand, abgelagert hatten. Die kleinsten dieser vom Wasser abgeriebenen Geschiebe aus Ziegeln von Genf waren vielen der aus den Kaumägen der Regenwürmer herausgenommenen sehr ähnlich; die grösseren waren aber etwas glatter. Vier auf dem vor Kurzem blossgelegten getäfelten Fussboden des grossen Raumes in der römischen Villa in Brading gefundene Exkrementmassen enthielten viele Stückchen von Ziegeln oder Fliesen, von Mörtel und hartem weissen Zement, und die Majorität derselben erschien deutlich abgerieben. Indessen erschienen die Mörtelstückchen mehr Korrosion als Abreibung erlitten zu haben; denn häufig sprangen Kieselkörner auf der Oberfläche vor. Es wurden Exkremente aus dem Raum innerhalb des Schiffs von Beaulieu Abbey, welche von Heinrich VIII. zerstört wurde, von einer ebenen Rasenfläche gesammelt, welche aber dem getäfelten Pflaster lag, durch welches die Wurmröhren durchtraten; und diese Exkrementmassen enthielten unzählige Stückchen von Steinmörtel und Zement, von denen die Mehrzahl offenbar etwas oder bedeutende Abreibung erlitten hatte. Es fanden sich auch viele minutiöse Schüppchen eines glimmerhaltigen Schiefers, deren Spitzen abgerundet waren. Wenn die obige Vermutung, dass in allen diesen Fällen die nämlichen minutiösen Fragmente mehrere Male durch die Kaumägen der Würmer hindurchgegangen sind, trotz der ihr innewohnenden Wahrscheinlichkeit verworfen wird, dann müssen wir annehmen, dass in allen obenerwähnten Fällen die vielen abgerundeten in den Exkrementmassen gefundenen Bruchstücke sämtlich bedeutende Abreibung erlitten hatten, ehe sie verschluckt wurden; und dies ist in hohem Grade unwahrscheinlich.
Auf der anderen Seite muss angeführt werden, dass Fragmente von ornamentalen Fliesen, etwas härter als gewöhnliche Ziegel oder Fliesen, welche nur einmal von den in Gefangenschaft gehaltenen Regenwürmern verschluckt worden waren, mit der zweifelhaften Ausnahme von einem oder zwei der kleinsten Körner, ganz und gar nicht abgerundet waren. Nichtsdestoweniger erschienen einige von ihnen ein wenig abgerieben, wenn auch nicht abgerundet. Wenn wir die oben angeführten Beweise in Betracht ziehen, so lässt sich trotz dieser Fälle nur wenig daran zweifeln, dass die Fragmente, welche in den Kaumagen der Regenwürmer als Mühlsteine dienen, wenn sie nicht von einer sehr harten Textur sind, einen gewissen Grad von Abreibung erleiden, und dass die kleinen Teilchen in der Erde, welche gewohnheitsgemäss von den Regenwürmern in so erstaunlich grossen Mengen verschluckt wird, an einander gemahlen und dadurch abgeglättet werden. Wenn dies der Fall ist, dann ist die „terra tenuissima“, die „pâte excessivement fine“, aus welcher die Exkremente zum grossen Teile bestehen, zum Teil Folge der mechanischen Wirkung des Kaumagens [19]; und diese feine Substanz ist, wie wir im nächsten Kapitel sehen werden, diejenige, welche hauptsächlich von den zahllosen Exkrementmassen auf jedem Felde während jedes heftigen Regenschauers fortgewaschen wird. Wenn die weicheren Steine überhaupt nachgeben, dann werden auch die härteren einen gewissen geringen Betrag an Abnutzung erleiden.
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[19] Diese Folgerung erinnert mich an die ungeheure Menge äusserst feinen kreidigen Schlammes, welcher innerhalb der Lagunen vieler Atolle gefunden wird, wo das Meer ruhig ist und die Wellen die Korallenblöcke nicht zerreiben können. Wie ich glaube, muss dieser Schlamm (s. über den Bau und die Verbreitung der Korallen-Riffe, Übersetz. p. 14. 1876) den zahlreichen Anneliden und anderen Tieren, welche in die abgestorbenen Korallen einbohren, und den Fischen, Holothurien usw., welche von den lebenden Korallen sich ernähren, zugeschrieben werden.
Die Zerkleinerung kleiner Steinstückchen in den Kaumägen der Regenwürmer ist von einem geologischen Standpunkt aus von grösserer Bedeutung, als es auf den ersten Blick der Fall zu sein scheint; denn Mr. SORBY hat deutlich nachgewiesen, dass die gewöhnlichen Zerkleinerungsmittel, nämlich fliessendes Wasser und die Meereswellen, mit immer geringerer und geringerer Kraft auf Gesteinsfragmente wirken je kleiner dieselben sind. Er bemerkt: „selbst wenn wir dem Extra – auf- und – abschwimmen sehr kleiner Partikel in einem Wasserstrome, welches von Oberflächenadhäsion abhängt, keine Rechnung tragen, müssen die Wirkungen der Abnutzung auf die Form der Körner direkt so variieren, wie ihr Durchmesser, oder ungefähr so. Ist dies der Fall, so würde ein 1/10 Zoll im Durchmesser grosses Korn zehnmal so viel abgerieben werden, wie eins von 1/100 Zoll Durchmesser und mindestens ein hundert Mal so viel wie eins von 1/1000 Zoll im Durchmesser. Wir können dann vielleicht schliessen, dass ein 1/10 Zoll im Durchmesser haltendes Korn, wenn es eine Mile weit gedriftet wird, so viel oder noch mehr abgerieben wird, als ein 1/1000 Zoll messendes Korn, wenn es 100 Miles gedriftet wird. Nach demselben Prinzip würde ein einen Zoll im Durchmesser messender Geschiebestein im Verhältnis mehr abgerieben werden, wenn er nur einige wenige hundert Yards getrieben wird [20].“ Auch dürfen wir nicht vergessen, wenn wir die Kraft in Betracht ziehen, welche Würmer bei der Zerkleinerung von Gesteinsstückchen ausüben, dass wir gute Beweise dafür haben, dass auf jedem Acre Land, welches hinreichend feucht und nicht zu sandig, kiesig oder steinig ist, dass Würmer darin leben können, ein Gewicht von mehr als zehn Tonnen Erde jährlich durch ihre Körper durchgeht und auf die Oberfläche gebracht wird. Für ein Land von der Grösse Gross-Britanniens kann das Resultat innerhalb einer im geologischen Sinne nicht sehr langen Periode, wie in einer Million Jahren, nicht unbedeutend sein; denn die zehn Tonnen Erde sind zuerst mit der eben angegebenen Zahl von Jahren und dann mit der Anzahl von vollständig mit Würmern besetzten Acres zu multiplizieren; und in England zusammen mit Schottland ist das Land, welches kultiviert und für diese Tiere wohlgeeignet. ist, zu über 82 Millionen Acres geschätzt worden. Das Produkt ist daher 820 Millionen Tonnen Erde.
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[20] Anniversary Adress: The Quart. Journal of the Geolog. Society, London. May, 1880. p. 59.