FOR THE PEOPLE FOR EDVCATION FOR SCIENCE LIBRARY OF THE AMERICAN MUSEUM OF NATURAL HISTORY 1 s j I ii '.1. t I I K I ARCHIV FÜR ZELLFORSCHUNG HERAUSGEGEBEN VON DR. RICHARD GOLDSCHMIDT PRIVATDOZENT AN DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN VIERTER BAND MIT 105 TEXTFIGUREN UND 34 TAFELN LEIPZIG VERLAG VON WILHELM ENGELMANN , t:ii> ' l'.AOll.ilÄ/. I V|,0‘l fH'v '0 I / Inhalt des vierten Bandes Erstes Heft Ausgegeben am 21. Dezember 1909 Seite Methodi Popoff, Experimentelle Zellstudien. III. Über einige Ui’sachen der physiologischen Depression der Zelle. (Mit 3 Fig. im Text u. Taf. I — II) 1 Wilhelm Fries, Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub, und der parthenogenetischen Generationen von Artemia salina. (Mit Taf. III— V) 44 R. GoLDsemuDT, Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemer- kungen über den Chromidialapparat der Metazoenzelle. (Mit 3 Fig. im Text u. Taf. VI — IX) 81 Alice M. Boring, A small chromosome in Ascaris megalocephala. (With plate X) 120 Th. Boveri, Über > Geschlechtschromosomen« bei Nematoden. (Mit 2 Fig. im Text) 132 Theodor Moroff, Entwicklung der Nesselzellen bei Anemonia. Ein Bei- trag zur Physiologie des Zellkerns'. (Mit 57 Fig. im Text) 142 Zweites und Drittes Heft Ausgegeben am 8. Februar 1910 Max Jörgensen, Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruch- tung und Furchung bei Schwämmen (Syconen). (Mit 1 Fig. im Text und Taf XI-XV) 163 H. E. Jordan, A cytological study of the egg of Cumingia with special reference to the history of the chromosomes and the centrosome. (With plates XVI— XVIII) 243 M. V. Derschau, Zur Frage eines Makroniicleiis der Pflanzenzelle. (Mit 8 Fig. im Text) 254 Julius Schaxel, Die Morphologie des Eiwachstnms und der Follikelbil- dungen bei den Ascidien. Ein Beitrag zur Frage der Chromidien bei Metazoen. (Mit 1 Fig. im Text u. Taf XIX — XXI) 265 Hubert Erhard, Studien über Flimmerzelleu. (Mit 16 Fig. im Text u. Taf XXIII u. XXIV) *..... 309 IV Viertes Heft Ausgegeben am 8. März 1910 • Seite Stanislaw Maziarski. Sur les changements niorphologiques de la structure nucleaire dans les cellules glandulaires. Contribution ä l’etude du noyau cellulaire. (Avec planches XXIV — XXVII) 443 J. Duesberg, Les chondriosomes des cellules einbryonnaires du poulet, et leur rOle dans la genese des myofibrilles, avec quelques observa- tions sur le developpement des fibres muscnlaires striees. (Avec 10 figures dans le texte et planches XXVIII— XXX) 602 Max Dixgler, Über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. (Distomum lanceolatum). (Mit 4 Fig. im Text u. Taf. XXXI bis XXXIV) 672 Experimentelle Zellstudien. III. über einige Ursaclien der physiologischen Depression der Zelle. Von Dr. Methodi Popoff. (Aus dem Zoologischen Institut in München.) Hierzu 3 Textfignren und Tafel I— II. Inhalt. Einleitung. Die Zelldepression als eine physiologische Notwendigkeit im Zellenleben. Frage- stellung. Mögliche Ursachen der Depression. Störung in den Assimilations- und Desassimilationsprozessen? Die dafür sprechenden Befunde bei den Protozoen- und den Geschlechtszellen der Metazoen. Künstliche Versetzung der Zelle in Depressionsznstand. E.xperimentelles Verfahren. Begründung desselben. Experimenteller Teil. 1. Versuche mit Kohlensäure — Versuchsobjekt Stylonychia mytilus. 2. Versuche mit Ammoniak — Versirchsobjekt Paramaecium caudatum. 3. Versuche mit Harnstoff, Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat, Kochsalz, Traubenzucker. Versuchsobjekt Paramaecium caudatum. Zusammenfassung der experimentellen Ergebnisse. Ähnlichkeit der erzielten Veränderungen mit denjenigen, die sich während der Depression der Zelle bemerkbar machen. Anlauf zur Konjugation. Schlußfolgerungen. Die vor- liegenden Experimente als eine neue Stütze dieser Anschauung. — Vergleich der experimentellen Befunde mit den Erscheinungen der künstlichen Partheno- genese. Die dafür sprechenden Gründe. Zusammenfassung. 1 Archiv f. Zellforschung. IV. 2 Dr. Methodi Popoff Einleitung. Vor etwa 30 Jahren, als man die Protozoen noch nicht gut kulti- vieren konnte, war man, um sich ein Bild von den Lebenserschei- nuugen dieser Organismen machen zu können, auf zufällige Beob- achtungen oder auf Erfahrungen, die an nur einige Tage lang dauernden Kulturen gesammelt werden konnten, angewiesen. Diese Beobachtungen haben nun immer wieder die Tatsache bestätigt, daß einer der verbreitetsten Fortpflanzungsmodi bei den Protozoen die Zweiteilung ist. Zwar hatten die wichtigen Beobachtungen Balbiaxis, Bütsciilis, speziell au den Infusorien, die Konjugation als eine andre, weit verbreitete Fortpflauzungsart aufgedeckt, es blieb aber der Zu- sammenhang zwischen diesen zwei Fortpflauzungsarten — der Zwei- teilung und der Konjugation — unaufgeklärt; die Erforschung ihrer Keiheufolge und ihrer Wechselbeziehungen bedurfte einer weiteren Ausarbeitung und Vertiefung. In dieses Stadium unsrer Kenntnisse fällt eine wichtige Verall- gemeinerung Weismanns über die Lebenserscheinungen der Protozoen. Von der Tatsache ausgehend, daß die Protozoen, speziell die Infu- sorien, in jeder Masseukultiir sich gewöhnlich durch Zweiteilung ver- mehren, hat Weismann die Hypothese aufgestellt, daß diese Orga- nismen sich ins Unendliche durch Teilung vermehren können, ohne dabei irgendwelche Schwächung ihrer Funktionen zu erleiden, oder mit andern Worten ausgedrückt, die Protozoen sind — von dem Hinzutreten gewaltsamer äußerer Umänderungen abgesehen, die dem Leben der Protozoen ein Ende setzen können — potentiell unsterb- lich. Indem Weismann diese seine Auslegungen auf die Geschlechts- zellen der Metazoen übertrug und sie mit seinen streng durchgedaehten Vererbuugstheorien verknüpfte, hat er weiter die These aufgestellt, daß die Geschlechtszellen der Metazoen eine durchgehende, ununter- brochene Kette darstellen, indem sie allein von allen Zellen eines j\Ietazoenindividuums die Eigenschaften der Unsterblichkeit einer Proto- zoenzelle besitzen. Diese Auslegungen fanden ihren logischen Ab- schluß in der Aufstellung der Lehre von der Kontinuität des Keim- plasmas. Die weitere Entwicklung unsrer Kenntnisse über die Fortpflanzung der Protozoen war aber nicht dazu angetan, diesen geistreichen Aus- legungen als Stütze zu dienen. Es sind hauptsächlich die Untersuchungen dreier Forscher, welche die biologische Seite der Fortpflanzung der Protozoen einer Klärung zugeführt haben. Experimentelle Zellstudien. III. 3 Durch seine ausgedehnten und zum erstenmal ununterbrochen jahrelang geführten Kulturen von Infusorien konnte Maupas nach- weisen, daß die andauernde Vermehrung durch Zweiteilung bei den Infusorien schließlich zu Mißständen in der Zelle führt, welche in der Verlangsamung der Teilungsrate, in dem Unregelmäßigwerden des Körpers und in Umänderungen im Kernapparat ihren Ausdruck finden. Diese letzte Periode des Zellenlebens, welche Maupas mit dem Altern der Metazoen verglich und sie als Degenerescence senile bezeichnete, führt zu einem Erwachen des Konjugationstriebes in der Kultur. Unterbleibt aber aus irgend welchen Gründen (Näheres darüber siehe in meiner Arbeit »Depression der Protozoenzelle und der Geschlechts- zellen der Metazoen«) die Konjugation, so ist die Kultur dem Tode geweiht. Die späteren Untersuchungen Calkins {Paramaecium) und K. Hertwigs [Actinosphaerium, Bileptus) haben ferner gezeigt, daß der Verlauf einer Protozoenkultur noch andre Eigentümlichkeiten auf- weist, die dem französischen Forscher entgangen waren, nämlich, daß im Laufe einer Protozoenkultur noch vor der Periode der Dege- nerescence senile Maupas’, oder wie sie Hertwig nannte, der Periode der physiologischen Degeneration, Momente auftreten, in welchen die Lebensfunktionen der Zelle eine Verlangsamung und eine mehr oder weniger tiefe Störung erfahren. Das sind die Perioden, welche Calkins mit dem Namen Depressionsperioden bezeichnete. Hertwigs Untersuchungen haben weiter ergeben, daß während dieser Depres- sionsperioden eine Kernhypertrophie der Zelle sich bemerkbar macht. Die von mir für die Nachprüfung dieser letzten Befunde unter- nommenen Untersuchungen mit dem Infusor Stylonychia mytilns er- gaben nun, daß mit der Zeit die Depressionsperioden immer tiefer und schwerer zu überwinden waren, bis sie schließlich mit dem Tode der Kultur endeten (»Depression der Protozoenzelle usw.«). Während der Depressionsperioden war es zu bemerken, daß die Tiere sehr träge Bewegungen ausführten, die Nahrungsaufnahme hörte vollständig auf, und die vor dem Eintreten der Depression aufgenommene Nah- rung konnte nicht vollständig verdaut werden. Nach einigen Tagen erholten sich manche Tiere von dieser schweren Funktionsstörung und vermehrten sich weiter durch lebhafte Teilungen. Außerdem konnte ich die Beobachtung Maupas’, Hertwtos, Prowazeks usw., daß während der Depressionsperioden eine Neigung zur geschlechtlichen Fortpflan- zung auftritt, bestätigen. Die morphologische Untersuchung der De- pressionstiere ergab folgendes: Der Makronucleus zeigte eine sehr 1* 4 Dr. Methodi Popofif Starke Vergrößerung und vielfach auch eine Vacuolisierung. Die Kernform wurde allmählich unregelmäßig, gelappt, plump, bis schließ- lich solch ein Kern einer allmählichen Zerstücklung auheimtiel. Der Grad der Kernvergrößerung ging Hand in Hand mit der Tiefe des Depressionszustandes. In engem Zusammenhang damit fand auch eine Vermehrung der Mikronuclei statt, eine Erscheinung, die nur bei der Teilung der Zelle und sonst hauptsächlich während der Kon- jugation einzutreten pflegt. Dieser periodische Wechsel von Zeiten starker Funktion und Perioden einer herabgesetzten Lebenstätigkeit ist aber nicht nur bei den einzelligen Organismen zu beobachten. Vielmehr ist er als eine allgemeine Zellerscheinung anzusehen. Zu dieser letzten Auffassung zwingen uns die Beobachtungen an vielzelligen Organismen. So konnte Hakry Marcus bei der Entwicklung der Thymus (Untersuchungsobjekt — die Gymuophione Hypogeophis), besonders in ihren letzten Perioden, das Auftreten von Zellenzuständen (Vergröße- rung des Kerns, Lappigwerden desselben, Kernzerstückluug, anormale Mitosen usw.) feststellen, die mit denjenigen, welche man während der Depressionsperioden der Protozoen beobachten kann, in Parallele zu setzen sind (Marcus). Viel ausgesprochener treten alle diese Erscheinungen bei den Geschlechtszellen auf. Halten wir uns etwas länger bei diesem letzten Punkt auf. Da die Geschlechtszellen eines Metazoous in keinen Gewebs- verband eintreten und an der Ausübung der verschiedenen Funk- tionen des Organismus keinen Anteil nehmen, entgehen sie der Zcll- spezialisieruug und behalten dadurch die Funktionen einer Protozoen- zelle. Wie diese letzteren, so geraten auch die Geschlechtszellen im Laufe ihres fortgesetzten Wachstums und ihrer Vermehrung in Zu- stände, in welchen die normale Ausübung der Lebensvorgänge gestört wird. In den »Experimentellen Zellstudien I« habe ich eingehend auf diejenigen Momente in der Entwicklung der Geschlechtszellen hin- gewiesen, die sich als Depressionszustände auffassen lassen. Ich werde sie hier kurz erwähnen, da sie für unsre späteren Ausführungen von Bedeutung sind. In der Vermehrungsperiode der Geschlechtszellen treten von Zeit zu Zeit Zustände ein, die durch gelappte Kerne charakterisiert sind. Die Ähnlichkeit dieser letzteren mit den gelappten Kernen eines Infusors ist geradezu überraschend. In beiden Fällen trennen sich ganze Stücke vom Kern ah, um nachher im Plasma resorbiert zu Experimentelle Zellstudien. III. 5 werden. Noch auffallender sind diese Zustände während der Wachs- tuinsperiode der Geschlechtszellen zu beobachten. So habe ich in einer meiner früheren Arbeiten (»Eibildung; bei Paludina usw.«) als Folge solcher Erschwerung der Funktionen auf die massenhafte De- generation von Zellen hingewiesen, die immer nach bestimmten Sta- dien, nämlich nach dem Synapsis- und Dictylenstadium und vor der Reifung der Eier auftreten — und die ich unter dem Namen Degenera- tionswellen zusammenfaßte. Die auffallendste Folgeerscheinung dieser Funktionsstörung der Zelle ist aber die Dotterbildung, Fettbildung und dergl. Diese bis jetzt immer nur aus dem Zweckmäßigkeitsprinzip erklärten Erschei- nungen habe ich versucht in einen andern Zusammenhang zu bringen und ihr Auftreten vom physiologischen Standpunkt aus verständlich zu machen. Wenn man nämlich den Zeitpunkt des Auftretens dieser »Reservestoffe« berücksichtigt, so fällt es auf, daß er immer in Perioden einzulreten pflegt, bei welchen die Geschlechtszellen unter Erschwerung ihrer Zellfunktionen zu leiden haben. (Siehe »Experim. Zellstudien L«) Die während dieser Periode von außen der Zelle zugeführte Nahrung kann infolgedessen nicht mehr weiter zu Plasma synthetisiert werden und bleibt als eine niedrigere synthetische Stufe im Plasmakörper liegen i). Als Stütze für diese Erklärungsweise habe ich nicht allein die vielen aus der pathologischen Anatomie bekannten Fälle von Fett-, Dotterbildung usw. bei den in Funktionsstörung sich befinden- den Zellen angeführt, sondern auch das verfrühte Einsetzen der Dotterbildungsprozesse bei den Geschlechtszellen, sobald diese letz- teren durch irgendwelche ungewöhnlichen Entwicklungszustände (Er- nährungsstörung usw.) früher als normal in Depression geraten. Solch einen Fall haben wir im BiDDERSchen Organ der Bufoniden. Bei der Entwicklung dieses Organs kommen die Geschlechtszellen infolge von Entwicklungsstörungen nicht über das Synapsisstadium hinaus. Eine Folge davon ist, daß die Ablagerung des Dotters in Form von großen Dotterschollen in einer viel früheren Periode auftritt, als dies normalerweise der Fall ist. Wenn mau das bisher Gesagte genau durchsieht, so erscheint der Schluß berechtigt, daß die Zelle von Zeit zu Zeit in einen Zu- stand von erschwerter Funktion eintritt. Diese Störung kann so stark werden, daß viele Zellen daran zugrunde gehen. Worin liegt nun *) Über den Anteil der im Plasma liegenden Chromidien bei der Dotter- bildung siehe in den »Experim. Zellstudien. I.« 6 Dr. Methodi Popoff die Ursache dieses periodischen Auftretens von Depressionszuständen? Ist sie in dem Wechsel der äußeren Existenzbedingungen zu suchen, oder liegen ihre Ursachen in den im Laufe der Generationen allmäh- lich sich ausbildenden Mißständen in der Zelle selbst? Für die Beantwortung dieser letzten Frage müssen wir die äußeren Einflüsse, denen eine gut geführte Protozoeukultur ausgesetzt ist, näher betrachten. Es ergibt sich dabei folgendes: alle die vor- her erwähnten Kulturen — Paramaeciuin , Stylonijchia, Actinosphae- rium — werden immer auf ein und dieselbe Weise geführt i); es wird *) Hier möchte ich die Gelegenheit benutzen, den von Paolo Enriques gemachten Einwändeu gegen die Richtigkeit meiner Angaben über das Vorhanden- sein von Depressionsperioden bei dem Intüsor Stylonychia mytilus (»Depression der Protozoenzelle und der Geschlechtszellen der Metazoenc) entgegenzutreten. Paolo Enriques behauptet niimlich, daß meine Kultivierungsmethode so un- vollkommen gewesen ist, daß ich Opfer großer Irrtümer (wie z. B. Intoxikation meiner Kulturen durch Bakterien und dergleichen mehr) geworden bin. Sehen wir daher, ob diese Einwände Enriques’ mir gegenüber berechtigt sind. In meiner oben erwähnten Arbeit habe ich die von mir angewandte Züch- tungsmethode folgendermaßen kurz angegeben; »Die Stylonychien wurden in dicht schließenden Uhrschälchen kultiviert. Als Nahrung wurde Colpidium be- nutzt. Dieses holotriche Infusor ist leicht immer in großen Mengen zu haben, indem man Blätter von Kopfsalat in ein größeres Glas mit Wasser bringt. Die- selben müssen gut gewaschen sein, um die anhaftenden Cysten möglichst zu entfernen. 2 oder 3 Tage später, nachdem eine schwache Fäulnis in dem Glas sich entwickelt hat, bringt man einige Colpidien in die Kultur hinein. Dies genügt, daß nach weiteren 3 — 4 Tagen die Kultur von Colpidien wimmelt. Man muß immer darauf achten, daß die Fäulnis in der Kultur sich nicht zu sehr ent- wickelt, da die Stylonychien eine solche Nahrung nicht vertragen. Man gießt am besten aller 2 Tage die Hälfte von dem Wasser der Futterkultur ab, füllt frisches Brunnenwasser nach und bringt wieder dazu einige frische Salatblätter. Die den Stylonychien zugeführte Nahrung muß in kleinen Portionen sorgfältig mit einer starken Lupe durchmustert werden, damit man versichert ist, daß keine andern Infusorien sich darin befinden. Wird zufällig die Futterkultur durch Oxytrichen oder andre Eaubinfusorien verunreinigt, so ist sie nicht mehr brauchbar. Das Wasser und die Nahrung der Stylonychienkultur muß unbe- dingt j eden Tag gründlich gewechselt werden«. (Im Original gesperrt. — »Depression der Protozoenzelle und der Geschlechtszellen der Metazoen — Festschrift für Hertwig«. Archiv f. Protistenkunde. S. 44 — 45). Ich hätte da- mals noch die folgenden Einzelheiten hinzufügen sollen: Die den Stylonychien verabreichte Nahrung von Colpidien und Cynetochilum wurde auf folgende Weise vorbereitet. Ein noch ganz frisches Salatblatt wurde jedesmal von der Kultur mit einer Pinzette herausgenommen und in einem großen Uhrschälchen abgetupft. Die auf diese Weise erhaltenen paar Tropfen waren weißlich von den dariu sich befindenden Colpidien. Diese konzentrierte Nährflüssigkeit wurde dann nochmals in einem andern Uhrschälchen mit Wasser sehr sorgfältig ausgewaschen, dann wieder konzentriert und erst dann in das die Stylonychien enthaltende Uhrschälchen hineingetan. Auf diese W’eise kam von der Colpidienkultur fast Experimentelle Zellstudien. III. 7 dabei immer die gleiche, peinlich gereinigte Nahrung zugegeben und das Wasser in den Kulturgläschen jeden Tag gründlich gewechselt. Bei diesen Existenzbedingungen vermehren sich die Tiere eine ge- wisse Zeit ausgezeichnet — ohne irgend welche Anzeichen von Schädigungen aufzuweisen. Nach 1 — 1^2 monatiger starker Ver- gär kein Tropfen Wasser in die Stylonychienkultur hinein. Für eine Anhäufung von Bakterien oder von Desassiinilatiousprodukten kann bei solch einer Kultur- führnng nicht die Rede sein. Diese meine Angaben hat nun Enriques in folgenden Worten zusammen- gefaßt: >Was seine (Popoffs) Technik betrilft, so läßt er zehn Stylonychien in einer Kultur leben und reduziert sie jeden Tag auf dieselbe Zahl (das trifft aus- nahmsweise zu — Anmerk. Popoff); die Flüssigkeit ist jeden Tag substituiert, mit Kopfsalatinfus, wo viele Colpidien leben; es scheint aber, daß er die kleinen Kulturgläser nicht wechselte (gesperrt von mir); das ist eine sehr wichtige Vorsicht, da die Flüssigkeit, die der Glasoberfläche an- hängt, oft zu reich an Bakterien ist, so daß es nicht genügt, die Flüssigkeit zu wechseln«. Nach dieser Wiedergabe meiner Kultivierungsmethoden fährt Enriques fort: »Die Schwingungen, die Popoff beobachtet hat, können von so vielen äußeren Bedingungen verursacht werden, daß die echten Eigentümlich- keiten des Organismus vollständig verborgen da sind. Der Schluß von Popoff würde dann als richtig betrachtet werden können, wenn keine unregelmäßig wellenförmigen Einflüsse von der Umgebung ausgeübt worden wären. Das ist aber vollständig falsch. Wir wissen in der Tat, daß die Teilungsfrequenz von vielen äußeren Faktoren beeinflußt wird, sie ist eine Funktion von vielen Vari- ablen, besonders von den Nahrungsbedingungen, der Temperatur, Bakterien- wirkung usw. Ein Kopfsalatinfus ist kein konstantes Nahrungsmittel, auch wenn es immer eine bestimmte Zeit vor dem Gebrauch präpariert wird; sonst ist auch die Quantität der Nährungsflüssigkeit nicht konstant, die den Infusorien gegeben wird. Die Temperatur war natürlich nicht konstant (bei mir steht auf S. 45 »Depression der Protozoenzelle usw.« wörtlich das folgende: »Die Kultur habe ich bei Zimmertemperatur, welche während der ganzen Zeit zwischen 17° — 19° schwankte, fortgeführt«;. Es folgt von diesen Tatsachen, daß die Stylonychien sich mit einer unregelmäßigen Frequenz teilen müssen; das wäre nur verhindert, wenn die Infusorien den oben zitierten Einflüssen gegenüber nicht so empfind- lich wären, wie es zu bekannt ist, um es noch zu betonen«. (Enriques — »Die Konjugation und sexuelle Differenzierung der Infusorien«. — Areh. f. Protisten- kunde. Bd. 12, S. 264—265). Aus diesen Zitaten tritt deutlich die Art und Weise hervor, wie Enriques die Arbeiten andrer beurteilt. Es ist daher nicht zu verwundern, daß ich in meinen früheren Arbeiten (worauf Enriques hinweist) seine Angaben über das Nichtvorhandensein von Degenerescence senile nicht berücksichtigt habe. Dies tue ich auch jetzt mit einigem Bedenken; denn ich glaube, daß nur eine ruhige und unvoreingenommene Betrachtung der Befunde andrer Forscher geeignet sein kann, eine wissenschaftliche Frage klarzulegen. Hinzufügen möchte ich nur, daß die Angaben Enriques über das Nicht- vorhandensein von Depressionsperioden bei Glaucoma scintillmis sehr wahr- scheinlich auf das zu starke Sichvermehrenlassen der Kulturen (Nahrung — Bakterienheuinfus) und die dadurch erschwerte Beobachtung zurückzuführen sind. 8 Dr. Methodi Popoff mehrung treten aber Funktiousbehinderungen der Zelle ein, die nach einer Dauer von 2 — 3 Tagen wieder anfhören: die Kultur nimmt von neuem ihren normalen Lauf. Da in allen diesen Fällen die äußeren Bedingungen gleichgeblieben sind, so ist es ausgeschlossen, daß die Ursachen der Depression außerhalb der Zelle liegen. Was aber entschieden gegen solch eine Auslegung der Befunde spricht, ist folgendes; Führt man gleichzeitig nebeneinander ein Paar Sty- lonychienkulturen z. B., welche von verschiedenem Ausgangsmaterial angelegt worden sind, so fällt es auf, daß die Zeit des Auftretens der Depressionsperioden eine ganz verschiedene ist. Die Kulturen sind in allen diesen Fällen jeden Tag mit der gleichen Nahrung und dem ganz gleichen Wasser versehen worden. Sollten nun die Ursachen der Depression in einem plötzlichen Wechsel der äußeren Bedingungen liegen, so müßten alle parallel nebeneinander geführten Kulturen auch gleichzeitig die Depressionserscheinungen aufweisen und nicht, wie es der Fall ist, die eine Kultur sich in Depression befinden, in einer Zeit, wo die andre in der lebhaftesten Vermehrung begriffen war (siehe die diesbezüglichen Angaben auch in der Arbeit »Depression der Protozoenzelle usw.«). Alle diese Umstände deuten daraufhin, daß die Ursachen einer normal auftretenden Depression in der Zelle selbst zu suchen sind. Für diese letztere Auffassung sprechen außerdem alle die Erfahrungen, die wir an den Geschlechtszellen der Metazoen gemacht haben. Da haben wir Zellen vor uns, die von dem Einfluß der äußeren Be- dingungen ganz abgeschlossen sind. Trotzdem läßt sich auch bei diesen Zellen ein wellenförmiger Verlauf der Lebenserscheinungen nachweisen. Es müssen also infolge der langdauernden Funktion der Zelle allmählich sich Mißstände ausbilden, welche die Zellfunktionen zum Stocken bringen. Welcher Art können nun diese Störungen sein? Die Beobachtungen an Depressionszellen können uns hier auch als Wegweiser dienen. Unterziehen wir deshalb das vorher über die Physiologie der Depressionszellen Mitgeteilte einer zusammenhängen- den Durchsicht. Während der Depressionsperiode ist eine allgemeine Sistierung der Nahrungsaufnahme zu konstatieren; die vorher aufgenommene und im Körper sich befindende Nahrung kann außerdem nicht voll- kommen verdaut werden ; die Synthese der lebenden Substanz kommt zum Stillstand. Gleichzeitig damit treten in der Zelle Anhäufungen von Fett-, Dottersubstanzeu und dergl. auf Dafür spricht bei den Experimentelle Zellstadien. III. 9 Protozoen das graue Aussehen des Protoplasmas der Depressionstiere. Zu dieser Kategorie von Erscheinungen gehört auch das Auftreten dotterähnlicher Anhäufungen bei den in der geschlechtlichen Fort- pflanzung sich befindenden Actinosphaerien (Näheres darüber siehe in den »Experimentellen Zellstudien I«, Abschnitt 2). Für eine ähn- liche Störung der Assimilationsprozesse spricht auch das Auftreten von Dotteranhäufungen in den Geschlechtszellen, bei welchen dieser Prozeß mit den morphologisch leicht nachweisbaren Störungen in der Zelle zusammenfällt. Diese Störung der Lebensprozesse spricht für eine Abnahme der Oxydationsprozesse in der Zelle selbst. Alles dies wird aber auch eine Änderung der Desassimilationsprozesse der Zelle zur Folge haben. Sollten nun alle diese Auslegungen über die möglichen Ursachen der Depression das Richtige treffen, so muß es möglich sein, die Depres- sion auch experimentell hervorzurufen. Für diesen Zweck würde es genügen, die Zelle in ungünstige Bedingungen für die Ausübung ihrer Lebensfunktionen zu versetzen. Und zwar kann das experimen- tell dadurch erreicht werden, daß man die Desassimilationsprozesse in falsche Bahnen leitet, z. B. durch eine Erschwerung in der Aus- scheidung der Abbauprodukte, wie Kohlensäure, Ammoniak usw. Für die große Wahrscheinlichkeit aller dieser Auslegungen sprechen einige Beobachtungen an somatischen Zellen, die gleich- sam auf von der Natur augestellte Experimente sich beziehen. Bei seinen Untersuchungen über die weitgehenden Umänderungen, w’elchen der Froschdarm während der Metamorphose unterworfen ist, hat Eduard Reichexow Zellzustände feststellen können, wie z. B. Vergrößerung und Zerstückelung der Kerne, Auftreten von Dotter- niederschlügen im Plasma, Aufhebung der Teilungsfähigkeit der Zellen usw., die vollkommen den Umänderungen bei den Depressions- zellen entsprechen. Diese Depressionserscheinungen führten in der Mehrzahl der Fälle zu einer ausgiebigen Degeneration in den Darm- epithelzellen. Das Auftreten dieser Depression in den Darmepithelien führt Reichexow mit Recht auf eine durch die Zusammenziehung der Mucosa- und Submuscularisschichten verursachte Störung in der Blutzufuhr zu den Darmzellenschichten zurück. Das Aufhören der Blutzirkulation wird aber nach dem oben Gesagten folgendes mit sich bringen müssen: Die Ernährung der Zellen wird herabgesetzt (siehe Reichexows Arbeit); noch rascher wird sich aber eine un- genügende Oxydation in der Zelle einstellen; der Mangel an Blut- zirkulation wird außerdem auch eine Anhäufung von Desassimilations- 10 Dr. Methodi Popoflf Produkten, wie Kohlensäure, Ammoniak usw. in der Zelle nach sich ziehen, da diesen Produkten die Möglichkeit, nach außen zu gelangen, genommen worden ist. Diese Umstände fuhren die Zellen zu einer Depression. Alle diese Auslegungen sind maßgebend gewesen für die Auf- nahme und experimeutelle Nachprüfung der Frage über die Depres- sion. Diese Versuche wurden an Infusorien vorgenommen. Über ihren Verlauf und ihre Endergebnisse werde ich im nachfolgenden berichten. Und zwar lasse ich zuerst die genaue Begründung und Beschreibung jeder Versuchsanordnung und die durch die Experi- mente erzielten physiologischen und morphologischen Umänderungen in der Zelle der Reihe nach folgen. Eine Zusammenfassung der Resultate und eine Besprechung der Tragweite derselben werde ich zum Schluß in einem besonderen Kapitel geben. Experimenteller Teil. I. Versuche mit kohlensäurehaltigem Wasser. Durch die Anwendung von kohlensäurehaltigem Wasser wurde versucht: erstens eine Verminderung der Oxydationsvorgänge in der Zelle und dadurch eine Störung in der Assimilationstätigkeit der- derselben hervorzurufen; zweitens hatte das Kultivieren in kohlen- säurehaltigem Wasser den Zweck, die Ausscheidung der als Des- assimilationsprodukt entstehenden Kohlensäure aus der Zelle zu ver- hindern: durch das umgebende kohleusäurehaltige Medium wird die Diffussion der in der Zelle gebildeten Kohlensäure erschwert werden. Für die Experimente bediente ich mich mit Kohlensäure gesättigten Wassers, das ich mit Normalwasser 3 abgekochtes und -3 Brunnen- wasser) in verschiedenen Proportionen mischte, nämlich: Erste Versuchsgruppe. a) 5 Versuche mit gesättigtem kohlensauren Wasser, b) 2 » * ^6 Normalwasser + Ve kohlensaur. Wasser, c) 2 * + Vö 9 » d) 4 » » V4 » + V4 » * e) 2 > » Vs 4- 1 0 /3 » f) 5 > » V2 » + V2 > » g) * Vs + ',3 * h) 4 » » V4 > + V4 » > Experimentelle Zellstudien. III. 11 Als Versuchsobjekt diente Stylonijchia mytilus, die ich nach der schon angegebenen Methode (siehe Fußnote S. 6—7) drei Monate lang in sehr starken Kulturen gezüchtet habe. Daß ich Stylonychia wählte, hatte nicht nur den Grund, daß ich au demselben Infusor die nor- malerweise auftretendeu Depressiouserscheinungen früher (»Depression der Protozoenzelle usw.«) genau studiert habe, sondern daß dieses Infusor auch sehr empfindlich gegen Sauerstoffmangel ist. Die Ver- suche wurden in dicht schließenden Uhrschälchen ausgeführt. Im Fall, daß der Versuch mehr als 12 Stunden dauerte, wurde die Versuchsflüssigkeit und die aus ein paar Tropfen bestehende, stark konzentrierte Nahrung von Colpidien und Cynetochilum alle 12 Stunden gewechselt. Auf diese Weise wurde eine mögliche Anhäufung von Desassimilationsprodukteu in der Kulturflüssigkeit, welche die Resultate beeinflussen konnten, vermieden. — Die Ausgangsnormal- kultur von Stylonychien , die für die Versuche verwendet wurde, diente gleichzeitig als Kontrollkultur. Es wurden jeden zweiten Tag von dieser Kultur Tiere abgetötet und auf ihre Kernverhältnisse hin untersucht. Verlauf der Versuche. Hier werde ich ein zusammenhängendes Bild von der Einwirkung der Kohlensäure in verschiedener Konzentration auf den Verlauf der Experimente geben; die sich bei jeder Versuchsanordnung ergebenden Einzelheiten werde ich unten als Randbemerkung anführen b- b Auszug aus einigen Protokollen der ersten Versuchsgruppe; 1. Am 24. VII. 08 — 3>> nachm, sechs ausgewachsene Stylonychien — nicht weit vor der Teilung — in Vß kohlensaures Wasser und Vß Normalwasser getan. Nach 2 — 3 Minuten sind drei Tiere zerfallen. Die andern haben all- mählich eine unregelmäßige Form angenommen. Der Körper zeigte Plasma- vorwölbungen, die Cilien der adoralen Zone fingen an, schwächer und unregel- mäßig zu schlagen. Vorwärtsbewegungen sehr langsam. Mit Vorliebe führen die Tiere um eineu fixen Punkt Drehbewegungen aus. Bei diesen Bewegungen bleiben sie manchmal mit einer Plasmavorwölbung an der Unterlage haften, und bei den Versuchen, sich loszumachen, zieht sich das Plasma fadenförmig aus. Nach 2 — 3 Minuten habe ich das Gemisch in VaCÖ^-Wasser -|- 1/2 Normalwasser umgewandelt. Am 25. VII. — 9^ vorm. — Zwei Stylonychien : keine Teilung eingetreten. Die Kultur abgetötet. 2. Am 2. VIII. 08 — 3^ nachm. 30 ganz ausgewachsene Stylonychien in 5/fi COo- Wasser -f- Ve Normalwasser getan. Die Tiere zeigen auf einmal sehr schwache und unkoordinierte Bewegungen. Bei längerem Verbleiben in der Mischung beginnen Zerfallserscheinungen des Plasmas, indem einzelne Plasma- tropfen vom Körper abgeschnUrt werden. Auf diese Weise nimmt der Körper 12 Dr. Metliodi Popoff Überträgt mau Stylonychien in gesättigtes kolilensaures Wasser, so merkt man, daß die Bewegungen der Tiere auf einmal sehr lang- sam werden. Die Vorwärtsbewegung hört fast ganz auf, und die Tiere beginnen au ein und derselben Stelle Drehbewegungen auszu- führeu. Ein paar Sekunden später nimmt der Körper eine ganz un- regelmäßige Gestalt au. Gleich darauf fangen Tropfen vom Proto- plasma an, über die Körperoberfläehe hervorzuquellen und sich abzu- schnUren, was in höchstens 1 — 2 Minuten zum vollständigen Zerfall der Tiere führt. Auffallend dabei ist, daß nicht alle Tiere gleich- zeitig dem Zerfließen anheimfalleu; — manche Individuen überleben kleinere Dimensionen als gewöhnlich an. Das aber, was am meisten auffällt, ist das sehr rasche Resorbieren der Schwanzborsten, das in ein paar Minuten vorsichgeht. Die auf diese Weise ohne Schwanzborsten gebliebenen Tiere habe ich in reines Wasser getan. Um 4>> nachm, waren die Schwanzborsten noch nicht regeneriert. Am 3. VIII. — 10^ vorm. Die Tiere ganz normal. Die Schwanzborsten regeneriert. Die in dem Versuchsgemisch gebliebenen Tiere alle zerflossen. 3. Am 25. VI. 08 — 2^o nachm. 25 Stylonychien in 3/4 COo-Wasser -1- V4 Normalwasser getan. Am 26. VI. — lO'/s vorm, nur noch zwei Tiere am Leben geblieben, die andern zerflossen. Die zwei Tiere abgetötet. 4. Am 25. VI 08 — S** nachm. 25 Stylonychien in 3/.=) COo-Wasser -H 2 5 Normalwasser getan. Am 26. VI. 11'' vorm, nur noch 20 Tiere. Sieben da- von abgetötet. Mit den übrigen 13 führe ich die Kultur weiter. 27. VI. — 120 nachm. 13 Tiere, dieselben sehen normal aus. 28. VI. 11'’ vorm. 14 Tiere, munter aussehend. 29. VI. — 11'' vorm. 23 Tiere, die meisten sehr klein, nur zwei bis drei von der normalen Größe. 30. VI. — 10'' vorm. 29 Tiere, bei manchen das Plasma stark vaeuolisiert. 1. VII. — 7'' nachm. Nur 17 Tiere, sehr schwach beweglich; manche mit abnormer Körperform. Nur zwei bis drei Tiere noch munter. Alte abgetötet. 5. Am 23. VI. 08 — 23o nachm. 20 Stylonychien in 3/^ COo-Wasser -|- ' 4 Normalwasser getan. 24. VI. — 83,4'' vorm. Nur noch vier Tiere übriggeblieben, die andern abgestorben und zerflossen. Auffallend ist, daß die überlebenden Tiere munter aussehen. Zwei von denselben kultivierte ich weiter, die übrigen zwei abgetötet. Eins von diesen letzteren ist von normaler Körpergestalt; das andre ist in der Mitte eingeengt. Das hintere Ende ist zugespitzt und seitlich gebogen. Die Borsten zeigen Unregelmäßigkeiten. Beim Abtöten ist dieses Tier zerflossen. 25. VI. — 10*' vorm. Nur noch ein Tier am Leben geblieben. Dasselbe ist platt gedrückt und von unregelmäßiger Körperform. 26. VI. — 10 ' vorm. Das Tier gestorben. 6. Am 22. VI. — 11 20 vorm, habe ich 20 Stylonychien in eine Mischung von V> COo- Wasser -f- V2 Normalwasser getan. 23. VI. — lO'/o'' vorm. 20 Tiere — noch munter — keine Vermehrung eingetreten. Fünf Tiere abgetötet, die andern weiterkultiviert. 24. VI. — lO'/o'' vorm. Keine Teilung eingetreten. Die Experimentelle Zellstiidien. III. 13 ihre Genossen um etwa 1 — 2 Minuten. Diese individuellen Variationen, welche die einzelnen Tiere gegenüber der Einwirkung der Kohlen- säure zeigen, treten noch deutlicher bei den Versuchen mit Gemischen von kohlensaurem Wasser und Kormalwasser auf. In Gemischen z. B. von V4 kohlensaurem Wasser und Vr Normalwasser gehen schon nach 5 — 10 Minuten mehr als die Hälfte von den Versuchstieren an den oben erwähnten Zerfallserscheinungen zugrunde. Vor dem Ein- treten dieses Momentes merkt man eine allmähliche Resorbierung der Schwanz- und Ventralborsten. Diese Erscheinung steht im Zusammen- Tiere sehen normal aus. Fünf davon abgetütet. 25. VI. — IOV2 vorm. Nur acht Tiere: sieben große und ein sehr kleines. Das kleine Tier stark vacuoli- siert. Beim Umsetzen der Kultur ein großes Tier zerflossen. 26. VI. — ßVa** vorm. In der Kultur nur noch zwei Tiere; die andern fünf sind gestorben und zerflossen. Die Kultur abgetütet. 7. Am 27. VI. 08 — l^o nachm. 40 Stylonychien in 1/3 CO2- Wasser - 3 Normalwasser getan. 28. VI. — lO'Svorm. 46 Tiere, normal aussehend. 29. VI. — l0>/2 vorm. 40 Tiere, zehn davon abgetütet: drei bis vier Tiere unter den letzteren anormal, mit resorbierten Schwanzborsten. 30. VI. — 9^0 vorm. 27 große Tiere, normal aussehend. 1. VII. — 3^ nachm. 26 Tiere, zum Teil vacuolisiert. 2. VII. — 10'' vorm. 23 Tiere, zwei davon anormal aussehend ; die übrigen munter. Acht Tiere abgetütet. Die andern 15 weiterkultiviert. 3. VII. — ll^Ovorm. Nur zehn Tiere, eins davon ganz klein und kugelig, die übrigen mittelgroß, schwach beweglich; drei mit sehr unregelmäßiger Kürperform. Die ganze Kultur ab- getötet. 8. Am 20. VI. 08 — 2^ nachm. Elf normale Stylonychien in ein Gemisch von V3 CO2 -Wasser -f- - 3 Normalwasser getan. 5'' nachm. Die Tiere munter. 21. VI. — 10^ vorm. 15 Tiere, normal aussehend. 22. VI. — 12'> mittags. Neun Tiere von der Kultur anormal, manche mit unregelmäßiger Kürperform; 15 Tiere ganz normal. Die anormalen neun Tiere abgetütet. 23. VI. — IIV2 vorm. 22 Tiere. Fünf davon sehr klein und fast abgekugelt; sechs sehr klein und schwach beweglich; die übrigen ziemlich groß und munter. Elf Tiere (die fünf kleinen und sechs von den normal aussehenden) abgetütet. 24. VI. — 11'' vorm. Keine Vermehrung eingetreten. _ Beim Wasserwechsel sind drei Tiere zerflossen. Es bleiben noch sieben Tiere in der Kultur. 25. \T. — ll*» vorm. Nur noch fünf Tiere, die ziemlich normal aussehen. Beim Übertragen der Tiere in ein andres Uhrschälchen fällt ihr leichtes Zerfließen auf. Das Plasma läßt sich ge- radezu in Fäden ziehen. Alle Tiere abgetütet. 9. Am 19. VI. 08 — 9'» vorm. Sechs Stylonychien in COo-Wasser ^ e Normalwasser getan. Um 2'' nachm, die Tiere zeigen nichts auffallendes, Be- wegungen munter. Die Konzentration gesteigert im Verhältnis zu '/s COi-Wasser -t- 2/3 Normalwasser. Um 3'' nachm, ist eine Verlangsamung der Bewegungen und Abnormwerden der Kürperform bemerkbar. Zwei von den Tieren abgetütet und gefärbt. Sie zeigen eine erhebliche Vergrößerung des Makronucleus. Am 20. VI. — 2'' nachm, keine Vermehrung eingetreten. Bewegungen langsam. Das Plasma undurchsichtig geworden. Um flh nachm, die Kultur abgetütet. 14 Dr. Methodi Popoif hang mit dem durch die Einwirkung der Kohlensäure eintretenden Weich- und Kachgiebigwerden der Pellicula. Dieselbe wird so weich, daß die Tiere am Boden des Uhrschälchens klebenbleiben und viel- fach bei den Versuchen, davon loszukommen, die Pellicula und das Plasma sich manchmal in Fäden ziehen läßt. Diese Veränderungen treten, wenn auch viel langsamer, auch bei den an den Kohlen- säuregehalt sich gewöhnenden Tiere auf. Diese letzteren zeigen zu- nächst eine sehr stark verlangsamte Vermehrungstätigkeit, die nach höchstens einer Teilung ganz zum Stillstand kommt. Die Tiere nehmen dann allmählich ein anormales Aussehen an, das Protoplasma wird undurclisichtig, die Borsten werden mehr oder weniger resor- biert, die Körperform wird unregelmäßig, und schließlich gehen die Tiere nach 24 Stunden zugrunde. Vermindert man noch stärker den Kohlensäuregehalt, z B. im Verhältnis von ’/o bzw. 1/3 kohlensaurem Wasser -j- bzw. - 3 Normalwasser, so treten im großen ganzen wieder dieselben Erscheinungen zutage, nur daß hier alles viel lang- samer vor sich geht. Aueh hier merkt man, daß nicht alle Tiere in gleicher Weise gegen die Kohlensäureeinwirkuug reagieren, daß viel- mehr eine große Anzahl von denselben, ungefähr die Hälfte, nach einiger Zeit (';2 — ^ Stunden) an Erstickungs- und Zerfallserscheinun- gen zugrunde gehen. Der Rest zeigt eine starke Verlangsamung der Vermehrung, welche nach 1 — 2 Tagen, je nach dem Kohlensäure- gehalt, ganz zum Stillstand kommt, wobei die Tiere allen den oben beschriebenen auffallenden Veränderungen des Plasmakörpers anheim- fallen. Wegen dieses langsamen und einschleichenden Auftretens der Umänderungserscheinungen sind die schwachen Kohlensäuremischun- gen für die Versuche vorzuziehen. Denn auf diese Weise kann man Schritt für Schritt die Umänderungen des Körpers, das Aufhören der Nahrungsaufnahme usw. verfolgen. Anatomisches Bild. (Tafel I, Fig. 1—12.) a) Umänderungen des Makronucleus. Für die Fesstellung der Umänderungen des Kernapparates habe ich im Laufe der Kulturen von Zeit zu Zeit Tiere abgetötet (Pikriu- essigsäure-Boraxkarmin). Schon bei der Untersuchung von Tieren, welche in dem Kohlensäurgemisch nur 3 — 4 Stunden gebliehen waren (starke Konzentrationen), stellte es sich heraus, daß eine Vergrößerung des Makronucleus angebahnt war. Derselbe nahm eine unregelmäßige, Experimentelle Zellstudien. III. 15 der Länge nach ausgezogene Form an und wies schon nach 1 — 2 Stun- den das Auftreten von kleinen, schwach rosa gefärbten Vacuolen auf, die sich von dem andren, kompakt bleibenden Kern scharf abhoben. Weit prägnanter waren aber diese Umänderungen, wenn man die Kohlensäureeinwirkung langsam einschleichen ließ. Nach ein- bis zweitägigem Verbleiben in schwachem kohlensäurehaltigen Wasser zeigten die Makronuclei eine auffallende Größenzunahme, die mit un- regelmäßigen Vorwölbungen und Ausbuchtungen ihrer Oberfläche Hand in Hand ging. Solche stark veränderten Makronuclei sind auf den Fig. 6, 7, 8, 10, 12 zu sehen. Mit der Zeit schnürten sich ein- zelne Lappen von diesen stark veränderten Makronuclei ab und gaben so einem zerstückelten Kernapparate den Ursprung. Tiere mit drei bis vier Kernstücken waren nicht selten zu beobachten (Fig. 1, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11). Ähnliche Kesultate ergaben alle Kohlensäure- versuche. Es geht daraus hervor, daß durch die Einwirkung der Kohlensäure ein starkes Wachstum des Makronucleus ausgelöst wird. Daß dieses Wachstum nicht allein auf einer intensiveren Wasserauf- nahme von seiten des Kerns beruht, beweist die nach wie vor starke Färbbarkeit des Makronucleus mit Chromatinfarbstoffen (im gegebenen Falle Boraxkarmin). b) Umänderungen der Mikronuclei^). Parallel mit der Vergrößerung des Makronucleus geht eine Ver- mehrung der Mikronucleuszahl vor sich. Von der Zahl 4 anfangend, erfahren die Mikronuclei eine sehr starke Vermehrung, und zwar geht dieselbe durch typische karyokinetische Teilung vor sich. Ich will das Gesagte an der Hand von Bildern an konkreten Fällen näher erläutern. ln den Fig. 10 und 12, welche Tiere, die einer Kultur mit ’/s CO2 Wasser -f- 2/3 Normalwasser entnommen sind (und zwar so, daß 1) Bei Stylonychia mytilus lassen sich nach der Zahl der Mikronuclei zwei Varietäten unterscheiden: a) Stylomjchia mytilus mit je zwei einem Makronucleusglied {Stylon. mytibis hat zwei Makronucleusglieder) anliegenden Mikronuclei. Es sind also vier Mikronuclei vorhanden. Diese Zahl vier ist bei Individuen direkt nach der Teilung festzustellen. b) Stylonychia mytilus mit je einem Mikronucleus zu jedem Makronucleus- glied, was zwei Mikronuclei ergibt. Diese Mikronucleuszahl ist ebenfalls direkt nach der Teilung immer zu konstatieren. Bei den Experimenten der ersten Versuchsgruppe habe ich immer die vier Mikronuclei enthaltende Stylonychia-Y m&üit benutzt. 16 Dr. Methodi Popoflf das Tier — Fig. 10 — 2 Tage und das andere — Fig. 12 — 5 Tage nach dem Anlegen des Versuches abgetötet worden sind), darstellen, haben wir die ersten Vorbereitungen der Mikronucleusteilung vor uns. Beide zeigen eine sehr starke Anschwellung der Mikron, und lassen eine deutliche Auflockerung der achromatischen Substanz derselben erkennen. Die Vorbereitung zu einer Mikronucleusteilung zeigt ferner einer von den Mikronuclei in Fig. 2. Dieses Tier zeigt (abgetötet zwei Tage nach dem Beginn des Experimentes — 1 Teil CO2 Wasser -f- 2 Teile Normalwasser) sechs ruhende Mikronuclei und einen Mikro- nucleus (in der Abbildung links), der seine kompakte Struktur auf- gegeben hat und einen normalen Übergang zur Teilung darstellt. Der Mikronucleus ist durch Flüssigkeitsaufnahme angeschwollen und zeigt schon eine ziemlich weit ausgebildete chromatische Struktur. Ein etwas weiter fortgeschrittenes Teilungsstadium des Mikronucleus sehen wir auch in der Fig. 4. In derselben findet sich neben den vier ruhen- den Mikronuclei ein solcher, der sich im Spindelstadium befindet; eine ganz regelmäßige meridionale Anordnung der achromatischen Struktur ist aber hier noch nicht erreicht worden. Dieses Tier ist aus einer Kultur entnommen, die am 30. VL — 11** vorm, in kohlen- saurem Wasser mit höchstens Normal wasser mit 40 Stylonychien angelegt wurde. Um 6^ 4 nachm, desselben Tages waren nur noch drei Tiere am Leben geblieben, von denen eins in der eben be- sprochenen Figur dargestellt ist. Einen Schritt weiter führt uns die Fig. 1, welche ein Tier am 3. Tag nach dem Anlegen des Experi- mentes (1 Teil kohlensaures Wasser 2 Teile Normalwasser) dar- stellt. Dort sehen wir zunächst zwei ruhende kompakte Mikronuclei. Die zwei übrigen Mikronuclei befinden sich gerade im Spindelstadium. Die Spindel links zeigt eine ganz normale Ausbildung: man sieht die ausgezogene Mikronucleusmembran und außerdem die schon deutlich ausgebildeteu Spindelfasern von dem einen Pol bis zu dem andern verlaufen. In der Mitte der Spindel ist eine Anhäufung von kleinen, stark rot färbbaren Chromatinkörnchen sichtbar, die auf den einzel- nen Spindelfasern aufgelagert sind. Der Mikronucleus rechts oben stellt eine Spindel in Polansicht dar. Auch dort merkt man die ein- zelnen, in diesem Falle im optischen Querschnitt gelagerten Chro- matinanhäufungen. Alle diese öfters zu treffenden Teilungsstadien des Mikronucleus deuten darauf hin, daß die Vermehrung der Mikronuclei auf ganz nor- male Weise vor sich geht, d. h. die Vermehrung stellt das Endresultat einer Anzahl aufeinanderfolgender karyokinetischer Teilungen dar. Experimentelle Zellstudien. III. 17 Und so können wir denn Stylonychien mit sieben bis neun Mikro- nuclei sehr oft beobachten, besonders bei Versuchen, wo die Einwir- kung der Kohlensäure eine einschleichende gewesen ist. Z. B. in der Fig. 3, welche eine Stylonyclda 12 Stunden nach dem Beginn des Ex- perimentes darstellt (1 Teil CO2 Wasser + 2 Teile Normalwasser), sehen wir sechs Mikronuclei. In der Fig. 2 sind schon sieben Mikronuclei vorhanden, von denen einer sich in Vorbereitung zu einer weiteren Teilung befindet. In der Fig. 5, die ein Tier 5 Tage nach dem Be- ginn des Versuches (Y2 CO2 Wasser Y2 Normalwasser, — diese lange Einwirkung konnten nur noch vier Tiere aushalten) darstellt, sind neun Mikronuclei wahrzunehmen. Diese Zahl steigt bei dem Tier in der Fig. 6, das zu derselben Zeit aus derselben Kultur ent- nommen ist, auf zehn. In der Fig. 7, welche ein Tier 3 Tage nach dem Beginn des Versuches (1,3 CO2 Wasser -{- 2/3 Normalwasser) dar- stellt, ist die Zahl der Mikronuclei schon auf elf gestiegen. Bei dem Tier Fig. 12 (6 Tage nach dem Anlegen des Versuches) haben wir zwölf Mikronuclei, und in Fig. 10, die ein Tier 1^ o Tage nach dem Anlegen des Versuches darstellt {'/s CO2 Wasser + Ys Normalwasser), ist die höchste Zahl der Mikronuclei erreicht worden, die ich finden konnte — 14. Bei diesem Tier ist noch zu bemerken, daß der eine Mikronucleus sich schon in Vorbereitung zur Teilung befindet, und daß infolgedessen in Kürze die Zahl der Mikronuclei auf 15 gestiegen wäre. Alle diese hier kurz beschriebenen Experimente wurden vom 10. Mai bis 10. Juli 1908 bei einer Temperatur von 20 — 22" C aus- geführt. Während dieser ganzen Zeit zeigte die Ausgangsknltur eine ganz normale Vermehrung. Eine Verminderung der Teilungsrate war nur zwischen dem 7. und 10. Juni zu beobachten; während dieser Zeit habe ich die Versuche unterbrochen. Die Abtötungen aus der Aus- gangskultur zeigten (die Zwischenzeit von 7. — 10. Juni ausgenommen) immer die normalen Kern- und Plasmaverhältnisse. Zweite Versuchsgruppe. (Taf. I, Fig. 13—16.) Wie ich schon bei der Beschreibung der einzelnen Versuche her- vorgehoben habe, ließen sich starke individuelle Unterschiede in be- zug auf die Anpassung der einzelnen Tiere an das Kohlensäureniedium bemerken. Dieses Anpassungsvermögen mancher Tiere war so aus- geprägt, daß ich mir die Frage vorgelegt habe, ob nicht die Empfind- Archiy f. Zellforschung. IV. 2 18 Dr. Methodi Popoff licbkeit der Tiere gegen die Kohlensäure iiu Zusammenhang mit ihrem individuellen Alter stehen könne. Zwar war ich auch bei den oben besprochenen Experimenten bemüht, jeden Versuch mit womög- lich gleichalterigem Material auzulegen, doch habe ich diese Alters- bestimmungen nur schätzungsweise vorgenommen. Um in dieser Richtung möglichst präzise Daten zu bekommen, habe ich alle Kohlen- säurexperimente in den Monaten Oktober und November 1908 bei einer Temperatur von 17 — 19° C und bei einer andern Versuchsau- ordnung noch einmal vorgenommeu. Ich habe bei dieser Versuchs reihe mit vier Kohlensäuregemischen experimentiert: I. Serie — gesättigtes Kohlensäurewasser. II. Serie — Gemisch von COo Wasser -f- 1/3 Normalwasser III. Serie — » » V2 * + V2 * IV. Serie — » » ‘/a » +7» * Mit jedem von diesen Gemischen habe ich vier Versuche angestellt, und zwar a) mit Tieren gleich nach der Teilung, b) mit Tieren 6 Stunden nach der Teilung, c) mit Tieren, welche nahe einer Teilung standen , aber noch keine sichtbaren Kennzeichen derselben aufwiesen, und d) mit Tieren im Moment der Teilung. Was im ganzen 16 Versuche ergibt. Vielfach wurden natürlich die Versuche wiederholt. Die Versuche wurden meistens mit 50 Sty- lonychien angestellt. Hier muß ich bemerken, daß ich für diese Ex- perimente die Varietät von StijJonychia mytiUts mit zwei Mikro- nuclei benutzt habe, da es mir unmöglich war, die Varietät mit vier Mikronuclei zu beschaffen. Außer dieser Abweichung stimmen aber beide Varietäten vollkommen in der Größe und der Körperbeschaffen- heit überein. Die Tiere für die Versuche in den Rubriken a und d wurden direkt aus der Hauptkultur während der Teilung derselben ge- nommen. Für die Versuche in den Rubriken b und c wurden die Tiere gleich nach der Teilung von der Hauptkultur abgetreunt und in einzelnen Uhrschälchen bis zum Beginn des Experimentes allein für sich (6 Stunden für die Versuche der Rubrik b und 10 Stunden für diejenigen der Rubrik c) gezüchtet. Die Resultate aller dieser Versuche fielen in bezug auf die auf- geworfene Frage negativ aus. Das individuelle Alter hat keinen Ein- Experimentelle Zellstudien. 111. 19 fluß auf die größere oder geringere Widerstandsfähigkeit der Tiere gegenüber den Kohlensäuregemischen. Auch in den Versuchen mit gleichalterigen Tieren traten wieder diese individuellen Schwankun- gen in dem Anpassungsvermögen gegen die Kohlensäure auf). Diese Versuchsreihe bestätigte aber nochmals vollkommen die bei der ersten Versuchsgruppe gemachten Befunde. Da dieselben keine Abweichungen zeigen, werde ich mich hier begnügen, kurz auf die von der zweiten Reihe stammenden Fig. 13 — 16 hinzuweisen. Die Fig. 13 stellt ein Tier 12 Stunden nach dem Anlegen des Experimentes dar (2.3 CO2 Wasser -|- Vs Normalwasser). Der Ma- kronucleus zeigt eine sehr starke Vergrößerung. Er ist bandförmig ausgezogen und unregelmäßig geworden. Außerdem ist der Beginn einer Vacuolisierung bemerkbar. Die Mikronucleuszahl ist ebenfalls gestiegen. Es sind zwei ruhende und zwei in Teilung begriffene (noch die Spindelform aufweisende) Mikronuclei vorhanden. Einen Hier gebe ich einen kurzen Auszug aus einigen Protokollen wieder: 1. Am 14. X. 08 — 11h nachts habe ich zwei Kulturen angelegt, und zwar Kultur A — mit 40 Stylonychien gleich nach der Teilung in einem Gemisch von V2 C02-Wa8ser + 1/2 Normalwasser und Kultur B — mit 40 Stylonychien, ebenfalls gleich nach der Teilung, aber in reinem Normalwasser. Am 15. X. — 9h vorm, war ein großer Unterschied in dem Verhalten der beiden Kulturen zu konstatieren. Die Tiere von der Kultur A sind noch mittelgroß, dagegen diejenigen von der Kultur B stehen schon unmittelbar vor der Teilung; um 103/4 ist die Kultur B in Teilung eingetreten. In der Kultur A ist die Teilung genau 12 Stunden später (um IO3/4 nachts), und das nur bei fünf Tieren, einge- treten. Die übrigen Tiere sind klein geblieben und sehen anormal aus. Die ganze Kultur um 12h nachts abgetötet. 2. 14. X. 08 — 810 nachm. 30 Stylonychien während der Teilung in ein Gemisch von 1 2 C02-Was8er + 1/2 Normalwasser getan. Um 10 '5 nachm, haben viele Tiere die Teilung zn Ende geführt. Zur Weiterführung der Kultur nur acht sehr große Tiere gelassen. 15. X. — 91,2 vorm. In der Knltur 17 Tiere vorhanden. Die Kultur hat sich geteilt. 16. X. — 10h vorm. 20 kleine anormal aussehende Tiere. Bewegungen träge. Manche Tiere fast abgekugelt. Die Kultur abgetötet. 3. 14.x. — 25 nachm. 50 Stylonychien 3 Stunden nach der Teilung in 1/2 C'02-Wasser + 1/2 Normalwasser getan. Um 230. Die meisten Tiere schwach beweglich, die auf der Oberfläche schwimmenden noch munter. 20/4 nachm. Viele Tiere mit anormaler Körperform. Bewegungen träge. 4^ 4 nachm. Die Tiere munter. Verhalten sich wie diejenigen gleich nach der Teilung. 15. X. — 10h vorm. Die Tiere noch ziemlich normal, aber gar keine Vermehrung ein- getreten. 16. X. — 10h vorm. Die Kultur sieht nicht gut aus. Viele Tiere ab- gestorben. Andre gar nicht ausgewachsen und mit unregelmäßiger Körperform. Bewegungen träge. Die ganze Kultur abgetötet. 2* 20 Dr. Methodi Popoff Augenblick später würde das Tier infolgedessen sechs Mikronuclei gehabt haben. In der Fig. 14, die nach einem Tier 24 Stunden nach dem Anlegen des Experimentes (2/3 COo Wasser + 1/3 Normalwasser) entworfen ist, haben wir ebenfalls eine Vacuolisierung und Ver- größerung des Makronucleus. Außerdem ist die Zahl der Mikro- nuclei von zwei auf sechs gestiegen. Ähnliche Umänderungen zeigen die Tiere auch bei den übrigen Experimenten. Z. B. am 22. X. 925 nachm, habe ich 40 Stylonychien gleich nach der Teilung und 6 Stunden nach der Teilung in gesättigtes Kohlensäurewasser getan. Nach einer Minute zerflossen die meisten Tiere. Die noch über- lebenden wurden dann in ein Gemisch von Y4 CO2 AVasser -h Y4 Normal Wasser getan. Um 12'* nachts desselben Tages waren alle Tiere sehr schwach beweglich und viele sehr klein geworden. Am 23. X., 2'* nachm., d. h. etwa 18 Stunden nach dem Anlegen des Experimentes, zeigten die abgetöteten Tiere (Fig. 15) eine Vergrößerung des Makronucleus, die von einer Zerstückelung desselben begleitet war. Außerdem war die Zahl der Mikronuclei auf fünf gestiegen. Zwei von denselben befanden sich schon wieder in Teilung. Genau dieselben Umänderungen zeigt auch die Fig. 16 (Experiment mit ' 3 00-2 AVasser -1- 2/3 Normalwasser — angelegt am 19. X., 825 nachm.). Das Tier Fig. 16 ist am 23. X., 2'* nachm, aus der Kultur entnommen worden. Auch hier ist eine starke A’’ergrößerung und Zerstückelung^ des Makronucleus und eine Vermehrung der Mikronuclei auf sechs, wovon einer schon wieder in Teilung begriffen ist, zu konstatieren. Da ein weiteres Eingehen auf alle morphologischen A^eränderungen, welche die Tiere in dieser zweiten A^ersuchsgruppe gezeitigt haben, nicht ohne AViederholung des schon vorher Gesagten möglich ist, be- gnüge ich mich mit diesen kurzen Bemerkungen, indem ich für die Einzelheiten auf die als Randbemerkung wiedergegebeneu Protokolle verweise. Auch während der Dauer dieser zweiten A’'ersuchsgruppe wurde natürlich der Zustand der Ausgangskultur jeden 2. — 3. Tag an der Hand von gefärbten Präparaten genau kontrolliert. Die Kultur zeigte immer ganz normale Kern- und Plasmaverhältnisse. Es ist hier die Frage aufzuwerfen, ob diese A’^ermehrung der Alikronuclei nicht mit einer Zellteilung Zusammenhänge? Bei der Beantwortung derselben muß man das Folgende im Auge behalten. Jede Zellteilung ist ein normaler Prozeß, welcher die A'^oraussetzung Experimentelle Zellstudien. III. 21 eines bestimmten Verhältnisses zwischen Kern und Protoplasma hat (siehe »Experimentelle Zellstudien I und II«). Vor der Zellteilung findet ein Auswachsen des Makronucleus auf das Doppelte und bei den Infusorien speziell eine Verdopplung der Mikronuclei statt. Alle diese Voraussetzungen fallen bei den vorliegenden Befunden ganz weg. Wir haben gesehen, daß es in unserm Falle zu einer sehr starken Vergrößerung des Makronucleus kommt. Derselbe verliert seine regelmäßige Form, treibt verschiedene Auswüchse und wird in der Mehrzahl der Fälle vacuolisiert. Allen diesen Umänderungen folgt meistens eine Zerstückelung des Kerns. Sprechen alle diese Prozesse an und für sich schon gegen die Annahme einer Zellteilung, so wird solch eine Auffassung außerdem ganz unmöglich gemacht bei Berücksichtigung jener Umwandlungen, denen der Mikronucleusapparat unterworfen ist. Die Mikronuclei zeigen eine weit stärkere Vermehrung, als dies bei einer Teilung der Zelle zu beobachten ist. Wir haben in der ersten Versuchsgruppe {Sti/lonychia mytilus var. mit vier Mikronuclei) Fälle gehabt, wo die Zahl der Mikronuclei bis auf 15 gestiegen war, und in der zweiten Versuchsgruppe [Stylonychia mytilus var. mit zwei Mikronuclei) Fälle beobachten können, bei welchen die Mikronuclei sieben an der Zahl vorhanden waren. Die geringe Körpergröße der Tiere ist schließlich noch ein Umstand, welcher gegen die Annahme einer Teilung spricht. Hier möchte ich nicht versäumen, auf die interessanten Beob- achtungen Godlewskis jun. über die Wirkungsweise der Kohlensäure auf die Seeigeleier hinzuweisen. Godlewski hat Seeigeleier für ver- schieden lange Zeit in Kohlensäuregemische getan und dadurch Kern- teilungen ohne Zellteilung hervorrufen können. Nachdem mehrere Kerne in einem einheitlichen Plasmaterritorium sich gebildet hatten, trat eine simultane Plasmateilung um die einzelnen Kerne ein. Diese an und für sich auffallenden Erscheinungen dürfen meines Erachtens nach mit den durch die Kohlensäureeinwirkung bei Sty- lomjchia hervorgerufenen Umänderungen nicht verglichen werden. Denn in dem Fall von Godlewski handelt es sich um eine Zeitlang unterdrückte Plasmateilungen. In dem Fall von Stylonychia aber sind, wie aus den obigen Ausführungen zu entnehmen ist, die Um- änderungen des Makronucleus solcher Natur, daß sie die Annahme einer angeregten und nachträglich zum Stillstand gekommenen Teilung nicht stützen können. 22 Dr. Methodi Popoff Nach diesen bei Stylonyehia mytüus gemachten Erfahrungen wollte ich die Experimente mit Kohlensäure auch auf andre Protozoen, die ich gerade in Kultur hatte, ausdehnen. Die vielen Versuche mit Paramaeciiim caudahan, Colpodium Colpoda und Coleps hirtiis schlu- gen vollkommen fehl. Alle diese Infusorien erwiesen sich als anaerob. So z. B. konnte ich Paramaeciiim caudahim 2 Wochen lang in ge- sättigtem kohlensauren Wasser züchten, ohne daß der Mangel an Sauerstoff irgend welche E’mänderungen bei diesem Infusor hervor- rufen konnte. Dieses Verhalten von Paramaecium gegenüber der Einwirkung der Kohlensäure deutet auf einen Stoffwechsel hin, der sich von dem- jenigen von Stylonychia mytilus gänzlich unterscheidet. Deshalb habe ich bei Paramaecium nach andern Mitteln gesucht, mit welchen ich dieselben Effekte wie bei Stylonychia zu erzielen imstande gewesen bin. Ein wichtiges und sehr verbreitetes Desassimilationseudprodukt der lebendigen Substanz ist der Ammoniak. Setzt man die Zelle in ein Medium, welches selbst ammoniakhaltig ist, so wird eine Er- schwerung in der Beförderung der Desassimilationsprodukte nach außen eintreten. Infolgedessen wird es zu einer Ansammlung dieser Stoffe in der Zelle selbst kommen, welche ihrerseits eine Störung der Lebensvorgänge der Zelle nach sich ziehen wird. Die Zelle wird in- folgedessen die morphologischen Anzeichen der Erschwerung der phy- siologischen Funktionen zeigen müssen. II. Versuche mit Paramaecium caudatum in ammoniakhaltigem Wasser. Die für die Versuche benutzten Paramäcien wurden als Rein- kulturen in Uhrschälchen gezüchtet. Als Nahrung diente das Bak- terium Proteus mirabilis, das auf Kartoffeln gezogen wurde. Die Nahrung und das AVasser der Paramäcienkultnren wurden jeden Tag gründlich gewechselt (näheres über die Züchtung der Paramäcien siehe in den »Experimentellen Zellstudien II« und vor allem in der Arbeit Rautman'xs')). A'on dieser Stammknltur habe ich jedesmal für die A^ersuche 100 — 200 Paramäcien abgesondert und in Uhrschäl- chen weitergezüchtet. Den A’ersuchskulturen wurde dieselbe Nah- rung verabreicht. Zuerst stellte ich die A'ersuche dermaßen an, daß ich einen Tropfen von der gesättigten Ammoniaklösung in das Uhr- schälchen mit den A’’ersuchstieren hineintat. Solch ein A'ertahren 1) Archiv für Zellforschung. Bd. III. Heft 1. Experimentelle Zellstudien. III. 23 gab aber immer noch Ammoniakgemiscbe von einer Stärke, die von den Paramäcien nicht gut vertragen werden konnten. Die Tiere starben nach kurzer Zeit — 1 — 10 Minuten — ab. Die Absterbe- erscbeinungen erinnerten bis zu einem gewissen Grade an diejenigen, die ich für Stijlonychia imjtilus bei den Kohlensäureexperimenten ge- schildert habe. Die Bewegungen der Tiere wurden sehr langsam, und nach einiger Zeit starben die Tiere unter Aufblähung des Körpers i ab. Um diese starke Einwirkung des Ammoniaks zu verhindern, habe ich eine verdünnte Ammoniaklösung (10 ccm Wasser + 1/3 ccm NH3') hergestellt und dieselbe für die Herstellung der Kulturflüssig- keit bei den weiteren Versuchen benutzt. Zwei bis drei Tropfen von diesem Gemisch zu 14 — 15 ccm Wasser zugesetzt, konnten noch leidlich von den Paramäcien vertragen werden. Es zeigten sich hier j auch große individuelle Unterschiede: während viele Paramäcien nach j dem Übertragen in das genannte Gemisch nach einiger Zeit — 1/4 bis '/2 Stunde — zugrunde gingen, konnten sich andre Exemplare 1 allmählich dem Ammoniakgehalt anpassen und noch 3 — 4 Tage am Leben bleiben'). Während dieser Zeit kam es zu einem vollständigen 1 Aufhören der Teilung. Das Plasma wurde nach dem 2. — 3. Tag sehr I stark vacuolisiert. Manche Vacuolen erreichten sehr große Dimen- sionen — sie nahmen '/4 — '/„ des Körpers ein. Diese Tiere waren auf die Dauer nicht lebensfähig und gingen allmählich zugrunde. Auf diese Weise ließ sich eine einschleichende Einwirkung des Ammoniaks auf die Paramäcien deutlich feststellen. Außer diesen wurden mit den Paramäcien auch viele andre Versuche mit geringerem und auch viele mit stärkerem Ammoniakgehalt als dem oben angegebenen an- gestellt. Wegen der zu langsamen Einwirkung des Ammoniaks in dem ersten Falle oder aber der zu starken in dem zweiten Falle waren diese Versuchsanordnungen nicht sehr geeignet, eine klare Antwort auf die hier gestellten Fragen zu geben. Anatomische Umänderungen 2). iTafel I und II, Fig. 17—25.) Außer den schon besprochenen Umänderungen des Protoplasmas wird durch die Einwirkung des Ammoniaks auch der ganze Kern- apparat in Mitleidenschaft gezogen. 1) Die KulturflUssigkeit und die Nahrung) wurden jeden Tag in demselben Verhältnis gewechselt. 2} Die in diesem Abschnitt zu beschreibenden Tiere stammen hauptsächlich aus zwei Versuchen: 24 Dr. Methodi Popoff Der Makronucleus gibt seine regelmäßige Form auf, wird lappig und zeigt verschiedene Ausbuchtungen und Vertiefungen. Seine Größe nimmt erheblich zu im Vergleich mit derjenigen normaler Tiere. Diese Kernvergrößeruug wird bei manchen Tieren von einer nach- träglichen Kernzerstückelung begleitet. Alle diese Umänderungen sind an den in den Fig. 17 — 25 wiedergegebenen Tieren deutlich zu sehen. In der Fig. 17 fällt besonders das sehr starke Auswachsen des Makronucleus auf. Derselbe ist in Wirklichkeit noch großer, da seine beiden Ränder noch eingerollt sind. Sehr auffallende Ver- größerungen und Runzelungen der Kernoberfläche treten auch bei allen andern Figuren deutlich hervor. Eine Zerstückelung des Makro- nucleus in drei Teile zeigt außerdem die Fig. 19. Diese Umänderungen des Makronucleus sind von Veränderungen des Mikronucleus begleitet: Derselbe tritt aus seinem Ruhestadium aus. Durch Flüssigkeitsaufnahme wird seine kompakte Struktur auf- gelockert (,Fig. 24), und es beginnt allmählich eine Ausziehung des Mikronucleus der Länge nach. Gleichzeitig damit tritt die Ausbildung des achromatischen Spindelapparates auf i Fig. 21). Bei der weiteren Umwandlung sieht man nun die chromatischen Partikelchen sich auf den Spiudelfasern anordneu (Fig. 20, 22, 23). Das Wachstum und die Ausziehung des Mikronucleus schreitet während dieser ganzen Zeit weiter fort, und so kommt es schließlich zur Ausbildung einer ganz normalen Mikronucleusspindel (Fig. 17, 18). In diesem Stadium sind die regelmäßig meridional ungeordneten, manchmal sich kreuzen- den Spindelfaseni mit den auf denselben verstreuten Chromatin- körnern aufs deutlichste zu beobachten. Das Endresultat dieser Tei- lungen des Mikronucleus zeigt uns die Fig. 25. Da sind schon zwei Mikronuclei vorhanden. Diese Figur zeigt aber noch etwas mehr. Wir sehen, daß die zwei Mikronuclei schon in einer Vorbereitung zu a) Am 3. X. 08 — nachm, wurden etwa 100 Paramäcien aus der Stamm - kultur abgesondert und in einem Uhrschälchen mit 15 ccm Wasser, zu dem zwei Tropfen von dem oben erwähnten Ammoniakgemisch zngesetzt waren, weiter- kultviert. Einige Tiere starben ab. Am 4. X. und 5. X. das Wasser gewech- selt. Die Tiere zeigen eine beginnende Vaeuolisieruug des Protoplasmas. Am 6., 7., 8. X. Die Konzentration der Flüssigkeit auf drei Tropfen von dem Am- moniakgemisch erhöht. Am 7. X. wurde ein Teil der Kultur abgetötet. Am 9., 10. und 11. X. die Vaeuolisierung des Plasmas zugenommen. Bewegungen träge. Am 11. X. Alle Tiere abgetötet. b) Am 7. X. 08 — 91/2 nachm. Etwa 100 Paramäcien isoliert und in einem Gemisch von 15 ccm Wasser -|- vier Tropfen von dem Ammoniakgemisch ge- züchtet. 8. X. — 8>i nachm. Die meisten Tiere abgestorben. 9. und 10. X. Die Tiere stark vaeuolisiert. 11. X. — 11>> nachm. Die Kultur abgetötet. Experimentelle Zellstudien. III. 25 einer weiteren Teilung begriffen sind, itnd zwar befinden sie sieb im Stadium der Ausbildung der Spindelfigur. Bei dem Mikronucleus oben rechts ist die Ausbildung der Teilungsfigur schon ziemlich weit fortgeschritten. Die meridioual verlaufenden Spindelfasern und die auf denselben verstreuten Chromatinkörnchen sind deutlich zu sehen. Textfig. A. Texttig. B. Der Mikronucleus rechts unten zeigt noch etwas unregelmäßig ver- laufende achromatische Fasern. Einen Moment später abgetötet hätte dieses Paramaeemm schon vier Mikronuclei besessen. Alle hier besprochenen Umänderungen des Kernapparates haben nichts mit einer eingeleiteten Teilung zu tun. Gegen solch eine Auf- fassung sprechen vielerlei Gründe. Erstens: schon bei Beschreibung des Versuchsverlaufes habe ich darauf hingedeutet, daß die Teilungs- vorgänge in den Versuchskulturen schon nach 12 — 15 Stunden voll- 26 Dr. Methodi Popoff ständig sistiert wurden. Außerdem ist die Größe aller Tiere, welche in den Fig. 17—25 abgebildet sind, fast gleich oder um ein geringeres höher als die Größe der Paramäcien, wie sie gleich nach der Tei- lung gegeben ist. In unserm Falle schwankt die Länge zwischen 50—60 Teilstrichen '), diejenige der Textfig. C. eben geteilten Paramäcien von der Ausgangskultur beträgt 47 — 55 Teil- striche'); wie man sieht, ist der Unterschied ein sehr geringer. Trotz dieser Größe zeigen die Versuchs- tiere einen sehr stark vergrößer- ten, lappig aussehenden Makro- nucleus, welcher in vielen Fällen noch eine Zerstückelung aufweist. Das Auftreten von Teilungsstadien der Mikronuclei unter solchen Um- ständen ist an und für sieh schon für eine Teilung eine ganz ungewöhn- liche und unmögliche Erscheinung. Außerdem konnte ich nicht nur eine Verdoppelung der Mikronuclei, sondern auch den Anlauf zu einer Vervierfachung derselben konsta- tieren. Zur Veranschaulichung des oben Gesagten möchte ich außerdem auf die Textfiguren A— C aufmerksam machen, welche einige vor der Teilung stehende Paramäcien aus der Ausgangskultur darstellen, die bei derselben Vergrößerung wie die Fig. 17 — 27 gezeichnet sind. Die weit größeren Dimensionen dieser Tiere sowie die Unterschiede in den Kernverhältnissen sind ohne weitere Beschreibungen klar zu ersehen. Während der ganzen Dauer der Ammoniak- wie auch der gleich zu besprechenden Harnstotfversuche wurde der Zustand der Aus- ') Ein Teilstrich von dem für die Messungen benutzten Ocularniikro- meter = 2,73 ,u. Näheres in der Tafelerklärung. Experimentelle Zellstudien. III. 27 gangskultur jeden 2. — 3. Tag an abgetötetem und gefärbtem Material genau kontrolliert. Alle Proben zeigten ganz normale Verhältnisse. Die oben besprochenen Umänderungen in den Versuchskulturen sind deshalb nur der Einwirkung der angewandten chemischen Agentien zuzuschreiben. III. Versuche mit harnstoffhaltigem Wasser. (Versuchsobjekt: Paramaecium caudatum Tafel 11, Fig. 26, 27.) Für die Aufnahme dieser Versuchsreihe waren folgende Über- legungen maßgebend. Sollte der Harnstoff als Desassimilationsprodukt im Leben der Paramäcien auftreten, so muß es durch Zuchtversuche in harnstoffhaltigen Medien möglich sein, die Tiere in einen abnormen Funktionszustand zu versetzen. Die Desassimilationsprodukte werden dann vom Körper nicht entfernt werden können, und es wird infolge- dessen eine Störung der Assimilations- und Desassimilationsvorgänge eintreten. Für diese Versuche habe ich verschieden starke Harnstoff lösungen angewandt. Die einen ^,2% übersteigenden Lösungen erwiesen sich als sehr ungünstig. Die Tiere konnten in denselben infolge der starken osmotischen Differenzen nicht über 15—30 Minuten leben. Die nur Y2 .^^igen Lösungen wurden etwas besser ertragen. Die meisten in dieselben übergeführten Tiere starben schon nach 10 bis 15 Minuten ab. Ein kleiner Teil nur blieb am Leben und konnte sich allmählich anpassen. Die Schrumpfungen des Körpers glätteten sich infolge der Ausgleichung des osmotischen Druckes des Plasmas und des umgebenden Mediums mit der Zeit aus, und die Tiere nahmen ihre normalen Bewegungen auf. Solche Tiere aber konnten den Harnstoffgehalt nicht über 10 — 12 Stunden ertragen; sie starben eins naeh dem andern ab. Dabei wurde das Plasma ganz undurchsichtig, und es traten vielfach in demselben stark lichtbrechende, ein kristal- linisches Aussehen zeigende Körperchen auf. Die nach dieser Zeit der Einwirkung des Harnstoffes abgetöteten Tiere zeigten keine Umänderungen des Kernapparates. In der Ver- mutung, daß die Ursache dieser Mißerfolge (20 Versuche) in der zu starken Konzentration der Harnstofflösungen zu suchen sei, habe ich Versuche mit sehr schwachen Lösungen (1/4 — Ye %) angestellt, in welchen die Tiere über 4— 5 Tage leben konnten *)• Auch in diesen 1) Die Knlturflüssigkeit wurde natürlich jeden Tag in derselben Konzen- tration gewechselt. 28 Dr. Methodi Popoff Fällen blieben meine Bemühungen erfolglos. Nur in einem dieser Versuche konnte ich Umänderungen konstatieren, die den früher hei den Ammoniakversuchen beschriebenen entsprachen. In dieser Kultur traten nach 3 Tagen, wenn auch nicht so oft, Tiere auf, welche einen vergrößerten Makrouucleus aufwiesen (Fig. 27). In manchen Fällen zeigten solche Kerne eine Zerstückelung (Fig. 26). Gleichzeitig mit der Vergrößerung des Makronucleus konnte man, wie es auch in den andern, bisher besprochenen Experimenten der Fall war, eine Ak- tivierung des Mikronucleus beobachten. Solch ein Fall ist in der Fig. 27 abgehildet. Da sieht man, daß der Mikronucleus eine lang- ausgezogene, S-förmig gebogene Spindel ausgebildet hat, bei der die Spiudelfasern mit den auf denselben verstreuten Chromatinköruchen ein ganz normales Aussehen aufweisen. Wie aus dem Gesagten zu ersehen ist, ergaben die Versuche mit Harnstoif, bis auf eine einzige Ausnahme, keine positiven Resul- tate. Dies hat mich veranlaßt, zu prüfen, ob wirklich die Versuchs- anordnung der Fragestellung entspricht. Die genaue Orientierung hat nun ergeben, daß der Harnstoff als Desassimilationseudprodukt bei den Protozoen bis jetzt überhaupt noch nicht nachgewiesen worden ist. Indem nun dieser Umstand für das negative Ausfallen der Ver- suche verantwortlich zu machen ist, dient er außerdem als eine wich- tige Stütze für die Annahme, daß bei den bisher angeführten Um- änderungen der Zelle bei den Versuchen mit Kohlensäure und Am- moniak es sich um spezifische Wirkungen einer bestimmten Gruppe von chemischen Agentien gehandelt hat. Für den einzigen ein posi- tives Ergebnis aufweisenden HarnstoöVersuch ist nur die Erklärung zulässig, daß es in diesem Falle zu einer Spaltung eines Teiles des Harnstoffes in Kohlensäure und Ammoniak gekommen ist, welch letzteres die erwähnten Umänderungen der Paramäcien hervorgerufen hatte. Um nun eine größere Sicherheit in der oben ausgesprochenen Ansicht der spezifischen Wirkung der Kohlensäure und des Ammoniaks bekommen zu können, habe ich weitere Versuche vorgenommen, und zwar mit Stoffen, die in dem Assimilätions- und Desassimilations- kreislauf der Zelle nicht aufzutreten pflegen. Ich habe im Laufe von 3 Monaten viele Versuche an Paramaecium caiidatwn mit ver- schieden starken Konzentrationen von Chlornatrium, Chlormagnesium, Magnesiumsulfat und Traubenzucker vorgenommen. In keinem Falle konnte ich aber Veränderungen des Kernapparates hervorrufen, die denjenigen in den vorhergehenden Kapiteln beschriebenen entsprachen. Experimentelle Zellstudien. III. 29 Es kam bei allen diesen Versuchen je nach der Versuchsauordnung nur die verschieden starke osmotische Wirkung der angewandten chemischen Stoffe zum Ausdruck. Da die bei diesen Versuchen gezeitigten Umänderungen in der Zelle einen andern Zusammenhang besitzen, werden sie, nach einigen noch nachzutragenden Vervollständigungen, den Gegenstand einer weiteren Studie bilden. IV. Wenn wir die im vorhergehenden beschriebenen Umänderungen des Makro- und Mikronucleusapparates genauer durchsehen, so wird uns gleich auffallen, daß diese Veränderungen denjenigen entsprechen, die bei den Depressionstieren auftreten. In beiden Fällen haben wir eine Vergrößerung des Makronucleus über das gewöhnliche Maß hinaus. In beiden Fällen ist diese Vergrößerung von einer Lappung und vielfach von einer Zerstückelung des Kerns begleitet. Die Ähn- lichkeit der durch die Einwirkung der Kohlensäure und des Am- moniaks erzielten Umänderungen mit denjenigen der Depressioustiere wird aber besonders durch das Verhalten der Mikronuclei erhöht. Wie ich schon eingangs dieser Arbeit erwähnt habe, ist die Akti- vierung der Mikronuclei eine der auffallendsten Erscheinungen, die man an in Depression geratenen Stylonychien beobachten kann. Die Mikronuclei treten in Teilung ein und geben einer das Doppelte über- steigenden Mikronuclenszahl den Ursprung. Genau dieselben Vor- gänge konnten auch bei den vorliegenden Versuchen beobachtet werden. Das Verhalten des Plasmakörpers war bei unsern Versuchen nicht minder charakteristisch. Derselbe wurde allmählich undurch- sichtig und vielfach auch stark vacuolisiert. Der Körper zeigte eine Abnahme der Größe, und seine Konturen wiesen je nach der Ein- wirkungszeit der Chemikalien verschieden große Unregelmäßigkeiten auf. Bei den Stylonychien war außerdem ein Einschmelzen der Borsten zu beobachten. Alles das sind Vorgänge, welche auch die im Depressiouszustand sieh befindenden Stylonychien aufweisen. Alle diese Umstände zusammengenommen lassen die vollkommene Über- einstimmung zwischen den von den Versuchen gezeitigten Umänderun- gen und den Depressionserscheinungen der Zelle klar hervortreten. Vertiefen wir noch weiter die Analyse der beobachteten Tat- sachen. Die Untersuchungen Bütsciilis, Maupas’, Hertwigs u. a. über die Konjugation der Infusorien haben von morphologischer Seite aus 30 Dr. Methodi Popoflf festgestellt, dall während der Konjugation den Umänderungen der Mikronuclei eine große Rolle zukommt. Die bis daher in Ruhe sich befindenden Mikronuclei fangen sich zu teilen au und führen nach zwei aufeinanderfolgenden Teilungen zu einer Vervierfachung der Mikrouucleuszahl. Dieser Umstand zeigt uns den Weg, auf dem ein Verständnis der bei den vorliegenden Versuchen aufgetretenen Um- änderungen der Mikronuclei möglich ist. Wenn man die starke Ver- mehrung der Mikronuclei bei den Versuchstieren beobachtet, so fällt gleich die große Ähnlichkeit auf, welche alle diese Prozesse mit den bei der Konjugation zu beobachtenden Umänderungen des Kern- apparates besitzen. Bei Stylonnchia haben wir eine Vermehrung der Mikronuclei bis auf 15 und bei Paraniaecium eine ansetzeude Stei- gerung der Mikronucleuszahl auf vier feststelleu können. Die Umän- derungen des Mikro uucleusapparates aber, die bei den normal ver- laufenden Konjugationen erst nach dem Zusammenlegen von zwei Individuen einzutreteu pflegen, spielten sich in uuserm Falle bis zu dem in den einzelnen Individuen möglichen Stadium ab, um gleich darauf zum Stillstand zu kommen. Ein Zusammeulegen von zwei Individuen konnte nicht beobachtet werden. Die Umänderungen, die in der Beschaffenheit der Pellicularschicht und des Plasmas stattfinden, sind nicht minder charakteristisch. Wie bekannt, findet bei den Konjugationstieren eine Erweichung der Pellicularschicht statt, welche mit einem Klebrigwerden derselben verbunden ist. Dieser Umstand ermöglicht das Zusammenkleben und Verschmelzen der Konjuganten. Genau solche Umänderungen waren, wie schon erwähnt, auch bei den Versuchstieren zu beobachten. Die Tiere wurden am Ende des Versuches so klebrig, daß sich das Plasma in vielen Fällen zu einem Faden ausziehen ließ. Fügt man noch das Aufhören der Teilung xind der Nahrungsaufnahme hinzu, so wer- den die beobachteten Erscheinungen mit den Prozessen, welche sich bei der Konjugation der Infusorien abspielen, noch größer. In bei- den Fällen haben wir zwei in Parallele stehende Umwandlungsprozesse vor uns. Diese Feststellung wirft einiges Licht auf die folgende Frage. In einer meiner früheren Arbeiten habe ich durch die Beobachtung der Veränderungen, die sich während der Depressionsperioden bei Stylonychia und Paramaecium abspielen, die Anschauung (Maupas, *) »Depression der Protozoenzelle usw.* Experimentelle Zellstudien. III. 31 Hertwig), daß die Konjugatiousepidemien nur in Zeiten tiefer De- pression sich einzustellen pflegen, zu stützen gesucht. Diese Beoh- achtungen erlaubten eine weitgehende Parallele zwischen den Um- änderungen, die sich in dem Depressions- und Konjugationszustand abspielen, zu ziehen. Die hier gemachten Angaben über das Ver- halten der Versuchstiere bringen eine neue Stütze der dort geäußerten Anschauungen. Sie zeigen, daß diejenigen chemischen Agentien, welche die Protozoenzelle, wie dies in unserm speziellen Fall ist, in Depressionszustand versetzen, gleichzeitig auch die für die Konju- gation charakteristischen Umänderungen des Plasmas und des Kerns auszulösen imstande sind. Daß dieser hier experimentell erbrachte Beweis für die Koinzidenz dieser zwei Erscheinungen eine Berech- tigung hat, beweisen außerdem die Mehrzahl von den bis jetzt ge- machten Angaben über die Vorbedingungen der Konjugation. Halten wir uns einen Augenblick bei diesem letzten Punkt auf, um näher zu sehen, was für Veränderungen in dem Zustand der Zelle die ge- bräuchlichen Methoden zur Herbeiführung der Konjugation bedingen und ob sie zugunsten der für die experimentellen Befunde gegebenen Auslegungen sprechen, d. i., daß die Umänderungen vor der Konju- gation und während der tiefen Depression in ursächlichem Zusammen- hang stehen. Die allgemein bekannte Methode ist diejenige von Maüpas. Sie besteht darin, daß man Infusorien, welche lange Zeit vorher reichlich ernährt wurden, auf einmal hungern läßt. Maupas konnte über die theoretische Begründung dieser seiner auf empirischem Wege auf- gestellten Methode nicht ins klare kommen. Nunmehr können wir dies, dank der Untersuchungen Hertwigs und seiner Schüler. Die Versuche Kasaxtzeffs an Paramäcien zeigten nämlich, daß durch das Hungernlassen der Tiere eine rasche Zunahme des Kerns herbei- geführt wird. Die durch eine übermäßige Ernährung zu tiefen De- pressionen neigenden Kulturen werden durch den Hunger sofort an den Rand einer solchen gebracht. In diesem Zustand tritt die Kon- jugation ein. Noch ein Beispiel. Hans Praxdtl hat zahlreiche Konjugationen von Didinium nasutum erzielt durch die nach folgen- den theoretischen Überlegungen kombinierte Methode: »Schon früher hatten Maupas, R. Hertwig und Prowazek bei den verschiedenen lufusorienarten dadurch Konjugation erzielt, daß sie die Tiere nach Perioden starker Vermehrung in Hungerkulturen versetzten. R. Hert- wig fand ferner bei Didinium, daß die Konjugationsepidemien bei fortgesetzter Kultur au Intensität Zunahmen und kurz vor dem Ein- 32 Dr. Methodi Popoff tritt von tiefen Depressionszuständen ihren Höhepunkt erreichten. Als Ursache der Depression hatte R. Hertwig an Acünosphaeriiim das übermäßige Wachstum des Kerns im Verhältnis zum Protoplasma durch starke Fütterung nachweisen können. Er glaubt deshalb die Ursache der Konjugation in dem durch starke Fütterung bedingten übermäßigen Wachstum des Hauptkerns erblicken zu müssen. Ein weiteres Resultat der HERTWiGschen Forschungen, daß die Zelle nor- malerweise bei höherer Temperatur im Verhältnis zum Protoplasma einen viel kleineren Kern besitze als bei niedriger Temperatur (An- merkung Popoff — siehe meine diesbezüglichen bestätigenden Messungen in den »Experim. Zellstudien I«), legte mir folgende Über- legung nahe: Bringt man Tiere, die einige Zeit in Zimmertemperatur stark gefüttert wurden und hierdiirch eine Größenzunahme ihrer Kerne erfahren haben, plötzlich in einen Brutofen von 25° C, so haben die Tiere für diese Temperatur viel zu große Kerne. Gesellt man der Temperaturerhöhung noch Hunger bei, so ist den Tieren die Möglichkeit erschwert, das große Mißverhältnis von Kern und Protoplasma durch Stoffaufnahme zu regulieren. Sie sind künstlich an den Rand einer Depression gebracht.« (»Die Konjugation von Dklmium nasutum.t) Nach dieser Methode Peakdtls habe ich selbst viele und viele tausende Konjugationen von Carchesium bekommen^). Die Tiere wurden bei reichlicher Nahrung und bei einer Temperatur von 13 bis 14° C kultiviert. Unter diesen Lebensbedingungen vermehrten sie sich sehr stark. Nach einiger Zeit habe ich von dieser Kultur Hungerkulturen abgezweigt und bei einer Temperatur von 25, 22 und 17° C weiterkultiviert. Schon nach 30 Stunden trat Konjugation ein. Durch die erwähnten Konjugationsmethoden werden die Tiere, genau wie bei den Versuchen mit Kohlensäure und Ammoniak, sprung- weise in den Zustand einer tiefen Depression versetzt, einer De- pression, die sie bei normalem Verlauf erst viel später, vielleicht nach ein paar Monaten, erreicht hätten. Alles dies zusammen- genommen zeigt zur Genüge, daß für das Auftreten der Konjugation innere Veränderungen in der Zelle vorangehen müssen, oder präziser ausgedrückt, die Konjugation ist ein Ausfluß des physiologischen Zu- standes der Zelle. Diese Ausführungen leiten zur Besprechung einiger in der letzten Zeit von P. Exriques gemachten Einwände gegen die von mir ver- 1) Die Gametenbildung und die Konjugation von Carchesnim pohjpinum. Experimentelle Zellstudien. III. 33 tretene Auffassung des ursächlichen Zusammenhanges zwischen dem Depressionszustand der Zelle und der Konjugation ^). Nach diesem Autor soll die Konjugation nur durch die äußeren Bedingungen her- vorgerufen werden. Der innere Zustand der Zelle soll damit absolut nichts zu tun haben. Vielmehr sollen die Infusorien bei immer gleich günstig bleibenden äußeren Bedingungen ohne Hinzutreten von Kon- jugation sich immer durch Zweiteilung vermehren können. Die Kon- jitgation soll im normalen Laufe einer Kultur kein notwendiges Zwischenglied darstellen. In einem von Enriques selbst verfaßten Referat (Archiv für Entwicklungsmechanik Bd. 27, Heft 2) teilt er in den folgenden Sätzen seine diesbezüglichen Erfahrungen an Protozoen mit: »Notwendige und genügende (gesperrt von Enriques) Be- dingungen für die Konjugation sind immer Umgebungsbedingungen, in erster Linie die von Maupas entdeckte Bedingung: Hunger nach reicher Nahrung. Manchmal (gesperrt von mir) sind noch andre Bedingungen nötig, z. B. bei Colpoda steinü, wo Konjugation nur entstehen kann, wenn die Kulturen in senkrechter Richtung 2 — 3 mm nicht übersteigen. Es ist bemerkenswert, daß bei dieser Art die großen Kulturen wie im allgemeinen zuerst konju- gationsunfähig sind, dann konjugationsfähig und endlich wieder un- fähig werden. Die Konjugationsepidemie bleibt aber hier immer potentiell, haben wir nämlich Konjugationen nur in den dünnen Kul- turen, die wir von den großen Kulturen ableiten. So haben wir hier den stärksten Beweis vor uns, daß die Unmöglichkeit der Konju- gationsbildung nach einer Konjugationsepidemie nicht von der Epi- demie selbst verursacht sei, sondern von der Veränderung der Lebensbedingungen (gesperrt von mir); bleibt in der Tat bei einer Art die Epidemie potentiell, so entsteht die nachfolgende Konjugations- unfähigkeit in gleicher Weise. Sonst kann man häufig mit der Flüssigkeit (ohne Colpoda] einer konjugationsunfähigen Kul- tur (gesperrt von Enriques) Colpoda konjugieren lassen, die aus einer schlechten Kultur herauskommen, und Colpoda einer guten mit der Flüssigkeit einer schlechten konjugationsunfähig machen. So sehen wir, daß nur die äußeren Lebensbedingungen, nicht innere Ursachen, nicht die klassische lange Reihe agamischer Teilungen die Infusorien konjugationsunfähig machen.« Wie aus dieser Zusammenfassung ersichtlich ist, räumt Enriques bei der Konjugation ausschließlich der Wirkung der äußeren Be- i) Depression der Protozoenzelle usw. Popoff. Archiv f. Zellforschting. IV. 3 34 Dr. Methodi PopofT dinguugeu eine Rolle ein. Wie man sicli aber diese Einwirkung vor- zustellen hat, darüber sagt er uns nichts. Mir scheint, daß bei diesen Betrachtungen eins außer acht gelassen worden ist, d. i., daß die äußeren Bedingungen als solche allein nichts besagen. Jede Ein- wirkung übt auf die Zelle irgend einen entsprechenden Einfluß aus, welcher sich im Auftreten bestimmter Umänderungen im Zellenleben kundgibt. Von diesem Moment an werden die äußeren Faktoren in solche umgewandelt, die die Konstitution der Zelle beherrschen und ihre Funktionen umändern. Das Ziel jeder Forschung muß von diesem Moment ab darin bestehen, den ursächlichen Zusammenhang zwischen den äußeren Faktoren, den durch dieselben hervorgernfenen Umänderungen der lebenden Substanz und den aus diesen letzteren sich ergebenden Lebenserscheinnngen aufzndecken. Auf diese Weise erhebt sich die Forschung aus einer rein konstatierenden Phase, wie sie Exkiques allein gelten lassen will, zu einer höheren Stufe, welche nach dem Zusammenhang von Ursache nnd Erscheinung trachtet. Sehen wir deshalb näher, ob die diesbezüglichen mir von Enriques gemachten Einwände gegen meine Arbeit »Depression der Protozoen- zelle und der Geschlechtszellen der Metazoen« haltbar sind. Bei seinen Protozoenstudien ist Enriques zu der Überzeugung gekommen, daß »die von Maupas entdeckte Bedingung: Hunger nach reicher Nahrung« »eine notwendige und genügende Bedingung für die Konjugation ist«. »Manchmal sind noch andre Bedingungen nötig.« Das ist an für sich eine vollkommen gerechtfertigte Beobachtung, welche alle die in dieser Richtung seit Maupas gemachten Erfahrun- gen stützt. Dadurch aber ist uns noch keine Erklärung der Erschei- nungen gegeben. Das ist nur die Konstatierung einer bekannten Tat- sache. In meinen früheren Arbeiten wie auch in der vorliegenden, habe ich nun versucht, den Zusammenhang der Erscheinungen, wie ihn schon früher Maupas und Hertwig erkannt haben, hervor- treteu zu lassen. Ich habe den Untersuchungen Rechnung getragen, welche die Folgen zu erforschen suchen, die eine lang dauernde, übermäßig starke Ernährung, das Huugernlasseu, die Temperatur- einwirkung usw. auf den physiologischen Zustand der Zelle ausüben. AVie ich es nun einige Seiten vorher erwähnt habe, führen alle die Einwirkungen, auf denen sich die MAUPASsche Konjugationsmethode ausbaut, zu einem Depressiouszustaud der Zelle. In diesem Zustande tritt die Konjugation ein. Als logische Schlußfolgerung aus diesen Beobachtungen ergibt sieh nun, daß die durch die äußeren Bedingun- gen hervorgerufeneu Umänderungen in dem physiologischen Zustand Experimentelle Zellstudien. III. 35 der Zelle, einem Zustand, welcher uns mit einer Anzahl markanter morphologischer Charaktere entgegentritt, Ursache für das Auslösen der Konjugationserscheinungen sind. Auf diese Weise gewinnt die bloße Konstatierung; die Konjugation ist eine Folge der »Einwirkung der äußeren Bedingungen« erst einen wissenschaftlichen Ausdruck und einen wissenschaftlichen Wert. Es ist nun möglich, daß auch viele andre äußere Einwirkungen zu demselben Resulat führen können, ja vielfach sogar ihn allein anszulösen imstande sind (siehe die Ex- perimente mit Kohlensäure und Ammoniak). Der Zweck einer For- schung muß in diesem Falle auch darin bestehen, eine Aufklärung in dem Zusammenhang zwischen äußeren Einflüssen und physiolo- gischem Zustand der Zelle zu bringen. Für die von mir angewandten chemischen Agentien haben die Beobachtungen ergeben, daß sie die Zelle in einen Depressionszustand versetzen. Was für einen Einfluß die von Enriques nun manchmal konstatierte Einwirkung der Dicke der Wasserschicht auf das Auftreten der Konjugation haben mag, weiß ich nicht zu sagen. Vielleicht wird die spätere Forschung noch imstande sein, auch andre Momente als Ursache der Konjugation auf- zudecken. In welcher Richtung nun diese Momente die Zelle beein- flussen werden, das ist die wichtige Frage, der diese Untersuchungen Rechnung tragen müssen. Sehr viel für die hier vertretene Auffassung über das Zusammen- fallen von Zelldepression und Konjugation spricht außerdem die Be- obachtung Enriques, daß Kulturflüssigkeit aus den sich in Konju- gation befindenden Kulturen imstande ist, bei einer normalen Kultur Konjugation hervorzurufen. Dieses Experiment wird von Enriques als eine wichtige Stütze verwertet für seine Aussagen über das rein äußerliche Moment der Konjugation. Ist denn in der Tat dieser Ver- such so widersprechend der Annahme von notwendig inneren Um- änderungen in der Zelle für das Auftreten der Konjugation? Be- sprechen wir diesen Fall näher. Vielfach in der Natur kann die Konjugation durch die äußeren Bedingungen beschleunigt werden, wenn z. B. mit der starken Vermehrung der Kultur ein Ausbleiben der Erneuerung des Wassers zusammenfällt. In der Kulturflüssigkeit werden sich infolgedessen Desassimilationsprodukte anhäufen, welche die Zelle in Depressionszustand bringen können, welcher seinerseits die Konjugation auslöst. Wird nun diese Kulturflüssigkeit zu einer normalen Kultur zugesetzt, so werden natürlich auch diese Tiere in Depression geraten. In dem Fall werden eben genau dieselben Be- dingungen eintreten, die wir bei den in den Kapiteln I — III mit- 3* 36 Dr. Methodi Popoff geteilten Versuchen näher kennengelernt haben. Daß dies der Fall auch bei den Versuchen von Enriques gewesen sein kann, zeigt nun das folgende. Ich habe selbst die Versuche Enriques’ wiederholt, aber bei einer andern Versuchsanordnung. Eine sorgfältig geführte Paraynaeciurn-KvMwx, bei welcher das Wasser jeden Tag gewechselt wurde, zeigte eine Konjugationsepidemie. Ich habe nun mit der von dieser Kultur stammenden Flüssigkeit eine normale Paramaecium- Kultur angelegt. Die Tiere zeigten aber keine Umänderungen. In der Flüssigkeit waren eben infolge der sorgfältigen Kulturführung keine Desassimilationsprodukte vorhanden, die eine rasche physiolo- gische Umänderung in der Zelle hervorrufen konnten. Dies ist wenigstens bis jetzt die Erklärung, die wir für die Ein- wirkung der äußeren Bedingungen auf die Zelle geben können. Alle diese äußeren Bedingungen bringen die Zelle sprungweise in einen die Konjugation begünstigenden physiologischen Zustand. Dieser Zu- stand tritt aber normalerweise bei gleichbleibenden äußeren Be- dingungen von selbst auf als natürliche Folge der Lebenserschei- nungen der Zelle 1). Kurz zusammengefaßt ergibt sich aus dem vorher Gesagten das folgende: Die Konjugation hat ihre Ursachen in einem bestimmten inneren Zustand der Zelle und stellt ein unumgängliches Glied in dem Lebenslauf der Infusorien dar. Die Befunde Enriques’ und die von ihm gegebene Deutung derselben sind meines Erachtens nach nicht imstande, »ein für allemal« die hier vertretene Richtung als unhaltbar zu erweisen. Sie bilden vielmehr eine weitere Stütze dieser Auffassung ^l. V. In den 90er Jahren des vorigen Jahrhunderts hat R. Hertwig durch Einwirkung von Strychnin, Nikotin usw. auf unbefruchtete 1) Dieser Umstand erklärt, warum Kulturen, die mit nicht exkonjugierten Tieren angelegt worden sind (wie dies der Fall bei meinen Stylonychienkulturei> war), bei günstigen Existenzbedingungen viel früher (bei mir nach etwa 130 Ge- nerationen) Konjugationserscheinungen zeigen als Kulturen, die von Exkonju- ganten ausgegangen sind. 2) Die von Enriques mitgeteilte interessante Beobachtung von Wieder- konjugation bei Chilodon (Enriques 1908) scheint vor der Hand darauf hinzu- weisen, daß bei der Konjugation auch andre, noch nicht genau erforschte Umstände mitspielen können. Was für Ursachen für das Auftreten dieser Wieder- konjugationen in den Kulturen von Enriques maßgebend gewesen sind, läßt sich vorerst nicht ersehen. Experimentelle Zellstndien. III. 37 Seeigeleier dieselben zur Entwicklung anzuregen vermocht, d. h. Hertwig konnte auf diese Weise künstlich eine parthenogenetische Entwicklung bei den Seeigeln erzeugen. Vor Hertwig hat Ticho- MiROw im Jahre 1885 eine ähnliche Entwicklung von Insekteneiem durch mechanische Erschütterungen und auch durch chemische Ke- agentien — Salzsäure, Schwefelsäure — erzielen können. Erst viel später aber wurden alle diese Erscheinungen weiter genau verfolgt und ihre große Bedeutung für das Befruchtungsproblem eingehend gewürdigt. Besonders maßgebend in dieser Richtung sind die Ar- beiten zweier Forscher — Loeb und Belage — gewesen. Diese konnten unbefruchtete Eier allein durch chemische Einwirkungen bis zum Pluteus, ja neuerdings sogar (Belage) bis zum Seeigel züchten. Die chemischen Agentien sind also imstande, die normale Befruch- tung zu ersetzen. Als besonders günstig wirkende Stoffe in diesem Falle kommen die Buttersäure (Loeb) oder aber Tannin in Gemein- schaft mit Ammoniak in Betracht. Außerdem können eine Anzahl andre Säuren — Kohlensäure, Salzsäure usw. — und Chloride — wie Magnesiumchlorid u. a. dieselbe Einwirkung, nur in einer viel geringeren Prozentzahl, hervorrufen. Worin die Einwirkung der er- wähnten Agentien besteht und was für Umänderungen sie in der Synthese der Kern- und Plasmasubstanz hervorrufen, bleibt vorerst unentschieden. Die Meinungen darüber, auf die ich hier nicht näher eingehen will, sind sehr verschieden. Sehen wir nun, ob die Erscheinungen der künstlichen Partheno- genese Berührungspunkte mit den an Stylonychia und Paramaecium durch die Einwirkung von Kohlensäure, Ammoniak und Harnstoff’ (nach der Zersetzung derselben) hervorgerufenen Umänderungen zeigen. Das kardinale Merkmal der Parthenogenese — künstlicher oder normaler — ist, daß die Eier ohne Hinzutreten von Spermatozoon ihre Entwicklung beginnen und weiter fortsetzen. Ähnliche Erschei- nungen haben wir bei den Infusorien zu verzeichnen gehabt. Da war es nämlich zu beobachten, daß Prozesse (Vermehrung der Mikro- nuclei), die normalerweise erst nach der Vereinigung von zwei Kon- juganten einzutreten pflegen, bei Anwendung der oben genannten Re- agentien in den einzelnen Tieren ausgelöst und bis zu dem äußersten möglichen Grade weitergeführt werden. In dem vorliegenden Falle würden wir also Erscheinungen von künstlicher Parthenogenese bei den Protozoen vor uns haben. Es sind zwar manche Unterschiede dabei gegeben, die ich hier gleich hervorheben möchte. Bei der künstlichen Parthenogenese der 38 Dr. Methodi Popoff Metazoen handelt es sich um reife Geschlechtszellen, die durch die Einwirkung von chemischen Agenden von ihrem Zustand der Ruhe befreit werden. In unserm Falle handelt es sich aber um normale Protozoenzellen, welche durch die Einwirkung der chemischen Agen- den in Depressionsznstand versetzt werden (vgl. darüber auch die Arbeiten »Depression der Protozoenzelle usw.« und »Experimentelle Zellstudien I«), und als Folge dieses Zustandes erst setzen Prozesse ein, welche den Konjugationsprozessen bei den Infusorien gleichzu- stellen sind. Trotz dieses Unterschiedes aber handelt es sich in bei- den Fällen um prinzipiell gleiche Erscheinungen, nur daß in dem Falle von den Infusorien die Einwirkung in einem viel früheren Mo- ment der Zellengenerationsfolge einsetzt. Dieser Umstand erklärt ferner, warum alle meine Versuche mit Chemikalien, wie z. B. Mag- nesiumchlorid, welche als die künstliche Parthenogenese anregende Mittel hei den Metazoen mit Erfolg angewandt worden sind, erfolg- los blieben. Dieser hier von mir bezeichnete Fall ist meines Wissens nach der einzige, den man noch mit den Erscheinungen der künstlichen Parthenogenese einigermaßen vergleichen könnte. Zwar hatte Cal- KINS schon früher versucht, manche Befunde an seinen Pararaaecien- Kulturen als künstliche Parthenogenese zu deuten. Es handelt sich dabei um folgende Erscheinungen. In einer 15 Monate lang geführten Paramaecium-l^\i\i\xr konnte Calkixs fast alle 3 Monate Depressionen beobachten. Er konnte nun diese Depressionen jedesmal durch eine Änderung der Nahrungsbedingungen (z. B. statt Heu — Fleischextrakt) oder durch äußere mechanische Reize (Schütteln) aufheben. Diese Neubelebung der Kultur aus dem Depressionszustand ohne Hinzu- treten einer Konjugation bezeichnet nun Calkixs als einen Fall von künstlicher Parthenogenese. Sollte aber diese Auslegung der Tat- sachen gerechtfertig sein, so mußten noch folgende Bedingungen er- füllt werden. Es mußte nämlich versucht werden, bei einer Kultur, welche zu einer Konjugation hinneigt, die Paarung der Tiere aufzu- heben, die Konjugationserscheinungen sich in den einzelnen Tieren weiter abspielen zu lassen, und erst nach alledem sollten sich die weiteren vegetativen Teilungen von neuem einstelleu. In den Calkix- schen Versuchen fehlen aber diese wichtigen Voraussetzungen voll- kommen. Sie dürfen deshalb mit den Erscheinungen der künstlichen Parthenogenese nicht verglichen werden. Experimentelle Zellstudien. III. 39 Zusammenfassung. Die Ergebnisse der hier zur Besprechung gelangten Beobach- tungen lassen sich ktirz in den folgenden Sätzen zusammenfassen: 1. Die Beobachtungen an Protozoen- und Metazoenzellen lassen periodisch wiederkehrende Zustände einer Schwächung (= Depressions- zustände) der Lebensfunktionen festeilen. 2. Die morphologischen Umänderungen während der Depressions- perioden (Kern Vergrößerung, Dotterbildung, Fettanhäufung usw.) wei- sen auf eine Störung der Assimilations- und Desassimilationstätigkeit der Zelle hin. 3. Das Zutreifen dieses letzteren, aus Beobachtung der morpho- logischen und physiologischen Umänderungen der Depressionszellen gezogenen Schlusses wird durch entsprechend angestellte Experimente noch weiter befestigt, nämlich: 4. Versetzt man die Zelle durch Störung ihrer Funktionen (z. B. durch ungenügende Sauerstoffzufuhr oder durch Erschwerung der Be- förderung der Desassimilationsprodukte, wie Kohlensäure, Ammoniak usw., nach außen) künstlich in einen Depressionszustand, so müssen Erscheinungen auftreten, die in den normalerweise auftretenden De- pressionserscheinungen ihr Gegenstück finden. Und so ergaben denn; 5. Die Kulturen von den Infusorien: a) Stylonychia mytilus in verschieden starken Prozentsätzen von kohlensaurem Wasser und b) diejenigen von Paramaecium caiidatum in ammoniakhaltigem Wasser Umänderungen, die den Umänderungen während der Depressions- perioden entsprechen, und zwar 6. zeigte der Makronucleus durchgehend eine starke Vergrößerung, die vielfach von einer Zerstückelung desselben begleitet wurde. 7. Die Mikronuclei zeigten eine auffallend rege Vermehrung durch mitotische Teilungen, die vielfach zur Vervierfachung der Mikro- nucleuszahl führte. Diese Umänderungen wurden begleitet 8. durch die Sistierung der Teilungsvorgänge der Zelle, durch das Aufhören der Nahrungsaufnahme und durch eine ungenügende Assimilierung der im Körper vorhandenen Nahrung. Alle die unter 6, 7, und 8 erwähnten Umänderungen lassen 9. einen weitgehenden Parallelismus zwischen diesen Erschei- nungen und denjenigen, die sich während der Konjugation der Infu- sorien abspielen, konstatieren. 10. Dieser letzte Umstand dient als eine weitere Stütze für die Anschauung, welche eine Koinzidenz zwischen den tiefen Depressions- 40 Dr. Methodi Popoflf Zuständen und dem Auftreten des Konjugationstriebes erblickt und dieselbe sich nach Möglichkeit zu erklären sucht. 11. Die durch die Einwirkung der Kohlensäure, des Ammoniaks und teilweise des Harnstoffs (nach Zersetzung desselben) hervor- gerufenen Konjugationserscheinungen führten in keinem Falle zu einem Zusammenlegen von zwei Individuen, vielmehr spielten sich alle diese Umänderungen bis zu dem höchst möglichen Grade in den einzelnen Individuen ab. 12. Dieser Umstand läßt Berührungspunkte zwischen den oben erwähnten Umänderungsprozessen und den Erscheinungen der künst- lichen Parthenogenese der Metazoen feststellen. 13. Für die spezifische Wirkung der Kohlensäure, des Ammoniaks und wahrscheinlich auch andrer für die betreffenden Zellen charak- teristischer Desassimilationsendprodukte sprechen die zahlreichen mit Katriumchlorid, Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat und Traubenzucker an denselben Infusorien angestellten Versuche, welch letztere niemals die erwähnten morphologischen und physiologischen Umänderungen hervorriefen, und 14. deuten die Versuche mit Kohlensäure und Ammoniak, welche eine Störung der Zellfunktionen zeitigten, und zwar solcher Art, daß sie in Parallele mit den Erscheinungen der Depression stand, darauf hin, daß die Zelle auch normalerweise infolge längerer Ausübung der Lebensfunktionen schließlich aus inneren Ursachen in Zustände geraten muß, während welcher eine ungenügende Assimilation und Desassimilation eintritt. Die Ursache dieser letzteren würde wohl in diesem Falle auch zum Teil in einer Erschwerung der Atmungs- prozesse und in einer Anhäufung von Desassimilaten in der Zelle zu suchen sein. München, im März 1909. Zitierte Literatur, Balbiaxi, G. (1861). Recherches sur les phenomenes se.xuels des Infusoires. Journ. de physiol. Bd. IV. Bütschli, 0. (1876). Stadien über die ersten Entwicklungsvorgiinge der Eizelle, die Zellteilung und die Konjugation der Infusorien. Abh. d. Senckenb. naturf. Ges. Bd. X. (1887—89 . Protozoa. Bronns Klassen und Ordnungen des Tierreichs. Leipzig. Experimentelle Zellstudien. III. 41 Calkixs. Gary N. (1902 — 1904). Stndies on the Life-histoiy of Protozoa. I. in Arch. f. Entwicklungsmech. d. Org. Bd. XY. II. in Arch. f. Protistenkunde. Bd. 1. III. in Biol. Bull. Bd. V. IV. in Journ. of Exper. Zool. Vol. I. Belage, Y. (1908,. Lesvrais facteurs de la partenogenese experimentale. Arch. de Zool. Exper. et generale. Tome VI, Numero 11. Dobell, C. C. (1907). 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Die künstliche Parthenogenese bei Insekten. Arch. f. A. u. Phys. Suppl. Bd. Reichexow, E. (1908). Die Rückbildungserscheinungen am Anurendarm während der Metamorphose und ihre Bedeutung für die Zellforschung. Arch. f. mikrosk. Anat. Bd. 72. Weismaxx, A. (1882). Über die Dauer des Lebens. Jena. Tageblatt d. 54. Vers, deutscher Xaturf. u. Arzte in Salzburg. (1884). Über Leben und Tod. Eine biologische Untersuchung. Jena. Woodruff, L. L. (1905). An experimental Study on the Life-history of Hypo- trichus Infusoria. Journ. of Experim. Zool. Vol. 11. X. 4. Tafelerklärung. Sämtliche Abbildungen (einschl. der Textfiguren) sind mit dem ZEissschen Zeichenapparat, Ocul. 1, Objekt. 7, bei normaler Tubuslänge auf der Höhe des Arbeitstisches gezeichnet. Fixierung: Pikrinessigsänre; Färbung: Boraxkarmin. Fig. 1 — 16. Von den Experimenten mit Sfi/bnyelna 7nytilus in kohlen- säurehaltigem Wasser in verschiedenen Konzentrationen. (Xäheres im Text. Fig. 17 — 25. Experimente mit Paramaeemm caudatiim in ammoniakhaltigem Wasser. Fig. 26 — 27. Experimente mit Paratnaecium caiidatiun in harnstoffhaltigen Lösungen. Alle Figuren zeigen äußerst charakteristische Vergrößeningen, Lappungen oder aber Zerstückelungen des Makronucleus. Die Mikronuclei weisen eine Steigerung ihrer Zahl auf. Dies wird erreicht durch typisch mitotische Teilun- gen. (Xäheres im Text.) Im folgenden gebe ich nur die Größen (in Teilstrichen des Ocularmikro- meters ausgedrückt) der einzelnen gezeichneten Tiere. Die Messungen sind bei normaler Tubuslänge, Ocul. 3, Objekt 7. ausgeführt. Ein Teilstrich des Ocular- mikrometers = 2,73 u. Tafel I. Stylonychia mytilus — Kohlensäureexperimente. Fig. 1. Länge = 33, Breite Fig. 2. L. = 35, Br. = 32. Fig. 4. L. = 50, Br. = 25. Fig. 6. L. = 60, Br. = 27. Experimentelle Zellstadien. III. 43 Fig. 7. L. = 55, Br. = 23. Fig. 8. L. = 40, Br. = 21. Fig. 9. L. = 52, Br. = 26. Fig. 10. L. = 48, Br. = 21. Fig. 11. L. = 52, Br. = 22. Fig. 12. L. = 60, Br. = 30. Fig. 13. L. = 47, Br. = 35. Fig. 14. L. = 55, Br. = 32. Fig. 15. L. = 35, Br. = 35. Fig. 16. L. = 70, Br. = 35. Die Größe einer normalen Styloiiychia mytilus vor der Teilung beträgt: Länge 135—140, Breite 65—68. Paramaecium caudatum. Experimente mit Ammoniak. Fig. 17. Länge = 58, Breite = 21. Fig. 18. L. = 53, Br. = 20. Fig. 19. L. = 52. Br. — 20. Fig. 20. L. = 52, Br. = 21. Fig. 21. L. = 57, Br. = 20. Tafel II. Paramaecium caudatum. Experimente mit Ammoniak. Fig. 22. Länge = 59, Breite = 20. Fig. 23. L. = 57, Br. = 22. Fig. 24. L. = 59, Br. = 26. Fig. 25. L. = 57, Br. = 23. Paramaecium caudatum. Experimente mit Harnstoff. Fig. 26. Länge = 50, Breite = 18. Fig. 27. L. = 52, Br. = 20. Die Größe der vor der Teilung stehenden Paramäcien schwankt: Textfig. A. Länge = 79, Breite = 29. Textflg. B. L. = 77, Br. = 28. Textfig. C. L. = 87, Br. = 32. Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub, und der parthenogenetischen Generationen von Artemia salina. Von ^Vilhelm Fries. (Aus dem Zoologischen Institut Freiburg i. B.) Hierzu Tafel lU — V. Im Jahre 1892 untersuchte Brauer iu einer eingehenden und grundlegenden Arbeit die Oogenese von Branchipus Gi'ubei, der im Jahre 1894 dieselben Untersuchungen an dem parthenogenetisch reifenden Ei von Artemia salina folgten. Nach Brauers Angaben verlaufen die Reifungsvorgänge bei Branchipus kurz folgendermaßen: Im Ruhezustände der Oogonien erscheint das Chromatin im ganzen Kernraum zerstreut; aus ihm differenziert sich dann ein einziger chromatischer Faden heraus. Derselbe kontrahiert sich und zerfällt durch Querteilung in zwölf voneinander getrennte Fäden. In der weiteren Folge erleiden diese eine Verkürzung und zugleich eine doppelte Längsspaltung. So entstehen vierteilige Chromosomen, >Tetradenc. Bei gewisser Ansicht erscheinen diese vier Teile als an den Ecken eines Quadrates angeordnet. Diese Form von Chro- mosomen bleibt erhalten bis zur ersten Richtungsspindel, in der je zwei Kugeln, d. h. je eine Hälfte des Chromosoms auf die Tochter- platten verteilt wird. In der zweiten Reifungsteilung werden die zurückbleibenden beiden Kugeln eines Chromosoms getrennt. Beide Teilungen sind nach Brauer Aquationsteilungen. In den somatischen Zellen fand Brauer 24, in den Oocyten nur 12 Chromosomen. Diese Zahlenreduktion der Chromosomen in den Reifungsstadien erklärt er folgendermaßen. In den Oocyten zerfällt der einheitliche Chro- Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 45 matinfaden durch Segmentierung iu zwölf Fäden bzw. Chromosomen, in den Zellen des Soma erfolgt eine Querteilung mehr, so daß also 24 Chromosomen resultieren. Die Zahlenreduktion beruht dem- nach auf dem Unterbleiben einer Querteilung des Chromatinfadens in den Oocyten. Ein weiterer Unterschied zwischen den Chromo- somen der somatischen Zellen und der Oocyten beruht ferner darin, daß in ersteren nur eine einfache, iu letzteren dagegen eine doppelte Längsspaltung eintritt. Auf die weitere Entwicklung des Eies nach der Befruchtung, Entoderm- und Keimblätterbildung gehe ich nicht ein. — Für das parthenogenetische Ei von Artemia salina ergaben die Untersuchungen etwa folgendes: Bei Artemia liegt eine zweifache Art der Entwicklung vor, je nach dem nur ein Kichtungskörper gebildet wird oder auch ein zweiter zur Anlage kommt, der aber wieder in das Ei eingezogen wird. Bei der Eeifung des Eies mit Bildung nur eines Richtungskörpers fand Brauer in den Zellen des Soma 84 Chromosomen. Die jüngsten Stadien der Oogonien- und Oocytenentwicklung wurde nicht näher untersucht, aber es lag die Vermutung nahe, daß bei Artemia die Chromosomen genau so ent- stehen, wie dies für die Somazellen von Branchijms nachgewiesen wurde. In den älteren Oocyten fanden sich 84 Chromosomen, die eine doppelte Längsspaltung aufweisen. Jeder Teil hat die Form eines sehr kurzen runden Stäbchens, so daß man auf einem Quer- schnitt vier Kugeln sieht, die durch einen schmalen Spalt getrennt sind, wie die bei Branchipus. In der Richtungsspindel werden je zwei Kugeln auf die beiden Tochterplatten verteilt. Die Teilung faßt Brauer als eine Aquationsteilung auf. Bei dieser Art der Ent- wicklung erfolgt keine weitere Bildung eines Richtungskörpers, son- dern der Kern geht unmittelbar in den Ruhezustand über, aus dem sich dann 84 Chromosomen zur Furchungsspindel herausbilden. Brauer nimmt an, daß diese Chromosomen zweiteilig sind. Bei dem zweiten Entwicklungsmodus mit Ausbildung der zweiten Rich- tungsspindel verlaufen die ersten Stadien bis zur Ausbildung des ersten Richtungskörpers genau gleich. Dann aber wird die im Ei verbleibende Partie, d. h. die beiden Kugeln, einer abermaligen Tei- lung unterzogen. Eine Abschnürung des zweiten Richtungskörpers findet jedoch nicht statt, sondern derselbe kehrt wieder in das Ei zurück. Die beiden in demselben nun vorhandenen Kerne wandeln sich im Centrum zu ruhenden Kernen um, aus denen sich die Furchungs- spindel herausdifferenziert. Die Aquatorialplatte derselben enthält 46 Wilhelm Fries zweimal 84 = 168 Chromosomen. Diese Zahlendifferenz bleibt in den weiteren Furchungszellen erhalten. Vergleicht man die Chromo- somenentwicklung bei Bro}7ckipt(s und dem parthenogenetischen Ei von Artemia, so findet man, daß nur in dem befruchtungsbedlirftigen Branchipiis-YÄ eine Zahlenreduktion eintritt, eine solche dagegen in dem parthenogenetischen Ei fehlt. Die Teilung, durch die beim parthe- nogeuetischen Ei ein Kichtungskörper abgeschnlirt wird, ist nach Brauer keine Eeduktionsteilung. Das Vorkommen von 84 Chromo- somen in den rein parthenogenetischen Generationen und das aus- nahmsweise Vorhandensein von 168 Chromosomen in denjenigen parthenogenetischen Generationen, die aus einem Ei hervorgegangen sind, in welchem der weibliche Vorkern mit dem zweiten Richtungs- körper verschmolzen ist, läßt es fraglich erscheinen, ob die Zahl 84 dadurch zustande kommt, daß Doppelchromosomen vorhanden sind, die sich daun, wenn nur ein Richtungskörper gebildet wird, nicht in die Einzelchromosomen spalten. Auf diese Frage soll hier nicht eingegangen werden da mir Artemia mit geschlechtlicher Fortpflanzung ebenso wie Artemia, welche parfhenogenetische Eier mit zwei Richtungskörpern entwickelt, nicht zur Verfügung stand. Übrigens erklärt Petruxkewitsch (1902) diesen ganzen zweiten Ent- wicklungsmodus für pathologisch, außerhalb der normalen Entwick- lung des Tieres liegend. Eine Weiterentwicklung derartiger Eier scheint ihm unwahrscheinlich. Nach ihm ist die Bildung nur eines Richtungskörpers mit 84 »Dyaden« die einzig normale. Zu der gleichen Ansicht, daß die Chromosomenreduktion in den Ooeyten darauf beruht, daß der einheitliche Chromatinfaden eine Querteilung weniger erleidet als in den somatischen Zellen, gelangt Brauer auch bei Untersuchungen an der Spermatogeuese von Ascaris (1893). Ein Teil der Autoren, die in neuerer Zeit sich mit der Keimzell- entwicklung beschäftigt haben, gelangen zu einer Vorstellung von der Chromosomenreduktion, die von der BRAUERSchen sich nicht sehr entfernt. Sie nehmen au, daß diese Chromosomen Verminderung durch eine »endweise Conjugation« zustande kommt. Aus dem ruhenden Kern entwickeln sich nach diesen Forschern einzelne Fäden, die sich mit den Enden aneinanderlegen und sich sodann längs- spalten. Man kann also an diesen Fäden einen Längsspalt und einen Querspalt unterscheiden, deren ersterer Teile eines Chromo- soms trennt, während letzterer, der mehr oder minder deutlich ist, die Trennung bzw. Aneinanderlegung verschiedener Chromosomen audeutet. In der einen Richtungsteilung erfolgt eine Trennung nach Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 47 i dem Querspalt, also eine Reduktion, in der andern nach dem Längs- I Spalt, eine A(iuationsteilung. Was die ersteren Vorgänge dieses Pro- I zesses, jene endweise Vereinigung zweier Chromosomen zu einem ( Gamosom (Häcker) anbelangt, so ließe sich dieses mit der Brauer- I sehen Ansicht von dem Unterbleiben einer Querteilung in den Ooevten ; wohl vereinigen. Diese Ansicht steht aber nun dadurch mit der BRAUERSchen Darstellung in Widerspruch, daß die Chromosomen bei , Branchipus in den Reifungsteilungen eine zweimalige Längsteilung, I nie aber eine Querteilung erleiden. Ein andrer Teil der neueren Autoren glaubt das Zustandekommen der Cbromosomenreduktion I darin suchen zu müssen, daß je zwei Chromosomen durch »parallele Syndese« zu einem Doppelchromosom sich vereinigen. Nach diesen Forschern entstehen aus dem ruhenden Kern der jungen Ooevten zu Beginn der Wachstumsperiode längere, nicht längsgespaltene Chromosomen, die sich im späteren Verlauf der Entwicklung, zum Teil in der Synapsis, in ihrer ganzen Länge aneinanderlegen und so Doppelchromosomen bilden, die im weiteren Verlauf bis zur ersten Reifungsteilung nicht mehr wesentlich voneinander getrennt werden. In dieser erfolgt dann die Trennung der beiden Spalthälften, so daß je ein Chromosom auf die Tochterplatten verteilt wird; die ] erste Teilung ist sodann die Reduktionsteilung. In der zweiten Teilung wird das im Ei zurückbleibende Chromosom nochmals längs- I geteilt. : Auch diese Auffassung ist mit der BRAUERSchen Anschauung ‘ nicht zu vereinen, da Brauer angibt, daß in den Oocyten die ein- zelnen Chromosomen durch Querteiluug eines kontinuierlichen Fadens ; entstehen. Das Problem, ob eine Reduktion bei Branchipus besteht, . scheint nach Brauer in negativem Sinne beantwortet werden zu müssen. I Nun zeigte aber Tret.iakoff in einer Bearbeitung der Sperma- I togenese von Ascaris (1905), daß man die Reifeteilungen bei diesem 1 Nematoden auch anders auffassen und erklären kann, als dies Brauer I tat. Einer Anregung Herrn Geheimrats Weismann folgend, soll nun ' in folgendem untersucht werden, ob eine Reduktionsteilung bei ' Branchipus fehlt, und ob die Chromosomenreduktion auf die von t Brauer angegebene Weise erfolgt. Ferner soll an der Hand einer I genauen Vergleichung der geschlechtlichen und parthenogenetischen ' Keimzellenentwicklung festzustellen versucht werden, wie die Syndese ' hier erfolgt, falls überhaupt eine solche vorhanden ist. Es sei mir gestattet, an dieser Stelle meinem hochverehrten ! Lehrer, Herrn Geheimrat Weismann, meinen herzlichen Dank aus- 48 Wilhelm Fries zusprechen für die Anregung zu diesen Untersuchungen und das ständige gütige Interesse, das er meiner Arbeit entgegenbracbte. Ebenso bin ich Herrn Privatdozent Dr. Schleif, der meine Arbeit durch zahlreiche Katschläge und Hinweise förderte, sowie Herrn Dr. Kühn zu lebhaftem Danke verpflichtet. Material und Methode. Die zur Untersuchung gelangenden Exemplare von Branchipus Gruhei v. Dyb. wurden teils von mir während der Monate April und Mai 1908 in einem Tümpel bei Frankfurt a. M. gefangen, teils ent- stammen sie einem solchen bei Dresden. Letztere verdanke ich der Güte des Herrn Dr. Wolfe. Es sei mir gestattet, ihm an dieser Stelle für sein freundliches Entgegenkommen meinen herzlichen Dank auszusprechen. Zum Vergleiche wurde Branchipus pisciformis {stag- nalis) herangezogen, der im wesentlichen die gleichen Verhältnisse wie Branchipus Grubei aufwies. Zum Teil wurden die Tiere direkt am Fundplatz mit warmem Sublimat-Eisessig-Gemisch fixiert, zum Teil wurde Chromosmiumsäure angewandt. Wenn auch letztere Fixiruug für einige spezielle Zwecke (Feststellung der Zollgrenzen) gute Ke- sultate gewährt, so ist im allgemeinen Sublimat-Eisessig, insbesondere für die spätere Färbung vorzuziehen. Die Schnitte hatten die Dicke von 5-12 u. Da in späteren Stadien das Ei bedeutend an Größe zunimmt, so ist für diese Zwecke eine Schnittdicke von 10 u rätlich. Die Tiere wurden sowohl in Paraffin wie in Celloidinparaflin ge- schnitten. Letztere Methode ergibt, besonders für Eier mit großem Dotterreichtum, die leicht zerreißen, gute Resultate. Zur Färbung diente HEiOENHEiNsches Eisenhämatoxylin und Haematoxylin nach Delafield. Die Gegenfärbung bestand in Pikrokarmin oder Eosin. Eisenhämatoxylin gab in den jungen Stadien mit wenig oder gar keinem geformten Dotter gute Bilder, während es in späteren wegen der intensiven Färbbarkeit desselben das Chromatin nicht deutlich hervortreten ließ. Die untersuchten Exemplare von Artemia salina stammen aus Odessa und wurden mir von Herrn Geheimrat Weismann zur Ver- fügung gestellt. Sie wurden in einem Aquarium gehalten und waren durchweg parthenogenetisch. Männchen wurden niemals beobachtet. Zur Fixierung wurde Sublimat-Eisessig nach Gilson-Petrunkewitsch angewandt. Gefärbt wurde mit Hämatoxylin nach Delafield, Gegen- färbung Eosin. Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Brauchipus Grub. usw. 49 Spezielle Untersuchung. 1. Branchipus Grubei. I. Das Chromatin in den somatischen Zellen. Da es für unsre Zwecke weniger auf eine genaue Erörterung der chromatischen und plasmatischeu Verhältnisse in den Kernen und Zellen des Soma ankommt als vielmehr auf eine Feststellung der Zahlenverhältnisse der Chromosomen in diesen, so wurden die verschiedenen Differenzierungen der somatischen Zellen je nach ihrer physiologischen Funktion nicht untersucht, sondern speziell nur die Ausbildung der Chromosomen. Es war von vornherein von Interesse, festzustellen, ob in der Entwicklung des Chromatins im Kern der somatischen Zellen und der Eizelle eine Übereinstimmung statttindet, insbesondere ob die Zahl der Chromosomen in beiderlei Zellen die- selbe ist. Zu dieser Untersuchung eignen sich in besonderem Maße die Epithelzellen des Darmes, die zahlreiche Mitosen aufweisen. Im Ruhezustand (Fig. 1) findet man das Chromatin in dem langgestreckten Kern als fein verteiltes Gerüst, in dessen Maschen mehrere an Größe verschiedene Nucleoli eingebettet sind. Die Zahl der letzteren ist sehr variierend, wohl mit dem mehr oder weniger starken Stoff- wechsel der Zelle im Zusammenhang stehend. Die Chromosomen, die sich in der Prophase einer Zellteilung aus diesem Netz heraus- bilden, finden sich in der Zahl 22 — 24; eine genauere Zählung ist wegen der Kleinheit der Zellen nicht möglich. Sie haben die Form kurzer, fast kugelförmiger, an den Enden etwas verdickter Stäbchen (Fig. 3). Zur Zeit der Ausbildung der Spindel verschwinden die Chromosomen, indem sie zunächst ihre starke Färbbarkeit verlieren, um dann bald vollständig unsichtbar zu werden. An den Polen der Spindel findet man zwei mit Eisenhämatoxylin sich stark färbende Centrosome, an denen man einen Centralkörper und einen helleren Hof unterscheiden kann (Fig. 2). Von einer von ihnen ausgehenden Polstrahlung wurde nichts beobachtet. In der Polansicht einer A(iuatorialplatte läßt sich die Zahl der Chromosomen auf 24 fest- stellen. Die beiden Tochterplatten rücken allmählich auseinander, während die Centrosome auf diesen Stadien nicht mehr nachzuweisen sind. Nach dem Auseinanderrücken der Tochterchromosomen bleiben die Spindelfasern zwischen denselben noch längere Zeit erhalten (Fig. 4). Die gleichen Verhältnisse wurden auch in den übrigen somatischen Zellen gefunden. Archiv f. Zellforschung. IV. 4 50 Wilhelm Fries II. Das Ovarium. Wie durch die Arbeiten von Spangexbeeg, Buchholz, Nietsche und Claus gezeigt wurde, besteht der weibliche Genitalapparat von JBranchipics aus dem paarigen Ovar, den paarigen Oviducten, dem nnpaaren Uterus, der durch zwei Zellpolster von den Ovidueten getrennt ist, und endlich der unpaaren Scheide. Die Ansicht von Claus, daß dieses Zellpolster die Eier an vor- zeitigem Übertritt in den Uterns verhindern soll, kann ich nicht teilen, da ich des öfteren auch Eier in den Uterus übertreten sah, zn einer Zeit, da eine Begattung nicht stattgefunden hatte. Ich glanbe daher, daß diese Zellpolster ausschließlich zur Vermeidung eines Eindringens der Spermatozoen in den Oviduct und dadurch einer vorzeitigen Befrnchtung dienen. Brauer berichtet in seiner Arbeit von Isolations- versuchen, die er an Weibchen anstellte, um durch Ausschließung einer Befruchtung parthenogenetische Weiterentwicklung zu erregen. Es gelang ihm jedoch nur, Weibchen sieben Tage am Leben zu er- halten, während welcher Zeit kein Übertritt der Eier in den Uterus stattfaud und auch die Eibildung im Ovar sistiert wurde. Ich habe diese Versuche an Weibchen von Branchipus pisciformis wiederholt, die in mancher Beziehung besser für derartige Experimente geeignet sind als der viel empfindlichere Branchipus Grubei. Es gelang mir, diese Weibchen drei Wochen am Leben zu erhalten, während welcher Zeit auch Eier in den Uterus übertrateu. Die genaue Untersuchung ergab jedoch, daß dieselben sich nicht weiterentwickelt hatten; sie waren alle auf dem Stadium der ersten Bichtuugsspiudel stehen- gebliebeu. Der Kichtungskörper wurde nicht abgeschuürt. Da die Ausbildung des ersten Richtuugskörpers mit dem Eindringen des Spermatozoons zusammenfällt, so liegt es nahe, au eine Wechsel- wirkung beider Kerne zu denken. Allerdings muß ich die Möglich- keit einer parthenogenetischen Weiterentwicklung des Eies zugeben, da meine Isolationsversuche nicht in derartigem Umfange ausge- führt w'erden konnten, daß Parthenogenese völlig ausgeschlossen erscheint, sie erscheint mir jedoch in hohem Grade unwahr- scheinlich. — Der Bau des beiderseits vom Darm gelegenen Ovars und die Ausbildung und Differenzierung der Eier in diesem wurde durch die Untersuchungen von Nietsche und Brauer klargestellt, denen ich im allgemeinen nichts Neues hinznzufügen habe. Der Vollständigkeit halber sei hier kurz der Verlauf der Eientwick- lung wiederholt. Die Keimzone des einen laugen Schlauch dar- Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 51 stellenden Ovars befindet sich beiderseits lateral. In dieser Zone der Oogonien findet man häufig Spindeln und Teilungsfiguren. Eine Differenzierung in Ei- und Nährzellen ist hier noch nicht zu beob- achten. Die letzten Oogonien lösen sich dann bündelweise von dieser Zone los, wandern medial und treten in das Stadium des Wachstums und der Differenzierung ein. Auf Kosten der zahlreichen Nährzellen wachsen die wenigen Eizellen rasch heran und erfüllen mit den sie umgebenden Nährzellen den ganzen medialen Teil des Ovars. Sind die Eier fertig ausgebildet, so treten sie, nun sehr dotterreich geworden, in die Eeifungsphase ein. Die Prophase bis zur Ausbildung der Aquatorialplatte der ersten Teilung wird in den Oviducten durchlaufen, der Beginn der Meta- phase tritt mit dem Übertritt der Eier in den Uterus und dem Ein- dringen des Spermatozoons ein. Im Uterus erfolgen dann die spä- teren Stadien bis zur Ablage des Eies. Mit der Ausstoßung der reifen Eier aus dem Uterus rückt eine neue Lage in den Uterus bzw. in die Oviducte über. Häufig findet man auch Eier mit aus- gebildeter erster Richtungsspindel im Ovar selbst. Man kann also an dem Ei eine Phase der Bildung, des Wachstums und der Diffe- renzierung und endlich der Reifung unterscheiden. Oogonien, Wie schon vorher erwähnt, liegen die jüngsten Oogonien la- teral der Wandung des Ovariums an, von den Wandzellen desselben nur schwer zu unterscheiden (Fig. 5). Die kleinen Zellen haben ein dunkel granuliertes Plasma, so daß sich das hellere Kernbläs- chen scharf abhebt. Von den übrigen Zellen gleicher Phase ist die Oogonienzelle durch eine Zellmembran getrennt, die aber wegen der Kleinheit und dichten Zusammenlagerns derselben leicht übersehen werden kann, so daß der Eindruck eines Syneitiums mit einge- sprengten Kernen erweckt wird. Bei Fixierung mit Chromosmium- säure treten jedoch die einzelnen Zellgrenzen deutlich hervor. Der Kern, der von einer Kernmembran umgeben ist, hat läng- liche, ovale Gestalt (Fig. 6). Das Chromatin hat im Ruhezustand die Form eines Netzwerks. In einem maschenförmigen Gerüst aus we- niger färbbarer Substanz (Linin) sind viele an Zahl nicht feststell- bare stark färbbare chromatische Körper eingebettet. Dieselben finden sich hauptsächlich in den Knotenpunkten des Maschenwerks. Einen mehr oder weniger stark färbenden, an Größe variierenden Nucleolus findet man auf diesem Stadium immer, gewöhnlich zwi- 4* 52 Wilhelm Fries sehen den Maschen des Netzwerks liegend. Das Chromatin formt sich zu Beginn der Oogonienteilung zu kurzen, stäbchenförmigen Chromosomen um, die häufig au den Enden etwas kolbig ange- schwollen oder auch umgebogen sein können, so daß leicht der Ein- druck der Zweiteiligkeit durch Längsspaltung erweckt werden kann (Fig. 7). Bei näherer Beobachtung bemerkt man aber immer, daß es sich hier nicht um zwei getrennte Kugeln handelt, sondern um ein kontinuierliches Element, das allerdings an den Enden eine größere Färbbarkeit und eine Chromatinanhäufung aufweist. Wäh- rend der Nucleolus mehr verblaßt und endlich vollkommen ver- ' schwindet, ordnen sich die Chromosomen zur Aquatorialplatte an. In den früheren Stadien sowie in der Polansicht einer Äquatorial- platte läßt sich die Zahl der Chromosomen mit Bestimmtheit auf 22 — 24 augeben, so daß also diese mit derjenigen der Chromosomen in den somatischen Zellen übereinstimmt (Fig. 9). Au den Polen der Spindel findet man scharf gefärbte Centro- some; von einem helleren Hofe um diese oder von einer von ihnen ausgehenden Polstrahlung wurde nichts beobachtet (Fig. 8). Die Chromosomen teilen sich sodann nach dem Modus der Äquations- teilung, und die entstehenden Tochterchromosomen rücken nach den j Polen der Spindel, wo sie zunächst dicht angehäuft liegen, dann j aber auseinanderweichen (Fig. 10). Zwischen den Tochterplatten i lassen sich noch lange die achromatischen Fasern sichtbar machen • (Fig. 11 u. 12). Zur Ausbildung einer Mittelplatte kommt es jedoch nicht. Die Centrosome verschwinden, über ihren Verbleib ließ sich nichts Sicheres ermitteln. Die Chromosomen der Anaphase scheinen alsdann sich wieder zu einem dünnen Fadengerüst umzuwandeln. Direkt beobachten läßt sich dieser Vorgang nur sehr schwer. Da aber immer sehr zahlreiche Zellen, deren Kerne ein Gerüstwerk mit eingebetteten Chromatinkugeln enthalten, ähnlich dem, wie es die jüngsten Oogonien aufweisen, um die wachsenden Oocyten herum- liegen, so liegt wohl der Schluß nahe, daß dieses die unmittelbaren Vorstadien der Wachstumsperiode sein werden. Der Kern geht also offenbar vor der Wachstumsperiode in ein Kuhestadium über. Ähn- liche Umwandlung des Kerns vor der Wachstumsperiode beschreibt auch Lerat bei Cyclops stremius: »La dispositiou du noyau n’est pas differente de ce qu’elle est dans les oogonies des generations precedentes.« Schreiner fand Muxine, daß die jungen Sperma- tocyten den Spermatogonien gleichen; auch hier breitet sich das Chromatin nach der Oogonienteilung zu einem feinen Netzwerk aus. Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 53 Die Oogonien scheinen einer mehrmaligen Teilung zu unterliegen, bevor sie sich zu wachsenden Oocyten umwandeln. Wie oft diese Teilung stattfindet, läßt sich natürlich nicht verfolgen, ist jedoch auch i für den weiteren Verlauf und für die Bewertung der Chromosomen von keinem besonderen Interesse. Auf die Endzone des Ovariums, ; die sich durch ihre zahlreichen Kerne, kleine Zellen und häufige Mitosen auszeichnet, folgen dann in weiterem Umfange größere, hellere Zellen mit Kernen, die als die jüngsten wachsenden Oocyten I anzusehen sind. I Aus dem Chromatin der ruhenden Oogonienzelle beginnt sich das Chromatingerüst herauszubilden. Die einzelnen Chromatinkörner, die in dem Liningerüst eingebettet sind, verändern sich zunächst derart, ' daß sie viel dichter dem hellen Faden aufgelagert erscheinen. Man j kann jedoch hier noch nicht einen oder mehrere zusammenhängende Fäden erkennen. Aus diesem Chromatinnetz entstehen dann dichte i dünne Fäden, die die Zusammensetzung aus einzelnen Chromatin- körnern wohl erkennen lassen und ohne besondere Anordnung den Nucleolus umkreisen (Fig. 14). Ähnliche Umwandlung der Chromo- somen der Anaphase einer Oogonienteilung durch einen Ruhezustand I hindurch wurde von mehreren Untersuchern beobachtet, ich erwähne hier nur Schleif, der sowohl bei der Eireifung als auch bei der Samenreifung von Flanaria gonoce'phala beobachtete, daß auch bei diesem Objekt die dünnen Fäden in den jungen Oocyten dadurch entstehen, daß in späteren Stadien des ruhenden Kerns die Chro- matinkörnchen nicht einzeln liegen, sondern daß sie mit Nachbar- i körnchen zu kurzen Fädchen zusammengereiht sind. Diese Fädehen I werden dann immer deutlicher und nehmen scheinbar an Länge zu. Brauer glaubte in seinen Untersuchungen hier einen einheitlichen j Faden zu beobachten, der erst durch spätere Querteilung zunächst in sechs meist im Kernraum zerstreut liegende Fäden geteilt wird, deren Zahl dann durch folgende Querteilung auf zwölf sich erhöht. Die freien Enden des Fadens, die ihm auch zu Gesicht kamen, er- klärt er dadurch hervorgerufen, daß durch das Schnittmesser Tei- lungen vollzogen wurden. Allerdings muß man zugeben, daß die j Größe der Zelle auf diesem Stadium bereits derart ist, daß eine Zerteilung derselben durch den Schnitt eintritt, aber man kann trotz- dem feststellen, daß außer diesen durch das Messer hervorgebrachten j Enden noch freie natürliche vorhanden sind. 1 Es liegt also kein einheitlicher Faden vor, der erst später ver- ! schiedene Querteilungen erleidet, sondern aus dem ruhenden Kern 54 Wilhelm Fries bilden sich gleich von Anfang gesonderte Fäden heraus. Was da- gegen die Zahl dieser Fäden anbelangt, so ließ sich diese wegen der Größe der Fäden und der dadurch hervorgerufenen Teilung j durch das Messer nicht feststellen. Die Beobachtung ihres feineren • Baues erweist, daß diese deutlich gekörnt sind. In dem weniger * gefärbten Grundfaden liegen zahlreiche an Form und auch Größe verschiedene Körner eingebettet, die man wohl als »Mikrosomen« anzusehen hat. In diesem Ausbildungsstadium ließ sich von einer Längsspaltung nicht die geringste Spur nachweisen. Die weitere Umwandlung, die der Kern nun zu durchlaufen hat, besteht in einer Wanderung der einzelnen dünnen Fäden, zugleich wird das Kern- bläschen immer heller und hebt sich deutlich von dem dunkelge- färbten Protoplasma ab (Fig. 15). Die Fäden wandern zunächst nach einem Pole des Kerns, gewöhnlich demjenigen, der dem kleinen und wenig färbbaren Nucleolus gegenüberliegt. Hier liegen sie ohne besondere Orientierung, jedoch läßt sich mit Bestimmtheit angebeu, daß auch auf diesem Stadium eine Längsspaltung noch nicht vor- handen ist. Eine besondere Kichtung der freien Enden nach einem Punkte des Kerns, etwa dem, woselbst der Nucleolus zu liegen kommt, wie dies Schleif für Planaria und Henderson für Dytiscus beschreibt, war bei Br-anehipus nicht zu beobachten. Die Fäden beginnen sich nun excentrisch im Kern zusammenzudrängen. Zunächst sind die einzelnen zwar noch ihrem ganzen Verlauf nach zu er- kennen, bald beginnt aber die Zusammenziehung des Knäuels immer dichter zu werden, so daß eine Entwirrung in die einzelnen zu- sammensetzenden Komponenten nicht mehr möglich ist (Fig. 16). Soweit man die einzelnen Bestandteile noch vor diesem dichten Knäuel verfolgen kann, scheint manchmal ein paralleler Verlauf einiger benachbarter Fäden zu bemerken zu sein. Der dichte Knäuel selbst wurde von verschiedenen Beobachtern gefunden und beschrie- ben, ich erwähne hier Lerat, der bei Cyclops ein >magma tellement dense, qu’on n’y peut decouvrir aucune structure« vorfand. Der ganze übrige Kernraum, der nicht von dem Chromatin eingenommen wird, ist hell, am entgegengesetzten Ende des Bläschens liegt ge- wöhnlich der wenig gefärbte Nucleolus (Fig. 17). Wir haben also in diesem Stadium einen Zustand des Kerns vor uns, während dessen die Kernsubstanz eine mehr oder weniger einseitige Kon- traktion erleidet (Häcker) und der allgemein als Synapsis oder mit Mc Clung als Synicesis bezeichnet wird. Dieses Stadium wird von vielen Beobachtern an den verschiedensten Objekten beschrieben, so Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 55 fanden es Schleif bei Planaria^ Henderson bei Dytisciis, Wol- tereck bei Cypris, Lerat, wie schon erwähnt, für Cyclops usw. Meves und Häcker stehen diesen Angaben skeptisch gegenüber und halten das Synapsisstadium nur für ein Kunstprodukt, das wohl hauptsächlich durch Fehler der Konservierung hervorgerufen wird. Ich glaube nicht, daß hier bei Branchipus ein derartiger Grund für die Erscheinung der Synapsis zu suchen ist, denn bei allen Tieren, die mit den verschiedenen Konservierungsmitteln behandelt wurden, zeigte sich in gleicher Weise die einseitige Kontraktion des Chro- matins im Kern. Gegen die Auffassung der Synapsis als ein Kunst- produkt sprechen dann weiter die Befunde am lebenden Tiere von Wejdow'Sky bei Olygochaeten, Oettinger bei Myriopoden, Schleif an Ostrakoden, Sargaxt, Overtox bei Pflanzen. Aus der Synapsis beginnen sich allmählich einzelne Fäden herauszuwirren. Man sieht, nachdem die Dichte des Knäuels durch die Auflösung zerstört ist, die einzelnen Bestandteile erscheinen, die ihn zusammensetzten. Man findet zunächst noch die dünnen Fäden, die immer längs nebenein- ander verlaufen, dann trifft man aber neben diesen dünnen Fäden nun dickere, schätzungsweise doppelt so starke Fäden, die einen deutlichen Längsspalt enthalten (Fig. 18). Schreitet die Entwicklung weiter vor, so sieht man dann keine dünnen Fäden mehr, sondern es treten nur noeh die dicken längsgespaltenen Fäden auf, die^ schon in dem vorhergehenden Stadium beobaehtet wurden (Fig. 19). Sie liegen in früheren Stadien auch noch in einem dichten Knäuel zusammen, beginnen aber in der Folge mehr und mehr auseinander- zuwandern, bis sie vollständig voneinander isoliert im hellen Kern- bläschen verteilt liegen (Fig. 20/21). In allen diesen Kernen ist ein kleiner schwach färbbarer Nucleolus zu beobachten, der zunächst außerhalb des synaptischen Knäuels, in späteren Stadien unregel- mäßig im Kern und unabhängig von der Lagerung der dichten Fäden liegt. Was endlich die Zahl und Form der letzteren anbelangt, so zeigen sämtliche einen Längsspalt, der durch die ganzen Fäden hin- durchzieht, diese in zwei dünne Teilfäden trennend. Von einem zweiten Längsspalt in je einem Teilstück konnte ich nichts beob- achten. Jeder Einzelfaden ist vielfach gekörnelt, ähnlich den früheren Fäden, die auch aus einzelnen Mikrosomen zusammengesetzt waren. Ob je zwei Mikrosomen der Teilfäden zusammengehörig sind und nun durch den Längsspalt getrennt werden, wie dies für andre Ob- jekte angegeben ist, lasse ich dahingestellt. In den postsynaptischen Stadien läßt sich mit Bestimmtheit immer feststellen, daß die Zahl 56 Wilhelm Fries dieser dicken Fäden zwölf beträgt. Bedenkt man nun, daß die Zahl der Chromosomen in der Anaphase der letzten Oogonienteilung 24 betrug, hier aber nur zwölf Chromosomen vorliegen, so muß zvsd- schen jenen Stadien eine Zahlen \rerminderung eingetreten sein. Auf die genauere Erklärung dieser Zahlenreduktion gehe ich weiter unten ein. Hier sei nun die weitere Ausbildung der Chromosomen beschrieben. Postsynaptische Ausbildung der Chromosomen. Aus den dünnen Chromatinfäden entwickelten sich im Stadium der Synapsis zwölf dicke läugsgespaltene Fäden, die nuu aus dem Knäuel sich herausdififerenzierten und verteilt im Kernraum lagern. Zunächst sieht man noch ihre Zusammensetzung aus Mikrosomen, die paarweise einander in den beiden Fäden gegenüberliegen. Die Fäden beginnen sich dann immer mehr zusammeuzuziehen, wodurch der Längsspalt deutlicher ins Auge fällt (Fig. 22). Zugleich beginnt die Körnelung der Einzelbestandteile zu verschwinden. Die Kon- traktion der Fäden dauert an, während Kernbläschen und Zelle wachsen, bis sich aus den zwölf dicken längsgespaltenen Fäden zwölf stäbchenförmige zweiteilige Elemente herausbilden (Fig. 23). Nach Brauer sollen nun durch erneute Längsspaltung der Eiuzelele- mente die zwölf dicken Fäden in zwölf vierteilige Elemente zer- fallen. Ich habe in meinen Präparaten ein Auftreten eines solchen zweiten Längsspaltes nicht feststellen können. Desgleichen zeigt sich keine Spur von einer Querteilung. Die ausgebildeten Chromo- somen scheinen mir immer nur bivalente Elemente darzustelleu, deren einzelne Bestandteile kurze gebogene und an den Enden etwas kolbig angeschwollene Stäbchen sind, die wohl durch einen Läugs- spalt voneinander getrennt sind, aber von einer nochmaligen Spal- tung in ihrer jetzigen Ausbildung nichts erkennen lassen. Obwohl einige Chromosomen an die Bilder erinnern, die Brauer in seiner Arbeit als »doppelt längsgespaltene Elemente« betrachtet, so glaube ich doch, besonders durch die Untersuchung der Vorstadieu bewogen, daß hier nur bivalente Elemente mit einem Längsspalt vorliegen. Auch scheint die Entwicklung eine Andeutung über diese Art der Entstehung zu gehen. In den Fig. 22 — 23 sieht man schon das Chromatin in jedem der Einzelfäden häufig am Ende des Fadens sich anhäufen, während in der Mitte eine hellere Partie erscheint. Bei der späteren starken Kontraktion zu den definitiven Chromo- somen der ersten Beifungsteilung geht diese Ansammlung noch weiter Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 57 vor sieh, so daß mau in besonderen Fällen zwei Kugeln und einen hellen Qiierspalt zwischen denselben zu erblicken glaubt. Bei schwächerer Vergrößerung hat mau daun häutig den Eindruck von vier Kugeln, die dann das ganze Chromosom darstellteu, wie es auch Brauer beschreibt. Aber bei Benutzung starker Systeme (Zeiss. Obj. 1, 5 Oc. 12) erweist sich immer, daß je zwei Kugeln durch eine weniger färbbare Masse verbunden sind. Ich glaube daher hier zu- nächst von Doppelchromosomen sprechen zu können. Mau könnte ja auch an die Möglichkeit denken, daß durch das Auftreten eines Querspaltes zunächst 24 zweiteilige Elemente entstehen, die dann durch Verklebung je zweier zweiteiliger wieder zwölf vierteilige Elemente lieferten. Ich habe aber auch keine Bilder gefunden, die eine solche Deutung zuließen. Es mag von Interesse sein, daß auch andre Untersuche!’ in neueren Arbeiten zu ganz ähnlichen Resul- taten gelangen. Es sei hier Lerat erwähnt, der in seiner Arbeit über die ersten Reifungsvorgänge bei Cyelops streniius im Gegensatz zu früheren Untersuchern sich gegen das Vorkommen von vierteiligen Elementen aussprach und diese scheinbare Vierteiligkeit auf eine »con- densation de la nucleine aux deux extremites de chaque chromosome- tille« zurückführt. Auch Kühn glaubt bei Daphnia »die gekrümmten, an den Enden verdickt erscheinenden Stäbchen nach ihrer Herkunft und ihrem Schicksal« nicht als Tetraden bezeichnen zu dürfen. Diese Ausbildung der Chromosomen als kurze stäbchenförmige Doppelelemeute erhält sich in der ganzen Folge bis zur ersten Richtungsspindel. Mit der Ausbildung der definitiven Chromosomen und dem Verschwinden der Fäden beobachtet man den Nucleolus nicht mehr. Man findet ihn noch kurz nach der Entwirrung des synap- tischen Knäuels dm Kern liegen. Uber seinen Verbleib läßt sich nichts Sicheres ermitteln. Fig. 23 — 32 zeigen die weitere Ausbildung der Oocyte und das Schicksal des Kerns und der Chromosomen während dieser Zeit. Fig. 24 stellt eine junge Oocyte dar, deren Eiplasma noch kaum angelegt ist, so daß das helle Keimbläschen die Hauptmasse der Eizelle ausmacht. In Fig. 25 beginnt die Oocyte durch Aufnahme von Nährmaterial zu wachsen, so daß das Plasma bei weitem den größten Teil des Eies beträgt, während der Kern als helles Bläs- chen am Rande sichtbar ist. Die Chromosomen haben sich, wie Fig. 26 zeigt, die den Kern in stärkerer Vergrößerung wiedergibt, in keinerlei Weise verändert. Die Oocyte wächst in der Folge immer weiter, während sich zahlreiche Nährzellen ihr anlegen und 58 Wilhelm Fries zum Teil sich in das Eiplasma hineinpressen (Fig. 27). Die Auf- I nähme des Nährmaterials erfolgt in flüssiger Form, wie dies Weis- 1 MANN für Cladoceren beschrieb. Auf diesem Stadium beginnt sich j auch geformter Dotter in dem Centrum des Eies und an derjenigen j Seite der Eiperipherie auszubilden, der die meisten Nährzellen an- I liegen. Der Kern liegt als helles Bläschen an der Wandung, von ihr nur durch einige Plasmastränge getrennt. Eine Veränderung der Chromosomen war nicht festzustellen. Eine bestimmte Orientierung des Kerns, derart, daß er in der Nähe der meisten Nährzellen zu liegen kam, wurde in den meisten Fällen beobachtet. Das fertig ausgebildete Ei ist dicht mit Dotterkugeln erfüllt, die aus einer hellen, häufig mit einer Vacuole versehenen Kugel bestehen. Das Eiplasma erhält sich nur am Rand und in einigen Strängen inner- halb des Eies, in das die Dotterkugeln eingebettet erscheinen. In größerer Ausdehnung findet man es in der Nähe des Kerns, der als helles Bläschen erscheint. Die Chromosomen haben die alte Form beibehalten (Fig. 31, 32). Sie haben sich vielleicht noch etwas gegen die vorhergehenden Stadien verkürzt. Es ist auffallend, daß eine Veränderung derselben nicht eintritt, vielmehr diese immer ihre alte Gestalt beibehalteu, vollständig unabhängig von der jeweiligen physiologischen Funktion der Zelle. Das Chromatin geht bei Bran- chipus nach der Synapsis keine Auflockerung mehr ein, wie dies bei vielen andern Autoren (Schreiner, Schleif, Häcker) beschrie- ben wird. Auffallend dagegen ist, daß das Chromatin der Nähr- zellen, wie noch später gezeigt werden wird, eine derartige Um- wandlung in einen Ruhezustand aufweist. Nachdem die Chromosomen sich zu den kurzen Stäbchen ver- kürzt haben, beginnen sie sich zur ersten Richtungsspindel anzuordnen. Diese Vorgänge verlaufen im Oviduct. Das helle Keimbläschen wird allmählich dunkler und dehnt sich in die Länge, während die Kern- membran zu verschwinden beginnt. Die Chromosomen, deren Längs- spalt deutlich zu beobachten ist, ließen in den vorherigen Stadien noch keine bestimmte Lage erkennen. Jetzt beginnt eine Drehung der einzelnen Chromosomen derart, daß sich der Längsspalt in den Äquator der Spindel stellt (Fig. 40). Diese Drehung erfolgt ganz allmählich und läßt sich auf mehreren Bildern beobachten. Zu gleicher Zeit tritt die Form der Spindel deutlicher hervor (Fig. 41, 42). Einzelne Spindelfasern sieht man zunächst, die von den Polen nach der Äquatorialplatte ziehen. Die Spindel hat die Form einer Tonne. An ihren Polen ließen sich Centrosome nicht beobachten, desgleichen Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 59 ist von Polstrahlung oder helleren Höfen an den Polen nichts zu beobachten. Was die Lage der Spindel zur Eiachse selbst aube- langt, so liegt sie zunächst genau tangential. Es beginnt dann eine Drehung derselben, so daß sie einen mehr oder weniger großen Winkel mit der Eiachse bildet. Diese Drehung der Spindel bis zur radialen Lage muß aber durchaus nicht immer durchgeführt werden, sondern im Gegenteil wurde häufig die Trennung der Tochterplatten in tan- gentialer Lage beobachtet. Im Äquator der Spindel selbst liegen deutlich zwölf Doppelchromosomen. Daß in Fig. 42 nur elf einge- zeichnet sind, dürfte wohl darin seinen Grund haben, daß eines von den übrigen verdeckt wird. Die Chromosomen liegen in der Spin- del immer derart angeordnet, daß der Längsspalt genau im Äquator zu liegen kommt und jedes der beiden Teilchromosomen genau den Polen der Spindel zugewandt ist. Diese Verhältnisse lassen sieh auch deutlich auf einem Bild erkennen, das die Äquatorialplatte in Pol- ansicht wiedergibt (Fig. 43). Auch hier sind zwölf Doppelchromo- somen zu beobachten. Die achromatischen Fasern treten im weiteren Verlauf immer mehr hervor, und mit dem Übertritt der Eier in den Uterus und dem Eindringen des Spermakerns und dessen Wanderung nach dem Centrum des Eies beginnen die Erscheinungen der Meta- phase aufzutreten. Man sieht zunächst, daß je eine achromatische Faser an ein Teilchromosom herantritt. Die Doppelchromosomen werden dann unter dem Einfluß dieser Fasern derart zerteilt, daß die einzelnen Spalthälften nach den Polen wandern. Auf einer Pol- ansicht einer Äquatorialplatte sehen wir auch demgemäß 24 kleinere nicht mehr längsgespaltene Chromosomen, deren jedes die Form und die Größe eines einzigen Elementes der vorigen bivalenten Chromo- somen hat (Fig. 46). Die erste Richtungsteilung trennt die beiden Längshälften eines Chromosomes. Da es mir leider aus äußeren Umständen nicht möglich war, Tiere zu konservieren, die das Chro- matin im Stadium der zweiten Richtungsspindel aufweisen, so muß ich vorerst darauf verzichten, anzugeben, ob die Reduktion in der ersten oder zweiten Richtungsteilung vollzogen wird. Ich hoflfe, diese Entscheidung noch treffen zu können, wenn mir die nötigen Stadien zur Verfügung stehen. Auf die verschiedene Möglichkeit der Re- duktion werde ich noch später zu sprechen kommen. Differenzierung der Nährzellen. Die Differenzierung der Ei- und Nährzellen und die verschiedene Ausbildung ihrer Kerne findet schon auf einem verhältnismäßig frühen 60 Wilhelm Fries Stadium statt. Die Näbrzellen und Eizellen lassen sich leicht schon bei schwachen Vergrößerungen voneinander unterscheiden. Während das Kernbläschen der Eizelle groß ist im Verhältnis zu dem Ei- plasma und sich auch durch helle Färbung leicht auffinden läßt, zeigt der Kern der Kährzellen ein derartiges Verhalten nicht. Seine Masse wird bei weitem von der des Plasmas übertroflFen. Die Kähr- zellen finden sich im Ovar in bedeutend größerer Zahl als die Ei- zellen, denen sie in gewissen Partien zugesondert zu sein scheinen. Ob eine bestimmte Zahl je einem Ei angehört, wie dies die Unter- suchungen Weismaxns bei Cladoceren festgestellt haben, ließ sich hier bei Brancliipiis nicht ermitteln, da eine bestimmte Lagerung der Kähr- zellen zur Eizelle nicht stattfindet. Der Kern der Kährzelle liegt gewöhnlich excentrisch im Plasma. Eine Differenzierung des Ei- und Kährzelleukerns ist schon früh zu beobachten. Am Ende der letzten Oogonienteikiug beginnt das Chromatin der Kährzellen sich aus dem ruhenden Kern zu Fäden umzubilden, ähnlich denjenigen, die wir auch in der Eizelle gleichen Alters finden (Fig. 33). Die Fäden sind ebenso wie die der Oocyten aus Mikrosomen zusammengesetzt. Von einer Läugsspaltung läßt sich nichts beobachten. Das Chromatin der Nährzellen scheint das Stadium der Synapsis nicht durchzumachen. Möglich könnte zwar immer erscheinen, daß auch die Fäden im Kern der Nährzelle sich einseitig im Kern zusammendrängen, und ohne einen dichten Knäuel zu bilden, wieder auseinanderweichen. Wahrscheinlich erscheint mir jedoch nicht, daß die Kerne der Nähr- zellen ein derartiges Stadium durchlaufen, da die Zahl dieser Stadien im Ovar eine zu geringe ist, man sich also nur sehr schwer vor- stellen könnte, wie die zahlreichen Nährzellen auch dieses Stadium durchlaufen sollten. In den jungen Zellen findet sich immer ein mehr oder weniger großer intensiv gefärbter Nucleolus. Die nächste Umwandlung, die das Chromatin nun durchmacht, besteht in einer starken Längsstreckung der einzelnen Fäden, die im ganzen Kern- bläschen zu bemerken ist und die den central gelegenen Nucleolus umkreisen (Fig. 34). Letzterer nimmt an Größe bedeutend zu. Das Chromatin streckt sich weiter, so daß bald ein fein verteiltes chro- matisches Netzwerk den ganzen Kern durchzieht. lu dasselbe er- scheint der länglich oval werdende Nucleolus eingebettet. Die ein- zelnen Mikrosomen der Fäden werden undeutlicher, sie scheinen auf- zuschwellen. Zu gleicher Zeit nimmt der Kern sowie die Zelle sehr an Größe zu, so daß derselbe immer angeschnitten wird, wodurch sich auch die vielen Enden der Fäden erklären (Fig. 35). In der Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipns Grub. nsw. 61 weiteren Entwicklung drängt sich das Chromatin mehr nach der Kernmembran, während das Centrum von dem an Größe zunehmen- den Nucleolus eingenommen wird (Fig. 36). Derselbe bekommt un- regelmäßige Form und zerfällt schließlich in mehrere voneinander gesonderte Partien, die sich auch in ihrer Färbbarkeit voneinander unterscheiden. Auf diesem Stadium hat die Zelle ihre größte Aus- bildung erhalten und tritt nun mit der jungen wachsenden Eizelle in äußerst enge Verbindung (Fig. 37 — 39). Während das Plasma der Eizelle an Ausdehnung zunimmt und sich auch die ersten geformten Dotterkugeln in ihm zu zeigen beginnen, bleibt der Kern der Nähr- zelle immer auf demselben Stadium. Wie schon Brauer feststellte, ist der Konnex zwischen Ei und Nährzelle gerade auf diesem Stadium ein äußerst enger, derart, daß oft die Nährzelle vollständig in das Plasma der Eizelle hineingepreßt erscheint, um so die Aufnahme und Resorption ihres Plasmas durch das der Eizelle zu erleichtern. Nachdem dies geschehen, wird die Zelle aufgelöst und der Kern be- ginnt dann zu zerfallen. Bei vollständig ausgebildetem Ei, nach dessen Übertritt in den Oviduct, findet man keine Dotterzellen oder Kerne von solchen mehr. Sie sind vollständig resorbiert bzw. zu- grunde gegangen. Die Anflösung des Kerns erfolgt derart, daß zunächst das Chromatinnetz verschwindet, so daß nur noch die Nucleolen sicht- bar sind. Dann zerfallen auch diese. Degeneration von Ooeyten. Man findet in den unmittelbar auf die Synapsis folgenden Stadien mehrere, gewöhnlich fünf bis sechs Ooeyten dicht aneinandergedrängt. Von diesen jungen Eizellen scheinen aber nicht sämtliche den ganzen Reifungsprozeß bis zur Ausbildung zur fertigen Eizelle durchzumachen, sondern nur ein Teil scheint heranzuwachsen, während einige zu degenerieren beginnen. Es ist dieser Prozeß wohl dadurch zu er- klären, daß eine ziemliche Anzahl von Ooeyten produziert wfird, daß einem jeden Ei eine verhältnismäßig große Zahl von Nährzellen zugeordnet wird. Entwickelten sich nun alle Ooeyten zu reifen Eiern, so wüchse die Zahl der Nährzellen und damit auch die Größe des Ovars unverhältnismäßig. Aus Raum- und Nahrungsmangel scheint daher ein Teil der Ooeyten zu degenerieren. In den postsynaptischen Stadien findet man nun auch häufig diese Degenerationsprozesse. Das Plasma der Zelle scheint zunächst erhalten zu bleiben, während die Degenerationsprozesse im Kern beginnen. Zuerst sind die Chro- 62 Wilhelm Fries mosomen weniger deutlich zu beobachten, sie beginnen nun aus- gezackt zu werden und liegen nun als dunklere Brocken in dem bellen Kernbläschen. Der Degenerationsprozeß schreitet fort, so daß die Chromosomen vollständig zerfallen und im Kernraum zerstreut werden, der dadurch vollständig opak wird. Reste der ursprüng- lichen Chromosomen lassen sich immer noch als dunkle kompakte Massen nachweisen. Im weiteren Verlauf erscheinen Vacuolen im Kern, die an Größe und Zahl zunehmen, bis dieser allmählich voll- ständig zerfallen ist und auch der Plasmaleib verschwindet. Diese degenerierenden Nährzellen liegen neben den ausgebildeten Nähr- zellen den Eizellen an, so daß wohl auch sie zur Ernährung des Eies mit beitragen. Die ersten embryonalen Teilungsfolgen. Nach der Abschnürung des zweiten Richtungskörpers beginnt der Eikern seine Wanderung nach dem Centrum des Eies, wohin der Spermakern schon eingedrungen ist. Man findet häufig den- selben Kern schon im Centrum des Eies gelegen, während noch die Chromosomen auf dem Stadium der ersten Richtungsspindel beharren. Mit der Wanderung des Eikerns nach dem Centrum des Eies findet zu gleicher Zeit eine Umwandlung des Chromatins statt, die bei dem Spermakern schon früher eingetreten ist. Der Kern umgibt sich mit einer Membran, während die Chromosomen ihre Stäbchenform ver- lieren und zu einem Fadengerüst sich umwandeln. Dasselbe läßt den Aufbau aus den einzelnen Chromosomen ebensowenig erkennen, wie dies im Ruhezustand der Oogonien möglich war. So kommen beide Kerne im Centrum des Eies nebeneinander zu liegen und es erfolgt hier wieder die Ausbildung der Chromosomen zu denjenigen der ersten Furchungsspindel. Die dünnen Fäden, die sich zunächst aus dem ruhenden Kern herausditferenzieren, beginnen sich zu kon- trahieren und an Intensität der Färbung zuzunehmen. Ihre Zahl beträgt sowohl im männlichen wie weiblichen Vorkern je zwölf (Fig. 48). Eine Vereinigung der Kerne und Chromosomen findet nicht statt, sondern jeder Kern wandelt sich unabhängig von dem andern vollständig selbständig in eine Spindel um, so daß man auf einem der folgenden Stadien im centralen Dotter zwei Spindeln findet, die nebeneinander gelegen sind und in ihrem Äquator je zwölf Chro- mosomen noch unregelmäßig verteilt aufweisen (Fig. 50, 49). An den einzelnen Chromosomen ist ein Längsspalt nachzuweisen. Sie ordnen sich dann in jeder Äquatorialplatte derart an, daß je eine Hälfte Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 63 derselben nach den Polen gewendet ist, während der Läugsspalt im Äquator liegt. Jedes der durch den Längsspalt gebildeten Teilchro- mosomen wird dann auf die Tochterplatten verteilt. In der zweiten Furchungsspindel lassen sich die väterlichen und mütterlichen Chro- mosomen nicht mehr unterscheiden. Auch ist von einer Trennung der Spindeln bei der zweiten Furchung nichts mehr zu beobachten. An den Polen der Spindeln lassen sich zwei Centrosome mit Pol- strahlung nachweisen (Fig. 51). Es sei hier nur kurz noch darauf hingewiesen, daß auch Häcker bei Dioptomus und Cyelops eine Autonomie der Kernhälften während der ersten Furchungsstadien beschreibt, daß dieser Vorgang auch von mehreren andern Autoren in neueren Untersuchungen erwähnt wird. Auf die weiteren Ent- wicklungsstadien des Eies, die Brauer beschreibt, gehe ich hier nicht weiter ein. 2. Artemia salina. Das Ovar. Der weibliche Genitalapparat von Artemia besteht genau wie der von Branchipus aus dem paarigen Ovarium zu beiden Seiten des Darms, den paarigen Oviducten und dem unpaaren Uterus und Scheide. Der einzige Unterschied von Branchipus besteht darin, daß von einem Zellpolster am Ausgange der Oviducte in den Uterus bei Aj'temia nichts zu beobachten ist. Auf die näheren Lagebe- ziehungen der Eier im Ovar und Oviduct gehe ich hier nicht weiter ein, da diese Verhältnisse im wesentlichen genau die gleichen wie die bei Branchipus beschriebenen sind. Das Chromatin in den somatischen Zellen. Die Zahl der Chromosomen in den somatischen Zellen von Artemia läßt sich nicht mit derartiger Sicherheit ermitteln wie bei Branchipus, da die Chromosomen hier viel kleiner als bei diesem sind. Immerhin erkennt man auf einem Schnitt einer kurz vor der Teilung stehenden Darmepithelzelle, daß ungefähr 70 — 90 stäbchen- förmige Chromosomen vorliegen. Eine genauere Feststellung der Zahl und Form ist unmöglich. Oogonien. Der Kern der Oogonien von Artemia hat im Ruhezustand läng- lich ovale Form, an Größe nicht viel von dem gleichnamigen von Branchipus verschieden. Das Chromatin findet man als fein ver- 64 Wilhelm Fries teiltes Liniugerüst mit zablreiclien kleinen Chromatinkörncben, deren Bau im einzelnen nicht näher beschrieben werden kann. In den Maschen des Netzes liegt ein kleiner Nucleolus von geringer Farb- intensität. Eine Kerumembran ist vorhanden. Aus diesem Gerüst bilden sich zunächst dickere Fäden heraus, die ebenso wie die ur- sprünglicheren aus einer Grundsubstanz und Chromatinkörperu be- stehen (Fig. 53). Die einzelnen Chromatiubrocken haben an Größe T zugenommen. Der Nucleolus ist noch vorhanden. Die Fäden des . Gerüstes wandeln sich daun zu den Chromosomen der Teilung um. | Es sind dies kurze Stäbchen, ähnlich denen, wie man sie bei Bran- cJiipus auffaud. Sie ordnen sich zur Aquatorialplatte an, woselbst \ sie so dichtgedrängt liegen, daß in Seitenansicht ein nicht weiter entwirrbarer Knäuel vorhanden ist (Fig. 54). Nach den Polen der Spindel ziehen zahlreiche achromatische Fasern. An diesen sieht f man zwei kleine Centrosome ohne Polstrahlung und hellen Hof. * In einer Polansicht einer Aquatorialplatte ist die Zahl und auch die Form der Chromosomen mit größerer Bestimmtheit anzugeben. ^ Fig. 55 a, b zeigen eine solche Aquatorialplatte. Man findet in diesen Bildern meistens 80 — 90 Chromosomen, so daß mau wohl berechtigt ' ist anzunehmen, daß die Zahl der Chromosomen 84 beträgt, also mit \ der der Chromosomen in den Oocyten und den Reifungsteilungeu I übereinstimmt. Mau bemerkt ferner, daß diese Chromosomen längs- gespalteu sind, und in der Auaphase der Teilung werden die ein- | zelnen Spalthälften auf die Tochterplatten verteilt. Zwischen ihnen sind die achromatischen Fasern noch längere Zeit zu beobachten (Fig. 56). Die Zelle schnürt sich durch, der Kern geht dann in das Ruhestadium über, aus dem die Chromosomen der folgenden Oocyten- generatiou entstehen. Oocyten. In den Kernen der jüngsten Oocyten findet man dünne Fäden, die in einem Liuingerüst noch Chromatinkügelchen suspendiert auf- weisen. Die Zellen unterscheiden sich von den ähnlichen jungen Oogonienzellen durch größere Ausdehnung des Zellplasmas, dann aber auch durch das Fehlen des Nucleolus, der in den späteren Stadien nicht mehr zur Beobachtung kam. Der Zellkern wächst ebenso wie die Zelle, während zugleich die dünnen Fäden deutlicher isoliert erscheinen, da eine Kontraktion derselben eingetreten ist (Fig. 57). An einzelnen dieser Fäden sieht mau zum ersten Male das Auftreten eines jetzt allerdings noch undeutlichen Längsspaltes. i Die Ent\\'icklung der Chromosomen im Ei von Branchipns Grub. usw. 65 Während die Größenzunahme des Kerns und der Zelle stetig fort- schreitet, geht auch die Kontraktion der Kernfäden weiter, zugleich verschwindet der Aufbau aus einzelnen Mikrosomen, der auf dem vorhergehenden Stadium noch sichtbar war. Mit der stärkeren Kon- traktion der Fäden wird nun auch der Längsspalt deutlicher, so- daß es nicht mehr zweifelhaft sein kann, daß man hier eine Aus- bildung der Chromosomen vor sich hat, ähnlich den »dicken Fäden« von Branchipus. (Fig. 58 — 59.) Mit absoluter Sicherheit läßt sich die Zahl der kontrahierten längsgespaltenen Fäden nicht feststellen, da ja häufig ein Faden verdeckt werden oder bei seiner relativen Länge vom Schnittmesser zerteilt werden kann. Immerhin kann man jedoch mit genügender Sicherheit konstatieren, daß die Zahl dieser Fäden ungefähr 84 entspricht, also übereinstimmt mit der der Chromosomen in den Oogonien und den älteren Oocyten. Es findet also, im Gegen- satz zu Branehipus, eine Zahlenverminderung derselben hei Artemia nicht statt. Bei Branehipus fand man ferner in den diesbezüg- lichen Stadien eine Zusammendrängung der Chromatinfäden ein- seitig im Kern, ein Vorgang, den wir der »Synapsis« gleichsetzten. Von einer solch einseitigen Zusammendrängung im Kern ist hei Artemia nichts zu beobachten. Wir haben also bei Artemia keine Synapsis. Die längsgespaltenen Fäden verlaufen vollständig regellos im Kern. Die Kontraktion derselben schreitet in der Folge weiter, so daß aus den 84 Fäden 84 kurze stäbchenförmige Chromosomen ent- stehen, die einen deutlichen Längsspalt (Fig. 60 — 63) aufweisen. Brauer gibt in seiner Arbeit an: »ein jedes Chromosom setzt sich aus vier Teilen zusammen, die so einer quadratischen Grundfläche eingeordnet sind, daß ein jeder die Ecke derselben einnimmt. Da jeder die Form eines sehr kurzen Stäbchens mit rundem Querschnitt hat, so sieht man bei einer Polansicbt vier Kugeln, welche dicht aneinanderstoßen, nur durch einen schmalen Spalt, der mit einer nur wenig färbbaren Kittmasse angefüllt ist, getrennt sind, und zwischen welchen in der Mitte ein sternförmiger Lumen erkennbar ist. Hat man von dem Chromosom eine Seitenansicht vor sich, so erblickt man statt vier Kugeln zwei Stäbchen, die allerdings kaum diese Bezeichnung verdienen, weil ihre Länge nur sehr wenig ihre Dicke übertrilft«. Ich habe diese vier Kugeln, die, wie bei Bran- ehipus, durch eine doppelte Längsspaltung entstehen, hier nicht be- obachten können, sondern fand hier wie dort nur einen einzigen Längsspalt und dadurch zwei Teilelemente, die genau die gleiche Archiv f. Zellforschung. IV. 5 66 Wilhelm Fries Zusammeusetzung wie bei Branckipus aufwiesen. Meine dort genauer auseinandergesetzte Ansicht über den Aufbau der Teilehromo- somen gilt also genau auch für Arte^nia. Auch hier wie bei Bran- chipiis ist in der Entwicklung von einem zweiten auftretenden Längs- spalt keine Andeutung vorhanden. Als Chromosomen der Keifungs- teilung resultieren also 84 längsgespaltene Chromosomen. Während dieser Umwandlung und Ausbildung hat die Größe der Zelle weiter- hin bedeutend zugenommen und auch das Kerubläschen ist gewachsen, so daß die fertigen Chromosomen jetzt deutlich im hellen Kern wohl voneinander getrennt erscheinen. Eine ^Fig. 64-65) bestimmte Zahl der Chromosomen ist jetzt auch mit Sicherheit anzugeben, es finden sich immer 84, wie dies schon Brauer angab. Die Oocyte nimmt an Größe weiter zu, während zahlreiche Nähr- zellen sie umgeben. Eine genauere Zahl der letzteren festzustellen, ist ebenfalls wie bei Brnnchipus unmöglich. Der Dotter wird in flüssiger Form aufgenommen, von einer Resorption der totalen Nährzellen durch die Eizelle wurde nichts beobachtet. Die Form der Dotterkörner ist dieselbe wie die bei Branchipus beschriebene, länglich oval, häufig mit hellerem exceutrischen Fleck. Ihre Größe ist jedoch geringer wie die dort gefundene. Die Dotterkörner liegen zunächst vereinzelt im Eiplasma, in der Nähe des Kerns und au der Peripherie, dann nimmt ihre Masse derart zu, daß bald das Eiplasma verschwindet, so daß nur noch ein dünner Strich in der Nähe des Kerns und dem Rande der Zellen sichtbar ist. In dieser Ausbildung, völlig herangewachsen, treten die Eizellen aus dem Ovar in die Oviducte über, woselbst dann die weiteren Entwicklungsstadien bis zum Über- tritt in den Uterus durchlaufen werden. Das Kernbläschen liegt ge- wöhnlich excentrisch im Ei, in der Nähe der Peripherie. Eeifungsphasen. Nach vollständiger Ausbildung des Eies tritt dasselbe vom Ovar in den Oviduct über, woselbst dann die Anordnung der Chromosomen zur Richtungsspindel erfolgt. Das Kernbläschen rückt vollständig nach der Peripherie des Eies, von dieser durch eine dünne Lage des Eiplasmas getrennt. Die Chromosomen treten zur Bildung der Äquatorialplatte zusammen. An den Polen bilden sich zwei helle Sphären aus, die durch ihre Größe auffallen (Fig. 66). Ich fand die- selben bei fast allen untersuchten Eiern. Ein Centrum in diesen Sphären, das einem Centriol entsprechen würde, konnte ich nicht Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 67 finden. Von ihnen gehen dann zahlreiche achromatische Fasern nach der Aquatorialplatte, woselbst sie an jedem Chromosom zu enden scheinen. Über das Verhalten der Sphären bei der Reifungsteiluiig liegen die Angaben Petrunkewitschs vor. Nach diesem Unter- sucher liegt neben dem Kernbläschen ein Centrosom, das sich aber im weiteren Verlauf von dem Kern loslöst, um nach dem Centrum des Eies zu wandern, während die Chromosomen zur Äquatorial- platte zusammentreten. Ich habe das Vorhandensein von deutlichen Centrosomen neben dem Kernbläschen nie einwandsfrei beobachten können, will aber die Möglichkeit ihres Vorkommens nicht bestreiten. Auch eine Wanderung der Centrosome bzw. der Sphären nach dem Centrum des Eies habe ich nicht gesehen. Meine Bilder stimmen im allgemeinen mit dem überein, das Petrunkewitsch in seiner Fig. 4 wiedergibt. An den Polen liegen die Sphären, die jener Autor für umgewandelte Centrosome betrachtet. Ob dem so sei, ob hier eine pathologische Erscheinung vorliegt, oder dies die normalen Centrosome sind, kann ich nicht entscheiden. Die erste Richtungs- spindel zeigt die Chromosomen im Äquator angeordnet. Auf einer Seitenansicht läßt sich naturgemäß die ganze Zahl der Chromosomen nicht feststellen, daher auch auf diesen Bildern immer nur ein Teil der Chromosomen eingezeichnet ist (Fig. 66). Bei Polansicht der Äquatorialplatte ersieht man aber, daß 84 Chromosomen vorliegen, die in Form und Größe genau denen entsprechen, die schon im Keimbläschen der jüngeren Oocyten beobachtet wurden (Fig. 68). Die Chromosomen stellen sich derart ein, daß der Längsspalt genau in den Äquator der Spindel zu liegen kommt, die Teilhälften der Chromosomen nach den Polen der Spindel orientiert sind. Es findet nun eine Drehung der ganzen Spindel statt, derart, daß dieselbe, die zunächst tangential lag, in die radiale Lage sich einstellt (Fig. 67). Dieser Prozeß scheint mit viel größerer Genauigkeit durch- geführt zu werden als bei Branchipus. Denn während dort die Trennung der Chromosomeuhälften in der tangentialen Lage beob- achtet wurde, scheint dieser Vorgang bei Artemia nur radial ein- zutreten, wenn die Drehung der Spindel vollzogen ist. Nach der Einordnung in diese Lage beginnt die Verteilung der Chromosomen auf die beiden Tochterplatten. Jedes Chromosom wird in seine zwei Spalthälften zerlegt, deren jede nach den Polen der Spindel gezogen wird. Auch in diesem Stadium ist an den Polen noch der helle Hof zu beobachten, wenn er auch au Größe abgenommen hat (Fig. 69). Da in der Richtungsteilung eine Trennung der beiden durch einen 5* 68 Wilhelm Fries Längsspalt entstandenen Chromosomenhälften vollzogen wird, so verläuft die Reifungsteilung nach dem Modus der Aquationsteilung. Brauer beschreibt in seiner Bearbeitung der Reifungsvorgäuge von Artemia noch einen zweiten Modus der Reifung mit Bildung eines zweiten Richtuugskörpers, der dann wieder in das Ei einbe- zogen wird. Ich habe diese Ausbildung eines zweiten Richtungs- körpers auf meinen Präparaten nicht finden können, kann daher über diese Möglichkeit mich nicht äußern. Nährzellen. Was die äußere Form und Zahl der Nährzellen bei Artemia anbelangt, so stimmt diese im wesentlichen mit dem überein, was ich für Branchipus angab. Auch die Entwicklung des Chromatins im Kern ist eine ganz ähnliche. In den jüngsten Nährzellen findet man ein feines Liningerüst, in das zahlreiche Chromatinkörner ein- gebettet sind (Fig. 72, 73). In den Maschen dieses Netzes liegen zunächst einige kleine Nucleoli, die sich von denen des betreffenden Stadiums bei Branchipus durch ihre geringe Färbbarkeit unterschei- den. Denn während dort stark tingierte Nucleoli zu finden waren, liegen hier nur kleine helle, kaum sichtbare Bläschen vor. Der Kern nimmt an Größe zu, zugleich wird das Gerüst mit dem ein- gebetteten Chromatin dichter, bis endlich im ausgebildeten Kern ein derart dichtes Gerüstwerk vorliegt, daß eine Unterscheidung der einzelnen Fäden unmöglich ist. In diesem (Fig. 74) dichten Gerüst liegen zahlreiche helle Bläschen, die Nucleoli, eingelagert, die an Zahl im Vergleich zu den jüngsten Zellen zugenommen haben. Die Resorption der Nährzellen geschieht in gleicherweise wie hti Bran- chipus^ d. h. in flüssiger Form. Zunächst verschwindet das Plasma der Zelle, dann auch der Zellkern, so daß dann die ganze Nähr- zelle von der Eizelle aufgenommen ist. Dem fertig ausgebildeten Ei bei seiner Lagerung in den Oviducten liegen keine Nährzellen mehr an. Degenerierende Zellen. Ebenso wie bei Branchipus treten auch bei Artemia in ziemlich frühen Entwicklungsstadien Degenerationsprozesse auf, die im wesent- lichen mit denen übereinstimmen, die bei jenen beschrieben wurden. Zunächst sieht man Vacuolen im Plasma, denen solche im Kern fol- gen. Dieselben nehmen an Größe zu, bis Kern und Zelle in einzelne Partien zerfallen. Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. nsw. 69 Die Ursache dieses Degenerationsprozesses dürfte wohl in allzu großer Eiprodnktion und dadurch bedingtem Nahrungsmangel be- ruhen. Die zerfallenden Zellen scheinen bei Artemia nicht weiter zur Ernährung der umliegenden Eizellen verwendet zu werden. Die ersten embryonalen Teilungen. Auf das Verhalten des Chromatins im Kern der unmittelbar auf die Reifung folgenden Stadien gehe ich hier nicht wieder ein, will nur noch kurz die Form und Zahl der Chromosomen in einem der früheren embryonalen Kerne feststellen. Mitosen eignen sich hierfür weniger, da sie wegen allzu geringer Größe und zahlreicher Chro- mosomen wenig übersichtliche Bilder geben. Es wurde deshalb ein Kern gewählt, der unmittelbar vor der Teilung stand und die Chro- mosomen schon gebildet hatte. Es ließen sich mit Sicherheit 82 Chro- mosomen feststellen, eine Zahl, die also der in den Oogonien und Oocyten entspricht. Sie hatten die Form kurzer Stäbchen, die häutig gebogen waren. (Fig. 70 — 71.) Das Chromatin war in den Enden an- gehäuft, während die Mitte der Chromosomen weniger gefärbt ist. Sie entsprechen also in ihrem Bau genau denen der Oogonien. Der Verlauf der Teilungen charakterisiert dieselben als Aquationsteilungeu. Zusammenfassung. In den somatischen Zellen von Branchipus findet man 24, in denen der parthenogenetischen Generationen von Artemia 84 Chro- mosomen. Die Oogonien von Branchipus enthalten 24, die von Ar- temia 84 Chromosomen, die schon früh eine Längsspaltung aufweisen. Nach der Teilung einer Oogonie geht sowohl bei Branchipus wie auch bei Artemia der Kern in ein Ruhestadium über, aus dem sich dann die wachsenden Oocyten bilden. Aus diesem Ruhezustand sieht man sowohl bei Artemia wie bei Branchipus lange dünne Fäden entstehen, die im Kern unregelmäßig verteilt sind und zunächst keine Längsspaltung erkennen lassen. Bei Branchipus ordnen sich diese Fäden einseitig im Kernbläschen zusammen, treten in das Stadium der Synapsis ein. Aus ihr difi’erenzieren sich zwölf längs- gespaltene dickere Fäden heraus. Die Zahl der früheren dünnen Fäden war genauer nicht zu ermitteln. Der Nucleolus liegt während der Synapsis außerhalb der Kontraktion. Eine bestimmte Orien- tierung der Fäden in Beziehung zu ihm war nicht erkenntlich. Je- doch zeigte sich manchmal ein paralleler Verlauf einiger Fäden. 70 Wilhelm Fries Bei Artemia war eine derartige einseitige Kontraktion des Chroma- tins im Kern nickt nachweisbar, vielmehr zogen die dünnen, nicht längsgespaltenen Fäden zunächst ganz unregelmäßig im Kern umher, verkürzten sich dann, und zu gleicher Zeit war in allen ein Längs- spalt aufgetreten. Die Zahl dieser Fäden beträgt annähernd 84. Der Nucleolus ist schon auf einem Stadium mit dünnen Fäden nicht mehr beobachtet worden. Das Auftreten eines zweiten Längsspaltes in jeder der Teilhälften der Fäden und dadurch entstehender Vier- teiligkeit der Elemente wurde weder bei Branehipus noch hei Ar- temia gefunden. Die dicken längsgespaltenen Fäden verkürzen sich zu längsgespaltenen Stäbchen. Jedes durch den Längsspalt ent- stehende Teilstäbchen zeigt das Chromatin in den Enden angehäuft, während in der Mitte eine weniger gefärbte Zone liegt. Es sind dies die definitiven Chromosomen der Eeifungsteilung. Ihre Zahl beträgt bei Artemia 84, bei Branehipus 12. Eine Auflockerung der Chromosomen zu Fäden vor den Reifungsteilungen erfolgt also weder bei Artemia noch bei Branehipus. Bei Artemia wurde nur eine Reifungsteilung und ein Richtungskörper beobachtet. In derselben werden die durch Längsspaltung entstandenen Teilhälften eines Chro- mosoms voneinander getrennt. Dieselbe ist also eine Aquations- teilung. Bei Branehipus konnte aus faunistischen Gründen bis jetzt nur eine Richtungsteilung verfolgt werden. In derselben werden die Teilhälften eines Chromosoms, die durch einen Längsspalt entstan- den, voneinander getrennt. Es ist jedoch noch nicht mit Bestimmt- heit möglich, zu entscheiden, ob Aquations- oder Reduktionsteilung in der ersten Richtungsteilung vorliegt. Kach den Richtungsteilungen geht der weibliche Vorkern in ein Ruhestadium über und wandert nach dem Centrum des Eies, wo- 1 selbst der eingetretene Spermakern ebenfalls in Ruhezustand zu j liegen kommt. Beide Kerne wandeln sich unabhängig zu Spindeln | um, in deren Äquator je zwölf Chromosomen sich vorfinden. In der ! zweiten Furchungsteilung ist diese Trennung des männlichen und j weiblichen Chromatins nicht mehr erkenntlich. Bei Artemia geht | der Kern ebenfalls in das Stadium der Ruhe über, aus dem dann \ 84 Chromosomen entstehen, die schon früh einen Längsspalt auf- J weisen. Die Ernährung der Eizellen von Artemia und Branehipus geschieht durch besonders differenzierte Zellen. Das Chromatin findet man hier in Form langer Fäden, die im Kernbläschen ohne i besondere Anordnung verlaufen. Die Form der Nucleolen ist eine . verschiedene. Bei Branehipus findet sich zunächst ein stark färb- i I Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 71 barer Xucleolus, der daun in mehrere zerfällt, während man bei Artcmia in jungen Nährzellen viele helle Bläschen (Vacuolen) sieht, deren Zahl daun mit dem Wachstum der Zelle zunimmt. Bei Artemia wie auch bei Branchipus findet man degenerierende Oocyten, die vielleicht mit zur Ernährung der Eizelle dienen. Allgemeiner Teil. Bevor ich an der Hand der gewonnenen Resultate auf eine Beantwortung der in der Einleitung aufgeworfenen Frage nach Wesen und Form der Reduktion und Syndese übergehe,' sei noch kurz auf die allgemeine Bedeutung der Chromosomenkontinuität sowie der Rolle des Nucleolus eingegangen. Chromosomenindividualität. Was die Erhaltung der Chromosomen anbelangt, so wird während des Verlaufes der embryonalen Teilungen, der Reifungsteilung und deren unmittelbaren Prophasen eine Kontinuität der einzelnen Chromosomen bei beiden Phyllopoden mit hinreichender Sicherheit erwiesen, insbesondere ist in der ganzen Waehstumsperiode der Oocyten ein unmittelbarer Übergang der einzelnen Chromosomen leicht festzustellen, da sowohl bei Artemia wie auch bei Branchipus eine Auflockerung der Chromosomen unmittelbar vor den Reifungs- teilungen unterbleibt, vielmehr die Chromosomen am Ende der Wachstumsphase sich ohne weiteres in die Chromosomen der ersten Richtungsteilung um wandeln; eine Schwierigkeit der Beurteilung dieser Frage, die andre Beobachter zu berücksichtigen hatten, scheidet bei unsern Objekten dadurch vollständig aus. Es bleibt allerdings noch eine Stelle in der ganzen Entwicklung der Chromo- somen übrig, woselbst eine direkte Beobachtung der Chromosomen nicht möglich war. Es ist dies die Umwandlung der Chromosomen der Anaphase einer Oongonienteilung in die der jungen wachsenden Oocyten. Eine direkte Beobachtung der Chromosomen war hier nicht möglich, vielmehr konnte nur festgestellt werden, daß die Stäbchen der Anaphase sich zu Fäden umwandeln, deren weiterer Verlauf und Schicksal während dieser Periode bis zur Ausbildung der dünnen Fäden in den wachsenden Oocyten nicht weiter zu verfolgen ist. Es soll daher auch hier zunächst nicht weiter auf die Frage ein- gegangen werden. Wie dem auch sein mag, meine Befunde, die vollständig mit den Angaben Brauers in diesem Punkte überein- 72 Wilhelm Fries stimmeu, zeigen einwandfrei, daß die Chromosomen während der Wachstumsperiode nicht immer zerfallen, wie dies K. Fick (1907) annimmt, indem er sagt, »daß hier von einer Chromösomenerhaltung im Wachstumsstadium keine Eede sein kanu, ist jetzt wohl allge- mein anerkannt«. (S. 109.) Ebensowenig findet ein Zerfall der Chromosomen während des Wachstums des Eies bei andern Objekten statt, ich erwähne hier die Untersuchungen von Schleif hei der Oogenese und Spermatogenese von Planaria, Schreiners an Entero- xenos usw. und endlich Schleif an Cypris reptans und fuscatus, der ausdrücklich erwähnt, »daß man in jeder Phase der Wachstums- periode die aus ihnen hervorgegangenen Chromatinstränge erkennen kann, die sich wieder in die Chromosomen der ßichtungsspindel umwandeln«. Ob in andern Fällen, wo ein Verschwinden der Chromo- somen während des Wachstumsstadiums beobachtet wurde, dieser Vorgang nur scheinbar oder wirklich vollständig war, soll hier nicht untersucht werden. Bemerkenswert ist hier besonders, daß in einer Periode, wo die Chromosomen in keinerlei Beziehung zu den Vor- gängen der Reduktion stehen, bei den verschiedenen untersuchten Arten dieselben das verschiedenste Verhalten zeigen. Die Rolle des Nucleolus. Es ist besonders auffallend, daß, wie in den älteren Oocyten, die Chromosomen vor der Reifeteilung keine Auflockerung erleiden, so auch der Nucleolus in diesen Stadien vollkommen verschwunden ist. Hierin stimmeu meine Angaben mit denen Brauers überein. Anderseits finden die Nucleolen eine viel bessere Ausbildung in den Nährzellen, wo sie bei Branchipus durch ihre Masse in der ausge- wachsenen Zelle das Chromatin bis zu einem gewissen Grade ver- drängen. Aus einem kleinen ovalen Körper ist er bei diesem zu- nächst zu einem zackigen größeren Gebilde, das dann in mehrere Teilstücke zerfiel, angewachsen. Bei Artemia haben sich die hellen bläschenförmigen Nucleolen in der fertigen Nährzelle stark vermehrt. Ein derartiges Verhalten dürfte wohl vollständig die Theorie Häckers bestätigen, der die Nucleolen als ein Produkt des Stoffwechsels an- sah. Anderseits wurde nämlich niemals eine Beziehung zwischen Nucleolen und Chromatin beobachtet. Das Reduktionsproblem. Welche Unterschiede ergibt nun eine Vergleichung der ent- sprechenden Stadien bei Branchipus und Artemia inbezug auf die Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Brancliipus Grub. usw. 73 Vorstadien der Eireifung? ^QiArtemia fanden wir in den Oogonieu, somatischen Zellen, Oocyten und im reifen Ei überall 84 Chromo- somen, eine Reduktion findet also bei Artemia demnach nicht statt, während bei Branchipus in den somatischen Zellen und Oogonieu die Zahl 24 beträgt, aber in den übrigen Zellen eine Verminderung der Zahl auf 12 eintritt. Bei beiden Phyllopoden entwickeln sich aus dem ruhenden Kern, der das Chromatin als Gerüstwerk auf- weist, zunächst dünne, wohl voneinander getrennte Fäden. Während bei Branchipus die Chromosomen in den früheren Stadien noch keine Längsspaltung zeigen, findet man bei Artemia schon früh einen solchen. Die zunächst entstehenden Fäden von Branchipus sind relativ dünner als die von Artemia und zeigen ebenso wie dort einen feineren Aufbau. Während bei Branchipus mit Bestimmtheit an- zugeben ist, daß von einem Längsspalt noch nichts zu beobachten ist, ist dies für die gleichen Stadien von Artemia nicht möglich. Eine Feststellung der genauen Zahl war sowohl bei Ai'temia wie bei Branchipus in dieser Ausbildung unmöglich, sie ist jedoch bei Artemia bedeutend größer wie bei Branchipus. Bei letzterem findet alsdann eine allmähliche Zusammendräuguug dieser Fäden statt, die in der Synapsis ihren Höhepunkt erreicht. Während der früheren präsynaptischen Stadien fand man zu mehreren Malen einen an- nähernd parallelen Verlauf einzelner dünner Fäden. In den auf die Synapsis folgenden Stadien sieht man neben diesen dünnen Fäden nun dicke, ungefähr doppelt so starke Fäden, die einen Längsspalt haben. Von einem solchen Vorgang einer einseitigen Kontraktion, einer Synapsis, ist bei Artemia nichts zu beobachten, vielmehr ver- laufen dort die Fäden unregelmäßig im Kern, bis in ihnen der Längsspalt immer mehr hervortritt. Als Resultat beider Vorgänge erscheinen also sowohl bei Artemia wie bei Branchipus einfach längsgespaltene Fäden. Die weiteren Prozesse verlaufen bei beiden Phyllopoden nun in genau gleicherweise, sie bestehen in einer Ver- kürzung der Fäden zu kurzen einfach längsgespaltenen Stäbchen. Von Tetraden kann man in keinem der beiden Fälle sprechen. Diese Stäbchen ordnen sich zur Aquationalplatte der ersten Richtungs- spindel an, derart, daß der Längsspalt in den Äquator der Spindel zu liegen kommt. Bei Artemia wie bei Branchipus kommt es in der ersten Richtungsteilung zu einer Trennung der Chromosomenhälften. Bei Artemia liegt nur eine Richtungsteilung vor, sie ist eine Äquations- teilung, während bei Branchipus eine solche Entscheidung nicht möglich ist, da die zweite Richtungsteilung noch nicht zur Beobachtung 74 Wilhelm Fries kam. Was also die vorbereiteuden Stadien bei beiden Phyllopoden besonders unterscheidet, ist das vollständige Fehlen einer einseitigen Kontraktion der dünnen Fäden bei Artemia sowie das verhältnis- mäßig frühe Auftreten eines Längsspaltes in den dünnen Fäden bei letzteren, ohne daß eine Vereinigung zweier dünner Fäden zu einem dicken Faden zu beobachten war. Zu welchen Schlüssen gelangt man nun an der Hand dieser Vergleichung der Chromosomenent- 1 Wicklung bei einer sexuellen und parthenogenetischen Art? Bei | Artemia entstanden die längsgespaltenen dicken Fäden, die den | gleichen bei Branchi^us entsprechen, durch das Auftreten eines Längs- * Spaltes, der verhältnismäßig früh erscheint. Von einer Vereinigung ; zweier Fäden wurde hier nie etwas beobachtet. Bei Branchipus dagegen sahen wir zunächst dünne Fäden, die keinerlei Längsspalt , aufwiesen, sich dagegen in den präsynaptischen Stadien einander ^ näherten, und wie ich dies mit einiger Sicherheit wohl annehmen I kann, mit einander paarweise verschmolzen. Diese Verschmelzung p wird dann in der Synapsis erhalten, vielleicht noch erhöht, so daß | in den postsynaptischen Stadien die dicken Fäden entstehen, deren j Längsspalt noch auf die Zusammensetzung aus zwei Einzelfäden ' hinweist. In den postsynaptischen Stadien sieht man auch immer \ noch dünne Fäden, deren Verschmelzung zu dicken Fäden noch nicht } vollständig vollzogen ist (Fig. 18). Die resultierenden dicken Fäden, • die im ausgebildeten Zustand völlig denen von Artemia gleichen, ’ haben also eine völlig geschiedene Entstehungsweise. Bei Arteynia entstehen sie durch einfache Längsspaltung, bei Branchijnis dagegen durch Syndese aus zwei Einzelchromosomen. Allerdings muß auch hier wieder zugegeben werden, daß auch für diesen Schluß kein zwingender Beweis vorliegt, aber die Vergleichung beider Chromo- • somenentwicklungeu ließ mir nur diese Deutung übrig. Was nun die Bedeutung der Synapsis, die wir bei Branchipics fanden, für eine Beziehung zu der Syndese hat, so bin ich geneigt, ihre Bedeutung für diesen Prozeß nicht derart hoch anzuschlagen, wie dies manche andre Beobachter tun. Allerdings sprechen ja die Befunde an unserm Objekt allein genommen für eine solche, aber eine Vergleichung mit den Untersuchungen andrer Autoren, so besonders Wolterecks und Schleies an dem parthenogenetischen Ostracodenei, lassen doch eine Deutung der Synapsis zu, die unabhängig von der Syndese zweier Chromosomeu sein muß. Abgesehen von dem Fehlen einer zweiten lieifungsteilung verlaufen die ganzen Wachstums- und weiteren Prozesse in dem parthenogenetischen Ei, in denen das Synapsisstadium i Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 75 ! fehlt, genau wie in dem befruchtiingsbedürftigen Ei, dem ein Synapsis- ; Stadium zukommt. — Wie verläuft nun die Syndese htx Branchipus“? \ Im wesentlichen stehen sieh in dieser Beziehung zwei Ansichten gegenüber. Nach der ersten, für die die Untersuchungen von : Häcker und Rückert an Copepoden, Montgomery an Insekten, Goldschmidt usw. sprechen, soll die Syndese derart stattfinden, daß die Einzelchromosomen sich je mit ihren Enden vereinen. Dann tritt ein Längsspalt, der schon vorher vorhanden war, wieder deut- ' lieber auf, und durch Verdichtung und durch Verkürzung dieser längsgespaltenen Fäden entstehen die bivalenten Elemente, welche ■ in die erste Reifungsteiluug eintreten. Die zweite Teilung ist dann die Reduktionsteilung. Dieser Auslegung der Befunde zugunsten einer »conjugation end to end« stehen in neuerer Zeit Untersuchungen I gegenüber, die für eine Längskonjugation zweier Chromosomen zu I sprechen scheinen. Es sind hier die Arbeiten von Winiwarter zu erwähnen, der die Oogenese des Menschen und Kaninchens unter- suchte, ferner die Marechals am Ei der Selaehier, Teleostier und I des Amphioxiis. Ferner die schon früher erwähnte Untersuchung von Lerat an der Spermatogenese von Cyclops, eine Arbeit, die ihn in Gegensatz zu den früheren Untersuchungen stellte. Endlich gehören I hierher die zahlreichen eingehenden Untersuchungen von A. und K. E. Schreiner bei Myxine, Toniopteris usw. sowie diejenigen von ■ Schleif an der Oogenese und Spermatogenese von Planarien. Alle diese Autoren fanden, daß die Bildung der Doppelfäden der ' Synapsis durch Nebeneinanderlagerung je zweier dünner Einzelfäden stattfindet, daß schließlich durch Verkürzung und Verdichtung der Einzelfäden die Doppelstäbchen und Ringfiguren der ersten Richtungs- i teilung auftreten. In der ersten Teilung werden dann die Einzel- chromosomen voneinander geschieden. Die Reduktion verläuft also nach dem Präi’eduktionsmodus. Während der Anaphase tritt dann eine Längsspaltung zutage. Diese Ansicht wird auch weiterhin von Autoren (Srassbürger, Overton) auf botanischem Gebiete bestätigt, i, Für welche von beiden Ansichten sprechen nun die Untersuchungen an Branchipus? In den früheren präsynaptischen Stadien fanden wir dünne Fäden, die aus dem ruhenden Kern entstanden. Ein Einzel- faden wurde niemals beobachtet, desgleichen sah ich nie etwas in diesen früheren Stadien von einem auftretenden Längsspalt, dessen Fehlen in dieser Periode ja eben gerade den Unterschied zwischen ihnen und den Fäden gleicher Phase htiArtemia ausmachte. Weiter wurden weder in der Synapsis noch unmittelbar vorher Bilder be- 76 Wilhelm Fries merkt, die für eine endweise Verbindung zweier Einzelfäden sprachen. Die Fäden verliefen zunächst völlig unregelmäßig, dann aber zeigten sie mehr eine Neigung zu parallelem Verlauf Was die Teilungen selbst anbelangt, so kann ich mich zunächst noch nicht darüber äußern. Alle Punkte zusammengefaßt, scheint mir vorerst keinerlei Anhalt geboten, hei BraJichipus eine endweise Vereinigung zweier Chromosomen zu einem Gamosom anzunehmen. Wenn nun auch umgekehrt gleich zu Anfang betont werden soll, daß die Schluß- folgerungen zugunsten einer Längskonjugation zum Teil auf Deutung beruhen, so scheint mir dennoch meine Untersuchung mehr für einen derartigen Prozeß zu sprechen. Wenn ich nun zunächst auch nicht, aus schon erwähnten Gründen, die Zahl der dünnen Fäden in den präsynaptischen Stadien feststellen konnte, so ist doch anzunehmen, daß sie noch nicht in pseudoreduzierter Zahl vorliegen. Sie zeigen nun, wie dies auch schon bemerkt wurde, die Tendenz, sich gegen- seitig im Kern anzusammeln, wie dies Fig. 15 zeigt, und während dieser Zeit sieht man häuög einen parallelen Verlauf eines mehr oder minder großen Teiles dieser Einzelfäden, der wohl kaum auf Zufall beruhen dürfte. Während des nun folgenden synaptischen Knäuels sieht mau auch, soweit dies uns noch möglich ist, einen parallelen Verlauf mehrerer Fäden (Fig. 16). In dem folgenden Stadium ist dann eine Unterscheidung nicht mehr möglich, aber wenn der synaptische Knäuel sich auflöst, sieht mau wieder außer den dicken längsgespaltenen Fäden noch dünne, zum Teil noch parallel verlaufen. Es sind noch nicht konjugierte Einzelfäden (Fig. 18). Diese Teilfäden der sich loslösenden dicken Fäden haben zunächst genau die gleiche Dicke wie die dünnen präsynaptischen, und die ganzen postynaptischeu Fäden sind schätzungsweise doppelt so dick wie die präsynaptischen. Alle diese Befunde lassen sich wohl schwer mit der Theorie einer endweiseu Vereinigung zweier Einzelchromo- someu vereinigen, dagegen scheinen sie in keiner Weise der Kou- jugatioushypothese zu widersprechen. Wenn ich daher mich auch durchaus nicht mit Bestimmtheit für die eine oder andre Ansicht aus- spreche, so scheinen mir doch vorerst meine Befunde mehr für eine Parallelkonjugatiou als für eine endweise Vereinigung zweier Chro- mosomen zu sprechen. Als Kesnltate vorliegender Untersuchungen wäre demnach kurz folgendes zusammeuzufassen: Bei Artemia wie bei Branchipus ist die erste ßeifungsteiluug zweifellos eine Läugsteilung, bei letzterem ist die zweite Teilung Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 77 mit größter Wahrscheinlichkeit ebenfalls eine Längsteihmg. Aller- mindestens geht das daraus hervor, daß in der ganzen Entwicklung der Chromosomen niemals in ihnen ein Querspalt auftrat. Ist also die Chromosomenverminderung in den jungen Oocyten nur eine scheinbare, findet also eine Pseudoreduktion statt, und zwar in Form der sogenannten Konjugation zweier Chromosomen, so kann die- selbe, glaube ich, nur auf dem Wege einer Längskonjugation statt- fiuden. Verzeichnis der benutzten Literatur. Brauer, A. Über das Ei von Branchipus Grubei von der Bildung bis zur Ab- lage. Physikalische Abhandlungen der k. Akademie der Wissenschaften z. Berlin. 1892. 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Sämtliche Figuren sind mit ZEiss-Apochrom 1,5 mm, Compens. Oc. 12 mit Hilfe eines ABBEschen Zeichenapparates auf Objekttischhöhe gezeichnet; aus- genommen Fig. 5, die mit Zeiss Obj. B. Oc. 4, und Fig. 24, 26, 28, 30, die mit Obj. D. Kompensations-Oc. 2 gezeichnet sind. Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub. usw. 79 Fig. 1. Längsschnitt durch vier Epithelzellen des Darmes. Im Innern der länglichen Zellen der Kern mit mehreren Nucleolen. Fig. 2. Junge Darmepithelzelle. Seitenansicht einer Aquatorialplatte. An den Polen zwei Centrosome. Fig. 3. Junge Darmepithelzelle. Chromosomen sich zur Aquatorialplatte anordnend. Fig. 4. Darmepithelzellen; Chromosomen in Bildung der Tochterplatten. Fig. 5. Querschnitt durch ein Ovar; Keimzone, AYachstums- und Differen- zierungszone — fertig ausgebildetes Ei. Fig. 6. Junge Oogonienzelle. Chromatin als Brocken auf einem Linin- gerüst. In der Mitte der Nueleolns. Fig. 7. Junge Oogonienzelle. Chromosomen sich zur Aquatorialplatte an- ordnend. Fig. 8. Junge Oogonienzelle. Aquatorialansicht. An den Polen die Centrosome. Fig. 9. Junge Oogonienzelle. Polansicht einer Aquatorialplatte. Fig. 10. Junge Oogonienzelle. Bildung der Tochterplatten. Fig. 11. Junge Oogonienzelle. Tochterplatten. Fig. 12. Junge Oogonienzelle. Trennung der Tochterplatten. Fig. 13. Junge Oocyte. Chromosomen als Netz mit kleinen Brocken in den Knoten. In den Maschen der Nucleolus. Fig. 14. Oocyte. Chromatinnetz sich in Fäden auflüsend, die um den Nucleolus unregelmäßig verlaufen. Fig. 15. Oocyte. Fäden beginnen nach einer Seite zu wandern. Nucleo- lus wird kleiner. Fig. 16. Oocjde. Chromatin einseitig kontrahiert. Nucleolus außerhalb liegend. Fig. 17. Oocyte. Synapsis. Fig. 18. Oocyte. Auflösung des synaptischen Magma. Dicke und dünne Fäden. Fig. 19. Oocyte. Postsynaptisches Stadium. Die dicken Fäden liegen noch im Knäuel. Fig. 20. Oocyte. Postsynaptische Fäden. Fig. 21. Oocyte. Die Fäden wirren sich aus dem Knäuel heraus. Fig. 22. Oocyte. Stadium der langen Fäden. Einige Fäden beginnen sich zu kontrahieren. Fig. 23. Oocyte. Die Fäden haben sich zu längsgespaltenen Stäbchen kontrahiert. Fig. 24—32. Ausbildung der Eizelle und der definitiven Chromosomen. Fig. 24, 26, 28, 30 geben die Eizelle in schwächerer, Fig. 23, 25, 27, 29, 31 die dazu gehörenden Chromosomen in stärkerer Vergrößerung wieder. Fig. 32. Junge Nährzelle. Chromatin in Form von dünnen Fäden, die den Nucleolus umkreisen. Fig. 33 — 39. Weiteres AVachstum der Nährzelllen. Die Chromatinfäden werden länger und liegen mehr dem Eande zu, der Nucleolus in der Mitte. Er zerfällt in mehrere Partien. Fig. 40. Oocyte erster Ordnung. Chromosomen zur Aquatorialplatte sich anordnend. Fig. 41. Oocyte erster Ordnung. A’erschwinden der Kernmembran. Chro- mosomen sieh zur Aquatorialplatte anordnend. 80 Wilhelm Fries, Die Entwicklung der Chromosomen im Ei usw. Fig. 42. Oocyte erster Ordnung. Ausbildung der Spindel. Auftreten der Polfasern. Fig. 43. Oocyte erster Ordnung. Polansicht einer Äquatorialplatte. Zwölf Chromosomen. Fig. 44. Oocyte zweiter Ordnung. Drehung der Spindel aus der tangen- tialen in die radiale Lage. Fig. 45. Oocyte erster Ordnung. Durchführung der ersten Richtungs- teilung in tangentialer Lage. Fig. 46. Oocyte erster Ordnung. Äquatorialplatte mit 24 äquationell ge- trennten Chromosomen. Fig. 47. Ruhender weiblicher Vorkern. Chromosomen als Fadengerüst. Fig. 48. Furchungskern. Väterliche und mütterliche Chromosomen sich getrennt zur Äquatorialplatte anordnend. Fig. 49. Furchungskern. Väterliche und mütterliche Chromosomen in ge- trennten Spindeln. Fig. 50. Furchungskern. Väterliche und mütterliche Chromosomen erleiden eine Äquationsteilung in getrennten Spindeln. Fig. 51. Ei. Anaphase der zweiten Furchung. Fig. 52. Chromosomen im Kern einer somatischen Zelle von Artemia salina. Fig. 53. Junge Oogonie von Artemia. Chromatin ein Gerüstwerk bildend. Nucleolus in dessen Maschen. Fig. 54. Junge Oogonie. Seitenansicht einer Äquatorialplatte. An den Polen zwei Centrosomen. Fig. 55 a, b. Äquatorialplatte einer Oogonienteilung, in Polansicht, a. 42 Chromosomen, b. 42 Chromosomen = 84 Chromosomen. Fig. 56. Anaphase einer Oogonienteilung. Auseinanderwandern der Tochter- platten. Fig. 57. Wachsende Oocyte. Chromatin umkreist in Fäden den kleinen Nucleolus. Fig. 58 und 59. Wachsende Oocyten. Die Fäden sondern sich mehr, der Nucleolus ist verschwunden. Fig. 60 und 61. Kern einer wachsenden Oocyte. Chromatin in Form längs- gespaltener Fäden. Fig. 62 und 63. Kern einer wachsenden Oocyte. Chromosomen fertig aus- gebildet. Fig. 64 und 65. Kern einer älteren Oocyte. Fig. 66. Oocyte erster Ordnung. Spindel in tangentialer Lage. Fig. 67. Oocyte erster Ordnung. Spindel in radialer Lage. Fig. 68. Ooc5'te erster Ordnung. Polansicht einer Äquatorialplatte. Fig. 69. Oocyte erster Ordnung. Trennung der Chromosomen im Äquator der Spindel. Fig. 70 und 71. Furchungskern von Artemia. Fig. 72. Junge Nährzelle bei schwacher Vergrößerung. Fig. 73. Junge Nährzelle bei starker Vergrößerung. Fig. 74. Ältere Nährzelle bei schwacher Vergrößerung. Das Skelett der Muskeizelle von Ascaris nebst Bemerkungen über den Chromidialapparat der Metazoenzelle. Von R. Goldschmidt (München). Hierzu 3 Textfiguren und Tafel VI — IX. Inhalt. Seite Einleitung 81 1. Das Verhalten der Skelettfibrillen ln der Muskelfaser 83 a) Anatomische Vorbemerkungen 83 b) Die Anordnung der Skelettfibrillen im Markbeutel 85 c) Die Anordnung der Skelettfibrillen in der contractilen Muskelspindel 86 d) Die Markbentelfortsätze 88 e) Die Skelettfibrillen in den Epithelmuskelzellen des Oesophagus . . 89 2. Die Skelettfibrillen außerhalb der Muskelfaser 90 a) Apathys Darstellung 90 b) Der Austritt in die Subcuticula 92 c) Der Austritt an den Längslinien 95 3. Die Skelettfibrillen und das KoLxzoFFSche Prinzip 97 4. Skelettfibrillen und Chromidialapparat 101 Nachtrag 112 Einleitung. Die Untersuchungen, die dieser Arbeit zugrunde liegen, sind be- reits seit vielen Jahren abgeschlossen, die wichtigsten Präparate vor 9 Jahren angefertigt. Daß ich mit der Veröffentlichung so lange zu- rUckhielt, hat seinen Grund darin, daß ihre Ergebnisse in engem Zusammenhang stehen mit Fragen der Nervenhistologie, so daß ich abwarten wollte, bis das betreffende Kapitel meiner Untersuchungen Archiv f. Zellforschung. IV. ß 82 E. Goldsclimidt über das J.sc«m-Nervensystem abgeschlossen wäre. Dieser Zeitpunkt ist nunmehr gekommen. Waren bisher aber die Beobachtungen nur von Bedeutung in Hinblick auf jene neurologische Untersuchung, so hat sich das in jüngster Zeit geändert. Die großzügigen Unter- suchungen und Gedankengänge Koltzoffs über die Gestalt der Zelle weisen auch den im folgenden mitzuteilenden Beobachtungen einen Platz in der allgemeinen Zellbiologie an, und das ist der Grund, warum die Befunde hier nun doch getrennt von jenen am Nerven- system gemachten veröflentlicht werden. Der Entdecker der im folgenden zu schildernden und in ihrer zellbiologischen Bedeutung zu würdigenden Strukturen ist — wenn wir von einigen unvollkommenen Beobachtungen Rohdes (1892) absehen — Ai’athy (1893, 1894). In einer Arbeit, die den Hauptwert auf tech- nische Prozeduren legt, und einer weiteren kurzen Mitteilung, die die erstere durch Abbildungen ergänzt, berichtet Apäthy ausführlich über den Bau der Ascarfs-Muskelzelle und teilt dabei vor allem seine Entdeckung eines merkwürdigen Fibrillensystems mit, das sich in charakteristischer Anordnung in den Zellen findet und das ihm durch seine wundervolle Goldmethode darzustellen gelang. Da die histo- logischen wie färberischen Eigenschaften dieses Systems mit denen der mit der gleichen Methode entdeckten Neurofibrillen übereinstimmen, Apäthy ferner eine Kontinuität jener Strukturelemente, nämlich der Neurofibrillen der motorischen Nerven und jener Fibrillen in den Muskeln fand, so erklärte er die Fibrillen für Neurofibrillen und glaubte so das Verhalten des nach seiner Ansicht eigentlich leitenden Elementes hei der Muskelinnervation eruiert zu haben. Seitdem ist keine nähere Untersuchung mehr über den Gegenstand veröffentlicht worden 1), wiewohl Rohde (1894) alsbald den ApÄXHYschen Schluß- folgerungen die Berechtigung absprach. Damals war es aber Apäthy leicht, Rohde zu widerlegen, da dieser von der unglückseligen Hyalo- plasmatheorie befangen, auch die richtigen Beobachtungen Apäthys bestritt. Nur K. C. Schneider (1902) bemerkt, daß es sich in den Fibrillen wohl um Stützfihrillen handle, ich selbst (1904) vertrat kurz die gleiche Meinung, ebenso Yejdovsky (^1907,. In vielen Punkten stimmen meine tatsächlichen Beobachtungen genau mit denen Apäthys überein, in andern, und zwar den physiologisch entscheidenden aber nicht. Ich will es mir deshalb versagen, eine genaue Wiedergabe von Apäthys Angaben vorauszuschickeu, sondern werde jeweils im ' S. Nachtrag. Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 83 Verlauf der Darstellung auf die Übereinstimmungen bzw. Abweichungen hinweisen. Meine Arbeit wird somit in vier Hauptabschnitte zerfallen; 1. Die Befunde in der Muskelzelle. 2. Widerlegung der neurotib- rillären Natur der Strukturen. 3. Interpretation und zellbiologiscbe Bedeutung der Befunde. 4. Die Beziehung jener Strukturen zum Cbromidialapparat. Letzterer Abschnitt ist dadurch nötig geworden, daß Vejdovsky (1907) den Versuch unternommen hat, die Chromidien- lehre dadurch zu widerlegen, daß er zeigen zu können glaubte, daß ich das Zellskelett mit dem Cbromidialapparat verwechselt habe. Was die Technik der Untersuchung anbelangt, so hatte ich mit Ap.vthys Goldmethode, die ich im leider seltenen Falle des Gelingens für jeder andern Fibrillenmethode weit überlegen erachte, bei den Muskelzellen keinen völlig befriedigenden Erfolg, wiewohl ich beim Nervensystem damit gute Kesuitate erzielte. Andre Neurofibrillen- methoden, wie Bielschowsky und Ca.jal, geben zwar leicht Impräg- nierungen, die sich aber so wenig auf die darzustellenden Fibrillen beschränken, daß sie für den ausschließlich damit arbeitenden eine Quelle dauernder Irrtümer geben müßten. Alle drei Methoden konnten aber trotzdem zur Kontrolle der Resultate benutzt werden. Die schönsten Bilder erzielte ich mit der R. HEiDENHAixschen Chromsaures Kali-Haematoxylinmethode nach Sublimatfixiernng. Aber auch hier ist der Erfolg kein sicherer und seine Bedingungen mir unbekannt. Bei Gelingen werden die betreifenden Fibrillen tief blauschwarz und heben sich haarscharf von dem blassen Plasma ab. In den Abbildungen auf Taf VI — VIII, die zum größten Teil nach solchen Präparaten gezeichnet sind, sind der Zellkörper und die benachbarten Gewebe nur angedeutet, und nur die Fibrillen sind genau ausgezeichnet. Ihr Ver- halten zur plasmatischen Grundlage geht zur Genüge aus der genau ausgeführten Fig. 6 hervor. Speziell bei den Epithelmuskelzellen des Oesophagus erzielte ich prächtige Bilder mit Eisenhaematoxylin nach Fixierung mit heißer HERMAXxscher Flüssigkeit, eine Methode, die von Jürgensex (1909j als besonders geeignet für Skelettfibrillen be- funden wurde. 1. Das Verhalten der Skelettfibrillen in der Muskelzelle. a) Anatomisehe Vorbemerkungen. Auf den charakteristischen Bau der Nematodenmuskelzelle brauche ich nicht näher einzugehen, er findet sich in den Arbeiten von Bütschli (1892) und Apäthy (1893, 1894) auf das genaueste dargestellt. Nur 6* 84 R. Goldschmidt folgendes sei zur Erläuterung der Terminologie vorausgeschickt: Die J-scam-Muskelzelle ist eine lange spindelförmige Muskelzelle, seitlich abgeplattet und an beiden Enden zugespitzt. Diese spindel- förmige Faser stellt den contractilen Teil der Zellen dar; an ihm hängt in der Mitte ein beutelförmiger Anhang, der nichts andres dar- stellt als den eigentlichen plasmatischen Teil der Zelle, das, was bei andern Muskelzellen zu Schulzes Muskelkörperchen reduziert ist. (S. die schematische Fig. 19, Taf IX.) Die contractile Faser wird die Muskelspindel genannt, der plasmatische Anhang, der den Kern enthält, der Markbeutel. Au der Muskelspindel selbst unter- scheiden wir eine zuugenförmig vom Markbeutel in sie einragende Plasmamasse, das Mark der Muskelspindel, von der coutrac- tilen Rinde, in der die eigentliche contractile Substanz liegt und deren Anordnung an der Peripherie der platten Fasern im Querschnitt das bekannte Hufeiseubild ergibt. Markbeutel und Mark der cou- tractileu Rinde — letzteres weniger deutlich — bestehen aus schöu- wabigem Protoplasma, dem allerlei Substanzen, vor allem Glykogen, eiugelagert sind und dessen feinere Struktur nach dem Funktionszu- stand wechselt. Die contractile Rinde besteht aus den radiär ge- stellten, plattenförmigen contractilen Leisten, die der Oberfläche wie dem Querschnittsbild der Faser das bekannte Aussehen verleiht, das ohne weiteres aus Fig. 19 zu entnehmen ist. Die einzelnen Leisten sind durch Zwischenräume getrennt, die natürlich in Kontinuität mit dem Mark der Muskelspiudel sind und als Plasmaleisten bezeich- net werden. Sie bestehen nach Apäthy aus einer homogenen Flüssig- keit, nach Bütschli aus zwei Wabeureiheu (im Querschnittsbild), was mir auch der Fall zu sein scheint. Die contractilen Leisten da- gegen stellen ein Bündel feinster, in eine Gruudsubstanz eingebetteter contractiler Fibrillen dar, wie ich mit Apathy gegen Bütschli sehe. Ein letzter charakteristischer Bestandteil der Zelle sind endlich die Markbeutelfortsätze, plasmatische Fortsätze des Markbeutels, die in verschiedener Zahl vorhanden sind und einfach oder verästelt zu einer der mit motorischen Kerven versehenen sechs Längslinien des Körpers ziehen, um hier zum Teil in der im Tierreich einzig da- stehenden Weise der Muskelzelle ihre Innervieruug zu holen, zum Teil die Zelle au den Längslinien zu verankern. In Fig. 19 ist nur ein solcher Fortsatz angedeutet; meist entspringen sie breit vom Mark- beutel und verjüngen sich erst in der Nähe der Längslinien, andre sind von Anfang an schlank. Manche Fortsätze stellen auch Verbin- dungen mit andern Markbeuteln her. Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen nsv. 85 Die Muskelzellen liegen unter der von einer dicken Cuticula und einer syncrtialen Epidermis (Subcuticula, Hypodermis) ge- I bildeten Haut in einer Reihe von Längselementen epithelartig neben- einander, und zwar liegt die contractile Muskelspindel nach außen, der riesige Markbeutel nach innen. Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Zellen wie auch die ganze Oberfläche der Markbeutel wird von einem eigenartigen Gewebe umsponnen, das in seinem Bau der Neuroglia der Nematoden gleicht und von mir (1906) unter dem Namen Isolationsgewebe beschrieben wurde. Zwischen den äußeren contractilen Teilen der Zellen bildet dieses Gewebe membra- I nöse Scheidewände, von Apatht Interstitialmembran genannt. Der Insertionspunkt der Faser ist natürlich die Haut, und zwar er- folgt die Insertion in später zu besprechender Weise in der ganzen Länge der Faser. Die einzelnen Fasern stehen nicht auf gleichem Niveau, so daß ein Querschnitt durch den Hautmuskelschlauch Fasern in allen Regionen trifft. b) Die Anordnung der Skelettfibrillen im Markbeutel. I Das Verhalten der Fibrillen innerhalb des Markbeutels ist von ApAthy relativ kurz behandelt worden. Er teilte mit, daß die aus dem Markbeutelfortsatz kommenden Fibrillen — über deren physikalische und histologische Beschaffenheit ich alle Angaben ! Apathts nur bestätigen kann und deshalb auf sie verweise — in j den Markbeutel eintreten, hier vorwiegend in seiner Wand verlaufend ' dem contractilen Teil der Faser zustreben, aber auch im Innern des ' Marks sich vielfach verzweigen und aufspalten, dabei stets ihre Kon- I tinuität bewahrend. Nun erschöpft aber diese Darstellung den Gegen- I stand durchaus nicht, vielmehr sind zwei Punkte nachzutragen, die ! gerade für die Interpretation jener Fibrillen von entscheidender Be- j deutung sind. Von den aus dem Markbeutelfortsatz eintretenden i Fibrillen verläuft in der Tat ein Teil direkt unter der Oberfläche I des Beutels genau radiär zur Rinde. Eine Anzahl tritt aber auch il ins Innere des Beutels und verläuft hier direkt oder sich verzweigend il garadenwegs auf den Kern zu. Aber auch von den unter der Mark- ' beutelwand verlaufenden Fibrillen biegen einige nach einiger Zeit j um, oder aber sie geben nach innen Aste ab, die geradenwegs dem Kern zustreben. Und da nun auch aus dem Mark der contractilen Muskelspindel Fibrillen kommen, die ebenso geradenwegs auf den Kern gerichtet sind, so ist der Kern das Centrum eines Strahlen- kranzes radiärer Fibrillen, die schon bei schwacher Vergrößerung 1 I 86 R. Goldschmidt eine centriert strahlige Struktur des Markbeutels sichtbar werden lassen. Fig. 11, Taf. VII zeigt dieses Verhalten im Querschnitt des Markbeutels, und zwar sind nur die im Präparat haarscharf ge- zogenen Fibrillen ausgeführt. Wie verhalten sich nun diese Fibrillen in der Nähe des Kerns? Nach Apathys Schilderung und konform seiner Interpretation müßten sie kontinuierlich vom Markbeutelfortsatz zur coutractilen Rinde fortlaufen. Die wandständigen Fibrillen tun dies in der Tat und auch einige mitten durch den Beutel verlaufende. (In Fig. 11 sind letztere nicht zu sehen.) Nicht so aber die radiären Fibrillen. Der Kern ist umgeben von einer Zone dichteren Plasmas von sehr feinschaumiger Beschaffenheit, die peripher in radiäre Zipfel sich auszieht. An dieser Zone angelangt, spalten sich die gröberen Fibrillen meist pinselförmig in feinere auf, die schließlich so fein werden, daß sie in der Zeichnung nur ganz roh wiederzugeben sind. Diese strahlen nun um den Kern herum aus, indem sie sich vielfach überkreuzen und hüllen so den Kern in eine strahlige Haube ein. Die einzelnen Fibrillen verlieren sich dabei im Plasma. Wenn auf diese Weise auch eine Endigung der einzelnen feinsten Fasern nicht festgestellt werden kann, so ist andrerseits von einer Kontinuität im Sinne Ap.^thys auch nicht die Rede. Was nun die an der Markbeutelwand verlaufenden Fibrillen be- trifft. so zeigen sie einen deutlich parallelen Verlauf in radiärer Richtung (Orientierung im Tier), wie Flächenschnitte lehren und wie es im Schema Fig 19 auch klar zu sehen ist. Ap.vthys Interpretation der Fibrillen verlangt nun, daß alle diese Fibrillen aus dem Inner- vierungsfortsatz des Markbeutels kommen. Für viele trift't das in der Tat auch zu, aber nicht für alle. Betrachtet man nämlich Schräg- schnitte durch den Ursprung des Markbeutelfortsatzes, so kann man beobachten, daß es auch Oberflächenfibrillen gibt, die einfach an dieser Stelle vorbeiziehen, die also kontinuierlich unter der ganzen Oberfläche des Beutels beiderseits vom Fortsatz durchziehen. Eine solche Stelle ist in Fig. 3 wiedergegeben. Es gibt somit außer den ko nti nuierlich en Fibrillen im Markbeutel auch solche, die die von Apathy postulierte Kontinuität vom Mark- beutelfortsatz zur coutractilen Rinde nicht besitzen. c) Die Anordnung der Skelettfibrillen in der contractilen Muskelspindel . Auf diesen Punkt beziehen sich die meisten Angaben und Ab- bildungen Ap.vthys, die ich sämtlich bestätigen kann und denen nur Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 87 weniges zuzufügen ist. An der Grenze von Markbeutel und Muskel- spindel treten die Fibrillen, die teils vom Kern herkommen, haupt- sächlich von der Markbeutelwand in das Mark der Spindel ein und legen sich hier fast stets, wie es Ap.vthy schildert, dicht der con- tractilen Rinde an. In meinen Präparaten verlaufen diese Rand- fibrillen meistens ganz glatt durch den ganzen Querschnitt der Spindel und erleiden erst ganz peripher Verästelungen, wie es eine beson- ders schöne Stelle in Fig. 5 zeigt. Meist enthält dann das Innere des Marks nur ganz vereinzelte zarte Fibrillen. Es sind mir aber auch Zellen zu Gesicht gekommen, bei denen auch das Mark ganz von radiären Fibrillen erfüllt war. Die einzelnen Randfibrillen verlaufen stets genau radiär und sind besonders in der Höhe des Markheutels in der Längsrichtung in regelmäßigen Abständen genau parallel an- geordnet. Sehr schön läßt sich das erkennen, wenn man tangentiale I Längsschnitte durch die Muskelzelle legt. Bei hoher Einstellung er- hält man dann hei dickeren Schnitten Tangentialschnitte durch die parallel gestellten contractilen Leisten (Fig. 9, untere Hälfte), und bei tiefer Einstellung erscheint das hübsche Bild der parallelen Rand- ( fibrillen (obere Hälfte der Figur). Von den Randfibrillen gehen nun in regelmäßigen Abständen I senkrecht direkt oder gegabelt oder durch Vermittelung von Seiten- ästen, wie bei Apäthy genau beschrieben ist, feine Fibrillen ab, die die Zwischenräume zwischen den contractilen Leisten, die Plasma- leisten, geradenwegs durchsetzen und so zur Oberfläche der contrac- tilen Rinde gelangen. Bei nicht gar zu dünnen Schnitten sieht man durch jede Plasmaleiste eine Fibrille treten und bei Heben und Senken des Tubus in regelmäßigen Abständen darüber und darunter ebenfalls. An der der Subcutieula zugekehrten Peripherie der Rinde Isind es die Randfibrillen selbst bzw. ihre Endverzweigungen, die durchtreten. In instruktiver Weise ist das Verhalten aus Fig. 5 zu sehen, weitere Details und Variationen finden sich bei Apathy genau abgebildet. Diese Zwischenfibrillen erscheinen nun in regel- mäßigen Abständen mit Pünktchen besetzt, deren Bedeutung bei Be- I trachtung von Längsschnitten klar wird. Zwischen den contractilen j Platten laufen nämlich in der Längsrichtung ebensolche Fibrillen j durch die ganze Länge der Muskelfaser (s. Schema Fig. 19). Sie ! sind in parallelen Reihen von etwa sechs Stück in der Plasmaleiste hinter- einandergestellt, und ihre Querschnitte sind es, die als die Varikosi- täten der Zwischenfibrillen erscheinen. Auch hier verweise ich auf ! die zahlreichen Abbildungen Apäthys. Ich finde sehr häufig, wenn 88 R. Goldschmidt auch nicht konstant, daß die äußerste dieser Länssfihrillen wesentlich V > stärker ist als die übrigen ; Fig. 5 zeigt uns dieses Verhalten. | Wie verhalten sich nun die Längsfibrillen zu den queren Zwischen- •. i fibrillen? Nach Apäthv biegen die einen senkrecht in die andern | um, und da, wo sich solche Fibrillen kreuzen, werden sie durch etwas l Perifibrillärsubstanz verlötet, die Varikositäten. Nach meinen Beob- achtungen kann man sagen, daß sich in der Mitte der Plasmastreifen ein regelmäßiges Gitter von Fibrillen mit rechteckigen Maschen und ^ verdickten Knoten- bzw. Verlötungspunkten findet. An günstigen Längsschnitten durch die Zelle kann man es oft sehr hübsch sehen; in Fig. 1 ist ein Stück bei sehr starker Vergrößerung abgebildet. Daß dies Netz nicht etwa ein von einem plasmatischen Wabfenwerk vorgetäuschtes Trugbild ist, geht daraus hervor, daß es gelegentlich auf Längsschnitten von dem Messer herausgerissen wird. Eine solche herausgerissene Längsfibrille mit vier daranhängenden Zwischenfibrillen ist in Fig. 2 ahgebildet. Es ist nunmehr nur noch eine Art von Fibrillen zu erwähnen, die sich im Mark der Muskelspindel findet und die in Ap.vthys Prä- paraten nur vereinzelt sichtbar gewesen scheint. Sie scheinen in der Tat häufig so zart zu sein, daß sie sich schlecht färben. Im Quer- schnitt der Zelle sieht man gelegentlich Fibrillen das Mark der Spindel von contractiler Rinde zu gegenüberliegender Rinde quer oder schräg durchsetzen. Diese Querfibrillen erscheinen dann entweder als Verbindung von zwei gegenüberliegenden Zwischenfibrillen oder aber als Seitenäste der Randfibrillen. Besonders schön kann man sie nun an Längsschnitten sehen, die senkrecht zur Abplattung der Muskelspindel geführt sind. Ein Stück eines solchen Schnittes zeigt Fig. 10. Parallel zu der nur angedeuteten contractilen Rinde sieht man jederseits die Reihe der punktförmigen Querschnitte der Rand- fibrilleu. Und diese beiden Reihen werden in ziemlich regelmäßigen Abständen verbunden durch die Querfibrillen. Sie sind zum Teil außen verästelt und biegen entweder in die Randfibrillen um oder treten in die contractile Rinde ein, wo sie, wie schon erwähnt, in Zwischenfibrillen übergehen. d) Die Markbeutelfortsätze. Die Anordnung der Markbeutelfortsätze ist von Bütschli und Apathy auf das genaueste beschrieben worden. Es steht fest, daß nicht alle Fortsätze die Verbindung mit einem Längsnerven bewerk- stelligen, sondern teilweise eine Verbindung mit andern Muskelzellen Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 89 bewirken. Ich füge noch hinzu, daß auch von den Fortsätzen, die einfach oder verästelt an einer Längslinie inserieren, ein großer Teil nicht mit den Nervenfasern in Verbindung tritt (s. u.). Apäthy hat nun bereits geschildert, daß die Fibrillen des Markbeutels von diesen Fortsätzen herkommen, die sie ihrerseits von den Längsnerven er- halten, mit deren Neurofibrillen sie in Kontinuität sind. Alle Fibrillen des Markbeutels stammen daher; im Fortsatz liegen sie nahe dem Beutel zerstreut, weiter weg im Querschnittsbild in einem Kranz (röhrenförmiger Typus), ganz peripher als axiales Bündel. Ich habe nun schon oben gezeigt, daß durchaus nicht alle Fibrillen des Mark- beutels aus dem Fortsatz stammen. Auch in der Anordnung der Fi- brillen im Fortsatz finde ich größere Mannigfaltigkeit. Sie richtet sich völlig nach dem Volumen des Fortsatzes. In sehr dicken Fort- sätzen laufen die Fibrillen oft bis zur Peripherie dicht unter der äußeren Oberfläche, mittlere können auch ganz peripher Apathys röhrenförmigen Typus zeigen, dünnere oft schon central ein axiales Bündel, das bald seine Bündelnatur zeigt, bald einheitlich erscheint. Ganz schlanke Fortsätze können sogar ausschließlich eine zarte Fi- brille enthalten. Eine prinzipielle Bedeutung kommt aber dem nicht zu. Irgend ein Unterschied in der Fibrillierung zwischen den echten Nervenfortsätzen und andern ist nicht zu beobachten. e. Skelettfibrillen in den Epithelmuskelzellen des Oesophagus. Im Anschluß an die Schilderung der Körpermuskelzellen seien ein paar Bemerkungen noch gemacht über die entsprechenden Ele- mente in den Epithelmnskelzellen des Oesophagus, deren deutliche Darstellung mir erst neuerdings geglückt ist. Wegen des Baues dieser Zellen sei auf meine früheren Mitteilungen (1904) verwiesen. Der Verlauf der contractilen Substanz ist ein sehr einfacher. Die Muskel- fibrillen ziehen einfach radial in Bündeln von der äußern zur Innern Cuticula. (Auf dünnen Schnitten wird durch die zahlreichen durch- schnittenen Fasern ein Bild einer Querstreifung vorgetäuscht, Fig. 4, Taf. VI). Dementsprechend ist auch der Verlauf der Skelettfibrillen sehr einfach: Sie durchsetzen ebenfalls radial von Cuticula zu Cuti- cula die ganze Dicke der Oesophaguswand, alle Muskelbündel be- gleitend. Im Hauptteil ihres Verlaufs sind sie einfach unverästelt, in der Nähe der Cuticula spalten sie sich jedoch pinselförmig in zahlreiche feinste Fibrillen auf, die dicht nebeneinander an der Cu- ticula inserieren. Fig. 4 zeigt dies Verhalten an einem Stück einer 90 K. Goldschmidt solchen Zelle, nicht weit vom Kern, nach einem mit HsEMANXscher Flüssigkeit konservierten und mit Eisenhämatoxylin gefärbten Objekt. Wir werden später noch einmal auf dies Bild zurückkommen. 2. Die Skelettfibrillen außerhalb der Muskelfaser, a) Apathys Darstellung. Während meine Befände an den Fibrillen im Innern der Muskel- zelle im wesentlichen mit denen Ap.vthys übereinstimmen, weichen sie, was ihr Verhalten außerhalb der Zelle betrifft, durchaus von jenen ab, und zwar in einer Weise, die prinzipiell für die Auffassung des Gegenstandes entscheidend ist. Schon Rohde hatte gesehen, daß Fibrillen durch die contractile Rinde der Muskelzellen hindurch in die Subcuticula treten. Ap.vthy hat diesen Punkt näher verfolgt und kommt zu folgender Darstellung: »Anders verhalten sich die radiären Endverzweigungen der im Marke verlaufenden und sich verästelnden Fibrillen, kurz bezeichnet, die radiären Mittelfibrillen, auf der äußeren Kante der Muskelfaser. Hier sind sie meist etwas stärker als auf den Seiten ; sie passieren alle die Außengrenze der contrac- tilen Rinde, nachdem sie, wie es scheint, wenigstens eine Elementar- fibrille als longitudinale Zwischenfibrille rechtwinklig abgegeben haben. Sie begeben sich, bald in gerader Linie, radiär oder schräg, bald seitwärts umgebogen, in die Subcuticularschicht hinein, wo sie meist als deutliche Fibrillen eine Strecke weit zu verfolgen sind, um bald mit einer starken Circularfibrille der Subcutieula zu ver- schmelzen oder sich mit einer feineren Fibrille der Subcuticula zu vereinigen, welche dann ihrerseits mit mehreren gleichen Fibrillen vereinigt eine stärkere Subcutieularfaser zusammenstellen hilft. Ge- legentlich ist die aus der Rinde herausgetretene radiäre Zwischen- fibrille nicht weiter zu verfolgen, sie hört im Schnitt plötzlich auf; offenbar hat sie sich in diesem Fall, anstatt seitwärts, nach oben oder unten umgebogen und wurde durchschnitten. Oft sieht mau dagegen an einer Kante der Muskelfaser oder auch gleichzeitig an beiden die aus der Rinde heraus- getretenen radiären Mittelfibrillen, schräg nach außen gerichtet, konvergieren, sich zu einem konisch ausgezo- genen Bündel vereinigen, welehes sich zu einer stärkeren Faser verdichtet und sich als Circularfaser der Subcuti- cula fortsetzt.« Und weiterhin, nach einer Schilderung der Neuro- Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 91 fibrillen im (nervösen) Schlundring: ». . . Eine Anzahl der Primitiv- fihrillen der aus dem Schlundring herausgetretenen Bündel trennt sieh von den andern, hiegt zuvörderst nicht um, sondern geht durch den betreffenden Längswulst schon in der Höhe des Schlundrings i n die Subcuticula hinein. Meist vereinigen sich dann in der Suh- cuticula mehrere solche leitende Primitivfibrillen, biegen seitwärts um und bilden so eine dickere circuläre Subcuticularfaser« »Anderseits sah ich wiederholt, besonders im vorderen Körperteile, daß starke Subcuticularfasern, z. B. Circulärfasern, in einen der Seiten- wülste eintreteud, Ganglienzellen zugeteilt sind. In die Nähe der- selben angekommen, strahlten die sie bildenden feineren Primitiv- fibrillen, vielleicht schon die Elementarfibrillen, trichterförmig aus- einander, nahmen die Ganglienzellen in ihre Öffnung und umgaben sie ganz in der Weise, wie ich es bei Hirudineen wiederholt ge- schildert habe.« Wie kommen aber die so aus den Muskeln in die Subcuticirla übertretenden Fibrillen in die Muskeln hinein? »Eine Antwort auf diese Frage kann in verschiedener Weise gefunden werden. Eine besonders frappante Antwort geben Querschnitte des Körpers, welche gerade durch den Schlundring gehen. Hier legen sich, wie bekannt, die in derselben Höhe befindlichen Muskeln mit ihrem Markbeutel direkt an den Schlundring an. Etwas tiefer be- findliche Muskeln senden ihren (oder nicht selten zwei bzw. mehr) Markbeutelfortsatz heran« .... »Wieder andre, meist ganz schwache Primitivfibrillenbündel (d. h. Neurofibrillen des Schlundringes. K. G.) biegen direkt in einen dem Schlund- ring angelegten Markbeutel oder in einen Markbeutelfort- satz ein. Hier werden sie zu jenen Fibrillen, deren Ver- lauf wir nur bis in ihre Endästchen, welche die Mittel- fibrillen der Muskelrinde sind, geschildert haben.« ...»Auf die Tatsache, daß die ^larkbeutelfortsätze auch in tieferen Körper- gegenden leitende Primitivfihrillen den Muskeln zuführen und daß sie diese größtenteils von den Längsnerven der Medianwülste her be- kommen: will ich diesmal nach dem obigen nicht mehr näher eiu- gehen. Der Übergang der leitenden Primitivfibrillen jener Nerven in die Fibrillen der Markbeutelfortsätze, welche in ihren verjüngten Ab- schnitten ganz den Charakter der Nerven meines bündelförmigen Typus besitzen, um weiter gegen den Markbeutel zu mehr in den röhrenförmigen überzugehen, ist ebenfalls direkt nachzuweisen.« Apätht betrachtet also jene Fibrillen der Muskelzellen als lei- tende Primitivfibrillen, Neurofibrillen, die von den motorischen Nerven 92 E. Goldschmidt aus in die Muskelzellen eintreten, sie durchsetzen, um in nervöse Fibrillen der Subcuticula Uberzugeben, die dann zu den nervösen Ceutralorganen führen. Daß diese Vorstellungen sieb nicht mit den Tatsachen vereinbaren lassen, soll im folgenden naebgewiesen werden. b] Der Austritt in die Subcuticula. Betrachten wir zunächst das Verhalten der Radialfibrillen der Rinde, die direkt oder mit ihren Endverzweigungen zwischen den der Subcuticula anliegenden contractilen Platten durchtreten und so, wie es Apäthy schildert, in die Subcuticula eintreten. Wenn man diesen Durchtritt bei entsprechender Färbung auch in jedem Schnitt jeder Zelle sehen kann, so ist das weitere Verhalten der Fibrillen doch nur zu sehen, wenn sie längere Strecken im Schnitt verbleiben. Natürlich ist dies am ehesten möglich bei Benutzung nicht zu dünner Schnitte, nämlich 4 — 7 ix. Da kann man denn in der Tat das von Apathy beschriebene Verhalten bisweilen feststellen, nämlich den Übergang einer Fibrille in eine circuläre Subcuticularfaser. Bei der ungeheueren Masse derartiger Fasern in der Epidermis ist es aber ausgeschlossen, deren weiteres Schicksal zu verfolgen. Es fällt aber an meinen Präparaten auf, daß ein solcher Übergang in circulären Verlauf hauptsächlich bei den Muskelzellen vorkommt, die zu beiden Seiten einer Längslinie liegen. Besonders typisch ist er für Fasern, die den sublateralen Nerven benachbart liegen. An diesen Stellen liegt der Außenseite der Muskelzellen ein dichter Filz circulärer Subcuticularfasern an, und in ihn sieht man dann Fibrillen aus der Muskelzelle eintreten, wie es Fig. 18 illustriert. Dieser Filz von Fibrillen tritt aber in die Seitenlinie ein und geht hier kontinuierlich in das reichverflochtene System stützender Fibrillen dieses Organs über. Diese Befunde stimmen schon nicht zu der Annahme einer neurofibrillären Natur der Fibrillen; doch läßt sich daraus kein bin- dender Schluß ziehen. Wohl aber ist das der Fall, wenn wir das Verhalten der Fibrillen in der Subcuticula betrachten, wie es in meinen Präparaten als das typische, in jedem Schnitt zu beobach- tende erscheint. Die meisten der Fibrillen durchsetzen näm- lich geradenwegs schräg die Subcuticula, um an der Basal- schicht der Cuticula zu endigen, indem sie dort inserieren. Dieses Verhalten ist in meinen Präparaten so klar zu sehen, daß daran nicht der geringste Zweifel bestehen kann. In Fig. 14, 16, 17 habe ich einige solche Fälle unter genauer Einzeichuung nur der in Betracht kommenden Fibrillen nach Querschnitten gezeichnet. Den Das Skelett der Jluskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 93 einfachsten Fall, wie er allerdings auch am seltensten vorkoinmt, stellt Fig. 16 dar. Hier tritt eine Eandfibrille, ohne sichtbare Seiten- äste abzugeben, geradenwegs in die Subcuticula ein, durchsetzt sie in gerader Kicbtung, spaltet sich nach der Hälfte ihres Weges in vier dünne Aste auf, die auseinanderstrahlen und an der Basalschicht der Cuticula inserieren. Meistens aber durchsetzen diese Fibrillen die Cuticula nicht gerade, sondern schräg und werden deshalb häufig kürzer oder länger abgeschnitten. Wenn aber 'eine Fibrille bzw. ein Fibrillensystem vollständig im Schnitt liegt, so zeigt es mit abso- luter Sicherheit seine Kontinuität von der Muskelzelle bis zur Inser- tion an der Cuticula. Fig. 14 zeigt einen sehr schönen solchen Fall. Die schräg die Subcuticula durchsetzende Fibrille verbindet sich mit einem abgeschnittenen Teil eines andern Systems. Von den End- ästen sind vier bis zur Insertion an der Basalschicht der Cuticula zu verfolgen, und die Insertionsstelle ist durch feine Punkte, eine oft zu beobachtende Erscheinung, markiert. Bemerkenswert ist auch der in Fig. 17 abgebildete Fall. Hier splittern die Randfibrillen nach Durchtritt in die Subcuticula pinselförmig auf, und die meisten der feinen Fäserchen sind in dem dichten Filz der Subcuticularfibrillen nicht weiter zu verfolgen. Einzelne aber, und zwar sind es hier zu zwei Muskelzellen gehörige, gehen deutlich in das System einer dicken Fibrille über, die die Epidermis schräg durchsetzend mit ihren Endästen sich au die Cuticula befestigt. Die Beispiele dieser Art ließen sich beliebig vermehren, es sei aber nur noch eines gegeben, dessen Beweiskraft eine ganz besondere ist. Da ja die Randfibrillen in regel- mäßigen Abständen hintereinander (in der Längsrichtung der Zelle) in die Subcuticula hinaustreten (s. Fig. 19), so muß man auf gün- stigen Längsschnitten ja besonders klar ihr Schicksal feststelleu können. Das ist in der Tat in überraschender Weise der Fall. Fig. 8 gibt ein Stück eines solchen Längsschnittes wieder. Rechts ist die Basalschicht der Cuticula, dunkel ist die Subcuticula mit drei getrofi'enen Kernen wiedergegeben, links ist ein kleines Stück vom Längsschnitt einer Muskelzelle, und zwar sind unten bei tiefer Ein- stellung die Längsschnitte der contractilen Platten eingetragen, während im übrigen nur die Markschicht (unstrukturiert) mit ihren Fibrillen zu sehen ist. Hier sieht man nun also parallel hintereinander in annähernd gleichen Abständen die Randfibrillen verlaufen und bei der Dicke des Schnittes auch samt und sonders in die Subcuticula eintreten. Hier aber durchsetzen sie alle, oft zu mehreren dicke Fibrillen bildend, die Epidermis, um an der Cuti- 94 E. Goldschmidt cula zu inserieren. Noch ein kleiner Umstand verleiht diesem Bild erhöhte Beweiskraft. An der Grenze von Muskelzelle und Sub- cuticula erscheint das Gewebe der letzteren zu regelmäßigen feinen Zacken ausgezogen, und zwar markieren diese die Stellen, an denen die Fibrillen übertreten. Das Bild kommt dadurch zustande, daß die -Muskeltibrille schwach kontrahiert ist — der schwach wellige Ver- lauf aller Fibrillen in den Zellen beweist es — und die durch die Fibrillen fest mit der Zelle verbundene Subcuticula gezwungen wird, sich zu falten. Umgekehrt zeigt das aber auch, daß die Fibrillen es eben sind, die die Muskelzellen an der Subeuticula verankern. Aber auch au der Basalschicht der Cuticula sind solche Falten vor- handen, die die Insertionsstellen der Fibrillen kennzeichnen und allein hierdurch schon beweisen, daß es die Funktion der aus- tretendeu Fibrillen ist, die Insertion der Muskelzelle an der Cuticula zu bewirken. Da ja nur bei bestimmten Muskelzelleu des Vorder- und Hinterendes eine direkte Insertion der contractilen Platten an der Cuticula — die für den Hautmuskelschlauch physiologiseh das gleiche ist wie die Extremitätenknochen für die Arm- oder Beiu- muskeln — erfolgt, ist diese durch die Fibrillen vermittelte Insertion in der ganzen Längsausdehnung der von dem Angriffspunkt, der Cuticula, durch die Epidermis getrenn- ten Zelle ja auch eine physiologische Notwendigkeit. Da- mit ist aber auch einwandfrei bewiesen, daß die Fibrillen nichts mit Neurofibrillen im Sinne Apäthys zu tun haben. Zwei Punkte seien der Vollständigkeit halber noch kurz diesem Abschnitt angefügt. Au ihrem zugespitzten Ende erscheinen die Muskelzellen oft zwischen andre eingeschoben und dadurch von der Epidermis abgedräugt, mit der sie nur durch die luterstitialmembrau Zusammenhängen. An solchen Stellen kann man daun beobachten, daß die durch die Muskelrinde eintreteuden Fibrillen in der luter- stitialmembran zur Subcuticula verlaufen, so auch die Insertion der von der Epidermis abgedräugten Enden vermittelnd. In Fig. 17, Taf VIII ist eine besonders hübsche Stelle abgebildet. Zwischen die Querschnitte zweier in der Mitte getroffener Muskelzellen sind hinter- einander drei Querschnitte vom Ende von Fasern eingezwängt. Aus der Kinde der innersten Zelle (unten) treten nun zwei dicke Rand- fibrillen aus, die zu einer vereinigt in der Interstitialmembran nach außen zieht. Auf ihrem Weg nimmt sie dabei Zwischenfibrilleu von den benachbarten Muskelzellen auf. Im abgebildeteu Schnitt ist sie Das Skelett der Muskelzelle vou Ascaris nebst Bemerkungen usw. 95 dann zwischen den Muskeln in der Interstitialmembran abgeschnitten, der nächste Schnitt zeigt aber ihren Eintritt in die Subcuticula. Ein zweiter Punkt betrifft Quer- und Zwischenfibrillen, die die Interstitialmembran durchsetzend quer von einer Muskelzelle zur andern ziehen. Ap.vthy hat sie bereits beschrieben und abgebildet. Ich finde sie ebenfalls, sie scheinen aber nicht sehr häufig zu sein, falls nicht ihre Zartheit sie leicht übersehen läßt. c) Der Austritt an den Längslinien. Geht schon aus den eben geschilderten Tatsachen hervor, daß von einer nervösen Natur unsrer Fibrillen nicht die Rede sein kann, so zeigt auch ihr Verhalten im Bereich der nervenführenden Längs- linien, daß jene Annahme irrig ist. Ich habe schon oben erwähnt, daß nicht alle Markbeutelfortsätze, die an die Längslinien heran- treten, eine Innervierung vermitteln. An Schnittserien kann man sehr schön sehen, daß die Innervierungspunkte an den Nervenfasern, die durch Anschwellen der betreffenden Fasern sofort kenntlich werden, in Intervallen sich finden. Trotzdem verschmelzen aber auch in den Zwischenräumen Markbeutelfortsätze mit dem Gewebe der Längslinien, bleiben aber von den Nervenfasern stets durch eine Gewebsschicht getrennt. Es ist nun besonders instruktiv, das Verhalten der Fibrillen derartiger Markbeutelfortsätze zu betrachten, die ja in der gleichen Weise fibrilliert sind wie die echten Innerviernngsfortsätze. Beson- ders schöne Präparate besitze ich von der Rücken- und der Sub- laterallinie. AVie die Orientierungsskizze Fig. 12 zeigt, springt die Rückenliuie flaschenförmig zwischen die Muskeln vor. Außen ist ihr der Querschnitt des Rückennerven eingelagert, der an dieser Stelle des Körpers aus 17 verschieden starken Nervenfasern zusammen- gesetzt ist. Bei der Chromhämatoxylinmethode erscheint das Ge- webe der Seitenlinie dunkel, und aus ihm leuchten grau die schwach tingierten Querschnitte der Nerven heraus. Die tadellose Konser- vierung geht aus der völlig ungeschrumpften Beschaffenheit der Fasern hervor; was das besagen will, kann nur würdigen, wer mit der Histologie der Nematoden gearbeitet hat. Nach unten sieht man die Markbeutelfortsätze einer ganzen Anzahl von Muskelzellen an die Rückenlinie herantreten. Es fällt nun bei schwacher Ver- größerung auf, daß die Rückenlinie in ihrer ganzen Ausdehnung durchsetzt wird vou zwei Fibrillenbüudelu, die den Nerven umfassen und in den freien Rand der Rückenliuie umbiegen. An der schmalen Basis der Rückenlinie kommen sie nahe zusammen und strahlen dann 96 K. Goldschmidt nach außen, sich in ihre einzelnen Fibrillen auflösend, in die Sith- cuticula aus, um unter pinselförmiger Aufsplitterung an der Cuticula zu inserieren. Schon bei schwaeher Vergrößerung gewinnt man den Eindruck, daß die in den Muskelfortsätzeu enthaltenen Fibrillen direkt in dies stützende FasersA'stem der Rückenlinie übergehen, ein Eindruck, der bei Untersuchung mit starken Systemen zur Gewißheit wird. Fig. 15a, Taf. VIII stellt bei starker Vergrößerung (umgekehrt orientiert!) den Rand der Rückenlinie mit einigen Markbeutelfort- sätzen dar. Der direkte Übergang der Fibrillen des einen Gabel- astes an den Nervenfasern vorbei in die Fibrillen der Rückenlinie ist augenfällig. Daneben liegen die Schrägschnitte andrer Fortsätze, in allen ihr Fibrillenbündel. B und C zeigen zwei folgende Schnitte der gleichen Serie, in denen für vier weitere Fortsätze das gleiche Verhalten zu konstatieren ist. Da die besprochenen Fibrillen tief- schwarz gefärbt sind, in den Nervenfasern aber eine Neurofibrillen- färbung nicht eingetreten ist, hätte ein Übergang in die hellen Nerven- fasern auf den ersten Blick hervorleuchten müssen. Was hier für den Dorsalnerven nachgewiesen wurde, läßt sich aber ebenso auch am Sublateralnerv zeigen, wie Fig. 7 demonstrieren soll. Auch hier ist eine Nichtinnervationsstelle ausgewählt; der Schnitt zeigt eine einzige Nervenfaser (die von den andern etwas abseits liegt) in der leichten Erhebung des Sublateralwulstes sowie die Längs- und Querschnitte zahlreicher Markbeutelfortsätze. Nur in den drei längsgeschnittenen sind die Fibrillen eingezeichnet. Der einzige Unterschied gegen die Rüekenlinie besteht darin, daß die in das Subcuticulargewebe übergetretenen Fibrillen sich mit einer circulär angeordneten Fibrillenmasse vereinigen, von der auch die Nerven- fasern umgreifende Züge abgehen. Daß auch in allen folgenden Schnitten sich die Übertrittsstellen der Fibrillen der hierabgeschuittenen Fortsätze finden, brauche ich wohl nicht besonders zu versichern. Nach all dem ist es natürlich nicht zu erwarten, daß an Inner- vierungsstellen das Verhalten ein andres ist. In der Tat läßt sich leicht zeigen, daß hier in der Nähe der Nerven die Fibrillen auf die Oberfläche des Fortsatzes treten und, während letzterer mit der Nerven- faser verschmilzt, in das umgebende Gewebe ausstrahlen (was bereits K. C. Schneider vermutete). Auch am Schlundring, wo die Mark- beutel direkt zur Innervierung herantreten, liegt es nicht anders. Hier treten die Fibrillen in die Scheide des Ringes über, die von Fibrillen durchzogen wird, die im Neurofibrillenpräparat den echten Neurofibrillen so gleichen, daß sie leicht verwechselt werden können. Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 97 \ Kurz, das Verhalten der Fibrillen des Markbeutelfort- satzes bei ihrem Austritte beweist ebenso wie das ent- sprechende derer der contractilen Rinde, daB sie mit Kervenleitung nichts zu tun haben, vielmehr die feste Verankerung der Fortsätze an den Längslinien bzw. Nerven bewirken. Damit ist wohl die neurofibrilläre Natur jener Gebilde im Sinne von nervösen, reizleitenden Organellen, definitiv abgetan. Wie konnte aber der Entdecker und genaueste Kenner der Neurofibrillen einer solchen Verwechslung unterliegen? Wäre es nicht vielleicht möglich, daß Ap.vthy doch durchaus konsequent die Schlüsse aus seinen Beobachtungen zog, daß aber hier der Punkt liegt, von dem aus die ganze Neurofibrillenlehre kritisch betrachtet werden muß? Die Antwort darauf wird der demnächst erscheinende 3. Teil meiner Untersuchungen über das Ascrtm-Nervensystem geben. 3. Die Skelettfibrillen und das Koltzoffsche Prinzip. Im Jahre 1906 veröffentlichte N. K. Koltzoff seine an Beob- achtungen wie Ideen gleich reichen Studien über die Gestalt der Zelle. Der aus seinen Befunden, Experimenten wie zellphysikalischen Überlegungen hervorgegangene Gedankengang, der im folgenden zu- nächst kurz skizziert sei, scheint mir das Wichtigste zu sein, was die Erforschung der Zelle, abgesehen von den Kernproblemen, in neuster Zeit gefördert hat, und ich möchte deshalb den fruchtbaren Gedankengang des russischen Kollegen kurz als das KoLxzoFFSche Prinzip bezeichnen. Koltzoff geht von der Tatsache aus, daß das Protoplasma eine Flüssigkeit ist, somit sein Gleichgewichtszustand die Kugelform ist. Nun gibt es aber Zellen, die in freiem Zustand, d. h. unabhängig von äußerem Druck oder dgl. eine von der Kugel- form abweichende Gestalt besitzen. Sie ist physikalisch nur möglich, wenn die Zelle ein aus festen, elastischen Elementen bestehendes Skelett besitzt, das auf die flüssige Zellsubstanz ebenso einwirkt wie die Drahtgestelle bei den bekannten Plateau sehen Tropfen- figuren, und das bei Deformation nach Aufhören des deformierenden Faktors wieder zu seiner Ruhegestalt zurückkehrt. Ein solches Skelett wurde dann auch vor allem für die Spermien der verschiedensten Tierklassen nachgewiesen und durch Plasmolyseexperimente in seiner ^ Bedeutung erkannt. Die nächste Konsequenz, die Koltzoff aus diesen Beobachtungen zieht, ist die, daß Zellen, die eine geord- nete Bewegung ausführen — Gurwitsch (1904) hatte selbständig Archiv f. Zellforschung. IV. 7 98 R. Goldschinidt ähnliche Schlullfolgerungeu ans seinen kritischen Erwägungen ab- geleitet — , ebenfalls ein formbestimmendes elastisches Skelett be- sitzen müssen. Vor allem gilt das natürlich für die Muskelzelle, und in der Tat gibt es nichts zwingenderes als diesen so einfaehen Ge- dankengang. Koltzoffs Postulat deckt sich da natürlich mit der Annahme eines »elastischen Faktors« seitens der Muskelphysiologie. Koltzoff versucht dann auch für die Zellen mit geordneter Be- wegung solche Skelettelemente aufzuzeigen; hier können wir aller- dings nicht mit ihm übereinstimmen, wie wir später zeigen werden. Betrachten wir nun im Lichte des Koltzoff sehen Prinzips diese unsere Befunde an der Ascam-Muskelzelle, so ist es ohne weiteres klar, daß in dem System von Fibrillen, die die Zelle in so bestimmter Regelmäßigkeit durchsetzen, nichts andres zu sehen ist als das elastische Innenskelett der Zelle, das nach Aufhören der Kontraktion die Zelle zwingt, zu ihrer Ausgangsform zurückzukehren, die morphologische Grundlage der inneren Elastizität des Muskels. Die ela- stische Beschaffenheit — natürlich physikalisch gesprochen, nicht chemisch im Sinne von Elastin — der Fibrillen geht ohne weiteres aus der Betrachtung der gestreckten und kontrahierten Muskelzelle hervor. Während die contractilen Muskelfibrillen in beiden Zuständen stets gestreckt verlaufen, also verkürzbar sind, sind die Skelett- fibrillen, wie ihre Funktion erfordert, in ihrer Länge konstant, und dementsprechend verlaufen sie in der kontrahierten Zelle geschlängelt. Ich glaube aber, daß es auch gar keines ausführlichen Beweises für die zellbiologische Bedeutung des Fibrillensystems als inneres elasti- sches Skelett der Muskelzelle bedarf; ein Blick auf die Gesamtheit der Befunde zwingt diese Interpretation geradezu auf. Man betrachte die schematisierte Figur 19, die einen Ausschnitt aus einer Muskel- zelle darstellt, die in der Mitte des Markbeutels halbiert ist, so daß man oben eine Querschnittsfläche vor sich hat; außerdem ist aus der Seitenwand der Zelle ein Fenster von der Breite der contractilen Rinde ausgeschnitten gedacht. So im Zusammenhang betrachtet er- kennt man, daß das Fibrillensystem in seiner Anordnung in voll- kommenster Weise den Anforderungen an ein die Beständigkeit der Form garantierendes Gerüst genügt: Die radiär auf den Kern orien- tierten und hier ineinander verschränkten Strebestützen , die der Kompression des Markbeutelinhalts entgegenarbeiten, die parallelen Randfibrillen, die die Markbeutelwand wie Haltebänder versteifen und gemeinsam mit den Quersprossen der Querfibrillen das Mark Das Skelett der Mtiskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 99 der Spindel gegen die Kompression seitens der contractilen Rinde schützen, das besonders gefestigte Gitterwerk in den plasmatischen Zwischenscheiben der Rinde, das nach Aiifhören der seinen Wider- stand überwindenden Kontraktion eine energische Streckung der con- tractilen Platte bewirken muß! Ich glaube, daß eine den vorhan- denen mechanischen Bedürfnissen besser entsprechende Konstruktion kaum gefunden werden kann und daß hier innerhalb der Zelle ein mechanisches System vorliegt, das an Zweckmäßigkeit wohl nicht dem von Roux (1895) in seiner berühmten Abhandlung analysierten Bau der Delphinflosse nachsteht. Die weiteren Funktionen, die unser Zellskelett auch noch außerhalb der Zelle erfüllt, sind natür- lich Besonderheiten, die durch die speziellen Verhältnisse des Objekts bedingt sind: Die Insertion an der Cuticula durch die mechanischen Bedürfnisse des Hautmuskelschlauchs, das Verhalten in und außer- halb der Markbeutelfortsätze durch die Eigenart der Innervierung, das Übertreten von einer Zelle in die andre durch das fast voll- ständige Fehlen des sonst die Muskelzellen zusammenfassenden Binde- gewebes. Koltzopf hat bereits den Versuch gemacht, wenn auch mehr andeutungsweise, seinen Gedankengang auf die verschiedenen Arten contractiler Elemente auszudehnen. Es ist ja auch selbstverständlich, daß, wenn das Prinzip richtig ist, für alle contractilen Elemente die entsprechenden Skelettstrukturen nachgewiesen werden müssen, so wie es hier für Ascaris geschah. Wie Koltzopf speziell für die Muskelzellen es sich vorstellt, scheint mir allerdings nicht richtig zu sein. Er sucht nämlich die Skelettelemente, wenigstens vielfach, in den Fibrillen, die man bisher für den Sitz der Kontraktion hielt. Ich glaube, daß dieser Weg nicht gangbar ist, daß vielmehr in der über- wiegenden Mehrzahl der Fälle das, was man allgemein als contrac- tile Fibrillen in den Muskelzellen betrachtet, es auch wirklich sind. Die Skelettfibrillen aber muß man zwischen diesen suchen, in einer Anordnnng, die wohl stets analog den Verhältnissen bei Ascaris ist. Ganz leicht wird das allerdings nicht sein, denn gerade diese feinsten Fibrillen zeichnen sich dadurch aus, daß sie nur mit besonders sub- tilen Methoden oder durch zufällige Imprägnationen darstellbar sind. Trotzdem glaube ich, daß auch schon jetzt einige Anhaltspunkte für ihr Vorhandensein vorliegen, und will deshalb zum Schluß dieses Abschnittes noch kurz einige Beispiele anführen, die ich, und wohl sicher mit Recht, für die Illustration des gleichen Prinzips in An- spruch nehme. 7* 100 R. Goldscbmiclt Am klarsten liegt das Prinzip wohl für das einfache contractile Plasma der Protozoenzelle wie der Flimmerelemente. Hier kann der Nachweis der elastischen Skelettfibrillen wohl als allgemein erbracht angesehen werden. Nähere Erörterungen darüber finden sich bei Koltzoff für die Spermiengeißeln, bei Gulüscumidt (1907) für die Protistengeißeln , bei Ehrhard ^1910) für die Flimmerzellen , bei Prowazek (1909) für den Randfaden undulierender Membranen und ähnliche Strukturen. Koltzoff weist auf ein Spiralband der Euglenen hin, und man geht wohl nicht fehl, wenn man die sogenannten Myo- neme der Gregarinen ebenfalls hierher rechnet. Dagegen kann ich Koltzoff nicht zustimmen, wenn er die Myoneme der Infusorien als Skelettfäden in Anspruch nimmt, liier haben wir vielmehr zum erstenmal echte Muskelfibrilleu vor uus, deren verschiedene Kon- traktionszustände leicht zu beobachten sind. Aber es fehlt auch nicht an echten Skelettfibrillen. Neresheimer (1903) entdeckte bei Stentor ein merkwürdiges Fibrillensystem, welches im wesentlichen die gleiche Anordnung hat wie die Myoneme. Neresheimer hielt es für am wahrscheinlichsten, daß hier nervöse Elemente vorliegen, und bezeichnet sie als Neurophane. Schröder (190G) widersprach Neres- heimers Schilderung und leugnete die Existenz dieser Gebilde. Zweifellos mit Unrecht, da ich seihst an Neresheimers Präparaten mich von der Richtigkeit seiner Darstellung sowohl bei Stentor wie bei Spirostomiwi überzeugte. Neuerdings sind übrigens die gleichen Strukturen bei einem andern sehr contractilen Infusor, Trachelocerca, von Lebedew (1908) nachgewiesen worden. Auch hier konnte ich mich selbst von der Richtigkeit der Darstellung überzeugen. Es kann nun, glaube ich, kein Zweifel darüber bestehen, daß diese Neuro- phane die elastischen Antagonisten der Myoneme sind, ein Zellskelett darstelleu, wie es das KoLTZOFFSche Prinzip erfordert. Vielleicht könnten für die Infusorien auch noch manche von den Strukturen namhaft gemacht werden, die Prow'azek (1903) als fibrilläre Diffe- renzierungen beschrieb. Für die Metazoeuzelle sind die Erfahrungen allerdings noch sehr geringe. Im Zusammenhang mit der Kontraktion nahestehenden Plasmabewegungeu lassen sich allerdings Skelettstrukturen jetzt schon in vielen Fällen aufzeigen. Abgesehen von den Achsenfäden der Cilien sind da vor allem zu nennen die sog. Strahlungen in ruhen- den Zellen, die den Strahlungen hei der Zellteilung zwar wohl physikalisch gleichwertig sind (Gelbildung im Zusammenhang mit dem Ceutrosom), aber sonst nichts mit »Teilungsorganen« zu tun Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 101 I haben. Die Strahlungen der Leukocyten sind eben nichts andres f als die festen Achsen der Protozoenaxopodien, die ja auch auf ein II Centralkorn orientiert sein können (Heliozoen, Schaudisx), oder für j jedes Pseudopod neu gebildet werden Mastigamoeben, Goldschmidt), Wie sich diese Strahlen zu den Pseudopodien bei Leukocyten nach Ii Achsenfadenart verhalten, zeigen besonders schön die neuen Studien von Joseph (1909). Wo man solche Strahlenfiguren in ruhenden Zellen [ findet, dürfte es leicht sein, den Zusammenhang mit Plasmabewegungen t festzustellen. Es erscheint so z. B. durchaus begreiflich, daß gerade [ den Pigmentzellen ein besonders schönes solches Skelett zukommt, f das als feste Gleitbahnen für die Plasmaströmungen funktioniert (s. Franz [1908]). Es wäre interessant, diese Frage weiter zu ver- i folgen und die Beziehungen zu den Strahlungserscheinungen bei der ' Zellteilung zu erörtern. Wie ich sie mir vorstelle, ist aus dem Vorher- gehenden ja leicht abzuleiten, ein näheres Eingehen muß ich mir i aber hier versagen, um nicht zu weit vom eigentlichen Gegenstand abzukommen. Für die echten Muskelzellen ist das Skelett aber noch lange nicht genügend festgestellt. Ich glaube aber im Gegensatz zu Koltzoff, daß es stets unabhängig von den contractilen Myofibrillen nachgewiesen werden wird. Von mir bekannten Angaben möchte ich vor der Hand nur die von Barfurth (1891) entdeckten und von Heidenhain (1901) so benannten Grenzfibrillen der glatten Muskel- zellen der Wirbeltiere in Anspruch nehmen und für quergestreifte Muskelzellen vor allem die merkwürdigen Xetzstrukturen, die Veratti (1902) zuerst beschrieb. Diese Andeutungen mögen genügen ; es liegt hier sicher noch ein weites Arbeitsfeld vor. 4. Skelettfibrillen und Chromidialapparat. In meiner im Jahre 1904 erschienenen Arbeit über den Chro- midialapparat lebhaft funktionierender Gewebezellen habe ich den Versuch unternommen, eine Anzahl von Tatsachen der Zellbiologie unter einheitlichem Gesichtspunkt aufzufassen und als Ausdruck einer größeren Gesetzmäßigkeit verständlich zu machen. Ich ging dabei hauptsächlich von Befunden an denselben Muskelzellen von Ascaris aus, die auch in diesem Aufsatz behandelt werden. In neuerer Zeit hat sich nun Ve.jdovsky (1907) mit diesen letzteren Befunden kritisch beschäftigt und glaubt sie in andrer Weise deuten zu können. Seinen Argumentationen, die bereits bei Dobell (1909) An- 102 1\. Goldschmidt klaug gefuudeu habeu, möchte ich hier eutgegentreten. Vejdovsky geht aus von der Auschauuug, daß die verschiedenen in wachsenden Ei- zellen Vorgefundenen Strukturen, wie Archoplasmaschleifen usw., Reste von primären Sphärenstrahlen darstellen. (Daß diese Anschauung sich ebensowenig wie bei den vielen andren bekannten Objekten aus der Ovogenese der Oligochaeten ableiten läßt, wird von andrer Seite gezeigt werden.) Daher glaubt er auch Strukturen von Ge- webszellen, die eine Art von Centrierung um den Kern aufweisen, in gleichem Sinne deuten zu müssen. Er findet nun in den Muskel- zellen von Ascaris ensicaudata ein System von geradlinig und radiär ausgespannten Fibrillen, die als Skelett der Zelle aufzufassen sind. Da ihre Anordnung eine gewisse Ähnlichkeit mit der meines Chro- midialapparates hat, so glaubt Vejdovsky, daß die beiden Strukturen identisch seien. Das Bild des Chromidialapparates sei ein Artefakt, hervorgerufen durch schlechte Fixierung bzw. durch die starke Ver- kürzung bei dem von mir verwandten Tetanisieren. Ich hatte zwar im einzelnen gezeigt, daß der Chromidialapparat von jenem Stütz- fibrillensystem unabhängig neben ihm existiert, Vejdovsky vermißt aber Abbildungen, die beides nebeneinander zeigen. Ich muß daher jetzt zeigen, daß das oben geschilderte Fibrillensystem vom Chro- midialapparat unabhängig ist, .letzterer nicht ein Artefakt von Sphären- strahlen darstellt und daß meine früheren Interpretationen zu Recht bestehen. Zunächst die Frage des Artefakts. Ich kann versichern, daß meine Präparate nicht nur gut, sondern teilweise hervorragend fixiert sind und die feinsten Stukturelemente aller Organsysteme in der schönsten Erhaltung zeigen. Ich habe seit jener Zeit hunderte von Serien durch Teile von Ascaris angefertigt, sie haben mir immer wieder das gleiche gezeigt. In der Allgemeinheit ist der Einwurf des Artefakts gänzlich unhaltbar. In seiner speziellen Ausführung hat er allerdings zunächst etwas Bestechendes an sich. Vejdovsky meint, daß durch gewaltsame Kontraktionen die Skelettfihrillen zer- rissen seien und so das Bild der isolierten Chromidialfäden zu er- klären sei. Die Vermehrung der Fäden bei Tetanus sei nur eine scheinbare, indem durch die starke Kontraktion die Fäden inein- andergeschoben wurden. Diese Einwände hätten sich allerdings schon leicht auf Grund der Angaben meiner ursprünglichen Arbeit widerlegen lassen. Abgesehen davon, daß ich das Bild des Chro- midialapparats an nicht kontrahierten, ja sogar gestreckten Zellen stets in gleicher Weise finde, ferner verschiedene Stadien seiner Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 103 Ausbildung, wurde die Vermehrung der Fäden nicht nur durch Te- tanus erzielt, sondern auch durch intensive Arbeit nach Alkohol- reizung, wobei irgend eine Verkürzung des Tieres ja nicht eintritt. Sodann, selbst wenn die Erklärung für die anfängliche Zunahme zutreffend wäre, wie kann sie erklären, daß bei dauernder Rei- zung bei sonst durchaus lebensfähigen Tieren die Strukturen völlig verschwinden? Allein, dieses Ergebnis des Experiments genügt schon, um Vejdovskys Auffassung zu widerlegen. Besonders klar wird aber ihre Unhaltbarkeit, wenn wir die Verhältnisse im Oesophagus in Betracht ziehen, auf die ich mich vorwiegend stützte. Der Oeso- phagus ist ja überhaupt nicht in der Längsrichtung con- tra etil; daß er in der radiären Richtung in meinen Objekten nicht kontrahiert ist, zeigt ein Blick auf Fig. 1, Tafel I meiner Arbeit von 1904, Ve.jdovskys Einwurf ist hier also gänzlich unmöglich. Hier an den Oesophaguszellen läßt sich aber auch nach den verschiedenen Richtungen hin die vollständige Verschiedenheit von Skelett und Chromidialapparat demonstrieren. Ein Skelett muß natürlich überall zwischen der Muskulatur vorhanden sein, während ich für den Chro- midialapparat ausführlich beschrieb, wie er sich nur in der iSiähe des Kerns befindet. Damals besaß ich keine schönen Bilder von den Skelettfibrillen in den Oesophaguszellen, in dieser Arbeit sind sie aber ausführlich beschrieben, und da springt ihre völlige Verschieden- heit vom Chromidialapparat deutlich in die Augen. Abgesehen von den gleich zu besprechenden Strukturunterschieden zeigt sich da die prinzipielle Differenz in mehreren Punkten. Wie früher beschrieben, finden sich die Chromidialstränge nur in der Plasmaansammlung um den Kern und in den nächstliegenden Partien, während die Skelett- fibrillen sämtliche Muskelbüudel begleiten, auch die in der Nähe des Kerns gelegenen, zwischen denen auch Chromidialfäden verlaufen. Ihrer Funktion entsprechend inserieren die Skelettfibrillen, wie oben geschildert, beiderseits an der Cuticula, von dem Chromidialapparat wurde aber früher ausführlich geschildert, daß seine Fäden stets unter der Cuticula umbiegen und nie dort inserieren. Auch tinktorielle Verschiedenheiten sind vorhanden, wenn ich auch selbst Färbungs- differenzen für morphologische Vergleiche für irrelevant halte. Es ist aber doch bemerkenswert, daß man mit allen möglichen Methoden den Chromidialapparat zeigen kann, während die Skelettfibrillen voll- ständig ungefärbt bleiben und eine besondere Technik erfordern. Sind letztere gefärbt, dann ist es allerdings auch der Chromidial- apparat, eine Verwechslung aber ausgeschlossen, wie ein Blick auf 104 E. Goldschraidt Fig. 4, Tafel YI lehrt, die Skelettfibrilleu und Chromidialapparat im gleichen Bild zeigt. Aber auch in ihrer Struktur zeigen Chromidialfäden und Skelett- fibrillen eine prinzipielle Differenz. Letztere sind stets haarscharf ge- zogene, homogene Fibrillen oder, wenn sie stärker sind, Fibrillen- biindel. Es ist dies auch schon daraus klar, daß Apathy sie als Neurofibrillen in Anspruch nahm, was er bei andrer Struktur sicher nicht getan hätte. Anders die Chromidialfäden. Ich habe früher aus- führlich geschildert, wie ihre Struktur in verschiedenen Zuständen wechseln kann, wie dickere Fäden meist wundervoll vacuolisiert er- scheinen, eine körnige Grundsubstanz besitzen und in keiner Weise fibrillär strukturiert sind. Ich habe das gleiche hundertfach wieder- gefunden und besonders schöne Bilder der Vacuolisation in vielen tadellos fixierten Präparaten. Um Vejdovskys Desiderat zu erfüllen, sei nun auch ein Bild gegeben, das zeigt, wie Skelettfibrillen und Chro- midialapparat in der gleichen Zelle so ganz verschiedenartig aussehen, und zwar wähle ich eine große Körpermuskelzelle von »tegalocephala, in denen der Chromidialapparat viel seltener aufzufiuden ist als in den früher von mir behandelten Zellarten (s. auch Fig. 4 vom Oesophagus). In Fig. 6, Taf. VI ist mit möglichster Genauigkeit ein Stück aus dem Markbeutelplasma einer solchen Zelle bei starker Vergrößerung dar- gestellt. Das Skelett dieser Zelle entspricht genau dem in dieser Arbeit geschilderten. Eine der radiären Markbeutelfibrillen läuft senk- recht durch das abgebildete Stück des protoplasmatischen Waben- werks, im Präparat genau so haarscharf und schwarz (richtiger blau- schwarz) gefärbt wie in der Abbildung. Die Zelle besitzt einen Chro- midialapparat, der weniger aus gewundenen Fäden als einem Netz zusammenhängender wurstförmiger Schollen besteht. Von ihnen liegen eine Anzahl mit der für dicke Teile des Chromidialapparats charak- teristischen vacuolisierten Struktur im Bild. Ich glaube, es bedarf keiner besonderen Versicherung, daß diese beiden Strukturen unab- hängig voneinander sind. Daß die gleiche Unabhängigkeit aber aueh für meine früheren Objekte besteht, sei außer dem Oesophagusbild (Fig. 4) auch noch durch nebenstehende Textfig. A erläutert. Sie stellt dasselbe Bild dar, das in meiner Arbeit von 1904 als Fig. 21 repro- duziert ist. Ich erwähnte damals, daß die Skelettfibrillen bei jener Färbung auch sichtbar sind, sich aber nur blaß vom Untergrund ab- heben. Ich habe sie nun, so gut es möglieh war, nach dem gleichen, völlig unveränderten Präparat eingezeichnet, und zwar um die Re- produktion zu ermöglichen, schwarz. (In AVirklichkeit sind sie, wie Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 105 erwähnt, blaß.) Sie verhalten sich, wie die Abbildung zeigt, ebenso wie die in dieser Arbeit beschriebenen Skelettfibrillen und haben mit dem prachtvollen Chromidialapparat dieser Zelle nicht das geringste Textfig. A. Teil des Plasma einer Riesenmuslcelztlle ans dem Hinterende von Asran's mit Chromidialapparat und Skelettfihrillen. gemein. Ich glaube, daß auf Grund dieser Daten Vejdovskys Ein- wände als widerlegt betrachtet werden können, und da sein Versuch, auch auf die Darmzellen von Ascaris die gleichen Argumente anzu- wenden, durch die Unterf5uchungen von Ehrlich (1909; als nicht durchführbar erwiesen wurde, glaube ich, daß meine Untersuchungen 106 R. Goldschmidt 1 über deu Chromidiulapparat der Ascaris-L&WQ iuiuier noch auf guter Basis stehen. Auf eine Kritik der Anschauungen, die Ve.jdov.sky au Stelle der Lehre vom Chromidialapparat setzen möchte, seine Lehre von deu Sphären, möchte ich hier nicht eingeheu, da es zu weit vom Gegen- stand abführen würde. Nur darauf möchte ich hinweisen, daß an der Stelle, wo jener, mein Gedaukengaiig seine Feuerprohe bestehen muß, bei den Geschlechts-Embryonal- und Drüseuzelleu, seine Eichtig- keit sich immer mehr erweist. Die Lehre vom Chromidial- apparat lebhaft funktionierender Gewebszellen besagt ganz allgemein, daß alle lebhaften Stoffwechselvorgänge sowohl wie formativen Tätigkeiten der Zelle eingeleitet werden durch Austritt von Kernchromatin ins Plasma, wo dann das Chromatin entweder direkt durch chemische Um- wandlung oder indirekt durch Lieferung der bei seinem Zerfall freiwerdeuden Energie den betreffenden Stoff- wechsel- oder formativen Vorgang ermöglicht*. Also jede Herstellung von spezifischen Zellprodukten, wie Drüsensekret, Eidotter, Pigment, Materialien zur Bildung von Skelett-Myo-Neurofibrillen, ist in dieser oder jener Weise auf eine Chromidienbilduug zurückzuführen. Eine selbstverständliche Folge dieser Anschauung ist, daß die Chro- midieu nur direkt nach ihrem Austritt Chromatiu darstellen, nachher aber je nach ihrer Funktion gründlichere oder geringere chemische Umwandlungen und Abbau erfahren. Für die vergleichend morpholo- gische Betrachtung ist die sekundäre cbemische Beschaffenheit gleich- gültig; ist die ursprüngliche Herkunft aus Kerumatrial gesichert, so hindert eine verschiedenartige chemische Beschaffenheit nicht im ge- ringsten, unter dem vergleichend-morphologischen Begriff des Chro- midialapparates alle jene von mir früher benannten Strukturelemente zu betrachten. Damit wäre aber eine große Vereinfachung der Zell- biologie gewonnen, trotz des mannigfachen Ausdrucks, in dem sich die Gesetzmäßigkeit manifestiert. Betrachtet mau objektiv die zahlreichen Tatsachen, die ich in meiner Arbeit von 1904 anführte, sowie das große neu hinzu- 1 Vgl. dazu folgenden Satz von Tower 1906 , der den morphologischen Gegnern der Chroinidienlehre zu denken geben sollte: »Froin the investigations in ithysiological cheinistry it is rapidly becoming more and luore certain, that all orgauic products of the body are directly or indirectly the i)rodnct of the Chemical activity of the nuclear material. At the present time there are known a great variety of purely Chemical processes and products originatiug from the chromatin. . .« Das Skelett der Miiskelzelle vou Ascaris nebst Bemerkungen usw. 107 gekommene Material, so kann mau sich der Anschauung unmöglich verschließen, daß jener Gedankengang das Richtige trift’t. Ganz ab- sehen kann ich von Drüseuzellen. Für sie kann niemand mehr be- zweifeln, daß der Chromidienaustritt die Sekretbildungen einleitet, mögen die Details ihrer Anteilnahme beim Aufbau der charakteristi- schen funktionellen Strukturen, wie Basallilamente usw., noch so strittig sein. Maziaeski (1910) hat in seiner demnächst erscheinenden gründ- lichen Arbeit die Literatur darüber so erschöpfend behandelt und selbst so überwältigendes Material beigebracht, daß ich selbst nicht weiter darauf einzugehen brauche. Überdies wird bald vou andrer Seite Wei- teres darüber mitgeteilt werden. Auch in bezug auf die Pigmentbildung kann ich auf die schönen Untersuchungen von Meirowsky (1908) hin- weisen, wo auch die weitere Literatur zu finden ist. Für eine merk- würdige Form der Drüsensekretion, die Xesselkapselbildung, ist eben- falls die Richtigkeit der Chromidienlehre unabhängig voneinander von Wassilieff (1907) und Moroff (1909) gezeigt worden. Das Haupt- interesse aber heftet sich an die Ergebnisse der Mitochondrienforschung. Man kann es wohl als gesichert betrachten, daß überall da, wo die Zelle formative Leistungen zu erfüllen hat, die Mitochondrieu aufzutreten beginnen. Die Ausbildung des spezifischen Zellskeletts der Sperma- tozoen geht von den Mitochondrieu aus, wie Koltzoff (1906, 1908) vor allem nachwies. Das gleiche gilt für Myofibrillen und Xeuro- fibrillen nach den Untersuchungen von Meves (1908) und Düesberg (1910). Die Allgemeiugültigkeit der Chromidienlehre hängt daher zu recht großem Teil vom Nachweis ab, daß die Mitochondrieu, Chon- driokonten usw. aus Chromidieu hervorgeheu — wohlverstanden, nicht Chromidien sind — , somit zum Begriff des Chromidialapparats gehören. Ich erachte diesen Beweis für vollständig erbracht. Zwar liegen viel mehr negative als positive Befunde in dieser Beziehung vor; aber man möge sich doch einmal darüber klar werden, daß niemals negative Befunde positive widerlegen können. Der Austritt der Chromidien ist jedenfalls ein osmotischer Vorgang, und es ist deshalb sicher nicht leicht, ihn in jedem einzelnen Fall sichtbar zu machen. Bei manchen Objekten, wie in der Spermatogenese, scheint der Prozeß sehr schnell zu verlaufen und ist daher schwer zu finden. Wenn man aber z. B. bei einem Ei, bei dem, wie so häufig, die zweite Reifeteilung sehr schnell verläuft, sie nicht auffinden kann, darf man dann schließen, daß sie fehlt? Ebenso ist es mit den Mitochondrieu. Ein positiver Befund widerlegt alle negativen, und deshalb kann ich allen negativen Ergebnissen von vor allem Meves und 108 E. Goldschmidt seinen Schülern, keinerlei Beweiskraft zuerkennen. Wenn, wie mir sicher eingewandt werden wird, viele der positiven Ergebnisse von Angehörigen des Münchner Institutes stammen, so hat dies eben da- rin seinen Grund, daß derjenige, der das Anffinden einer Erscheinung für möglich hält, mit ganz andrer Intensität nach ihr sucht als der, der von vornherein von ihrer Unmöglichkeit überzeugt ist. Textfig. B. « b Zwei aufein.'inderfolgende Stadien der Chromidien- (Mitochondrien-, I’studochrjmosoraea-) bildang im Bukettstadium der Pioieiis-Oyogonien (nacli Jörgesses). Was speziell die Mitochondrien der Geschlechtszellen betrifft, so wird wohl die Anerkennung ihrer Chromidiennatur dadixrch erschwert, daß der Austritt der Chromidien in verschiedenen Perioden und beim gleichen Objekt zu verschiedenen Zeiten erfolgen kann. Ich glaubte früher, daß er hauptsächlich auf die Periode der Synapsis lokalisiert sei. Das hat sich allerdings als irrig erwiesen. Wohl aber ist diese Periode, speziell das Bukettstadium, besonders geeignet, um den Chromidienaustritt zu beobachten. Für dieses Stadium liegen dann auch meiner Ansicht nach unwiderlegliche positive Beobachtungen r Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebs Bemerkungen usw. 109 Textfig. C. a a. Austritt der Chromidien in den Ovocyten einer Tunicate (nact SchaxelI. h. Desgl.von einem Copepoden (nach Moroff). c. Desgl. von einer Aphide (nach Aragao). ! vor. Auf den bedeutungsvollen Fall des Actinosphaenum (Hertwig ' 1908, Goldschmidt und Popoff 1907) möchte ich hinweisen; eben- I 110 li. Goldschmidt SO auf die einwandfreien Beobachtungen von Popoff (1906), ^odann die schönen Befunde von Wassilieff (1907), deren unbedingte Beweis- kraft für den, der die Präparate kennt, die noch viel klarer sind als die Zeichnungen, keinem Zweifel unterliegen kann. Düesbergs (1907) ohne eigene Kenntnis des Objekts unternommener Versuch, die Befunde umzudeuten, ist durchaus hinfällig. Inzwischen hat aber auch Büchxer (1909) für andre Objekte auf das schönste die Be- obachtungen Wassilieffs bestätigt. Wohl das glänzendste Beispiel, das mir bisher zu Gesicht gekommen, wurde aber von Dr. Jörgensex bei Proteus gefunden. Der Liebenswürdigkeit des Kollegen verdanke ich die Möglichkeit, nebenstehend eine Abbildung aus seiner dem- nächst anderwärts erscheinenden Abhandlung zu veröffentlichen (Fig. B). Es gelang ihm, eine Zelle zu finden, die gerade im Moment des Abströmeus der Chromatinmassen von den polaren Enden der Bukettschleifen fixiert wurde. Man sieht nun die im Plasma liegen- den Mitochondrienknäuelfäden noch als direkte Fortsetzungen der Bukettschleifenenden. Ich glaube, dagegen dürfte selbst der be- quemste aller Einwände, der des Artefakts, versagen. In der Ovogenese findet der Chromidienaustritt vielfach zu Be- ginn der Wachstumsperiode in einer überaus charakteristischen Form statt, nämlich in Tropfen, die auf der ganzen Kernoberfläche hindurch diffundieren und den Kern wie mit Perlen besetzt erscheinen lassen, von denen man vielfach nicht sagen kann, ob sie innerhalb oder außerhalb der Membran liegen. Ob bei diesen Formen ein Bukett- stadium fehlt, oder ob ein bestimmter Zusammenhang zwischen den beiden Arten des Chromidienaustritts besteht, kann vor der Hand noch nicht festgestellt werden. Jedenfalls ist diese Form des Chro- midienaustritts eine weit verbreitete und auch in älteren Arbeiten ge- schilderte; ich erinnere z. B. an die Bilder, die Miss Stevens (1903) von Sagitta gab. Nebenstehend habe ich drei Fälle aus verschiedenen Gruppen des Tierreichs abgebildet, von deren Zuverlässigkeit ich mich selbst überzeugen konnte. Fig. Ca stammt von einer Tunicate nach ScHAXEL (1910); Fig. C6 von einem Copepoden nach Mo- ROFF (1909), an dessen mir liebeuswUrdigst von ihm gesandten Prä- paraten ich mich leicht von der Richtigkeit seiner Angaben über- zeugen konnte; Fig. Cc bezieht sich auf eine Aphide und wurde mir von Dr. H. de Beaurepaire Aragao nach noch unveröffentlichten Untersuchungen freundlicbst zur Verfügung gestellt. Es wäre in- teressant zu wissen, wie Ve.idovskvs Sphärenplasmahypothese solchen Befunden gerecht werden wollte. Das weitere Schicksal all dieser Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. Hl Chromidien ist die bekannte Anteilnahme an der Dotterbildung, die zahllose Male untersucht wurde (s. van der Stricht 1909J. Aber auch während der Wachstumsperiode kann noch ein Chro- matinaustritt statttinden. Mir begegnete ein solcher, durchaus klarer Fall bei Zoogonus (Goldsch.midt 1905;, außerdem sprechen zahlreiche Befunde an Eiern mit großen Keimbläschen dafür. Doch sind hier I weitere Untersuchungen nötig. Wohl am unsichersten ist bisher noch der Nachweis der Chromidieunatur für die Mitochondrien, die sich schon in den Spermatogonien finden, was häufig der Fall ist. Büchner (1909) hat bei GnjlloiaJpa Befunde gemacht, die eine chromidiale Natur auch dieser Strukturen wahrscheinlich machen, doch kann dieser Punkt bis jetzt noch nicht als erledigt angesehen werden. Einem Einwand möchte ich noch begegnen, der gelegentlich gegen I die chromidiale Natur der Mitochondrien geltend gemacht wurde, daß nämlich ihre große Masse es unmöglich mache, daß sie aus dem Kern stammen. Einmal habe ich nun schon in meiner Arbeit über I den Chromidialapparat darauf hingewiesen, daß gerade solche langen fädigen Gebilde wie die Chondriomiten leicht aus einem kleinen Tröpf- I chen entstehen können, wie das Beispiel der Myelinfiguren und der i Heptylaminseifen beweist. Was aber hindert uns sodann anzunehmen, 1 daß Mitochondria im Plasma assimiliert und sich vermehrt? Ja, das I paßt sogar besonders gut zu der Annahme der chromidialen Natur. I Bei den Protozoen, die im Plasma diffuses Chromatin besitzen, wie die Thalamophoren, Chromatin, aus dem bekanntlich die Sekundär- I kerne entstehen, ist dieses »Chromidialnetz« sehr wohl imstande, zu assimilieren, zu wachsen, ja sogar Keservestotfe zu bilden. Liegen nun für die Mitochondrien der Geschlechtszellen eine ganze Anzahl zuverlässiger positiver Befunde zu gunsten ihrer Chro- midialnatur vor, so fehlt es auch für das erst ganz neuerdings er- schlossene Gebiet der Beteiligung der Mitochondrien — Chondriokonten — an der embryonalen Bildung des Muskel- nud Nervengewebes nicht an Hinweisen auf die Berechtigung der Anwendung der gleichen Gesichtspunkte, wenn auch im Hinblick auf die frische Erschließung I dieses Forschungsgebietes noch wenig Material vorliegt. Düesberg (1910) beweist die Entstehung der Myofibrillen aus Chondriokonten, I hält letztere aber mit Meves für plasmatische Gebilde. Meves (1908) I hat den gleichen Beweis für die Neurofibrillen erbracht. Moroff I (1909 b) aber findet bei der Entwicklung der Muskelzellen eine ' Chromidienbildung, und die Chromidien verhalten sich dann bei der Bildung der Fibrillen wie die Chondriokonten, d. h. letztere sind 112 E. Goldscliiuidt chromidialer Natur. Aber auch für die MEVEsschen Angaben der Neurofibrillenbildung aus Choudriokonten gibt es das entsprechende Gegenstück. Ich glaube es in den trefi'lichen Studien Scotts (1899) über die Entwicklung der Nervenzellen sehen zu dürfen. Scott wies auf das einwandfreieste mit allen Hilfsmitteln der Mikrochemie nach, daß in den embryonalen Nervenzellen in einem gewissen Stadium das Basichromatin aus dem Kern austritt und dann dem Kern in der für alle solche Fälle charakteristischen Weise angelagert ist. Er leitet aus diesem Chromatin die Nisslschollen ab. Nun entsprechen seine Bilder aber genau den Stadien, in denen nach Meves sich die Chondriokonten finden, um die Neurofibrillen zu bilden. Und so zweifle ich nicht daran, daß Scotts Basichromatin es ist, das sich in die Chondriokonten umbildet, unter Verlust seiner Chromatizität. Ein Teil davon könnte immerhin als Nisslsubstanz erhalten bleiben. Es lohnte sich wohl, bei neuen Untersuchungen diesen Punkt im Auge zu behalten. Zum Schluß noch ein Wort über die Protozoenzelle. Den Kern- dualismus will ich dabei ganz aus dem Spiel lassen; es ist der Chromidienlehre besser, wenn sie unabhängig von jener Abstraktion behandelt wird, die ja eine Hypothese darstellt, die sich die Er- klärung eines viel weiteren Gebietes zur Aufgabe setzt. Für den mit der Protozoenzelle Vertrauten — leider bei den Cytologen nicht die Regel — ist es ein sozusagen selbstverständlicher Gedanke, daß es Kernelemente sind, die die formativen Strukturen der Zelle hervorbringen. Ich verweise nur auf den kürzlich erschienenen Auf- satz von Prow.\zeiv (1909), auf die Befunde von Entz (1909) über den nucleären Ursprung der Cilienbasalstrukturen, auf die Angaben von Kuschakewitsch (1907) über die Beteiligung von restierenden Chromidien bei der Bildung der Sporodukte der Gregarinen sowie die ganze neue Blepharoblastliteratur der Hartmann sehen Schule (sämtlich im Archiv f. Protistenkunde) (s. Hart.mann u. Prowazek 1907). Überblickt mau nun aber vom Standpunkte der gesamten Zellbiologie, nicht von einem engumgrenzten Kreis von Einzeltat- sachen aus das vorliegende Material, so kann man mit gutem Ge- wissen sagen, daß die Lehre vom Chromidialapparat alle Aussicht hat, auf die Dauer vor der Kritik zu bestehen. Nachtrag. Nachdem vorliegendes Manuskript, über dessen Inhalt ich bereits vor mehr als einem Jahre hier in München vorgetrageu habe, zum Druck Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 113 ; geschickt war, erschien eine Arbeit von Dr. Fit. Bilek, einem Schüler von I Vejdovskv, über die tibrillären Strukturen in den Muskel- und Darni- zellen der Ascariden. (Z. wiss. Zool. Bd. 93, 4. Heft.) Sie ist be- stimmt, die oben zitierten Anschauungen Ve-jdovskys näher auszu- führen. Verf. glaubt nachweisen zu können, daß das Skelett der Muskelzelle nur in der von Vejdovsky angegebenen Art vorhanden ist, und unterzieht die abweichenden Angaben von Ap.vthy, Schxeidek, , und mir einer sehr abfälligen Kritik. Ich brauche nicht näher darauf einzugehen, da im vorstehenden ja schon alles, was Herr Bilek I nach Vejdovsky wiederholt, widerlegt ist. Nur ein paar Punkte seien hervorgehoben, um zu zeigen, wie wenig Bilek von dem Vor- handenen gesehen hat. Von dem typischen Verhalten der Stütztibrillen in der contrac- I tilen Rinde, das übereinstimmend von Apathy, Schneider und mir geschildert wurde, hat er nur das Allergröbste sehen können. Ganz ! unglaublicherweise leugnet er den Austritt der Fibrillen in die Sub- ) cuticula, der schon von Rohde mit der einfachsten Technik entdeckt, von Ap.vrHY mit wundervollen Bildern illustriert, von Schneider be- stätigt und hier von mir wieder in allen Einzelheiten behandelt ist^). Die Begründung dafür wird allerdings sofort klar, wenn man die Ab- bildungen Bileks betrachtet. Sie zeigen nämlich, daß er die reinen i Skelettfibrillen überhaupt nicht gesehen hat, sondern stets nur die plasmatischen Züge — er 'gebraucht selbst diesen Ausdruck — , die die Fibrillen enthalten. Die reingefärbten Fibrillen sehen aber so aus, wie ApÄthys und meine Zeichnungen übereinstimmend zeigen. Bilek ist erstaunt, daß Apäthy und ich, ebenso wie Schneider, das schöne Fihrillenkörbchen um den Kern übersehen haben. Das, was er so nennt, haben wir sehr wohl gesehen, nur haben wir es , richtig interpretiert als eine dichtere Zone wabigen Plasmas, die mit Fibrillen gar nichts zu tun hat; die wirklichen Fibrillen, die bei Bilek gar nicht vom Plasma differenziert sind, strahlen in diese Masse pinselförmig ein. Bileks Fig. 14 kann man direkt neben I meine Fig. 11 legen. Meine Abbildung stellt das reine Fibrillenbild I dar, Bileks völlig genaue Zeichnung das zugehörige Plasmabild ohne Differenzierung der Fibrillen. Daher auch Bileks Verwunderung darüber, daß wir besondere Methoden zur Darstellung der Fibrillen b Ich bemerke, daß ich dieseu Punkt wie alle wichtigen in vorstehender Arbeit besprochenen Tatsachen vor längerer Zeit im Biologischen Abend und in der Gesellschaft für Morphologie und Physiologie öffentlich demonstrierte. Niemand sah in meinen Präparaten etwas andres als ich. Archiv f. Zellforschung. IV. 8 114 E. Goldechmidt benötigen, während er sie mit den gewöhnlichen Methoden sieht. Hätten wir uns damit begnügt, Plasmazüge, .die man, wie Bilek bemerkt, schon bei den nichtentparaflinierten Schnitten bei schwacher Vergrößerung sieht und die in groben Zügen dem Verlauf der Skelett- fibrilleu entsprechen, für die Skelettfibrillen zu halten, dann hätten wir es uns allerdings auch leichter machen können. Da bei Bilek Fibrillen und Plasma nicht differenziert sind, leugnet er die Wabenstruktur des Markbeutelplasmas, die Bütschli beschrieb, Apäthy bestätigte und die in meiner Fig. 6 genau wiedergegeben ist. Ich benutze eben diese Struktur wegen ihrer besonderen Klarheit als Demonstrationsobjekt für Anfänger. Wie alles, was Bilek nicht finden konnte, stellt sie natürlich ein Artefakt dar. Das gleiche gilt für die Verschieden- heit der Struktur im Markbeutel, die je nach dem Funktionszustand zu beobachten ist, die Apathy beschrieb und ich bestätigen kann. Die in dem Markbeutelfortsatz enthaltenen Fibrillen treten nach Bilek in den Längswülsten nicht aus, sondern endigen an der Zell- membran {?). Man vergleiche dazu meine Abbildungen von ihrem Austritt. Ja, die Markbeutelfortsätze verschmelzen nicht mit den Nervenfasern! Diese Tatsache ist seit bald 50 Jahren bekannt, wurde von neueren Untersuchern, von Rohde, Apäthy und Schneider, wie von mir bestätigt. Nach Bilek ist es eine abenteuerliche Deutung, bedingt durch schiefe Schnitte. Ich werde in meiner Nervensystem- arbeit Bilder geben, die im Längsschnitt eine ganze Serie von solchen Verschmelzungspunkten hintereinander auf einer Nervenfaser zeigen. Diese Tatsache leugnen zu können, ist mir einfach unbegreiflich. Ap.vthy beschrieb zwischen den Muskelzellen die sog. Interstitial- membran, Schneider auch das merkwürdige Bindegewebe auf den Markbeutelu, ich selbst in einer Arbeit im Zool. Anz., die Bilek gänz- lich entgangen ist, das gleiche; es gelang mir dabei, den cellularen Charakter dieses Gewebes nachzuweiseu; nichts ist charakteristischer als seine histologische Beschaffenheit. Bilek findet, daß AiGthys Angaben — deren Richtigkeit so leicht festzustellen ist — »sich als unhaltbare Deutungen von evidenten Kunstprodukten repräsentieren« (NB. Mau kann dieses Kunstprodukt im Leben isolieren!) daß es »recht befremdend wirken muß«, daß Schneider ähnliches angab, und meine übereinstimmenden Beobachtungen waren ihm wie gesagt un- bekannt. Nach ihm ist aber »der wahre Ursprung solcher Gebilde doch sehr einfach«. Es sind nämlich Niederschläge der Leibeshöhlen- flüssigkeit. Merkwürdig scheint mir nur, daß sich auch ganze Zell- kerne uiederschlagen! Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 115 Es stehen somit in allen wesentlichen Punkten der Jscar«s-Muskel- histologie auf der einen Seite die in allen Hauptpunkten des Tat^ sächlichen auf das genaueste übereinstimmenden Befunde von Apathy, Schneider und mir, denen sich für gewisse Punkte noch Bütschli und Rohde zugesellen. Demgegenüber stehen zum größten Teil negative Ergebnisse Bileks, die nach seiner Ansicht beweisen, daß wir alle nur Artefakte vor uns hatten, austretende Fibrillen mit ab- gerissenen Fäserchen verwechselten, Niederschläge für ganze Gewebs- systeme hielten usw. Sollte man daraus wirklich den Schluß ziehen müssen, daß nur Herr Bilek Tatsachen von Artetakten unterscheiden kann und nur das existiert, was er selbst gesehen hat? Der letzte Abschnitt von Bileks Arbeit gilt mir allein : er soll zeigen, daß, wie Vejdovsky vermutete, die von mir als Chro- midialapparat beschriebenen Strukturen nur »gröbste Artefakte«, nämlich zerrissene und mißhandelte Skelettfibrillen sind. Da Bilek hier nur die Argumente Ve.jdovskys wiederholt, so sei auf meine obigen Ausführungen verwiesen. Die Hauptsache ist auch hier, daß Bilek den Chromidialapparat nicht finden konnte und deshalb als Artefakt erklärte. Nach den eben angeführten Resultaten Bileks über die Skelettfibrillen, wo ihm die einfachsten und so oft überein- stimmend geschilderten Verhältnisse nicht zu Gesicht kommen konnten, kann ich mir wohl eine Wiederholung des in vorstehender Arbeit Gesagten ersparen. Ich fühle mich ja auch in guter Gesellschaft, da Ap.vthy, ein auch von seinen wissenschaftlichen Gegnern un- bestrittener Meister histologischer Sorgfalt, ebenfalls nur Artefakte fertig gebracht hat. In einer Fußnote bekommt auch Bileks Prager Kollege RüzicKA seinen Teil, weil er auf Grund »geradeso wertloser Präparate, ohne weiteres ganz kritiklos für die Chromidien Gold- schmidts Partei nimmt«. Eine von Ruzicka gegebene — übrigens recht unschöne — Abbildung wird »als völlig aus der Luft gegriffen« bezeichnet. Da die Abbildung das gleiche zeigt wie die meinigeu, nur weniger gut, so muß der Vorwurf ja auch die meinigen treffen. (Auf die Oesophaguszellen geht Herr Bilek sonst nicht weiter ein; mit Recht, denn an ihnen müßte seine Interpretation sofort scheitern.) Ich kann daraufhin nur wünschen, daß Herr Dr. Bilek, falls ihn einmal sein Weg über München führt, die Gelegenheit nicht versäumt, sich meine Präparate demonstrieren zu lassen. Er wird erstaunt sein, wie all diese Artefakte aussehen. München, Oktober 1909. H* 116 E. Goldschmidt Zitierte Literatur. Apäthy, St. 1893. Über die Muskelfasern von Ascaris usw. Ztschr. wiss. Mikrosk. Bd. 10. 1894. Das leitende Element in den Muskelfasern von Ascaris. Areh. miki-. An. Bd. 43. Barfl'rth. D. 1891. Über Zellbriicken glatter Muskelfasern. Arch. mikr. An. Bd. 38. Büchner. P. 1909. Das accessorische Chromosom in Spermato- und Ovogenese der Orthopteren. Arch. f. Zellf. Bd. 3. BOtschli, 0. 1892. Über den feineren Bau der contractilen Substanz der Muskel- zellen von Ascaris. Festschr. E. Leuckart, Leipzig. Dobell, H. C. 1909. Chromidia and the binuclearity hypotheses; a review and a criticism. An. Journ. Micr. Sc. Bd. 53. Duesberg, J. 1907. Der Mitochondrialapparat in den Zellen der Wirbeltiere und Wirbellosen I. Arch. mikr. An. Bd. 71. 1910. Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet etc. Arch. f. Zellf. V. 4. Ehrlich, E. 1909. Die physiologische Degeneration der Epithelzellen des Ascarisdarmes. Arch. f. Zellf. Bd. 3. Entz, G. 1909. Studien über Organisation und Biologie der Tintinniden. Arch. f. Protistenk. Bd. 15. Erhard, H. 1910. Studien über Flimmerzellen. Arch. f. 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Horizontal entspricht der Längsrichtung der Faser. Chromhaemato.xylin, Längsschnitt, Zeiss. Hom. Apoch. Imm. 2 mm. Comp. Oc. 8. IIS E. Goldschinidt Fig;. 2. J.. lumbricoidea. Herausgerissene Längsfibrille mit vier Zwischen- fibrillen aus dem gleichen Netz. Delafield Haematoxylin, Sagittalschnitt, Imm. 2 mm. C. 0. 8. Fig. 3. Übergang des Markbeutels in den Markbeutelfortsatz {(.). Die durchlaufenden Fibrillen /?. Chromhaeraatoxylin. Querschnitt. Imm. 2mm. C. 0.8. Fig. 4. A. lumbricoides. Aus einem Längsschnitt durch den Oesophagus. Stelle nahe beim Kern einer Epithelmnskelzelle. c äußere Cuticula, ci innere Cuticula, ehr Chromidialstränge, ft Skelettfibrillen, dr Drüsenast. HERM^vxxsche Fl., Eisenhaematoxylin, Imm. 2 mm. C. 0. 4. Fig. 5. Querschnitt eines Teils der Einde einer Kürpermuskelzelle, el con- tractile Leisten, m Mark der Muskelspindel, r Eandfibrillen, x Zwischenfibrillen. ^ Querfibrillen. Subcuticula nach oben. Chromhaematoxylin, Imm. 2 mm. C. 0.6. Fig. 6. Stück aus dem .Markbeutelplasma, fi eine radiäre Markbeutel- fibrille, ehr Chromidialapparat. Chromhaematoxylin, Imm. 2 mm. C. 0. 6. Tafel YII. Sämtliche Figuren bei der Eeproduktion auf verkleinert. Fig. 7. Sublaterallinie, Querschnitt. Übergang der Fibrillen der Mark- beutelfortsätze VI in die Hypodermis. /«i quergeschnittene Fortsätze, n Nerven- faser quergeschnitten, sc Subcuticula, mu Muskelzellen quergeschnitten. Chrom- haematoxylin. Imm. 2 mm. C. 0. 6. Fig. 8. Längsschnitt durch die Subcuticula sc und ein Stück einer Muskel- zelle vm, fl austretende Eandfibrillen, el contractile Leisten, ti Kerne der Epi- dermis, fa Basalschicht der Cuticula. Chromhaematoxylin, Imm. 2mm. C. 0. 6. Fig. 9. Stück eines oberflächlichen Anschnittes der Muskelspindel mit den parallelen Eandfibrillen, unten die bei hoher Einstellung sichtbaren contractilen Leisten. Chromhaematoxylin, Imm. 2 mm. C. 0. 6. Fig. 10. Stück eines tangentialen Längsschnittes der Muskelspindel, er con- tractile Einde, m Mark. /• Querschnitte der Eandfibrillen, q Querfibrillen. Chrom- haematoxylin, Imm. 2 mm. C. O. 6. Fig. 11. Querschnitt durch einen Markbeutel auf der Höhe des Kerns. er contractile Einde, n Kern, ra radiäre Markbeutelfibrillen, r Eandfibrillen. Chromhaematoxylin, Zeiss. Obj. 7. C. 0. 4. Fig. 12. Querschnitt durch die Eückenlinien, Übersichtsbild, rü Eücken- linie, n Nervus dorsalis, ni Markbeutelfortsätze, mu Querschnitte von Muskel- zellen, se Suhcuticula, cti Cuticula, ft Stützfibrillensystem der Eückenlinie. Chromhaematoxylin. Zeiss. Obj. 3. C. 0. 8. Tafel VIII. Sämtliche Figuren der Tafel hei der Eeproduktion auf^sver- kleinert. Fig. 13. Querschnitt durch die Muskelspindel von fünf Zellen, dunkel die contractile Einde, Austritt einer Fihrille in der Interstitialmembran im. Chrom- haematoxylin, 1mm. 2 mm. C. 0. 6. Fig. 14. Querschnitt durch die Subcuticula und einen Teil der Einde einiger Muskelzellen. Insertion der austretenden Fibrille an der Basalschicht der Cuticula ba. sc Subcuticula, v ein Kern, er contractile Einde. Chrom- haematoxylin, Imm. 2 mm. C. 0. 6. Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemerkungen usw. 119 Fig. 15, A. B. C. Drei aufeinanderfolgende Schnitte durch die Peripherie der Eiickenlinie mit ansetzenden Markbeutelfortsätzen. Detailbild zu Fig. 12. 11 Querschnitte der Nervenfasern des Eückennerven, rii Eiickenlinie, m Mark- beutelfortsätze. Chromhaematoxylin, Imm. 3 mm. C. 0. 4. Fig. 16, 17. Ebenso wie Fig. 14. Fig. 18. Schnitt durch einen Teil der Subcuticula und die Muskelzelle nahe beim Subdorsalnerv, n Nervenfaser, sc Snbcuticula, er contractile Einde. Chrom- haematoxylin, Imm. 2 mm. C. 0. 6. Tafel IX. Fig. 19. Schematische Darstellung der Anordnung des Skeletts in der Ascarismuskelzelle. Die Zelle ist in der Höhe des Kerns quer durchschnitten, außerdem ist vorn ein Fenster herausgeschnitten. Von der Muskelspindel ist nur ein Stück dargestellt, m Markbentel, inf Markbeutelfortsatz, er contractile Einde, ms Mark der Muskelspindel, cl contractile Leisten, n Kern, r Eadiär- fibrillen des Markbeutels, ra Eandfibrillen, li, transversale Zwischenfibrillen, l longi- tudinale Zwischenfibrillen, (j das Zwischenleistengitter, q Querfibrillen, as in die Subcuticula austretende Zwischenfibrillen. A Small Chromosome in Ascaris megalocephala. Ry Alice M. Boring. (From the Zoological Institute, Würzbnrg.) Witli plate X. lu 1894, Herla iiieiitioued and figured a small fifth chromosome tbund in the eggs of two worms of Ascaris megalocephala hivalens. In the majority of these eggs, he found one of the larger chromo- sctmes markedly shorter than the other three, and suggested that the small one was a piece broken off from this chromosome. In a few eggs, he found the small chromosome where the four others were of normal length, and these, he thought, might be disi)erm eggs, fertilized bj' one hivalens and one imiralens Spermatozoon. Prof. Boveri had noticed this small chromosome from time to tune in his „Ismr/s-preparations, and had figured it once in a two cell Stage (’99). At the beginning of the wdnter semester 1908 — 09, he observed it again in large numbers of eggs in the preparations from one w<»rm where the four chromosomes seemed to be of nor- mal size, and suggested that I make a careful study of the frequency, size, and possible function of this small chromosome. Preparations of the eggs from a second worm taken from the same horse showed the small chromosome in 60 out ot 135 equatorial plates of the first cleavage spindle. At first, all the evidence seemed to point toward its Corning exclusively from the Spermatozoon, and this together with the fact that it was found in about one half of the eggs, suggested the possibility that it might function as a sex determinant, like the heterochromosome of insects. Closer study has thrown rauch doubt on this hypothesis, but has offered no (»ther satisfactor}' explanation. A Small Chromosome in Ascaris niegalocephala. 121 As all the available material that might give a clue to its meaning has been carefully studied, the observations made are here described and a lew suggestions offered as to their possible meaning. I wish here to thank Prof. Boveri for all the courtesies extended t(» me in his laboratory, for his own personal interest in my work, and for liis many helpful suggestions. Material and Methods. Eggs froui eighteen worms, taken from twelve ditferent horses were studied. Of these worms, twelve were himlens and six uni- valens. It may here be mentioned that in tive cases, both hivaJms and univalens worms were found in the same horse. This fact shows that the worms which are found in a single host may some- times come from different parents. On the other hand, it is not im- possible, that all the worms in one horse may have a common hered- ity. Therefore, in order to study individuals which had the least possible relatiouship, it was important to take them from as many different horses as possible. Albumen fixative as used for paraffin sections, was smeared in a very thin layer on the slides, the eggs then spread in a single layer with a coverglass, and the albumen coagulated with a few^ drops of formalin. By this means the eggs were fixed firml}^ to the slide, but not injured. A thermostat at 37° C. was used to hasten the develoi)ment. It was found that when a few eggs on a slide had divided into two cells, the majority would have good first cleav- age equatorial i)lates. The eggs were fixed in acetic alcohol. (4 parts 96^ alcohol to 1 part glacial acetic-acid), stained in alcoholic hy- drochloric-acid carmine, and mounted in glycerine. The chromosomes of the first cleavage were studied for the most part, but I made some preparations of later stages, and looked over a number that Dr. N. M. Stevens had made in connection with an- other study on Ascaris. For the spermatogeuesis aud oogenesis, some material was sectioued, and stained in thionin or in iron haematoxylin, but it was found simpler to stain the tubes whole in alcoholic hydrochloric- acid carmine and mount in clove oil, separating the cells partly by needles and partly by tapping on the cover glass after mounting. This method has the great advantage of enabling one to stud}* the cells and chromosomes whole. 122 Alice M. Boriiig Observations. Frequency. Although a large mimber of investigators have worked on Ascaris^ the small chromosome has beeil nieutioued by but two, Herla ('94) and Boveri ('99). In order te decide wlietlier it is a definite niorpbological element and has a definite fiinction, it is of first iinportance to know in what propoi*tion of wornis it is foiind and in what proportion of the eggs of each worin. In the present investigation, it was found in varj ing proportions in the eggs of thirteen of the eighteen worms studied. The frequency is iniich more striking in hivalens than in imüalens^ as out of the twelve biralens worms studied, there were only two with no small chromosomes. In uniralens, it is very rare. Three worms had none and the other three had it in only one or two eggs. In the thirteen worms in which it was found, the small chromo- some did not always appear in the same proportion of the eggs. In unixalens^ it was at first not found at all, but later after a carefiil search through many preparations, it was found in five eggs comiug from three different worms. In biralens^ the perceut of eggs froni one worm containing the small chromosome may be as high as 54, or as low as 5. In the cases counted they were 54 ^ , 44 % , 28 ^ , 25^, 17^,5^. These percents were calculated from cases where a cousiderable number of equatorial plates were studied, as the following figiires show; Eggs with a small chromosome 12 (iO 22 11 4 2 Eggs withoiit a small chromosome 10 75 56 32 19 40’ The possibilit}’ that the small chromosome might have some- thiug to do with sex determinatiou, made it seem worth while in this Connection to determine the ratio of males to females in As- caris megalocephala. I state here the numbers counted in case they may sometime be of use to other investigators. Males _ 1_175_16_8_13_4_10_1_1 Females ~ 1 ~ 194 “ 23 ~ 12 “ 2l ~ 1 ~ 24 ~ 35 “ 37 ’ To compare with the frequency of the small chromosome, these ratios must also be stated in percents, as follows: 50^, 47^, 41^, 40_%i, 38^, 36X, 29^, 3^, 3^. The case with 175 males to 194 fe- A Small Chromosome in Ascaris iiiegalocephala. 123 raales, tliat is 47^ males, is the one to which the most irai)ortaucc raust be attached, as the nuraber of worras found here in one horse was rauch greater than in other instances. It is ditficult to say whether these two series of percentages have any direct bearing on each other, as all the raales and feraales in one horse do nof neces- sarily come frora the sarae parent. They at least show that the percentage of raales in one horse and the percentage of eggs with a small chromosome in any one worm are both very variable (piantities. Interesting as it is to lind this small chromosonie in so large a Proportion of eggs, still the fact that it was never found in five worras and in so small a percentage in others, excludes the possibility of its representing any definite characters, unless its presence is mar- ked in many cases by a union with one of the long chroinosomes, to form some such complex as Mc Clung (’Oö) has described in Orthopteraus. If so, the point of union is not diseernible as in the Orthoptera, and the difficult}' of settling this question is almost insurmountable. An attempt was made to measure the chromosomes in many of the Hattest equatorial plates. They were drawn with the Camera lucida and the length of a line extending through the middle of the chromosome was very carefully measured off by means of thread and forceps. The Variation in the length of the four chromosomes is usually just as striking in the equatorial plates where the small chromosome is present, as where it is absent. Some- times one chromosome is longer than the other three, sometimes one shorter, while again two may be long and two short, or one long, two medium and one short In fact, every possible Variation is found, so that it is impossible to decide whether or not an extra element is attached to one end of one chromosome. These results do not Support those of Moxtgomekv (’08), where he says that it is always possible to group the four chromosomes into one long and one short })air. This Variation in length is almost to be ex])ected from the shape of the chromosomes (Fig. 1). They vary considerably in diameter, suggesting a dilference in degree of contraction, which would neces- sarily aflfect the length. In contrast to this indeterminate Variation, there are many eggs with the small chromosome, where one of the long chromosomes is so rauch shorter than the other three that the diflference appeals to the eye before raeasuring (Fig. 2). Such cases suggest Herla's ex- planation that the small chromosome is merely a fragment. It is 124 Alice M. Boring biirdly possible to tbiuk tbat tlie sbortness of one of tbe loug cbro- mosonies bere is due to a diöerence in tbe degree of contraction. Tbe small cbromosome was fouud also in bastard eggs, as well as in tbe pure hivalens and univalens eggs. In two feniales one biralejis and one univaletis, a number of bastard eggs wer e scattered among tbose fertilized by tbe spermatozoa of tbeir own variety. In anotber univalem worm tbere was one bastard, and in several niore worms, spermatozoa of botb varieties were found in tbe uteri. Tbis sbaws tbat it is not an unusual tbing for one female Ascai'is to be fertilized by males of botb varieties. Tbe spermatozoa of tbe two varieties can be easily distinguisbed as Meyek (’95, Figs. 26 a and b) bas sbown, because tbe volume of tbe deep-staining cbromatic part in univalens is mucb less tban half as great as in hiralem. In accordance witb tbis, Fürst (’97) bas pointed out tbat tbe cbromo- somes of tbe two varieties can be distinguisbed in tbe first cleavage Stage not only by tbe difference in number, but also by a very marked difference in tbe volume. Tbis makes it very easy to reco- gnize tbe bastard eggs, as tbey must always bave two large cbromo- somes from tbe bivnlens parent, and one smaller one from tbe uni- calens parent. Zo.ja’s figures ('95) sbow tbis clearly. Tbe small cbromosome also is of larger diameter in hivalens tban in uni- rnlens. Compare figures 2 and 3. As one can ascertain whether tbe maternal parent is bivalens or univalens by study ing tbe polar bodies and tbe pure eggs among wbicb tbe bastards are found and wbetber tbe small cbromosome is from bivalens or univalens by studying its size , tbe bastards may furuisb a way of finding out wbetber tbe small cbromosome comes exclusively from tbe egg or from tbe Spermatozoon, or from botb. Herla figures one bastard [bivalens Q X univalens (5’) witb a small cbromosome h ing near tbe maternal group, one of wbicb is so sbort tbat tbe small cbromosome is apparently a piece of it. I bave found several such bastards but never witb tbe small cbromosome present. Among tbe bastards [univalens Q X bivalens (f), live eggs witb a small cbromosome were found, three where it is of large diameter and lies near tbe paternal group, (Figs. 5), and two where it is of intermediate diameter, and lies near tbe maternal cbromosome (Figs. 6). Tbere is a bare possibility tbat in these two latter cases, it is large euougb to belong to tbe bivalens group. If so, it bas shifted its Position considerably since tbe dissolving of tbe walls of tbe pronuclei and tbe condensing of tbe spireme to form tbe chromosomes. So A Small Cliromosome in Ascaris megalocephala. 125 we may couclude from the bastard eggs tbat the small chromosome siirely comes from the Spermatozoon in some cases, and possibly from the egg in others. That the small chromosome comes in many cases from the Spermatozoon is proved by the conditions observed in certain abnormal eggs. In one hivalens worm, [nearly half of the eggs showed an abnormality not before described, namely, after the formation of a normal first polar body, all the chromatin of the second polar spindle was extruded in the second polar body, so that this contained four elements instead of the typical two. These eggs therefore have no female pronucleus. In accordance with this, in all the equatorial plates of these abnormal eggs, there are only two chromosomes, which must arise from the male pronucleus. In 15 out of 29 eggs, a small chromosome was observed (Fig. 7) and here it is sure to be a paternal element. In another worm a single egg was found with only two chromo- somes beside the small one (Fig. 8). Here the first polar body was present, and the second polar body contained the normal two rods, but there was no spindle. This is probably a later stage of a case such as Boveri mentions in Zellenstudien II, p. 169 (’88), where only one pronucleus with two chromosomes is present, and yet the polar bodies are normal. The Spermatozoon in this case had entered the egg, but developed no further, so that the male pronucleus is the one lacking. Judging from the stage in which the pronucleus is found, two distinct centrosomes and spheres should be developed, but there is no trace of them in this egg, a fact that Boveri has used as the chief argument that the centrosomes arise from the Sper- matozoon. Prof. Boveri has told me that since then, he has seeii several similar cases, but with the difference that the Spermatozoon which in the first case had penetrated the egg, but developed no further, could not be found at all. All the eggs were alike in that the polar bodies were normally formed, that instead of the normal first cleavage number of chromosomes there were here only half as many and that although in all these cases, the chromosomes lay free in the protoplasm, there was no trace of a spindle or aster. Prof. Boveri concludes from this, that the mere contact of the Spermatozoon with the unripe egg, without its entering is sufficient to start the matu- ration processes and make the female pronucleus develop as far as the dissolving of its membrane. After that, the development must stop, for the centrosomes from the Spermatozoon are lacking. The 126 Alice M. Boring case which I have fouud, agrees in every particular with these last mentioued and tlierefore the small chromosome fonnd here, must liave a maternal origin i). In spite of the fact that some worms are without a small chro- mosome, and sorae have it in a very small percent of the eggs, still when it is present, it has a definite chromosome character, it stains like the other chromosomes, and divides when they do. Figure 10 shows it in metaphase and Figures 11a and 11b are the two anaphase plates from one first cleavage spindle. It does not degenerate or disappear immediately after the first cleavage division, as it occurs in the cells of the germ track, up to the last division to form the two primary germ cells (Fig. 13). What becomes of it in the somatic cells after diminution is an interesting question that is difficult to solve as it is usually about the length of the euds that are thrown oÖ' and degenerate in a diminution division, and therefore in such a division, it would not usually he possible to recoginze it. Boveri has found that the ends of the cliromosftmes at diminution can he much more clearly seen in univalens than in hivalens^ and it is often possible to count the four, two from each of the two chromo- somes. If the small chromosome is not a fragment, but a distinet unit in itself, it might be possible to find it in univalens in a dimi- mition division, as then there sliould he five such pieces present, instead of the usual four. The uext question of interest is whether this small chromosome appears in the eutire cycle of development. It may be present as we have seen, from the first cleavage to the primary germ cells and is proved in many cases to come from the Spermatozoon and in one case possibly from the egg also. Is it i)reseut in oogonia and sper- matogonia and in the maturation divisious? tspermatogonial equa- torial plates were studied in thirteen males taken from the some four horses as four of the females used for eggs. Many preparations were made and the small chromosome fouud only three times, twice in an aceto-carmiue preparation of the testis of a very young male (Fig. 14) and ouce in another worin. The spermatocyte divisious in some of these thirteen worms were studied, and no trace of the small chromosome was found. It appeared at first so likely that the q An interesting case was found of an egg with three Chromosomes and with tliree rods in tlie second polar body, suggesting that one entire dyad in the second maturation division had passed undivided into the second polar body, wliile the other had divided normally (Fig. 9). A Small Chromosome iu Ascaris megalocephala. 127 small chromosome comes only Irom the male, that tlie upper parts ot‘ the egg- tubes, containing the oogonial divisions were not kept, so that I have them in only one worm, belonging to the same lots as those used for eggs. Here no trace of the small chromosome was tbund, although in the eggs of a worm from the same horse, mauy small chromosomes were seen. Oogonial divisions were studied iu two other worms, and the oocyte divisions in some preparations that Prof. Boveri had made some years ago, and no small chromosome was seen. The study of the oogenesis and spermatogenesis shows that a small chromosome in these stages is a verj- rare occurrence and seems never to he present in the oogenesis. The most feasible conclusion from these various observations ou the frequency of occurrence of the small chromosome seems to he that it is found iu too varying numbers, to make it probable that it has always a definite function, but that it must be due to a frag- mentation of one of the chromosomes of the fertilized egg. Frag- mentation might at times take place in later cleavages but the facts that the small chromosome has been found of .corresponding size in the different mitoses of the germ track (Figs. 12 and 13) and that it has the power to divide (Fig. 10) make it more probable that having once been formed in the fertilized egg, it keeps its individuality, at least tili the formation of the primary germ cells. As it has never been found in the divisions of the oogonia and oocytes, and so rarely in the spermatogonia and never in the spermatocytes, the question arises as to where and how it disappears. My material has thrOwu no light on this point. Size. The observations as to the size of the small chromosome lead to no more definite conclusions than those on its frequency. If it is a mere fragmentation, why should it so often be of the same size? In looking over preparations from one worm with a large percen- tage of eggs containing the small chromosome, the first Impression is that the size is constant (Figs. 1 and 2). When a series of plates are drawn and the chromosomes measured there is still found to be enough constancy to be remarkable, unless it he that the chromosome breaks most easily at the point where an end would be thrown off in a future diminution division. Another striking case of constant size is showu by figures 12 and 13, which represeut the third and 128 Alice M. Borin^ fifth divisiou of tlie cells of the germ track, and show the same sized small chromosome. On the other liand, there is Variation in size. Even in a worm vphere one finds most of the small chromosomes comparable, there are always some that are too short or too long to he the same mor- phological unit, even allowing a large margin for difference in degree of contraction. Figures 15, 16, 17 and 18 are from the same worm. Taking all the worms where it is present, into consideration , this Variation in size is more striking than in the eggs from any one worm. When we compare figure 19 with figure 1, it seems very improbable that this is one and the same definitive element, and the only explanation seems to he that it is in one or the other case or in both cases due to a cliance fragmentation. Number. If this small chromosome comes from a fragmentation of one of the large chromosomes , the question arises why is there usually only one present? In only seven eggs have two been found, and never three or four. It wonld seem that, if a chromosome can break ofl‘ at one end, it could just as easily break at both ends and that if one chromosome can break to pieces, so could all four. Figure 18 shows two small chromosomes of the same size, while in figure 17, they are of different sizes. On the other band, if it is a chromo- some unit with definite hereditary material such as the heterochromo- somes of insects, why sliould there sometimes he one and some- times two? Fragmentation. Beside the above negative evidence that points to this small chromosome as a case of fragmentation, there is some positive evi- dence. Figures 15 and 16 show one chromosome strikingly short and the small chromosome in such a position that it could easily have just broken off. Also in the same figures, it is a striking fact that the shortest of the long chromosomes has one end thinner than the other, more like the middle of a chromosome than an end, and the small chromosome adjacent is thick like an end. These are by no means isolated cases. Some such cases were found in all the worms with small chromosomes, and a great many in some worms. Figure 2 is from another worm, and shows evident fragmentation. A Small Cliromosome in Ascaris megalocepliala. 129 Figure 20 is auotber case probably due to fragmentatiou ; it is an egg of a nnivalms worin wbere tbe cbromosonies of tbe first cleav- age were often hook-shaped at tbe end as in figure 4. Prof. Boveki bas allowed me to use bere a drawing of tbe first cleavage in uni- valens which he made some time ago but bas uever publisbed. Figure 21 is a diagram made from bis drawing, representing only one of tbe two chromosomes, in early anaphase. Tbe small ehromosome at one side is bere evidently a piece of one of tbe daughter ebromosomes. This shows bow tbe small ehromosome may arise. It must, however, usually originate earlier, as it so often appears in tbe equatorial plate of tbe first cleavage. Conclusions. The observations described in tbis paper can give no definite answer to tbe question wbether tbe small ehromosome found so fre- quently in Ascaris is a ehromosome unit in itself, or a fragment of one of tbe long ebromosomes. Some observations point to its being a ehromosome unit; i. e., it occurs frequently in a large proportion of tbe eggs, there is a general constancy in tbe size in any one worm; and it usually appears singly. Other observations seem to prove it to be a fragment; i. e., it is entirely absent in some worms; tbere is Variation in size in spite of a general constancy; it is at times found near tbe end of a markedly short ehromosome ; some- times two are present. There is tbe third possibility, that we are dealing bere with two different things, a ehromosome unit and a fragment. Herla bas already suggested that tbe small ehromosome may be due to two causes, but he uiakes tbe two causes, fragmentatiou and double fertilization , fragmentatiou wbere tbe small ehromosome is so evidently a part of one of tbe longer ehromosome, and double fertilization wbere tbe long chromosomes and tbe short one seem complete in themselves. That part of tbe cases are due to double fertilization is utterly untenable, for tbe small ehromosome is too short to be a univalens ehromosome and tbe cleavage would not take place normally if four asters were present as we find in disperm eggs. But there is tbe other possible expla- nation for cases not evidently due to fragmentatiou, tbe presence of a definite ehromosome unit with some definite function, such as sex determination. If tbe small ehromosome in Ascaris is ever a sex determinant, we must make many large assumptions. A sex-deter- Archiv f. Zellforscliang. IV. 9 130 Alice Borin«' mining chromosome raust be present in about half of the spermatozoa or of the unfertilized eggs. So we must assume that the small chro- mosome in Ascaris is united to the eud of oue of the long chromo- somes iu enough eggs to make it present in half of the fertilized eggs of every worin; that it comes onl}’ from the male prouucleus 'as there are many cases where it is proved to come from the male, and only oue where it seemed to be proved to come from the female) and that it is attached to oue of the loug chromosomes during the entire spermatogenesis except in one ar two rare instances. There can be 110 doubt that the small chromosome in Ascaris is sometimes due to fragmentatiou, and it is possible that in the other cases it is a sex- determining heterochromosome. However this latter hj'pothesis in- volves so many assumptious, that if we adhere closely to the facts observed and assume nothing, we shall have to leave the question iinsettled for the present, and hope that more material and further study will answer it more detinitely in the future. Bibliography. Boveri, Th. ’87. Zellenstudien I. Jena ‘88. Zellenstudien II. Jena. m . III. ‘99. Die Entwicklung von Ascaris meg. mit besonderer Rücksicht auf die Kernverhältnisse. Festschr. f. C. von Kupffer. '04. Ergebnisse über die Konstitution der chromatischen Substanz des Zellkerns. Jena. Fürst, E. '97. Über Centrosomen bei Ascaris meg. Arch. mikr. Anat. LI. Herla. 0. ‘94. Etüde des Variations de la Mitose chez l’Ascaride megalocephale. Arch. de Biol. XIU. Mc Clung, C. E. ’05. Chromosome Complex of Orthopteran Spermatocytes. Biol. Bull. IX. .Mever, 0. ’95. Cellulare Untersuchungen an Xematodeneiern. Jen. Zeitschr. f. Naturw. N. F. XXH. Montgomery, T. H. 08. On the Morphological Diflerence of the Chromosomes of Ascaris meg. Arch. f. Zellforschung. II. ZojA, R. ’95. Sulla indipendenza della cromatina paterna e materna uel nucleo delle cellule embrionali. Anat. Anz. XI. Explanation of Plate X, All of the figures refer to generative cells of Ascaris megaloccphala. Figs. 3, 4, 20 and 21 are from univalens, Figs. 5 and 6 from bastards between univalens and bivalens; all the other figures are from bivalens. A Small Chromosome in Ascaris megalocephala. 131 Fig. 12 shows the equatorial plate of cell Po (Boveui '99; of the germ track; Fig. 13, of cell P4; Fig. 14 of a spermatogonium. All the other hgures represent the chromosomes of the dividing egg. In Fig. 10 the sister-chromo- somes have moved a little apart; Fig. 11a, b shows the two groups of daughter- chromosomes of a dividing egg. Fig. 7 is from an egg of bivalens, where the second polar body (PB) has received all the chromatin of the second spindle, 4 rods instead of 2; conse- quently the first cleavage spindle shows only the paternal chromosomes. Fig. 8 shows the chromatin of an egg of bivalens, Into which no Sper- matozoon seems to have entered. No spheres are present. The chromosomes to be seen must be of maternal origin. Fig. 9 shows a case, in which the second polar body (PB) contains 3 in- stead of the normal number of 2 chromosomes; in consequence of this the first cleavage spindle shows 3 chromosomes instead of 4. 9* über „Geschlechtschromosomen‘< bei Nematoden. Von Th. Boveri (Würzburg). Mit 2 Textfiguren. Der erste Teil der folgenden Mitteilung war der Redaktion dieser Zeitschrift als »Appendix« zu der vorstehenden Arbeit von A. M. Boring (’09) eingesandt worden. Einige inzwischen angestellte Beobachtungen ließen es jedoch zweckmäßiger erscheinen, diesen Anhang, mit einem Zusatz versehen, selbständig zu machen. I. Da ich mich über die Bedeutung der im vorstehenden Aufsatz von Miss A. M. Boring mitgeteilten Tatsachen nicht völlig mit ihr zu einigen vermochte, lasse ich ihrer Darstellung noch eine kurze Erörterung folgen. Die Möglichkeit, daß durch diese Beobachtungen bei Ascaris megalocephala ein »Geschlechtschromosoma« auf- gedeckt worden ist, scheint mir nämlich doch in noch etwas günsti- geres Licht gerückt werden zu dürfen, als es von Miss Boring ge- schehen ist. Ich halte es für unzweifelhaft, daß von den Zuständen, welche als eine zufällige Zerreißung eines Chromosoma angesehen werden müssen, diejenigen Fälle, welche für das Vorkommen eines spezi- fischen Chromatinelements sprechen, scharf zu unterscheiden sind. Wenn auf der Tafel die Fälle, die als Fragmentierung zu interpre- tieren sind, überwiegen, so rührt dies nur daher, daß von diesen Fällen nahezu alle beobachteten reproduziert worden sind, von den hunderten der andern aber, die Miss Boring und ich selbst, jeder von uns an andrem Material, gesehen haben, nur eine sehr kleine Auswahl. Es ist gewiß, daß viele Fälle die eine Deutung ebenso gut zu- lassen wie die andre. Denn wenn ein zufällig abgetrenntes Stück sehr klein ist, wird der Defekt an dem großen Chromosoma, von dem über »Geschlechtschromosomen« bei Nematoden. 133 das Stück abgerissen ist, so gering sein, daß er bei der Variabilität der Chromosomengröße gar nicht zu konstatieren ist. Von diesem Standpunkt aus angesehen, könnten vielleicht alle uns zu Gesicht ge- kommenen Fälle als zufällige und daher bedeutungslose Fragmen- tierungen gedeutet werden. Wenn man jedoch beachtet, daß in den befruchteten Eiern mancher Weibchen neben vier völlig ri’pisehen großen Chro- mosomen ein kleines Element in ungefähr gleicher Größe immer wiederkehrt, und zwar ziemlich genau in der Hälfte der Eier, so kann man nicht zweifeln, daß dem irgend eine Gesetzmäßigkeit zu- grunde liegt. Sieht man sich nun nach Deutungen um, so könnte vielleicht der Gedanke auftauchen, daß das kleine Chromosoma — Avir wollen es X nennen — ein aus den Eichtungskörpern verschlepptes Element sei, indem es ja in seiner Größe in der Tat einigermaßen mit den Stäbchen der Richtungskörper tibereinstimmt. Dem ist jedoch ent- gegenzuhalten, daß 1. in den fraglichen Fällen niemals in den Rich- tungskörpern ein Element gefehlt hat und 2., was noch wichtiger ist, daß nach meinen früheren Feststellungen (’88, ’90, ’99) alle die- jenigen Elemente, welche abnormer Weise, anstatt in den Richtungs- körper überzugehen, im Ei verbleiben, sich hier genau so verhalten wie die andern Chromosomen auch. Ist sonach die Vorstellung berechtigt, daß es sich in diesem x- Element um einen spezifischen Chromatinteil handelt, so sei nun im folgenden untersucht, welche Annahmen nötig sind, um diesem Chro- mosoma eine ähnliche Rolle zuschreiben zu dürfen wie etwa dem accessorischen Chromosoma von PyrrJ/ocaris. Die erste Annahme, die wir machen müssen, ist dann die, daß das x- Chromosoma bei der Varietät laiivalens so gut wie immer, bei bivaletis meistens mit einem der großen Chromosomen ohne eine für uns nachweisbare Grenze verbunden ist. So willkürlich diese HA’pothese auf den ersten Blick erscheinen mag, so ist doch darauf hinzuweisen, daß etwas ganz Analoges für einen andern Fall kaum bezweifelt werden kann. So- eben hat Morgan ('09) mitgeteilt, daß die Chromatinverhältnisse bei Phylloxem caryoecaidis nach seinen Untersuchungen nicht anders ge- deutet werden können, als daß zwei ungleich große »accessorische« Chromosomen meistens zu einem einheitlich erscheinenden Stück verschmolzen, manchmal aber voneinander unabhängig sind. Dies wäre also prinzipiell das gleiche, was Avir für Ascaris voraussetzen müßten. 134 Th. Boveri Die Hypothese, daß unser Elemeut mit der Geschlechtsbestim- mung in Beziehung steht, würde weiterhin zu dem Postulat führen, daß es sich in beiden Geschlechtern verschieden verhält. Die beob- achteten Tatsachen stimmen damit in der Hauptsache überein, und dieser Punkt ist der gewichtigste in der ganzen Betrachtung. Das x-Chromosoma ist bisher nur in männlichen Individuen beobachtet worden, nämlich in drei Spermatogonienteilungen, niemals in weib- lichen. Damit steht in bester Harmonie, daß, dank der von Miss Boeing beschriebenen und durch Fig. 7 illustrierten Abnormität, Fälle, wo das im befruchteten Ei konstatierte x-Chromosoma vom Spermakern stammen muß, in größerer Zahl nachgewiesen werden konnten, solche, wo es sicher dem Eikern angehört, dagegen nur ein einziger. Und dieser einzige Fall ist von solcher Art ,Fig. 8), daß er ohne Zwang in die Kategorie der zufälligen Fragmentierungen eingereiht werden kann, indem von den beiden großen Chromosomen das oben gelegene abnorm kurz erscheint. Ich kann diesen Tatsachen noch zwei bestätigende Beobachtun- gen hinzufügen. In den Eiern eines vor 12 Jahren konservierten bivaleiis-Weihchenfi , in denen das x-Chromosoma mit besonderer Regelmäßigkeit auftritt, habe ich in zwei Fällen im Knäuelstadium der Vorkerne in dem einen der beiden Kerne ein kürzeres isoliertes FadenstUck gefunden, von dem ich nicht zweifle, daß es unserm X-Chromosoma entspricht. In beiden Fällen gehört dieses Stück demjenigen Kern an, der, nach der Lage des zweiten Richtungs- körpers zu urteilen, als der Spermakern anzusprechen ist. Wir kommen so zu dem Schluß: das x-Chromosoma als selh- .ständiges Gebilde scheint für das männliche Geschlecht spezifisch zu sein. Wir haben uns nun noch mit den Fällen auseinanderzusetzen. Avo es in Zweizalil gefunden worden ist. Diese Fälle stellen einen so geringen Prozentsatz aller überhaupt beobachteten dar, daß ihr Ausnahmecharakter zweifel- los ist. Zu ihrer Erklärung kann vor allem das Moment zufälliger abnormer Frag- mentierung eines der großen Chromo- somen herangezogeu werden. Ich bilde nebenstehend die Chromosomen aus einem Ei ab, das dem vorhin erwähnten Material mit sehr regel- mäßigem Auftreten des x-Cliromosoma angehört. Es ist das einzige Uber »Geschleclitscbromosomenc bei Neinatodeu. 185 Ei mit zwei kleinen Chromosomen, das mir dabei vorgekommen ist. Unverkennbar aber ist hier eines der vier großen Chromosomen defekt. Eines der beiden kleinen muß zu ihm gehören, und zwar, wie ich nach der Größe annehme , nicht das annähernd in seiner Verlängerung gelegene, sondern das gebogene und im ausgestreck- ten Zustand mindestens doppelt so lange linke. Aber auch Ver- schleppung bei einer Kernteilung, wie ich solche für die großen Asmm-Chromosomen mehrfach beschrieben habe ('87, ’88), so daß beide Tochterelemente in die gleiche Tochterzelle übergehen, könnte das Auftreten zweier x-Chromosomen erklären. Ist das x-Chromosoma ein dem Männchen allein, und zwar nor- malerweise in der Einzahl zukommendes Element, so wäre nach Analogie mit den Verhältnissen bei Insekten zu erwarten, daß es in der Hälfte der Spermien vorhanden ist, in der andern Hälfte fehlt. Die oben schon hervorgehobene Tatsache, daß es in den befruchteten Eiern derjenigen Weibchen, wo es besonders typisch erschien, in un- gefähr der Hälfte der Eier anzutreflen war, stimmt mit dieser For- derung gut überein. Dürfte diese Konstatierung generalisiert werden, so wäre nach allem Vorhergehenden auf Grund der Analogie mit den Insekten zu erwarten, daß das hypothetische Element bei einer der beiden Sper- matocytenteilungen ganz in die eine Tochterzelle übergeht. Von diesem entscheidenden Vorgang wäre deshalb nichts wahrzunehmen, weil wir für diese Stadien das x-Chromosoma mit einer Tetrade un- unterscheidbar verbunden zu denken hätten. Mau könnte höchstens erwarten, daß — bei bivalens — diejenige Tetrade, welche das X-Chromosoma enthielte, daran zu erkennen sein müßte, daß sie aus zwei längeren und zwei kürzeren Stäbchen bestände. Bilder, welche dieser Forderung entsprechen könnten, kommen in der Tat vor. Allein, nachdem ich gefunden habe (’04, S. 77, Fig. 71], daß auch die Tetraden der ersten Oocyten-Teilung von Ascaris meg. bi- valens aus zwei kürzeren und zwei längeren Stäbchen bestehen können, wohl entsprechend der allgemeinen Variabilität der Chromo- somengröße bei Ascaris, ist auch dieses Kriterium für die Prüfung unsrer Frage nicht zu verwerten. Sollte sich die ausgesprochene Vermutung bestätigen, so wäre Ascaris voraussichtlich dem WiLSOxschen Typus Protenor zu ver- gleichen; das eine Geschlecht besitzt ein besonderes Chromosoma, das im andern kein Homologen hat (E. B. WiLSOX '06). Allein darin würde sich Ascaris von Protenor und überhaupt von allen in Frage 1B6 Th. BoA eri kommeudeu Insekten unterscheiden, daß das Geschlecht, dem ein Plus von ('hroinatin zukäme, allem Anschein nach nicht das Weibchen wäre, sondern das Männchen. Es wird fast überflüssig sein, hier nochmals das durchaus Hy- pothetische dieser ganzen Betrachtung hervorzuheben. Nur der Um- stand, daß für zwei so entferutstehende Tiergruppen, wie die In- sekten und Seeigel (Baltzek ’08, ‘09), dort zweierlei durch ihren t'hroraatinbestand unterschiedene Arten von Spermien, hier von Eiern, uachgeAA’iesen sind, kann unsrer Argumentation eine gewisse Berech- tigung A'erleihen. Vielleicht vermag nun an diesem Punkt die Unter- suchung andrer Xematoden unterstützend einzusetzen. Würzburg, Mai 1909. II. Rascher als ich beim Xiederschreiben vorstehender Mitteilung zu hotten gewagt hatte, hat sich die am Schluß ausgesprochene Erwar- tung bestätigt. Bei Beobachtungen, die ich gemeinsam mit Herrn A. Gulick an einer Hetei'akis des Fasans angestellt habe, ergaben sich zwischen den beiden Geschlechtern genau die gleichen Unter- schiede des Chromatinzyklus, wie sie für gewisse Insekten festgestellt worden sind. Schon die ruhenden Kerne der Spermatocyten I. Ordnung sind bei Heteraliis dadurch auffallend, daß sie neben dem typischen Ge- rüst einen kompakten Chromatinkörper von länglicher Form enthalten. In die Aquatorialplatte der ersten Spermatocytenteilung gehen fünf Elemente ein; vier ungefähr gleich große, deutlich aus zwei Hälften zusammengesetzt, und ein einheitliches kleineres »Heterochro- mosoma.« Während die vier bivalenten Elemente halbiert werden, geht das Heterochromosoma ungespalten in die eine Tochterzelle über. Es gibt also zweierlei Spermatocyten II. Ordnung, solche mit vier und solche mit fünf Elementen. Diese Ditterenz wird durch die zweite Teilung auf die Spermatiden übertragen und scheint noch in den fertigen Spermien in versehiedener Größe des kugeligen ho- mogenen Kerns zum Ausdruck zu kommen. Im Keimbläschen und in den Richtungsspindeln haben wir aus- nahmslos fünf Chromosomen gezählt. Die nichtreduzierte Chromo- someuzahl ist im Männchen, nach einer Zählung an einer sehr günstigen, in Teilung begriffenen Spermatogonie, neun. Im Weib- chen konnte sie bis jetzt nicht exakt festgestellt Averden. Uber »Geschlechtschromosomen« bei Nematoden. 137 Allein schon die bisherigen Ermittelungen genügen, um die Aus- sage zu gestatten, daß der Chromatinzyklus dieses Nema- toden genau dem von E. B. Wilsox (06) für gewisse Hemi- pteren — Typus Protenor — nachgewiesenen Zyklus ent- spricht. Es gibt bei unsrer Heterakis- Art einerlei Eier, mit fünf Chromosomen, zweierlei Spermien, solche mit fünf und solche mit vier Chromösomen. Befruchtung eines Eies durch ein Spermium mit fünf Chromosomen führt zur Ent- stehung eines Weibchens, durch ein Spermium mit vier Elementen zur Bildung eines Männchens. Von dem gewonnenen Standpunkt aus seien nun nochmals die Verhältnisse bei Ascaris megalocephala ins Auge gefaßt. Wie oben dar- gelegt, hat das gelegentliche Vorkommen eines besonderen kleinen Chromosoma in den Eiern des Pferdespulwurms den Gedanken hervor- gerufen, daß es sich hier um ein zur Geschlechtsbestimmung in Be- ziehung stehendes Element handle, und diese Vermutung hat dazu geführt, die Untersuchung verwandter Formen in Angriff zu nehmen. Nachdem bei Heterakis die Existenz von »Geschlechtschromosomen« mit vollster Sicherheit nachgewiesen werden konnte, wird dieser Be- fund jetzt rückwirkend kaum mehr einen Zweifel lassen, daß jene Vermutung für Ascaris megalocephala in der Tat richtig war. In den Einzelheiten aber wird das oben Gesagte, dem ich seine ursprüngliche Fassung nicht nehmen wollte, erheblich modifiziert werden müssen. Seit E. B. Wil.son (’06) den Chromatinzyklus der Insekten aufgeklärt hat, wissen wir, daß nicht, wie noch Mc Clung ('02) angenommen hatte, das männliche, sondern das weibliche Geschlecht durch ein Plus von Chromatin ausgezeichnet ist. Alle seitherigen Erfahrungen an Insekten stimmen damit überein. Die soeben für Heterakis mitgeteilten Verhältnisse bestätigen diesen Punkt abermals^). Bei solcher Übereinstimmung ist es schwer zu glauben, daß, wie oben vermutet, bei Ascaris megalocephala nun umgekehrt das Männchen ein überzähliges Chromatinelement besitzen sollte. Und es fragt sich also, ob und wie die Zustände von Ascaris mit denen n Als ich meineu Vortrag: »Über Beziehungen des Chromatins zur Ge- schlechtsbestimmung« (’09) niederschrieb, hatte ich aus den Tabellen Dr.BALTZEUs fOüj, der damals nicht in Würzburg war, entnehmen zu können geglaubt, daß auch bei den Echiniden im weiblichen Geschlecht, wenn auch nur um ein Mini- mum. mehr Chromatin vorhanden sei, als im männlichen. Herr Dr. Baltzer hat mich seither überzeugt, daß dieser Schluß aus den von ihm ausgeführten Messungen nicht gezogen werden kann. Die Frage muß einstweilen unent- schieden bleiben. 138 Th. Boveri von Heterahis in Einklang gebracht werden können. Folgende Hypo- these scheint mir einstweilen die meiste Wahrscheinlichkeit zu be- sitzen. Wir mußten schon oben annebmen, daß beim Pferdespulwurm die Geschlechtschromosomen, von relativ seltenen Ausnahmen ab- gesehen, mit in die langen Chromosomen ununterscheidbar einbezogeu sind. Ich nehme nun an, daß, wie es in untenstehender Fig. 2, in Anlehnung au die WiLSOXschen Diagramme, schematisch dargestellt ist, in den Keimbahuzellen des Weibchens (vor der Reduktion) zwei von den vier langen Chromosomen ein x-Chromosoma enthalten, das im Schema durch schwarze Farbe von dem übrigen Teil des Chro- mosoraa unterschieden ist. Im Männchen wäre nur eines der vier Oogonie Fig. 2. ? cf Chromosomen mit einem solchen x-Element ausgestattet. Zum Zweck der Reduktion vereinigen sich im Weibchen die beiden Träger des x-Elements, während. im Männchen die Paarung mit einem der drei indifferenten Chromosomen statttindet. Der Effekt bei der Reduktion und bei der nächsten Befruchtung ergibt sich aus dem Schema i). Dasjenige, was uns diese Verhältnisse andeutungsweise zur Kenntnis bringt, wäre dieses, daß das x-Eleraeut im männlichen Geschlecht eine Neigung besitzt, sich auf gewißeu Stadien von seinem Genossen zu trennen, wogegen im weiblichen Geschlecht eine solche Tendenz nur höchst selten aufzutreteu scheint. Man könnte diesen Unterschied vielleicht aus den besonderen Bedingungen erklären, *) Die Zustände der Varietät itnivalens leiten sich aus dein Schema für hivalcns einfach in der Weise ab, daß in beiden Geschlechtern zwei indifferente Chromosomen fehlen würden. über »Geschlechtachromosomen« bei iSematoden. 139 unter denen die Chromosomen in den Spermien stehen. \Yährend im ganzen übrigen Lebenszyklus, und beim Weibchen durchgehends, das Chromatin entweder in Form der isolierten Körperchen der Mitosen vorliegt oder sich im aufgelockerten sog. Kuhestadium be- findet, tritt im Kern der Spermie jene besondere Konzentration ein, die alle Chromosomen zu einem einheitlichen homogenen Körper ver- schmolzen erscheinen läßt. Wir können nicht zweifeln, daß auch in diesem scheinbar homogenen Kern des Spermiums jedes Chromo- soma seine Selbständigkeit bewahrt; aber alle werden aufs dichteste zusammengepreßt. Dabei kommen vielleicht die beiden bei Ascaris /negalacephala hivalens stets selbständigen Chromosomen in ebenso engen Kontakt wie das x-Element mit seinem Genossen. Und nun, wenn die Auflockerung wieder erfolgt, ließe sich denken, daß das Moment, das zur gegenseitigen Abstoßung führt, sich auch zwischen dem x-Element und seinem Genossen geltend macht, um so mehr, als ja anzunehmen ist, daß dieses Element bei den Vorfahren von As- caris ebenso selbständig war wie bei Heterakis. Diese Deutung scheint mir noch darin eine gewisse Stütze zu finden, daß sich bei der Varietät univalens das x-Chromosoma so gut wie nie gezeigt hat. Hier, wo der Spermienkern nur aus einem »Chromosoma« besteht, fällt jener Vorgang gegenseitiger Abstoßung, wie er für die zwei Elemente von bivalens besteht, weg; und so könnte hier auch für das x-Element die Anregung, sieh von seinem Genossen loszulösen, fehlen. Hat sich das x-Element einmal von seinem Genossen getrennt, so kann es sich, wie aus den Beobachtungen von Miss Boring zu schließen ist, durch mehrere Zellgenerationen selbständig erhalten, bis es wohl früher oder später wieder den Anschluß an eines der langen Chromosomen findet, wobei noch die Frage offen bliebe, ob dies immer das nämliche ist. Es ist oben betont worden , daß das x-Element, außer im be- fruchteten Ei und den frühen Embryonalstadien, von uns nur noch in ein paar Spermatogonienteilungen beobachtet worden ist. Dieser Befund müßte nach der neuen Auffassung der Verhältnisse seine ihm oben zugeschriebene Bedeutung verlieren. Denn die ursprüngliche Vorstellung, daß ein in den Spermatogonienmitosen auftretendes kleines Chromosoma ein Abkömmling desjenigen sei, welches das befruchtete Ei aus dem Spermakern bezogen hat, wird jetzt hin- fällig, da ja die Männchen gerade aus denjenigen Eiern hervorgehen sollen, welche durch ein Spermium ohne x-Chromosoma befruchtet 140 Th. Boveri worden sind. Wenn alsn in einer Spermatogonie ein solches Ele- ment gefunden wird, so muß es aus dem Eikern stammen. Dann ist aber nicht einzusehen, warum es sich nicht auch in den Oogo- nien gelegentlich loslösen sollte. Hier sind vor allem weitere Beobachtungen nötig; und dabei könnte vielleicht ein mir bisher rätselhafter Befund, den ich vor 23 Jahren gemacht habe, von Bedeutung werden. Es findet sich darüber im III. Heft der Zellenstudien (’90, S. 63) folgende Angabe: >Ich habe (in einem bestimmten Material von Ascaris meg. bivalens) sehr häufig in solchen Keimbläschen, welche bereits die beiden vier- teiligen, für die erste Richtungsspindel bestimmten Chromosomen er- kennen ließen, neben diesen noch zwei viel kleinere, kugelige, ganz ebenso intensiv färbbare Körperchen gefunden, welche später auf eine mir noch unbekannte Weise verschwinden.« Leider sind diese alten Glyzerinpräparate zugrunde gegangen; später ist mir niemals mehr etwas Ähnliches zu Gesicht gekommen. Aber liegt nun nicht nach allem, was wir seither erfahren haben, der Schluß sehr nahe, daß diese beiden kleinen Chromatinkörperchen, an deren regelmäßiges Vorkommen und häufige enge Kachbarschaft in jenem Material ich mich noch sehr gut zu erinnern glaube, die beiden »Idiochromo- somen« des weiblichen Spulwurms gewesen sind? Mit ein paar Worten sei noch die Diminutions frage berührt. Wenn die vorgetrageue Auffassung richtig ist, wird man annehmen müssen, daß das x-Chromosoma, wo es nicht selbständig auftritt, an das Ende eines der großen Chromosomen angefügt ist. Ist dies aber der Fall, so wird es bei der Diminution mit abgestoßen. Die somatischen Zellen würden nichts davon besitzen. Die sekundären Geschlechtsorgane, die aus somatischen Zellen zusammengesetzt sind, könnten also ihren männlichen oder weiblichen Sexualcharakter nicht von spezifischen Geschlechtschromosomen ihrer Zellen erhalten. Schon früher (’04) habe ich, vor allem wegen des in den Ur- soma-Zellen von Ascaris megalocephala stattfindenden Zerfalls des großen »generativen« Chromosoma in die kleinen »somatischen«, die Vermutung geäußert, daß wir in jenem großen Gebilde eine Asso- ziation von ursprünglich selbständigen Chromosomen vor uns haben. Die neuen Befunde legen, wie oben ausgeführt worden ist, in andrer Weise abermals den Gedanken solcher Assoziation nahe und sind darin im Einklang mit den Erfahrungen au Insekten, wo ähnliche Assoziationen teils uachgewiesen, teils mehr oder weniger wahrscheinlich gemacht worden sind (Mc Clung, E. B. Wilsox, Uber »Geschleclitscliromosomeu« bei Nematoden. 141 Payne, VOX Baehr, Morgax). Wird durch solche Vorkommnisse die Deutung der Beobachtungen in manchen Fällen sehr erschwert, so geben sie uns auf der andern Seite doch die Berechtigung, an der Möglichkeit prinzipieller Übereinstimmung auch dort festzuhalten, wo der Augenschein sie auszuschließen scheint. Würzburg, Oktober 1909. Literatur. Baltzer, F. ’08. Über Größe und Form der Chromosomen bei Seeigeleiern. Verh. Deutsche Zool. Ges. in Stuttgart. ’09. Die Chromosomen von Strongylocentrotus lividus und Echinns micro- tuberculatus. Arch. f. Zellforschung. Bd. II. Boring, A. M. ’09. A Small Chromosome in Ascaris megalocephala. Arch. f. Zellforschung. Bd. IV. Boveri, Th. ’87. Zellenstudien I. Jena. ’88. Zellenstudien II. Jena. ’90. » III. ’99. Die Entwicklung von Ascaris meg. mit besonderer Rücksicht auf die Kernverhältnisse. Festschr. f. C. von Kupffer. ’04. Ergebnisse über die Konstitution der chromatischen Substanz des Zellkerns. Jena. ’09. Über Beziehungen des Chromatins zur Geschlechtsbestimmung. Sitz.- Ber. d. Phy8.-med. Ges. Würzburg. Jahrg. 1908/09. Mc Clung, C. E. 02. The Accessory Chromosome — Sex Determinant? Biol. Bult. III. Morgan, T. H. ’09. Sex Determination and Parthenogenesis in Phylloxerans and Aphids. Science. N. S. XXIX. No. 73b. Wilson, E. B. 06. Studies on Chromosomes III. Jonrn. Exper. Zool. III. Entwicklung der Nesselzellen bei Anemonia. (Ein Beitrag znr Physiologie des Zellkerns.) You Dr. Theodor Morotf. Mitteilung aus der k. k. Zoologischen Station Triest. Hierzu 57 Texthguren. ( »bwolil die Literatur über die Entstehung der Nesselzellen bei Coelenteraten sehr reich ist, harren in bezug auf die Entwicklung dieser Organe noch einige Fragen ihrer Lösung; so z. B. das Ver- halten des Zellkerns während der Entstehung der Nesselkapseln oder die Art und Weise, wie der Nesselfaden angelegt wird, worüber die Ansichten der einzelnen Autoren weit auseinandergehen. Andrerseits sind bei Actinien zwei Typen von Nesselzellen beschrieben worden: nämlich Spiro cyten (dünnwandige Cniden, Cnidae cochleatae) und gewöhnliche Nesselzellen — Nematocyten. Von den ersteren weiß man weder die Entwicklung noch die Funktion, von den letzteren ist die Entwicklung sehr unvollständig bekannt. Bei meinen Untersuchungen habe ich mich vornehmlich auf Ane- monia sulcata beschränkt. Da es sich herausgestellt hat, daß der Faden der Nesselzellen bei dieser Form nicht extrakapsulär sondern intrakapsulär angelegt wird, schien es mir als sehr unwahrscheinlich, daß bei der naheverwandten Gattung Aiptasia sich die Sache in dieser Hinsicht anders verhalten soll. Für letztere Form hat bekannt- lich Iwanzoff angegeben, daß der Faden zuerst außerhalb angelegt wird und erst während der Bildung fertig oder halbfertig in die Kapsel eingezogen wird. Vergleichsweise habe ich daher auch diese Gattung zu meinen Beobachtungen herangezogen. Entwicklung der Nesselzellen bei Anemonia. U3 Bei meinen Untersuchungen habe ich mich ferner nur auf die Tentakeln beschränkt, da ich sie für die Lösung der gestellten Frage für völlig ausreichend halte. Ich fixierte in Sublimateisessig, Chrom- Osmium-Essigsäuregemisch nach Flemming und Renda. Gefärbt wurde mit Hämatoxylin Gkenacher, Eisenhämatoxylin, mit den üreiforbengemisch Safranin-Orange-Gentianaviolett nach Flemming und nach Bendas Methode. Jede der Färbungsmethoden hat ihre Vorzüge. Eisenhämatoxylin erwies sich als am vorteilhaftesten für die erste Entstehung der Cnidoblasten; für die weitere Entwicklung der letzteren zeigte die BENDA-Färbung manche Vorzüge. Die fertigen Nesselzellen. Bevor ich zur Darstellung der Entwicklung dieser ( Irgane schreite, will ich zuerst einiges über ihre Struktur vorausschicken. Bei Actinien existieren, wie bekannt, zwei Arten von Nessel- organen,- die sich durch ihre Struktur scharf voneinander unter- scheiden. Diese Unterschiede wurden zuerst von den Brüdern Hertwig hervorgehoben. Die eine Art von Nesselzellen haben sie als Nesselkapseln mit deutlichem Spiralfaden und dünner Wand be- schrieben, das sind die zuerst von Gosse als »Cnidae cochleatae« und später von Bedot als Spirocyten bezeichneten Gebilde. Die andre Cnidenart stimmt in ihrem Bau mit den von den übrigen Coelenteraten beschriebenen Cniden überein. Von den Brüdern Hert- wig wurden sie als Nesselkapseln beschrieben, welche von einer festen Membran umgeben sind, deren Faden im eingerollten Zustand undeutlich zu sehen ist. Ausführlicher mit den Cniden bei Actinien haben sich jedoch nur Bedot (96) und Iwanzoff (96) befaßt, denen wir unsre Kennt- nisse über die Struktur dieser Organe verdanken. Den Unterschungen dieser Autoren kann ich in dieser Hinsicht nichts Neues hinzufügen ; ich kann nur ihre Angaben bestätigen. Daher werde ich mich sehr kurz fassen und auf die Struktur der Cniden nur insoweit eingehen, als es mir für das Verständnis der bei der Entwicklung zur Dar- stellung kommenden Verhältnisse notwendig erscheint. Die Spirocyte präsentiert sich als eine dünnwandige zylin- drische Kapsel, deren Achse von einem spiralig eingerollten, verhältnis- mäßig dicken Faden eingenommen wird; letzterer scheint solid zu sein, d. h. er weist in seiner Achse keinen Kanal auf. Mit dem einen Ende ist der Spiralfaden an dem oberen distalen Ende der Kapsel befestigt, mit dem andern an dem hinteren Ende derselben; doch kann 144 Dr. Theodor Moroff er liier und da, wie dies von den früheren Autoren richtig angegeben wird, frei endigen. Beim Entladen dieser Cnide wird zuerst der Deckel abgeworfen Fig. A. s > Anemonia stUcata. Zwei Nematocyten lebend. 1 Spiralfaden eingerollt. 2 Spiralfaden ansgeschleudert. und 'der Faden infolge seiner eigenen Elastizität aus der Kapsel herausgeschleudert, ohne daß er dabei eine Umstülpung erfährt; in den meisten Fällen wird nur seine vordere Hälfte ausgestreckt, die hintere bleibt dagegen auch weiter eingerollt. An mit Eosin ge- Entwicklung der Nesselzellen bei Aneiuonia. 14-5 färbten Präparaten färbt sich nur der Faden und teilweise die Wand der Kapsel sehr stark. Der übrige Inhalt bleibt ungefärbt. Iwaxzofk nimmt an, daß die Kapsel von einer durclisichtigen Flüssigkeit er- füllt ist. Die zweite Art der Cnideu, die Kematocyteu, zeichnen sich durch die Dicke der Kapselwand] aus. Schneider hat als erster erkannt, daß diese Wand aus zwei Schichten besteht. Die innere bezeichnet er als Propria, sie schließt das Sekret in sich ein. Als deren Fort- setzung ist der Schlauch bzw. der Faden anzusehen, daher steht sie in inniger Beziehung mit der Entwicklung des Cnidariums. Die äussere Wand, die Sklera, hat hingegen nur eine schützende und isolierende Bedeutung; dementsprechend ist sie homogen, strukturlos und elastisch; sie wird auch viel später ausgeschieden. Kach Iwan- zoff stellt der Faden eine direkte Fortsetzung der Sklera dar. Mit Schneider halte ich diese Ansicht Iwanzüffs für unrichtig. Meinen Beobachtungen nach stellt der Faden eine Fortsetzung der inneren Schicht dar, oder mit andern Worten: Die Sklera ist nur als eine Ausscheidung der Kapsel anzusehen und hört an der Basis des Fadens auf. Der Spiralfaden ist hier viel feiner und länger als bei den Spiro- cyten. Im eingerollten Zustande ist er auch noch viel schwieriger zu sehen (Fig. A). An dem herausgeschleuderten Faden sind zwei Teile zu unterscheiden. Der erste, der basale Teil, hat ungefähr die Länge der Kapsel und ist um etwas stärker als der übrige. Er zeichnet sich dadurch aus, daß an ihm sehr feine, etwas nach vorne oder nach hinten gerichtete Härchen vorhanden sind, welche eine spiralige Anordnung aufweisen (Fig. A). Im eingezogenen Zustande nimmt dieser Fadenteil in der Kapsel eine centrale Stellung ein und bildet die Achse; daher wurde er als Centralstab bezeichnet. Um ihn herum ist der Best des Fadens eingerollt ; letzterer ist etwas dünner und glatt, d. h. es sind an ihm keine Härchen zu konstatieren. Am hinteren Ende oder in der hinteren Hälfte der Kapsel sieht man für gewöhnlich einen kleinen länglichen Kern, oft ist er jedoch nicht zu konstatieren; wie es scheint, fehlt er in solchen Fällen voll- kommen. Anlage der Nesselkapseln. Die Anlage der Nesselorgane findet nicht genau au der Ver- brauchsstelle statt, vielmehr werden sie an andern Stellen gebildet und gelangen erst durch eine Wanderung au den Verbrauchsort. ArchiT f. Zellforschnng. IV. 10 146 Dr. Theodor Morofl' Bei Anemonia sidcata legeu sich diese Organe au der Grenze zwischen Stützblatt (Meseuchym) und Ectoderm au. Die Zellen, welche dazu verwendet werden, sind meistens dem Stützblatt an- geschmiegt oder ein wenig im Epithel eingerückt. In der Regel weisen sie einen kleinen Kern auf. Letzterer weist ein achromatisches Gerüst auf, in dem eine Anzahl kleiner Chromatinkörnchen verteilt sind; er färbt sich schwach; da in seiner Umgebung keine Struktur festzustellen und sonst alles hell, ungefärbt ist, kann man nicht feststellen, ob eine Rlasmaschicht vorhanden ist oder der Kern allein die Zelle repräsentiert. Ich bin geneigt, letzteres als das Wahrschein- lichere auzunehmen. Man sieht zwar in der Nähe der Kerne sich stärker färbende Fäden verlaufen; letztere können jedoch nicht als F ig. B. 1 2 ' 8 4 Anemonia sulcatu. Kerne während der Auswanderung der Chromidien zur Bildung der Xematocyten Zellgrenzeu angesehen werden, sie sind vielmehr als Stützfasern zu deuten, welche von der Mesenchymschicht entspringen und gegen die Oberfläche zu verlaufen. Die Kernvermehrung findet, wie es scheint, auf amitotischem Wege statt, wobei der Kern in zwei oder manchmal in mehrere Stücke auf einmal zerfallen kann. In einem Falle habe ich aller- dings ein Bild gesehen, welches auf eine Mitose hindeutet (Anaphase). Die Bilder, die man bei der Anlage der Nesselkapsel zu sehen bekommt, weisen eine beträchtliche Mannigfaltigkeit auf. Meistens erfährt der Kern zuerst eine Chromatinanreicherung; es treten in seinem achromatischen Gerüst eine größere Anzahl von Körnchen auf, welche sich mehr an der Kernperipherie verteilen (Fig. Bl). In der Regel ist ein größeres Chromatinköruchen im Kern zu sehen, das man als Nucleolus anseh en könnte. Die zuerst gebildeten Körnchen treten aus dem Kern heraus und verteilen sich im Plasma, welches jetzt als eine ganz schmale Schicht um ersteren zu kon.statieren ist (Fig. ID- 4). An Stelle der ausgetretenen Körn- Entwicklung der Nesselzellen bei Anemonia. 147 chea entstehen neue, welche ebenfalls bald ins Plasma übeidreten. In vielen Fällen sind die Chromatinkörnchen an der Peripherie des Kerns so dicht nebeneinander eingehäuft, daß die Kerngrenze wie eine mehr oder minder dicke, stark färbbare Schicht aussieht, von I-'ig. C. 12 8 4 Anemonia suleafa. Auswanderung der C'hromidien aus dem Kern zur Bildung der Nematocyten. welcher längere und kürzere Auswüchse nach außen vorragen (Fig. Ci_4); letztere lösen sich bald ab und verteilen sich im Plasma als Körnchen oder Stäbchen. Manchmal sieht man längere faser- förmige Stränge von der Kernoberfläcbe abgehen, die an die soge- 1 Eig. D. 2 3 Anemonia sulcaia. Auswanderung der Chromidien aus dem Kern zur Bildung der Nematocyten. nannten Basaltilamente erinnern, die Matiiews in den Pankreaszellen von Necturus beschrieben hat (Fig. Di_;t). Der Kernnucleolus dürfte ebenfalls auswandern und an dessen Stelle ein neuer auftreten; man sieht nämlich nicht selten gleich- zeitig zwei oder drei Nucleolen in einem Kerne; oft’eubar sind sie iü‘ 148 Dr. Theodor Moroff ini Begriff, aus dem letzteren auszutreteu; während der Wanderung zur Oberfläche nehmen die Nucleoli an Grüße zu, wobei sie sich stabfbrmig verlängern. Letztere verbleiben gewöhnlich eine Zeitlang an der Kernoberfläche, wo man sie oft zu Gesicht bekommt (Fig. Ej—s). Durch diese lebhafte Kerntätigkeit entstehen in der Umgebung des Kerns eine größere Anzahl von Chromatinpartikelchen (Chro- midieuj, welche in bezug auf ihre Größe und Form weitgehende Schwankungen aufweisen. Ihre Menge ist in den einzelnen Fällen recht verschieden. Zwischen diesen Körnchen ist in Form von Staub eine größere Menge von Chromatin im Plasma zerstreut, was mau aus dem stärkeren Färbungsvermögen des letzteren erschliessen kann. Fig E. 1 2 8 Atiemonia sulcaiu. Verschiedene Stadien der Chromidienauswandernng zur Bildung der Nematocyten. Möglicherweise ist dieses diffus verteilte Chromatin durch einen Zer- fall der größeren Körnchen zustande gekommen (Fi_i). Nicht selten begegnet man auch Fällen, wo nur auf einer Seite des Kerns eine Anhäufung des Chromatins stattfindet (Fig. G 1,2)- Durch Hinzutreten neuer Körnchen wird diese Stelle immer größer, wobei das Gebilde sich etwas in die Länge streckt und eine zapfen- förmige Gestalt bekommt (Fig. G2)- Aus dieser Figur ist deutlich zu entnehmen, daß es sich noch im Kerninuern befindet. Bald darauf erfolgt, wie es scheint, durch Auflockerung ein bedeutendes Heran- wachsen der Nesselkapselanlage, wobei sie aus dem Kerne heraus- fiillt. Manchmal scheint es, als ob der ganze Kern zur Bildung der Cnidenanlage verwendet würde. In einem solchen Falle treten in Entwicklung der Nesselzellen bei Anemonia. 149 ihm eine beträchtliche Anzahl von größeren Körnchen auf, die sich in seinem Innern und auf seiner Oberfläche verteilen. Zwischen diesen Körnchen findet sich außerdem noch Chromatin in diffusem Zustande. Dadurch erscheint der Kern sehr stark gefärbt; er wird hyperchromatisch und nimmt beträchtlich an Größe zu, wodurch er nach und nach das Aussehen eines Chromidienhaufens bekommt Fig. F. 1 2 Anemonia sulcuta. Verschiedene Stadien der ChroraidienausTranderung zur Bildung der Nematocyten. (Fig. G4). Man sieht in der Tat oft fertige iSiesselka})seln, die keinen Kern mehr aufweisen, möglicherweise ist letzterer vollkommen zu deren Bildung verwendet worden. Oft begegnet man auch Fällen, wo die Chromatinkörnchen nicht aus dem Kern auswandern, sondern an der Kernperipherie längere Zeit verweilen, wobei sie sich in einer Reihe anordnen. Dadurch 150 Dr. Theodor Moioff entsteht zuerst ein längerer Faden, welcher sich dicht an die Kern- oberdäche anschiuiegt (Fig. H i_2). In vielen Fällen verläuft das eine Ende desselben noch ini Kern. In Fig. H3 ist ein Kern gezeichnet, Fig. 0. 3 Anenioiiin sulcatii. 1 — -i Oie die Nesselkaijseln liefernden C'hramidien verbleiben zuerst ini Kern. 4 Der ganze Kern löst sieh in C'bromidien auf. in welchem die ( 'hroraatinkörncheu eine mehr periphere Lage ein- nehmen; die meisten von ihnen zeigen bereits eine deutliche reihen- förmige Anordnung. Namentlich eine größere Anzahl von ihnen bilden bereits einen deutlichen kettenförmigen Strang, der von einem Fig. IF 1 2 3 4 5 Aiumonia sulcuta. Die Chromidien verbleiben zuerst im Kern und onlnen sich fadenförmig an zur Bildung der Spirocyten. hellen Hof umgeben ist; das ganze Gebilde befindet sich noch im Kern, und ich deute es als die erste Anlage des die Nesselkapsel liefernden Fadens. In Fig. H4 ist ein bedeutend herangewachseuer Kern gezeichnet, in dem eine größere Vacuole zu sehen ist. Die Entwicklung der Nesselzellon bei Anenionia. 151 1 [| uieisten Cbrouuitinkörachen sind in einer Reihe ungeordnet; der j 'i größte Teil der letzteren schmiegt sich dicht der OberHäche un; I ;; nur das dünnere Ende der Reihe befindet sich noch im Kern ■ und läuft zu einem nucleolusähulichen Chromatinkörnchen hin. In Fig. H -, sieht man ebenfalls am Kernrande mehrere Körnchen, welche . [ in einer deutlichen Reibe angeordnet sind. Aus den angeführten I Bildern ist ohne Zweifel zu ersehen, daß der Chromatinfaden oder ;; die Körnchen, die ihn zusanimensetzen, im Kern gebildet werden, 1 sich jedoch, wie es scheint, au der Peripherie desselben länger auf- ■ halten. Schließlich tritt aber dieser Faden ins Plasma über, wmbei •K V >1 7 V i n; • * ' fl ti •> Anenionia siilcatn. Der die Spirocyle liefernde Faden ist aus dem Kern ausgetreten und um ihn eingerollt. er in den meisten Fällen seinen ursprünglichen Verlauf um den Kern herum bewahrt (Fig. Ji_2)- Manchmal jedoch wächst der Faden allmählich aus dem Kern heraus; in solchen Fällen sieht man nur eine geringere Anzahl von Körnchen außerhalb des Kerns; der noch in dem Kern steckende Faden bildet eine direkte Fortsetzung des äußeren Anteils (Fig. J3). Offenbar rücken die inneren Körnchen aus dem Kern heraus, wobei neue Körnchen entstehen, die sich am inneren Fadeuende anreihen. Möglicherweise werden manche vcn ihnen vom Nucleolus selbst ab- geschnürt. Nicht selten streckt sich frühzeitig der im Kern gebildete Faden in die Länge, wodurch er nur mit dem einen Ende dem Kern ansitzt oder sich darin befindet (Fig. K i_2). Durch die reihenförmige Anordnung der Chromatiuköruchen be- kommt der Faden das Aussehen einer Muskelfibrille (Fig. Kj-o); die Ähnlichkeit wird umso größer, Avenn schmälere und breitere Körnchen miteinander alternieren, Avodurch Q. und Z. vorgetäuscht Averden, Avie dies aus Fig. K3 zu entnehmen ist. Für gewöhnlich 152 Dr. Theodor Moroft' betindet sich der Faden in einer hellen Vacuole, die ihn in seiner ranzen Länge überzieht. Das Bemerkenswerte ist, daß die auf die soeben beschriebene Weise gebildeten Stäbchen (Fäden) allein die Anlage der Nessel- kapseln darstellen, d. h. es treten außerdem keine Chromatinkörnchen mehr aus dem Kern heraus, die sich zu diesem Faden gesellen könnten, in diesem Falle werden auch weit weniger Chromidien aus dem Kern ausgeschieden. Letztere nehmen außerdem einen andern Entwicklungsgang als die übrigen Xesselkapselanlagen und liefern die Sp irocyten; die in weit größerer Menge ausgeschiedenen Fig. K. 2 3 / ' 1 1 • ff fr- » * ! ■ * . t ■ « ' jjtVi - rtf# ? V V'' 'Cv A)ieinoiUa sulcata. Der Faden liat sich ausgestrecki. Spirocyteubilduug. Chromidien, die früher beschrieben wurden, wandeln sich hingegen in die Nematocyten um. Nach der Ausscheidung der Chromidien ist der Kern sehr klein, nicht selten wird er, wie es scheint, verbraucht. Über die erste Anlage der Nesselkapseln sind die Angaben der meisten Autoren ziemlich übereinstimmend. Danach tritt sie als eine helle Vacuole, dicht am Kern angeschmiegt, hervor. In letztere wächst nach Chun ein Plasmazapfen hinein, welcher zur Kapsel wird. Nach Schxeideu tritt die erste Cnidenanlage als ein winziges Körperchen von kugelig eiförmiger Gestalt auf, welches dicht am Kerne angeschmiegt ist; auch die meisten übrigen Autoren lassen die erste Anlage neben dem Kern entstehen. Von Murbach wird sie hingegen als ein kleines längliches oder fast kugeliges, hellglänzendes Körperchen dargestellt, welches sich im Innern des Kerns bildet. Entwicklung' der Nesselzellen bei Auemonia. 153 lu luauchen Fällen hat er sogar die Abschnürung desselben vom Xucleolus in Form eines Stäbchens gesehen. Manchmal, wo mehrere Nucleolen im Kerne vorhanden sind , dürften sich auch einige der- selben zur Bildung des fraglichen Körperchens miteinander vereinigen. Nach diesem Autor entsteht also die erste Anlage der Kapsel aus dem Kern und ist als eine Art Teilung aufzufasseu, bei der aber nur ein verhältnismäßig kleiner Teil der Kernsubstanz in Verwendung kommt. Mükb.vchs Angaben wurden von den späteren Autoren nicht bestätigt, ja von Schxeidek direkt als falsch hingestellt. Meine Beobachtungen stimmen aber mit Mukbachs Angaben im Prinzip überein. Auch bei meinen Objekten verdanken die stärkeren Stäb- chen ihre Entstehung ebenfalls den Nucleolen. Außerdem dürften die kleinen Chromatinkörnchen, die die übrigen Chromidien liefern, physiologisch kaum von den Nucleolen stark abweichende Gebilde sein, letztere zeichnen sich nur durch beträchtlichere Größe aus ’). Das Auffallendste ist, daß für keine andre Form die erste Cnidenanlage durch Bildung einer so großen Menge von Chromidien angegeben wird. In dieser Hinsicht stimmt der Bildungs(Entstehungs)- prozeß der Nesselzellen mit der Sekretion der Drüsenzellen überein, bei denen ebenfalls eine größere Menge von Chromatin in Form von Fäden oder Körnchen bei Beginn der Sekretion aus dem Kern auswandern dürfte. Dadurch gewinnt die von von Lendenfeld aus- gesprochene Auffassung, daß die Nesselzellen umgewandelte Drüsen- zellen darstellen, sehr an Boden. Entwicklung der Nematocyten. Die ins Plasma in größerer Menge übergetretenen Chromidien sind zuerst gleichmäßiger zerstreut. Bald zeigt ein Teil von ihnen, besonders die größeren, eine Tendenz, sich reihenweise anzuordneu, wobei die größten unter ihnen sich zu einer gesonderten Beihe ordnen und dadurch einen längeren und dickeren Stab bilden (Fig. L,). Anfangs kann man seine Komponenten noch unterscheiden, da die b Herr Dr. R. Goldscidudt war so liebenswürdig, mich auf die Arbeit Wassilieffs — Japanische Actinien — aufmerksam zu machen, in welcher sehr interessante Angaben über die Entwicklung der Nesselzellen gemacht werden. Naeh seinen Beobachtungen hält es Wassilieff für sehr wahrschein- lieh, daß die Nesselkapseln aus Chromidien entstehen, welche in Form von Nucle- olen aus dem Kern ausAvandern. Offenbar ist in dieser Hinsicht Ihjanthopsis elegam ein sehr günstiges Objekt. Die A'on ihm in Figur 40a — b reproduzierten Bilder bestärken uns sehr in unsrer Vermutung. (Anmerkung bei der Korrektur.) 154 Dr. Theodor MorotV Stäbchen oder Körnchen durch helle Streifen voneinander getrennt sind (Fig. Bald jedoch stoßen sie dicht aneinander, oder es tritt zwischen ilinen eine sich immer stärker färbende Substanz auf, wodurch das einheitliche Aussehen des Stabes herbeigeführt wird (Fig. Lg). Auch die übrigen Chromatinkörnchen ordnen sich in längere und kürzere Keihen an, wodurch auf eine ähnliche, wie vorhin erwälinte Weise neue Stäbchen entstehen, die je nach ihrer Länge Fisj. L. 4 Anemonia sulcaia. Entwiclclung.sstadien der Nematocyten. sich ein oder mehrere Male in verschiedenen Kichtungen schlängeln können. Der dickere Stab ist anfänglich mehr oder minder stark ge- bogen, nicht selten aber ganz gerade. Seine Lage zu den übrigen Chromidien ist zuerst keine bestimmte, in den meisten Fällen sind sie einseitig von ihm verteilt, und zwar meistens auf seiner gekrümmten Seite. Bald rückt er jedoch in die Mitte der Chromidien ein und bildet eine centrale Achse, um die sich die übrigen Chromidien ziemlich gleichmäßig verteilen Fig. L3_4). Die centrale Stellung kann der Stab jedoch auch sehr frühzeitig einnehmen, indem die stärkeren KJhnchen in die Mitte des Chromidienhaufens rücken, um Entwicklung der Nesselxellen bei Aneinonia. 155 sich hier miteinander zu vereinigen (Fig. ^2)- Sobald der dicke Stab in die Mitte des Chromidienhaufens gelangt ist, streckt er sich in die Länge, wodurch eine entsprechende Verlängerung der Nessel- anlage herbeigetuhrt wird. Letztere bekommt eine zylindrische Fig. M. 3 4 Anemonin sulcata. Entwicklungsstadiea der Neniatocyten. Gestalt, an den beiden Enden ist sie mehr oder minder stark ver- jüngt (Fig. Mj). Obwohl das Gebilde von seiner Umgebung scharf abgegrenzt ist, kann man an seiner Oberfläche eine besondere Wand noch nicht konstatieren. Ein Teil der Chromidien erfährt eine Zerstäubung; die übrigen Körnchen verteilen sich gleichmäßig in der Cnidenanlage, wobei sie einmal dicht dem Stabe anliegen, ein andres Mal finden sie sich 156 Dr. Theodor Moroft’ mehr au der Oberfläche der Xesselkapsel, so daß, wie es scheint, die Lage derselben belanglos ist (Fig. Mi-s). Da die Stärke des Ceutralstabes sowie die Menge der Chroniidieu in den einzelnen Xesselkapseln weiten Schwankungen unterworfen ist, finden wir dem- entsprechend auch die Größe der letzteren verschieden. Bei der weiteren Entwicklung der Neniatocyten verlängern sich die Chromatinkörnehen und treten zur Bildung eines Fadens mit- einander in Verbindung. In den meisten Fällen beginnt dieser Prozeß an einem Ende und schreitet nach und nach zum andern fort (Fig. M4_5). Dadurch kommt ein Spiralfaden zustande, der sich um den Centralstab windet; am letzteren vollzieht sich eine entsprechende Strukturumänderung, indem er sich in den sogenannten Achsenfadeu uinwandelt, d. h. er liefert das Basalstück des Fadens i). Erst in diesem Stadium kann man die Skleraschicht unterscheiden. Das diffus ver- teilte Chromatiu erfährt, wie es scheint, eine chemische Umänderung, da es bald au FäiLbarkeit verliert. Ein Teil wird zur Verstärkung der Kapselwand der Skleraschicht) verwendet; der übrige Teil dürfte sich in das Sekret umwandelu. Die fertige Nesselkapsel färbt sich gewöhnlich ziemlich gleichmäßig. Der Verlauf des äußerst feinen Fadens ist meistens schwer zu sehen. An richtig differenzierten Präparaten kann man ihn immerhin deutlich wahrnehmen. An stark differenzierten Schnitten sieht die Nesselkapsel gleichmäßig fein granuliert aus; nur ist in ihrer Mitte der Achsenstab stärker gefärbt zu sehen. An ihm ist jedoch keine Struktur festzustellen. Während ihrer Entwicklung wandern die Nesselkapseln zum Verbrauchsorte, so daß die fertigen Neniatocyten sieh bereits dicht unter der < flierfläche der Tentakeln befinden. Nach der vorstehenden Darstellung erfolgt die Anlage des Schlauches im Innern der Kapsel. Gerade in diesem Punkte haben sich die meisten Autoren aber zu der Ansicht Jickelis entschieden, der zufolge die Schlauchbilduug außerhalb der Kapsel stattfinden soll, um sich erst nachträglich hineiuzustülpen. Meine Beobachtungen weisen hingegen eine weitgehende Über- einstimmung mit denjenigen von Chun (95) auf, der von den neueren Forschern allein die intrakapsuläre Anlage des Schlauches (des Fadens) verficht. Ciirxs Beobachtungen beziehen sich aufSiphono- ])horen. Iwaxzoff 96) hat für eine Actinienform ebenfalls 1) Wassilieff beschreibt ebenfalls eine Zerstäubung der Chromatinkörn- chen (Chromidien) ; wobei sie im weiteren zur Bildung des Spiralfadens der Nesselzelle miteinander verschmelzen. (Anmerkung bei der Korrektur.) Entwicklung der Nesselzellen bei Anemonia. 157 eine extrakapsuläre Anlage des Fadens angegeben; daher habe ieb mich entschlossen, vergleichsweise auch diese Gattung in den Kreis i meiner Untersuchungen einzubeziehen. ^’on einer ausführlichen Darstellung der Verhältnisse bei dieser Gattung möchte ich jedoch Abstand nehmen, da die Bilder, die man von den beiden Formen bekommt, abgesehen von einigen ganz mini- malen Differenzen, vollkommen übereinstimmen. Hier will ich nur I noch einige Figuren geben, die die für die vorhergehende Gattung gemachte Darstellung bekräftigen sollen. Fig. Ni stellt drei dicht aneinandergepreßte Kerne dar, welche ich als einen Zerfall, eine direkte Teilung eines einzigen Kerns auf- Fig. N. Aiptasia mutabilis. 1 Kernteilung, l—'i Chromidienbildung. fasse. Fig. Ng stellt ein Stadium regster Chromidienauswanderung aus dem 'Kern dar. Man sieht längliche und rundliche Chromatin- körperchen, welche sowohl im Kern als auch außerhalb desselben verteilt sind. Besonders finden sie sich in der einen Kernhälfte, vor- nehmlich an der Peripherie des Kerns angehäuft. Manche Stäbchen befinden sich teilweise im Kern, teilweise ragen sie über die Kern- oberfläche empor; andre wiederum machen den Eindruck, wie wenn sie sich von der Kernperipherie abschnüren würden. Fig. N2 stellt ebenfalls ein Stadium der Chromidienauswanderung dar; der größere der beiden Nucleoli ist, wie es scheint, im Begriff auszuwandern, teilweise ragt er bereits über die Kernoberfläche empor. In Fig. Oj ist ein älteres Stadium gezeichnet, in dem die einzelnen Chromidien sich schon zu Stäbchen vereinigt haben. Ein Stäbchen zeichnet sich durch seine bedeutende Dicke und Länge aus. Dasselbe wird zweifels- ohne den Centralstab, d. h. den basalen Teil des Fadens liefern. 158 Dr. Theodor Moroff lu Fig. ü ) ist ebenfalls ein älteres Stadium der Nesselkapsel darge- stellt, und in Fig. O3 ist endlich eine fast fertige Nesselzelle ge- zeichnet, in der die Windungen des Fadens bereits ziemlich deutlich zu sehen sind. Bei Äiptasia ist manchmal der Achsenteil des Fadens sehr stark ausgebildet, und ich glaube, daß ihn Iw.\nzoff fiir die ganze Anlage Fig. (). 3 Mptasia mtttabilis. Entwicklung der Nematocytcn. der Kapsel gehalten hat, zumal er sich oft weit stärker färbt als die übrigen •Chromidien und an stark differenzierten Präparaten er zuweilen allein zum Vorschein kommt. Die sich in seiner Nähe be- findenden Chromidien hat er möglicherweise als die Fadeuanlage an- gesehen, die nachträglich in die Kapsel eingestülpt wird. Nachdem wir die Entwicklung der Nematocyten verfolgt haben, wollen wir kurz auch auf die Entwicklung der Spirocyten eingehen. Diese Art von Nesselzellen wird, wie an einer früheren Stelle erwähnt, von solchen Zellen gebildet, bei denen die Chromidien- 159 Entwicklung der Nesselzellen bei Anenionia. I auswiiadcruug iu einer sehr begrenzten Weise stattfindet. Wie be- ll reits erwähnt, vereinigen sieh alle Chromatinkörnchen zu einem Faden, ' welcher anfangs stark gewunden sein kann; später jedoch streckt er sich in die Länge. Er ist von einem hellen Hof umgeben; offenbar handelt es sich hier um eine Substanz, die stärker lichtbrecheud ist > 1 und sich durch die verschiedenen Farbstoffe uieht färben läßt j (Fig. Ki_3, Pi_j). Soweit ich feststellen konnte, zerfällt der Stab t bei der weiteren Entwicklung in eine größere Anzahl von Körnchen; 1 I I Fig. P. 6 ein Teil davon bildet den Spiralfaden, der Rest wandelt sich in Sekret um (Fig. ?:!_(). Andrerseits sind oft Fälle zu beobachten, wo die junge Fadeu- aulage noch von Anfang an eine spiralige Drehung annimmt (Fig. P5) und dann erst zu ihrer definitiven Länge auswächst, wobei sich immer mehr neue Windungen bilden. Ein scharfer Unterschied in bezug auf die Bildung der beiden Nesselzellarteu ist kaum festzustellen, da man in andern Fällen auch Zellen zu sehen bekommt, welche die Anlage von Nematocyten zu liefern scheinen. Es treten bei ihnen Chromidienkörucheu in einer beträchtlichen Menge aus dem Kern heraus. Bei der weiteren Entwicklung unterbleibt jedoch die Aus- 160 Dr. Theodor Moroff ! bilduug eiues soliden Achseustabes. Die Chroiuatiukörueheu ver- einigen sich zur Bildung eines dicken Spiralfadeus, und die Kapsel- wand bleibt dünn. Dadurch kommen wiederum Spirocyteu zustande (Fig. 1%). Es ist noch zu erwähnen, daß Awerixzkw (08) für Myxosporidieu festgestellt hat, daß dort der Spiralfaden der Sporen ebenfalls durch die Vereinigung von chromatischen Körnchen (Chromidien) zustande kommt. Es ist hier noch die Frage aufzuwerfen, ob wir es bei den Spirocyteu mit teratologischen Bildungen zu tun haben, oder ob es sich nicht um Organe handelt, die eine physiologische Bedeutung beim Xahrungserwerb besitzen. Die Art und Weise, wie der Faden ausgeschleudert wird, spricht dafür, daß diese Kesselkapseln nicht zur Lähmung der Beute durch Einspritzung von Sekret in letztere beitragen können, da sie nicht dafür angepaßt sind. Das Sekret wird kaum durch den Faden fließen können, da er solid zu sein scheint. Ja selbst wenn er von einem Kanal durchbohrt wäre, würde das Sekret kaum durch den Faden fließen können, da es viel unge- hinderter durch die durch die Sprengung des Deckels entstandene Ortuung herauszuströmeu vermag. Andrerseits spricht gegen eine Annahme, daß hier nutzlose Gebilde, Kesselkapselu, die sich in ihrer Entwicklung verlaufen haben, vorliegeu, der Umstand, daß sie in einer sehr großen Menge Vorkommen (sie machen die größere Hälfte der Kesselzellen aus) und daß sie vielleicht bei allen actinienähulichen Formen zur Ausbildung kommen i). Eine solche Verschwendung er- scheint aber unerklärlich. Andrerseits wäre auch daran zu denken, ob das Sekret der Kesselzelleu nicht in der Weise die Beute lähmt, daß es sich ins Wasser ergießt, wodurch letzteres für die betrefleu- den Tiere vergiftet wird. Schließlich sei es mir gestattet, auch au dieser Stelle dem Leiter der k. k. Zoologischen Station in Triest, Herrn Professor Dr. C.\bl CoRi, für die liebenswürdige Unterstützung, die er mir während meines Triester Aufenthalts zuteil werden ließ, herzlichst zu danken. Triest, Mai 1909. 1) Nach Wassilieff stellen die Spirocyten bei allen von ihm untersuchten Formen weit die größere Hälfte der Nesselzellen dar. Kutwiekluug der Nessolzellen bei Anemonia. 161 Literatur. Wegen einer ansführlichen Literaturangabe verweise ich auf das Referat von VON Lexuenkkld (97) sowie auf die Arbeiten von Schneider 00 und Iwanzoff (96, ; hier begnüge ich mich nur mit der Anführung einiger der wich- tigsten neueren Arbeiten. Awerinzew, S. (08). Studien über parasitische Protozoen. Trav. soc. Natnra- listes St. Petersbourg. Bd. 88. Lief 2. S. 1 — 139. T. 1 — 3 (russisch). Bedot, M.‘) '96 . Note sur les Cellules urticantes. Revue suisse Zoologique. Bd. 3. C'hun, C. (95). Die kanarischen Siphouophoren in monographischen Darstel- lungen. Abh. d. Senkenber. Naturf Gesellsch. Bd. 18. S. öl — 144. T. 7—12. Hadzi, .1. (09). Über die Nesselzellwanderung bei den Hydroidpolypen. Arb. aus d. Zoologischen Institut Wien. Bd. 17. S. 30. 2 T. Hf.ktwig, 0. u. R. 79 . Die Actinien anatomisch und histologisch untersucht, .lena 1879. S. 1—224. Taf 1—12. Iwanzoff, N. 96). Über den Bau, die Wirkungsweise und die Entwicklung der Nesselkapseln der Poelenteraten. Bull, soeiet. Imp. Natural. Moskau. S. 1—99. T. 3—6. Lendenfeld, R. von (97). Die Nesselzellen der Cnidarien. Biolog. Centralbl. Bd. 17. S. 465—485, 513- .530. Mathiew.s, A. 99). The changes in the structiire of the pancreas cell. Journ. of Morphology. Bd. 15. Supplement. S. 171 — 223. T. 10 — 12. Murbach, L. ,94). Beiträge zur Kenntnis der Anatomie und Entwicklung der Nesselorgane der IWdroiden. Arch. f Naturgesch. .Tahrg. 60. Bd. 1 S. 217—252. T. 12. ' Schneider, K. C. (00). Mitteilungen über Siphouophoren V. Nesselzellen. Arb. aus d. Zoologischen Institut Wien. Bd. 12. S. 1 — 100. T. 1 — 7. 08). Histologisches Praktikum der Tiere. 615 Seiten. .Jena. Wassilieff, A. (08 . Japanische Actinien (Beiträge zur Naturgeschichte Dst- asiens. Herausgegeben von F. Doflein). Abhandl. der kgl. ba\^. Acad. der Wissensch. math.-physik. Klasse. 1. Suppl. Bd. 2. Abhandl. S. 1—52. 9 Taf Bedots Arbeit war mir leider nicht zugänglich. ■ , li»l iT^»fn' fhM ro'i !*T ) . ißt. i ^;•■^*:•u^5^v!^ '7,^ i if'jr 9^**4;:•- d ^.mCy ^ :j ' ' ' > 1*« ..^( -rJ . »...C.ii - V .< -.i Su av ■. 4.!!-:.:f--OV ri:J V'IM il 't »■ ■ ■«' 'ifi ,'r* ,i 7-« -.-hV' » ‘*?*.'?'*g *T#il ,.' .^».. ^ ‘.(.^ - , ,. , ;, i] .•. . 1 ,1 • * iLJiT' .-f ■ f l i , / 4 AI. ?apof^t gez. Verlag v Wilhe rafl Archiv h' Zcd Forschung M. Pofott gCZ Bd.n: 7777, 'i 7 J 7~- Lichtdruck v 7. ff Rcd TaF. h - V-«®»'* (4 ^ o • "* ^ A ^ * '>0 0 a >, U ♦% 4» o «» a^ao ^ N ® I» ^ • r>« W' ^n0$' t in, Leipzig. Lichtdruck vC. O. Rcder, Gm hfl Lapzig . Arrhiv f' Zelfforsrhimg Bd /^ TaP J. • - ^ I t f . n Mg c V.*..v*‘*.* • • o* • • -fc T • \ k-V rrie^ yez. Verlag v \\\l heim En^elm ann, Leipzig. Lichtdruck vC.(r.Höderi0.m. h.H.Le^ß. Archiv für ZcUforschwnj. Bd. IV. Taf. VI. i^elmann in Leipzig. [rchir für Zdlforschniu]. Bd. JV. Taf. Vll. 11 :lmanii in Leipzig. Archiv für Zellforschung. Bd. IV. % Goldsclimidt. Taf. VllL ligelmann hi Leipzig. Archir für Zdlforschionj. Bei. IV. n Verlag von Wilhelm Golds eil midt. Taf. IX. / jlmann in Leipzig. Archiv für Zellforschung. Bil. IV. Boring. Verlag von Wilhelm U Taf. X. Hann in Leipzig. Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung und Furchung bei Schwämmen (Syconen). Von Dr. Max Jörgensen. (Assistent am Zoologischen Institut der Universität München). Hierzu 1 Textfigur und Tafel XI— XV. Inhaltsangabe. Seite Einleitung 164 Material 165 Geschichtlicher Abriß 166 A. Eibildung: 167 a) Oogonien 167 b) Oocyten 174 1. Leptotän-, Diplotän-, Pachytän- und Dictyenstadium .... 174 1 a. Theoretische Erörterungen 177 2. Kritisches Stadium der Kernzerstäubung; Auftreten von Chro- midien 179 2a. Theoretische Erörterungen 183 3. Aufnahme von Nährzellen 189 4. Pseudopodien 195 B. Reifungsteilungen: 199 a) Wanderung der ersten Richtungsspindel 199 b) Achromatische Bestandteile der Reifungsspindelu 200 c) Zahlenverhältnisse der Chromatinelemente während der beiden Reifungs- sowie während der Oogonienteilungen 202 d) Die beiden Richtungskörper; ihre Bildung und ihr Schicksal . 206 C. Befruchtung: 207 a) Vorkerne mit regelmäßig fädignetzigem Kernretikulum .... 207 1. Weiblicher Vorkern 207 2. Eingedrungenes Spermatozoon und männlicher Vorkern . . . 209 b) Vorkerne mit Nucleolenausbildung 211 c) Vorkerne mit faktultativer Karyomerenbildung 213 Archiv f. Zellforschung. IV. 11 164 Max Jörgensen Seite D. F urchung 215 a) Ausbiklung der Furchungskerne 215 1. Bildung typischer einheitlicher Furchungskerne 216 2. Bildung von Karyomeren und Teilkernen 220 b) Polarität der Furchungszellen 226 c) Theoretische Erörterungen 226 d) Perinucleäre Strahlungen 229 Einleitung. Die Untersuchungen der letzten Jahre über die Eibildung haben eine ungeahnte Fülle neuer, interessanter und komplizierter Tatsachen ans Licht gebracht, die so neu und überraschend sie morphologisch sind, ebenso große Schwierigkeiten ihrer physiologischen Erklärung bereiten. Man hat zwar seit Winiwarter (00) gelernt, die kompli- zierten Stadien während der Entwicklung des Oocytenkerns in mor- phologisch definierbare Etappen einzugrenzen, über die Bedeutung dieser einzelnen Phasen aber herrschen die widersprechendsten An- sichten. Die Physiologie der Erscheinungsform des als Synapsis bezeich- neten dichten Chromatinfadenknäuels oder der als Pachytänstadium bekannten polaren Anordnung längsgespaltener Chromatinfäden ist Gegenstand zahlreicher heftiger Kontroversen. An Erklärungsversuchen fehlt es demnach nicht. So hat man die Autknäuelung des Chro- matinfadens auf den Ausgleich osmotischer Druckdifferenzen zwischen Kern und Plasma zurückgeführt; so hat man andrerseits in diese Phase und in das Bukettstadium die Konjugation väterlicher und mütterlicher Chromosome verlegt; wieder andre haben die letztere Erscheinung als unterdrückte Teilung aufgefaßt usw. Auch das kritische Stadium der fast gänzlichen Chromatinarmut des Kerns bei gleichzeitiger Bildung zahlreicher Chromidien ist bis- her, ganz abgesehen von der behaupteten oder bestrittenen Kontinuität der Vererbungssubstanz, keineswegs eindeutig erklärt. Man hat zwar versucht, die während dieser Phase auftretende Verminderung des Chromatins als Regulationsvorgang zur Herstellung der Kernplasma- norm aufzufassen; man hat andrerseits diese Stadien zum Beweis für die prinzipielle Trennung zweier Chromatinarten herangezogen. Nach dieser Auffassung soll das Wachstum und die Dotterbildung des Eies auf der Aktivierung des Plamas von seiten des >Trophochro- matins« beruhen. Im Gegensatz hierzu wird von andrer Seite die Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Eeifung, Befruchtung usw. 165 Dotterbilclung mitsamt der Tetradenbildung und vielen andern Er- scheinungen als Anzeichen einer tiefen Depression, in die das Ei geraten sein soll, aufgefaßt. Diese Andeutungen zeigen, daß man erkannt hat, daß es noch andre Probleme in der Eiforschnng gibt als Läng- und Querspalt, als Aquations- und Reduktionsteilung; endlich beginnt man die Un- fruchtbarkeit dieses Forschungszweiges einzusehen. Ja schon regen und mehren sich die Anzeichen, daß es geschehen ist um die alte vielgeglaubte Theorie einer Aquation und Reduktion und daß der lang andauernde Streit, ob längs oder quer, vergebens war. Es war für mich deshalb von Interesse zu prüfen, ob die ver- schiedenen komplizierten morphologischen Befunde sich auch bei den niedrigsten Metazoen — den Schwämmen — wiederfanden; oder ob sie bei ihnen vielleicht ganz und gar in primitiverer Form aus- gehildet waren. Weiter lag es mir ob zu prüfen, ob die versuchten Deutungen und theoretischen Erwägungen, die man an oben verzeich- nete Tatsachen geknüpft hat, mit den Befunden an den niedrigsten Metazoen mit ihrer primitiven diffusen Eibildung in Einklang zu bringen waren. Material. Das gesamte Material für die vorliegende Untersuchung verdanke ich der großen Liebenswürdigkeit des Herrn Prof. 0. Maas, München. Ich möchte es nicht versäumen, auch an dieser Stelle Herrn Prof. Maas für die Überlassung dieses wertvollen Materials meinen ver- bindlichsten Dank auszusprechen. Zu vorliegender Untersuchung wurden herangezogen Stücke von großen Syconen, die vor zehn Jahren in Neapel mit Flemming konserviert waren. Das Material war sofort entkalkt, mit Boraxkarmin gefärbt und in Paraffin ein- gebettet worden. Daher war es in Ermangelung der Kalkspicula nicht mehr möglich, ^genau die Species zu bestimmen. Wahrscheinlich handelt es sich um Sycandra raphanus. Da nur scheibenförmige Stücke ziemlich großer Syconen von zirka 1 cm im Durchmesser zur Verfügung standen, mußte abgesehen werden von einer Nach- prüfung der Verteilung der Eizellen im Schwammkörper. Betreffs dieser verweise ich auf die Arbeit von Görich (03). Gleichfalls konnte aus diesem Grunde das Hauptaugenmerk auch nur auf rein cytologische Fragen gerichtet werden. Da sich in dem mir überlassenen Material einige — allerdings nur unwichtige — Übergangsstadien nicht finden ließen, habe ich 11* 166 Max Jörgensen versucht, mir neues Material aus Neapel zu verschaffen. Herr Dr. Sergius von Kuschakewitsch hat sich der großen Mühe unter- zogen, mir zweimal mit verschiedensten Fixierungsmitteln konserviertes Material zu besorgen. Leider war beidemal die Fixierung nicht für die Untersuchung genügend — aus unbekannten Gründen. Jedenfalls müssen die Schwämme augenblicklich nach dem Fang — noch im Boot konserviert werden. Auch Herrn Dr. vox Kuschakewitsch möchte ich an dieser Stelle meinen herzlichsten Dank für seine große Mühe ausdrücken. Außerdem bin ich Herrn Prof. 0. Maas und Herrn Privatdozent Dr. Goldsch.midt für mehrfachen Rat zu Dank verpflichtet. Die Untersuchung wurde ausgeführt an 5 und 7Y2 dicken Schnitten, die mit Eisenhämatoxylin gefärbt waren. Zur Kontrolle dienten Boraxkarmin- und Safraninpräparate. Geschichtlicher Abriß. Entdeckt wurde Schwamm ei von Lieberkühn (56) und zwar bei Kieselschwämmen (Spongilla). Wenige Jahre darauf beschrieb Lieber- kühn (59) auch die Eier von Sycondra raph. Bei Kalk-, Gummi- und Kieselschwämmen beschreibt Kölliker (64) Eier. Er beobachtete mehrfach Ausläufer an ihnen, die ihnen das Ansehen von multipolaren Ganglienzellen geben und vielleicht mit Bewegungserscheinungen zn- sammenhängen sollen. Auch Häckel (72) berichtet, daß die Eizelle infolge der »amoiboiden« Bewegung in die mannigfaltigsten Formen übergehen könne. In betreff der Entstehung der Eizellen gibt Häckel an, daß sie sich von den Geißelzellen des Entoderms ableiten. Diese sollen »sich vergrößern, ihren schwingenden Geißelfaden einziehen und sich direkt durch Aufblähung des Kerns und bedeutende Volum- zunahme des Protoplasmas zu Eizellen entwickeln«. Im Gegensatz hierzu ist Schulze (75) der Ansicht, daß die Eier »aus rundlichen, amoiboider Bewegung fähigen großkernigen Zellen durch einfaches Wachstum aller Teile hervorgehen«, welche er bei allen untersuchten Tieren im Mesoderm antraf. »Ich schließe dies nicht nur aus der großen Ähnlichkeit beider, aus der Übereinstimmung im Bau und in der Lagerung, sondern hauptsächlich aus dem Umstande, daß ich da, wo reife oder fast reife Eier im Mesoderm vorhanden waren, auch fast ausnahmslos eine ganz kontinuierliche Reihe von Übergangsformen zwischen jenen kleinen amoiboiden Zellen und den vollständig aus- Beiträge zur Kenntnia der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 167 gewachsenen Eiern nebeneinander nachzuweisen im Stande war (Taf. XVIII, 2)«. Eingehend mit der Histologie der Spongillaeier beschäftigte sich Fiedler (88). Besonders betonte er im Gegensatz zu Götte (86) die einzellige Natur des Schwammeies. Andrerseits enthalten aber seine Angaben manche Irrtümer. So soll die Reifungsteilung keine mito- tische Teilung, sondern — wie auch die Furchungsteilungen — »eine etwas abgeänderte Form der sogenannten direkten, amitotischen Kern- teilung« sein. — »Damit mag es im Zusammenhang stehen, daß auch die Loslösung der beiden Richtungskörper nur durch Abschnürung erfolgt«. . . . »Der erste Richtungskörper erscheint wesentlich als ein Erzeugnis des großen Kernkörperchens, da er diesem anfangs knospenartig aufsitzt; endlich schnürt er sich ab«. »In ähnlicher Weise entsteht ein zweiter Richtungskörper«. . . . Während der Furchung soll sich alles Chromatin im Nucleolus ansammeln, dieser soll sich in zwei teilen und hierauf soll sich das gestreckte Kern- bläschen durchschnüren. Mitotische Teilnngen konnte Fiedler nur bei »amoiboiden Fresszellen« und Spermatocyten konstatieren. Maas wies sie zwei Jahre später auch in Furchungszellen nach. Seitdem liegt über die Histologie der Schwammeier nur noch die grundlegende Arbeit von Maas (99) vor, der zum erstenmal Stadien der Richtungskörperbildung und Befruchtung fand und nach- wies, »daß es sich bei der Furchungsteilung um eine typische Mitose handelt, wie sie auch sonst stets bei Metazoen vorkommt«. Schließlich ist noch zu verzeichnen die Arbeit von Görich (03), der aber nur die Aufnahme von Nährzellen von seiten älterer Oocyten beschreibt'). A. Eibildung. a) Oogonien. Wie erwähnt, gelang es also zuerst F. E. Schulze (75), den Nachweis zu führen, daß zwischen einer amöboiden Wanderzelle des ') Anmerk.: Während des Druckes dieser Arbeit, im Juli 1909, erschien die mit dem Druckdatnm 1908 versehene Arbeit von E. Hammer; Neue Beiträge zur Kenntnis der Histologie und Entwicklung von Sycon raphaims, Archiv für Biontologie, Bd. II, herausgegeben von der Gesellschaft naturforschender Freunde in Berlin. Da sich diese Arbeit nur teilweise und nur sehr kurz mit den hier vor- liegenden cytologischen Fragen beschäftigt, so ist ein weiteres Eingehen auf sie an dieser Stelle nicht erforderlich. 168 Max Jörgensen Mesoderms und der ausgebildeten Eizelle alle Übergänge existieren. In dieser mittleren Schicht des sogenannten Mesoderms sind nun nach Maas (93j — allerdings in erster Linie bei Kieselscbwämmen — zwei Hauptsorten von Zellen deutlich zu unterscheiden: 1. »Die einen haben ein gleichmäßiges Protoplasma, fein granuliert . . und einen meist ovalen Kern, der ein sehr feines Gerüst von Chromatin aufweist; 2. die andern zeigen ein grob granuliertes Protoplasma mit zahlreichen, manchmal recht großen Einlagerungen und einem bläschenförmigen Kern mit dunkel tingierbarem Nucleolus. Wenn Chromatin zu sehen ist, so ist es in groben Klumpen. ad 1. Zu den ersten gehören sternförmige Zellen des Bindegewebes, ferner die contractilen Faserzellen, die sich ganz ähnlich in bezug auf Kerustruktur und Protoplasma verhalten wie die verwandten Zellen der Oberhaut; ad 2. die andern Elemente dagegen, die mit bläschenförmigem Kern, sind die eigentlichen amöboiden Wanderzellen. Aus ihnen und nur aus ihnen bilden sich die Geschlechtszellen.« Die Differenzierung beider Zellarten konnte Maas (93) bereits in der Larve nachweiseu; und zwar werden beide Zellarten bei der Metamorphose in den Schwamm mit hinübergenommen. Nach Maas findet sich also ein »direkter Zusammenhang zwischen den Generations- zellen und der mütterlichen Eizelle, und ferner ist bemerkenswert, daß sich die somatischen Zellen bereits auf frühem Stadium von den Geschlechtszellen unterscheiden lassen«. Im Gegensatz hierzu liegen mir Stadien vor, die es mir sehr wahrscheinlich machen, daß auch die sternförmigen Zellen des sogenannten Mesoderms sich zu Oogonien umbilden können. Die »ruhenden« Mesodermzellen bilden ein Syncytium und besitzen das von Maas erwähnte fein granulierte Protoplasma. Ihr 2 — 3 u großer Kern weist bei Eisenhämatoxylin- färbung ein stark färbbares dichtes Kernreticulum auf. (Fig. 1) Kommt es zur Vermehrung der Mesodermzelle, so lockert sich zunächst das kompakte Kerareticulum auf (Fig. 2), und unter Flüssigkeitsaufnahme wird der Kern heller und bläschenförmig, wobei das Chromatin in zahlreichen Bröckchen im ganzen Kernnetz zerstreut erscheint (Fig. 3). Diese Chromatingranula ordnen sich nun zu einem ziemlich regel- mäßigen Spirem an (Fig. 4), das sich segmentiert, und die Chromo- some liefert (Fig. 5). An diesen Chromosomen waren außer einem gelegentlich beobachteten Querspalt Einzelheiten nicht wahrzunehmen. Die Mesodermzelle teilt sich hierauf regelrecht mitotisch. Bei Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 169 dieser Teilung sind sogar die Centrosome deutlich nachweisbar (Fig. 6), ja in Fig. 8 konnte an jedem Pol sogar ein Diplosom nach- gewiesen werden. Fig. 6 zeigt ein Spindelstadium, das sich hin- sichtlich seiner Größe direkt an die Mesodermzellen in den Stadien der Prophasen anschließt. Fig. 7 stellt die Teilung einer großen Mesodermzelle dar, die noch in unmittelbarem Zusammenhang mit einer zweiten Mesodermzelle steht. Es scheint mir nun nicht unwahrscheinlich, daß die obere Tochterzelle nach der Teilung diese Mesodermzelle resorbieren wird. Vielleicht ist so schon die enorme Größe der sich teilenden Mutterzelle entstanden. Ferner ist es mir nach der Größe der Mesodermzellen in den Fig. 7 und 8 sehr wahr- scheinlich, daß sich Mesodermzellen, die a) durch Fressen benachbarter oder mit ihnen direkt verbundener andrer Mesodermzellen, oder b) durch eine begünstigte Lage am Geißelepithel zu bedeutender Größe herangewachsen sind, sich zu Oogonien umbilden können. Fig. 3 sowie Fig. 6, 7 und 8 zeigen, wie sich um den Kern in Ruhe oder Spindelform ein dichtes, vom übrigen mesodermalen Zwischengewebe separiertes Plasma differenzirt und so die Mesoderm- zelle aus dem syncytialen Verband aller Mesodermzellen ausscheiden kann. Bei günstigen Ernährungsbedingungen können dann diese vom Mesoderm direkt ableitbaren Zellen zu Oogonien heranwachsen. Ob nun der Ersatz der Oogonien lediglich durch Mesoderm zellen er- folgt, wage ich auf Grund meines nur aus ausgewachsenen Exem- plaren bestehenden Materials nicht zu entscheiden. Ja nach meinen Präparaten ist dies sogar nicht wahrscheinlich, da ich die Teilungen der Mesodermzellen und ihre Prophasen bei weitem nicht so oft antraf wie die Oogonienteilungen. Dies ist aber noch kein Beweis gegen die alleinige Entstehung der Oogonien aus Mesodermzellen, denn diese könnte, wie ja auch die andern Teilungs-, Reifungs-, Befruchtungs- und Furchungsvorgänge, schubweise erfolgen und zu- fällig nicht in meinem Material vorhanden gewesen sein. Immer- hin ist es sehr wahrscheinlich, daß auch die »undifferenzierten Elemente« amöboider Wanderzellen, die nach Maas als solche be der Metamorphose aus der Larve in den Schwamm hinübergenommen werden, durch lebhafte Vermehrung die zu Reifeiern werdenden Oogonien ersetzen. Indessen zeigen mir meine Präparate, daß auch eine Entstehung von Oogonien aus Mesodermzellen denkbar und morphologisch nach- weisbar ist. Ich kann infolgedessen den von Maas (93) angenommenen 170 Max Jörgensen »direkten Zusammenhang zwischen den Generationszellen und der mütterlichen Eizelle« — soweit sich das an ausgewachsenen Schwäm- men nachweisen läßt — nicht in dem Grade anerkennen. Kach Maas liegt zwar keine »vollkommene Kontinuität des Keimplasmas als solche vor, indem die Geschlechtszelle der folgenden Generation nur nach einem sehr großen Abzug aus dem befruchteten Ei sich herleitet«. Immerhin möchte ich den Gegensatz zwischen somatischen und Geschlechtszellen nicht aufrecht erhalten, sondern die letztzitierte An- sicht von Maas dahin erweitern, daß es sehr wohl zur Bildung von Geschlechszellen aus somatischen Zellen kommen kann, wie man dies ja bei dem primitiven Charakter der Schwämme von vornherein erwarten würde. Da es sich hier um das wichtige von Weismanx aufgestellte Problem der prinzipiellen Unterscheidung von Körper- und Ge- schlechtszellen handelt, sei es mir gestattet, die Ansicht R. Hertwigs (07) über diesen Punkt zu zitieren: »Wenn wir die einschlägigen Ver- hältnisse vielzelliger Pflanzen und Tiere, besonders auch die durch das Experiment gewonnenen Resultate überblicken, welche für die Prüfung der WEiSMAXXschen Lehre in Betracht kommen, so kann man wohl sagen, daß der WEis.MANNSchen Unterscheidung unzweifel- haft eine große Bedeutung zukommt, daß sie aber keine Unterschei- dung prinzipieller Natur ist. Für die Pflanzen kann man wohl all- gemein den Satz aufstellen, daß somatische Zellen, unter bestimmte Bedingungen gebracht, zu Sexualzellen werden. Auch für niedere vielzellige Tiere, wie z. B. Coelenteraten und solche Formen, welche die Fähigkeit der vegetativen Fortpflanzung besitzen, halte ich eine andre Auffassung für ausgeschlossen. Für die meisten Metazoen, be- sonders für alle Repräsentanten hochorganisierter Stämme, sind wir dagegen genötigt, anzunehmen, daß nicht nur eine scharfe Sonderung geschlechtlicher und somatischer Zellen besteht, sondern daß diese Sonderung auch frühzeitig in der Embryonalentwicklung durchgeführt wird. Ich komme daher zum Schluß, daß von Anfang an funktio- nierende Zellen und geschlechtliche Zellen dieselben Elemente waren, wie es ja auch jetzt noch vielfach gefunden wird, daß sich dann all- mählich eine Arbeitsteilung entwickelt und eine gesetzmäßige Fixie- rung erfahren hat.« Dem Einwand, daß in der Umbildung der Mesodermzelle zu einer Eizelle eine Rückdifferenzierung liegt, insofern als nach Maas (93) die Mesodermzelle auf einer höheren Differenzierungsstufe steht als die undifferenzierte zur Oogonie sich ausbildende Wanderzelle, Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 171 können wir damit begegnen, daß derartige Rückdifferenzierungen bei Schwämmen, und zwar bei den Zellen des mesodermalen Blattes, durchaus nicht zu den Seltenheiten gehören. Sowohl Minx’HIX (98, 08), wie auch Maas (99) beschreiben sie für die Spiculabildungszellen, denen man sicherlich eine höhere Differenzierungsstufe zuschreiben wird als gewöhnlichen Epithelzellen. Nach beiden Autoren können nämlich »die Bildungszellen von den von ihnen gebildeten Spiculae abgleiten und wieder epitheliale Verwendung finden«. Nach Maas (99) »ist die wichtige allgemeiner Folge hieraus also die, daß weder vor noch nach der Bildung der Nadeln ein prinzipieller Gegensatz zwischen Deckzellen und Spiculabildnern be- steht, daß aus den einen die andern werden können und auch vice versa«. In ganz analoger Weise glaube ich auch annehmen zu dürfen, daß kein prinzipieller Unterschied besteht zwischen Mesodermzellen einerseits und Wander- oder Eizellen anderseits, und daß bei Bedarf sich Mesodermzellen in Eizellen umwandeln können. Die Mesoderm- zellen besitzen demnach alle Vererbungsqualitäten, die sie befähigen, einen neuen Organismus aus sich hervorgehen zu lassen. Natürlich können auch die bereits aus der Larve mit herüber- genommenen Wanderzellen den Bedarf an Oogonien durch rege Teilung decken. Die jüngsten als Oogonien anzusprechenden Zellen liegen im Mesoderm, meist in der Nähe oder unmittelbar am Geißelepithel. Sie haben eine Größe von ungefähr 7 — 8 u und besitzen einen 4 bis 5 u großen Kern. Das Protoplasma ist meist nicht gleichmäßig wabig gebaut , sondern weist oft unregelmäßige stark färbbare Brocken auf. Auffallend ist die verschiedene Größe der Oogonien auf ein und demselben Entwicklungsstadium. Bei der diffusen Ei- bildung der Schwämme ist es unmöglich, mit Sicherheit anzugeben, ob diese Größen diflferenzen nur individuelle Unterschiede sind, oder ob sich mehrere durch ihre Größe unterscheidbare Oogoniengenera- tionen finden. Ich glaube aber annehmen zu dürfen, daß wir bei den Syconen zwei aufeinanderfolgende Generationen von Oogonien haben. Fig. 9 — 20 würde die Serie der Oogonien erster, Fig. 21^ — 32 die zweiter Ordnung darstellen. Wie die Figuren lehren, sind die Größendifferenzen ganz beträchtlich. Die größeren Oogonien scheinen mir die zweiter Ordnung zu sein, da sich an sie unmittelbar und ohne Zwang das Leptotän - Bukettstadium usw. anschließen läßt. Beide Oogonienteilungen verlaufen atypisch, dabei aber untereinander voll- 172 Max Jürgenseu kommen gleich, weshalb sie zusammen besprochen werden sollen. Die jüngsten Oogonien besitzen einen bläschenförmigen Kern mit un- regelmäßig verstreuten Chromatiugranula (Fig. 9). Durch Wachstum dieser Granula bildet sich ein regelmäßiges Spirem aus (Fig. 10). Dieses segmentiert sich (Fig. 11). Bei der Kleinheit des Objektes konnte die Zahl der Segmente nicht genau festgestellt werden, jeden- falls ist sie beträchtlich größer als a^cht. die Zahl, in der die Chro- mosome der Mutteroogonie vorhanden sind. Bemerkenswert ist, daß diese Segmente meist oder fast immer einen undeutlichen Querspalt aufweisen. Die Oogonie kurz vor ihrer Teilung weist nur acht Chro- mosome auf. Diese erscheinen in Form von Tetraden (Fig. 12 und 25). Daher müssen mehrere Segmente des segmentierten Knäuels (wahrscheinlich vier oder vielleicht nur zwei) zu einer Tetrade ver- schmolzen sein. Auf diese äußerst interessanten Zahlenverhältnisse werden wir in einem späteren Kapitel einzugehen haben. Da die Oogonien meist in lebhafter Vermehrung begriffen sind, wurden viele Hunderte von Oogonienspindeln beobachtet. Die in die Aquatorialplatte eingestellten Chromosome sind bei Seitenansicht schwer zu analysieren. Manchmal kann man mit ziem- licher Sicherheit acht zählen, die in der Seitenansicht einer Dyade, in der Flächenansicht einer Tetrade zu vergleichen sind. Jedenfalls stellen sie sich mit ihrer Längsachse in die Spindelachse ein (Fig. 26, Taf. VH). Bei derartigen eben eingestellten Chromosomen hat noch keine Teilung der Tetrade, die zur Bildung einer vierseitigen Säule führt, stattgefunden. Die Chromatinelemente sind noch durcheinander- gewürfelt und weisen noch nicht die schematische Regelmäßigkeit der fertigen Aquatorialplatte auf. In den Seitenansichten vollkommen ausgebildeter Aquatorialplatteu erscheinen die Chromosome immer als viersäulige Prismen mit querer Einschnürung und nur selten sichtbarem Längsspalt (Fig. 13 und 27, Taf XI). Die Chromatinelemente erfahren bei der Oogonienteilung keine Längsteilung, sondern werden ihrem angedeuteten Querspalt ent- sprechend geteilt Wichtig ist die Tatsache, daß sich auch bei Pol- ansicht diese Chromosome als Tetraden zu erkennen geben, besonders gut kurz nach der Teilung der Mutterchromosome. Auf diesem Sta- dium kann man gleichfalls sehr deutlich 16 tetradenförmige Tochter- chromosome zählen (Fig. 14 und 28). Bei der Teilung rücken je acht Tetraden in je eine Tochteroogonie (Fig. 15, 16. 17, 18 und 29, 30, Taf XI). Diese Zahlenverhältnisse wurden mit ziemlicher Sicherheit festgestellt, da diese Stadien sehr häufig waren. Bei beiden Oogonien- Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 173 teilungen fanden sich gleiche Zahlenverhältnisse. Nur unmittelhar nach der Teilung und während des Auseinanderrückens der Tochter- platten sind die tetradenförmigen Chromosome zu zählen. In der Telophase verklumpen sie (Fig. 19 und 30, 31). Spindelbildung und Zellteilung verläuft normal. Von Interesse ist der Umstand, daß die sich teilende Oogonie — sobald sie bei ihrer Teilung insofern behindert ist, als sie zwischen dem Geißelepithel und dem die Schwammkanäle auskleidenden Epithel eingeklemmt ist — das Geißelepithel durchbricht, sich im Innern der Geißelkammer teilt und nach vollendeter Teilung wieder hinter das Geißelepithel zurtickwandert. Zu Beginn dieser Wanderung zieht sich das Ei meist in der Nähe eines Spindelpoles in eine Spitze aus (Fig. 101, Taf. XV), die sich zwischen zwei Geißelzellen schiebt. Hier- bei wird das ganze Geißelepithel durch das Ei etwas vorgebuchtet. Schließlich sprengt die vordringende Oogonie mittels eines breiten, fingerförmigen Pseudopods, zu dem sich die in Fig. 101 vorhandene Protoplasmaspitze ausgedehnt hat, das Geißelepithel, den Verband der einzelnen Geißelzellen lockernd (Fig. 102). Dabei werden durch den Druck der vordrängenden Oogonie die Geißelzellen zipflig aus- gezogen. Hierbei ist in Betracht zu ziehen, daß die leeren, hinter den Eiern ausgesparten Bäume als Lücken anzusehen sind, in denen die aufgelösten Nadeln gesessen haben. Der Umstand, daß sich mit Vorliebe entsprechend der Längsachse der Spindel Pseudopodien ausbilden, läßt vermuten, daß die Vorgänge bei der Spindelbildung (vielleicht Strömungserscheinungen, wie sie von V. Erlaxger 97 nachgewiesen wurden) die Pseudopodienbildung begünstigen, wiewohl keinerlei Sti’ömungen im Plasma wahrgenommen wurden. Die Spindel liegt vielmehr meist wie ein scharf begrenzter Fremdkörper in der Oogonie. Eine Sphären Strahlung oder sonstige strahlige Anordnungen der Plasmawaben waren nicht zu erkennen. Schließlich durchbricht der zu einem breiten Pseudopod umgestal- tete Pol der Oogonie das Geißelepithel und die Oogonie gelangt ins Lumen der Geißelkammer (Fig. 103). Dort angekommen, rundet sie sich sofort wieder ab, verhält sich also wie ein Flüssigkeitstropfen. Die verdrängten Epithelzellen rücken nach, indem sie von hinten wieder in die Lücke eintreten (Fig. 104), so daß sie vollkommen ge- schlossen wird (Fig. 105). Dies läßt auf eine große Elastizität der Geißelepithelzellen schließen, die trotz ihrer außerordentlichen De- formation (Fig. 102, 104) sofort nach dem Durchtritt ihre frühere Gestalt und Lage wieder annebmen. Nach Fig. 103 scheint besonders 174 Max Jürgenseu der Moment der Metakinese mit der größten Pseudopodienbewegnng und Kraftentfaltung der Oogonie zusammeuzufallen, denn nach dem Durchtritt sind die Chromosome bereits auseinandergerückt (Fig. 104, 105). Die eben durcbgewanderte Oogonie bängt noch mit zwei spitzen Fortsätzen zwischen den Greißelzelleu (Fig. 105). Letztere haben sich wieder zu einem regelrechten Epithel augeordnet, und nur die spindelförmig ausgezogene Form einiger beim Durchtritt ge- quetschter Geißelzellen weist auch jetzt noch (Fig. 105 x) auf die ge- waltsame Störung hin. Die Oogonie teilt sich nun innerhalb des Geißelkammerlumens (Fig. 106). Hier sehen wir neben dieser Teilung zwei Junge Tochteroogonien mit rekonstruierten Kernen. Auch hier ist das Geißelepithel noch an einer Stelle, der Durchtrittsstelle der Oogonien, unterbrochen. Die in Teilung begriffene Oogonie durchbricht aber nur dann das Geißelepithel, wenn dieses seiner Teilung im Wege steht. Liegt die Längsachse der Spindel parallel zum Geißelepithel (Fig. 107), oder liegt die Oogonie nicht direkt hinter der Epithelschicht, sondern in einer breiten Mesodermlage (Fig. 108), so durchbrechen die Oogonien nicht das Geißelepithel, da sie ja während der Teilung keine Kaum- beschränkung erfahren. Nichtsdestoweniger können aber Pseudopodien ausgebildet werden. Fig. 108 zeigt, daß in diesem Falle die Lage der Spindel gleichgültig ist für den Ort der Pseudopodienbildung und für die Bewegungsrichtung, daß also nicht, wie wir in Fig. 101 bis 105 sahen, die Richtung der Pseudopodien immer mit der Spindel- längsachse zusammenfallen muß. Nach vollendeter Teilung wandern die jungen Oogonien bzw. Oocyten in ganz gleicher Weise hinter das Geißelepithel zurück (Fig. 20 und 21). Sie scheiden ein mehr oder weniger spitzes Pseu- dopod aus, mit dem sie wieder hinter das Geißelepithel zurück- schlüpfen. Der Kern der jungen Tochteroogonie (= Oocyte) ist an- fangs ein 2 it großes Bläschen, in dem aber schon sehr früh ein Xucleolus und die wandständigen Chromosome zu bemerken sind (Fig. 20). Durch Flüssigkeitsaufnahme wächst der Kern und bildet schließlich wieder den mit unregelmäßigen Chromatinbrocken ausge- statteten Ruhekern (Fig. 20, 21, 32). b) Oocyten. 1. Leptotän-, Diplotän-, Pachytän- und Dicty e nstadium. In der jungen Oocyte (Fig. 32) scheint dieses Ruhestadium nur von kurzer Dauer zu sein. Das Chromatin nimmt sehr bald einen Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 175 dünnfädigeii Charakter an (Fig. 33) nnd wird darauf etwas kompakter (Fig. 34). Der Faden dieses Leptotänstadiums scheint einheitlich zu sein. Bald aber konzentriert sich dieser Faden auf ■'’/4 des Kern- innern. Die Chroinatinschlingen sind hierbei mit ihren Schleifen- winkeln nach dem leeren Kernsegment, in dessen Kähe auch der Nucleolus liegt, gerichtet. Die Chromatinfäden nehmen nun einen mehr parallelen Verlauf an. Sie scheinen jedoch an der Stelle, wo sie an die Kernmembran stoßen, oder besser, nach der sie gedrängt zu werden scheinen, noch miteinander zusammenzuhängen (Fig. 35, Taf. XI). Es hat also scheinbar noch keine Segmentierung statt- gefunden. Diese ist teilweise eingetreten in Fig. 36 und scheint vollendet in Fig. 37, 38 und 40. Hierbei verdicken und verkürzen sich die Schleifen gleichzeitig. Ein Längsspalt konnte an ihnen nicht nachgewiesen werden, jedoch war an einigen Schleifen der Fig. 38 mit einiger Sicherheit ein Querspalt festzustellen. Auch die Zahl der polar angeordneten Segmente konnte bei der außerordentlichen Klein- heit des Objekts nicht bestimmt werden. Vermutungsweise sind es acht Schleifen. Jedenfalls findet sich bei den Schwämmen ein ty- pisch ausgebildetes Bukettstadium. Ob auch ein Synapsisstadium (= dichter Knäuel) vorkommt, konnte nicht ganz sichergestellt wer- den. Sicherlich finden sich synapsisähnliche Verklumpungen. Es ist jedoch, wie Fig. 39 zeigt, nicht ausgeschlossen, ja mir sogar wahr- scheinlich, daß diese Verklumpung nur hervorgerufen wird durch die Fixationsmittel oder doch wenigstens durch sie verstärkt wird. Denn wie wir auf dem Stadium der Fig. 39 sehen, ist auch die Kern- membran an einigen Stellen mitgerissen. Daneben finden sich auch ganz kompakte sypnasisähnliche Stadien, die ich aber als degenera- tive Oocyten ansprechen möchte. Gerade nämlich auf dem Stadium der polar angeordneten Chromatin- schleifen (Pachytänstadiumi scheint eine Degenerationswelle zahlreiche junge Oocyten zu vernichten. Neben den erwähnten Verklumpungen finden sich besonders häufig unregelmäßige Ein- und Abschnürungen des Kerns vor, die immer zum Untergang der jungen Oocyten führen. Es ist mir wahrscheinlich, daß diese degenerierenden Eier teilweise mit die Nährzellen für die älteren Oocyten abgeben (siehe später S. 189). Diese Degenerationswelle ist jedenfalls zurückzuführen auf eine Depression, in der sich die junge Oocyte infolge des Ausfalls einer Teilung — als welche man ja das Bukettstadium aufgefaßt hat — be- findet. Eine ähnliche Degenerationsperiode während der pachytäuen Stadien fand auch Popoff (07). 176 Max Jörgensen Weiterhin scheint es während des Bukettstadiums zu einem Aus- tritt von Chromidien zu kommen. Dieser wurde zwar nicht direkt beobachtet, ja es finden -sich sogar ausgebildete Pachytänstadien mit nur äußerst spärlichen Andeutungen von plasmatischen Chromatin- schollen (Fig. 37 und 38). Meist jedoch finden sich im Plasma in der Nähe der polwärts orientierten Schleifen zahlreiche mit Eisenhäma- toxylin dunkelgefärbte Gebilde, die anfangs kompakt sind (Fig. 35 und 36), später aber mehr und mehr aufquellen (Fig. 40). Hierbei ist an diesen Schollen eine dunkle Außenzone von einem lichteren Centrum zu unterscheiden (Fig. 41), in dem meist dunklere Granula liegen. Während der Auflösung des Bukettstadiums kommt es zu einem Zerfall dieser scheinbaren Chromatinmassen (Fig. 42); sie werden farbloser und sind noch längere Zeit während des folgenden Dictyenstadiums als dunklere Wolken im Plasma zu sehen (Fig. 43). Wie erwähnt, steht in diesem Falle die Herkunft dieser Gebilde aus dem Kern nicht fest. Denn einmal konnte ich den Austritt aus dem Kern bzw. die diesen wahrscheinlich machende Lagerung der fraglichen Massen dicht an der Kernmembran nicht beobachten. Zum andern versagte hier die Reaktion mit Chromatinfarben, da sich diese Schollen bei den äußerst kleinen Verhältnissen nicht deutlich von dem ziemlich stark gefärbten Plasma abhoben. Sollten diese Gebilde in der Tat aus dem Kern stammen, wie man es nach Analogie mit zahlreichen bisher beschriebenen Fällen vermuten könnte, so ist bemerkenswert, daß bei Auflösung dieser Schollen das Plasmawachstum einsetzt. Diese Tatsache soll nach Goldschmidt (04) auf der Aktivierung des Plasmas von seiten der zerfallenden Chromatinmassen beruhen. Im weiteren Verlaufe der Entwicklung erfahren die polwärts ge- richteten Schleifen eine Rückbildung; sie ordnen sieh zu regellos verlaufenden Strängen um (Fig. 41), die sich schließlich in einzelne Granula auflösen (Fig. 42;. Während dieser Rückditferenzierung kann das Kernreticulum eine Zeitlang noch eine gewisse Polarität aufweisen (Fig. 42), schließlich verliert sich aber auch diese und der Kern erscheint in ganzer Ausdehnung von unregelmäßigen Chromatin- brocken durchsetzt. Diese Chromatinanordnung erhält sich scheinbar während der ganzen Wachstumsperiode. Leider fehlen die weiteren Wachstumsstadien bei der von mir untersuchten N^cow-Species. Immerhin fand ich bei Sycancha setosa in fast ausgewachsenen Eiern — Fig. 44 — 46: diese drei Stadien sind bei einer Vergrößerung von 2 mm Oc. 8 gezeichnet, während Beiträge zur Kenntnis der Eibildnng, Eeifiing, Befruchtung usw. 177 die übrigen Stadien der Taf. XI bei 2250-facher Vergrößerung (2 mm Ocular 18) wiedergegeben sind), — deren Kerne die später zu schildernde erste Zerstäubung noch nicht durchgemacht haben, die gleichen Chromatinverhältnisse wie in Fig. 42 und 43, so daß es mir wahrscheinlich ist, daß diese Form des fein verteilten Chromatius während der ganzen Wachstumsperide beibehalten wird. Ganz im Einklang hiermit steht auch die Annahme Borns (94): »Die feine Verteilung des Chromatins im Keimbläschen während des Wachstums der Eizelle läßt sich ganz gut als eine Steigerung des für das individuelle Zelleben aktiven Zustandes des Kerns auffassen«, eine Ansicht, der auch R. Hertwig (98) zuneigt: »Wenn es richtig ist, daß der Kern auf den Verlauf der Lebensfunktionen des Proto- plasmas einen Einfluß ausübt, und zwar durch Vermittlung des Chro- matins, so muß letzteres in stark funktionierenden Zellen eine An- ordnung gewinnen, welche für Entfaltung seiner Eigenschaften die günstigste ist. Eine derartige Anordnung ist wohl sicher in der feinen Verteilung gegeben.« Bemerkenswert ist auf diesen Stadien auch noch die Tatsache, daß während der Auflösung des Bukettstadiums und der Zerkleinerung des Chromatins im Kern dieser ganz augenscheinlich an Volum ab- nimmt (Fig. 40 — 43). 1 a. Theoretische Erörterungen. Wir sehen also, wie auf die Periode der Oogonienvermehrung eine Periode folgt, in der die Teilungen eingestellt werden. Gleich- zeitig beginnen die jungen Oocyten ihr langsames, lange andauern- des Wachstum, im Verlauf dessen sie zum ausgewachsenen unreifen Ei werden. Wir können deshalb wohl mit Recht die Frage auf- werfen: wie kommt es zu diesem enormen Wachstum der Eizelle bei scheinbar völliger Sistierung der Teilfähigkeit? Auf diese Frage gibt uns nach R. Hertwig (08) die experimentelle Untersuchung Auf- schluß: »Wenn man künstliche Parthenogenesis der Eier durch schwache Reize hervorruft, so beobachtet man gar nicht selten, daß auch die Kernteilungen nicht zum normalen Abschluß kommen, daß die Chromosome sich zwar vermehren, dann aber wieder untereinander zu einem Kern zusammenfließen. Indem dieser Prozeß sich immer wieder von neuem wiederholt, können Riesenkerne entstehen, welche dem Keimbläschen des Eies an Größe nicht nachstehen.« Nun liegen in der Tat in der Literatur zahlreiche Angaben vor, die Ansätze zur Teilung, rückgängig gemachte Teilungen oder ganz 178 Max Jörgensen and gar durehgeführte Teilungen für junge Oocyten behaupten. So haben bereits Häcker (92) und Borx (94) den früh auftretenden Längs- spalt bei Copepoden- und Selacbiereiern darauf zurückgefübrt, daß ursprünglich die erste Teilung der Reifungsperiode alsbald auf die letzte Oogonienteilung folgte. Rückgängig gemachte Teilungen fand Giardina bei den 15 Dotterzellen des Dijfiseus-Yjies. Während des Eiwachstums wurden im Kern der Dotterzelleu mehrmals Teilungs- versuehe gemacht, indem Tetradenchromosome gebildet und wieder rückgebildet wurden. Auch bei den unreifen Eiern von Tijsanoxoon Diesingii soll nach Selexka (81) eine völlige Teilungsfigur mit Cen- tralkörper, Chromosomen und Spindel ansgebildet werden. Die eiu- geleitete Teilung wird aber wieder rückgängig gemacht. Xach Meves (95) kommen in den jungen Oocyten von Salamandra »wirkliche Tei- lungsphasen« vor. Diese endigen aber jedesmal mit einer Degene- ration der Oocyten. Während der ersten Phase der normalen Wachstumsperiode des Eies wurden in den meisten bisher beschriebenen Fällen Chromosome ausgebildet, meist in reduzierter Zahl, die einen deutlichen Längs- spalt aufweisen. Diesen hat mau einerseits (Suttox, Mc Clung, Boveri, Schreiner u. a.i als Ausdruck einer parallelen Konjugation zweier Chromosome aufgefaßt, andrerseits aber (Woltereck 98, Hertwig 07 und 08) als Versuch einer Teilung, Hertwigs (07) »Versuch, das diplotäne Stadium des Kerns der Oocyten und Spermatocyten und die anschließende Wachstumsperiode der Geschlechtszellen auf abortive Teilungen zurückzuführen, setzt voraus, daß die Zellen eine physiologische Abschwächung ihrer nor- malen Teilungseuergie erfahren haben, ähnlich der experimentell herbeigeführteu Abschwächung in den von mir zuerst besprochenen Fällen. Es fragt sich nur, ob wir ein Recht haben, eine derartige Abschwächung der Teilungsenergie anzunehmen. Die auffallende Erscheinung, daß die Geschlechtszellen nach einer Periode lebhafter Vermehrung in die Wachstumsperiode ein- treten, hat man bisher versucht, als eine zweckmäßige Einrichtung verständlich zu machen: das Ei muß wachsen, um das zur Bildung eines neuen Organismus nötige Material zu gewinnen. Diese Er- klärung macht jedoch nicht verständlich, warum auch bei der Sperma- togeuese eine Wachstumsperiode eiutritt, obwohl doch hier die Ent- wicklung das genaue Gegenteil wie beim Ei austrebt, möglichst kleine, bewegliche Elemente zu liefern. Auch würde die Zweckmäßig- keit einer Einrichtung noch nicht erklären, welche Bedingungen Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 179 vorausgehen müssen, damit die zweckmäßige Einrichtung in Erschei- nung tritt. Ich habe daher an einer andern Stelle versucht, die Wachs- tumsperiode der Geschlechtszellen mit den Depressionszuständen der Protozoen in Parallele zu bringen. Auf Zeiten lebhafter Vermehrung folgt bei Protozoen eine Zeit, in welcher Assimilation und Ver- mehrung aufhören. So wird auch die Vermehrungsperiode der Ge- schlechtszellen durch eine Periode unterbrochen, in welcher die Teilungsfähigkeit geschwunden ist, nur daß bei den Geschlechtszellen die Fähigkeit des Wachstums, besonders bei den Eiern, erhalten bleibt«. Wenn wir uns nun fragen, warum bei Eiern trotz dieser anzu- nehmenden Schädlichkeiten die Fähigkeit zu wachsen und zu assimi- lieren erhalten bleibt, so gibt uns hierauf die HERTWiGSche Vorstellung- Uber die Kernplasmarelation Antwort. Hertwjg (05): »Wird auf dem kritischen Stadium durch schädigende Einflüsse die Teilung der Zelle unterdrückt, d. h. die Kernplasmaspannung ausgeglichen, ohne daß es zur Teilung kommt, dann muß durch erneutes Wachstum der Zelle — entsprechend der doppelten Größe des Kerns auf das Doppelte der gewöhnlichen Teilungsgröße der Zelle — der zur Tei- lung der Zelle nötige Grad der Kernplasmaspannung neu erzielt werden.« 2. Kritisches Stadiums der Kernzerstäubung; Auftreten von Chromidien. Im weiteren Verlaufe der Kernentwicklung kommt es nun nach Vollendung des beträchtlichen Plasmawachstums zu einem hoch- gradigen (weitgehenden) Schwund des Chromatins innerhalb des Kerns, zu dem viel erörterten kritischen Stadium, in welchem das Kernnetz fast völlig von Chromatin entblößt zu sein und nur aus einem verwaschenen, achromatischen Netzwerke zu bestehen scheint (Fig. 47). Ob noch feinste chromatische Körnchen auf diesem Netz- werke vorhanden sind, konnte ich wegen der Dichte und teilweisen Verklumpung des achromatischen Netzwerkes nicht entscheiden. Ist der Kern der ausgewachsenen Oocyte auf dem kritischen Punkt der (scheinbar) völligen Chromatinarmut angelangt, so finden sich an der Außenseite der Kernmembran, ihr dicht angelagert, lange wurst- förmige, intensiv mit Safraniu, Boraxkarmin und Eisenhämatoxylin sich färbende Gebilde (Fig. 47) i); oder aber es kann die ganze Kern- b Die Bilder sind alle nach Eisenhämatoxylinpräparaten gezeichnet, die viel bequemer zu kopieren sind als Safranin- oder Boraxkarminpräparate, da Archiv f. Zellforschnng. IV. 12 180 Max Jörgeasen membran au ihrer Außenseite von kleinen und größeren Kügelchen besetzt sein, so daß man sich wirklich des Eindrucks, den Gold- schmidt (05) mit »Ausschwitzen« von Chromatin bezeichnet hat, nicht erwehren kann. Denn aller Wahrscheinlichkeit nach handelt es sich hier um ans dem Kern entferntes Chromatin. Zum ersten, weil die Höhe dieser Chromidienbildung mit dem Schwund des Kernchroma- tins zeitlich zusammenfällt; zum andern, weil die Lage dieser Stränge und Kugeln an der äußeren Seite der Kernmembran ein Hindurch- dififundieren durch die Kernmembran oder eine Secretion von seiten der Kernmembran sehr wahrscheinlich macht; zum dritten gelingt es dann an manchen Stellen direkt, eine Art Fortsetzung des außerhalb des Kerns liegenden Chromidialstranges in das Innere des Kerns fest- ziistellen (Fig. 47 unten links], und schließlich spricht auch das fär- berische Verhalten für diese Annahme. Die größeren Chromatinstränge lösen sich zu Kugeln auf, die an- fangs noch durch dünne Fäden untereinander oder mit dem Haupt- strange in Verbindung stehen (Fig. 47, 49, 50, 51). Bei den später zu besprechenden Strahluugserscheinungen um den Kern werden die zerfallenden Chromidien peripherwärts verlagert (Fig. 50 — 52). Dort zerbröckeln sie in immer kleinere Bruchstücke, die schließlich ihre Färbbarkeit fast völlig einbüßen. Öfters sind die zerfallenden Chro- midieu in eine kleine Plasmawolke eingeschlossen, die jedenfalls aus den zerfallenen Chromidialteilchen besteht. Meist kann man die Beste der Chromidien noch in den Befruchtungsstadien (z. B. Fig. 76) als peripher gelagerte, etwas stärker als das übrige Plasma färbbare Körner nach weisen, die mau dann vielleicht als eine Art — wenn auch spärlicher — Dotterkörnchen ansprechen könnte. Hier sei im voraus erwähnt, daß sich Chromidien auch von den Kernen gefressener Zellen herleiten können, wie wir dies später ausführlicher beschreiben werden. Hiermit sind wir aber schon der Entwicklung des Kerns voraus- geeilt; wir kehren deshalb zurück zu dem Stadium, auf dem der Kern völlig von Chromatin entblößt zu sein schien (Fig. 47). Dieser Zustand ist jedoch nur von kurzer Dauer. Denn schon während der ersten Phasen der Chromidienauflösnng kommt es zu einem be- trächtlichen Chromatinwachstum, indem sich zuerst einzelne und sich bei letzteren das Plasma ziemlich stark mitfärbt. Deshalb ist za betonen, daß sich die Chromidien mit diesen beiden spezifischen Chromatinfarben ganz intensiv färben nnd deshalb mit großer Wahrscheinlichkeit als Chromatin an- zusprechen sind. Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 181 dann immer zahlreichere Körnchen auf dem Reticulum einfinden (Fig. 48), das schließlich dicht besät von diesen stark färbbaren Körnchen ist (Fig. 49). Diese reihen sich aneinander, verschmelzen dann und bilden undeutliche und anfangs noch locker erscheinende chromatische Züge im Kern (Fig. 50), die sich schließlich immer mehr individualisieren (Fig. 51) und endlich ein den ganzen Kern durch- setzendes Netzwerk von teils annähernd gleich starken, teils aber auch ziemlich unregelmäßigen Chromatinsträngen bilden (Fig. 52 und 52 a). Eine Längsspaltung in diesen Chromatinsträngen konnte eben- so wie beim Bukettstadium nicht nachgewiesen werden; manchmal schien allerdings die Anordnung der Mikrosomen zweireihig zu sein, wie z. B. in Fig. 51, doch ist dies sicherlich nur ein zufälliges Ver- halten. Jedenfalls findet sich niemals ein gleichmäßiger Chromatin- faden, aus dessen Segmenten sich die Richtungsspindelchromosome bilden könnten. Vielmehr kann man immer auch auf Stadien mit einigermaßen regelmäßig ausgebildeten Chromatinsträngen noch zahl- reiche verbackene Chromatinkonglomerate im Kern wahrnehmen (Fig. 52). Auf diesem Stadium hat das Chromatinwachstum im Kern- seinen Höhepunkt erreicht. Während dieses Chromatinwachstums findet man neben dem großen, vacuolenhaltigen Nueleolus oft kleine intensiv färbbare Nu- cleolen (Fig. 50, 51, 52), ein Verhalten, das ja bei jeder intensiven Chromatinvermehrung zu beobachten ist. Die darauffolgende Ausbildung der Richtungsspindelchromosome geht mit einer weitgehenden zweiten »Reduktion« des Kernchroma- tins Hand in Hand. Betrachten wir zunächst die Ausbildung der Chromosome. Das Chromatin des niemals vollständig individualisierten und immer mit größeren oder kleineren Chromatinkonglomeraten ver- sehenen Chromatinstranges zieht sich auf zahlreiche Sammelstellen zurück. Dabei wird einmal das Kernreticulum wieder weitverzweigter und erinnert in seiner diffusen Verteilung an die Periode der Wachs- tumsstadien des Chromatins (Fig. 53 u. 53 a). Zum andern werden große Teile des Kernreticulums in dem Maße, wie sich das Chromatin auf gewisse Stellen konzentriert, achromatisch, so daß wir ein dichtes Gewirr achromatischer Fasern mit zahlreichen dazwischen eingestreu- ten einzelnen oder untereinander verbackenen Chromatingranula haben. Diese Konzentrierung führt schließlich zu wenigen unregelmäßig globulitischen Chromatinkonglomeraten, die in dem immer zarter 12* 182 Max Jörgensen werdenden achromatischen Netzwerk meist in der Nähe des Nucleo- lus suspendiert sind. Hierbei findet nun außer der Konzentration auch eine ganz beträchtliche zweite Zerstäubung des Chromatins statt, deren Größe sich am besten erkennen läßt: 1. Durch Vergleich der Chromatinmengen der Stadien Fig. 51, 52 (52 a), 53 (53 a) mit den bei derselben Vergrößerung gezeichneten Richtungsspindelchromosomeu (Fig. 56). 2. An den Mengen des während der Ausbildung dieser Chromo- somen innerhalb des Kerns degenerierenden Chromatins. So zeigt uns Fig. 54 a und 55 a und b besonders am Nucleolus Anhäufungen schwach tingierbaren degenerierenden Chromatins. In diesem Falle führt also die Degeneration nicht zum Austritt von Chromidien, sondern spielt sich innerhalb des Kerns ab, in dem große Mengen von Chromatin vollkommen aufgelöst zu werden scheinen, so daß man die den Kern durchziehenden Wolken als die Reste des zer- stäubten Chromatins ansprechen kann (Fig. 55). Hierbei schmelzen die in Fig. 54 noch ziemlich beträchtlichen Chromatinkonglomerate ersichtlich zu wenigen kleinen Chromatinbrocken zusammen (Fig. 55 und 55a). Aus diesen leiten sich dann — wie, wurde im einzelnen nicht beoachtet — die Richtungsspindelchromosome ab. Die Seriation der Bilder erfolgt äußerst sicher dadurch, daß bei der ersten Zerstäubung Chromidien gebildet werden, deren Zerfalls- produkte allmählich peripher wandern und schließlich resorbiert wer- den (Fig. 47 — 52). Außerdem wird aber auch durch das jetzt ein- setzende Wachstum des Chromatins — während der Periode der Chromidienresorption — die Seriierung sichergestellt. Die zweite Zerstäubung kann unmöglich mit der ersten ver- wechselt werden, einmal wegen der reziproken (umgekehrten) Folge ihrer Phasen, die im Gegensatz zur ersten Zerstäubung ohne Chro- midienbilduug verläuft. Die im Kern schollig degenerierenden, ab- schmelzenden Chromatinkouglomerate sind weiterhin aber so charak- teristisch, daß ein Irrtum in der Reihenfolge der Bilder ausgeschlossen ist. Dann ist ferner noch der Kern während dieser zweiten Zer- stäubung aus weiter unten zu besprechenden Gründen peripher ge- wandert. Diese charakteristische periphere Lage schließt jede Ver- wechslung aus. Hier sei noch kurz darauf hiugewiesen, daß die Kerne der Oo- cyten meistens eine ovale Form haben, die sich dem Ellipsoid der Zelle anpaßt. Bei Eiern, die infolge einer Zwangslage eine etwas Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Eeifung, Befruchtung usw. 183 abweichende Gestalt haben, paßt sich das Keimbläschen dieser Form ziemlich genau an (Fig. 54, Taf. VIII). Hieraus kann man auf einen tiiissigen Aggregatzustand des Kerns schließen. 2 a. Theoretische Erörterung. Nach dieser Abschweifung fragen wir uns: welchen Zweck hat die beschriebene zweimalige Zerstäubung des Chromatins und das zwischen beiden Degenerationen liegende Chromatinwachstum? Betrachten wir zunächst die erste Zerstäubung, die zum Austritt zahlreicher Chromidien und zum scheinbar völligen Schwund des Kernchromatins führt. Diese Schwankungen in der Chromatinmasse sind ja sehr oft, wohl am ersten mit von Eückert ^92) beschrieben und bereits von diesem Autor dahin interpretiert worden, daß man in dem ausgestoßenen Chromatin eine Art »somatischen Chromatins« erblicken muß, dessen Verrichtungen dem Zelleib zugute kommen, im Gegensatz zum propagatorischen Chromatin, das im Kern zurUck- bleiht. In ähnlicher Weise unterschied Jordan (93) im Amphibien- kern eine Hauptmasse, die er dem Makronucleus der Infusorien gleichsetzte, und eine kleine Chromatinmenge, die die Eeifungschromo- some liefert und dem Nebenkern entsprechen soll. Lubosch (02) ge- langte ebenfalls am Amphibienkeimbläschen zur Aufstellung der Be- griffe des »Idio- und Trophochromatins«. Schließlich wurde das Problem von Schaudinn (03) dahin präzi- siert, daß er, von Protozoen ausgehend — in der Sonderung von Chromidialnetz und bläschenförmigen Kernen der Monothalamien zwei verschiedene Chromatinarten erblickte: die bläschenförmigen Kerne der Monothalamien hält er für somatische Kerne, das Chro- midialnetz für das Vererbungs- oder Idiochromatin. Im Anschluß an Schaudinn schrieb Goldschmidt (04) jeder — Protozoen- wie Metazoen Zelle eine »prinzipielle Doppelkernig- keit« zu. »Die Zelle enthält einen somatischen und einen propaga- torischen Kern«. Eine nicht unwichtige Stütze für diese Anschauung einer prinzi- piellen Trennung beider Chromatinarten sollen noch Goldschmidt (04 und 05) die Kerne wachsender Eier bilden: »Die vollständige Trennung beider Kernarten dürfte .... in der Ovogenese und Spennatogenese der Metazoen vorliegen«. — »Bei Eizellen nur während der Dotter- bildung.« — »Der somatische Kern ist dann in dieser verteilten Form (von Chromidien : Zus. d. Verf.) am Ort der höchsten somatischen Funktion zugegen, er steht ihnen vor und verbraucht sich dabei 184 Jlax Jörgensen selbst.« Ebenso in seiner Zoo9o«Ms-Arbeit (05): »Da es sieb um einen somatischen und propagatoriseben Kern handelt oder diesen ent- sprechende Kernsubstanzen, so tritt diese Trennung vor allem in lebhaft funktionierden Zellen zutage. Solche sind aber auch die Ei- zellen im Wachstumsstadium und während der Dotterbildung« . . . . »Sobald das Spirem verschwindet, wird auch auf der Kernoberfläche die chromatische Substanz ausgeschwitzt, die sich später zum Dotter- kern verdichtet. Nun beginnt das Wachstum der Eizelle, gefördert durch die Anwesenheit des somatischen Kerns in verteilter Form im Plasma. Der Kern, dessen Chromatin in die typische Ruheform des Keimbläschens übergeht, enthält nur noch Idiochromatiu, den propaga- torischen Kernanteil, der ohne Rest später in die Reifungschiomosome aufgeht.« Wenn aber, wie bei Sijcon und z. B. auch bei Zoogom(s\ trotz des ins Plasma ausgestoßeuen trophischeu Kerns kein Plasmawachs- tum stattfiudet, so beweist gerade diese Tatsache nach Goldschmidt die Berechtigung einer prinzipiellen Trennung zweier Chromatin- arten: auch in Fällen, wo das trophische Chromatin nicht zur Dotter- bildung und nicht zum Plasma wachstum benötigt wird, auch in diesen Fällen findet eine Trennung des Tropho- vom Idiochromatin statt. So hätten wir denn in den Stadien der Fig. 47, Taf. XII im Kern zurückbleibend das Idiochromatin, wogegen das Trophochroma- tin in Gestalt von Chromidien ins Plasma ausgestoßen ist. Da es zu keiner Dotterbildung kommt, und da das Plasmawachstum bereits beendet ist, zerfallen die Chromidien — ohne durch ihren Zerfall das Plasma zu größerem StofFwechselumsatz, d. h. zu weiterem Wachs- tum zu aktivieren. Auf diese Periode äußerster Chromatinzerstäubuug folgt nun ein sehr ausgedehntes Chromatin Wachstum, das zur vielfachen Menge des in die Richtungspindel eingehenden Chromatins führt (Fig. 48 — 52). Da der größte Teil dieses neu angelegten Chromatins bei der Aus- bildung der Richtungsspindelchromosome wieder abgeschmolzen wird (Fig. 53 — 55), so muß bei Annahme der Doppelkernigkeits- hypothese das Wachstum des Chromatins in den Stadien der Fig. 48 bis 52, Taf. XII auch zur Bildung großer Mengen von Trophochroma- tin führen, das dann ein zweites Mal kurz vor der Ausbildung der Reifungschromosome eine Trennung vom Idiochromatin erfährt. Nach Goldschmidt »ist schließlich auch der Fall denkbar und auch verwirklicht, daß die Trennung (von Idio- und Trophochromatin- Beiträge zur Kenntnis der Eibildnng, Reifung, Befruchtung usw. 185 Anm. d. Verf.) bis zu den Ifeifungsteilungen innerhalb des Kernes nur vollzogen bleibt. Es geht dann nur ein Teil des Chromatins in die Reifungschromosome ein, das Idiochromatin ; ein Teil gelangt ins Plasma, um dort zugrunde zu gehen, das Trophoehromatin. So deute ich z. B. den sogenannten Nucleolus des Myxostoma-YA%i-. Viel schöner noch als bei Myxostoma sehen wir auch bei Nephelis (Jörgensen 08) nach der Zerstäubungsperiode — die der Periode des Chromidienaustritts bei Syconen entspricht — neben dem die Richtungsspindelchromosome liefernden Chromatinballen ein enormes Wachstum der Nucleolen (vgl. Fig. 77 — 83, Taf. XXII), die teilweise schon vor der Kernauflösung aus dem Kern entfernt und vom Plasma resorbiert werden. Vom Standpunkt der Doppelkernigkeitstheorie aus betrachtet verhalten sich nun die Syconen insofern primitiv, als bei ihnen die morphologische Trennung der beiden in Frage stehenden Chromatin- arten innerhalb des Kerns in den Stadien vor der Ausbildung der Reifungsspindel noch nicht durchgeführt ist. Bei dem enormen Chromatinwachstum (Fig. 48—52) erfahren Idio- und Trophoehromatin gleichmäßig und gemeinsam auf dem ganzen chromatischen Netzwerk eine Massenzunahme, ohne daß beide Chromatinarten morphologisch auseiuanderzuhalten wären. Bei der Herausarbeitung des Idiochromatins schmilzt das Trophoehromatin innerhalb des Kerns von den globulitischen Chromatinballen ab (Fig. 53 — 54), ohne daß es zur Chromidienbildung käme. Das degene- rierende Chromatin verliert seine intensive Färbbarkeit, ballt sich zu wurstförmigen Massen, besonders in der Nähe des Nucleolus (Fig. 55a u. b) zusammen und erfährt schließlich eine totale Zer- stäubung. Wenigstens könnte man die auf diesen Stadien den Kern durchziehenden Wolken (Fig. 55) für die letzten Reste des degene- rierten Throphochromatins halten. Die vollständige Trennung beider Chromatinarten wird also erst im Moment der vollendeten Heraus- arbeitung der Reifechromosome erreicht. Im Gegensatz zu Goldscbüviidt (04 und 06) nimmt aber Hert- wiG (07) an; »daß die Unterscheidung von Idiochromatin und Somato- chromatin keine Unterstützung in den vorhandenen Beobachtungen findet«. So stellte sich bei Encystierungsexperimenten mit gleich- artig kultivierten Actinosphärien heraus, daß in der Wärme mehr Kerne resorbiert wurden, daß also größere Cysten gebildet wurden als in der Kälte.« »Wären in einem Actinosphärimn zweierlei Kerne vorhanden, somatische und generative, von denen die ersteren bei 186 Max Jörgensen der Eacystierung aufgelöst werden, die letzteren nicht, so würde das Zahlenverhältnis beider von Temperaturunterschieden nicht be- einflußt werden können ; es müßte stets die gleiche von der Zahl der generativen Kerne abhängige Zahl Koujugationscysten resultieren.« So aber werden durch Erhöhung der Temperatur zahlreiche Kerne eingeschmolzen, die bei der niedrigeren Temperatur zu Geschlechts- kernen geworden wären, da die hohe Temperatur die Kesorptions- fähigkeit des Plasmas steigert. Dementsprechend sind die Cysten bei höherer Temperatur weniger zahlreich und größer als in der Kälte. In gleicher Weise kommt auch Swarzewsky (08) zu dem Resultat, »daß die Chromidien in der Form, in welcher wir sie bei Arceüa, Difflugia, Echinopyxis antretfen, gleichzeitig erscheinen als »Chro- midien im engeren Sinne« (Goldschmidt), indem sie bestimmte, die Verdauung betreffende Funktionen der Zelle ausüben, und als »Sporetien« (Goldschmidt), indem sie Chromatin für die Ge- schlechtskerne liefern. Auf diese Weise ist es ersichtlich, daß für die angeführten Thalamophoren eine Einteilung des Chromatins in Idio- und Trophochromatin nicht durchgeführt werden kann.« Ganz abgesehen von diesen Beobachtungen ist aber nach Hert- wiG (07) eine Unterscheidung der in Rede stehenden Chromatinarten »mit den herrschenden und durch zahlreiche Erfahrungen wohl be- gründeten Anschauungen vom Zellenleben unvereinbar« » Somatochromatin ist Idiochromatin, dessen Anlagen zur Tätigkeit erwacht sind. Idiochromatin läßt sich nicht als etwas Besonderes, was neben dem Somatochromatin besteht, auffassen; es ist Somato- chromatin, welches eine Hemmung seiner Wirkungsweise erfahren hat und unter geeignete Bedingungen gebracht diese Hemmung ab- streift und erneut seine Wirkungsweise entfaltet. Zwischen Somato- chromatin, dem aktivierten Idiochromatin, und dem Protoplasma eine besondere, gleichsam vermittelnde weitere Kernsubstanz anzunehmen, dazu geben unsre Kenntnisse vom Zellenleben keinen Anlaß, am wenigsten bei den Protozoen«. Wenn, wie bei Syconen, die endgültige Trenung von Idio- und Trophochromatin erst unmittelbar im Moment der Bildung der Reife- chromosome erfolgt, so kann man den Zweck der ersten Chromatin- zerstäubung (Fig. 47 und 48, Taf. XII) nicht darin erblicken, daß die beiden prinzipiell verschiedenen Chromatinarten getrennt werden sollen, wenn kurz darauf ein neues Wachstum und eine abermalige Zerstäubung des Trophochromatins stattfindet. Nur dann hätte die Trennung der beiden Chromatinarten in dem Stadium der Fig. 47 Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 187 einen Sinn, wenn der in das Plasma austretende trophisclie Kernteil das Plasma zu regerem Soffwechsel anregte. Wie bemerkt, steigern aber beim Sycon-l^i auf diesem Stadium (Fig. 47) der Austritt und Zerfall zahlreicher Cbromidien keineswegs die somatische Tätigkeit (Wachstum oder Dotterbildung) der Eizelle. Darum hat für mich zur Erklärung der beiden Zerstäubungen die Annahme HERxtviGS den geringeren Grad der Unwahrscheinlich- keit, nämlich daß es sich bei diesen Chromatinschwankungen und bei dieser Chromidienbildung um einen Regulationsvorgang handelt zur Herstellung der — durch die postulierte unterderückte Teilung in den »synaptischen« Stadien und durch die lange Funktion zu- gunsten des Kerns gestörten — Kernplasmanorm. Nach R. Hert- wiG (07) fuhrt nämlich »starke funktionelle Tätigkeit der Zelle zur Hypertrophie der Kernsubstanz, welche, wenn sie einen Höhepunkt erreicht hat, die Funktionsunfähigkeit der Zelle zur Folge hat. Dieser Kernhypertrophie wirkt die Bildung von Chromidien ent- gegen, indem Kernteile ausgestoßen und im Protoplasma zerstört werden«. Die Hypertrophie der Kernsubstanz ist nach Hertwig (08) so zu erklären, »daß der Kern dem Protoplasma, um es in aktiven Zustand zu versetzen, Substanzen entzieht«. Diese »durch die Funk- tion bedingte Zunahme an Kernsubstanz« bezeichnet Hertwig als »funktionelles Wachstum des Kerns«. Außer diesem kann man aber auch annehmen, daß der Kern ein Teilungswachstum erfahren hat. Der Längsspalt des diplotänen Stadiums weist nämlich nach Woltereck und Hertwig auf die Vor- bereitung zu einer Teilung hin, die aber unterdrückt wurde. Die Eizelle muß danach eine physiologische Abschwächung ihrer normalen Teilungsenergie erfahren haben. Diese Schädigung der Eizelle be- ruht nach Hertwig (07) auf einem Depressionszustand der Ge- schlechtszellen während der Wachstumsperiode, der zu vergleichen ist mit den Depressionszuständen bei Protozoen, bei denen auch auf eine Periode lebhafter Vermehrung Zeiten folgen, wo Assimilation und Vermehrung aufhören. Ob aber diese Erklärung der Zerstäubung — als Regulationsvor- gang zur Herstellung der Kernplasmanormen — wirklich das Richtige trifft, vermag ich nicht zu entscheiden. Jedenfalls erklärt sie nicht das darauffolgende enorme Chromatinwachstum und seine zweite Degene- ration. Man könnte zwar annehmen, daß der in Fig. 47 zugunsten des Plasmas einsetzende Zerstäubungsvorgang über das Ziel hinaus- eschossen und zu viel Chromatin degeneriert wäre. Infolgedessen 188 Max Jörgensen müßte die zuungunsten des Kerns auftretende Kernplasmaspannung durch ein starkes Chromatinwachstum ausgeglichen werden. Auch dieser »Regulatiousvorgaug« des Chromatinwachstums schösse (viel- leicht infolge der bedeutenden Kernplasmaspannung, wie sie z. B. in Fig. 47 gegeben ist) über das Ziel hinaus und führte zu einer im Verhältnis zum Plasma wieder zu reichlichen Chromatinmenge, die dann ein zweites Mal zerstäubt werden müßte. Demnach wäre die erste Zerstäubung und das AVachstum sowie die zweite Zerstäubung des Chromatins nur der morphologische Ausdruck eines Pendelns der Chromatinmassen zur Wiederherstellung der durch die oben erwähn- ten Faktoren (unterdrücktes Teilungs- und funktionelles Chromatin- wachstum) gestörten Kernplasmanorm i). Ich glaube jedoch, daß es besser ist, diese komplizierten Tat- sachen als solche vorläutig nur zu verzeichnen, ohne theoretische Erörterungen an sie zu knüpfen oder eine theoretische Erklärung dafür zu suchen. Die Vorgänge bei dem Eiwachstum scheinen mir das komplizierte Zusammenspiel mannigfaltiger und je nach den verschiedenen Objekten verschieden stark in Erscheinung tretender und verschieden sich beeinflussender Kräfte zu sein, so daß sich diese komplizierten Vorgänge nicht aus einem Prinzip heraus er- klären lassen, sondern das Resultat zahlreicher aufeinanderwirken- der Kräfte sind. 1) Dieser Erklärungsversuch erscheint mir keineswegs gekünstelt oder eigens auf die Theorie der Kernplasmarelation zugeschnitten zu sein. Denn fast über- all, wo wir in der Natur Eegulationserscheinungen begegnen, finden wir, daß sie erst nach einigen Oszillationen zur Norm zurückfiihren. Um die große Ver- breitung der Regnlationsschwankungen zu zeigen, seien aus möglichst ver- schiedenen Gebieten Beispiele angeführt. 1. Wenn man einen negativ geotropischen , gerade aufrecht wachsenden Pflanzenteil (z. B. eine Keimpflanze) »aus seiner Lage herausbringt, dann richtet er sich, soweit er noch wachstumsfähig ist. wieder auf Wie beim Heliotropismus erfolgt die Krümmung durch das gesteigerte Wachstum der einen und verminderte Wachstum der Gegenseite, und der Ort des stärksten Wachtums ist im allge- meinen auch hier derjenige der schärfsten Krümmung*. (Strasburgers Lehr- buch [04]. S. 227.) Hierbei ist auch ein Über das Ziel hinansschießen des Regulationsvorganges zu konstatieren, indem »die Reaktion der Pflanze nicht sogleich mit dem Erlöschen des Reizes aufhört, sondern noch in der Pflanze nachwirkt, so wie etwa ein augenblicklicher Lichtreiz in unserm Auge noch länger nachempfunden wird* »Der tatsächliche Verlauf der geotropischen Richtnngsbewegung besteht keineswegs, wie Fig. 220 zeigt, in einer einfachen, sofort bleibenden Krümmung* »Dicht hinter den Keimblättern beginnt die Krümmung und schreitet danach basalwärts vor, bis sie an dem ausgewachsenen, untersten Teil des Stengels angekommen i.st. Teils durch dieses Fortscbreiten Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 189 3. Aufnahme von Nährzellen. Ehe wir uns den Reifeteilungen zuwenden, müssen wir noch einen wichtigen vegetativen Prozeß der wachsenden Oocyte be- sprechen: die Aufnahme kleinerer Nahrungszellen. Bei allen von mir beobachteten Stadien der am Ende ihrer Wachstumsperiode stehenden Oocyten wurde die Aufnahme kleinerer Zellen konstatiert. So zu Beginn der Chromidienaus- stoßung (Fig. 47), so bei dem dar- auffolgenden Chromatinwachs- tum (Fig. 50); ja sogar noch bei der zweiten Zerstäubung des Chromatins kurz vor der Aus- bildung der Richtungsspindel- chromosome trifft man frisch auf- genommene Zellen an (Fig. 53). Die Nahrungszellen schienen mir ^ meist Oogonien zu sein. Die Freßlust der reifenden Eizellen wird auch durch die ReifungS- Vergr, lOSO. Ocular S. Va verkleinert. Prozesse selbst nicht einge- schränkt. So zeigt Textfig. 1, daß sogar bei ausgebildeter erster der Krümmung nach hinten, teils aber durch Nachwirkung in den Gipfelteilen erfolgt dort ein Überbiegen nach rückwärts über die Vertikale hin- aus (Fig. 220, Nr. 7). Die Folge dieser Überbiegung ist dann dort eine im ent- gegengesetzten Sinne erfolgende geotropische Krümmung. So biegt sich der Stengel unter dem Einfluß der Reizwirkung hin und her, bis er schließlich auf seiner ganzen wachsenden Strecke gerade aufgerichtet und der einseitigen Rei- zung entzogen ist. 2. Das zweite Beispiel sei entnommen; Dieudonne (1909) S. 26; Immunität, Schutzimpfung und Serumtherapie. »Der Defekt (bei Besetzung der Receptoren = spec. Seitenketten durch die haptophore Gruppe des Toxins) löst Regene- rationserscheinungen aus, derart, daß die durch die Besetzung ihrer natürlichen Funktion entzogenen Receptoren neu gebildet werden. Einem von Weigert begründeten biologischen Gesetze folgend, bleibt die Neubildung nicht auf dön Ersatz des Defektes beschränkt, sondern es erfolgt eine Über- regeneration. Diese Überregeneration, die durch fortgesetzte Toxinzufuhr in vorsichtig steigenden Dosen gesteigert werden kann, hat zur Folge, daß die überproducierten Receptoren von der Zelle abgestoßen werden und in die Blutflüssigkeit gelangen. Diese frei im Blut zirkulierenden Receptoren sind die Antitoxine . . . .« (Siehe auch Dieudonne S. 30.) Textfig. 1. 190 Max Jörgensen Richtungsspindel noch junge Eier gefressen werden. Wir kommen hierauf nochmals zurück, weil man derartige chromatische Residua gefressener Zellen sehr leicht mit dem eingedrungenen Spermakern verwechseln kann, weshalb der Unterschied zwischen beiden später vermerkt werden soll. Im Anschluß hieran ist aber auch zu besprechen die Annahme POPOFFS (08), daß die Eizellen gegen Ende ihrer Wachstumsperiode sich in tiefer Depression befinden infolge der zahlreichen vom Kern aus- gestoßenen Chromidien, durch deren Resorption die Eizelle derartig erschöpft sein soll, daß sie die weiterhin zugeführte Nahrung nicht mehr assimilieren kann, sondern als Dotter aufspeichern muß. Bei den reifenden Oocyten der Syconen ist jedoch eine derartige Depression nicht festzustellen. Gerade bei ihnen sollte diese aber nach der Annahme Popoffs ganz besonders ausgeprägt sein, da wir hier nicht nur eine Chromatinverminderung (Fig. 47 und 48), sondern deren zwei haben (Fig. 53—55). Wenn auch nur bei der ersten Zerstäubung zahlreiche Chromidien gebildet werden, während bei der zweiten (Fig. 54 — 55) die Chromatolyse innerhalb des Kerns selbst erfolgt, so muß doch das Eiplasma zweimal hintereinander ganz enorme Mengen von Chromatin bzw. dessen Zerfallsprodukten assimilieren. Hierdurch wird aber die Resorptionsfähigkeit des Plasmas keines- wegs erschöpft, vielmehr kommt es gerade während dieser Stadien sehr oft zur Aufnahme kleiner in der Nähe liegender Zellen (Fig. 53). Desgleichen stammen die Chromidialbrocken der Fig. 54 und teils auch der Fig. 55 von Kernen gefressener Zellen ab. Daß auch bei ausgebildeter erster Richtungsspindel noch Zellen gefressen werden, erwähnten wir bereits Textfig. 1). Deshalb kann ich die Annahme Popoffs (08): daß gegen Ende der Wachstumsperiode die Ei- zelle in Depression gerät, für die Oocyten der Syconen nicht be- stätigen, wenn sie mir auch für die von Popoff angeführten Ob- jekte zutreffend erscheint. Im Gegenteil beobachten wir trotz der völligen Resorption der Chromidien eine eher gesteigerte als ge- schwächte Freßlust (Fig. 53 und 54), der auch durch die Ausbildung der ersten Richtungsspiudel keine Schranken gesetzt werden. Man könnte nun ein wenden, [daß die Aufnahme von Nahrungs- zellen von seiten der Oocyten ein rein mechanischer, durch die De- pression hervorgerufener Vorgang sei. Wie nämlich nach Beobach- tungen von Popoff bei Protozoen im Depressionszustand die Körper- oberfläche klebrig wird, (ein Umstand der bei der Konjugation eine Rolle spielt), so könnte man auch hei Eizellen die Nahrungsaufnahme Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Keifung, Befrachtung usw. 191 aaf die infolge der Depression der Eizelle eventuell eintretende klebrige Beschaffenheit der Eioberfläche zurilckführen. Auch diese Annahme trifft für die Syconenoocyten nicht zu, denn bereits auf Stadien der Fig. 47, wo die Chromidienbildung eben im Gang ist, wo also noch kein Grund zur Depression vorliegt, werden Zellen gefressen. Die Kahrungsaufnahme ist also nicht auf die durch den eventuellen Depressionszustand bedingte Oberflächenbeschaffenheit der Eier zurückzuführen. Sicher ist allerdings, daß die Nahrungsaufnahme völlig unab- hängig vom Tätigkeits- oder Kuhezustand des Oocytenkerns ist, denn sowohl in Stadien der höchsten Kernaktivität (Fig. 47) und beim folgenden Chromatinwachstum (Fig. 50), wie auch bei der zweiten Zerstäubung des Chromatins (Fig. 53 und 54), als auch wäh- rend der Richtungsteilungen werden Nahrungszellen aufgenommen. Es handelt sich also dabei um einen Vorgang, der unbeeinflußt vom Kern, vom Plasma allein ausgeführt wird. Und zwar möchte ich nicht eine Art > Ankleben« der Nahrungszelle annebmen, ich konnte auf diesen Stadien auch nicht wie Gürich (03) feststellen, daß die Nahrungsaufnahme von Pseudopodienbewegungen von seiten der fressenden Oocyte begleitet ist, sondern ich möchte auf Grund meiner Befunde annehmen, daß es sich um eine chemotaktische Einwirkung der fressenden Eizelle auf die kleinere Nahrungszelle handelt. In- folge dieses Einflusses ballen sich die gelegentlich in den jungen Eizellen befindlichen Chromatinbrocken und Graniüa (siehe Oogonien Fig. 17, 19, 21, 24, 26, 28, 31, 35, 36, 39 — 43) zu einem einheit- lichen Chromidium zusammen, das auch Gürich (03) gesehen hat. Diese Verklumpung ist das erste Anzeichen der Degeneration der Nährzelle. Sie wurde auch von Reichexow (08) bei degenerierenden Darmepithelzellen festgestellt. Die dort beobachtete Abschnürung ganzer Kernteile findet sich aber bei Syconen nicht. Es ist aber nicht unwahrscheinlich, daß das kompakte Chromidium teilweise auch auf direkt aus dem Kern ausgestoßenes Chromatin zurückzuführen ist, wie dies Reichenow schildert, wiewohl bei unserm Objekt dieser Austritt nicht zur Beobachtung gelangte. Für alle Nahrungszellen ist dieses kompakte Chromidium charak- teristisch (Fig. 50, 53 und 109 — 116). Es ist meist rein kugelig (Fig. 109, 110, 112, 114 — 116), oft auch zweiteilig (Fig. 53 und 113) oder zeigt sich aus mehreren Chromatinbrocken zusammengesetzt (Fig. 111). Da es nach seiner Aufnahme, innerhalb der Freßzelle, fast immer von einer scharf begrenzten Vacuole, die sich aus dem 192 Max Jörgensen später zu besprechendeu > Schlund« der Oocyte herleitet, umgeben ist, kann man es leicht, besonders bei der Zweiteiligkeit des Chromi- diums, für einen Kern und speziell für den eingedruugenen Sperma- kem halten ^Textfig. 1). Wenden wir uns jetzt zur eigentlichen Aufnahme der Kahrungs- zelle von seiten der ausgewachsenen Oocyte, so linde ich, wie er- wähnt, im Gegensatz zu Görich (03), daß die fressende Oocyte in diesen Stadien keine >Freßpseudopodien< ausbildet. Es gibt zwar Fälle, wo zwischen den zahlreich ausgebildeten, der Verankerung dienenden Pseudopodien — wie dies später noch besprochen wird — auch einmal eine junge Eizelle liegt (Fig. 119), und es ist nicht gerade unwahrscheinlich, daß nicht eine derartige Zelle auch von den Pseudopodieu umflossen und aufgenommen werden könnte; bei den völlig oder nahezu ausgewachsenen Oocyten der uns hier vor- liegenden Syconen ist diese Art der Nahrungsaufnahme jedoch nicht die Regel. Ich fand die Nahrungsaufnahme mittels Psendopodien dagegen bei einer andern N^co^-Species Sycandra setosa, und zwar bei Eizellen, der späten Wachstumsperiode angehörig (Fig. 44 und 45). Dort sieht man sehr schön, wie die jungen Oocyten die Nahrungszellen umfließen. (Nur durch die Konservierung ist die gefressene Zelle etwas ans der Umklammerung der Oocyte gelöst.) Die zahlreichen plumpen Chromidien dieser Zellen weisen auf die Kerne zahlreicher gefressener Zellen hin. Bei den fast oder vollständig ausgewachsenen Oocyten unsrer 5^co«-Species gelangte jedoch diese Art der Nahrungsaufnahme nicht zur Beobachtung. Es bildet sich vielmehr an der Stelle, an der die Nahruugszelle aufgenommen werden soll, eine homogene Zone im Plasma, eine Art »Schlund«, dessen Inneres im Gegensatz zum Ei- plasma vollkommen homogen erscheint und dessen Begrenzung sich bei Eisenhämatoxylinfärbuug intensiv schwärzt und ebenso mit Chro- matinfarbstoffen sich stark tingiert. Ob sich diese — jedenfalls mit Verdauuugsfermenten gefüllte »Nahrungsvacuole« bereits bildet, wenn die Nährzelle noch gar nicht in direkte Berührung mit der Oocyte gekommen ist, wie dies Fig. 109 wahrscheinlich macht, ob es sich also um eine chemische Reizwirkung par distance handelt, oder ob die sehr oft beobachtete Entfernung zwischen Freß- und Nahrungs- zelle (Fig. 109) nur auf die Wirkung der Fixierungsflüssigkeit zu- rückzuführen ist , wie auch z. B. in Fig. 44 und 45, weiß ich nicht. Sicherlich wird dieser »Schlund« der Freßzelle von der Oocyte selbst gebildet. Man könnte ja aunehmen, daß er einfach der Ein- Beiträge znr Kenntnis der Eibildung, Eeifung, Befruchtung usw. 193 druck der aufgeuommeueu und bei der Fixierung wieder beraus- geglitteneu, also schon halb gefressenen Zelle wäre (wie auch in Fig. 44 und 45). Dagegen sprechen aber die Bilder 110 — 112, in- dem dort einerseits der »Schlund« bedeutend kleiner ist als die Nahrungszelle, und indem man andrerseits den allmählichen Über- tritt des Chromidiums sehen kann (Fig. 111, 112, 113, 114), das von der Oocyte aufgenommen werden kann, ohne daß die eigentliche Nahrungszelle gefressen wird. Ja Fig. 114 macht es sogar wahr- scheinlich, daß das Chromidium allein gefressen wird, daß aber die Nahrungszelle sich befreien und weiterwandern kann. In Fig. 114 ist das Chromidium in die Eizelle aufgenommen und steht mit der Außenwelt noch durch einen dünnen färbbaren Strang in Verbindung; die chromidienlose Zelle liegt in einiger Entfernung von dem ge- schlossenen »Schlund« der Oocyte, mit ihren Ausläufern noch auf den zurückgelegteu Weg hinweisend. In den meisten Fällen kommt es jedoch zur Aufnahme der ganzen Zelle (Fig. 47, 50, 53, 116), wobei die Kernmembran allmählich undeutlicher wird und schließlich ganz verschwindet (Fig. 53). Endlich sind dann nur noch große kugelige Chromatiubrocken als Reste der Kerne der Nahruugszellen nachzuweisen (Fig. 50 und 54). Wie erwähnt, erfährt diese Art von Chromidien, die sich von den aus dem eigenen Kern ausgestoßenen Chromidien durch ihre Größe unterscheiden, die gleiche Degenera- tion. Wie diese zerbröckeln sie und sind dann schließlich nicht mehr nachzuweisen. Vielleicht sind die schwach färbbaren Granula des Plasmas, die besonders bei den Strahlungserscheinungen um den Kern an der Peripherie der Zelle auftreteu, zum Teil wenigstens, auf degenerierte und vom Plasma resorbierte Chromidien zurückzuführen. Diese plasmatischen Granula bilden die einzigen spärlichen — wenn man so sagen darf — Dotterkörnchen des Syconeneies. Schließlich möchte ich noch betonen, daß wir demnach zwei Arten von Chromidien auseinanderhalten müssen. 1. Chromidien, die aus dem Oocytenkern ausgestoßen werden und infolge der plasmatischen Strahlung von ihrer anfäng- lichen Lage an der Kernmembran ganz peripherwärts ver- lagert werden. 2. Chromidien, die sich von dem degenerierten Chromatin (Kern -1- Chromidium) gefressener Zellen ableiten lassen. Diese sind meist groß und kugelig und liegen von Anfang an ganz peripher, z. B. Fig. 50, 54 (oben und unten). 194 Max Jörgensen Das Schicksal beider Arten von Chromidien ist das gleiche und wurde oben besprochen. Wie bereits erwähnt, findet die Aufnahme von Nährzellen von der ersten Chromatinzerstäubung, ja bei Sycandm setosa schon während der Wachstumsperiode bis während der Richtungskörperbildung statt. Der Umstand, daß auch die Reifungsteilungen der Freßlust kein Ende setzen, erscheint mir auch in der Hinsicht bedeutungsvoll, als im Gegensätze hierzu nach R. Heutwig (05) manches dafür spricht: »daß die Eireife durch einen Huugerzustand des Eies her- vorgerufen wird, eine Auffassung, zu weicherauch Lebrun, ganz unabhängig von mir, bei seinen Amphibienuntersuchungen gelangt ist. Einmal sprach dafür die oben auseinandergesetzte Erfahrung, daß die Reifeteilungen der Infusorien Hungerteilungen sind. Eine weitere Stütze bot sich meiner Vermutung in dem Umstand, daß die Eireife durch die Auflösung des Keimbläschens eingeleitet wird. Kernauf- lösungen in großem Maßstabe kommen aber, wie mir meine Unter- suchungen an Protozoen, besonders Heliozoen und Radiolarien ge- lehrt haben, ganz besonders häufig im Gefolge von Hungerzuständen vor. Einen dritten Hinweis lieferte mir die Reifung der Asteraca7i- thion-FAQx. Diese tritt ein, wenn man die Eier aus dem Ovar ent- leert und somit ihrer Nährquelle beraubt.« * leb glaube, daß sich die Befunde bei Sycon mit dieser An- schauung nicht vereinigen lassen. Denn unsre Eizelle befindet sich augenscheinlich keineswegs in einem Hungerzustand bei Auflösung der Kernmembran und Ausbildung der ersten Reifespindel. Wenn wir auch annehmen können, daß der Kern während der Reifetei- lungen der Ernährung des Eies nicht mehr vorstehen kann, so sehen wir doch, daß diese insofern unabhängig von der Tätigkeit oder Ruhe des Kerns vor sich gehen kann, als kurz vor und während der Ausbildung der ersten Richtungsspiudel noch Nährzellen aufgenommen und assimiliert werden (Fig. 53 und 54 und Textfig.). Deshalb scheinen in unserm Falle die Auflösung der Kernmembran und die darauf folgenden Reifeteilungen nicht durch einen Hungerzustand des Eies hervorgerufen zu sein. Es ist mir wahrscheinlich, daß sie durch innere, im Chromatin zu suchende Vorgänge ausgelöst werden, die sich z. B. schon in dem Abschmelzen der minderwertigen Stofi'wechsel- chromatine (Fig. 53—55) kurz vor der Reifeteilung offenbaren. Im Anschluß an diese Nahrungsaufnahme sei noch erwähnt, daß das gefressene Chromidium der Nahrungszelle leicht zu Mißdeutungen Anlaß geben kann. So sieht man z. B. in der Textfig. 1, im Stadium Beiträge zur Kenntnis der Eibildnng, Eeifung, Befruchtung usw. 195 der ausgebildeten ersten Richtungsspindel, in der Zelle (unten) einen >Kern«, den man für den eingedrungenen Spermakern halten könnte. Die auf diesem Stadium außen anliegende Zelle hat ja noch ihren Kern. Besonders ist dieser Irrtum, dem ich anfangs verfallen war, dann leicht möglich, wenn, wie ich das meist angetroffen habe, außer- halb der Oocyte die kleinere Nahrungszelle bereits verschwunden ist, sei es, daß sie spurlos resorbiert oder daß sie weitergewandert ist. Um diesen »Pseudospermakern«, der, wie aus unsrer Schilderung zu ersehen ist, nur das gefressene und von dem »Zellschlund« alias »Nahrungsvacuole« umgebene Chromidium darstellt, findet sich sehr oft das Plasma strahlig angeordnet, wohl meist eine Schrumpfungs- erscheinung, durch die Ansammlung der das Chromidium verdauenden fermentativen Flüssigkeiten bedingt. Daß es sich hier also keines- wegs um den eingedrungenen Spermakern handeln kann, geht, ab- gesehen von unsrer Schilderung, auch aus der Betrachtung des ein- gedrungenen Spermas hervor, Fig. 67 und 74. Zu betonen ist hierbei, daß der Spermakern weder bei seinem Eindringen in das Ei noch auf späteren Stadien eine Strahlung ausgebildet hat. Wenn daher Maas (99) den Spermakern von einer »sehr intensiven, radiären Strahlung« umgeben sein läßt, so ist es mir nicht unwahrscheinlich, daß ihm vielleicht Stadien dieses »Pseudospermakerns« Vorgelegen haben, und daß er vielleicht durch dieselben Bilder getäuscht wurde wie auch ich. Sehr leicht ist dieser Irrtum dann möglich, wenn das Chromidium zweiteilig ist (siehe auch Fig. 53 und 113), so daß es einen Nucleolus mit Chromatinbrocken Vortäuschen kann, den man auch mit Maas »aus einer einzigen dichten Chromatinmasse von Bohnenform und einem dahinterliegenden stark lichtbrechenden Körper« bestehend ansehen kann. 4. Pseudo podien. Die Nahrungsaufnahme zu Beginn und während der Wachstums- periode kann — wie erwähnt — vermittels Pseudopodien stattfinden (Fig. 44 und 45), und ich vermute, daß Görich (03) bei seiner Schilderung diese Stadien Vorgelegen haben. Diese »Freßpseudopodien« (Fig. 44 und 45, Taf XI) sind finger- förmig, kurz und dick, gleichen somit vollkommen den schon be- kannten »Kriechpseudopodien«, wie sie z. B. von Oogonien in Fig. 20, 42, Taf XI; Fig. 102, 103, 108, Taf XV, von Oocyten in Fig. 47, 49, Taf XII dargestellt sind. Archiv f. Zellforschung. IV. 13 196 Max Jörgensen Die Kenntnis dieser Art Pseudopodien reicht weit zurück. Schon Kölliker (64) beobachtete mehrfache Ausläufer an Eiern und ver- mutete, daß sie mit Bewegungserscheinungen zusammenhingen. Auch Hackel i72) beschreibt ausführlich die Bildung von Pseudopodien und erwähnt bereits die bei ihnen besonders deutlich hervortretende Differenzierung des Plasmas in eine exo- und endoplasmatische Zone. »Bisweilen erscheint das körnchenfreie Exoplasma als ein breiter hyaliner Saum um die Eizelle, besonders wenn diese letztere sich lebhaft bewegt und nach Amöbeuart formwechselnde Fortsätze aus- sendet (Taf. I, Fig. 10, 11; Taf. XXX, Fig. 2A — 2Ej. Die dünneren, fingerförmigen Fortsätze des amöboiden Zellenkörpers werden oft sogar allein durch das helle Exoplasma gebildet (Taf. I, Fig. 10; Taf. XXX, Fig. 2B und 2D); nur in die dickeren Fortsätze tritt auch die granulierte Substanz des Endoplasma hinein«. . . . »Die hyalinen Fortsätze des Exoplasmas, welche die Eizelle bei ihren amöben- artigen Bewegungen ausstreckt, sind meistens kurz, stumpf, unver- ästelt und wenig zahlreich (Taf. XXX, Fig. 2a). Am schönsten be- obachtet man ihr Entstehen und Vergehen an isolierten Eizellen, welche gleich echten Amöben auf dem Objektträger umherkriechen. Die fingerförmigen Fortsätze treten bald nur an einer Stelle, bald an mehreren, bald an der ganzen Oberfläche hervor.« . . . »Andre Male erreichen die Fortsätze eine solche Entwicklung, daß die Eizelle »sternförmig« wird; die Ausläufer werden dann zahlreicher, länger und dünner und können sich selbst mehrfach verästeln (Taf. I, Fig. 10, 11). Sie nehmen den charakteristischen Habitus an, welcher die großen multipolaren Granglienzellen mit verästelten Fortsätzen kennzeichnet, und gleichen diesen um so mehr, als auch der hyaline kugelige Kern sich durch bedeutende Größe und einen ansehnlichen Xueleolus auszeichnet und scharf von dem feinkörnigen Protoplasma abhebt«. So treffend man auch die Schilderung Häckels (72) und besonders den Vergleich mit den Ausläufern multipolarer Ganglien- zellen auf die uns jetzt beschäftigenden Pseudopodienbildungen an- wenden kann, so ergibt sich doch aus dem Vergleich der Abbildungen Häckels (Taf. I, Fig. 11—12; Taf. XXX, Fig. 2B— 2E; Taf.IVXL, Fig. 3) mit den unsrigen (Fig. 117 — 119, Taf. XV) ein prinzipieller Unterschied. Bei Häckel sind auch die zahlreichen, dünnen und mehrfach verästelten Ausläufer lappig und fingerförmig; sie enden breit und stumpf. Im Gegensatz hierzu sind die uns jetzt vorliegen- den Pseudopodien als Filipodien von äußerster Zartheit zu bezeichnen, die zwar ihre Entstehung nehmen aus fingerförmigen und stumpf Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 197 endenden Lophopodien, im Verlauf ihrer Ausbildung aber eine äußerst feinfaserige Form annebmen können, die entweder an ihrem Ende in eine feine Spitze ausläuft oder sich in sehr viele Spitzen aus- fasert. Diese Art von Pseudopodien möchte ich ihrer wahrschein- Funktion nach als »Ankerpseudopodien« bezeichnen. Sie findet sich meist gegen Ende der Wachstum.speriode (Fig. 117 — 119), wenn das Kriechvermögen herabgesetzt ist und die Eizelle gezwungen ist, 1. sich innerhalb des teilweise äußerst lockeren und zarten Meso- dermgewebes zu verankern, da sie das Geißelepithel nicht mehr erreichte; 2. ihre Oberfläche bedeutend zu vergrößern, da durch die Ent- fernung von dem Nahrung vermittelnden Geißelepithel auch die Ernährung erschwert wird und deshalb eine kompen- sierende Oberflächenvergrößerung, die eine leichte osmotische Ernährung ermöglicht, Platz greifen muß. Diese wird ein- geleitet durch die flächenhafte Ausbreitung der Eizelle in einer Ebene und durch die Aussendung zahlreicher Pseudo- podien. Die äußerst verästelten zahlreichen Ankerpseudopodien ent- stehen aus wenigen kurzen Lophopodien (Fig. 117). Letztere legen sich als kurze breite Stummel an (Fig. 117, Nr. 1). Diese strecken sich in die Länge (Fig. 117, Nr. 2) und fasern sich dann an ihren Enden aus (Fig. 117, Nr. 3 und 4). In diesem Fall fällt der Beginn der Pseudopodienbildung mit der ersten Zerstäubung und der Chro- midienbildung zusammen. Die bereits in Fig. 117 eingeleitete flächen- hafte Ausdehnung hat in Fig. 118 ihren Höhepunkt erreicht. Die normalerweise 30 x 50 u große kugelige Eizelle hat sich bis zu der enormen Größe von 50 x 120 /t (Pseudopodien mitgerechnet) aus- gedehnt. Dabei ist ihre Dicke, die man an der Anzahl ihrer Schnitte genau bestimmen kann, nur 20 — 25 denn sie ist nur auf vier Schnitten von 5 /.i Dicke getroffen. Schon Fig. 118, die nur den Schnitt mit den Hauptpseudopodien wiedergibt, läßt die Oberflächen- vergrößerung deutlich erkennen. Die Eizelle liegt nicht unmittelbar am Geißelepithel, sondern ist mit ihrer Hauptebene parallel zu dem über ihr liegenden Geißelepithel eingestellt und breitet sich flächen- förmig in dem ihr zur Verfügung stehenden mesodermalen Gewebe aus, wie ein Flüssigkeitstropfen auf einer Unterlage. Das Ei hat in alle Verästelungen des Mesoderms seine zahlreichen Filipodien ausgesandt, so daß diese meist nur von einem dünnen Saum mesodermalen Ge- webes umzogen sind. Dort, wo die Pseudopodien auf eine Zelle 13* 198 Max Jörgenseu treffen, verankern sie sich mit breiter Basis (Fig. 118 rechts), dort, wo sie frei im zarten Mesodermgewebe enden, fasern sie sich auf, um eine möglichst breite Angriffsfläche bei der Verankerung zu haben, an der sie die Eizelle im Mesodermgewebe befestigen und aufhängen können. Manchmal können die Pseudopodien auch untereinander anastomosieren (Fig. 118 rechts). Die dünnen Lagen der peripheren Pseudopodienabschnitte lassen deutlich eine feine Wabenstruktur erkennen; dabei sind sie ziemlich körnchenfrei und erscheinen deshalb heller als der Protoplasmakörper des Eis. In Pseudopodien, die mit breiter Basis an Zellen endigen, sieht man öfters Granula, ähnlich denen der umsponnenen Zellen, so daß der Gedanke, daß die Pseudopodien vielleicht auch direkt zur Nahrungsaufnahme dienen können, nicht ohne weiteres von der Hand zu weisen ist. Immerhin ist jedoch sehr leicht die Möglich- keit gegeben, daß die Granula beim Vorfließen des Pseudopods aus dem Eikörper in den Fortsatz gelangt sind. Kurz vor den Reifeteilungen rundet sich aber die Eizelle wieder ab. Hierbei werden die Filipodien noch zarter und dünner. So ist das Stadium der Fig. 119 schon bedeutend kleiner als das der Fig. 118, wiewohl es immerhin noch etwa 1/4 größer ist als ein normales Ei. Die Filipodien entspringen jetzt nicht mehr mit breiter Basis, wie in Fig. 118, sondern besitzen eine schmale Ursprungsstelle, so daß dadurch die kugelige Form der Eizelle kaum verändert wird und das Ei bei schwächerer Vergrößerung, bei der die licht gefärbten Pseudopodien verschwinden, normal kugelig erscheint. Auch der in Fig. 119 wiedergegebene Schnitt enthält fast alle Pseudopodien, die sich also, genau wie in Fig. 118, nur in einer Ebene erstrecken. Mit fortschreitender Chromatinkonzentration kurz vor der Aus- bildung der Richtungsspindel werden immer mehr Pseudopodien ein- gezogen, so daß das Ei während der Reifung und Befruchtung sein normales kugeliges Aussehen wiedergewonnen hat. Die Filipodien sind unnötig geworden und würden bei der Teilung des Eis sogar hinderlich sein. Sie werden also völlig zurückgebildet. Bei weitem die meisten ausgewachsenen Eizellen sind jedoch kugelig, in sehr vielen Fällen auch ellipsoid. Die Kugelgestalt weist auf den flüssigen Aggregatzustand des Plasmas hin, das entsprechend der geringsten Oberflächenspannung immer Kugelform anzunehmen sucht. Die Modifikation der Kugel zum Ellipsoid erklärt sich aus der Lage der Eizelle zwischen Geißel- und Kanalepithel, die einen gelinden Druck auf das Ei ausüben. Es kommt aber auch vor, daß Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 199 dort, wo diese Zwangslage nicht vorhanden ist, die Eizelle sich dem Geißelepithel dicht anschmiegt, wie ein Flüssigkeitstropfen seiner Unterlage. B, Reifungsteilungen. a) Wanderung der ersten Riehtungsspindel. Zu Beginn ihrer Ausbildung ist die erste Richtungsspindel in die Längsachse des Eies eingestellt. Meist liegt sie im Ei etwas excentrisch (Fig. 56). Diese Lage wird dadurch bedingt, daß das Keimbläschen kurz vor Ausbildung der Reifungschromosome infolge der beschriebenen osmotischen Schwankungen an die Peripherie des Eies wandert (Fig. 53 — 55), wo dann auch die erste Richtungsspindel ausgebildet wird. Schon in diesem Stadium fand ich, wie auch auf späteren Sta- dien, fast regelmäßig an dem einen Pol ein einfaches Centrosom, an dem andern dagegen ein Diplosom (Fig. 56, 58, 59). Von dieser mittleren Lage wandert nun die erste Richtungs- spindel an den einen spitzen Pol des Eies; hierbei erfährt sie eine Drehung um 90®. Fig. 57 zeigt den Beginn dieser Wanderung: die Spindel hat sich schräg zur Längsachse des Eies eingestellt. In Fig. 58, ein Stadium, das den Beginn der Metakinese zeigt, ist diese Schrägstellung noch deutlicher sichtbar, um dann schließlich in Fig. 59 — in der, wie in den folgenden Figuren, nur genau die Hälfte des Eies gezeichnet ist — in die ausgesprochene Querlage überzugehen, wobei die Spindel ganz polwärts verlagert wird. Ist die Spindel an dem spitzen Eipol angelangt, so sind bereits die Tochterplatten beträchtlich auseinandergerückt. Bei ihrer Verlagerung an den spitzen Eipol liegt die Spindel wie ein Fremdkörper in der Eizelle, scheinbar ohne jeden organi- schen Zusammenhang mit der Eizelle. Im Eiplasma finden sich auch nicht die geringsten Andeutungen von Strahlungen, die man als einen morphologischen Ausdruck von Strömungen, die bei der Verlagerung der Spindel tätig wären, auffassen könnte. Die Protoplasmakörnchen, die bei den durch das Wachstum des Kerns hervorgerufenen Strahlungs- und Strömungserscheinungen peri- pher verlagert wurden, sind scheinbar gleichmäßig im Plasma ver- teilt, so daß es den Anschein hat, als ob wirklich keinerlei Plasma- strömungen vorhanden wären, die die Spindelverlagerungen bedingten. Nur unmittelbar um die Spindel herum ist das Plasma körnchenfrei. 200 Max Jürgen sen SO daß die Spindel in einen hellen, scheinbar homogenen Plasmahof zu liegen kommt. Können wir nun nicht einmal die Wirkung der die Verlagerung bedingenden Kräfte (an der Hand von Strahlungserscheinungen) fest- stellen , wie sollen wir dann einen Schluß ziehen können auf den Ursprung und die Lokalisation dieser Kraft. b) Achromatische Bestandteile der Reifungsspindel. In bezug auf die Gestalt der Spindel ist zu bemerken, daß sie eine ganz typische Zuckerhut- bzw. Zeppelinform besitzt, die wohl am besten in der Fig. 56 zum Ausdruck kommt. Immer fand ich die Spindelstrahlen gebogen. Von der Äquatorialplatte kommend, gehen die Spindelstrahlen annähernd 2/3 ihrer Länge einander parallel, im letzten Drittel dagegen laufen sie in scharf geschwun- genen Bogen auf das Centrosom zu. Ein typisch gerader Verlauf der Spindelfasern gelangte während der Richtungsteilungen niemals zur Beobachtung. Auffallend ist der Mangel einer Sphärenstrahlung, die man in Anbetracht der deutlich ausgeprägten Spindelfasern und der vor- handenen Centrosome erwarten sollte. Vielleicht ist dieser Mangel so zu erklären, daß die osmotische Kraft des Centro- bzw. Diplo- soms nicht ausreicht, den Waben des polständigen, mit zahlreichen Granula angefüllten Plasmas Enchylem zu entziehen. Da nach Auf- lösung der Kernmembran der ausgetretene Kernsaft jedenfalls in die Waben des Eiprotoplasmas hineindiffundiert, so wird die Partie des Eies, wo früher der Kern lag und wo sich jetzt die Chromo- some befinden, sehr stark enchylemhaltige Waben besitzen und frei sein von geformten Substanzen, die wie an den Polen der Diffu- sion hinderlich sein könnten. Man könnte nun annehmen, daß die osmotische Spannung des Centro- bzw. Diplosoms sich in der Gegend des geringsten Widerstandes — dort, wo sich die enchylemreichen Waben befinden (wo auch die Chromosome liegen), — auszugleicheu sucht. So würde sich vielleicht die deutliche Ausbildung der in Mantelfasern und Centralspindel zerfallenden achromatischen Teilungs- figur— die man mit Bütschli und Rhumbler für den morphologischen Ausdruck gestreckter Wabenreiheu anseheu könnte — und gleichzeitig der fast gänzliche Mangel einer Sphäreustrahlung erklären lassen. Es ist ferner völlig rätselhaft geblieben, wodurch die Ver- lagerung der Spindel, die ja bei der inäqualen Teilung in eine Ei- Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Keifung, Befruchtung usw. 201 zelle und einen Richtungskörper zweckmäßig ist, bewirkt wird. Ich habe zwar den Eindruck bekommen (z. B. aus Fig. 58), daß bei dieser Wanderung das Diplosom vorangeht; da sich aber meist fast gar keine Sphärenstrahlung oder doch nur einige vereinzelte kurze Sphärenstrahlen finden lassen, so kann diese einseitige Wanderung nicht auf der osmotischen Differenz zwischen Centrosom und Diplosom, die man vielleicht in Anbetracht der morphologischen Verschieden- heiten der Attraktionscentren erwarten könnte, beruhen. Ebenso konnte durch die Beobachtung nicht sichergestellt wer- den, ob der Spindelpol mit dem ungeteilten Centrosom die Lage des ersten Richtungskörpers andeutet, wie man dies vermuten könnte. Die Komponenten des Diplosoms würden dann nach Ausstoßung des ersten Richtungskörpers auseinanderrücken und die Pole der zweiten Richtungsspindel einnehmen. Es sei jedoch nicht verschwiegen, daß man auf Grund unsrer Beobachtungen auch mit Fischer (00) annehmen könnte, daß der an den Spindelpolen liegende und als Centro- bzw. Diplosom be- zeichnete Körper nichts andres wäre als »ein morphologisch wohl umschriebenes Gebilde, das zum Centrum strahliger Gruppierung wird, keineswegs allein und ausschließlich durch ferne wirkende An- ziehungskräfte oder durch besondere Imbibitionseigenschaften dazu befähigt . . ., sondern daß schon sein Dasein überhaupt genügt«. Für diese Ansicht sprechen folgende Tatsachen. 1. Außer den oben bezeichneten Centro- bzw. Diplosomen kommen im Eiplasma noch zahlreiche andre Körnchen, die sich wohl meist von zerfallenen Chromidien herleiten, vor. Diese Körn- chen sind in bezug auf ihr Tinktionsvermögen sowie auf ihre Größe mit den Polkörperchen zu vergleichen. 2. Das in ungefähr zehn Fällen sichergestellte Diplosom hätte nicht die Bedeutung eines »geteilten Centrosoms«, sondern bestünde nur aus zwei zufällig nebeneinanderliegenden Körn- chen, die als » Strahlen wecker« gedient hätten. 3. Manchmal fand man nur an einem Pol ein Körnchen, der andre war körnchenfrei (Fig. 84). Furchungsspindel. 4. In einigen Fällen waren überhaupt keine »Centrosome« zu finden ; die Spindel hatte vielmehr im großen und ganzen eine Art Tonnenform, wie sie vom Asmm-Ei (Boveri) und vom Cyclops-Eii (Häcker) oder von Pflanzenzellen her bekannt ist Textfig. 1). 202 Max Jörgensen Da bei Auflösung des Kerns eine Mischung der im Kern und Plasma gelösten Stoffe stattfindet und bei dieser Mischung unlösliche Verbindungen zwischen Plasma und Kernstoffen entstehen können, so ist nach Fischer die Möglichkeit gegeben, daß einerseits inaktive Zellgranula und anderseits die Chromosome »als Strahlenwecker wirken und zum Ansatz der Spindelfasern, der achromatischen Fäden werden«. Die Strahlen selbst wären nach Fischer »weder contrac- til noch sonst aktiv«, sondern nur aufzufassen »als eine polymorphe Erscheinungsform der Eiweißkörper des Protoplasmas im Zustande der Fällung«. — • »Wenn ein besonderes Körperchen im Centrum der Strahlen liegt, so könnte es ja wirklich als Strahlenwecker gedient haben; es könnte aber auch erst sekundär in diese Stellung gelangt sein. Man bedenke z. B. , daß der Kern noch geschlossen ist, daß aber von seinen Polen aus eine Selbststrahlung in das Cytoplasma sich ausbreitet und daß jetzt erst der Kern bipolar sich öffnet und ein Nucleolus oder ein andres färbbares Körnchen des Kerns an den Polen herausgedrängt wird. Es müßte jetzt als mehr oder weniger deutliches Centrum der so schon auf die Kernpole centrierten Strah- lung erscheinen.« Leider kann unser Objekt zur Klärung dieser hochinteressanten Fragen nicht herangezogen werden, da seine Elemente zu klein, die Eier zu körnerreich und die wichtigen Prophasen zu selten sind. c) Zahlenverhältnisse der Chromatinelemente während der beiden Reifungs- sowie während der Oogonienteilungen. In der Aquatorialplatte der ersten Richtungsspindel finden sich acht Tetraden, die in Fig. 56 a und 57 a bei stärkerer Vergrößerung dargestellt sind. Der Längsspalt ist fast immer deutlich, die quere Einschnürung nicht so klar zu sehen. In der ersten Reifungsteilung erfolgt die Trennung der Tetradenkomponenten der queren Ein- schnürung entlang (Fig. 58 a, Chromosom 3). Schon jetzt (Fig. 58 a) bemerkt man, wie die auseinanderweichenden Tochterchromosome gleichfalls Längs- und Querfurche aufweisen, also ebenfalls Tetraden darstellen. Auch auf den späteren Stadien der Fig. 60 — 62 tritt diese Tetradeiiform der Tochterchromosome mit ziemlicher Deutlich- keit hervor. Beim Auseinanderrücken der Tochterplatten beobochtet man zeit- weise eine Abnahme der Färbbarkeit der Chromosome (Fig. 59). Sie scheinen vorübergehend zu helleren Bläschen aufgequollen zu sein. Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 203 wie wir sie später bei der Furchungsteilung noch antretfen und als Karyomerenbildungen beschreiben werden (siehe Fig. 85 und 94 ; S. 215j. Diese «Aktivierung* der Chromosome ist aber nur vorüber- gehender Natur oder ist vielleicht auch nicht allgemein. Denn in Fig. 60 und 61, die uns die beiden Tochterplatten vom Pole aus zeigen, sind die Tochterchromosome — schon wieder, oder noch — stark gefärbt, und einige lassen auch ihre Zusammensetzung aus vier Komponenten erkennen. Charakteristisch ist die ringförmige Anordnung der Chromosome, die also während der Teilung die Spindelperipherie einnehmen, wo- bei dann eine echte Centralspindel mit freiem Centralfeld besteht. Die Zahl der Tochterchromosome ist in jeder der beiden Tochter- platten auf ungefähr acht zu bestimmen. Deutlicher tritt dieses Zahlenverhältnis nach vollendeter Ausstoßung des ersten Richtungs- körpers auf. Dort finden sich im ersten Richtungskörper die immer noch kreisförmig angeordneten tetradenförmigen Chromosome, während im Ei selbst (Fig. 62 a und b) acht tetradenförmige Chromosome zu- rückgeblieben sind. Der erste Richtungskörper macht den Ansatz zu einer Teilung (Fig. 76 und 81, Taf. XIII), die aber meist unvollendet bleibt. Hier- bei kann die Spindelachse senkrecht oder tangential zur Eiober- fläche liegen. Die Teilung der acht in der Eizelle zurückgebliebenen Tetraden konnte nicht beobachtet werden. Nur das Endstadium der zweiten Reifungsteilung gelangte mir zu Gesicht, und dieses zeigte acht im Ei zurückbleibende Chromatinelemente, während acht im zweiten Richtungskörper zu zählen sind (etwa drei in dem gezeichneten, etwa fünf in dem nächsten Schnitt [Fig. 63, Taf XIII]). Es ist mir wahrscheinlich, daß die zurückbleibenden acht Te- traden während der zweiten Reifeteilung in 16 Dyaden geteilt wer- den, so daß also jedes der schließlich im Ei verbleibenden acht Chro- mosome einer Dyade entspräche. Bemerkenswert ist der Umstand, daß bereits in den Oogonien die Chromosome in reduzierter Zahl von acht Chromatinelementen auftreten. Diese Chromatinelemente besitzen Tetradenform. Während der Oogonienteilung verdoppeln sich die Tetraden. Je acht Tochter- tetraden wandern in die beiden Tochterzellen. Bei beiden Oogonien- teilungen finden sich die gleichen Zahlenverhältnisse. Auch während der Oocytenentwicklung treten im Bukettstadium individualisierte Chromatinschleifen in reduzierter Zahl auf 204 Max Jörgensen Ob die gleichen Chromosome, die schon während der Oogonien- teilungen verschmolzen waren, auch im Bukettstadium und während der lleifeteilungen konjugieren, läßt sich nicht feststellen. Jedenfalls gehen in die erste Reifespindel gleichfalls pseudo- reduzierte Chromosomen ein. Da die erste Eeifeteilung eine Quer- teilung der Tetrade ist, würde sie im Sinne Weismanns als Reduk- tionsteilung anzusprechen sein. Unmittelbar nach der ersten Reifeteilung erfahren die getrennten Dyaden eine Querteilung, die wir als den Ausdruck der chromomeren Zusammensetzung des Chromosoms ansehen können, wie auch bei der Oogonientetrade. In neuerer Zeit ist bei zahlreichen Objekten in Oogonien bzw. Spermatogonien die reduzierte Zahl von Chromosomen nachgewiesen worden, ganz kürzlich erst von Matscheck (09), (die Literatur ist bei Häcker [07] zusammengestellt). Wer sich dafür interessiert, wie weit man mit der theoretischen Inter- pretation dieser Tatsachen kommen kann, lese bei Marcus (06) nach. Ich glaube nun bei meinem Objekt beobachtet zu haben, daß schon die Oogonienteilungen erbungleiche »Reduktions- teilungen« im Sinne Weismanns sind. Leider ist mein Objekt zu klein, um mit Bestimmtheit die Einstellung der Tetrade in die Äquatorialplatte verfolgen zu können. In einigen Fällen aber schien es mir so, als ob die etwas längliche Muttertetrade — die wir uns aus zwei länglichen parallel konjugierten Chromo- somen, deren jedes aus zwei Chromomeren zusammengesetzt ist, entstanden denken können — mit ihrer Längsachse in die Spindelachse eingestellt würde. Kach der Verdoppelung der Tetrade zum viersäuligen Prisma erfolgt die Teilung gemäß dem Querspalte. Diese Teilung würde hintereinandergelegene Chromomere eines Chromosoms trennen, würde also eine Reduktionsteilung im Sinne Weismanns sein. Bei beiden Oogoniengenerationen kann — nach meinen Beobachtungen — diese Reduktionsteilung auftreten. Sollten sich diese Beobachtungen an günstigeren Objekten sicher- stellen lassen, so wäre die Annahme, den Zweck der Reife- teilungen in der Trennung der — während des Oocytenwachs- tums (synaptische Stadien) — konjugierten väterlichen und mütterlichen Chromosome zu sehen, ad absurdum geführt. Denn diese Trennung, alias »Reduktion«, ist nur dann denkbar, wenn sie einmal im Verlaufe einer Eigeneration auftritt. Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 205 Der Nachweis eiuer mehrmaligen »Konjugation« und »Reduk- tion« läßt die Interpretation dieser Chromatinmanöver als Konjugation bzw. Reduktion unmöglich erscheinen. Leider ist mein Objekt zu klein und ungünstig, um diese wich- tige Frage sicher zu entscheiden. Wenn ich trotzdem hier meiner Überzeugung Ausdruck gebe, so geschieht es deswegen, weil ich be- fürchte, daß zwei Momente der Klärung dieser Frage im Wege stehen; zum ersten die Kleinheit der betreffenden Stadien, zum zweiten das Vorurteil. Bekanntlich hat ja Weismann die bei den Reifeteilnngen auftretenden Tetraden für die zweckmäßigste Art der Reduktion und Verteilung der Erbanlage gehalten, und zwar mit um so größerem Rechte, als nur die reifenden Geschlechtszellen tetra- denartige Chromatinelemente aufweisen sollten. Aus unsern Befunden an Syconen geht aber hervor, daß die Tetrade keine typische An- ordnung des Chromatins für die Geschlechtszellen w'ährend ihrer Reifeteilungen ist, sondern daß auch in Oogonien »Vierergruppen« Vorkommen. Demnach könnte man annehmen, daß bereits in den Oogonien durch die — infolge der geschilderten Tetradenverteilung — erbungleiche Teilung ganze Erbkomplexe auf verschiedene Oogonien verteilt würden, wodurch eine Summation von Erbsubstanzen ver- mieden und gleichzeitig schon in den Oogonien neue Kombinations- möglichkeiteu geschaffen würden. Ferner wurden in neuerer Zeit Tetraden auch in somatischen Zellen nachgewiesen (Della Valle, P. 07 bei Amphibien, Popoff (08) bei Paludina). Dieses Vorkommen der Tetraden ist ein weiterer Be- weis dafür, daß den Reifeteilungen mit ihrem in Tetraden angeord- neten Chromatin nicht die Bedeutung von Reduktions- und Aquations- teilungen (im Sinne Weismanns) zuzukommen braucht, daß sie also keineswegs zur Normierung der Erbsubstanzen dienen müssen. Paolo BELLA Valle und Popoff haben aus dem Umstand, daß 1. bei künstlich mit Strychnin, Äther, CO2 usw. geschädigten Eiern (Hertwig [96], Häcker ’OO], Schiller [08]) Tetraden auftreten und daß 2. die von ihnen beschriebenen somatischen Zellen mit Tetradeu- chromosomen vielfach anormale Spindelbildungen und Unregel- mäßigkeiten in der Metakinese zeigen, geschlossen, daß das Auftreten von Tetraden in den Geschlechts- zellen eine Folge der durch innere Ursachen bedingten Depression sei, die sich durch andauernde Funktion, Ernährungsstörungen in- 206 ■Max Jörgenseu folge der Resorption zahlreicher Chromidien usw. herausgebildet haben soll. Dieser Ansicht kann ich mich — in bezug auf die Geschlechts- zellen — nicht anschließen. Denn einmal kann man die in lebhafter Vermehrung begriffenen, lebenskräftigen, durch keine Chromidial- massen behinderten Oogonien wegen der Anordnung ihres Chromatins in Tetradenform nicht als irgendwie geschädigte oder in abnormen Zuständen befindliche Zellen auffassen. Zum andern aber finden wir — bei Syconen — keine Anhaltspunkte dafür, die beweisen, daß sich die reifenden Eizellen in «tiefer Depression« befinden sollen. Sie besitzen im Gegenteil — wie oben ausgeführt — eine bedeutende Lebensenergie, die sich nicht nur durch die vollständige Resorption der aus dem eigenen Kern ausgestoßenen Chromidien offenbart, sondern sich weiterhin in der lebhaften Freßlust äußert, der erst durch die Befruchtung und Teilung ein Ende gemacht wird. d) Die beiden Riehtungskörper. Die Zahl der im Ei bei der zweiten Reifungsteilung zurück- bleibenden Chromosome kann man nach Fig. 63 mit ziemlicher Sicherheit auf acht bestimmen. Der zweite Richtungskörper selbst weist auf diesem Schnitt nur wenige Chromosome auf, auf dem nächsten, nicht gezeichneten Schnitt finden sich aber noch vier bis fünf. Bemerkenswert ist, daß die Abschnürung des zweiten Rich- tungskörpers in diesem Falle durch das Auftreten einer einseitig ein- schneidenden Furche eingeleitet wird, wie dies z. B. von v. Erlanger (97) für die erste Furchungsteilung des Nematodeneies angegeben wird. Es findet sich aber keine Strahlung noch sonst eine morpho- logische Struktur, die darauf hin weist, daß diese einseitige Furche bei der Ausstoßung des zweiten Richtungskörpers auf eine einseitige riasmaströmung — wie beim Nematodenei — zurückzuführen ist. Schließlich schneidet die Furche allseitig um den zweiten Richtungs- körper herum ein und es kommt zu seiner vollständigen Ablösung, wobei er sich sogar von der Eioberfläche um ein beträchtliches Stück entfernen kann (Fig. 64 und 65). Dabei werden die in Fig. 63 noch stark ausgebildeten parallelen Verbindungsfasern fächerförmig zu- sammengefaßt (Fig. 64), und die mittlere Verdickung der Verbindungs- fasern, die wir bereits bei der ersten Richtungsteilung (Fig. 59) kon- statieren konnten, wird zum Zwischenzellkörperchen (Fig. 64). Schließ- lich verschmelzen die Verbindungsfasern in ganzer Länge zu einem Beitrüge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 2Ü7 scheinbar soliden Strang (Fig. 64 und 66), der den Richtungskörper infolge seiner Starrheit vom Ei abdrängt. Häufig findet man diese Verbindungsfaser dort, wo sie das Ei verläßt, spiral gebogen, was die Vermutung aufkommen läßt, daß der Richtungskörper »abgedreht« wird. In gleicher Weise könnte man auch die Zusammenfassung der parallelen Verbindungsfasern in ihrer Mitte — wobei die Enden fächerförmig erweitert bleiben — auf eine Drehung zurückftihren. Wahrscheinlicher wird die Annahme einer Drehung noch durch Fig. 74, wo man direkt eine Verbindungsfaser von der rechten oberen Seite des Richtungskörperchromatins nach der linken unteren Seite des jungen weiblichen Vorkerns verlaufen sieht. Die Fig. 63, 64, 65 könnte man als Beweis ansehen für die Be- hauptung Hertwigs (95), daß der Verbindungsstrang das teilende Organ des Kerns ist, eine Annahme, die auch neuerdings von Prandtl (06) bestätigt wurde (siehe Fig. 9, 17, 21, 33 bei Prandtl). Hier erübrigt es noch, das Schicksal des zweiten Richtungskörpers zu verfolgen. Schon in Fig. 64, unmittelbar nach seiner Abschnürung, sehen wir sein Chromatin degenerieren. Es kommt zwar noch zur Bildung eines kleinen schwach färbbaren Kernchens (Fig. 65, 74, 79), in dem sich gelegentlich noch kleine Chromatinbröckchen nachweisen lassen. Schließlich verschwinden aber auch diese. Liegen die Rich- tungskörperchen dem Ei an, so können sie noch bis zur völligen Ausbildung der Vorkerne erhalten bleiben (Fig. 77 und 81), sind sie aber, wie in Fig. 65, vom Ei abgedrängt, so kommt es leicht zu ihrer vollständigen Degeneration, und man sieht dann nur noch die starre Verbindungsfaser, die mit ihrem gegabelten Ende über das Ei hinausragt (Fig. 66); der Richtungskörper selbst scheint verloren. C. Befruchtung. a) Vorkerne mit regelmäßig netzigem Kernreticulum. 1. Weiblicher Vorkern. In Fig. 65 sind die Chromosome bereits zu einem kompakten Ballen verschmolzen, der aber entsprechend seiner Zusammensetzung noch eine globulitische Oberfläche zeigt. Um den Chromatinballen hat sich eine kleine, bereits durch eine schwach färbbare Membran gegen das Plasma abgegrenzte Kernvacuole gebildet, deren Ent- stehung das allerjüngste Stadium des weiblichen Vorkerns bezeichnet. Ob diese Vacuole nun — wie dies Boveri (88) angibt — von einer 208 Max Jörgensen Ansammlung von Zellsaft um die Chromosome herrührt oder ob sie ihre Entstehung aus den — durch eine Aufquellung der peripheren Chromosomenschicht gebildeten — Alveolen nimmt, wie dies Vejdovsky (07) beschreibt, muß bei dem Mangel an Übergangsstadien unentschieden bleiben. Immerhin ist bemerkenswert, daß die Bildung des weib- lichen Vorkerus sich von der der Furchungskerne in mehreren Punkten unterscheidet. Bei den Furchungskernen quillt — wie wir noch sehen werden — jedes Chromosom zu einem wasserhellen Bläschen auf und bildet ein Karyomer. Dieser Vorgang beruht nach Häcker (04) auf einer zunehmenden Alveolisierung und Vacuolisieruug der Chro- mosome ; er führt beim Sijcon-EA während der Furchung zur Entstehung vieler heller, scheinbar völlig chromatinloser Karyomeren (Fig. 85, 86 und 94, Taf. XIV), durch deren sofort oder erst allmählich erfolgende Verschmelzung der Furchungskern entsteht. Im Gegensatz hierzu behalten bei der Ausbildung des weiblichen Vorkerns die zu einem gemeinsamen Ballen vereinigten Chromosome ihre starke Färbbarkeit bei und werden von einer gemeinsamen Vacuole umgeben. Es kann zwar, wie wir später sehen werden, auch hier zur Bildung von Karyo- meren und Teilkernen kommen; doch ist diese Erscheinung hier bei den Vorkernen nicht regelmäßig, sondern hat nur eine untergeordnete Bedeutung (Fig. 79 — 83, Taf. XIII) und findet nur gelegentlich statt. Durch Flüssigkeitsaufnahme aus dem umgebenden Plasma wächst nun unser junger Vorkern allmählich heran (Fig. 66). Dabei macht sich eine Sonderung innerhalb des Chromatinballens bemerkbar; eine Sonderung in einen Xucleolus und in den großen globulitischen Chromatinballen, der — wie wir später sehen werden — das Chro- matin des ruhenden Kerngerüsts liefert. Wir haben also hier eine Bestätigung der bei Nephelis beobachteten Tatsache, daß der Xu- cleolus innerhalb des gemeinsamen Chromosomenballeus gebildet wird. Dieser enge Zusammenschluß aller Chromosome bei der Bildung des Xucleolus macht es wahrscheinlich, daß sie alle an seinem Aufbau teilnehmen. Der Xucleolus ist dann vielleicht an/.usehen als ein Speicher für die bei dem Wachstum und dem StoflFumsatz des Chro- matins auftretenden Stoffwechselprodukte. — Bereits in Fig. 66 haben sich einige Brocken von der gemeinsamen Chromatinmasse ab- gelöst und in dem gering ausgebildeten achromatischen Kerngerüst verteilt. Ihren völligen Zerfall in ungefähr acht Brocken, die sieh vielleicht direkt auf die im Ei verbliebenen Eichtungspindelchromo- some zurückführen lassen, zeigt der weibliche Vorkern der Fig. 74. Die Substanz der Chromatinbrocken verteilt sich nun immer feiner Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 209 auf dem Kernreticulum; Hand in Hand hiermit geht ein immer be- trächtlicheres Wachstums des Kerns (Fig. 75). Die Verteilung und Zerkleinerung des Chromatins bewirkt also seine Aktivierung, wie denn der sogenannte »Rnhekern« mit seinem ausgebildeten Kern- reticulum den Kern in seiner höchsten Tätigkeit darstellt. Mit der Verteilung und der durch sie bedingten Aktivierung steigt auch die osmotische Fähigkeit der Kernsubstanz, und so bemerken wir in den Fig. 75 und 76 ein enormes Kernwachstum, das parallel zur Aus- bildung des chromatischen Reticulums geht. Auf dieses Kernwachs- tum ist auch der helle Hof um die Kerne und die periphere Wan- derung der Plasmakörnchen zurückzuführen. Diese Ausbildung eines centralen Hofes, der an manchen Präparaten eine feine radiäre Streifung aufweist, soll aber erst später im Zusammenhang mit der Strahlung im Eikern (Fig. 52) und in den Furchungskernen (Taf. XIV) besprochen werden. Hand in Hand mit der Volumvergrößerung des Kerns geht auch ein Wachstum des Chromatins, das in annähernd gleichmäßig dicken Strängen meist der Kernmembran anzuliegen scheint, da es ja an der Kernoberfläche am leichtesten in Stoffaus- tausch mit dem Plasma treten kann. Im vollständig ausgebildeten weiblichen Vorkern ist das Chromatin in Gestalt feinster Körnchen auf den regelmäßig den Kern durchziehenden achromatischen Fasern verteilt (Fig. 77). Im Kern findet sich der große Nucleolus, dessen Entstehung uns Fig. 66 zeigte, und der während der ganzen Entwick- lung des Q Vorkerns zu verfolgen ist. 2. Eingedrungenes Spermatozoon und männlicher Vorkern. Greifen wir nun zurück und schließen an diese Schilderung die Besprechung des Schicksals des eingedrungenen Spermas und seine Umbildung zum männlichen Vorkern an. Hierbei sei bemerkt, daß alle Eier mit Vorkernen auf der Tafel XIII so orientiert sind, daß — wie ja schon die Richtungskörper zeigen — der weibliche Vorkern oben, der männliche unten liegt. Fig. 67 zeigt uns das eben einge- drungene Sperma. Der Kopf ist bereits zu einem Kernbläschen mit achromatischem Reticulum angeschwollen. Im Kernbläschen liegt ein centraler Nucleolus, während die linke Wand des Bläschens von einem Chromatinbrocken eingenommen wird. Wir sehen also auch hier eine frühzeitige Differenzierung des Nucleolus und des Chroma- tins, wie wir sie auch im weiblichen Vorkern (Fig. 66) nachweisen konnten. Die excentrische Lage des Chromatinbrockens kann, wie uns Fig. 79 zeigt, und wie wir später noch näher ausführen werden. 210 iMax Jörgensen zu einer fakultativen oder gelegentlichen Karyomerenbildung führen. Am eingedrungenen Sperma ist noch mit aller Deutlichkeit ein Mittel- stück und ein kurzer Schvvanzfaden zu erkennen. Trotz der An- wesenheit eines Mittelstücks konnte weder jetzt beim Eindringen des Spermas noch bei dem Wachsen und Wandern des Spermakerns noch im weiteren Verlaufe bis zur ersten Furchungsspindel eine Spermastrahlung oder eine auf sie eventuell zurückgehende Plasma- strahlung nachgewiesen werden. Normalerweise wächst nun der Kopf des eingedrungenen Spermas zu einem einzigen bläschenförmigen Vorkern von beträchtlicher Größe heran. Dabei ist dann das Mittelstück und der Schwanzfaden nicht mehr nachzuweisen (Fig. 74 und 75). In der ersten Periode des Wachstums liegen Ei und Spermakern noch an der Stelle ihrer Ent- stehung weit voneinander getrennt. Schon jetzt ist zu bemerken, daß der männliche Vorkern immer nicht unbeträchtlich größer ist als der weibliche Vorkern. Eine auf Tatsachen begründete Erklärung dieses Umstandes vermag ich nicht zu geben; ich vermute aber, daß diese höhere osmotische Fähigkeit des Spermakerns folgendermaßen zu er- klären ist. Der weibliche Vorkern stammt von den Richtungsspindel- chromosomen ab. Diese stellen ein Chromatin dar, das während des Wachstums der Oocyte — ich erinnere nur an die Ausstoßung der Chromidien (Fig. 47 und 48) und an das darauffolgende Wachstum des Chromatins (Fig. 50 — 52) — im lebhaftesten Stoffaustausch mit dem Plasma gestanden hat. Eiplasma und Eichromatin sind deshalb aufeinander abgestimmt, aneinander angepaßt, und deshalb könnte man annehmen, daß die osmotische Valenz des Eivorkerns nicht so groß ist wie die des individuenfremden Spermakerns. So möchte ich das stärkere Wachstum des männlichen Vorkerns erklären. Wie die Fig. 74 — 77 lehren, ist die Ausbildung des Chromatins und das Wachstum des männlichen Vorkerus vollständig proportional dem des weiblichen. Auch hier überziehen sich die achromatischen Fasern mit einem annähernd gleichmäßigen Chromatinbelag (Fig. 75 und 76), auch hier findet sich schließlich im ausgebildeten Vorkern ein feines Reticulum, mit zahlreichen Chromatinkörnchen übersät (Fig. 77). Wenn einmal die Vorkerne ihre definitive Größe erreicht haben, findet mau sie immer im Ceutrum des Eies eng beieinanderliegend. Und zwar liegen anfangs beide Kerne in der Längsachse des Eies. Kurz vor der Ausbildung der Chromosome scheinen sie aber ihre gegenseitige Lage so zu verändern, daß sie (in dem kürzeren Durchmesser des Eies) nebeneinander zu liegen kommen (Fig. 78). Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Eeifung, Befruchtung usw. 211 b) Vorkerne mit Nucleolenausbildung. Bevor wir nun auf die Ausbildung der Furchungscliromosome eiugehen, müssen wir noch eine aberrante Form der Cliromatin- entwicklung in den Vorkernen erwähnen, die vielleicht nur eine neben- sächliche Bedeutung hat, oder aber eine gewisse Zwischenstufe dar- stellt zwischen der normalen Ausbildung von Vorkernen, wie wir sie soeben beschrieben haben, und der später noch zu beschreiben- den fakultativen Ausbildung von Karyomereu. Wie wir sahen, können normalerweise die Vorkerne gebildet werden durch allmähliches Auswachsen des Kernreticulums, dessen Fäden sich Hand in Hand mit der Vergrößerung des Kerns mit einem annähernd gleichmäßig dicken Chromatinbelag überziehen. Hieraus resultiert schließlich ein äußerst feinfädiges Keticulum mit zahlreichen eingelagerten Chromatinkörnchen. Hiervon weicht nun beträchtlich das Wachstum ziemlich zahl- reicher Vorkerne ab, deren Fadenwerk sich keineswegs gleichmäßig verstärkt, sondern bis zur Maximalvergrößerung der Vorkerne äußerst zart und dünn bleibt. Dabei beschränkt sich das Chromatinwachstum, denn ein solches ist natürlich auch hier vorhanden, auf eng lokalisierte Teile, meist Knotenpunkte des Kernreticulums, wobei es daun zur Ausbildung mehr oder weniger zahlreicher Nucleolen kommt, die hier als »Chroraatiuspeicher« aufzufassen sind (Fig. 68, 69, 70). Der ganze Kern ist dann nur von zahlreichen Nucleolen und einem äußerst dünnen achromatischen Netzwerk durchsetzt. Dabei können die achromatischen Fasern zusammengeballt sein (vorausgesetzt, daß dies nicht auf eine Schrumpfung zurückzuführen ist) (Fig. 70 und 71), oder das achromatische Netzwerk kann einen schematisch regulären Cha- rakter annehmen (Fig. 72 und 73). In den ersten Phasen (Fig. 68) ist natürlich der Unterschied zwischen diesen Nucleolenvorkernen und den normalen Vorkernen, deren Chromatin gleichmäßig an Dicke zu- nimmt, nur gering, da die Nucleolenzahl noch gering ist. Immerhin ist vielleicht der weibliche Vorkern der Fig. 74 an den Anfang der Nucleolenreihe zu stellen, denn er zeigt weit besser als Fig. 68 den Nucleolencharakter, wobei ich aber hinzufüge, daß es unmöglich ist, auf einem so frühen Stadium zu entscheiden, ob der Vorkern sich normal oder als Nucleolenvorkern entwickeln wird. Die Stadien der Fig. 69, 70, 71 stellen die Bildung und das Wachstum der Nucleolen dar. Durch ihren Zerfall in kleinere bis Archiv f. Zellforschung. IV. 14 212 Max Jörgensen kleinste kugelige Chromatinbrockeu erfolgt die regelmäßige Vertei- lung des Chromatins auf das Kernretieulum (Fig. 71 — 73), die in den Fig. 74 — 76, Taf. XIII durch gleichmäßiges Dickenwachstum des Kernreticulums bedingt ist. In letzterem Falle verteilt sich also die dem Chromatinwachstum vorstehende Substanz gleichmäßig über das ganze Kernnetz, während sie bei den Nucleolenvorkernen lokalisiert bleibt und ein lokalisiertes Chromatinwachstum hervorbringt. Durch Zerfall dieser Xucleolen wird dann derselbe Endzweck erreicht, die gleichmäßige Verteilung von Chromatin auf das Kernnetz. Wir fragen uns nun, warum bleibt die das lokalisierte Chro- matinwachstum hervorrufende Chromosomensubstanz in den Vorkernen so lange auf einzelne Xucleolen konzentriert? Hierauf gibt uns einigermaßen Antwort das Verhalten der Chro- mosonie bei der ersten Furchungsteilung. Wie wir später genauer ausführen werden, bilden sich einmal in jungen Furchungskernen (Fig. 89, Taf. XIV) acht bis neun Kernkörperchen aus. Diese zerfallen dann in viele kleinere Xucleolen (Fig. 90) und übersäen schließlich das ganze Kernretieulum mit feinsten Chromatinkörncheu (Fig. 92 — 93). Die Furchungskerne schließen sich also in bezug auf die Ausbildung des Chromatins ganz eng an die Xucleolenvorkerne an. Zum andern kann aber die Bildung der Furchungskerne in der Art modifiziert sein, als die einzelnen Xucleolen der Furchungskerne isoliert bleiben und typische Karyomeriten mit eigenen Kernbläschen (den sogenannten Karyomereu) bilden können (Fig. 95 und 96a und b)b'- Wie wir später ausführen werden, scheint die Ausbildung von Karyomeriten der primitivere Zustand zu sein, aus dem sich ganz zwanglos die Bildung der Xucleolen in den Furchungskernen ableiten läßt, wenn wir an- nehmen, daß die Karyomeritennucleolen sich nicht jeder in seinem eigenen Kernbläschen (Karyomer) zu einem Euhekern entwickelt haben, sondern sich schon vorher (und zwar ganz allmählich) erst längere Zeit (Fig. 98 und 99 uud Fig. 91 rechte Blastomere, Fig. 92 linke Blastomere) und daun immer kürzere Zeit nach der Teilung (Fig. 88 und 97) zu einem gemeinsamen Furchungskern zusammen- geschlossen haben. Demnach sind die Xucleolen in den Furchungs- kerneu anzusehen als Karyomeriten, die ihr eigenes Karyomer auf- gegeben uud sich zu einem gemeinsamen Kern zusammengeschlossen haben. 1) Betreft's der Bezeichnung sei bemerkt, daß ich die bläschenförmigen Teil- kerne mit Fol und Häcker (04) als Karyomere benenne. Als Karyomeriten möchte ich dagegen den im Teilkern (Karyomer) enthaltenen Nucleolus bezeichnen. Beitrüge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 213 In ganz gleicher Weise können wir auch hier in den Vorkernen die Nucleolen ansehen als Kart omeriten, die sich zu einem einzigen Kern vereinigt haben, besonders da, wie wir gleich sehen werden, in der Tat eine fakultative Karyomerenbildung bei Vorkernen ver- kommt (siehe Fig. 79—83). Indem ich auf die Auseinandersetzungen bei den später zu besprechenden Karyomerenfurchuugskernen ver- weise, halte ich auch hier das Auftreten der Nucleolen in den Vor- kernen für die primitivere Stufe und für ein Rudiment einer früher auch bei Vorkernen statttiudenden Karyomerenbildung und möchte daher besonders die in Fig. 68 — 70 gezeichneten Kueleolen in den Vorkernen direkt bezeichnen als »intranucleäre oder uninucleäre« Karyomeriten. Der Beweis für die Richtigkeit dieser Auffassung ist der Umstand, daß es wirklich — wenn auch nur gelegentlich und nicht in so ausgesprochener Weise, wie z. B. bei Polystomum Gold- schmidt (02) — zu einer Karyomerenbildung bei Vorkernen kommen kann (Fig. 79 — 83), ein Verhalten, das wir jetzt besprechen wollen. CI Fakultative Karyomerenbildung beider Vorkerne. Ihre Bildung kann von beiden Vorkernen, sowohl vom männ- lichen wie vom weiblichen ausgehen. So zeigt uns Fig. 79 das früheste Stadium der Bildung eines Karyomeriten, und zwar von dem männlichen Vorkern. Dieser ist bereits in die Mitte des Eies gerückt. Links von ibm befindet sich in einer etwas helleren Plasmazone ein karyomeritenartiges Gebilde, das wie ein Doppelchromosom aus- sieht. Wir können annehmen, daß dieser Karyomerit, der sich — wie wir aus der hellen Zone sehen — erst anschickt, sein Karyomer zu bilden, sich von dem eingedrungenen Sperma losgelöst hat, wenn wir zurückgreifen auf das Stadium der Fig. 67, in dem wir sehen, wie ein Chromatinballen die linke Seite der Kernmembran vorbuchtet. Dieses Hervorquellen des Chromatins kann schließlich zu seiner völligen Trennung vom Spermakern führen, wie wir das in Fig. 79 verwirk- licht sehen. Fig. 80 zeigt uns, wie in ganz ähnlicher Weise auch der weibliche Vorkern zur Karyomerenbildung beitragen kann. Die Vorkerne sind hier schon beträchtlich herangewachsen. In der Nähe des Richtungskörpers findet sich nun ein typisches Karyomer mit einem einfachen Karyomeriten. Wir müssen annehmen, daß nach der zweiten Reifungsteilung sich nicht alle Chromosome zu einem gemein- samen Chromatinballeu — wie wir dies im Anschluß au Fig. 65 ge- schildert haben — zusammengeschlossen haben, sondern daß ein Chro- 14* 214 Max Jörgensen inosoni den Anschluß verpaßt und selbständig zu einem Teilkern oder besser Karyomer herange wachsen ist, indem es eine reguläre Kern- membran, Kernnetz, Kernsaft und Nucleolus ausgebildet hat. Die Lage des Karyomer ganz in der Nähe des Richtungskörpers läßt keinen Zweifel über seine Herkunft vom weiblichen Vorkerne aufkommen. Fig. 81 zeigt uns nun die Wanderung dieses in diesem Falle auch vom weiblichen Vorkerne abstammenden Karyomeren auf den männlichen Vorkern zu. Inwieweit die Größe der Kerne bei der Schnelligkeit der Wanderung eine Rolle spielt, vermag ich nicht auzugeben, doch scheint es fast, als ob das Karyomer infolge seines geringeren Wider- standes schneller au den männlichen Vorkern heranwandert als der große weibliche Vorkern. Zu bemerken ist noch, daß die Ausbildung des Chromatins in diesen beiden Stadien (Fig. 80 und 81) der in der Reihe Fig. 75 — 77 geschilderten gleichkommt. In den Fig. 82 und 83 sehen wir schließlich die beiden fast völlig herangewachsenen Vorkerne und das zu einem Bläschen von beträchtlicher Größe herangewachsene Karyomer. Alle drei Kerne liegen im Centrum des Eies nahe beieinander und haben um sich infolge ihres Wachstums eine helle körnehenfreie Plasmazone aus- gebildet. Da in beiden Stadien die Richtungskörperchen bereits de- generiert sind, ist es nicht mehr möglich anzugeben, welcher Vorkern das Karyomer geliefert hat. Das ist ja aber auch völlig gleichgültig, da wir gesehen haben, daß er von beiden stammen kann. Die Stadien der Fig. 82 und 83 gehören dem Charakter ihres Chromatiu- wachstums nach der in Fig. 68 — 73 geschilderten Reihe der Nucleolen- vorkerne an. Und zwar finden sich in Fig. 82 noch zahlreiche große Nucleolen, deren zerfallene Substanz in Fig. 83, die ein Stadium der ruhenden Vorkerne darstellt - — entsprechend der Fig. 73 — bereits das ganze Kernreticulum übersät. Es ist mir nun wahrscheinlich, daß derartige Eier mit drei Vorkernen vollkommen normale Fur- chungsstadien liefern. Es kann ja einmal der betreffende Vorkern mit seinem Karyomer verschmelzen, wie wir das später für die Furchungskaryomere sehen werden — ein Vorgang, der sich begreif- licherweise leicht der Beobachtung entziehen kann. Dann aber kann es in Vorkernen wie in Karyomeren zur Ausbildung normaler Chro- mosome kommen, die sich dann erst in der ersten Furchungsspindel zu einer gemeinsamen Aquatorialplatte vereinigen können. Beiträge zur Kenntnis der Eibilduug, Eeifung, Befruchtung usw. 215 D. Furchung. a) Ausbildung der Purchungskerne. Während des Auseinanderrückens der Tochterplatten bei der ersten Furchungsteilung bilden sich die bis dahin intensiv mit Eisen- häinatoxylin färbbaren Chromosome zu äußerst schwach färbbaren Bläschen um. Hierbei scheint mir die Wand der Bläschen unmittel- bar von der die Chromosomen umgebenden Membran (Häcker [04]), wie das auch von Guyer (1900) und Calkins (1895) angenommen wird, herzuleiten zu sein. Über die Entstehung des Kernsaftes in diesen Bläschen und in den später zu beschreibenden, bis zur Größe von 8 u heranwachsenden Karyomeren vermag ich nichts anzugeben; es ist mir aber bei dem enormen Wachstum einzelner Karyomeren und Teilkerne sehr wahrscheinlich, daß durch die osmotische(?) Wir- kung der heranwachsenden Kerusubstanzen aus dem Plasma Zellsaft in den Kern hineindiflfundiert. Ob es nun, wie Vejdovsky (07) an- gibt, »ausschließlich das Linin des Mutterkerns ist, das sich durch das Aufquellen zur Grundsubstanz des Kerns oder zum Kerusaft umwandelt«, oder ob nicht auch Bestand- teile des Zellsaftes in den Tochterkern hinein »diffundieren«, das muß man an geeigneteren Objekten nachweisen. Jedenfalls stimme ich mit Häcker (04) darin überein, daß die Karyomerenbildung auf einer zunehmenden Alveolisierung und Vacu- olisierung der Chromosome beruht. Diese an der Grenze der Be- obachtung stehenden Bläschen, deren wasserklarer Inhalt nicht die geringsten färberischen Bestandteile aufweist, schließen sich nun zu Furchungskernen zusammen, ähnlich so, wie dies wohl zuerst von Bütschli (76) und Vejdovsky (87) und dann seitdem sehr oft ge- sehen wurde: z. B. His (98 und 99), Boveri (01), Goldschmidt (02 und 05), Vejdovsky (07). Montgomery (01) gibt eine Zusammen- stellung der Formen, bei denen Karyomere gefunden worden sind. Das vollständige Schwinden jeder färbbaren Substanz der Fur- chungskerne auf diesem Stadium (Fig. 85, 94, Taf. XIV) ist äußerst bemerkenswert. Niemand wird hier behaupten w’ollen , daß die »Vererbungssubstanz« in Gestalt des »Chromatins« auf diesem Stadium dem Kern verloren gegangen sei; die Vererbungssubstanz, die noch kurz vorher in den intensiv gefärbten Furchungschromo- somen vorhanden war und die kurz darauf in zahlreichen stark tin- gierbaren Nucleolen anschießt. Wir können nur annehmen, daß 216 Max Jürgensen diese fragliche Chromatinvererbungssubstanz kurz nach der Teilung ihre Tinktionsfähigkeit — aber auch vollständig — einbUßt, so daß sie mit unsern Hilfsmitteln nicht mehr darzustellen ist. Diese Tat- sache während der Furchung spricht sehr zugunsten der HÄCKERschen Achromatinhypothese, die eine Kontinuität der Chromatinvererbungs- substanz — trotz des kritischen Stadiums des vollständigen Chro- matinschwundes während des Oocytenwachstums — von der Oogonie bis zu den Keifeteilungen annimmt. 1. Bildung typischer, einheitlicher Furchungskerne. Die Furchungskerne sind jetzt, wie auch auf allen späteren Sta- dien meist länglich ellipsoid (Fig. 85, 86, 92, 93) und stellen sich mit ihrer Längsachse in die Blastomerenlängsachse, also parallel zur ersten Furchungsebene ein. In den ersten Phasen sind die jungen Furchungs- kerne von einem dichteren Plasmasaum umgeben (Fig. 85, 86). Die einzelnen Chromosomenbläschen vereinigen sich schließlich. Doch scheint diese Vereinigung anfangs keine vollständige zu sein, sieht man doch in Fig. 86 jeden der beiden Furchungskerne aus je zwei eng aneinandergeschmiegten Kernbläschen bestehen. Da mehrere Male dieses Stadium beobachtet wurde, ist es nicht ausgeschlossen, hierin den Ausdruck der auf diesem Stadium noch getrennten väter- lichen und mütterlichen Chromosome zu sehen, besonders da man auch in der Aquatorialplatte der ersten Furchungsteilung — was schon von Maas (99) angegeben wurde — die väterlichen und mütter- lichen Chromosomenhaufen getrennt nebeneinanderliegen sieht (siehe Fig. 8 bei Maas). Dieses Stadium der Furchungskerne ist also zu vergleichen dem aus einer väterlichen und mütterlichen Hälfte (Gonomeij zusammengesetzten »Doppelkern* Häckers (96). Bei genauerer Betrachtung glaubt man zu sehen, wie die neben- einanderliegenden beiden Bläschen eines Furchungskerns von einer gemeinschaftlichen Membran umschlossen werden. Die die Teilbläs- chen umschließende Membran wäre daun ein Produkt der vereinigten Chromosome, die zweite Membran ein Plasmaprodukt. Leider sind diese Stadien zu einer präzisen Feststellung dieser Verhältnisse wegen der Kleinheit und geringen Färbbarkeit ungeeignet. Wie erwähnt, ist der ganze Kern von einem sehr schmalen, dunkel färbbaren Plasmasaum umgeben. Im normalen Verlauf der Entwicklung verschmelzen nun beide Kernbläschen zu einem Furchungs- kern, in welchem sich alsbald mit Eisenhäuiatoxylin färbbare Kucle- Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 217 ölen, deren erstes Auftreten schon auf Fig. 86 zurückreicht, dar- stellen lassen. Die Zahl dieser Nucleolen habe ich auf den Stadien der Fig. 87 und 88 und gelegentlich auch attf späteren Stadien (Fig. 89) auf sieben bis neun bestimmt (also ungefähr gleich der Hälfte der Normalzahl der Chromosome, die ja nach der ersten Furchungsspindel 16 beträgt). Da — wie wir später bei Besprechung der Karyome- renfurchungskerne sehen werden — auch dort die Maximalzahl der beobachteten Karyomeren sieben bis neun beträgt (Fig. 95 und 96, a -1- b), so ist die Annahme nicht ganz von der Hand zu weisen, daß ein Nucleolus der normalen Reihe (Fig. 87, 88, 89) oder ein Karyomerit (Fig. 95, 96, a + b; je zwei vereinigte väterliche und mütterliche Chromosome darstellt, besonders da die Karyomeriten- nucleolen eine deutliche Zusammensetzung aus zwei Nucleolen zeigen. — Andrerseits beweist die darauffolgende enorme Zunahme der Nucleolen (Fig. 90 und 91) sowie die dann einsetzende rapide Ab- nahme der Nucleolen '(Fig. 92 und 93), daß während dieser Stadien die Nucleolenzahl ganz sicherlich unabhängig von der Chromosomen- zahl ist. Deshalb neige ich mehr der Ansicht zu, daß auch in den ersten Stadien der Fig. 87 — 89 die Nucleolenzahl sieben bis neun eine zufällige ist und nicht mit der Normalzahl 16 in Verbindung gebracht werden kann, wiewohl ich betone, daß ich die Zahl sieben bis neun für die Nucleolen regelmäßig in beiden Elastomeren dieser Stadien fand. Hier sei noch kurz Erwähnung getan der charakteristischen und oft beschriebenen Gestalt der Elastomeren während der Furchung. Unmittelbar im Moment der Teilung ist die Oberflächenspannung beider Elastomeren sehr erhöht, so daß beide durch eine tief ein- schneidende Ringfurche voneinander getrennt, typische Ellipsoide darstellen (Fig. 85, Taf. XIV). Nach der völligen Ausbildung der Teiluugsebene nimmt diese Oberflächenspannung aber ab (Fig. 94, Taf. X) und die Adhäsion beider Elastomeren gewinnt die Ober- hand; beide Furchungszellen klappen aneinander, sich wie zwei Flüssigkeitstropfen gegenseitig abplattend (Fig. 86, 91 ff.). Schon auf den Stadien der Fig. 86, besonders aber auf denen der Fig. 87, 88, 89, sehen wir den Kern von einem schönen achro- matischen Kernreticulum durchzogen , das beim Anwachsen des Kerns immer deutlicher, immer dichter und engmaschiger wird. Pro- portional dem Wachstum des Kerns wachsen unsre sieben bis neun Nucleolen beträchtlich heran (Fig. 87, 88, 89). Schließlich kommt es, wie bereits erwähnt, auch zu einer Vermehrung der Nucleolen 218 Max Jörgenseu (Fig. 90, 91). Diese ist scheinbar nicht auf ein neues Heranwachseu von Nucleolen auf dem Kernreticulum zurückzuführen, sondern be- ruht auf dem Zerfall der größeren Nucleolen in kleinere. Ich konnte zwar diesen Zerfall nicht direkt feststellen, da er jedenfalls äußerst schnell vor sich geht, ich vermute ihn aber in Anbetracht der weit ge- ringeren Größe der zahlreichen Nucleolen im Vergleich zu der beträcht- lichen Größe jener Nucleolen, die in geringerer Zahl (z. B. acht bis neun) vorhanden sind. So sind z. B. die Nucleolen des rechten Kerns in Fig. 90 bedeutend kleiner als die des linken Kerns dieser Figur oder als die neun Nucleolen der Fig. 89. Außerdem ist an vielen Nucleolen dieser Fig. 89 zu bemerken, daß ihre Oberfläche einge- kerbt oder zerklüftet ist. Diese Nucleolen stehen jedenfalls unmit- telbar vor dem Zerfall in mehrere Bruchstücke. Bemerkenswert ist, daß die Anzahl der Nucleolen in Fig. 89 dieselbe ist wie die in Fig. 87 und 88, nämlich acht bis neun; es hat also ein Zerfall von Nucleolen bisher nicht stattgefundeu. Demnach ist die scheinbare Zunahme der Nucleolen von Fig. 89—90 und die darauffolgende rapide Abnahme der Nucleolen Fig. 90, 91, 92 auf ein und denselben Prozeß, nämlich auf eine allmähliche Zerstückelung der bis Fig. 89 herangewachsenen Nucleolen zurückzuführen, die in ihrer ersten Phase (Fig. 90 und 91 jeweils die rechte Blastomere) zu einer scheinbaren Vermehrung der noch immer ziemlich ansehnlichen Nucleolen führt, in ihrer zweiten Phase aber zu einer völligen Zerstäubung der Nu- leolensubstauz auf das Kernreticulum (Fig. 91 linker Blastomerenkern Fig. 92 und 93), so daß schließlich nur noch ein großer Nucleolus, der sich auch schon auf den vorhergehenden Stadien durch seine beträchtliche Größe vor den andern auszeichnete (Fig. 91 und 92 linker Kern), bestehen bleibt = Primärnucleolus Vejdovsky (07). Hand in Hand mit diesem Zerfall der Nucleolen wächst der Kern ganz beträchtlich (Fig. 91 und 92). Da die durch den Zerfall der Nucleolen freiwerdende chromatische Substanz sich feinkörnig auf dem immer dichter, engmaschiger und verwaschener werdenden Kernnetz zerstreut, so ist dieses Kern Wachstum leicht erklärlich. Denn die größte Verteilung des Chromatins (siehe auch im »Ruhekern«) bezeichnet seine höchste Aktivität, wie es schon Borx(94) aussprach. Diese offen- bart sich auch in der hohen osmotischen Kraft der Kernsubstanzen, die das enorme Anschwellen des Kerns bedingt. Die Ausbildnng der Furchungskerne zerfällt demnach in zwei wohl unterscheidbare Phasen, deren erste repräsentiert wird durch die Fig. 85, 86, 87, 88, 89, in der ein enormes Wachstum von acht Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Keitung, Befruchtung usw. 219 bis neun Xucleolen stattfindet, das mau am besten nach dem Beispiel Vejdovskys (07) als »Anachromasis« bezeichnet: d. h. ein Vorgang, »während dessen die chromatische Substanz von neuem in kaum wahrnehmbaren Spuren innerhalb des Liuius auftritt, bei weiterer Entwicklung sich durch intensive Färbung deutlicher macht, bis schließlich die früher unbedeutenden und nur schwierig wahrnehm- baren Chromosomenanlagen von jetzt an die Höhe der Entfaltung erreichen und ganz überzeugend in der mütterlichen Kernsubstauz hervortreten«. Die zweite Phase würde charakterisiert durch den Zerfall dieser acht bis neun Nucleolen, der schließlich zu einer staub- förmigen Verteilung des Chromatins auf das ganze Kernreticulum führt. Die Xucleolen sind in den Stadien der Fig. 87, 88, 89 usw. auf- zufassen als vorübergehende Chromatinspeicher, die eng lokalisierte Stellen des Kernuetzes darstelleu, wo das beträchtliche Chromatin- wachstum stattfindet. Meist liegen die Xucleolen peripher im Kern (Fig. 87, 88, 89,; es ist schwer festzustellen, ob sie direkt der Kern- membran anliegen oder nicht. Sicherlich erfahren sie niemals, wie es bei innigster Berührung mit der Kernmebran und bei lebhafter Stoftäufuahme aus dem Plasma zu erwarten wäre, eine Abplattung an der Kernmebram, die mau in Anbetracht ihres flüssigen Aggre- gatzustandes erwarten könnte. Wie erwähnt, könnten diese Xucleolen oder Lokalisationspuukte für das Chromatinwachstum, besonders da sie in Stadien der Fig. 4, 4a, 5 konstant in Sieben- bis Xeunzahl auftreten, bei Annahme der Individualitätstheorie und in Eücksicht auf die widerlegte Koujugations- und Eeduktionshypothese zurück- geführt werden auf die in den Furchungskern eingegangenen 16 Chromosomen. Zwei eng vereinigte (väterliche und mütterliche!!!) Chromosome könnten ein Waehstumscentrum für das Chromatin — einen Xucleolus — darstellen. Sehr schön ließe sich auch bei dieser Annahme das Verhalten der Xucleolen bei der später zu besprechen- den Karyomeritenbildung erklären. Dort unterbleibt — aus unbe- kannten Gründen — die Vereinigung der Chromosome zu einem Furchungskern; es bilden sich typische Karyomeriten in Sieben- bis Xeunzahl aus (Fig. 95, 96 a -f- b, 100, 1 — 4). Man könnte nun die in jedem Karyomer entstehenden Doppeluucleolen so auffassen, als ob auch die vollständige Vereinigung der Chromosome zu einem ein- heitlichen Wachstumscentrum (Xucleolus) wie in Fig. 87, 88, 89 unter- blieben wäre. Je zwei Chromosome sind nur bis zu gemeinsamer Berührung — nicht zu vollkommener Vereinigung — gekommen, aus 220 Max Jörgensen denselben unbekannten Gründen, aus denen eine Verscbmelzung aller Chromosomen zu einem gemeinsamen Kern unterblieben ist. Bei dieser Annahme erklärt sich auch ungezwungen die Ungleichwertig- keit der Teile dieser Doppelnucleolen. Die kleineren würden die weiblichen Chromosome, die größeren die vom Sperma gelieferten darstellen (Fig. 95, 9()aundb, 100, 2 — 4). Wie wir bereits bei Be- sprechung der Vorkerne bemerkten, Avächst der männliche Kern stärker heran, besitzt also eine stärkere osmotische Valenz als der Eikern. Die wahrscheinlichen Gründe für diese Differenz in der osmotischen Wirkung erblickten wir darin, daß der Eikern einmal viel Substanz an das Ei abgegeben hat (siehe Fig. 47 und 48) und andrerseits bei seinem Chromatinwachstum (Fig. 49 — 52, Taf. XII) auch wieder Stoffe aus der Eizelle aufgenommen hat, daß also der Eikern wegen seiner lang andauernden, engen und bedeutenden Stoff- umsätze mit dem eigenen Plasma diesem Plasma gegenüber nicht die hohe osmotische Valenz besitzt wie der individuenfremde Sperma- kern. Diese starke osmotische Wirkung des Spermakerns offenhart sich nun auch (so ließe sich wenigstens mit einiger Wahrscheinlich- keit vermuten) in der Ungleichwertigkeit der Teile der Karyomeren- nucleoleu; letztere sind als Doppelnucleolen immer aus einem größeren (von dem männlichen Chromosom herrührenden) und aus einem kleineren (von dem weiblichen Chromosom herrührenden) Xucleolus zusammengesetzt (Fig. 95, 96 a -f- b, 100 2 — 4). 2. Bildung von Karyomeren und Teilkernen während der Furchung. Mit diesen Auseinandersetzungen sind wir aber bereits der Schilderung der »Karyomerenvorkerne« vorausgeeilt. Neben der eben besprochenen und durch die I ig. 85—93 illustrierten Ausbildung normaler Furchungskerne findet sich — und zwar ziemlich häufig — eine Umbildung der Chromosome zu Karyomeren. Indem letztere zu mehreren zusammenfließen und größere Teilkerne bilden, und indem diese wieder sich zu einem gemeinsamen Furchungskern vereinigen, wird auch hier ein vollkommen normales Stadium eines ruhenden Furchungskerns, das sich in nichts von dem Kuhekern der Normal- reihe unterscheidet, gebildet. Die Entstehung der Karyomeren haben wir uns so zu denken, daß unmittelbar nach der ersten Furchungs- teilung die bläschenförmig angeschwollenen Chromosome sich nicht zu einem gemeinsamen Kern, wie in den Fig. 85—87, vereinigen. Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtnng usw. 221 sondern daß aus irgend einem uns unbekannten Grunde dieser Zu- sammenschluß unterbleibt. So sehen wir in Fig. 94 die bläschen- förmigen Chromosome in jeder Elastomere in zwei voneinander ge- trennte Portionen angeordnet. Man könnte nun einmal vermuten, daß sich die väterlichen und mütterlichen Chromosome, wie das ja auch Maas (99) angibt, gesondert geteilt hätten, und daß nun die Tochterkerne sich gesondert rekonstruierten. Dieses Verhalten käme der Bildung zweigeteilter Furchungskerne (Fig. 86) nahe. Andrer- seits könnte man aber diese Sonderung in Chromosomenportionen auch zurückführen auf das Auftreten dreikerniger Befruchtungs- Stadien (Fig. 80 — 83), wenn man annimmt, daß sich die Chromosome dieser drei Kerne nicht zu einer gemeinsamen Aquatorialplatte zu- sammenschließeu, sondern mehrere Aquatorialplattenkomplexe bilden, deren jeder dann einen gesonderten Tochterkern gibt. Vielleicht erklären sich Stadien, wie sie z. B. in Fig. 99 dargestellt sind, auch auf diese Weise. Sicherlich können aber auf früheren Stadien die Chromosome eine viel größere Selbständigkeit zeigen und viele selb- ständige Karyomeren bilden. Die Maximalzahl der Karyomeren betrug in den drei F.älleu, wo ich sie zählen konnte und die in Fig. 95, 96 a und b abgebildet sind, acht bis neun in jeder Elastomere. Wie erwähnt, läßt diese Zahl bei Annahme der Individualitäts- und Konjugationshypothese eine Vereinigung zweier (mütterlicher väter- licher) Chomosome nicht ganz außerhalb des Bereichs der Möglich- keit liegend erscheinen. In unsrer Fig. 94 ist nun eine so weitgehende Selbständigkeit der einzelnen Karyomeren (bzw. Chromosomen) nicht zu verzeichnen ; es ist mir deshalb zweifelhaft , ob das Stadium der Fig. 94 an den Anfang der jetzt zu schildernden Reihe von Karyomerenkernen ge- hört. Immerhin zeigt es uns aber den Weg, wie wir uns die in (Fig. 95 und 96 a -j- b) abgebildeten Elastomeren mit zahlreichen Karyomeren entstanden zu denken haben; nämlich durch das Aus- bleiben der Vereinigung der Chromosome zu einem gemeinsamen Furchungskern. So sind in Fig. 95 die Chromosome zu Bläschen, den sogenannten Karyomeren, herangewachsen. Jedes dieser Bläschen oder Karyomeren enthält einen Doppelnucleolus, den wir als Doppel- karyomerit bezeichnen wollen. Auf die mutmaßliche Entstehung und Zusammensetzung dieser aus ungleich großen Bestandteilen zusammen- gesetzten Karyomeriten haben wir bereits hingewiesen. Bemerkenswert ist, daß schon in diesen Stadien, und zwar in jeder Elastomere ein Karyomer durch seine Größe ausgezeichnet ist. Auch die Zahl der in 222 Max Jörgensen diesem Karyomer eutbalteueu Karyomeriten ist, sowohl in den beiden Blastomeren der Fig. 95 wie auch in Fig. 96 b, größer als zwei. Da sieb auch auf späteren Stadien immer ein Karyomer (bzw. Teilkern) und in diesem wieder ein Karyomerit durch seine bedeutende Größe aus- zeicbnet (z. B. Fig. 98 linke Blastomere, mittlerer Teilkern und Fig. 99 rechte Blastomere, unterer Teilkern), so vermute ich, daß dieser Karyo- merit den großen Nucleolus des ruhenden Furcbungskerns, wie er z. B. in Fig. 93 dargestellt ist, liefert, und daß sieb die Ausnahms- stellung dieses einen Nucleolus gegenüber den andern Xucleolen, deren Substanz ja in das Kernreticulum aufgebt, schon in diesen frühen Stadien durch seine eigene Größe und den bedeutenden Um- fang seines Karyomers offenbart. Aus dieser morphologischen Sonder- stellung dieses Kucleolus gegenüber den andern acht Karyomeriten können wir auch auf eine nur ihm eigene chemische Beschaffenheit schließen. Während die große Anzahl der gleichwertigen Karyo- meriten scheinbar nnr vorübergehende Chromatinspeicher darstellt, deren Substanz eine staubförmige Verteilung im Kern erfährt, ist der große Nucleolus (Karyomerit) vielleicht aufzufassen als eine Art von Speicher, in dem die bei der Funktion des Kerns gebildeten Stoff- wechselprodukte abgelagert werden. Ich möchte diesen Kucleolus — aber nur rein morphologisch — vergleichen mit dem > centralen Karyomeriten* Goldschmidts (02), wegen seiner eigenen Größe und dem bedeutenden Umfang der ihn umgebenden Kernvacuole. Doch will ich nicht unterlassen, auf den fundamentalen Unterschied in der Funktion beider morphologisch so gleichwertigen Gebilde hinzuweisen. Goldschmidt vermutet nämlich: »daß der centrale Karyomerit das Centrosom des Saraenkerns darstellt, aus dem die Centrosomen der ersten Furchungsspindel hervorgehen«. Bei Sycon ist dagegen ganz sichergestellt, daß er in den ruhenden Furchungskern eingeht und dort den durch seine Größe ausgezeichneten echten Kucleolus bildet, der alle übrigen aus Karyomeriten sich herleitenden Xucleolen überdauert. Der in Frage stehende große Kucleolus entspricht wohl am ehesten dem Hauptnucleolus Ve.jdovskts (07). Es kann nun noch zu einer Art fakultativer oder gelegentlicher Karyomerenbildung kommen, ganz ähnlich wie wir dies auch bei den Befruchtungsstadien der Fig. 79 — 83 gesehen haben. Es wird zwar von Anfang an ein regulärer Furcbungskern gebildet, ein Chromosom kann aber den Anschluß au diesen gemeinsamen Kern verpassen und außerhalb liegen bleiben. So zeigt Fig. 88 ein außerhalb des Kerns liegendes Chromosom, das noch nicht zu einem Karyomer angeschwollen Beitrüge zur Kenntnis der Eibildnng, Reifung, Befruchtung usw. 223 ist. Im weiteren Verlaufe der Entwicklung bildet sich dieses Chro- mosom zu einem regulären Karyomer um (Fig. 97), das zu beträcht- licher Größe heran wachsen kann und sich schließlich mit dem Fur- chungskern vereinigt. Wir fragen uns hierbei, bis zu welcher Größe kann denn über- haupt ein einzelnes Karyomer heranwachsen? Hierauf gibt uns Fig. 100 (1 — 4) ausführlich Aufschluß. In einer Blastomere findet sich eine Serie von vier Karyomeren neben einem Teilkern. Die Karyomeren zeigen eine Größe von 2, 4, 6 und 8 u Durchmesser und haben bis auf den kleinsten und unentwickeltsten alle einen Doppel- karyomeriten. Interessanterweise läßt sich nun von dem Teilkern (Fig. 100, 5 — 8) nachweisen, daß er aus vier Karyomeren zusammen- gesetzt ist: er besitzt nämlich acht paarweise angeordnete Kucleolen. Da wir in jedem Karyomer einen Doppelnucleolus finden, so zeigen die acht Nucleolen — abgesehen von ihrer paarigen Lage — , daß der Teilkern aus der Hälfte von acht, also aus vier Karyomeren zu- sammengesetzt ist oder jedenfalls vier Karyomeren entspricht. Des- halb sind die Größendiiferenzen der vier einzelnen Karyomeren (Fig. 100, 1 — 4) nicht auf die Verschmelzung mehrerer Karyomeren, sondern auf das Einzelwachstum isolierter Karyomeren zurückzuführeu. So können also einzelne Karyomeren von 2 und 4 u Durchmesser bis zu einer Größe von 6 und 8 it Durchmesser heranwachsen. Abgesehen von diesen Zahlenverhältuisseu spricht auch der Doppelkaryomerit in jedem Karyomer gegen eine Verschmelzung, bei der wir ja ent- sprechend mehr Nucleolen haben müßten, wie auch der Teilkern zeigt. So lehrt die Serie der Fig. 100, 1 — 4, daß ein einzelnes Karyomer zu der beträchtlichen Größe von 8 a heranwachsen und dabei einen regulären Kern bilden kann : ein Beweis für die Richtigkeit der An- sicht Montgomeris (01), daß jedes Karyomerbläschen potentiell einen kleinen Kern mit eigener Membran, chromatischem Reticulum, Kern- saft und eigenen Nucleolen darstellt. Dabei sind Doppelnucleolus (= Karyomerit), Kernreticulum, Kernsaft und Kernmembraji propor- tional herangewachsen. Außerdem beweist uns der Teilkern in Fig. 100 (5 — 8), daß man — wenigstens während einer gewissen be- grenzten Periode — die in den Kern eiugegangenen Karyomeriten nachweisen kann, wodurch die Ansicht Ve.jdovsky8 (07) bestätigt wird: »Nach der Verschmelzung zu einem einzigen Kern stellt jede Karyomere einen selbständigen, aus bestimmten Komponenten gebil- deten Bezirk vor, in welchem später das ursprüngliche Chromosom in derselben Gestalt hervortritt.« 224 Max Jörgensen Der iu Fig. 100 eingeleitete Prozeß der Verschmelzung einzelner Karyomeren führt schließlich zu wenigen Teilkernen. Diese wachsen unter Flüssigkeitsaufnahme und deutlicher Kernstrahlung zu ziemlich ansehnlichen Kernen heran. So zeigt Fig. 98 iu jeder Elastomere je drei Kerne (in Wirklichkeit besitzt die linke Elastomere fünf, die rechte vier Kerne; es sind aber nur drei auf dem gezeichneten Schnitt getroffen). Dabei fällt auf, daß sich in den beiden Elasto- meren ein ganz kleines, fast unverändertes Karyomer zeigt. Worauf diese Rückständigkeit im Wachstum zurückzuführen ist, vermag ich nicht anzugeben. Schließlich jedoch finden sich, wie in Fig. 99, iu jeder Elastomere nur noch zwei Teilkerue, die schon deutlich den bei Fig. 92 und 93 geschilderten Zerfall der Nucleolen und die Auf- teilung ihrer Substanz in das Kernreticulum zeigen. Die Teilkerne der linken Elastomere weisen dabei nur einen einzigen Kucleolus auf, entsprechen also vollständig dem ruhenden Furchungskern, wie wir ihn in Fig. 93 finden. Schließlich verschmelzen aber auch diese Teilkerne, meist wohl schon auf früheren Stadien, wie uns Fig. 91 zeigt, oder aber erst auf diesem Stadium des ausgesprochenen Ruhe- kerns, wie Fig. 92 illustriert. So finden wir im rechten Furchungs- kern der Fig. 91 noch zahlreiche Nucleolen und ein verhältnismäßig au Chromatin armes Kerngerüst. Im linken Kern dagegen ist die Verteilung des Chromatins weiter fortgeschritten, indem sich einmal weniger Nucleolen finden, und indem andrerseits das Kernnetz ziem- lich gleichmäßig mit Chromatin überzogen ist. Diese Differenz in den beiden Elastomerenkernen ist leicht erklärlich. Eei genauerem Studium des rechten Kerns bemerken wir nämlich, wie die Kern- membran an zwei korrespondierenden Stellen nach dem Kerninnern zackig vorspringt. Ganz undeutlich ist zwischen diesen beiden Vor- sprüngen eine zarte Verbindungslinie zu sehen; eine Membran, die nur teilweise den Kern in zwei Hälften zerlegt. Unser Kern ist also entstanden zu denken durch Zusammenfluß zweier Teilkerne. Fig. 91 'rechter Kern zeigt nun den interessanten Fall der soeben vollzogenen Vereinigung. Die Ausbildung der Karyomeren, die allmähliche Ver- einigung dieser zu Teilkernen und deren Zusammenfluß zu einem ge- meinsamen Furchungskern bedeutet also, wie uns Fig. 91 zeigt, eine bedeutende Verzögerung in der Ausbildung des Rnhekerns, was sich einmal in der Unmenge der zerfallenden Nucleolen und andrerseits in der geringen Ausbildung des Kernreticulums zeigt. In ganz gleicher Weise zeigt auch Fig. 92 (linker Furchungskern) die soeben vollzogene Vereinigung zweier Teilkerne, indem die Kernmembran Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 225 an der linken Seite nach innen zackig vorgebuchtet ist. Auch hier ist der linke Furchungskern wegen seiner zahlreichen Nucleolen gegenüber dem rechten zurückgeblieben. Es finden sich also bei den Syconen zwei wohl charakterisierte und durch alle Zwischenstufen verbundenen Entwicklungsreihen in der Ausbildung der Furchungskerne. Welcher von beiden Prozessen, ob der der Ausbildung einzelner normaler Furchungskerne (Fig. 85 bis 93) oder ob der der Karyomerenbildung der ursprüngliche ist. darüber kann man bei uuserm Objekt nicht zu voller Klarheit kommen. Zahlreicher als die ausschließliche Karyomerenbildung, wie sie in Fig. 95 und 96 (a und b) geschildert wurde, ist allerdings die Aus- bildung normaler Furchungskerne 'Fig. 87 — 93), zahlreich sind aber auch gelegentliche Karyomerenbildungen, wie sie in Fig. 88 und 97 dargestellt sind. Die Ausbildung von Karyomeren ist ja seit Bütschlis (76) Untersuchungen oft beschrieben worden, ich brauche nur zu erinnern an die Arbeiten von Goldschmidt (02, 05), His (98, 99), Boveri (01), Vejdovsky (87, 07) u. v. a. Von größter Wichtigkeit ist bei unserm Objekt, das ja zu den primitivsten Metazoen gehört, die Tatsache, daß beide Prozesse nor- malerweise sich nebeneinander finden und durch zahlreiche Über- gänge verbunden sind. Auf Grund dieser Tatsache und in Rücksicht auf die Versuche Häckers (00), dem es gelang, durch Schädigung mit Äther den Prozeß der Bildung normaler einheitlicher Furchungskerne in die Bildung von Karyomeren zurückzuverwandeln, möchte ich mich der Meinung Häckers (00) anschließen, und sehe in der Bildung der Karyomeren und Teilkerne während der Furchungsteilung »ein pri- mitives Merkmal, welches daraufhinweist, daß der Furchungskern des Metazoeneies ursprünglich ein Kompositum aus mehreren, den einzelnen Chromosomen entsprechenden Teilkernen darstellt«. Die Schwämme sind nun insofern interessant, als sie bei ihrem Cha- rakter als primitivste Metazoen die Stufe repräsentieren, bei der die primitive Art der Karyomerenbildung sich an- schickt, in die komplizierte reBildungvon ganzen Furchungs- kernen überzugehen, wobei sich von einer ausgesprochenen Karyomerenbildung alle Übergänge bis zur Ausbildung typischer einheitlicher Furchungskerne finden lassen. b) Polarität der Purchungszellen. Hier ist es auch am Platze, auf die Entstehung einer gewissen Polarität in den Furchungszellen hinzuweisen. Wie besonders klar 226 Max Jörgensen aus den Fig. 91, 92, 98, 99, Taf. XIV hervorgellt, erscheint der eine Pol der Furchungszellen (auf der Tafel sind die Furchungsstadien so orientiert, daß dieser Pol immer oben liegt) etwas abgeplattet, während der Gegenpol rundlich ist. Gleichzeitig nähert sich der Furchungskeru dem abgeplatteten Pol sehr stark (Fig. 92). Diese Polarität der Blastomeren ist nun nicht etwa auf innere Struktur- verhältnisse zurückzuführen, die vielleicht schon jetzt die w'ährend der vierten, äquatorial verlaufenden Teilung eintretende Inäqualität der Furchungszellen (siehe Schulze [75] und Maas [99]) zum Aus- druck brächte, sondern beruht lediglich auf mechanischen Gründen. Die Furchungszellen sind mit dem einen Pol dem Geißelepithel an- gelagert. An diesem platten sie sich ab. Die Wanderung des Kerns an diesen Pol (Fig. 92) ist aus innerhalb der Zelle vor sich gehen- den statischen Gründen, die hier nicht zu erörtern sind, zu erklären, wie bei vielen Epithelzellen der Kern basalständig ist. Es wäre ja auch denkbar, daß der Kern zwecks besserer Ernährung sich dem Geißelepithel näherte; da aber bei wachsenden und dem Geißel- epithel anliegenden Eizellen der Kern keineswegs diese Annäherung an die ernährende Geißelepithelschicht zeigte, glaube ich diese Mög- lichkeit auch für die Furchungskerne ausschließen zu dürfen. c) Theoretische Erörterungen. Die Teilung des befruchteten Syconeneies ist weiterhin in so- fern von Wichtigkeit, als es zwischen den einzelnen Teilungsschritten zu einem enormen Chromatinwachstum kommt. Man sollte in An- betracht der großen Kernplasmaspannung, die kurz nach der Teilung ihren Höhepunkt erreicht zu haben scheint, in dem die Furchungs- kerne minimal klein, kaum sichtbar und ohne morphologisch nach- weisbares Chromatin sind, erwarten, daß durch schnell aufeinander- folgende Teilungen diese Spannung ausgeglichen würde. Denn nach Hertwig (08) hat »starke Reduktion der Kernmasse eine hochgradige Teilfähigkeit der Zelle zur Folge«. Dieses Faktum »läßt in unzweifel- hafter M'eise der Furchungsprozeß jeden tierischen Eies erkennen. Wenn hier in rascher Aufeinanderfolge Teilung an Teilung anschließt, so erklärt sich dies daraus, daß von Anfang an eine enorme Kern- plasmaspannung vorhanden war, welche bei jedem Teilschritt nur zum kleinsten Teil ausgeglichen wird, so daß sofort nach Ablauf einer Teilung die zu einer nächsten Teilung nötigen Bedingungen gegeben sind, bis endlich die Kernplasmanorm und damit ein Ruhe- zustand erreicht ist«; und ferner: (Her rwiG 1905) »Wird durch den Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 227 Teilungsakt die Kernplasmaspannung nicht vollkommen ausgeglichen, so erfolgt sofort eine zweite Teilung, auf diese eventuell eine dritte, vierte usw., bis die normale Kernplasmarelation erreicht ist. So er- klären sich die Erscheinungen des Furchungsprozesses. Zu Beginn derselben ist eine hochgradige Kernplasmaspannung, ein enormes Miß- verhältnis von Kern- und Protoplasmamasse vorhanden. Wenn nun auch mit jeder Teilung das Kernmaterial ungefähr auf das Doppelte seiner an Beginn der Teilung vorhandenen Masse heranwächst, so bedarf es doch zahlreicher aufeinanderfolgender Teilungen, ehe das Mißverhältnis von Kern und Plasma ausgeglichen und damit das Ende des Furchungsprozesses erreicht wird. Soll die Zelle sich dann noch weiter teilen, so bedarf sie des Wachstums durch Ernährung.« Beim befruchteten Sijcon-)Li wird nun die enorme Kernplasma- spannung nicht durch rasch aufeinanderfolgende Teilungen herab- gesetzt, sondern es tritt hier ein andrer Regulationsvorgang zur Herstellung der Kernplasmanorm ein, der Furchungskern beginnt enorm zu wachsen. Durch dieses Wachstum wird die Kernplasmaspannung aus- geglichen, ja es ist sogar denkbar, daß dieses Wachstum eine Ver- schiebung der Kernplasmarelation zugunsten des Kerns bedingt, so daß sich jetzt eine Kernplasmaspannung, aber dieses Mal zu- gunsten des Kerns ausbildet. Die Eifurchung bei Sycon wäre demnach nicht auf eine von der ersten Teilung herrührende Kernplasmaspannung zuungunsten des Kerns zurückzuführen, sondern auf eine zugunsten des gewach- senen Kerns entstandene Störung der Kernplasmanorm. Das Wachs- tum des Kerns nach der ersten Furchungsteilung (dieselben Wachs- tumsbilder finden sich auch nach der zweiten und dritten Teilung) wäre demnach wenigstens in seiner letzten Phase aufzufassen als ein Teilungswachstum des Kerns, das den auslösenden Reiz für die nächste Teilung abgäbe. Jede einzelne Furchungsteilung der ersten Teilungsstadien zeigt demnach eine große Übereinstimmung mit der Teilung der Infusorien, bei denen nach Hertwig der Reiz für die Teilung gegeben ist durch das plötzlich einsetzeude starke Teilungswachstum des Kerns. Vielleicht weist diese Tatsache auf die phylogenetisch tiefe Stellung der Spongien hin, deren Furchung eine Zwischenstellung einnimmt zwischen den Teilungserscheinungen der Protozoen und der Furchung der Metazoen. Denn einerseits entwickelt sich das befruch- tete Schwammei durch viele aufeinanderfolgende Teilungen zu einer Archiv 1 ZellforschnDg. IV. J5 228 Max Jürgensen zweiblätterigen Planulalarve, wie sie sich auch sonst bei Coelen- teraten findet — wenn auch ihre weitere Entwicklung nicht mit der einer Metazoengastrula zu vergleichen ist. Andrerseits aber findet sich zwischen den einzelnen Furchungsteilungen ein enormes Chro- matinwachstum, das man dem Teilungswachstum des Infusorienkerns vergleichen kann. Die Furchung des .S^co/?-Eies erfolgt demnach nicht durch schnell aufeinanderfolgende Teilungschritte, sondern der Impuls zu jeder neuen Furchungsteilung wird durch ein zwischen jeder Furchungs- teilung liegendes Teilungswachstum des Furchungskems gegeben. d] Perinueleäre Strahlungen. Im Anschluß an diese Kernverhältnisse seien noch die während des Wachstums der Furchungskerne auftretenden Plasmastrukturen in Gestalt wundervoller Strahlungserscheinungen um den Kern ge- schildert. Gleich hier sei auf die Wahrscheinlichkeit der Abhängig- keit dieses Phänomens von der Kernvergrößerung verwiesen. Wir haben dabei zwei Gruppen von Erscheinungen auseinanderzuhalten; 1. Infolge der Vergrößerung des Kerns, die zurückzuführen ist auf die Aufnahme großer Mengen von Flüssigkeit aus dem Plasma (siehe z. B. die Fig. 85 — 93 und 94 — 99, Taf. XIV), bildet sich eine deutliche, allseitig' um den oder die Kerne radiär verlaufende Strahlung aus, die bei Sistierung des Kernwachstums wieder schwindet. 2. Hand in Hand mit dieser Kernvergrößerung geht das Chro- matinwachstum. Daher liegt die Vermutung nahe, daß es vielleicht in kausalem Zusammenhang mit dieser Kern- vergrößerung und indirekt auch mit der Plasmastrahlung steht. ad 1. Wie erwähnt, gehen die Strahlungsphänomene von der ganzen Keruoberfläche aus, sind also vollkommen unabhängig von einem bestimmt lokalisierten Körper (Centrosom). Für die Ausbildung der Strahlung ist es ganz gleichgültig, ob sich ein oder mehrere wach- sende Kerne im Ei vorfinden. Demgemäß verläuft das Strah- lungsphänomen — sowohl während der Oocytenentwicklung, wo sich nur das Keimbläschen im Ei findet Fig. 49 — 52, Taf. XII), wie während der Befruchtung, wo sich in der Kegel zwei (Fig. 77 und 78), in vielen Fällen aber auch drei und mehr Kerne finden (Fig. 82 und 83, Taf. XIII , als auch während der Furchung, wo sich sowohl ein Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Eeifung, Befruchtung usw. 229 als auch sehr viele (bis neun) Kerne finden können — , vollkommen gleich, weshalb wir die Strahlungserscheinnngen dieser drei Perioden gemeinsam betrachten wollen. Bei Ausbildung der Strahlung findet sich zuerst ein schmaler heller Saum um den Kern (Fig. 49, Taf. XII), dessen Chromatin eben zu wachsen beginnt. Gleichzeitig wächst auch der Kern ganz be- deutend. Diese Kernvergrößerung ist in ihren einzelnen Etappen bei den Oocyten wegen der individuellen Schwankungen der Zell- und Kerngröße schwer zu demonstrieren. Immerhin zeigt ein Vergleich der Fig. 47, 48 mit den Fig. 49 — 52 und 53 — 55 ein beträchtliches Wachs- tum des Keimbläschens. Eine ganz enorme Kern Vergrößerung findet sich aber während der Furchungsstadien. So erfährt der Furchungs- kern nach den Fig. 85 — 93 und 94 — 99 (Taf. XIV) eine sicherlich mehr als hundertfache Volumvergrößerung. Hand in Hand mit diesem Kernwachstum wird auch die perinucleäre Strahlung deutlicher und erstreckt sich etwa über die Hälfte des den Kern umgebenden Plasmamantels (Fig. 50 und 51, Taf XH). Gleichzeitig werden die aus dem Kern ausgestoßenen Chromidien bzw. ihre Zerfallsprodukte j)eripherwärts verlagert, so daß sich in Fig. 50 nur noch wenige, in Fig. 51, Taf XII aber gar keine Granula innerhalb der strahlig an- angeordneten Plasmazone finden. Der Höhepunkt der Strahlung fällt mit der Ausbildung des größten Kernvolums und gleichzeitig mit der höchsten Chromatinmenge zusammen (Fig. 52, Taf XII). Fast zwei Drittel der Plasmazone weist radiär um den Kern eingestellte Strahlen auf In Fig. 52 greift die den Kern umgebende körnchen- freie Plasmasonne protuberanzenartig in die peripher verlagerte Körnchenzone ein. Im Prinzip ganz die gleichen Erscheinungen finden sich auch bei dem Wachstum der Vorkerne (Fig. 75 — 78 und 82 — 83, Taf. XIII) sowie besonders deutlich bei der Vergrößerung der Furchungskerne (Fig. 85—86, 91 — 93 und 94 — 99). Erst gering ausgebildete Strah- lung (Fig. 75, Taf XIII und Fig. 85 — 86, 94 — 95, Taf XIV) mit Ver- größerung des Kerns, dann Zunahme der wundervollen Strahlung bis auf zwei Drittel des gesamten Eies. Hierbei periphere Verlagerung der im Plasma suspendierten Granula (Fig. 78, 82 — 83, Taf XIII und Fig. 91—93 und 98—99, Taf XIV). Strahlungserscheinungen um die Kerne tierischer Eier oder mit diesen direkt vergleichbare Phänomene sind schon seit langem be- kannt. So hat schon Bütschli (74) gefunden; »daß man um die in Diastole begriffene kontraktile Vacuole der großen Amoiba terricola 15* 230 Max Jörgensen eine sehr schöne und feine, allseitig radiäre Strahlung im Plasma beobachtet. . . .< »Da die letzterwähnte Strahlung nur während des Wachsens der Vacuole besteht, d. h. während die Vacuole aus dem umgebenden Plasma Wasser anzieht, so folgerte ich, daß die Strah- lung ein optischer Ausdruck dieses Vorganges sei«. Später macht Bütschli (92) darauf aufmerksam: »daß der Kern auch für sich die Ausbildung eines zu ihm centrierten Strahlensystems hervorrufen kann« . . . »Ich verweise in dieser Beziehung namentlich auf die von mir selbst kontrollierten Beobachtungen Schewiakoffs (1887) über die Teilung der Eagb/pJia. Hier tritt um den Kern, während er in das Knäuelstadium übergeht, eine allseitige regelmäßige Strah- lung auf, welche nichts mit den beiden Polstrahlungen zu tun hat, die erst viel später, nachdem erstere wieder geschwunden ist, zur Entwicklung kommen. Es ist nun sehr bezeichnend, daß der Kern während des Bestehens dieser Strahlung sein Volumen um das zwei- bis dreifache vergrößert, also eine ansehnliche Quantität Flüssigkeit aus dem umgebenden Plasma aufnimmt«. Bütschli (92) hat ferner das Verdienst, diese Strahlungserscheinungen künstlich an der Ober- fläche von in Ölseifenschaumtropfen eingeschlossenen Vacuolen nach- geahmt zu haben. ». . . An gut geratenen Präparaten bemerkt man über die ganze freie Oberfläche des Tropfens eine feine, radiär zur Oberfläche gerichtete Strahlenzeichnung, welche mehr oder weniger tief, manchmal sogar recht tief in den Schaumtropfen eindringt. Besonders schön tritt die Strahlung häufig um größere Vacuolen des Innern auf und erreicht dann nicht selten eine dem Vacuolen- durchmesser gleichkommende Ausdehnung. Genauere mikrosko- pische Untersuchung dieses Strahlenphänomens ergibt, daß es auf einer mehr oder weniger ausgesprochenen radiären Hintereinander- reihung der Maschen oder Waben beruht«. . . . »Schon die Bedin- gungen, unter welchen diese Strahlenzeichnung vornehmlich auftritt, weisen daraufhin, daß bei ihrer Entstehung Diffussionsströme eine Rolle spielen. Genaueres über die Art, wie der Einfluß der Difl'us- sion sich dabei äußert, vermag ich zwar nicht mitzuteilen; doch scheint mir, wie gesagt, sicher, daß die Ditfussion zwischen dem Inhalt der Waben und der Umgebung oder dem Inhalt größerer Vacuolen dabei das Primum movens ist«. . . . Würde es zu ermög- lichen sein, in die Schaumtropfen Partikel einer stark wasseranziehen- den Substanz einzuführen, so glaube ich, daß das Strahlenphänomen noch viel schöner hervortreten würde.« Bei Annahme eines wabigen Baues des Protoplasma, wie er Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 231 von Bütschli und Rhumbler wahrscheinlich gemacht ist, könnte man sich diese Strahlungsphänomene folgendermaßen erklären. Durch die Flüssigkeitsaufnahme von seiten des Kerns wird den den Kern umgebenden Waben Enchylem (d. h. flüssiger Wabeninhalt) entzogen. Durch die Diffusion dieser Wabenflüssigkeit entsteht einerseits eine partielle Verdichtung der Wabenwände, die zu einer radiärstrahligen Anordnung der verdichteten Hyaloplasmawände führt (siehe das Schema Khumblers 03). Andrerseits werden durch diese Verdich- tung Enchylematröpfchen — soweit sie nicht in den Kern hineindiffun- diert sind — »ebenso wie vielfach die Dottereinlagerungen von Sphäre und Kern hinweg nach der Zellperipherie gedrängt werden«. (Rhumbler 00: Präzise Begründung ist im Original nachzulesen.) Dementsprechend wandern auch bei unserm Strahlungsphänomen die Protoplasmakörnchen von der Stelle des höheren Druckes (der verdichteten Wabenzone um den Kern) nach der Stelle niederen Druckes peripherwärts, genau wie das von Rhumbler (00) angeführte Experiment mit den Dotterkörnchen des Hühnereiweißes zeigt. Da die Größe der Druckdifferenz an den beiden Enden eines in die Druckrichtung bzw. in den durch den Druck hervorgerufenen Strömungsverlauf eingestellten Körpers zunimmt mit seiner Größe, so werden nach Rhu.mbler die größeren Körner zuerst und am weitesten peripher verlagert, eine Annahme, die sich sehr gut mit unsern Beobachtungen deckt (siehe z. B. Fig. 50 und 52; 82 — 83; 91—92 und 98 — 99). Hierbei ist noch zu berücksichtigen, daß größere Körner eine »relativ« kleinere Oberfläche und damit eine »relativ« geringere Reibung haben als kleinere Körnchen. Um den Kern herum findet sich also eine verdichtete Zone radiär angeordneter Hyaloplasmawände vor. Trotz dieser Verdich- tung erscheint aber die den Kern unmittelbar umgebende Zone heller als die periphere Zone (Fig. 49—52, Taf. XII; 82 — 83, Taf XIII und 86 — 99, Taf. XIV). Dieser scheinbare Widerspruch löst sich auf, wenn wir bedenken, daß die peripher verlagerten Körnchenmassen sich herleiten von den stärker als das Plasma färbbaren Chromidien und deren Zerfallsprodukten. Die dunkle Färbung der peripheren Zellage beruht also nicht auf einer Verdichtung der Hyaloplasma- wände, sondern nur, wie die Präparate beweisen, auf dem starken Tinktionsvermögen der peripher verlagerten Körnchenmassen, die in den reichlichen Enchylemtröpfchen der Peripherie suspendiert sind. Im Gegensatz zu diesen Anschauungen, die auf der Annahme einer wabigen Struktur des Protoplasmas basieren, könnten nach 232 Max Jörgensen Fischer (99) die perinucleären Strahlungen auch Selbststrahlungen des Kerns sein, dadurch hervorgerufen, daß aus dem Kern irgend ein Stoff allseitig hervordringt, der mit cytoplasmatischen Stoffen unlösliche Verbindungen eingeht«. Letztere Annahme läßt das be- sonders während der Furchungsstadien beobachtete enorme Wachs- tum der Kerne (Fig. 85 — 93 und 94 — 99) unerklärt. Hier erübrigt es noch, darauf hinzuweisen, daß sich Angaben über die ältere Literatur der Strahlungserscheinungen bei Bütschli(92) S. 162, über die neuere Literatur bei Popoff (08) S. 367 finden. Er- wähnt sei ferner, daß bereits Fiedler (88) und Maas (99) bei Schwämmen Strahlungserscheinungen um den Kern beschrieben und abgebildet haben. ad 2. Wollen wir uns über die Ursachen der Kernvergrößerung klar werden, so können wir nur ganz allgemein sagen, daß während des Kernwachstums die Kernsubstanzen stärker osmotisch zu sein scheinen — vorausgesetzt, daß die Kernmembran überhaupt eine semipermeable Membran ist. Die osmotisch wirksame Substanz inner- halb des Kerns kann in diesem Fall nicht das Chromatin sein, da dieses nach den Untersuchungen von Kossel ein Nucleoproteid, also ein osmotisch indifferentes Colloid ist. Deshalb sind wir gezwungen, bei der Annahme, daß die Kernmembran eine permeable Membran ist, gleichfalls anzunehmen, daß reichliche Mengen kristalloider Stoffe im Kern vorhanden sind, durch deren Vermehrung , die Kernver- größerung erfolgt. Wenn wir bedenken, daß neben diesem Kernwachstum gleich- zeitig ein starkes Chromatinwachstum einhergeht, so ist es nicht ganz unwahrscheinlich, einen Zusammenhang zwischen den eine starke osmotische Valenz zeigenden kristalloiden Körpern des Kerns und dem wachsenden Chromatin zu vermuten, derart, daß man viel- leicht annehmen könnte, daß sich die im Kern vorhandenen Kristal- loide vermehren und sich zuerst teilweise, dann aber zum großen Teil am Aufbau des Chromatins beteiligen. Wenn diese Kristalloide beim Chromatinwachstum verbraucht sind, hört die Imbibitions- fähigkeit des Kerns auf. In dieser Weise könnte man die Gleich- zeitigkeit von Kernvergrößerung und Chroniatinwachstum zu verstehen suchen. Da aber die Kernmembrau ihrer Natur nach unbekannt, ja wahr- scheinlich keine permeable Membran ist, sondern nach den Unter- suchungen von Albrecht (03) »vorwiegend aus den im Kern ein- geschlossenen »myolinogenen«, hauptsächlich lipoiden Stoffen besteht«. Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 233 80 können wir uns über die Art und Weise der Inbibitionstahig- keiten der Kernsubstanzen, die zu dem beschriebenen Übertritt von Enchylem aus dem Plasma in den Kern führen, keine Vorstellung machen. Literaturverzeichnis. Büveri, Th. (88). Zellenstudien. Heft 2. Jena. ;01). Zellenstudien. Heft 4. Jena. Born, G. (94). Die Struktur des Keimbläschens im Ovarialei von Triton taen. Arch. mikr. Anat. Bd. 43. Bütschli, 0. (76). Studien über die ersten Entwickelungsvorgänge der Eizelle, die Zellteilung und die Konjugation der Infusorien. Abh. der Sencken- berg. naturf. Gesellsch. Bd. 10. (92;. Untersuchungen über mikroskopische Schäume und das Protoplasma. Leipzig. Calkins, G. N. (95). The spermatogenesis of lumbricus. Journ. of Morph. V. 11. Della Valle, P. (07). Osservazioni di tetradi in cellnle somatiche. Affi della R. Accademia della sienze fis. e mat. di Napoli. Vol. 13. Fick, R. (05). 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Mitose einer Mesodermzelle. Fig. 7 u. 8. Mitosen herangewachsener Mesodermzellen , die infolge ihrer Separierung vom mesodermalen Syncytium — wie auch Fig. 3 — möglicher- weise sich zu Oogonien urabilden. Fig.9 — 20. Oogonien er Ster Ordnung. Vergr. 2250. Fig. 9. Jüngste Oogonie mit Ruhekern. Fig. 10. Desgleichen mit Spirem. Fig. 11. Segmentierter Fadenknäuel. Fig. 12. Durch Konjugation — jedenfalls je zweier Chromosoine — ent- standene Tetraden. Bei einer Normalzahl von 16 finden sich 8 Tetraden. Fig. 13. Mitotische Teilung der Oogonien erster Ordnung. 236 Max Jörgensen Fig. 14. Die 8 Muttertetraden der Fig. 12 in 16 Tochtertetraden geteilt nnd in Polansicht zählbar. Fig. 15, 16, 17. Je acht Tochtertetraden wandern in je eine Tochteroogonie (zweiter Ordnnng). Fig. 18. Verschmelzung der Tochterchromosome. Unten rechts zwischen Geißelzellen steckendes Pseudopod, den zurückgelegten Weg durch das Geißel- epithel während der Teilung zeigend. Fig. 19. Fast vollendete Oogonienteilung innerhalb des Geißelkammer- lumens. Deutliche Verbindungsfasern. Fig. 20. Junge Tochteroogonien (zweiter Ordnung). Die untere mit Pseu- dopod zum Zurückkriechen hinter das Geißelepithel. Fig. 21 — 31. Teilung der Oogonien zweiter Ordnung. Vergr. 2250. Fig. 21. Rekonstruktion der Oogonientochterkerne. Die obere Zelle mit Pseudopod zum Zurückwandern hinter das Geißelepithel. Fig. 22. Tochteroogonie mit Ruhekern (wie Fig. 9). Fig. 23. Spirem, scheinbar einheitlich (wie Fig. 10). Fig. 24. Segmentiertes Spirem (wie Fig. 11). Fig. 25. Acht — aus Konjugation je zweier? Chromosome entstandene — Tetraden (wie Fig. 12 . Fig. 26. Junge Spindel mit Centrosomen und unregelmäßiger Äquatorial- platte mit noch ungeteilten Tetraden. Fig. 27. Tj-pische Spindel mit säulenartigen Chromosomen, die eine quere Einschnürung zeigen (wie Fig. 13). Fig. 28. Die in 16 Tochtertetraden geteilten 8 Muttertetraden von oben, gut zählbar (wie Fig. 14 . Fig. 29 und 30. Auseinanderrücken von je acht Tochtertetraden in je eine Tochterzelle (wie Fig. 15 — 18'. Fig. 31. Einschnüren der Teilungsfurche. A^erklumpen der Chromosome: Deutliche Centralspindel wie auch in Fig. 29 nnd 30. Fig. 32 — 43. J unge Oocy ten. Vergr. 2250. Fig. 32. Ruhende junge Oocyte, soeben aus der Teilung hervorgegangen. Fig. 33 und 34. Leptotänstadium. Fig. 35. Beginn der polaren Anordnung des Chromatinfadens. Dieser noch einheitlich. Fig. 36. Beginn der Segmentierung des Fadens (rechts'. Fig. 37. Typisches Bukettstadiuin ohne Chromidien. Fig. 38. Typisches Bnkettstadium ohne Chromidien. Die jedenfalls in Acht- zahl vorhandenen Chroinatinschleifen zeigen teilweise einen (.'uerspalt. Fig. 39. Durch die Fixation akzentuiertes >Synap8isstadium<. Fig. 40. Typisches Bukettstadium mit zahlreichen Chromidien. die wahr- scheinlich? ans dem Kern ausgestoßen wurden. Fig. 41. Auflösung des Bukettstadiums. Wanderung der Chromidien, die unter Aufquellen farbloser werden. Fig. 42. Die Chromosome haben sich zu einem mit Chromatingranula (Chromomeren) überhäuften Reticulum aufgelöst. Die polare Anordnung des Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 237 Bukettstadiums in der einseitigen Ausbildung des Reticulums noch erhalten. Weitere Verarbeitung der Chromidien. Fig. 43. Oocyte mit reticulärem Kern, fast aufgearbeiteten Chromidien zu Beginn der Wachstumsperiode. Fig. 44 — 46. Oocyten der Wachstumsperiode von Sycandra setosa. Vergr. 1080. Fig. 44. Stark amöboide Eizelle mit halb gefressener Nährzelle. Die Chromidien im Innern der Eizelle rühren wie in Fig. 45 jedenfalls von den Kernen gefressener Zellen her. Fig. 45. Ähnliches Stadium mit besonders schön ausgeprägtem Kernreti- culum, das zeigt, wie während der Wachstumsperiode des Eis das Kernnetz den netzigen, mit regellosen Chromatinbrocken übersäten Charakter der Fig. 43 bei- behält. Fig. 46. Die ganze Zelle ein langes Pseudopod. Tafel XII der Oocyten am Ende ihres Wachstums, und die erste Reifungsteilung. Vergr. 1080. Fig. 47 — 52. V öllig e Zerstäubung und all m äh lichesWiederanwachsen des Chromatins. Austritt von Chromidien aus dem Kern und ihre Wand erung an die Zellperipherie bei gleichzeitiger Autlösung. Wachstum des Kerns und Auftreten einer perinucleären Strahlung. Fig. 47. Chromatin des Kerns scheinbar völlig zerstäubt. Der Kern ist nur noch von einem verwaschenen achromatischen Netzwerk durchzogen. Zahl- reiche Chromidialwürste im Plasma» der Kernperipherie dicht anliegend und teilweise in den Kern hinein verfolgbar. Oben Zerfall der wurstförmigen Chro- midien. Links Aufnahme einer Nährzelle, deren Kern bereits degeneriert ist. Fig. 48. Beginn des Chromatinwachstums: zahlreiche feinste Chromatin- granula erscheinen auf dem achromatischen Kernreticulum. Tropfenförmige Chromidien, die Kernmembran dicht besetzend. Abwandern andrer Chromidien, die ihrem Zerfall entgegengehen und schon teilweise in einer dunklen Plasma- insel liegen. Fig. 49. Anschießen zahlreicher Chromatingranula auf dem jetzt schärfer markierten achromatischen Netzwerk. Zahlreiche Chromidien an der Kern- membran. Periphere Wanderung und Zerfall der übrigen Chromidien. Beginn der Kernstrahlung in Gestalt einer den Kern umgebenden hellen Zone. Fig. 50. Ausbildung von lockeren, aber doch schon individualisierten Chromatinfäden. Zahlreiche sekundäre Nucleolen im Kern, wie auch in Fig. 51 und 52. Kernmembran frei von Chromidien. Diese alle peripher verlagert in- folge der jetzt mächtig sich entwickelnden perinucleären Strahlung. Oben Auf- nahme einer Nährzelle. Rechts unten große kugelförmige Chromidien, von den Kernen gefressener Zellen herrührend. Weiterer Zerfall der Chromidien. Fig. 51. Kern mit scharf begrenzten und kompakten, jedoch unregelmäßigen Chromatinzügen, die an einigen Stellen eine Längsspaltung des Fadens Vor- täuschen. Die Strahlungszone um den Kern chromidienfrei. Unten: körniger Zerfall der Chromidien. 238 Miix Jörgensen Fig. 52 und 52 a. Kern in höchster Ausbildung des teilweise immer noch unregelmäßigen Chromatinfadens. Neben dem Hauptnucleolus zahlreiche inter- imistische kleine Nucleolen. Höchste Ausbildung der protuberanzenartig in das körnige periphere Plasma vorschießenden Strahlung um den Kern. Kör- niger Untergang der peripher verlagerten Chromidien. Fig, 53— 55. Vereinigung des Chromatins auf erst zahlreiche, dann immer weniger werdende Konzentrationspunkte. Zweite Chro- matindegeneration: Von den Chromatinballen schmilzt Chromatin ab. Große Mengen degenerierenden Chromatins am Nucleolus. Wolken von deg en erati v em Chromatin durchziehen den Kern. Periphere Wanderung des Kerns. Fig. 53 und 53a. Das bisher — wenn auch auf unregelmäßigen Chromatin- fäden — verteilte Chromatin zieht sich auf zahlreiche Punkte zusammen. Da- bei werden große Teile des achromatischen Reticulums frei. Gleichzeitig ist der Kern peripher gewandert. Rechts Aufnahme einer Nährzelle, deren Kern- membran schon halb aufgelöst ist. Die perinucleäre Strahlung verschwunden. Fig. 54 und 54 a. Weitere Konzentration der globulitischen Chromatin- brocken. Feinstes achromatisches Netzwerk. Das Chromidium oben links, vom Kern einer Nährzelle herrührend. Degenerierendes Chromatin am Nucleolus. Fig. 55, 55a und 55b. Weiteres Abschmelzen von Chromatin von den globulitischen Chromatinballen, so daß schließlich nur die kleinen Reifungs- tetraden Zurückbleiben. Wolken degenerierenden Chromatins durchziehen den Kern. Massen von degenerierendem Chromatin am Nucleolus. Der Kern scheint an Volum abzunehmen, vielleicht infolge Flüssigkeitsabgabe direkt nach außen durch die dünne Plasmaschicht hindurch. Nachstürzen des Protoplasmas, so daß um den Kern eine protuberanzenartige Strahlung — diesmal aber von ver- dichteten Plasma — bemerkbar ist. Fig. 56— 62. Erste Richtungsspindel und ihre Wanderung vom Ei- centrum nach dem Eipol. Fig. 56. Erste Richtungsspindel, deren Längsachse mit der Eilängsachse zusammenfällt. Acht Muttertetraden in Fig. 56a bei 2250 fach. Vergr. dargestellt. Spindel znckerhut- resp. zeppelinförmig. Am unteren Pol ein Diplosom. Fig. 57. Die Spindel auf ihrer Wanderung schräg zur Eilängsachse gestellt. Die acht Muttertetraden in Fig. 57 a stark vergrößert dargestellt. Fig. 58. Die Spindel um 45° zur Eilängsachse geneigt. Das Diplosom geht bei dieser Wanderung voran? Teilung der 8 Muttertetraden in 16 Tochter- tetraden, die in Fig. 58a bei 2250fach. Vergr. sichtbar sind. Fig. 59. Spindel am Eipol angekommen hat ihre Wanderung und Drehung um 90° vollendet. Die Tochterplatten auseinandergerückt, wobei die Chromo- some vorübergehend zu hellen Bläschen aufquellen. Centrale Verdickung der Spindelfasern. Rechts Richtungskörperpol mit Centrosom. Links Diplosom, wahscheinlich im Ei zurückbleibend. Fig. 60 und 61. Die beiden Tochterplatten in Polansicht. Die Tochter- tetraden ringförmig angeordnet. Fig. 60 zeigt das Diplosom. Fig. 62 und 62 a. Ausstoßung des ersten Richtungskörpers. Im Ei sind acht Tochtertetraden zurückgeblieben. Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung, Befruchtung usw. 239 Tafel XIII. Fig.63 — 66. Ausstoßung des zweiten Richtungskörpers und Aus- bildung des weiblichen Vorkerns. Vergr. 2250. Fig. 63. Zweite Richtungsspindel. Im Ei bleiben acht Chromatiuelemente zurück. Stemmende Wirkung der Verbindungsfasern. Fig. 64. Ausstoßung des ersten Richtungskörpers. Fächerförmige Zu- sammenfassung der Verbindungsfasern. Fig. 65. »Abgedrehter* zweiter Richtungskörper mit degeneriertem Chro- matin. Auftreten einer Kernvacuole und Kernmembran um das im Ei zurück- gebliebene Chromatin. Fig. 66. Völlige Degeneration des zweiten Richtungskörpers. Wachstum des weiblichen Vorkerns. Trennung von Nucleolus und Chromatin. Ausbildung eines achromatischen Reticulums und allmähliche Verteilung des Chromatins auf dieses Reticulum. Fig. 67. Eingedrungener S p erm akern bei lOSOfacher Vergrößerung. Kopf des Spermas bläschenförmig angeschwollen. Chromatin in zwei Portionen ge- sondert, die linke Portion die Kernmembran vorbuchtend. Deutlich sichtbar Mittelstück und Schwanzfaden. Mittelstück ohne Spermastrahlung. Fig. 68—73. Vurkerne mit bemerkenswerter Ausbildung des Chro- matins, das sich in Gestalt zahlreicher Nucleolen anlegt. {= uni- nucleäre Karyomeriten.) Fig. 68. Junge Vorkerne, noch ganz peripher im Ei gelegen, mit einem großen Hauptnucleolus und wenigen großen Nebennucleolen. Fig. 69 und 70. Weiteres Auftreten zahlreicher großer Nebennucleolen. Fig. 71 — 73. Allmählicher Zerfall der großen Nebennucleolen in immer kleinere bis staubförmige Chromatinkügelchen. Fig. 74— 78. Normale Serie von Vorkernen. Fig. 74. .Junge Vorkerne im Ei, noch peripherwärts gelagert. Q Vorkern, durch Verbindungsfasern noch im Zusammenhang mit dem zweiten Richtungs- körper. Fig. 75. Gleichmäßige Ausbreitung und gleichmäßiges Wachstum des Chromatins auf dem Kernreticulum. Der männliche Vorkern ist auf allen diesen Stadien (auch schon in Fig. 74) größer als der weibliche. Fig. 76. Die beiden Vorkerne aneinandergerückt. Höchste Ausbildung der annähernd gleichmäßig dicken Chromatinfäden. Fig. 77. Hauptnucleolen und feine Verteilung des Chromatins in Körnchen- form auf dem Kernreticulum. Plasmastrahlung um die gewachsenen Kerne. Fig. 78. Die in den früheren Stadien in die Längsachse des Eis einge- stellten Vorkerne haben unmittelbar vor Ausbildung der Furchungsspindel eine Umorientierung erfahren, so daß sie jetzt in die Querachse des Eis eingestellt sind. Die Vorkerne gehören in die Serie der Figuren 68 — 73. Plasmastrahlung tim die Vorkeme. Fig. 79—83. Fakultative Karyomerenbildung des Q und, S Vorkerns. Fig. 79. Weiblicher \'orkern normal. Vom männlichen Vorkern hat sich ein Chromatinkomplex abgesondert: vergleichbar dem in Fig. 67 die Kern- 240 Mnx Jürgeasen uiembran links vorbuchtenden Chromatinballen. Um den abgesonderten Chro- matinkomplex bildet sich eine helle Zone; Beginn der Kernvacuolenbildung des Teilkerns. Fig. 80. Männlicher Vorkern normal. In der Nähe des Richtungskörpers ein Karyomer, das von abgesprengten Chromosomen des weiblichen Yorkerns abzuleiten ist. Fig. 81. Wanderung dieses vom Eikern stammenden Karyomers in das Cen- trum des Eis. Fig. 82 und 83. Vollständig ausgebildete Vorkerne mit herangewachsenem Karyomer. Protoplasmastrahlung und gleichzeitige periphere Verlagerung der Protoplasmakörnchen. Tafel XIV. Fig. 84— 93. Furchungsteilung und normale Ausbildung der Furchungskerne. Vergr. 1080. Fig. 84 und 84 a. Erste Furchungsteilung mit 16 biskuitförmigen Chromo- somen. Links Reste des Kerns und Hauptnucleolus, frei im Plasma liegend. Fig. 85. Tochterplatten auseinandergerückt. Tiefes Einschneiden der Teilungsfurche. Ausbildung der Verbindungsfasern. Beginn der Strahlung mn den Kern. Die Chromosome sind zu wasserhellen Bläschen aufgequollen. Diese sogenannten Karyomeren bilden einen länglichen Fnrchungskern. Fig. 86. Die Karyomere sind zu einem gonomeren? Doppelkern ver- schmolzen. Erstes Auftreten achromatischer Fäden im Furchungskern. Strahlung und periphere Wanderung der Plasmamikrosomen deutlich ausgeprägt. Erste Periode: Fig. 87, 88, 89 und 90. Auftreten und Wachstum von etwa neun Nucleolen innerhalb des Furchungskerns. Fig. 87. Die Doppelkerne sind zu je einem einfachen Furchungskern ver- schmolzen, in dem etwa acht bis neun feinste chromatische Körnchen sichtbar werden. Fig. 88. Diese wachsen zu Nucleolen heran. Ein Nucleolus liegt außer- halb des Kerns: er ist zurückzuführen auf ein Chromosom, das den Anschluß und die Vereinigung mit dem Furchungskern verpaßt hat. Fig. 89. Wachstum der Furchungskerne. Ausbildung eines ausgedehnten achromatischen Netzwerks. Wachstum der neun Nucleolen. Rechts ist ein Hauptnucleolus zu bemerken. Viele Nucleolen weisen eine globulitische Ober- fläche auf: das Zeichen für den Beginn des Zerfalls dieser Nucleolen in viele kleinere Chroiuatinkugeln. Fig. 90. Besonders im rechten Furchungskern sichtbare Vermehrung der Nucleolen, die zurückzuführen ist auf den Zerfall der neun früheren Nucleolen. Zweite Periode: Fig. 91 — 93. Allmählicher Zerfall der neun Nucleolen und staubförmige Zerteilung ihrer Substanz auf das Reticulum der Furchungskerne. Fig. 91. Rechter Blastomerenkern, entstanden aus der Vereinigung zweier Teilkerne. Daher die gegenüber dem linken Kern zu beobachtende Verzögerung im Nucleolenzerfall. Fig. 92. Weiterer Zerfall der Nucleolen. Der linke Blastomerenkern, so- eben verschmolzen, zeigt noch viele Nucleolen. Beide Blastomerenkerne stark angewachsen. Deutlich ausgeprägte Strahlung um die Kerne bei gleichzeitiger peripherer Verlagerung der Plasmakörnchen. Zelle wie in Fig. 91, nach dem Geißelepithel zu abgeplattet. Kern nach dieser Richtung gewandert. Beiträge zur Kenntnis der Eibildnng, Reifnng, Befruchtung usw. 241 Fig. 93. Alle Nebennucleolen zerfallen: ihre Substanz in Gestalt feinster chromatischer Granula auf dem Kernnetz verteilt. In jedem Blastomerenkern Hauptnucleolns. Fig. 94 — 100. Karyomerenfurchungskerne. Fig. 94. Die Chromosome bilden in jeder Blastomere zwei Gruppen von wasserhellen Karyomeren. Fig. 95. In jeder Blastomere finden sich acht bis neun Karj'omeren, von denen eine, besonders große, den Hauptnucleolns zu enthalten scheint. Die übrigen Kar3'omeren enthalten alle einen Doppelnucleolus = Doppelkaryomerit. Fig. 96 a und 96b. Zwei aufeinanderfolgende Schnitte einer Blastomere mit neun Karyomeren, die, teilweise herangewachsen, ein deutlich ausgebildetes,, achromatisches Gerüst und mehrere Nucleolen aufweisen. Perinncleäre Strahlung und periphere Wanderung der Plasmakörnchen. Auch hier in Fig. 96 b ein durch seine Größe ausgezeichnetes Karyomer, das den Hauptnucleolns enthält. Fig. 97. Linker Blastomerenkern normal. Am rechten Blastomerenkern liegt ein Karj’omer, das den Anschluß an den Hauptkern verpaßt hat. Diese Stadien sind ziemlich häufig. Fig. 98. Die einzelnen Karyomere bedeutend herangewachsen und teil- weise verschmolzen. Zerfall der Nucleolen in Chromatingranula. Links mitt- leres — rechts oberes Karyomer mit Hauptnucleolns. (Auf dem Schnitt sind nicht alle Karyomere getroffen.) Fig. 99. In jeder Blastomere alle Karyomere zu zwei großen Teilkernen verschmolzen. Die Mehrzahl der sekundären Nucleolen auf dem achromatischen Kernreticulum zerstäubt. Fig. 100. Serie von vier Karyomeren und einem Teilkern aus einer Blasto- mere. 1—4 zeigt das allmähliche Wachstum eines Karyomers, wobei sein Doppel- nucleolus erhalten bleibt. Im Teilkern (5 — 8; sind noch nachzuweisen die vier Paar Nucleolen = (Karyomeriten), deren Karyomeren durch ihre Verschmelzung den Teilkern gebildet haben. Tafel XV. Fig. 101 — 108. Wanderung der Oogonie durch das Geißelepithel in das Geißelkammerlumen während der mitotischenOogonienteilung. Vergr. 840. Fig. 101. Die Oogonie bildet zu Beginn ihrer Wanderung in der Verlänge- rnng der Spindelachse ein spitzes Pseudopod, das sich zwischen zwei Geißel- zellen hineinzwängt. Fig. 102. Das in der Spindelachse liegende verbreiterte Pseudopod drängt die Geißelzellen auseinander. Diese erleiden hierbei weitgehende Deformationen. Fig. 103. Durchbruch der Oogonie mittels eines breiten Pseudopods. Seit- liches Ausweichen der Geißelzellen. Fig. 104. Abrundung der hindurchtretenden Oogonie. Nachrücken der Geißelzellen von hinten in die beim Durchbruch entstandene Lücke des Geißel- epithels. Fig. 105. Oogonie, innerhalb des Geißelkammerlumens, hängt noch mit spitzen Fortsätzen zwischen den Geißelzellen. Die Lücke der Geißelzellenschicht bereits geschlossen. Bei X deformierte langgepreßte Geißelzellen. Fig. 106. Oogonienteilung und junge Tochteroogonien innerhalb des Geißel- kammerlumens. Lücke im Geißelepithel. 242 Jörgensen, Beiträge zur Kenntnis der Eibildung, Reifung usw. Fig. 107. Liegt die Spindel parallel zum Geißelepithel, so daß die Zelle bei der Teilung keinen Widerstand findet, so ist kein Grund dafür vorhanden, daß die Eizelle das Epithel durchbricht. Sie teilt sich im Mesoderm hinter dem Geißelepithel. Fig. 108. Oogonien mit Spindel und Psendopodien, zeigend, daß die Stelle der Ausbildung der Pseudopodien auch unabhängig von der Lage der Spindel sein kann. Fig. 109—116. Aufnahme von Nährzellen von seiten der ausgewachsenen unreifen Oocyten. Fig. 109. Bildung einer Vacuole mit Rindenschicht an der Peripherie der fressenden Oocyte. Im Plasma der Nährzelle das charakteristische Chromidium. Chemotaktische Fernwirkung von Freß- auf Nährzelle wahrscheinlich. Fig. 110. Freßzelle in enger Berührung mit der Nährzelle. Fig. 111. Das Chromidium wird soeben in den homogenen Schlund (Vacuole) aufgesaugt. Fig. 112. Das Chromidium der Nährzelle ist in den Schlund aufgenommen; die Nährzelle — vielleicht infolge der Fixierung — von der Freßzelle getrennt. Fig. 113. Das Chromidium ist hier doppelteilig und kann in der scharf begrenzten Vacuole leicht einen Kern Vortäuschen {= Pseudospermakern). Fig. 114. Chromidium von der Freßzelle aufgenommen, steht noch durch einen schmalen Strang mit der Außenwelt in Verbindung. Die >Nährzelle< ist in diesem Fall nicht gefressen worden, sondern hat sich entfernt: weist aber noch mit zwei Fortsätzen auf den zurückgelegten W^eg hin. Fig. 115. Chromidium aufgenommen. Nährzelle in enger Berührung mit der Freßzelle. Oocytenmembran aufgelöst an dieser Stelle. Fig. 116. Nährzelle, vollkommen aufgenommen. Chromidium und Kern im Plasma der Freßzelle. Fig. 117— 119. Ausbildung und Rückbildung der >Ankerp8eudo- p o d i e n < . V ergr. 1080. Va verkleinert. Fig. 117 (1—4). Allmähliche Ausbildung der faserförmigen Filipodien aus breiten kurzen Lophopodien. Beginn der flächenhaften Ausbreitung der Oocyte. Fig. 118. Höchste Ausbildung der Filipodien. Die flächenhafte Ausdehnug der Eizelle hat ihren Höhepunkt erreicht. Fig. 119. Allmähliche Rückbildung der Filipodien. die immer dünner und zarter werden und kurz vor der Ausbildung der Richtungsspindel ganz ein- gezogen werden. Die Eizelle hat bereits wieder annähernd Kugelgestalt ange- nommen, wiewohl sie in einer Ebene (der gezeichneten immer noch etwas flächen- haft ausgebreitet ist. A cytological study of the egg of Cumingia with special reference to the history of the chromosomes and the centrosome. By H. E. Joi’dan, Ph. D. Associate Professor of Anatomy, University of Tirginia. With plates XVI— XVIII. The material of this investigation , ovarian and free fertilized eggs of the lamellibranch mollusc, Cumingia tdlinoides (Coxrad), was collected at Woods Hole, Mass. during the summer of 1908. The preservatives used were sublimate-acetic and picro-acetic mixtures, the former giving the better results. Sections were cut at 8 microns, stained with iron-hematoxylin with and without counterstain and studied with a B. and L. 1./12. oil immersion lens and no. 1 ocular. All drawings were made with this combination and a camera lucida. Einer details were studied by aid of a Zeiss 2 m. m. apochromatic oil immersion lens and added free-hand. The egg of Cumingia is peculiarly ‘ favorable for experimental embryoiogical research and promises to be more extensively employed in future work. For this reason it seems desirable that both the oögenesis and the cell lineage should be described. This paper represents an attempt to do the former as far as the nature of the material yields definite results 0- b A preliminary report giving the main outlines of the oögenesis was made before the American Society of Zoologists at the Baltimore meeting in 1908 — see Science for March 12, 1909. Archiv f. Zellforschnng. IV. 16 244 H. E. Jordan The more important results of this study , apart from a description of the grosser features of maturation and fertilization, concern the negative evidence respecting the hypotheses of the individuality of the chromosomes and the geuetic continuity of the centrosome. Cumingia thus ditfers from the eulamellibranch, Zirphaea, described by Griffin (’98) wliere both the chromosomes and the centrosome are said to retain their identity throughout the oöcyte history. Chromatin and Chromosomes. The primary oöcyte at the beginning of the growth period has a nucleus of 3 microns diameter with an achromatic reticulum and a deeply- staining spherical nucleolus (Fig. 1). No mitoses could ever be found in the ovary, hence the oögonial stages must be sought for in the embryo, as perhaps also the synapsis. The attempt, however, would probably be barren of results for, judging from similar stages in the spermatogenesis, the cells would be far too minute for accurate observations. Accordingly , the study of one of the most interesting and im- portant Problems of germ-cell history; namely, the method of chro- mosome reduction, is practically impossible in the case of Cumingia. Nor does the matter appear much better with Zirphaea or even Thallasema (a gephyrean described in the same paper), or any egg in which synapsis cannot be definitely observed following the last oögonial mitosis and resulting in bivalent chromosomes which can be traced through the growth period into the first polar spindle. The important fact at this stage is the complete absence of chromosomes as such (chromatic bodies) or even of extra-nucleolar basichromatin in the germinal vesicle. A slightly later stage (Fig. 2) differs from the forcuer only in size and the presence of several chromatic masses (exclusive of the nucleolus) in the nucleus. At a still later stage (Fig. 3) the nuclear reticulum contains a number of longer and shorter chromatic bodies wich now appear for the most part rod-like anb arranged in pairs. Similar appearances in various forms have been regarded as indi- cating a side to side union of chromosomes. If one accepted the gene- ralization of the Schreiners that synapsis invariably takes place by sideto side union, this might be interpreted as parasynapsis. Meves (’08) however, has pointed out that this generalization rests upon faulty evidence obtained in part from an incorrect seriation of stages in the A cytological study of the egg of Cumingia with special reterence etc. 245 spermatogenesis of 2Iyxine, and that the spireme in the late prophase of somatic mitoses (Salamander) is also split so as to give the ap- pearance of a parallel arrangement of threads. Goldschmidt (’08) also has expressed his scepticism regarding parasynapsis and points ont the fact that similar appearances are seen in the germ-cells of parthenogenetic forms where there is no reduction. Since the nnmber of these paired rods is approximately eqnal to the reduced number of chromosomes, synapsis may here perhaps be interpreted as a trans- verse Segmentation of a longitudinally split spireme into half the somatic number, or as telosynapsis. But whatever the mode of synapsis, due to the subsequent history of the chromatic bodies (chromosomes?), it would still be impossible to make any definite Statement respecting the Order and significance of the maturation divisions in Cumingia. All that can be said is that the material from which the chromosomes will be formed has now appeared scattered through the germinal vesicle in the shape of chromatic masses fre- qnently seen in pairs. Daring subsequent early stages these bodies become aggregated into a larger mass (Figs. 4, 5 and 6) having the appearance of a closely-wound spireme. Sometimes this mass appears granulär presenting an arrangement of the prematuration chromosomes somewhat as described by Conklix ('02) for Crepidula and for Aste- rias forbesii by myself (’08), a condition which probably iudicates the beginning of the Separation of the definitive chromosomes (or a failure of dose union) in preparation for the transit to the spindle. Between the stages represented by Figs. 3 and 5 the cytoplasm passes from a pale reticular appearance through a stage in which it shows great affinity for basic dyes and has a granulo-alveolar structure to one in which it is again pale and alveolar but contains yolk-spherules which persist more or less abundantly to the time of the formation of the first polar spindle. At the culmination of the growth period the egg has enlarged about 1,500 volumes. Typically the large spherical deeply-staining nucleolus is situated dose to the nuclear membrane and at a point near the periphery of the egg. Between the nucleolus and the nuclear wall the chromosome-mass takes a position frequently in contact with the nucleolus. The first maturation mitosis is initiated by the appea- rance of an aster in the cytoplasm dose to that point of the nuclear wall next to the chromosome-mass. The single centrosome of the aster divides to form the amphiaster the two poles of which diverge almost to opposite poles of the nucleus. Meanwhile the nuclear wall 16* 246 H. E. Jordan has ruptured, the astral rays extend into the cbromosome-mass, and the latter breaks up into cbromosomes wbicb as paired rods and ring- sbaped bodies become arranged upon tbe spindle. Tbe proof tbat tbe mass actually contribntes tbe cbromosomes is 1. it can be seen to break up into chromosome-like bodies wbicb pass into tbe spindle (Fig. 7); 2. as a small remnant (representing several cbromosomes) it is frequently found on tbe spindle togetber witb definitive ring-sbaped cbromosomes (Figs. 8 and 9); 3. it can never be found after tbe propbase (Fig. 10). Figure 10 represents tbe Stage to wbicb maturation proceeds in tbe ovaty. A pause tben ensues until spawning and fertilization. Tbe later stages including tbe first cleavage are passed tbrougb within an hour after fertilization. Tbe nucleolus begins to disappear wben tbe cbromosomes pass into tbe spindle. Düring later propbase and tbe metapbase stages it becomes a pale irregulär body witb cbromatic sbell (Fig. 10) and by telopbase it bas become completely resorbed by tbe cytoplasm. Its close relation to tbe cbromosome-mass, tbe loss of its cbromatin content, its gradual disappearance during metakinesis, and the slight increase in size of tbe cbromosomes as they enter tbe spindle and for a brief space thereafter indicate a nutritive function i. e. the nucleolus appears to be a storehouse for chromatin wbicb is contri- buted in part to tbe cbromosomes and in part to tbe nuclear reti- culum. The latter as a „residual substance’’ can be recognized as late as tbe auapbase wben it becomes indistinguisbable from the gene- ral c}'toplasm, and the plastin remnant of tbe original cbromatic nuc- leolus also disappears. The enlarged cbromosomes of the metapbase stage of the first maturation spindle are ver}' cbromatic variously-sbaped structures; bipartite rods, crosses, rings, and elongated rods witb terminal knobs and median loop or swelling are seen (Figs. 10, 11, 12 and 14). The reduced number of cbromosomes is 18 (Figs. 11 and 13). The general shape of the cbromosomes is similar to tbat in Zirplmea and Thallasema. The cross-forms indicate a double division. Bnt since tbe mode of synapsis could not be definitely determined it is quite gratuitous to speculate as to wbicb is equational and wbicb is reductional. Figure 15 illustrates a later anapbass stage; figure 17a sbows an oblique cross section of tbe eighteen cbromosomes of the distal pole of this stage; and Fig. 17 b, sbows a similar stage of the second maturation mitosis. In the early anaphase stages tbere are 18 pairs of cbromo- A cytological study of the egg of Cumingia with special reference etc. 247 somes, the result of a transvers Splitting of halves of the original bi- valent chromosomes. The memhers of these pairs are simply separated in the second mitosis. Figures 18 and 19 illustrate the formation of the first polar hody and the second polar spindle. Suhsequent stages of the second maturation phase are shown in figures 20 to 25. The important fact up to this point as far as the chromosomes are concerned is, that, excepting in the heteroptypic mitosis, the chromosomes have always had a short rod-like shape. Following the late telophase stage (Fig. 25) when the chromosomes of the central pole are still rod-shaped and appear enclosed by a delicate membrane, a stage ensues where the chromosomes have given origin to a number of small vesicles with metachromatic reticulum (Fig. 26). These several vesicles (one for each chromosome?) subsequently coalesce to form two larger vesicles with chromatic reticulum (Fig. 27) and these ultimately fuse to form the definitive female pronucleus. Thus far then the individuality of the chromosomes has heen several times lost: 1) in the young primary oöcyte; 2) in the chro- mosome-mass of the growing period; 3) in the female pronucleus. There is here apparently no persistent identity of the chromosomes as such as described for Zirphaea and Thallasema^ i. e. as masses of chromatic material retaining an individuality. The chromosomes cannot be followed through these stages (not truly "resting stages”, the nuclei are evidently very active) when the chromatin has largely disappeared or is unstainable, and a nuclear reticulum has formed. One of the main points upon which the hypothesis of the individuality of the chromosomes rests receives no Support from Cumingia. Indeed the evidence here, as in the majority of cases reported, is against the hypothesis. The cell of Ascaris as described by Boveri (’09) still remains an isolated case in this respect. And even here one may justly have his doubts in spite of the renewed study of Boxne- viE (’08) of this cell, and her attempt to extend the hypothesis to include Allium and Amphiuma. 0. Hertwig’s position, consistently held since 1890, that it is impossible to follow an individual chro- mosome (idiochromosomes of course now excepted) through the resting stage of the nucleus, still seems best supported by cytological facts. The results of Moexkhaus (’04) obtained by Crossing Fundulus with Menidia are at present unique and furnish the best Support of this theory to the extent that it demonstrates some sort of a genetic continuity of the chromosomes; as does also the work of Bonxevie. 248 H. E. Jordau Indeed tbis seems all tbat some cytologists (Wilson [’09] and others) Claim for tbis bypotbesis; i. e. tbat cbromosomes like to tbose tbat disappear during tbe formation of a resting nucleus reappears at tbe next mitosis identical in number, form, relative size and arrangement. Tbe important evidence furnisbed by Cumingia is negative to tbe bypotbesis even in tbis form, except in respect to tbe number of tbe cbromosomes. As tbe male and female pronuclei approacb each other, tbe nuclear reticulum becomes more and more cbromatic (Figs. 28 and 29). From tbis reticulum cbromosomes condense in tbe sbape of long tbreads (Fig. 30) wbich enter tbe first cleavage spindle as elongate variously-curved rods witb terminal swellings (Figs. 31 and 32). Tbus tbe form and size of tbe cbromosomes wbicb emerge from tbe Segmentation nucleus is by no means tbe same as tbat of tbe cbromosomes tbat entered iuto it. Xor do tbey take on tbe cbaracteristic sbort rod-sbape at any pbase of tbe first cleavage mitosis. It is only during tbe later cleavage stages (Figs. 33 and 34) tbat tbey again assume tbe sbape cbaracteristic for Cumingia. Tbere is of course some influeuce wbicb keeps tbe specific number constant. But as simple masses of cbromatin, cbromosomes cbange tbeir form and size and entirely disappear as such during certain phases of cell activity. Cbromosomes are essentially and fundamentally something eise than mere chromatin (and linin ground substance) Chromatin tbey take on and give off like a garment. The "chromatin” both of tbe nucleolus and tbe cbromosomes may be of tbe nature of food material to be utilized by tbe fundamental elements ("centers of chromosomal activity” — B. M. Davis [’Oö], enzymes or bormones) tbat persist tbrough tbose stages when tbe morpbological entities have disappeared. Tbe argument sometimes advanced tbat tbe cbromosomes may simply cbange tbeir cbemical Constitution bas slight bearing in tbis connection, for if tbey still retained tbeir original form during tbe resting stage tbey ought to appear wben acid or neutral dyes are employed. Tbis is not tbe case. Tbere are stages wben tbe cbromosomes as distinet bodies seem to bave really disappeared and what remains is simply tbe possibility (whatever tbis may mean in ultimate terms) to reform tbe specific number of cbromosomes. Wilson (’09) belps us to picture tbe matter tbus: "We migbt, for instance, assume tbat tbe cbromo- somes are magazines of different substances (e. g. enzymes or tbe like) tbat differ more or less in different cbromosomes, tbat are more or less diffused tbrough tbe nucleus in its vegitative pbase, but are A cytological study of the egg of Cumingia with special reference etc. 249 again segregated out in the original manner when the chromosomes reform”. The point seems to he justly urged by Foote and Strobell ’09) that both the chromosomes and centrosome are rather the effect of cell activity than its cause. The Centrosome. The history of the centrosome in Cumingia is likewise ad- verse to the hypothesis of its genetic continuity. The primary aster consists of a distinct small deep-staining focal granule (centrosome), surrounded by a homogeneous pale centrosphere bounded by a "micro- some circle” and an outlying astrosphere. The centrosome then di- vides and an amphiaster is formed (Fig.7). As the amphiaster grows the centrosomes enlarge until the condition is attained illustrated in Fig. 10. The centrosomes are at first spherical but as the anaphase ensues they become irregulär (Fig. 11) and soon fragment and dis- appear (Fig. 12 and 14). Subsequently there is present only a centro- ephere through which are scattered pale-staining granules. This con- dition is somewhat similar to that described by Wilson (’06) for Toxopneustes where a "pluri-corpuscular centrum” is formed at this Stage. LiLLis’s (’Ol) findings in Unio are also similar though he re- ports here the continued presence of a small variable number of chro- matic granules. In Cumingia the original centrosomes completely disappear; nor are the products of their disintegration to be recognized in the finely granulär centrosphere of subsequent stages; nor is a centrosome again discernable nntil later cleavage stages (Fig. 33) when it reappears as a rather pale single central granule of the aster. The centrosome seems to have arisen de novo in the cytoplasm at the beginning of the maturation phase, as also the entire aster. One can of course not prove that it did not persist from the last oögonial mitosis all through the growth period but it is certainly unrecognizable until made conspicuous by astral rays. Again at fertilization the centro- some seems to arise de novo. Hundreds of spermatozoa and early male pronuclei have been studied at various stages (Figs. 16 and 22) but no aster or centrosome could ever be seen in relation to it. It is only after the definitive male pronucleus is formed (Fig. 27) that an amphiaster can be seen preceding the nucleus somewhat as Lillie (’Ol) describes for Z7mb, and lying for a while separating the male and female pronuclei by the distance of its long axis. Seither here 250 H. E. Jordan nor later can centrosomes be demonstrated. The centrosome itself seems then to represent simply a transient metabolic phase of karyo- kinetic activity. And the aster itself, contrary to Geifpin’s State- ment for Zirphaea^ seems to be the eflfect rather than the cause of cell activity. Cumingia differs also in another respect from Zirphaea as des- cribed by Griffin. In Zirphaea the aster of the central pole of the second polar spindle is described as persisting in relation to the fe- male pronuclens ; while another appears in relation to the male pro- nncleus. Griefin seemed nndecided as to the origin of the cleavage aster. In Cumingia no aster remains in Connection with the female pronuclens. Nor is one seen in connection with the male pronuclens. At the proper time the amphiaster simply seems suddenly to appear and to be about as intimately related to one pronuclens as to the other. Another interesting point is the absence of nucleoli in the pro- nuclei. In this respect Cumingia differs sharply from some of the echinoderms. Nor do nucleoli appear even in the later cells of the blastula. Mitosis seems to proceed too rapidly for the formation of these structures. The evidence from a study of the egg of Cumingia indicates with especial clearness that the egg-cell as a whole is the "unit” and the "dynamic center”, and that the various strnctural featnres, nucleolus, chromosomes and centrosomes are simply the effect or transient morphologic expressions of underlying vital activities. Bibliography, Bonnevie, K. ’08. Chromosomenstudien. I. Arch. f. Zellf. Bd. 1. Heft 2 and 3. Boveri, Th. '90. Zellenstudien. UI. Über das Verhalten der chromatischen Kern- substanz bei der Bildung der Richtungskörper und bei der Befruch- tung. Jena 1890. CoNKLix, E. G. ’02. Karyokinesis and cytokinesis in the maturation, fertili- zation and cleavage of Crepidula. Journ. Acad. Rat. Sei. Phila. 12:1. Davis, B. M. ’05. Studies on the plant cell. Am. Nat. Vol. 39. Foot, K. and Ströbele, E. C. ’09. The Nucleoli in the Spermatocytes and Germinal Vesicles of Euchistus variolarius. Biol. Bull. Vol. XVI. No. 5. Goldschjiidt, R. 08. Ist eine parallele Chromosomenkonjugation bewiesen? Arch. f. Zellf. Bd. 1. Heft 4. Griffin, B. B. Studies on the maturation, fertllization, and cleavage of Thalas- sema and Zirphaea. Vol. XV. 1898. A cytological study of the egg of Cumingia wlth special reference etc. 251 Jordan, H. E. ’08. The relation of the Nucleolus to the Chromosomes in the primary oöcyte of Asterias forbesii. Papers from the marine Biologi- cal Station at Tortugas. Pub. Carnegie Inst. No. 102. Lillie, F. R. ’Ol. The Organization of the Egg of Unio, based on a study of its maturation, fertilization and cleavage. Journ. Morph. Vol. XVII. Meves, Fr. '08. Es gibt keine parallele Konjugation der Chromosomen. Arch. f. Zellf. Bd. 1. Heft 4. Moenkhaus, W. S. '04. The Development of the Hybrids between Fundulus heteroclitus and Menidia notata, etc. Am. Journ. Anat. III. Schreiner, A. and K. E. '07. Neue Studien über die Chromatinreifung der Geschlechtszellen. III. Die Reifung der männlichen Geschlechts- zellen von Salamandra maculosa (Lour.), Spimax niger (Bonap.) und Myxine glutinosa (L.) Arch. de Biol. T. XXII. Wilson, E. B. '06. The cell in development and inheritance. New York. — ’09. The Chromosomes of Metapodins, a contribution to the hypothesis of the genetic continuity of chromosomes. Journ. exp. Zool. Vol. VI. No. 2. Explanation of Plates. (Original maginification of all drawings was 1,750 dia. This was reduced Vs reproduction.) Plate XVI. Fig. 1. Primary oöcyte at beginning of growth period. Fig. 2. Later stage showing the presence of chromatic masses in the pale nncleus. Fig. 3. Still later stage; nuclear reticulum achromatic; nucleolus and chro- matic masses show great afönity for hematoxylin; cytoplasm pale-staining. Fig. 4. Snbsequent stage in which the cytoplasm has become basophile in staining reaction and the chromosomes have become massed into a single group or closely-wound spireme. Fig. 5. Oöcyte near culmination of growth period showing a compact chromosome-mass characteristically dose to the nuclear w'all. Cytoplasm again pale-staining (contains numerous yolk-sphernles). Nuclear reticulum pale and nonchromatic. Fig. 6. Typical full-grown oöcyte, showing reticular chromosome-mass dose to nuclear wall and to nucleolus. Fig. 7. Stage showing the disentanglement of the chromosome-mass and passage of the chromosomes into the spindle. Chromosomes are shown detach- ing themselves from the residual portion of the original chromosome-mass. Fig. 8. Later stage in the formation of the first maturation spindle ; chro- mosomes are small rings; remnant of original chromosome-mass seen on spindle; residual substance of nncleus indicated on right. Fig. 9. Slightly earlier prophase of first maturation mitosis showing typical character of chromosomes (irregulär chromatic masses), nuclear reticulum (close- meshed and chromatic) and nucleolus at this stage. Remnant of chromosome- mass shown below the spindle at point of intersection of astral rays. 252 H. E. Jordan Fig. 10. Metaphase of the first maturation mitosis. This is the stage at- tained by the ovarian egg just prior to spawning and fertilization. The centro- some is large, spherical and very chromatic. It is surrounded by a homogeneous centrosphere bounded by a granulär layer ("microsome circle”) in which the astral rays appear to end. The nucleolus persists as an irregulär pale-staining mass with a ragged chromatic shell. The chromosomes are large, very chro- matic and mostly of variously modified cross-shapes (tetrads . The bivalent chromosomes appearing as paired rods bare not yet become definitely orieuted with respect to the spindle fibers. Their final position will be transverse to the fibers, and, becoiuing medially or sub-medially attached to the latter, will be drawn toward the opposite poles giving rise to typical cross-forms. Fig. 11. Median longitudinal section of similar stage showing a portion of all of the 18 bivalent (reduced n ^".ber) chromosomes. Plate XVII. Fig. 12. Metaphase spindle of ovarian egg showing chromosomes at several stages of division and the centrosome in process of fragmentation. Fig. 13. Equatorial plates of chromosomes of first maturation spindle. The reduced number of chromosomes is 18. Fig. 14. Stage immedietcly after spawning and fertilization. Most of the chromosomes are at early anaphase of the first (eqnation?) division. A few of the chromosomes are still at prophase. The single chromatic centrosomes have disappeared, and the centrosphere has become finely granulär. Fig. 15. Late anaphase of first maturation mitosis. Chromosomes appear as paired rods or loops representing probably transversely split univalent chro- mosomes. , Fig. 16. Egg at telophase of first mitosis. Three spermatozoa at different stages of metamorphosls into male pronuclei are shown. Fig. 17. a) Polar view of chromosomes at anaphase of first maturation division. bl Of second maturation division. Number of chromosomes is 18. Figs. 18, 19, 20 & 21. Stages iu the formation of the first polar body and the second maturation spindle; no centrosomes can be demonstrated. Fig. 22. Stage in the rotation of the second spindle from tangential to radial position. Chromosomes of first polar body are fusing. Later stage in formation of male pronucleus also shown. The polar body is flattened and rests in a concavity on the surface of the egg. Plate XVin. Figs. 23, 24 & 25. Successive stages in the formation of the second polar body. The chromosomes, resulting from a Segmentation of the V-or U-shaped chromosomes of the anaphase of the first mitosis at the apex, are simply drawn apart during the second maturation mitosis. Fig. 26. Mature ovum showing both polar bodies and early phase in for- mation of female pronucleus from a mass of small vesicles. Subsequently, the latter coalesce to form two larger vesicles (Fig. 27) which ultimately unite to form the definitive pronucleus. All indications of asters have disappeared. Figs. 27, 28 & 29. Stages iu the formation of the first cleavage spindle. The asters lack a centrosome and the pronuclei a nucleolus. A cytological study of the egg of Cumingia with special reference etc. 253 Figs. 30 & 31. Later prophase and early metaphase stages of the first cleavage spindle, showing respectively the origin of the chromosomes from the nuclear reticulum, and the definitive chromosomes of the first cleavage charac- terized by their long irregulär thread-like form and knobbed ends. Fig. 32. Several typical chromosomes from the equatorial plate of the first Segmentation spindle. Fig. 33. Blastnla stage, showing Segmentation spindle at metaphase. A centrosome in the shape of a single slightly chromatic grannle has reappeared. Fig. 34. Equatorial plate of chromosomes of blastnla stage to show their short rod-shaped character in the later cleavage mitoses. Zur Frage eines Makronucleus der Pflanzenzelle. Von M. Y. Derschau. Mit 8 Teitfiguren. Einleitung. Die physiologischen Funktionen des tierischen Zellenkerns sind im Laufe einer Reihe von Jahren in üheraus sorgfältiger Weise seitens der zoologischen Forscher studiert worden. Die bis heute gewonnenen Resultate führten zu der Annahme, daß der Protozoen- wie Metazoenkern im physiologischen Sinne doppelwertig sei. Diese Doppelwertigkeit trat in lebhaft funktionierenden Zellen zutage, in- dem eine Trennung der chromatischen Bestandteile des Kerns statt- fand. Ein Teil des Chromatins wanderte in das umgebende Cyto- plasma aus. Mit Recht schloß man aus diesem Phänomen, daß der jeweiligen Kernfuuktion bestimmte materielle Grundlagen des Nucleus entsprechen müssen. Aus dem weiteren Verhalten dieses ausgetretenen Chromatins folgerte man auf trophische Funktionen und nannte es Trophochromatin, Makronucleus, Chromidialapparat, im Gegensätze zum Idiochromatin, das im Kern zurückblieb. Das Idiochromatin, welches für das wesentliche Vererbungssubstrat gehalten wird, ver- einigt sich mit eintretender, sogenannter Kernruhe wieder mit dem Trophochromatin. Damit sei in kürzesten Zügen die physiologische Doppelwertigkeit des tierischen Zellkerns skizziert. Zur Frage eines Makronucleus der Pflanzenzelle. 255 Die Bedeutung des Chromidialapparates wurde schon vor einigen Jahren von Goldschmidt i), Popoff^), Meves^), Smirnow^) hervor- gehoben und von andern Forschern weiter bestätigt und ausgebaut. Die mir über diesen Gegenstand bekannte zoologische Literatur habe ich unten angeführt, da ein detailliertes Eingehen auf dieselbe mich an dieser Stelle zuweit führen würde. Angesichts dieser Tatsachen erhebt sich naturgemäß die Frage, ob wir es in der aktivierten Pflanzenzelle auch mit einer gleich- wertigen physiologischen Doppelwertigkeit des Kerns zu tun haben. Tritt auch hier ein Chromidialapparat, ein Makronucleus in die Er- scheinung ? Dieser Frage ist meines Dafürhaltens nach in der Botanik bis jetzt eine ziemliche Zurückhaltung entgegengebracht worden. Hin- sichtlich des Austrittes von Chromatin finden sich allerdings zer- streut in der Literatur verschiedene Angaben vor, ohne jedoch die prinzipielle Bedeutung dieser Erscheinung näher zu berühren s). Doch glaube ich, daß das Vorhandensein eines Makronucleus auch in der Pflanzenzelle eine allgemeinere Erscheinung sein dürfte. Mehrjährige Studien 6) in dieser Richtung führten mich zu folgender heutiger Auf- fassung: Man kann die Tätigkeit des pflanzlichen Chromidialapparates b >Der Chromidialapparat lebhaft funktionierender Gewebezellen«. Histol. Unters, an Nematoden. II. Zoolog. Jahrb. Abt. f. Anat. u. Ontog. der Tiere. Bd. XXL 1. 1904. -) Goldschmidt und Popoff. »Die Karyokinese der Protozoen und der Chromidialapparat der Protozoen- und Metazoenzelle. Arch. f. Protistenkunde. Bd. VIII. 1907, 3) Mewes. »Die Chondriosomen«. Arch. f. mikrosk. Anat. Bd. 72. 1908. *j Smirnow, A. E. V. Über die Mitochondrien und den GoLOischen Bil- dungen analoge Strukturen in einigen Zellen von Hyaxinthus orientalis. Anat. Hefte. I. Abt. XXXVI. 1907. Moroff, Th. Die bei den Cephalopoden vor- kommenden Aggregata-Ari^n usw. Abdr. Archiv f. Protistenkunde. Bd. XI. 1908. Moroff, Th. und Stiasny, G. Über den Bau und die Fortpflanzung von Acan- thometra. Mitteil. k. k. Zool. Station Triest. 1908. 3) Schniewind-Thies. Beiträge zur Kenntnis der Septalnectarien. Jena 1897. Mewes. »Über das Vorhandensein von Mitochondrien bzw. Chondromiten im Pflanzenreiche. Ber. d. Deutsch, botan. Ges. Bd. XXII. 1904. Tischler, »Über die Entwicklung des Pollens und der Tapetenzellen bei Ribeshybriden«. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XLII. 4. 1906. Chamberlain, The ovnle and female gametophyte of Dioon. Bot. Gaz. 42. p. 321. ®) V. Derschau, Wanderung nucleolarer Substanz während der Karyokinese und in lokal sich verdickenden Zellen. Ber. d. Deutsch, bot. Ges. Bd. XXII. Heft 8. 1904. — Über Analogien pflanzl. u. tier. Zellstrukturen. Beih. bot. Centralbl. Bd. XXII. 1907. — Beiträge zur pflanzl. Mitose, Centren, Blepharo- plasten«. Jahrb. f. wiss. Bot. XLVI. 1. 1908. 256 M. V. Derschau als eine formative und eine mehr trophisch wirksame be- zeichnen. Erstere kommt z. B. beim Aufbau des Spindelapparates und der Membranbildung zum Ausdruck. Es findet daselbst, wie ich an verschiedenen Stellen dargelegt habe, eine Umwandlung des ausgetretenen Chromatins in sogenannte kinoplasmatische Fasern statt, mit Rückbildung dieser Fasern wieder in Chromatin, wenn der Kern sich anschickt, in die »Ruhe« zurückzukehren. Formativ und trophisch wirkend kann man die Tätigkeit des Chromatins bei der Anlage von Zellmembranen nennen. Mehr trophischer Art war das Verhalten von austretendem Chromatin in Blattepidermis- zellen von Berberis vulgaris. Durch feine Fäden waren die Chro- matinprotuberanzen noch mit dem Kern verbunden und begannen zum Teil in ihrer Peripherie schwach zu ergrünen. Danach bin ich geneigt anzunehmen, daß die Chloroplasten dem Kern entstammen und chromidiale Substanz die Grundlage derselben darstellt. Auch Schiller 1) neigt ebenfalls der Ansicht zu, daß die pflanzliche Zelle als zweikernig aufzufassen sei, und nimmt an, daß die Chromato- phoren einem Makronucleus entsprächen. Zu den Bestandteilen des Makronucleus in der pflanzlichen Zelle rechne ich auch die extra- nuclearen Nucleolen. Nach meiner Überzeugung müssen die Pyrenoide bei den Chloro- phyceen ebenfalls als Bestandteile des Makronucleus aufgefaßt werden. Im weiteren Verlaufe dieser Ausführungen werde ich auf die lokalen Beziehungen zwischen Kern und Pyrenoiden sowie auf das weitere Verhalten letzterer in der Algenzelle zu sprechen kommen. Zunächst halte ich es jedoch für wesentlich, auf die ältere und jüngere Literatur hinzuweisen, welche auf einen engeren organischen Zu- sammenhang zwischen Kern und Chromatophoren bei den Algen hin- deutet. Literatur. Wenngleich die älteren Autoren die Chromatophoren, Leuco- plasten usw. als Gebilde auffaßten, die im Plasma durch Teilung ihresgleichen entstanden seien, so findet man doch vielfach An- deutungen, welche die engen Beziehungen zwischen Kern und Chro- matophoren in ein helles Licht rücken. So bemerkt Schmitz 2), daß 1) Über die Entstehung der Plastiden aus dem Zellkern. Vorläuf. Mitt. k. k. Zool. Station. Triest. Österr. bot. Zeitschrift. 1909. Nr. 3. 2) Die Chromatophoren der Algen. Verhandl. d. naturhistor. Ver. d. preuß. Rheinlande. 1883. Zur Frage eiues Makronucleus der Pflanzenzelle. 257 bei der großeu Mehrzahl der Algen die Chromatophoren in der Zelle relativ festlägen. In den Algenzellen, wo dieselben eine regelmäßige Anordnung hätten, verhielten sich analog auch die Zellkerne. Schmitz schloß hieraus auf Beziehungen zwischen Chromatophoren und Zell- kernen. An andrer Stelle heißt es: »In Algenzelleu mit einem ein- zigen Chromatophor liegt der Zellkern nicht selten in bestimmter konstanter Entfernung zu demselben, oder es verteilen sich hei An- wesenheit zahlreicher Zellkerne dieselben in regelmäßiger Weise auf der Innenseite der Chromatophorenschicht.« Letzteres ist besonders bei Vancheria sehr schön zu verfolgen. — »Auch läßt sich bei einem Vergleiche der verschiedenartigen Einzelfälle nicht verkennen, daß vielfach eine gewisse Abhängigkeit zwischen beiderlei Or- ganen vorhanden ist, insofern der Zellkern in seiner Stellung innerhalb der Zelle deutlich durch die Anordnung der Chromatophoren bestimmt wird«. (Von mir gesperrt.) Eine Ausnahme führt Schmitz S. 24 an, wo z. B. in den Characeenzellen von einer solehen Beziehung beiderlei Organe nichts zu bemerken sei. Dies scheint aber jedenfalls eine Ausnahme zu sein. Auch ScHiMPER 1), der hinsichtlich der Herkunft der Chloroplasten auf dem- selben Standpunkt steht wie Schmitz, fand doch in den ziemlich hellen Vegetationspunkten von Tropaeolum majus dem Zellkern auf- liegende Leucoplastiden. Bei der Keimung von Phaseolus sah Schimper Aleuronkörner dem Kern aufliegend und später ergrünen. (Von mir gesperrt.) Sogenannte funktionslose Leucoplastiden in den Wurzeln von Dahlia beobachtete Schimper um den Zellkern gehäuft. Trotz aller dieser Daten, welche die Abstammung der Chromatophoren vom Kern sehr wahrscheinlich machten, hielten beide Autoren erstere doch für Plasmagebilde, die durch Teilung aus ihresgleichen hervor- gingen. Auf Grund anatomischer Befunde nimmt Schmitz sogar an, daß die Grundsubstanz der Chromatophoren der Substanz des Plasmas sehr nahestehe 2). OvERTOX^) bemerkt bzgl. der Abstammung der Chromatophoren, daß Schmitz sie mit den Kucleolen verglich und auf Grund ihres Verhaltens Farbstoffen gegenüber, nicht abgeneigt war, ihnen die- selbe ch emische Zusammensetzung wie den chromatischen 1) Über die Entwicklung der Chlorophyllkörner und Farbkörper. Bot. Ztg. 1883. 2) 1. c. S. 33. 3) Beiträge zur Kenntnis der Gattung Volvox. Bot. Centralbl. Bd. XXXIX. X. 1889. S. 148. 258 M. V. Derschau Bestandteilen des K erns zuznschreiben. (Von mir gesperrt). Aut einen direkten organischen Zusammenhang zwischen Zellkern und Chromatophoren weisen die Angaben Haberlaxdts hin, indem bei plasmolysierten Laubblättern von Funaria hygrometria nur die kern- haltigen Teilstücke derselben fähig sind, in den Pyrenoiden Stärke zu erzeugen. Ferner ist dem Autor die Beobachüing Prixgsheims von Wichtigkeit, daß die bei Spirogyra vom Zellkern ausgehenden Plasmafäden bis an die Amylumherde der Chlorophyllbänder reichen. Den Zusammenhang von Zellkern und Chromatophoren bzw. Chloroplasten mittels der sogenannten kinoplasmatischen Verbindungs- fäden wies für die höheren Pflanzen Lidforss^) nach. Dieser Autor hält die verbindenden Fäden teils für Ausläufer der Kernmembran, teils für direkte Kernfortsätze und stellt sie den von Miehe bei Hyaxinthus beobachteten Aufhängefäden des Kenis homolog. Hinsichtlich der stärkehaltigen Speichergewebe von Rhi- zomen und Zwiebeln fand Lidforss, daß die von Leucoplasten um- gebenen Stärkekörner durch analoge, von der Kernmembran aus- gehende Fäden oder durch direkte Kernfortsätze mit dem Zellkern verbunden wareu^). Diejenigen Stärkekörner, welche nicht in direktem Zusammenhänge mit dem Kern standen, kommunizierten vielfach unter sich durch Kinoplasmafäden. Eigene Untersuchungen. Die LiDFORSSschen Beobachtungen regten mich zu einem ver- gleichenden Studium der lokalen Verhältnisse zwischen Zellkern und Pyrenoid bei den grünen Algen an und möchte ich nicht verfehlen, zu bemerken, daß im Laufe des vorigen Jahres bereits Herr Privat- dozent Dr. R. Goldscmidt-Mü neben mich auf eventuelle Beziehungen des Zellkerns zu den Pyrenoiden aufmerksam machte, die unter Um- ständen von Bedeutung für die von ihm vertretene Theorie des Chro- midialapparates werden könnten. Die Jahreszeit, in welcher diese Beobachtungen hegannnen, war für das Studium der Algen so ungünstig wie nur möglich. Es stand 1) Über die Beziehungen zwischen Funktion und Lage des Zellkerns bei den Pflanzen. Jena 1887. S. 120. 2) Über kinoplasmatische Verbindungsfäden zwischen Zellkern und Chro- matophoren. Univ. Arsskr. Lund. N. F. IV. 2. 1908. 3; 1. c. S. 31. Zur Frage eines Makronucleus der Pflanzenzelle. 259 mir im verflossenen Winter nur Confcrvenmaterial zu Gebote, welches zwar fließenden Brunnen entnommen, doch derartig mit parasitieren- den Algen besetzt war, daß direkte Beobachtungen an diesem nicht vorgenommen werden konnten. Ich suchte daher neue Pflänzchen zu bekommen. Bei einer ziemlich konstanten Temperatur von etwa 15° R produzierte das Muttermaterial in verdünnter Kxopscher Nähr- lösung nach etwa 3 Tagen Gameten. In weiteren 24 Stunden war die übliche Copulation zum größten Teile vollzogen. Aus den Zygoten entwickelten sich etwa 5—6 Tage später junge Conferveu- pflänzchen von ca. 4 — 5 Zellen, mit der wurzelartigen Fußzelle auf. dem auskrystallisiertem Nährsubstrat haftend. Die Entwicklung der submers wachsenden Pflänzchen vollzog sich schneller, und ebenfalls die Chlorophyllbildung, als bei den am Rande des Flüssigkeitsspiegels haftenden. Aber gerade wegen der langsameren Chlorophyllbildung eigneten sie sich zum Studium. Später standen mir noch Spirogyra stictica, Scemdesmus caudatus , Oedogonium tumiduhim, Zggnema steUmwn, Cladophora, Vaucheria repens usw. zur Verfügung. Leider konnte ich von Spirogym inajuscula kein Material erlangen. Herr Dr. J. ScHiLLEU-Triest hatte die Liebenswürdigkeit, mir vorzüglich fixiertes Algenmaterial zur Verfügung zu stellen, weshalb ich ihm an dieser Stelle meinen verbindlichsten Dank ausdrücke. Fixiert wurde hauptsächlich mit Jodwasser, 2 prozentiger Osmiumsäure und Iridiumchloridessigsäure, letztere in den von mir des öfteren an- gegebenen Verhältnissen. In der Osmiumsäure blieben die Objekte etwa 10 Sekunden. 2 prozentige Osmiumsäuredämpfe erforderten zur gründlichen Fixierung der Algen weit längere Zeit als die von Lidforss für die höheren Pflanzen angegebene. Mit Vorliebe be- nutzte ich zur Fixierung mit gleichzeitiger Färbung das schon von Palla*) mit gutem Erfolg angewandte Jodwasser-Eosinverfahren. Natürlich wurde auch Eiseuhämatoxylin benutzt, letzteres besonders bei kleinkernigen Algen, wie z. B. Vaiicherüi. Nach Einwirkung von etwa 10 Minuten wurde das Jod aus- gewaschen, so daß nur noch die Eosinfäibung blieb. Steter Zusatz von schwachem Eosinwasser hielt für die Dauer der Beobachtung die Färbung konstant. Man erhält auf diese Weise recht scharf umrissene Strukturbilder. Besonders eignet diese Methode sich für großkernige Cblorophyceen. Bei Arten mit vielen kleinen Kernen, ') Über ein neues Organ der Konjngatenzelle. Ber. d. Deutsch, bot. Ges. 1894. ArcUv f Zellforschung. IV. 17 260 M. V. D erschau wie bei Vaucheria^ bleibt nur die Eisenbämatoxylinfärbung ein- wandfrei. Auch gelangen Beobachtungen intra vitam ganz gut an Ga- meten, die zur Bube gelangt waren, als auch an jungen, etwa 3 — 4 Tage alten Pflänzchen von Conferven. Es ließ sich das den Kern verlassende Chromatin bei der Neubildung von Pyrenoid und Fig. 1. Fig. 2. (?A/> P. Stigma. Cbloroplast insofern ganz gut verfolgen, als die Entwicklung außer- halb des Kerns noch durch feine Fädclien mit demselben verbundene Chroinatiusubstauz in verschiedener Größe zeigte (Fig. 1). Die Cbloro- plasten und Pyreuoide {Chi, P) nehmen, sobald sie ins Plasma ge- laugt sind, an Größe zu. In Fig. 2 ist eine Zygote wiedergegebeu, welche an Cbloroplasten und Pyre- noiden beträchtliches Wachstum erkennen läßt. Die Cbloroplasten sind bereits wandständig. Das Pyrenoid des einen Cbloroplasten läßt noch den organischen Zu- sammenhang erkennen. Fig. 3 zeigt die Zelle einer jungen Conferve. Die Chloro- plasten liegen mit ihren Pyrenoi- den der Zellwand bereits fest an. Von dem an Cytoplasmafäden sus- pendierten Kern strahlen außerdem Kerufortsätze nach den Rändern des Chloroplasteu aus, daselbst Körn- chen absetzend, welche bei Eisenbämatoxylinfärbung Chromatinreak- tion zeigen. Diese Kernfortsätze sind als Transportwege der chroma- tischen Substanz nach den Cbloroplasten hin aufzufasseu. Fig. 4 gibt zwei Kerufortsätze wieder, au deren Berührungspunkten mit den Zur Frage eines Makronucleus der Pflanzenzelle. 261 wandstcändigen Cbloroplasteu bereits neue Pyrenoide zur Entwicklung kommen. Die das Pyrenoid umgebende Zone plattet sich schon etwas ab und wird nach und nach zum Chloroplast. In Fig. 5 sind zwei Austritte von Chromatin in das Plasma wiedergegeben. Die Fig- 1 — ^ sind intra vitam beobachtet, 3 — 5 nach Fixierung und Färbung mit Jodwasser- Eosin. Bei allen Funk- Fig. 4. tionen zeigten Zellkern, Pyrenoid, Kernfortsatz ur. eh/, t p. dieselbe Färbung. Selbst wenn man annehmen wollte, die Verbindung zwischen Kern u. Chloro- plast. bzw. Pyrenoid sei nachträglich entstanden, so spricht doch die einer Reaktion gleichkommende Färbung mit Eisenhämatoxylin für deren Abstammung vom Kern, ganz abgesehen von dem in Fig. 5 wi eder- gegebenen Entwicklungsbeginn der chromatischen Protuberanzeii. In älteren Algenzellen findet ebenfalls ein beständiger Ersatz von Pyrenoiden seitens des Kerns sowohl als von den Pyrenoiden selbst statt. Fig. 6 zeigt eine ältere Zelle eines Spirogym aUctica- Fadens. Der Kern [n] ist mit den älteren Pyrenoiden durch einen Kernfortsatz verbunden. Zwischen den nach allen Richtungen aus- strahlenden Pyrenoidfortsätzen ist die Stärke eingelagert. Stellt man das Mikroskop nach und nach in verschiedene optische Ebenen ein, so erscheint der Stärkering völlig zerklüftet. Man kann sich hierbei des Vergleiches mit einer Foraminifere nicht enthalten , die ihre Pseudopodien nach allen Dimensionen durch den Kalkpanzer aus- strahlt. 17* 262 M. V. Derschau Fig. 7 zeigt die Strukturverhältnisse iu einer Zelle von Zajgnema stellinum bei etwa lOOOfaclier Vergrößerung. Die Abschnürung von Chromatin in ziemlich derben blassen gibt die Fig. 8 bei Oedogonium tumididum wieder. Die Neubildung von Chloroplasten bzw. Fyre- uoiden kann, wie vorher schon angedeutet, sowohl vom Zellkern wie von schon vorhandenen Pyrenoiden ausgehen. Die Fortsätze wachsen auf die Chromatophoi'en zu und bilden, sobald sie den Chloroplasten erreicht, an ihrem Ende eine knopfartige Verdickung, welche auf den Rand oder auch mehr iu das Innere des Chloroplasten zu liegen kommt. Besonders instruktiv war hier Spiroggra stictiea. Palla') sah an Fäden von Mougeotia scalaris bei Anwendung von Jodwasser- Eosin Körper, die sieb wie der Kern und die Pyrenoide färbten. Er nannte sie Karyoide. Diese Organe liegen nach ibm dem Chloro- plasten auf. "WAs nun ihre Herkunft anlangt, so nimmt der Autor an, daß sie dem Plasma ent- stammen. Meinerseits möchte ich die Karyoide mit den knopfartig ver- dickten Enden der Kern- bzw. der Pyrenoidfort- sätze identifizieren, ge- Fig. 7. P. wissermaßen als Pyrenoide zweiter Ordnung. Die Karyoide Pallas bin ich geneigt für die jungen Ersatzpyrenoide zu halten, die nach dem Schwinden der alten an deren Stelle wieder an der Stärkebildung bzw. Eiweißsynthese teilnehmeu. An einer andern Stelle bemerkt Palla 2), daß es von prinzipieller Bedeutung sein würde, falls es sich heraus- steilen sollte, daß die Karyoide Zellkerne wären. Man hätte dann physiologisch ungleichwertige Kernmasseu analog der Diffe- renzierung von Makro- und Mikronucleus iu der lufusorieu- zelle. (Von mir gesperrt.) Letzterer Annahme dürfte nach meinen Beobachtungen für die ptiauzliche Zelle nichts im Wege stehen. Während wir nun nicht gut umhin können, das System der Pyrenoide mit seinen Abkömmlingen als einen Bestandteil des Makronucleus oder Dotterkerns der ptlauzlieheu Zelle anzusehen, möchte ich diese Auf- fassung auch auf die Chloroplasten übertragen. 1) Über ein neues Organ der Koujugatenzelle. Ber. d. Ueutsch. botan. Ges. 1894. S. 153. 2J 1. c. Ö. 162. Zur Frage eines .MaUroiiucleus der Pfiaiizenzello. 263 Nach meinen Beobachtungen an Algenmaterial und auch an höheren Pflanzen bin ich zu der Ansicht gelangt, daß das den Kern verlassende Chromatin im Plasma ein Wachstum erfährt, welches mit bestimmten Differenzierungserscheinungen verbunden ist. Bei den Algen wird der centrale Teil zum Pyrenoid, der periphere nach und nach unter charakteristischen morphologischen und chemischen Wand- lungen zum Chloroplasten. Das direkte Ergrünen der peripheren Schicht des aus dem Kern tretenden Chromatinklümpchens konnte ich an jungen Blattepidermiszellen von Berberis ndgaris wahrnehmen. Was nun die Strukturverhältnisse der Pyrenoide anlangt, ließ sich bei Anwendung stärkster Vergrößerungen deutlich eine konzentrische Schichtung beobachten, welche derjenigen entsprach, die wir schon gelegentlich bei der Entwicklung der den Kern verlassenden Sphären beschrieben haben. Auch bei Scri.niTzb finden sich schon Mitteilungen, welche die Struk- tur der Chromatophoren bei den grünen Algen betreffen. Der Autor beobachtete bei Spirogyra majuscula bisweilen eine derbe, sehr deutliche Punk- tierung des Chromatophors an lebendem Materiale. Viel deut- licher konnte Schmitz dieselbe an fixiertem Materiale beobachten. Er bemerkt weiter, wenn man die kleinen, dicken scheibenförmigen Chromatophoren von Bryopsis in Wasser langsam absterben lasse, so trete nach kurzer Zeit eine derbpunktierte, fein poröse Struktur auf. Während des Aufquellens der Chromatophoren erschienen viel- fach die feinen Hohlräume, namentlich in der Peripherie der Chro- matophoren sehr regelmäßig in konzentrische Sehichten an- geordnet. (Von mir gesperrt.) Schmitz sah nun allerdings in diesen Strukturverhältnissen dem Plasma verwandte Strukturen, wes- halb er auch nicht abgeneigt war, die Chromatophoren für bestimmte abgegrenzte Teile des Plasmas zu halten. Diese Teile seien zu be- sonderer physiologischer Funktion besonders gestaltet und differen- ziert, dessen (des Plasmas nämlich) ursprüngliches Netzwerk wesent- lich verengt und verdichtet sei. Fig. 8. 1) 1. c. S. 29. 264 V. Derschau. Zur Frage eines Makronucleus der Pflanzenzelle. Ergebnisse. Die Herkunft von Pyrenoiden und Chloroplasten zwingt zu der Annahme, daß wir es mit auswaudernden Cbromatinmasseu des Kerns zu tun haben. Dieselben erfahren im Cytoplasma in morpho- logischer wie chemischer Beziehung eine zweckentsprechende Wand- lung, welche sie in hervorragender Weise befähigt, sich an der Ei- weißsynthese zu beteiligen. Es vollziehen sich diese Phänomene in ihren wahrnehmbaren Vorgängen analog denen in lebhaft funktionieren- den tierischen Zellen bei der Bildung des Makronucleus oder Chro- midialapparates, weshalb für mich auch keine Veranlassung vorliegt, von der physiologischen Zweikeruigkeit des pHauzlichen Zellkerns abzuseheu. Auerbach (Hessen), im Juni 1909. Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikel- bildungen bei den Ascidien. Ein lU'itrag zur Frage der Cliroiiiidien Itei Metazoeii. Von Julius Scbaxel. Hierzu 1 Textfigur und Tafel XIX — XXI. Inhalt. Seite Einleitung und Methoden 266 Spezieller Teil 267 I. Das Ei der Wachstuinsphase 267 A. Das Keimbläschen 267 Zusammenfassung 271 B. Das Eiplasma 271 Zusammenfassung 277 C. Kern und Plasma 278 II. Die Follikel und ihre Derivate 279 1. Die Follikelmutterzellen 279 2. Die Bildung des inneren und äußeren Follikels und die Invasion der Testazellen 280 3. Das Chorion 283 4. Die Follikel 284 5. Die Testazellen 285 Zusammenfassung 288 Historischer Teil 289 A. Die Eibildung der Ascidien 290 B. Die Testazellen 290 1. Die Natur der Testazellen 291 2. Die Bildung der Testazellen 292 3. Das Schicksal und die Bedeutung der Testazellen 294 Theoretischer Teil 296 Das ooplasmatische Chromatin und die Dotterbildung 296 Literatur über Testazellen 302 Im theoretischen Teil zitierte Literatur 305 Figurenerklärung 306 2G6 Julius Sfliaxel Einleitung und Methoden. Die vorliegende Arbeit hat den Zweck, die Lebensgeschichte der sogenannten Testazellen im Ascidienei zu untersuchen ■ — ein Gegen- stand, über den vielfacher Behandlung zum Trotz noch immer keine Einigkeit herrscht. Von der Eibildung bringe ich soviel , als zeitlich mit der Testazellengeschichte zusammenfällt, d. i. die Wachs- tumsphase. Die Follikel werden behandelt in ihren Beziehungen zu den Testazelleu. Ihrem späteren Schicksale z. B. hei der Eiablage, wo sie mit den Testazellen nichts mehr zu tun haben, wurde keine Beachtung geschenkt. Herr Geheimrat R. Hertwig veranlaßte mich zu der Unter- suchung und verschaffte mir Material und Arbeitsplatz in seinem Institut. Ich erlaube mir, ihm dafür wie für seine vielfachen Be- lehrungen meinen ergebensten Dank auszusprechen. Auch Herr Frivatdozent Dr. Goldschmidt verpflichtete mich durch vielseitige Anregung und Unterstützung. Im Laboratorium des Phyletischen Museums zu Jena gewährte mir Herr Professor Plate Gelegenheit, meine Arbeit ahzuschließen. Aus Triest stammt Material von Ascidia [Phallusia] mammilata Roule, Ascidia fumigata Grube, Styela plicata Mac Levy, Cynthia dura Sav. und Ciona mtestinalis Sav. , deren Eingeweideknäuel im Dezember in den Flüssigkeiten von Hermann, Carnoy und in Sub- limatlösuug fixiert wurden. Bessere Resultate, namentlich für die jüngsten Stadien, ergaben Präparate derselben Arten, die mein Freund, Herr Dr. S. von Küsciiakewitsch , dem ich dafür großen Dank schulde, Anfang Januar und Ende Februar in Neapel für mich auf folgende ^Yeise fixierte: Je nach der Tiergröße wurden ganze, vom Cellulosemantel befreite Tiere, Eingeweideknäuel oder zerschnittene Gonaden in ZENKERscher Flüssigkeit, zu deren Herstellung 1% ige Essig- säure und statt destilliertem Wasser Seewasser verwendet wurde, bei 40—50° C fixiert und nach 24 ständigem Aufenthalt in dieser Flüssigkeit in das Gemisch von Müller übertragen, worin sie wäh- rend des Transportes einige Tage verblieben, um schließlich 24 — 48 Stunden in fließendem Wasser gespült und tüchtig mit Jodalkohol behandelt zu werden. Meine Schnittdicke betrug 5 u. Färbemittel verschiedener Art wurden angewandt; ich verweise auf die Angaben im Text. Die Morphologie des Eiwachstunis und der Follikelhildungen usw. 267 Ich habe auch lebendes Material in Iläuden gehabt, um mich durch einige Reaktionen über den chemischen Charakter des Testa- zelleninhalts zu vergewissern; doch fielen meine diesbezüglichen Ver- suche negativ aus. Spezieller Teil. I. Das Ei der Wachstumsphase. Da die untersuchten Ascidiengattuugen in bezug auf die behan- delten Fragen keine wesentlichen Unterschiede aufweisen, sondern lediglich kleine zeitliche und Intensitätsabweicbungen zu bemerken sind, will ich die ablaufenden Prozesse für die Anordnung maß- gebend sein lassen. Ich habe für alle beschriebenen Stadien Prä- parate von jeder Art. Um Wiederholungen zu vermeiden, beschränke ich mich aber bei der Darstellung auf Fälle, die die mir durch Ver- gleichung wesentlich erscheinenden Phänomene besonders deutlich hervortreten lassen. Vielleicht ist es nicht überflüssig zu bemerken, daß es sich lediglich um die Beschreibung morphologischer Verhält- nisse handeln kann, die sozusagen nur der undeutliche Ausdruck der chemischen und physikalischen Vorgänge sind. In diesem Sinne verwende ich namentlich den Begriff Chromatin als einen rein mor- phologischen. Die Geschlechtsdrüsen bringen ihre Produkte nicht gleichzeitig zur Reifung. Daher finden sich in jedem Ovar Sukzessionen der einzelnen Bildungsstadien, sofern man es mit einem geschlechtsreifen Tier zu tun hat. Fast ausschließlich sind es Stadien der Wachs- tumsphase, der allein ich ja nähere Beachtung gewidmet habe. Ich gehe aus von dem Spiremstadium, das wohl der letzten Oogonien- teilung folgt, und schließe ab mit der Auflösung des Keimbläschens, die der Richtungsspindelbildung vorhergeht und mit der das Ei das Ovar verläßt. A. Das Keiinblä sehen, Uber die Umbildungen, die der Inhalt des Keimbläschens wäh- rend des Eiwachstums durchmacht, hatte ich mir keine spezielleren Fragen gestellt. Ich kann daher namentlich über die Verhältnisse in den späteren Stadien, zu deren Erkenntnis eine Rekonstruktion aus ununterbrochenen Schnittserien nötig wäre, nichts im einzelnen aussagen. Immerhin hat sich mir die Unterscheidung dreier Bil- dungsphasen aufgedrängt, die dadurch, daß sie mit den genauer 268 Julius Schaxel durcliforschteii Phasen des Eiplasmawachstums koinzidieren, au AVert und AVahrscheinlichkeit gewinnen. Scharfe Trennungen zwischen den Phasen existieren natürlich nicht. ATelmehr findet ein so all- mählicher Übergang statt, dall die Unterscheidungsmerkmale aus dem Mittel jeder Phase gewonnen werden müssen. Die jüngsten, deutlich als Oocyten ersten Ordnung (Ureier nach AA^aldeyer) charakterisierten Zellen liegen in Haufen oder Nestern dem noch undifferenzierten Epithel nahe angeschlossen. Fig. 1, die einen Teil des Ovars einer jungen Cione darstellt, gibt davon wie von den folgenden Stadien ein Übersichtsbild. Ihr Kern befindet sich im Zustand der ersten unterschiedenen Phase und stellt den Knäuelzustau d des fädigeu Chromatins dar. (Fig. 2 von Cione). In diesem Stadium müssen alle jene A'er- äuderungen der chromatischen Substanz in Fadenform vor sich gehen, die neuerdings von jungen Eiern vielfach beschrieben wurden. Da ich bei der Kleinheit des Objekts nach diesen Erscheinungen gar nicht gesucht habe, begnüge ich mich mit der Konstatierung dieses Spiremstadiums, während dessen eine Größeuzunahme des Kerns nicht statthat. Allzu lauge scheint der Kern in diesem Zustand nicht zu ver- harren; denn damit ausgezeichnete Zellen sind im Vergleich zu den nächsten Stadien nur in geringer Anzahl vorhanden. Gehen wir im Ovar von Cione in der Kichtung weiter, in der wir vom Epithel zu dem genannten Stadium kamen, so bemerken wir ein zunehmendes Undeutliclnverden des Fadeuknäuels, der etwa drei Viertel des Kern- lumens ausfüllte, und sehen bald den ganzen Kern erfüllt von einem unregelmäßigen achromatischen Netz, auf dem Chromatinteilchen in verschiedener Dichtigkeit und von verschiedener Größe verteilt sind. AVir haben den Netzzustand des aufgelock er teu Chromatins. Aus Fig. 3 sind diese Angaben ersichtlich. Im engen Anschluß daran sind am Kern nun drei auffallende Erscheinungen zu beobach- ten. Erstens vermehrt sich sein A^olumeu, zweitens wird ein deut- licher Nucleolus sichtbar, und drittens beginnt die Chromatinemission (Fig. 4 — 6). Von der Massenzuuahme des Kerns ist Zusagen, daß sie während dieser ganzen Phase gleichmäßig fortschreitet. Ich werde später darauf noch einmal zurückkommen. Daß der Nucleolus schon während des Spirems vorhanden und nur verdeckt^ war, halte Die Morpliologie des Eiwaclistmiis und der Follikelbildungen usw. 269 ich für unwahrscliciiilich; deim sonst inüRte er in Kernen, wie sie Fig 3 darstellt, zu erkennen sein. An Präparaten nämlich, die nicht mit Eisenhämatoxylin gefärbt sind, ist der Nucleolus mehr durch- scheinend, während die übrige chromatische Substanz ein opakes Aussehen hat. Während des ganzen Netzzustandes im Kern wächst der Nucleolus und erweist sich gleichartig, d. h. ohne Vacuolen oder dergl. Nicht selten beobachtete ich andre nucleolenartige Chroma- tinkugeln, die dem großen Nucleolus in bezug auf zeitliches Auftreten und tinktoriell gleichen, aber bei Cione ganz klein bleiben, wenig größer bei Ascidia (Fig. 14) werden, während bei Cyntlna neben dem Hauptuiicleolus häufig ein kleinerer, aber sofort erkennbarer Nebennucleolus sieb lange erhält. leb bin der Ansicht, daß der Nucleolus einen Speicher derselben Substanzen darstellt, die auch sonst den Kern erfüllen, — daß seine Grundmasse eine acbromatische Substanz ist, die das Kernnetz bildet, in welcher Grundsubstanz die chromatischen Teilchen in feiner Verteilung eingelagert sind, wodurch das durchscheinende Aussehen bewirkt wird. Für diese Anschau- ung spricht das Auftreten und das Wachstum des Nucleolus in dieser Phase ebenso wie die Umbildungen, die er in der nächsten erfährt. Als dritte und auffälligste Erscheinung dieser Phase nannte ich die Chromatin emission. Sie steht offenbar im innigen Zusammen- hang mit der eigenartigen feinen Verteilung und Auflockerung der Kernsubstanz; denn sie dauert ebenso lange wie diese, und man könnte den Netzzustand des Kerns auch als die Phase der Chromatinemission bezeichnen. Die Fig. 4 — 7 zeigen solche Stadien von Cione, Fig. 14 von Ascidia und Fig. 29 von' Cynfhia. Im Kernnetz ist das Chro- matin in Form feiner Flocken und kugeliger Gebilde zu sehen. Möglich ist, daß individualisierte Körper vorhanden sind, die durch rege Substanzabgabe, die gleichsam Wolken um sie bildet, verdeckt werden, direkt zu beobachten sind sie jedenfalls nicht. Nicht uner- wähnt lassen möchte ich, daß im Präparat das Chromatin führende achromatische Netz oft den Eindruck erstarrter Ströme hervorruft, die Zentren größerer Dichtigkeit miteinander und mit der Kern- membran verbinden. Der Gedanke an eine lebhafte Funktion wird dadurch hervorgerufen, wovon ich im theoretischen Teil sprechen werde. Eine Kernmembran ist von Anfang an deutlich zu bemerken. Es besteht so die Frage, wie das Chromatin diese Membran passiert. Risse und Auflösungen, wie sie meist von den Autoren, die den »Austritt von Chromidien« beschrieben haben, angegeben werden. 270 Julius Scliaxel konnte ich nie beobachten. Ich spreche auch absichtlich nicht von einer Auswanderung von Chromidien, sondern von Chromatinemission. Nach meinen Präparaten scheint die ehroniatische Substanz in feinster Verteilung zur Kernmembran zu gelangen, diese zu durchdriugen oder durch sie ausgeschieden zu werden, so daß sie dann dem Kern eine Zeitlang kalottenartig aufsitzt (Fig. 7 unten z. B.). Die Chro- matinemission dauert ununterbrochen an, bis sie an Intensität ah- nimmt und schließlich aufhort, wobei auch im Kern (und deutlicher noch im Eiplasma) Veränderungen eintreten, die diese Phase als beendigt anzeigeu. Es wurde bei allen untersuchten Formen nur diese eine Chromatinemission beobachtet; im weiteren Eiwachstum findet keine mehr statt. Nach dem Abschlüsse der Chromatinemission werden im Kern deutlichere Formungen sichtbar. Er befindet sich im Zustande des fädig geformten Chromatins. Fig. 8 zeigt von Cione den Beginn dieses Zustandes. Von nun an sind im Kern immer zahlreiche chromatische Teile sichtbar, die reihenweise einer achromatischen fadenförmigen Grundmasse ein- oder aufgelagert sind. Ob diese Fäden kontinuierliche Individuen sind, kann ich nicht entscheiden, da ich sie nie durch Schnittserien verfolgt habe. Scheinbare Anastomosen können durch Übereinander- lagerung vorgetäuscht und die Anzahl der Fäden durch Schnittbilder lockenartig gewundener Gebilde überschätzt werden. Während dieses Kernzustandes gehen hauptsächlich im Nucleo- lus auffällige Veränderungen vor sich. Er behält nämlich ungefähr dasselbe Volumen, das er mit dem Abschluß der vorigen Kernphase erreicht hat, verliert aber offenbar beträchtlich an chromatischem In- halt, indem er einer zunehmenden Vacuolisicrung verfällt (Fig. 21 — 26 von Stijela, Fig. 9 von Cione, Fig. 30 und 16 — 18 von Ascidia). Um- bildungen des Kerns im ganzen treten mit Abschluß dieser Phase ein. Alles Karyochromatin verliert an Färbbarkeit, und es kommt zu der bekannten Auflösung des Keimbläschens, die durch ein Un- deutlichwerden der Membran und mannigfache Lappung der Kontur eingeleitet wird. Andeutungen davon zeigt Fig. 26 von Stijela, Fig. 28 von Cynthia. Diese Prozesse schreiten fort, so daß bald kaum mehr etwas im Kern und dann vom Kern zu unterscheiden ist (Fig. 18 und 19 von Ascidia). Der Nucleolns hat schließlich nur noch die Tinktion, wie sie früher seine Vacuolen zeigten, und endet wohl mit seiner Die Morphologie des Eiwachstnms und der Follikelbildungen nsw. 271 Auflösuug. Eine Ausstoßung ius Plasma wurde nicht beobachtet. Gebilde, wie sie Fig. 19 im sich auflösenden Keimbläscbeu zeigt, dürfen wohl als Chromosomen für die Reifungsteilung gedeutet werden. Ihr weiteres Schicksal habe ich nicht verfolgt. Da bei der Auflösung des Keimbläschens Kernstoffe ins Ei- plasma gelangen, so könnte man sie mit der Chromatinemission vergleichen. Ein solcher Vergleich lehrt nun, daß es sich um zwei völlig verschiedene Vorgänge handelt. Man vergleiche nur die Fig. 14 und 18, beide von Ascidia. Ganz abgesehen davon, daß sich das Eiplasma beidemale in einem ganz andern Zustand be- findet — das eine Mal noch lange vor, das zweite Mal nach be- endeter Dotterbildung — , ist der Emissionskern drall, sehr tinktions- fähig und das emittierte Chromatiu behält seine Färbbarkeit voll- ständig, während der Auflösungskern ein runzeliges, färb- und formloses Aussehen hat und so verschrumpft, daß sein Raum bald von der Dottermasse eingenommen wird (Fig. 12 von Cione, Fig. 20 von Ascidia). Rekapitulieren wir die Kernvorgänge im Wachstumsei noch einmal kurz: Im ersten Stadium, in dem der Kern, ohne an Umfang zu ge- winnen, nicht allzu lange verharrt, findet sich der chromatische Inhalt in Fadenform aufgeknäuelt. Daran schließt sich ein allmähliches Wachstum des Kerns, indem zuerst das Chromatin bei seiner Ver- teilung auf einem achromatischen Netz einen ansehnlichen Nucleolus bildet und reichlich Chromatiu emittiert, dann den Nucleolus all- mählich wieder rückbildet, während das Karyochromatin Fadenform aunimmt, um schließlich bis auf die Chromosomen der Reifungs- spindel der Auflösung zu verfallen. B. Das Eiplasma. Die drei Phasen, die ich für die Vorgänge im Kern des Wachs- tumseis der Ascidien angenommen habe, stehen wie gesagt in innigstem Zusammenhang mit dem Verhalten des Eikörpers. Um die Kerne mit geknäueltem Chromatinfadeu liegt eine Schicht von Plasma, die da, wo Zellgrenzen zu bemerken sind, z. B. au den Rändern der Einestchen oder bei einzeln oder wenig dicht liegenden Eichen, eine Dicke von etwa dem halben Durchmesser des Kerns aufweist. Das Plasma ist schwach färbbar, bei reiner Eisenhäma- toxyliufärbuug z. B. überhaupt nicht zu sehen, da es für Kernfarben gar keine Affinität besitzt. Bei Färbung mit Boraxkarmin, deut- 272 Julius Schaxel lieber mit Eosin oder LiebtgTün, zeigt sein optisches Bild eine zier- liche Schaumstruktur (Fig. 2). Das Eiplasma befindet sich im Zustand der primären Achromasie. Dieser Zustand dauert au, wenn im Kern die beschriebene Netzbildung vor sich geht, und weiter solange, bis eine gewisse Chromatinmenge emittiert ist. Das extranucleäre Chromatin verteilt sich nämlich, wie sich deutlich verfolgen läßt, im Eiplasma und ver- leiht ihm, indem es die Eigenschaften, die es als Karyochromatiu be- saß, also für unsre morphologische Betrachtung seine eigenartige Färbbarkeit und seine Eigentümlichkeit im Präparat als feine Par- tikeln oder Konglomerat solcher Partikeln zu erscheinen, beibehält, eine bei allen versuchten Farbstoffen gleichsinnig auftretende Tink- tiou. Bevor ich die Art und Weise der Verteilung des Emissions- chromatins im Cytoplasma im einzelnen schildere, will ich konsta- tieren, daß während der zunehmenden Chroinatisierung des Plasmas, die Hand in Hand geht mit andauernder Emission aus dem Kern, ein allmähliches Zellwachstum stattfindet. Die Zelle assimiliert die ihr durch das Blut der Ovariallakunen zugeführten Nährstoffe, wobei eine reine Vermehrung bereits vorhandener Substauzarten vor sich geht; denn w'enigsteus morphologisch ist keine neue Erscheinung in der Zelle zu entdecken. Wenn der Kern aufhört. Chromatin zu emittieren und sein In- halt in die dritte Phase, die der fädigen Bildungen eiugeht, ist das Plasma so dicht mit chromatischer Substanz erfüllt, daß seine an- fänglich deutlich wahrnehmbare Struktur durch die Überlagerung mit opaken Massen kaum noch erkennbar ist. Der Eikörper befindet sich im Zustand der Chromasie (Fig. 8 von Cione, Fig. 15 von Ascidia, Fig. 21 von Stijela). Im wesentlichen stimmen die untersuchten Formen in bezug auf die Ver- teilung des Chromatins im Plasma überein. Nach Durchdringung der Kernmembran sammelt sich das Chromatin auf der äußeren Ober- fläche zunächst zu kleinen und kleinsten Klümpchen an, die anfangs nicht großer sind als die Körnchen im Kerunetz. Entweder entfernen sich diese Klümpchen nun alsbald vom Kern, indem sie auf das plasmatische Gerüst übergleiten und irgendwie weiterbefördert werden, wie auf den ersten Stadien von Cione (Fig. 4 und 5) und länger noch bei Äscidla (Fig. 14) uud Cijntkia (Fig. 29), oder sie verbleiben länger Die Morphologie des Eiwachstnms und der Follikelbildungen usw. 273 auf der Kernmembran, nehmen an Masse zu und bilden größere Kuppen (z. B. Fig. 7, ein späteres Stadium von Cione). Von diesen Kuppen aus findet schließlich eine Verteilung durch Auflockerung- Statt, wofür mir flockige Gebilde an Stelle der Kuppen zu sprechen scheinen (Fig. 6 und 8). Zur Bildung eines merkwürdigen Dinges kommt es bei Cione. Von allen Eiern im Stadium der Chromasie und den ihr folgenden Stadien findet sich im Plasma ein sich stark kerufärbeudes Gebilde, das von den Autoren hier und auch bei andern Ascidien, die ich selbst nicht untersucht habe [Ascidiella, Corella) als Dotterkeru, intra- vitelliner Körper und dergleichen beschrieben und zuweilen (Flüde- Rus 96) als aus dem Keimbläschen ausgewanderter Nebennucleolus betrachtet wurde. Ich habe mich nun davon überzeugt, daß dieses Gebilde, das sich in seiner ganzen Struktur, Tinktiousaffinität usw. in nichts von den Chromatinkuppen unterscheidet, wie sie in den Stadien, die der höchsten Chromasie unmittelbar vorangehen, auf- treten, auch tatsächlich eine solche abgelöste, der Auflockerung ent- gangene und im Medium des Plasmas sphäroide Gestalt annehmende Chromatinansammluug ist. Auch sein weiteres Schicksal spricht dafür. Es persistiert noch ziemlich lauge. Dabei nimmt es au Volumen zu, indem um ein dichteres Korn weniger dichte Schichten sich zeigen (Fig. 10). Allmählich treten lockere Partien im Innern auf, die Form wird unregelmäßig und von der Oberfläche werden Flocken abgegeben, die einen chromatischen Nebel um das Gebilde bilden und zuweilen wie eine Strahlung aussehen (Fig. 11). Noch auf so späten Stadien wie Fig. 9 ist es zu bemerken, um dann bald ganz zu ver- schwinden. Ein weiteres auffallendes Bild fand ich bei Aseidia (Fig. 30), zwar bei weitem nicht mit der Regelmäßigkeit wie den Dotterkern von Cione., aber immerhin öfter, am deutlichsten bei Sublimatfixierung. Zur Zeit der maximalen Chromasie und noch etwas danach ist das Plasma durchsetzt von pseudochromosomenähnlichen chroma- tischen Schleifen, die dann verschwinden. Zwar findet bei Aseidia, wie oben ausgeführt und wie es ja auch bei Cione der Fall ist, anfänglich eine direkte Verteilung des Emissionschromatius statt; aber ich glaube doch, daß man diese dünnen, ephemeren Chromatinfäden als nichts andres als Verteilungsfiguren zu deuten braucht, wenn man nicht folgende Möglichkeit in Frage zieht: Wie oben dargelegt, ist für das Netzstadium des Kerns, während dem die Emission stattfindet, eine rege Assimilatioustätigkeit der Zelle anzu- nehmen. Es ist nun nicht ausgeschlossen, ja sogar einigermaßen 274 Julius Schaxel wahrscheinlich, daß das emittierte Chromatiu noch Assimilations- fiihigkeit besitzt. Dann könnte man in unserm Fall »Dotterkern« sowohl wie »Pseudochromosomen« für Plasmachromatiu in Assimi- lationstätigkeit ansehen. Für gewisse theoretische Anschauungen wäre das sehr bedeutungsvoll. Die Volumzuuahme des freien Dotter- kerns ist aber nicht für diese Deutung verwendbar, denn sie rührt daher, daß die sich zur Ablösung vorbereitenden Partien eine Ver- minderung ihrer Dichtigkeit erfahren. Bei Cynthia und Styela kamen mir keine ähnlichen Erscheinungen zu Gesicht. Im Zustand der maximalen Chromasie verharrt das Ei während der nächsten Wachstumstadien. Der Kern weist die fädigen Bil- dungen auf. Das Plasmachromatiu erfährt von ihm aus keine Ver- mehrung mehr. Lediglich eine Zunahme durch eigne Assimilatious- tätigkeit ist für gewisse Fälle, wie ausgeführt, vielleicht möglich. Bei Styela, deren Verhältnisse ich zunächst eingehender auführe, geht folgendes vor sich. Die Dichtigkeit der chromatischen Substanz im Zellkörper ist anfangs sehr verschieden. Dunklere Inseln in hellerer Grundmasse sind allenthalben zu sehen — die Verteilung des Chromatius ist noch ungleichmäßig (Fig. 21). Nach und nach verschwinden die chromatischen Häufungen, so daß der Anblick ein mehr gleichartiger wird, woraus auf eine zunehmende Gleichartigkeit des Zellkörpers zu schließen ist (Fig. 22). Das letzte Stadium der reinen Chromasie ist erreicht, wenn das Plasmachromatin eine solche Verteilung erfahren hat, daß abgesehen von wenigen noch persistie- renden Klümpchen das Chromatiu so im Zellplasma verbreitet ist, daß überall die durch die plasmatische Schaumstruktur bedingten hellen Lumina auf dünnen Schnitten zwischen den chromatiutragendeu Wabenwäudeu im optischen Bild sichtbar werden (Fig. 23). Bei Cynthia liegen die Verhältnisse ebenso (Fig. 27). Bei Cione und Ascidia bestehen zeitliche Verschiebungen. Während in der einen Partie des Eikörpers die Verteilung des Chromatius noch nicht be- endet ist, gehen in andern Teilen bereits jene Veränderungen der nächsten Bildungsphase vor sich, auf die ich gleich zu sprechen kommen werde. Das sind natürlich keine prinzipiellen Unter- schiede. Ein leichteres Verständnis ist jedoch da möglich, wo reinliche zeitliche Trennungen bestehen, weshalb ich mich bei der Schilderung vorzüglich an solche Fälle halte. — Mit dem gleich- mäßig und locker verteilten Chromatin hht die Chromasie ihre voll- kommenste Ausbildung erreicht, bevor neue Veränderungen vor sich gehen. Die ^lorphologie des Eiwac-bstums und der Follikelbildungen usw. 275 Jetzt hebt jener Prozeß an, zu dem die vorhergehenden Vor- gänge vielfach nur einleitende Vorbereitungen waren und der als die wichtigste Pdldung von allen während des Wachstums im Ei- körper verlaufenden angesehen wird. Es kommt zur Dotterbildung. Vorausschicken will ich, um es zu erwähnen, daß mit dem Beginn der Dotterbildung auch von den Follikeln aus, die inzwischen ent- standen sind, morphologische Beziehungen zum Zellkörper entstehen, indem die sogenannten Testazellen auftreten. Darüber werde ich noch ausführlich im nächsten Kapitel sprechen. Von der Dotterhildung will ich zuerst die gröberen morphologischen Erscheinungen schildern und dann die Einzelheiten genauer betrachten. Ein Vergleich der Fig. 24 bis 26 und 28 lehrt das Wesentliche davon. Sofort in die Augen fällt die synchrone und nach den Mengen umgekehrt propor- tionale Abnahme des Plasmachromatins und Zunahme der Dotter- elemente — Erscheinungen die mau hei Styela z. B. in minutiösester Weise bei einer genügenden Anzahl von Präparaten fast für das Auf- treten einer jeden einzelnen Dotterkugel verfolgen kann. Durchmustert man Eier im Zustande der maximalen, lockeren Chromasie, so ent- deckt man bald hin und wieder ein einziges Dotterelement, eine Gruppe von einigen wenigen und hei nicht viel älteren (größeren) Eiern Häufchen und Haufen hier und dort im Plasma als helle Inseln abgehoben von der dunkeln chromatischen Masse. Die ersten Dotterspuren finden sich nicht in besonderer Nähe des Kerns, wie oft angegeben wird, sondern sind im Plasma unregelmäßig ver- breitet. Auf Fig. 30 z. B. (von Ascidia) sind vier einzelne und ein- mal zwei Dotterkugeln mitten im Zelleib zu sehen. Der Dottervermehrung folgt das Eiwachstum. Die anfänglich vereinzelt liegenden Dotterinseln führen allmählich zu Fusionen. Das Plasmachromatin bildet dabei zwischen den einzelnen Dotterelementen äußerst schmale und zwischen den Inseln breitere Brücken, die Be- zirke verbinden, in denen es sich noch in größeren Ansammlungen erhalten hat Fig. 25). Bilder wie Fig. 26, die bereits eine sehr reichliche Dotterproduktion aufweisen, lassen einen zentralen, peri- nucleären dotterreichen und chromatinarmen Bezirk von einem peri- pherischen, dotterarmen und chromatinreichen unterscheiden. Solche Stadien sind äußerst häufig. Sie kommen wohl dadurch zustande, daß die wenig bewegliche deutoplasmatische Dotterma.sse das mobi- lere chromatinführende Protoplasma an die Eioberfläche drängt. Archiv f. Zellforschung. IV. 276 Julius Schaxel Solche Bilder haben auch den Anlaß zur Behauptung von der Dotter- bildung in Kernnähe gegeben. Welche Bedeutnng ihnen meines Er- achtens zukommt, werde ich hei Behandlung der Testazellen aus- führen. Konstatieren will ich hier nur, daß der peripherische Chro- matinmantel im Anschluß an die Dotterbildung nicht verschwindet, also sozusagen als Rest ührigbleibt. Zur Zeit, wo das Keimbläschen seine Auflösung erleidet, ist die Dotterbildung vollendet: das Ei hat ein durchaus achromatisches Aussehen. Es beflndet sich im Zustand der sekundären oder vitellinen Achromasie, deren sukzessive Heranbildung korrespondiert mit dem Zustand fädiger Formungen im Keimbläschen. Fig. 28 zeigt C;inthia kurz vor der maximalen vitellinen Achromasie, Fig. 18 Ascidia noch ein wenig weiter, Fig. 20 das Reifei voll Dotter derselben und Fig. 12 dasselbe von Cione. Der von Styela oben geschilderten Dotterbildung ist die von Cynthia vollständig ähnlich; nur die Dotterelemente von Cynthia sind größer als die von Styela. Daß sich Ascidia fast eben- so verhält, lehrt die Vergleichung von Fig. 16 mit 24, von Fig. 17 mit 25 und Fig. 18 mit 28. Bei Ascidia weisen die aus beträchtlich kleineren Elementen bestehenden Dotterkonglomerate eine gedrängtere Aneinanderlagerung auf. Auch Cione lehrt nichts Neues und hat eben die Eigentümlichkeit, in seinem »Dotterkern« längere Zeit einen chro- matischen Herd zu besitzen (Fig. 9). Auf Fig. 11 ist in der Nähe des sich auflockerndern Dotterkerns ein Dotterelement zu sehen (rechts oben). Betrachten wir nun die feineren Einzelheiten hei starker Ver- größerung. Hier interessieren vor allem die Beziehungen der chroma- tischen Substanz zum Dotter. Daß chemische Beziehungen bestehen, ist wohl durch die geschilderten Zeit- und Massenproportionen außer Zweifel. Morphologisch ist folgendes erkennbar. Die Dotterelemente haben sphärische Gestalt. Im stark chromatischen Plasma eben pro- duzierte kleine Dotterkugeln stecken wie ein Kern in einer Schale, die sich aus chromatischen Partikeln zusammensetzt. Diese an eine Brombeere erinnernde Hülle nimmt an Dichte und Dicke mit dem Wachstum der Dotterkugel ab und haftet der fertigen höchstens noch als fleckiger Rest an oder ist ganz verschwunden. Solche Gebilde liegen zu Beginn der Dotterbildung in kleinen Alveolen des chroma- tischen Plasmas, nm nicht zu sagen in seinen Wabenräumen Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 277 Deutlich sichtbar werden diese Dinge bei Dotterbildungen, die erst bei fortgeschrittener Achromasie vor sich geben, wo die Hellig- keit des Präparats mehr sehen läßt. Fig. 36 [Cynthia) zeigt oben optische Durcbschnittsbilder von chromatinbesetzten Dotterkugeln, zwischen denen noch restliches Chromatin liegt. Ähnliches bringt Fig. 13 von Cione. Texttig. A gibt ein plastisches Schema davon. Diese Vorkommnisse mit dem vorhin genannten zusammengenommen sprechen außerordentlich für die hohe Bedeutung des Plasmachro- matins für die Dotterbildung — wenn man nicht gleich in dieser Pro- duktion seine fundamen- tale Funktion sehen will; auch darüber im theore- tischen Teil. Der Zelleib des er- wachsenen Eis ist vom Dotter gleichmäßig er- füllt. Trotzdem bietet das Schnittbild ein getigertes Aussehen (Fig. 12 und 20), das durch intervitel- line Chromatinreste her- vorgerufen wird. Dieinter- vitellinen Chromatinreste finden sich auch noch im Oviduktei, scheinen also keine weiteren Verände- rungen zu erfahren. Ein Kückblick auf die Zellkörpervorgänge im Wachstumsei er- gibt folgendes: Das Plasma der jüngsten Oocyten erster Ordnung weist die morphologischen Eigenschaften gewöhnlichen Zellplasmas auf; es befindet sich in dem Zustand primärer Achromasie, der unter zunehmendem Wachstum des Eies durch Chromatinemission vom Kern aus in den Zustand der Chromasie übergeführt wird. Im chromatischen Eikörper geht die Dotterbildung vor sich, wobei das Plasmachromatin innige Beziehungen zu den Dotterelementen verrät, indem seine Ver- minderung gleichzeitig mit der Zunahme des Dotters erfolgt und die Mengen sich umgekehrt proportional verhalten. Restliches Chromatin tritt, sofern es einen oberflächlichen Mantel um die Dottermasse bildet, die das Ei gleichmäßig erfüllt, in Beziehung zu den inzwischen er- schienenen Testazellen; sofern es intervitellin liegt, bleibt es un- 18* Textfig. A. I 278 Julius Schaxel verändert im Ei, das zur Ablage gelangt. Nach vollendeter Dotter- bildnng befindet sich das Ei im Zustand der sekundären oder vitel- linen Achromasie. C. Kern und Plasma. Ich möchte hier noch auf die innigen Beziehungen zwischen Kern und Plasma, denen mau ja neuerdings wieder viel Beachtung schenkt, hinweisen und noch einiges über die Größenzunahme des Eis bemerken. Da der Kern allseitig vom Plasma umschlossen ist, so muß seine Ernährung immer durch dessen Vermittelung geschehen. Schon dadurch ist der ganz gewöhnliche Zusammenhang von Kern und Plasma ge- geben. In unserm Falle sehen wir aber noch einen andern sich deutlich morphologisch äußern. Bei der Chromatinemission treten geformte Substanzen vom Kern ins Plasma, das sie allmählich voll- ständig durchdringen. Da nun allgemein das Chromatin als die spezifische Kernsubstanz betrachtet wird, so haben wir eine Be- einflussung des Plasmas von seiten des Kerns im individuellen Zell- leben, die, wenn wir erst gar die für das Ei besonders charakteris- tische Dotterbildung damit im Zusammenhang sehen, wie kaum etwas geeignet ist, auf die Bedeutsamkeit der Kernplasmaprobleme aufmerksam zu machen. Einen Vergleich des Wachstums von Kern und Plasma, sofern es sich lediglich um Volumvermehrung handelt, habe ich in exakter Weise nicht durchgeftihrt. Bei konserviertem und in Schnitte zerlegtem Material stößt dergleichen deshalb auf große Schwierigkeiten, weil es kaum möglich ist, mit Sicherheit den größten Durchmesser des Eis und des Kerns desselben Eis genau aufzufinden und zu messen. Völlig illusorisch wird eine solche Messung dann, wenn sich herausstellt, daß die Ovarialeier namentlich im fixierten Zustand von der rein sphärischen Gestalt beträchtlich ab- weichen. Am lebenden Objekt habe ich keine Messungen versucht. Sie dürften nicht viel Resultate ergeben, da ungefärbte Eier kaum ihr Bilduugsstadium erkennen lassen und bei älteren Stadien der reichliche Dotter den Kern überhaupt nicht sehen läßt. Ohne Messungen durch bloße vergleichende Betrachtung habe ich folgenden Eindruck vom Wachstum des Kerns und des Plasmas bekommen: Sobald mit dem Eintritt ins Netzstadinm der Kern über- haupt zu wachsen beginnt, nimmt sein Volumen gleichermaßen mit dem des Plasmas zu. Bei Eintritt der Chromasie hat die Plasma- schicht etwa die Dicke des Kernradius gerade noch wie im Spirem- 1 Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 279 Stadium (Fig. 2—8). Wenn die Chromasie deu lockeren Endzustand ihres Maximums erreicht hat, ist das Plasmavolumen im Verhältnis zu dem des Kerns größer. Obwohl der Kern bis zur Einleitung seiner Auflösung immer noch an Umfang gewinnt, bleibt er doch im Vergleich zum Eikörper so zurück, daß das anfängliche Verhältnis nicht unbeträchtlich gestört wird. Hier scheint es mir nun äußerst wichtig zu betonen, daß es ja nicht eigentlich das Protoplasma des Zelleibes ist, das so übermäßig zugenommen hat, sondern lediglich deutoplasmatische Substanz, ein Plasmaprodukt, Dotter. Der Eikörper hat dadurch allerdings an Volumen gewonnen; er ist aber im engeren Sinne des Wortes nicht so sehr gewachsen, als vielmehr gedehnt oder aufgebläht worden. Wenn nun die Auf- lösung des Keimbläschens erfolgt und nur noch die Chromosomen davon übrigbleiben, besteht freilich die Behauptung zu Kecht, daß das Volumen der Kernmasse im Verhältnis zum Plasma auch ohne Deuto- plasma kleiner ist als zu Beginn des Eiwachstums. Daß der Kern der ganz jungen Oocyte (Spirem) bereits im Verhältnis zum Plasma übermäßig gewachsen sei, kommt mir ganz unwahrscheinlich vor; denn der junge Oocytenkern hat die Größe des Oogonienkerns, ja übertrifft sogar die Kerne des undifferenzierten Epithels kaum an Größe. II. Die Follikel und ihre Derivate. Die Eibildung der Ascidien ist eine follikuläre. Ihre komplizierten Verhältnisse gaben Veranlassung zu den zahl- reichen widerspruchsvollen Untersuchungen über diesen Gegenstand, worüber ich iin historischen Teil berichte. Man sieht heute die Be- deutung der Follikel darin, daß sie dem Ovarialei die Kährflüssig- keit in vielleicht vorbereitend umgewandeltem Zustand zuführen, um daun dem abgelegten Ei nicht selten noch ganz oder teilweise als schützende Hülle zu dienen. Über den Ursprung der Follikel werden im allgemeinen zwei Angaben gemacht, indem sie bei den einen Formen aus abortiven Eiern hervorgehen, die gleichsam zugunsten ihrer Geschwister auf eigne Ausbildung verzichten, bei andern aus zugewanderteu oder vom Ei bei Ein- oder Ausstülpungen gegen Ge- webe mitgerissenen Körperzelleu gebildet werden sollen. 1. Die Follikelmutterzellen. Ich schicke dies meinem Bericht voraus, weil ein Blick auf einen Schnitt durch ein Ascidienovar zunächst alle diese Möglich- 280 Julius Schaxel keiten als in Betracht kommend erscheinen läßt (Fig. 1 von Cione). Man sieht Eier in allen Stadien, die jüngeren in Nestern, je älter und größer sie werden, desto mehr aus dem Verbände gelöst — und außer diesen deutlich als solchen erkennbaren Eiern finden sich Zellen, die in kontinuierlichen Epithelien das Ovar durchziehen, die Einester umgeben und den größeren Eiern anliegen, wobei sie oft durch das Wachstum des Eies, dem sie an bestimmter Stelle an- haften, den Epithelverband aufgegeben haben. Auch sonst bemerkt man zuweilen solche Zellen freiliegend. Sie enthalten einen mäßig chromatischen, meist ovoiden Kern, den eine helle Plasmaschicht umgibt (Fig. 6). Ganz dasselbe Aussehen haben aber nun die Zellen desjenigen Epithels, das sich dadurch, daß es allmählich in Oogonien und Oocyten übergeht, als Keimepithel erweist. Ich glaube mich daher zu der Annahme berechtigt, daß alle diese Zellen nichts andres sind als undifferenzierte Keimzellen, die allenthalben im Ovar erhalten bleiben neben den sich zu Eiern umbildenden Zellen und die dann an Orten, wo die Assimilationskraft der bereits über- mächtig gewordenen Eizelle ihre Entwicklung hemmt, zu Follikel- mutterzellen werden. Die Follikel der Ascidien verdanken also abortiven Eiern ihren Ursprung, mit welcher Annahme ich mich auch mit den meisten Autoren in Übereinstimmung befinde. 2, Die Bildung des inneren und äußeren Follikels und die Invasion der Testazellen. Es ist meist zur Zeit lebhaftester Chromatinemission, wenn das Ei seiner Größe nach etwa in der Mitte steht zwischen dem Spirem- stadium und dem der dichten maximalen Chromasie, daß sich an- geben läßt, welchem Ei des gemeinsamen Stranges die anliegenden Follikelmutterzellen von nun an angehören werden (Fig. 6). Die Zahl dieser Zellen ist keine große. Auf den Schnittbildern bekommt mau drei bis zwölf zu sehen, woraus hervorgeht, daß sie auf der Eioberfläche unregelmäßig zerstreut liegen, was bei kleineren Eiern und bei tangentialen Schnitten auch direkt zu beobachten ist. Durch das Eiwachstum werden die Zellen zunächst noch weiter aus- einandergerückt (Fig. 7 und 8 . Während das Ei sich in der maxi- malen Chromasie befindet und in ihm jene Veränderungen vor sich gehen, die der gleichmäßigen und lockeren Verteilung des Chro- matins dienen, machen die Follikelzellen ihre bedeutungsvollste Ent- wicklung durch. Fig. 21 bis 23 zeigt dies im ganzen von Styela. Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 281 Sie vermehren sich ziemlich rasch und bilden bald eine kontinuier- liche Schicht um das Ei, während die Vermehrung noch andauert, so daß, da sie mit größerer Geschwindigkeit erfolgt als das Volumen des Eis zunimmt, Zellen sowohl nach außen aus dem einschichtigen Verbände als auch nach innen in das Ooplasma hineingedrängt werden. Auf diese Weise ergibt sich ein Zustand, wie ihn Fig. 23 von Styeki, Fig. 27 von Cijnthia und Fig. 16 von Ascidia zeigt. Zu beiden Seiten einer ununterbrochenen Follikelzellschicht liegen diskontinuierlich einzelne Zellen, die sofern sie außen liegen, als äußere Follikelzellschicht bezeichnet werden, im Gegensatz zu der primären mütterlichen, von der sie abstammen und die nunmehr die innere heißt, — sofern sie im Ooplasma oder wenigstens in dieses eingedrückt sich befinden, nichts andres vorstellen als die sogenannten Testazellen. Bevor wir das weitere Schicksal der Eihüllen und ihrer Deri- vate verfolgen, will ich wieder die Betrachtung einiger Einzelheiten einschieben. Die Follikelmutterzellen lassen zur Zeit ihrer Anlage- rung an das Ei bei ihrer Kleinheit keine erheblichen Unterschiede bei den untersuchten Gattungen erkennen. Wie schon gesagt, haben sie ovoide Gestalt und legen sich dem Ei so an, daß ihr längerer Durchmesser zu der Eioberfläche tangential ist, während sie etwa soviel, als der kürzere Radius ausmacht, in das Ei eingesenkt sind. Durch Vermehrung in kontinuierlicher Schicht, und da sie auch an Größe zunehmen, drücken sie gegeneinander und nehmen kubische Form an. Sie weisen jetzt einen schönen, sehr weitmaschigen wabigen Bau auf. Ihr jetzt sphärischer, ursprünglich wie die ganze Zelle flach elliptischer Kern liegt central im Wabenwerk und ent- hält ein chromatisches Keticulum mit einem oder einigen Kügelchen, die man als Nucleolen ansehen kann. Daß lediglich Druckverhält- nisse die Form bestimmen, geht noch daraus hervor, daß die als äußere Follikelzellschicht vorgedrängten Zellen, da im Ovar bei den wachsenden Eiern nicht viel freier Raum vorhanden ist, wieder ab- geflacht werden, wohingegen die im flüssigen Medium suspendierten Testazellen an Leib und Kern sphärisch werden. Da die Testazellen aus jedem Gewebsverband ausgetreten sind, so führen sie ein ziem- lich selbständiges Dasein und zeigen häufig, wie das wohl meist bei freien Zellen der Fall zu sein pflegt, amöboide Fortsätze. Auch sonst unterscheiden sie sich recht bald von ihren mütterlichen Follikel- zellen. Ihr Wabenbau ist verschwommener und ihr Kern blässer, was auch begreiflich ist, da sie der lebhaften Funktion, die den 282 Julius Schaxel Follikeln das Passieren der Einährtlüssigkeit doch wohl bereitet, ent- rückt sind. Was die untersuchten Gattungen betrifft, so sah ich die schönsten Follikelemente bei Styekt, die ich auch ausführlich abgebildet habe (Fig. 21 bis 26 und Fig. 31 bis 35). Keine deutliche äußere Follikel- zellschicht habe ich bei Ascidia bemerkt. Testazelleu wandern im Verhältnis zur Eigröße überall ungefähr gleichviel ein, mit Ausnahme von Cione^ wo sie so zahlreich sind, daß sie auf gewissen Stadien in kontinuierlicher Schicht liegen, also auch weniger ins Eiplasma gedrückt nnd eher kubisch als rund sind (Fig. 9). Zuletzt will ich den bei der Vermehrung statthabenden Teilungs- modns besprechen, über den ich, da ich in einem Vorurteil befangen war, lange kein abschließendes Urteil gewinnen konnte. Ich er- wähne meinen Irrtum, da es naheliegt, auf ihn zu verfallen. Ich glaubte nämlich, die Teilung müsse eine mitotische sein, konnte aber in Stadien, wo dergleichen zu erwarten war, nie Mitosen linden. Lediglich mit Boraxkarmin gefärbte Eier, die bereits reichlich Dotter führten und deren nahe heisammenliegende Testazellen, wie wir später sehen werden, allerhand chromatische Partikel führen, täusch- ten mir mitotische Teilungen vor, die sich nachträglich bei Be- trachtung mit starken Systemen (Ap. im., n. A 1,3, 2 mm und Comp.-Oc. 18) als nichtig herausstellten, wie ja auch in diesem Eialter Teilungen a priori nicht zu erwarten sind. Erneute Untersuchungen an sorgfältig gefärbtem Material von Styela brachten mich zu der An- schauung von der amitotischeu direkten Kernteilung der Follikel- elemeute, denen in frühen Stadien immer und später weniger regel- mäßig auch eine Zellteilung folgt. In Eiern, wie sie Fig. 22 und 23 darstelleu, findet man häufig Follikelzellkerne, die hauteiförmig eiu- geschnürt sind oder aus zwei Teilstücken bestehen, die nur mehr lose Zusammenhängen (Fig. 31). Ferner kommen langgestreckte Kerne in ebensolchen Zellen vor und zweikeruige Zellen mit Einschnürungen in der Mitte, deren Kerne bald mehr tangential, bald mehr vertikal zur Eioberfläche nebeueiuanderliegeu (Fig. 32, 33, 34 links). Ich nehme nun an, daß auf das gestreckte Stadium des Kerns das hauteiförmige, darauf die starke Einschnürung und schließlich völlige Trennung folgt, die sich endlich auch der ganzen Zelle mit- teilt. Solche Teilungen gehen ju drei Bichtuugeu vor sich; inner- halb des primären einschichtigen Follikels (Fig. 32), nach außen (Fig. 33 links) und gegen das Eiplasma (Fig. 34), wodurch es zur Follikelzell Vermehrung, Bildung des äußeren Follikels und der Testa- Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 283 zellen kommt. Teilungen der Testazellen, die bereits im Innern des Eis liegen, habe ich nicht beobachtet, obschon sie bei Cione nicht unwahrscheinlich sind, während bei den übrigen Gattungen wohl so- viel Testazellen einwandern, als überhaupt vorhanden sind. Die morphologischen Eigenschaften der Teilungskerue sind dieselben wie sonst auch. Unregelmäßige Chromatinschollen und rundliche nucle- olenähnliche Gebilde liegen in einem achromatischen Netz, das bei der Teilung sozusagen auseinandergezogen wird i). 3. Das Chorion. Wenn nach Überschreitung der maximalen lockeren Chromasie im Eiplasma die Dotterbildung einsetzt, erreicht die Testazellen- invasion ihr Ende. Dies zeigt sich durch eine untrügliche Erschei- nung an. Es tritt nämlich eine membranöse Bildung auf, die die Follikelzelleu vom Eikörper und damit auch von den Testazellen trennt und bei der ich eine Durchlässigkeit für feste Substanzen nie beobachtet habe. Dieses sogenannte Chorion ist als ein Produkt des Follikels zu betrachten, dem es stets eng anliegt, wenn z. B. irgend- welche Schrumpfungen stattgefunden haben. Es ist also nach der gebräuchlichen Terminologie den sekundären (oder follikulären) Ei- hüllen zuzurechuen. Die Art seines Erscheinens läßt vermuten, daß es durch Ausscheidung entsteht. Anfänglich ist es nämlich auf Schnitten als feine Linie zu sehen, die mit Lichtgrün oder Eosin 1) Über die direkte Kernteilung stehen sich zwei Anschauungen gegenüber. Flemmixg, Vom Rath, H. E. Ziegler lassen sie am Ende von Reihen mitoti- scher Teilungen auftreten und sprechen den Teilprodukten, die der Degeneration verfallen sollen, weitere Teilbarkeit ab. Dem entgegen hält Plate, daß Ami- tosen, namentlich bei unregelmäßig geformten Kernen, dann eintreten, wenn die Teilprodukte gleichartige, sich nie mehr weiter differenzierende Elemente dar- stellen. Der vorliegende Befund von Amitoseu bei Follikelzellen ist vielleicht geeignet, die Gegensätze zu vermindern, indem es sich allerdings um Abortiv- eier handelt, also um Zellen, die sich ehedem mitotisch teilten, nach den Ami- tosen aber, die sich mehrmals wiederholen, gleichartig und lebhaft funktionieren, bis sie degenerieren. Flemming, 1891, Über Teilung und Kernformen bei Leukocyten usw. Arch. mikr. Anat. Bd. 37. H. E. Ziegler, 1891, Die biolog. Bedeutung der amitotischen Kernteilung. Biol. Centralbl. Bd. 9. S. 272—389. H. E. Ziegler und vom Rath, 1891, Die amitotische Kernteilung bei den Arthropoden. Biol. Centralbl. Bd. 9. S. 744 — 757. Plate, 1898, Über regenerative Amitose usw. in den Atemröhren der Ja- nellen. Arch. mikr. Anat. Bd. 51. S. 839 — 856. Taf. 28. 284 Julius Schaxel schön gefärbt ist. Bald verdickt sich die Linie ziemlich und erscheint dann doppelt konturiert. Letzteres hat seinen Grund darin, daß der anscheinend strukturlose Membranquerschnitt im mittleren Teil stärker lichtbrechend als an den Bändern ist, so daß der Eindruck einer hellen Innenschicht mit dunkeln Rändern erweckt wird. Wie die Follikel überhaupt, so ist auch das Chorion bei Stijela am schönsten ausgebildet. Die Fig. 24 bis 26 stellen es in allmählicher Bildung dar. Fig. 35 zeigt es stärker vergrößert. Cynthid^ Cione und Ascidia bilden ein ähnliches, nur etwas dünneres Chorion. In bezug auf seinen Bau zeigen sich am Chorion keine weiteren Veränderungen. Xur wenn das Ei das Ovar verläßt, also die Dotterbildung vollendet hat und seine Reife abschließt, wird das Chorion im Verein mit eigenartigen Vorgängen in den Testazellen vom Eikörper abgehoben, auf welche Erscheinung ich später zurückkorame (Fig. 12 und 20). Nach Ausbildung des Chorions haben Follikel und Testazellen keine direkten Beziehungen mehr. Man kann daher das Schicksal beider unabhängig voneinander verfolgen. 4. Die Follikel. Da das Schicksal der Follikel noch weit über die Eiablage herausreicht und es sich auch um bekannte und wenig zweifelhafte Dinge handelt, bin ich ihm nicht weiter nachgegangen. Bedeutende morphologische Veränderungen in den Follikelzellen treten nicht auf. Sie behalten den weitlumigen Wabenbau ihres Plasmas und den mäßig chromatischen Kern ziemlich unverändert. Zellteilungen finden wohl keine mehr statt, nachdem das Chorion gebildet ist. Dem wachsenden Ei passen sich die Follikel durch Dehnung an [Styela), oder es treten auch, namentlich zwischen den großzelligen Elementen, Lücken auf [Cyiithia, Fig. 28). Zu Volumvergrößeruug durch Quel- lung besteht allenthalben Neigung. Geformte Bildungen im Plasma, die recht selten zu sehen sind, weisen keine konstanten Verhältnisse auf. Der Durchtritt der Einährflüssigkeit äußerst sich also morpho- logisch nicht besonders, wenngleich die Struktur der Follikelzellen sozusagen schärfer ausgeprägt ist als die der Testazellen. Im lebenden Ovar sieht man die Fettkügelchen der Nährlösung, die sich bei Osmiumsäurezusatz tief schwarz färben, überall da liegen, wo zwei Follikelzellen sich berühren. Bei der Eiablage bleibt die äußere flachzeilige Schicht im Ovar zurück und bildet ein Corpus luteum. Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 285 Bei großen Ascidien findet man stets zahlreiche entleerte Follikel. Der großzellige Mantel des Innern Follikels bietet dem Ei eine schützende Hülle und quillt z. B. bei Cione schon im Cloakalraum zu jenen eigenartigen Zotten auf, die dem Ei als Schwebeapparat dienen. 5. Die Testazellen. In den zu Testazellen dilferenzierten und ins Ooplasma invahierten Follikelderivaten gehen eine Reihe morphologischer Prozesse vor sich, die besonderes Interesse verdienen, da sie wohl ein Licht auf die Bedeutung jener eigenartigen zelligen Plasmaeinschlüsse werfen. Was die Lage der Testazellen in dem vom Chorion umschlossenen Eiplasma betrifft, so nehmen sie für gewöhnlich die peripherische Schicht ein, wo sie in lichter Verteilung ungefähr in der Nähe der Stelle liegenbleiben, wo sie eingewandert sind — wenigstens gaben die einwandernden dasselbe topographische Bild wie die eingewan- derten. Die amöboiden Fortsätze, die der im ganzen kugelige Zellkörper aussendet, scheinen keine locomotorische Bedeutung zu haben. Ihr Zweck erhellt vielmehr aus folgendem; Sobald im Ei die Dotterbildung soweit gediehen ist, daß größere Dotterinseln im chromatischen Plasma zu sehen sind und die Chro- masie in der Randschicht ihr hauptsächliches Residuum besitzt, treten in den Testazellen chromatische Partikeln auf, die von nun an fort- während an Zahl zunehmen, bis die Testazelle vollständig damit angefüllt ist (Fig. 24 bis 26). Sofern diese chromatischen Partikel am Rand der Testazelle liegen oder etwa in einem der pseudopodienartigen Fortsätze ent- halten sind, haben sie vollkommen dasselbe Aussehen wie die chro- matische Substanz im Eiplasma, sowohl was den tinktoriellen Cha- rakter anbelangt als die eigentümliche Form eines unregelmäßigen ästigen Bröckelchens. Partikeln, die tiefer liegen, haben eine mehr rundliche Form und färben sich etwas schwächer und weniger schön, sondern eher sozusagen in einem schmutzigen Ton. Die Partikeln in der Testazelle nehmen in dem Maße zu, als die bei der Dotter- bildung übrigbleibende Restschicht, von der ich oben gesprochen habe, abnimmt. Ferner ist die chromatische Füllung der Testa- zellen um so ausgeprägter bei den einzelnen Gattungen, je mehr peripherisches Plasmachromatin restiert. Im Stadium der vitellinen Achromasie des Eikörpers ist kein peripherisches Chromatin mehr vorhanden, die Testazellen hingegen sind auf das dichteste mit 286 Julius Scliaxel chromatischeu Partikeln so sehr erfüllt, dall sie kaum noch eine strukturelle Einzelheit, ja manchmal sogar kaum den Kern erkennen lassen (Fig. 28 von CtjntJtia). Beginnt die Auflösung des Keimhläs- chens, kommt das Ei also dem Zustand näher, wo es alle Funk- tionen seines individuellen Zellebens erfüllt haben muß, so hebt sich das Choriou vom Eikörper ah und die Testazelleu verlassen die Dottermasse, um regellos in dem freien Baum zwischen Dotter und Chorion herumzuliegen (Fig. 12 von Cio)ie und Fig. 18 von Ascidia). Dabei verändert sich der Inhalt der Testazelle in augenfälligster Weise. Der schmutzige Farbton, der früher schon die chromatischen Partikel, die tief in der Zelle liegen, auszeichuete, ergreift jetzt die gesamte Masse, die mehr und mehr an Färbbarkeit verliert. Es zeigen sich blasige Gebilde, Blähungen, Vacuoleu in der Zelle, und endlich ist au ihrer Stelle nur noch ein Klumpen einer gelben glas- artig durchscheinenden Masse vorhanden, die sich mit Ausnahme einiger dazwischen liegender chromatischer Fetzen überhaupt nicht mehr färbt. Das ist in großen Zügen das Verhalten der Testazelleu im Ooplasma. Ich glaube den ganzen Prozeß nur deuten zu können als Phago- zytose. Die Testazelleu invahiereu, beladen sich mit restie- rendeu Plasmachromatin, werden ausgestoßen und verfallen der Degeneration. Die feineren Einzelheiten, auf die ich jetzt eiugehe, bringen noch zahlreiche Beweise für meine Autl'assuug. Eine rundliche Zelle mit breitlappigeu Fortsätzen, die in einem Medium liegt, das in dünnerer Grundmasse feinkörnige Substanz führt, braucht nur etwas weniger dichtes Plasma als ihre Umgebung zu besitzen, um alsbald die festen Bestandteile in ihrer unmittelbaren Kähe aufuehmeu zu können. So sehen wir in der jungen Testazelle alsbald die chromatischen Partikel, au denen ihre allseitige Umgebung überreich ist (Fig. 24). Je länger diese Partikel in der Zelle ver- weilen, d. h. je tiefer sie im Präparat in der Zelle liegen, desto stärker erscheinen sie umgebildet. Solange die Aufnahme eine sehr starke ist, macht sich die Umbildung weniger bemerkbar, so daß in der phagozytären Tätigkeit auf eine Phase vorherrschender Aufnahme eine Phase folgt, in der die Umbildung die Hauptrolle spielt. Fig. 35 zeigt eine Testazelle zur Zeit lebhafter Phagozytose vom Stadium der Fig. 25 [Sttjela]. Könnte mau eiuweuden, daß die auf der Zellgrenze liegenden und halb in die Zelle hineiurageudeu Partikeln nur durch Überlagerung Die Morphologie des Eiwaehsturas und der Follikelbildungen usw. 287 vorgetäuscht werden, so machen die Partikeln im Zellinnern diesen Einwand nichtig, auf den schon an sich niemand verfällt, der die kontinuierliche Reihe zunehmender Chromatiuerfüllung gesehen hat. Die Aufnahme endet mit einem maximalen Stadium, wie es Fig. 36 aus Fig. 28 a’oii Cynthia zeigt. Die Zelle ist geradezu überfüllt von den chromatischen Partikeln, die sich bereits in Umbildung befinden, und hat sehr bedeutend an Volumen gewonnen, wie ein Vergleich der bei derselben Vergrößerung gezeichneten Fig. 27 'invahierende Testazellen) und Fig. 28 (Testazellen nach beendeter Phagozytose) von Cynthüi überaus deutlich beweist. Außerdem liegen in nächster Nähe der Zelle immer noch Partikeln, die offenbar nicht mehr aufgenommen werden konnten. Daß die chromatischen Partikel nicht etwa vom Testazellkern selbst als Chromidien erzeiigt werden, lehrt das Verhalten des Kerns, der seit seiner amitotischen Teilung kaum noch Anzeichen von Ak- tivität gibt. Er hat während des Aufnahmeprozesses meist eine un- regelmäßige Gestalt, die ihm allem Anschein nach durch die Bewegung des Zelleibes aufgezwungen wird, bleibt immer klein und wird stets blässer, bis er bei der gleich zu besprechenden Umbildung des Testa- zelleninhalts zugrunde geht. Die Phase der Umbildung in den Testazellen fällt in die vitel- line Achromasie der Eizelle. Man kann diese Umbildung nicht gut eine Verdauung nennen, da sie zwar in erster Linie an den chroma- tischen Partikeln vor sich geht, aber ihr auch die Phagozyte selbst samt Kern verfällt. Dazu kommt noch, daß die Testazelle zu der Zeit aus dem Eiplasma ausgestoßen wird. Es handelt sich zweifel- los um einen degenerativen Prozeß. Das Umwandlungsprodukt besteht in glashellen gelben Brocken, die jede Färbbarkeit verloren haben. Sie liegen in großen Blasen des vollständig vacuolisierten Plasmas, in dem der Kern oft gar nicht mehr und immer nur in hohem Grade zerfallen als verfärbtes Stückchen zu sehen ist. Fig. 37 gibt die de- generierte Testazelle von Cynthia, Fig. 38 die von Ascidia. Gewissen Dotterbildungstheorien gegenüber will ich ausdrücklich bemerken, daß das Degenerationsprodukt dem Dotter morphologisch in jeder Hinsicht unähnlich ist, worüber ein Vergleich sofort belehrt. Nicht so stark wie bei Styela, Ascidia und gar Cynthia ist die Chromatinphagozytose bei Cione. Hier sind die Testazellen so zahlreich vorhanden, daß sie nur eine Seite dem chromatischen Plasma zukehreu. Deshalb brauchen sie auch nur geringere Mengen Chromatin aufzuuehmen. Im übrigen erleiden sie dieselbe Umbildung und schließliche Expulsion (Fig. 12'. 288 Julins Scliaxel Ich habe nicht untersucht, welches Schicksal die Testa zellen hei der Embryogenese haben, kann aber im Anschluß an meine Beobach- tungen ihrer Degeneration und aus allgemeinen entwicklungsgeschicht- lichen Gründen wohl denjenigen Autoren recht geben, die ihnen keine weitere Rolle zuerteilen. Die Funktion der Testazellen ist nach Be- endigung ihrer Beteiligung au der Eibildung erschöpft. Noch ein Wort über die Abhebung des Chorions vom Körper des Reifeies. Durch diese Abhebung entsteht jener freie Raum, in dem die Testazellen liegen. Er bildet sich, wenn das reife Ei das Ovar verläßt, und zwar offenbar, wenn durch Einwirkung des See- wassers im Cloakalraum der Ascidie eine Gallertabscheidung hervor- gerufeii wird. Eine solche Gallertschicht entsteht immer, wenn man Ovarialeier in Seewasser bringt, wie ich neben andern Autoren gesehen habe. Messungen ergeben, daß dabei eine Zusammenziehung des Eies vor sich geht. Die Gallerthülle hat wie die umgewandelten Follikelzelleu dem flottierenden Ei als Schutz- und Schwebeapparat zu dienen. Zusammenfassend ist über die Follikel und ihre Derivate zu sagen ; Epithelien undifferenzierter Zellen umschließen im Ovar die Nester herauwachseuder Eier. Auf einem gewissen Stadium der werdenden Chromasie ist die Assimilationskraft des wachsenden Eis so über- mächtig geworden, daß die dem Ei anliegenden Zellen in der eigenen Entwicklung gehemmt werden. Diese abortiven Eier vermehren sich amito tisch als Follikelmutterzellen, bis sie das Ei in kontinuierlicher Schicht umgeben. Weitere Vermehrung drängt Zellen aus dem ein- schichtigen Verbände, so daß einerseits ein äußeres Follikel gebildet wird, während in das Eiplasma die Testazellen gedrängt werden. Die Follikel erleiden wenig weitere Umbildung bis zur Eiablage, nachdem sie gegen den Eikörper das Chorion abgeschieden haben. Die Testazellen zehren im Eiplasma die bei der Dotterbildung Testie- rende peripherische Chromatinmasse durch Phagozytose auf. Im reifen Ei werden sie aus dem Eiplasma ausgestoßeu und verfallen der Degeneration, ohne je wieder irgend eine Funktion auszuüben. Es handelt sich also bei den Ascidien um follikuläre Eibildung, und zwar um die Besonderheit, daß zellige Follikelderivate ins Eiplasma ein- dringen, hier eine bestimmte Funktion ausüben und es dann wieder Die Morphologie des Eiwacbstums und der Follikelbildungen usw. 289 verlassen, ohne etwa als Nährmaterial oder dergleichen Verwendung zu finden; denn man hat sie der fertig gebildeten auskriechenden Larve noch anhaften sehen, bis sie gelegentlich abgestreift werden. Ich möchte diesen eigenartigen Fall, wo Zellen gleichsam hilfeleistend für einige Zeit der Eibildung beistehen, durch den Namen auxiliäre Eibilduug charakterisieren, als einen Spezialfall der follikulären Eibildung. Historischer Teil. Auf vorstehenden Seiten habe ich die Ergebnisse meiner eigenen Untersuchungen berichtet, ohne mich auf eine Diskussion der Über- einstimmungen und Gegensätze mit andern Autoren einzulassen. Ich bin so verfahren, weil die Literatur über diesen Gegenstand, in der die Testazellenfrage fast immer im Vordergrund steht, eine so widerspruchsvolle ist, daß ich mich im einzelnen nicht hätte darauf einlasseu können, ohne meine Eesultate ganz unübersichtlich vor- zubringeu. Den unpassenden Namen Testazellen habe ich beibehalten, weil er viel zu sehr eingebürgert ist, um noch durch einen neuen ersetzt werden zu können. Obwohl von früheren Autoren abgesehen eine historische Über- sicht von Floderus (96), ein Referat darüber von Bluntschli ;04) und einige Angaben von Seeliger (04) existieren, will ich doch die hauptsächlichsten der vorliegenden Angaben nach andern Gesichts- punkten geordnet noch einmal anführen, um mich mit ihnen aus- einanderzusetzen und zugleich zu zeigen, daß es weniger die ein- fachen Beobachtungen der Autoren waren, die irreführten, sondern daß Mißdeutungen des Gesehenen die Verwirrung anrichteteu. Eine vergleichende Betrachtung der verschiedenen Abbildungen zeigt näm- lich weit mehr Übereinstimmungen, als die Texte vermuten lassen. Die Figuren sind meist nur wenig zugunsten der verfochtenen Theorie verändert. Als allgemeiner Hauptquell des Irrtums ist anzugeben die Ver- knüpfung von Bildungsstadien, die in keinem direkten Zusammen- hang stehen, und die einseitige Beschränkung auf gewisse Bildungs- momente ohne Berücksichtigung der übrigen; denn so umfänglich die Literatur auch ist, eine wirklich lückenlose einheitliche Unter- suchung kam mir doch nicht zu Gesicht. Zu diesen methodologischen Fehlern tat bei den älteren Arbeiten natürlich auch die unvollkommene Technik das ihrige. 200 Julius Schaxel A. Die Eibildung der Ascidien. Meine Untersuchungen hatten die Wachstumsphase der Eibildung zum Hauptgegenstand. Da die Arbeiten über Ascidien meist in jene Epoche fallen, wo man die Endstadien der Kernreife fast allein berücksichtigte, so ist historisch nicht viel zu erwähnen. Interessant ist, daß viele Autoren der Testazellenfrage Vorwölbungen , Ver- dickungen und Knospungen der Kernmembran, ja sogar »Auswanderung von Nucleolen« beobachtet haben wollen. Davidoff (89), Morgan (91), Floderus (96) und Rankroft (99) sprechen von der Affinität für Kernfarben des Cytoplasmas junger Eier, und Crampton (99) erwähnt deutlicher chromatophile Granula, die aus oder unter direktem Einfluß des Keimbläschens gebildet würden und auf die Dotterbildung Einfluß nähmen, um dann aller- dings mit Yolk-matrix nichts andres als einen beginnenden Dotter- herd in Kernnähe zu bezeichnen. Am ausführlichsten behandelt Bluntschli (04) dieselben Fragen wie ich bei Cynthia inm'ocosmits. Er bringt eine Fülle färbetechnischer Details und glaubt in den von ihm im Cytoplasma beobachteten, mit Kernfarben fingierten Gebilden (seine safraninophile Substanz) Analoga zu deu vou andern Autoren ähnlich gesehenen und mit verschiedenen Namen, wie Mikrosomen, Plasmosomen, Ergastoplasma, Cytosomen, Chromidialsubstanz, Mito- chondrien und Chondriomiten belegten Erscheinungen erblicken zu dürfen. Diesen gefärbten Cytosomen gehe ein homogenes Ooplasma in jüngsten Oocyten voraus, und ihuen folge die Dotterbildung, die central um den Kern und im peripherischen Ooplasma einsetze. Im dottererfüllten Ei fänden sich im ursprünglichen Cytoplasma, das in hellen Straßen zwischen den Dotterniederschlägen wieder zu sehen sei, da und dort einzelne oder gehäufte Mitochondrien. Die Mito- chondrien erreichen in Fadenform ihre höchste Ausbildung (Chondrio- miten), um dann wieder in Körner zu zerfallen. Soweit scheinen mir Bluntschlis Angaben mit den entsprechenden Teilen meiner Resultate in Übereinstimmung zu bringen zu sein. Wenn er aber mehrmals und S. 438 ausdrücklich hervorhebt, folgendes sei festzuhalten: »Ein Überwandern von Fadenkörnern vom Plasma in den Kern, von Follikelzellen ins Ooplasma oder der Aus- tritt von Kernbestandteilen ins Ooplasma konnte auch nicht ein ein- ziges Mal konstatiert werden«, so muß ich ihm erwidern, daß meines Wissens R. Hertwig, gegen den die erste Konstatierung gerichtet ist, nie behauptet hat, daß in der Metazoenzelle geformtes Chromatin Die Morphologie des Eiwachstnms und der Follikelbildungen usw. 291 aus dem Plasma in den ausgebildeten Kern hineinwandere. Die zweite Behauptung findet bei Bespreehung der Testazellengesehichte ihre Erledigung. Die dritte Aussage halte ich nach eigenen Er- fahrungen für ganz verfehlt, wie sich aus meiner Darstellung der Chromatinemission ergibt. Übrigens kann aus Bluntschlis eigenen Figuren 4, 5 und 6, die den Stadien der Chromatinemission ent- stammen, ein Überwandern von Kernteilchen ins Plasma ganz gut ersehen werden, obwohl nur schwache Vergrößerungen angewandt und feinere Details nicht gezeichnet sind. Bluntschlis kurze Bemerkung Uber Dotterkerne u. dgl. erledigt sich dadurch, daß nach seinen und meinen Beobachtungen ein solcher bei der von ihm einzig untersuchten Gattung Cynthia nicht vorkommt. Vom Dotterkern bei Cione habe ich berichtet, was ich morphologisch feststellen konnte. Blunt.schli berichtet von zwei Synapsiszuständen des Keim- bläschens, die sich dadurch auszeichnen, daß alles Basiehromatin im Nucleolus aufgespeichert ist, während ein zartes, oxy chromatisches Geflechtwerk das übrige Keimbläschen erfüllt. Der eine Synapsis- zustand findet sich in der jungen Oocyte, der andre bei nahezu be- endeter Dotterproduktion; dazwischen liegt eine Periode, in der die Struktur des Keimbläschens kaum größeres Interesse gewähre. Eine rechte Konstanz sollen diese Verhältnisse nicht zeigen. Ich muß gestehen, daß auch ich bei Cynthia allein zu keiner so klaren An- schaung über die Kernvorgänge gelangt bin, wie sie mir die andren Gattungen gewährten. Bluntschlis erste Synapsis fällt, nach seiner Figur 6 a zu urteilen, in meine Phase des netzförmigen Zustandes des Kerns, und zwar an deren Ende, wo die Chromatinemission nach- läßt (Fig. 29 bei mir). Mit der zweiten Synapsis sind wohl jene Stadien gemeint, die der Auflösung des Keimbläschens vorhergehen. Man vergleiche Fig. 17 bei Bluntschli mit Fig. 18 bei mir. Auf allgemeine Erörterungen die Dotterbildung betreffend werde ich im theoretischen Teil zu sprechen kommen. B. Die Testazellen. 1. Die Natur der Testazellen. Den meisten, namentlich neueren Autoren, ist die leicht erkenn- bare Zellnatur der Testazellen außer Zweifel, da gefärbtes und ge- schnittenes Material eine andre Deutung wohl nicht aufkommen läßt. Auf lebendes Material beschränkte Beobachtung läßt die ins Ooplasma Archiv f. Zellforschnng. IV. 19 292 Julius Schaxel eiugesenkteu Testazellen kaum erkennen. Dalier kommen solchen Beobachtern nur expulsierte und degenerierte, unter dem Chorion liegende Testazellen zu Gesicht, die sie unvorbereitet nicht leicht als Zellen erkennen konnten. Kowalewsky (66) sieht gelbe Kugeln in der Eigallerte, Ganix (70) eine grüne Schicht von Testaelementen, Metschnikoef (72) be- schreibt amöboide, kernlose, von Körnchen und Vacuolen erfüllte Tu- nikaelemente. Irrtümlicherweise außerhalb der Eimembran hielt La- caze-Duthiers kleine, sphärische, durchsichtige Körper für Testa- zellen, in die erst später ein Kern kommen solle. Nach Semper (75) erzeugt man »Testatropfen« durch Zusatz von Seewasser zum Ei. Ussow (75) bemerkt gelbe Körperchen. Playfair Mac Murrich (82) hält die Testazellen für Exkretionskörper, die das Plasma bei Säure- einwirkung durch Kontraktion ausstößt. Sabatier (83, 84) spricht fast mit tragischer Wehmut von glo- bules Celluloides, die sind des cellules encore imparfaites, en voie de se constituer, mais entachees de decadence et de degenerescence avant d’avoir atteint le but. Fol (84) beschreibt corpuscules du testa ohne Kern, die nach einem blasigen Zustand in einen mit gelben Granulationen geraten. Von Interesse ist, daß Sommer (05) bei Einwirkungen von Salz- lösungen auf das Ovarialei Abschnürungen am Keimbläschen sah, ohne zellige Elemente überhaupt im Plasma wahrnehmen zu können. Dieser Versuch wirft ein Licht auf die Entstehung einiger Irrtümer auch der Bildungsgeschichte. 2. Die Bildung der Testazellen. Hierüber sind die Ansichten so verschieden , daß dieselben Autoren im Laufe der Zeit zuweilen differente Meinungen geäußert haben. Es ist so ziemlich alles für beobachtet ausgegeben, was sich durch Kombination der Möglichkeiten ersinnen läßt. Die historischen Theorien lassen sich übersichtlich einteilen in die vom karyogenen, plasmatogen en und heterogenen Ursprung der Testazellen. Da- bei ist bei den ersten beiden Anschauungen zu unterscheiden, ob Follikel- und Testazellen homologe Gebilde sind oder nicht — ob also auch die Follikel Eiprodukte sind oder nur die Testazelleu. Die heterogenen Testazellen werden meist als follikulär angesehen aber auch für eingewanderte Mesenchymzellen gehalten. a) Die karyogene Herkunft beansprucht Roule (83, 84, 85) für Follikel- und Testazellen. Zuerst lösen sich chromatische Partikel Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 293 vom Keimbläschen, umgeben sich mit einer hellen Zone und wandern an die Eiperipherie, wo sie in zwei Schichten die Follikel bilden. Dann verlassen abermals »Nucleolen« den Eikern, nehmen »Dotter« mit sich und legen sich unter die Follikelschicht; das sind die cel- lules grauuleuses (Testazellen). Offenbar hat Roule die Chromatin- emission beobachtet, die bei der Chromatinverteilung oft sichtbaren strahlig-helleren Partien um die dunkleren Klümpchen gesehen und dies alles gewaltsam zu den Eihüllen in Beziehung gebracht, wozu ihn noch die intensive Färbung der Testazellen nach der Phagozytose verführt haben mag. b) Für eine Karyogenese bloß der Testazellen tritt Davidoff (87) ein. Er bemerkt Nucleogemmen, die sich im Plasma noch ver- mehren und zu Zellen werden, um endlich als Abortiveier zwischen Ei und Follikel zu liegen. Auch hier scheint mir eine Mißdeutung der Chromatinemission vorzuliegen. c) Auch Sabatier (83, 84) bemerkt chromatophile Körper im Plasma, die er mit nucleolusartigen im Kern indentifiziert. Follikel- und Testazellen entstehen nacheinander aus dem Dotter (plasmato- gener Ursprung beider). Daß die Testazellenbildung immer nach der der Follikel verlegt wird, scheint daran zu liegen, daß sie erst nach der Expulsion gesehen werden. d) Für einen plasmatogenen Ursprung bloß der Testazellen treten folgende Autoren ein: Giard (72) läßt die cellules refringentes de la couche du testa aus oder in einer Zone um den Dotter entstehen. Küpffer (70, 72) nimmt freie Zellbildung unter der gegen den Dotter von den Follikeln abgeschiedenen Membran an. Metschxikoffs (72) Tunikaelemente entstammen dem Eiplasma. Semper (75) und Playfair Mac Murrich (82) erzeugen selbst Testa- . zellen aus dem Plasma (s. o.). Fol (77, 83, 84) betont ausdrücklich den Mangel jeden Zusammenhanges seiner corpuscules du testa, die Emanationen des oberflächlichen Dotters sind, mit den Follikelzellen, die sich viel früher bilden, und zwar aus kleinen Kernen, die der Ei- kern abgibt und die sich mit Plasma umgeben (karyogener Ursprung der Follikel bei plasmogenem der Testazellen). Maurice et Schulgin (84) und PizoN f93, 96) behaupten ebenfalls eine »endogene« Herkunft der Testazellen. Pizon beobachtet ihre Ausstoßung aus dem Dotter. e) Die Anschauung, daß die Testazellen im Vergleich zum Ei heterogener Natur sind, und zwar, daß sie von den Follikeln gebildet werden, hat sich endgültig bestätigt. 19* 294 Julius Schaxel Darüber, ob die Follikelmutterzellen abortive Eier oder Zellen andrer Provenienz sind, sind die hier genannten Autoren, sofern sie sieb darüber äußern, nicht einig. leb glaube mich für die Abortiv- eier aussprechen zu müssen. Kowalewsky (66, 71), Stepanüfp (69), Ganin (70), Ussow (75), Giard (81), Morgan i90), Salensky (91), Caulery (95) treten für den follikulären Ursprung der Testazellen ein, ohne über die Her- kunft der Follikel zu entscheiden. Seeliger (82) sieht in den Follikeln Abkömmlinge von Mesodermzellen; die Testazellen sind direkt oder über das Follikelstadium eingewanderte Mesodermzellen. Van Beneden und Julin (87) leiten Eier und Follikel vom Keim- epitliel ab und die Testazellen vom Follikel. Julin (93) nennt die zur Testazellbildung führende Follikelzellteilung eine mitotische. Floderus (96: gibt die ausführlichste der bisherigen Arbeiten; Die Follikelzellen entstammen dem Ovar, die Testazellen dem Follikel, sollen aber erst nach Bildung des Chorions ins Ooplasma wandern, was ich nie bestätigen konnte. Er beobachtete Degenerationserschei- nungen an Testazellen. Bluntschlis (04) Beschreibung kann ich im ganzen bestätigen und ergänzen. Auch ihm fällt die chromatische Färbung der älteren Testazellen auf, und er berichtet von mannig- fachen Färbereaktiouen. Er konstatierte »safraninophile Kugeln« iu den Testazellen. Conklin (05) nennt die Testazellen Abortiveier. 3. Das Schicksal und die Bedeutung der Testazellen. Sofern sich die Autoren überhaupt darüber aussprechen, was schließlich aus den Testazellen wird, drücken sie sich doch meist nur zurückhaltend und unbestimmt aus. Immerhin führten gerade die Testazellen der Ascidien und ähnliche Gebilde bei andern Tunikaten zu Anschauungen, die mit einem der Hauptsätze der allgemeinen Ent- wicklungslehre, nämlich, daß jeder Organismus zu Beginn seiner Existenz aus einer Zelle bestehe, in Widerspruch stehen. Diese Behauptungen haben sich, wie zu vermuten, als irrtümlich heraus- gestellt, wurden aber doch bis auf die neueste Zeit noch gemacht. Ich stelle jene Autoren, die die Testazellen eine formative Bolle bei der Embryogenese spielen lassen, denen voran, die ihnen nur oogene- tische Beziehungen zuschreiben. a) Ontogenetische Bedeutung der Testazellen. Milne Edwards (42) hielt die Testazellen für die Bildner des Cellulosemantels (Testa) der Ascidien und verschaffte ihnen den Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 295 Namen, den sie wohl immer behalten werden. Kowalewsky (66) ließ seine gelben Kugeln, Giard (72) seine corpuscules refringentes, Metschnikofp (72) seine Tunikaelemente, Ussow (75) seine gelben Körpereben dieselbe Rolle spielen. 0. Hertwig (73) trat solchen Behauptungen entgegen, ebenso wurden sie widerlegt von Kowalevsky (92) und Caullery (95). Salensky nannte die Testazellen Kalymmo- cyten und vertrat in mehreren Arbeiten hartnäckig die Behauptung, daß die Kalymmocyten nicht nur bei den Ascidien den Mantel bilden, sondern bei andern Tunikaten (Pyrosomen, Salpen) sich zwischen die Blastomeren einlagern, diesen sich angleichen und am Aufbau des Embryos teiluebmen. Noch weiter ging Brooks (76, 93). Er ließ die Blastomeren der Salpen überhaupt von den Follikeln verdrängt werden, die den Embryo bilden — bis die Blastomeren endlich doch wieder aktiv werden und die Follikelzellen aufzebrend in ihre Rechte treten. Beider (93) stellt alle diese abenteuerlichen Behauptungen in Abrede, wie es auch die meisten Autoren der gleich zu nennenden Anschauungsweise tun. b) Oogenetische Bedeutung der Testazellen. 0. Hertwig (73), Semper (75), van Bereden et Jüdin (87) und PizON (90) sagen aus, daß die Testazellen aus dem reifen Ei aus- gestoßen und regellos innerhalb des Chorions bei der Embryogenese hin und her geschoben werden, bis die ausschlüpfende sich ihrer samt der geplatzten Eihaut entledigt. Soweit meine Untersuchungen reichen, muß ich diesen Autoren recht geben. Seeliger (82,, Beider (93), Korotneff (97), Metcalf (00), Lubosch (02), Bourne (03) halten die Testazellen für Nährzellen, die vom Ei oder auch erst von den Blastomeren verzehrt werden. Playpair Mac Murricii (82), Davidoff (89), Floderus (96) sprechen vom rudimentären Charakter der Testazellen, die jetzt keine Bedeutung mehr haben oder (Davidoff) dem Ei vielleicht als schützen- des Polster dienen. Bankroft (82j läßt die Testazellen bei der Dotterbildung in der Weise wirken, daß sie dem Jungen Ei Substanz zuführen, die dann später unter Mitwirkung des Eikerns in Dotter verwandelt wird. Bluntschli (04) bemerkt gelegentlich der Konstatierung seiner »saphraninophilen Kugeln« in den Testazellen: s>daß sie von außen eingewandert seien, halte ich für so gut wie unmöglich, weder die Dotterkugeln noch die Cytosomen des Ooplasmas können meines Er- achtens mit ihnen in Beziehung gebracht werden« (S. 414). Er 296 Julius Schaxel zweifelt, ob er diese Vorgänge im Sinne einer regen Zelltätigkeit oder als eine Produktion von Nährmaterial oder als degenerative Prozesse deuten soll. Meine Auffassung ist die entgegengesetzte und meine Deutung eine sehr bestimmte. Bluntschlis Figuren sind zu wenig detailiert, als daß ich an ihnen meine Meinung rechtfertigen könnte. Allein ich glaube, wenn mau die allmähliche Zunahme der chromatischen Partikel in den Testazellen, die in einer Schicht rest- lichen Plasmachromatins liegen, die Umbildungen innerhalb der Zellen im Verein mit ihrer schließlichen Expulsion im Zusammenhang be- trachtet und Einzelheiten herüeksichtigt, wie ich es weiter oben aus- geführt habe, so läßt meine Theorie der Phagozytose sich wohl ver- teidigen; denn es wäre auch gar nicht einzusehen, wie Zellen als Nähr- zellen dienen sollen, die aus dem Ei ausgestoßen werden, wie die Chromatizität infolge lebhafter Funktion in ebendemselben Moment am größten sein soll, abgesehen davon, daß die Chromatinemission aus dem Testazellkern ja deutlich morphologisch zu konstatieren sein müßte. Die oogenetische Bedeutung der Testazellen liegt meines Erachtens in der auxiliären Eibildung. Theoretischer Teil. Das ooplasmatische Chromatin und die Dotterbildung. Die vorstehend dargelegten Befunde stehen in engstem Zu- sammenhang mit dem Problem des cytoplasmatischen Chromatins, d. h. mit der Frage nach Formungen, die im Cytoplasma beobachtet werden und die tinktoriell und morphologisch den Charakter von Bildungen tragen, wie sie ursprünglich als der spezifischen Keru- substanz zugehörig bekannt wurden. Im folgenden will ich daher diskutieren, wie sich meiner Meinung nach meine Ergebnisse zu den hauptsächlichen Theorien über diesen Gegenstand verhalten. Dabei komme ich naturgemäß auch auf das Problem der Dotterbildung zu sprechen, ohne mich aber auf die weitschichtige Literatur über Dotterbildung im einzelnen einlassen zu können. Es handelt sich da ja auch meist um Schlüsse, die an spezielle Befunde geknüpft sind. Wichtiger für die Auffassung des zellulären Geschehens über- haupt sind die in engem Anschluß an R. Hertwigs Lehre von der Kernplasmarelation gebildete Theorie von Popofp (07, 08) und die Theorie der Doppelkernigkeit der Zelle von Goldsch.midt (04 bis 07), auf die ich näher eingehen werde. Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 297 Zuvor will ich dem Einwaud begegnen, der die Berechtigung anzweifelt, die fraglichen Erscheinungen unter dem Begrilf des Chro- matins zu subsumieren. Man läßt zwar die Chromidien der Protozoen im Sinne R. Hertwigs bestehen, da sie ja eine Bedeutung für die Fortpflanzung hätten; bei Metazoen aber müsse Chromatin allein zur Bezeichnung der Substanz der Chromosomen, d. h. der Vererbungs- substanz, gewahrt bleiben. Es ist allerdings das Vorurteil gewisser Vererbungshypothesen, das die wenig zweckdienliche Einengung des Chromatinbegriffes verursacht. Man kann, um unbefangen vorzugehen, nicht anders verfahren, als daß man alles das Chromatin nennt, wofür sich deutliche, besonders genetische Beziehungen zum Kern nach weisen lassen, und was das charakteristische tinktoriell-morpho- logische Verhalten zeigt. Man wird einwenden, daß gegen eine solche Begriffsfassung spricht, daß nur wenige Autoren für einen Übertritt von Kernsubstanz sich aussprechen, daß also gerade das am meisten in die Wagschale fallende Moment, die genetische Be- ziehung, in den meisten Fällen zu vermissen sei. In dem Referat von Lubosch (02) über die Dotterbildung z. B. finde sich nur wenig, was meiner Behaiiptung zugute kommt, und er selbst mahnt zu großer Vorsicht in diesen Dingen. Aber die Sache ist meines Er- achtens gerade die, daß für die meisten Autoren ein Kernplasma- problem kaum existiert oder sie gerade z. B. der Theorie von der Kontinuität der Chromosomen zuliebe (obschon diese durch Chro- matiuemission gar nicht erschüttert zu werden braucht) hartnäckig jede Stoffabgabe des Kerns leugnen. Die Behauptung, das Plasma- chromatin könne auch den umgekehrten Weg gehen, also aus dem Plasma in den Kern gelangen, der sich ja in regem Wachstum be- fände, wird sofort hinfällig, wenn ich daran erinnere, daß ich Schritt für Schritt nachgewiesen habe, wie die Chromasie des Plas- mas allmählich entsteht bei steter Emission von Chromatin aus dem Kern. Leicht abzuweisen ist der Einwurf, die als Chromatinemis- sion gedeuteten Kernbilder seien Kunstprodukte — etwa hervor- gerufen durch chemische Prozesse bei der Fixierung, oder sie seien Erscheinungen, die die Eisenhämatoxylinfärbung bedingt. Die ver- schiedensten Fixierungen und Färbungen weisen aber dieselbe Wir- kung auf und erlauben nur eine Deutung. Wenn übrigens die Chromatinemission ein Kunstprodukt ist, was ist dann die ganz all- gemein beobachtete Chromasie? Schließlich verweise ich noch auf die Autoren, die den Austritt von Chromidien aus dem Kern unter ähnlichen Bedingungen wie ich beobachtet haben; Goldschmidt (05), 298 Julius Schaxel PopoFF (07), Franz (08), Moroff (09). Die Frage nach dem Woher? im Problem des cytoplasmatischen Chromatins kann also sicher da- hin beantwortet werden, daß es aus dem Kern stammt. Nach Erledigung der Frage nach dem Ursprung des cytoplas- matischen Chromatins in der Metazoenzelle durch den Nachweis der Chromatinemission harren zwei weitere Fragen, die in innigem Zu- sammenhang stehen, der Beantwortung, nämlich die nach dem Warum? und dem Wozu? Es sind dies die Fragen, die wir an alle biologischen Erscheinungen stellen, indem wir festzustellen wünschen einerseits, im Zusammenhang welcher allgemeineren Ge- setzmäßigkeit das fragliche Phänomen auftritt, und anderseits, welche Bedeutung es hinsichtlich der organischen Zweckmäßigkeit besitzt. Von den beiden Theorien, die über das Plasmachromatin als Kernderiyat aufgestellt wurden, berücksichtigt jede eine andre der genannten Fragen in höherem Maße. Beide basieren auf den Grund- legungen des Chromidienproblems durch R. Hertwig. Im engen Anschluß an Hertw^ig nimmt Popoff (08) auf Grund der Lehre von der Kernplasmarelation au, daß die heran wachsende Eizelle durch eine Reihe unterdrückter Teilungen eine beträchtliche Vermehrung der Kernsubstanz erfahre, also eine Störung der Kern- plasmarelation zugunsten des Kerns, und mithin in Depressionen ge- rate, die nur dann überwunden würde, wenn eine zureichende Chro- midienausstoßung aus dem Kern ins Plasma die normale Kernplasma- relation wieder herstelle. Die Chromidienausstoßung stellt also eine Regulation dar, sie tritt innerhalb einer Gesetzmäßigkeit auf, die allgemeine zelluläre Bedeutung beansprucht. Goldschmidt (04, 05, 07), der die bei den ciliaten Infusorien bestehenden Verhältnisse ver- allgemeinert, wo, wenn man im Kern ein zelluläres Zentralorganell sieht, die Funktionen so verteilt sind, daß dem Mikrouukleus die vegetativen Leistungen zufallen, nimmt eine prinzipielle Doppelkernig- keit der Zelle an in der Weise, daß die gewöhnlichen Metazoen- zellkerne im allgemeinen Amphinuklei darstellen, deren Duplizität nur bei gewissen Gelegenheiten, so namentlich bei lebhafter Funk- tion, morphologisch zutage trete. Die Eizelle der Wachstumsphase nun befinde sich in solch lebhafter Funktion, da die Produktion des Dotters, überhaupt der reiche Stotfweehsel ihres starken Wachstums, große Anforderungen au sie stelle. Ihre Chromidien stellen also eine funktionelle Struktur, einen Chromidialapparat dar. Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 299 Man sieht, daß Popoff hauptsächlich bestrebt ist, das Auftreten des Plasmachromatins in der Eizelle im Sinne allgemeiner cyto- logischer Gesetze zu verstehen, während Goldschmidt zwar das- selbe anstrebt, aber doch mehr den besondern Anpassungscharakter des ooplasmatischen Chromatins zum Zweck der Dotterbildung her- vorhebt. Konsequeuterweise müssen beide Autoren in der Erklärung der Beziehung des Chromatins zur Dotterbildung verschieden verfahren. Goldschmidt kann sich begnügen, den Dotter als eines der Plasmaprodukte anzusehen, bei deren Herstellung eben sein Chro- midialapparat irgendwie fungiert. Popoffs regulativ emittierte Chro- midien müssen schließlich der Degeneration verfallen, und er sieht sich bei der Deutung seiner und verwandter Befunde (Schütz, VAN Bambecke, van DER Stricht) ZU der Hypothese gezwungen, im Dotter ein Produkt der durch die fortgesetzten Chromatinresorptionen geschwächten Assimilationskraft des Plasmas anzunehmen, wozu ihm chemische Beweise fehlen. Allgemein gesprochen bleibt für Goldschmidt die Dotterbildung eine Anpassung, ein ektropisches Phänonem, das der starken vitalen Potenz, die wir doch a priori für die Geschlechtszellen annehmen, so recht eignet. Nach Popoff hingegen scheint die Lebensfähigkeit der Eier aus innern Gründen in Frage gestellt, und ihre letzte Leistung vor der Reifeteilung und Furchung ist ein Ausdruck deutlichster Entropie. Untersuchen wir die Grundlagen der beiden Theorien, so basiert Popoff vollständig auf dem Gesetz der Kernplasmarelation. Diese Theorie geht von Beobachtungen aus, die R. Hertwig und seine Schüler, namentlich auch Popoff selbst, an Protozoen gemacht haben. Über die dagegen erhobenen Einwände steht mir kein Urteil zu. Mir scheinen nur schon für die bloße Konstatierung der Kernplasma- relation bei Eizellen große Schwierigkeiten zu bestehen: erstens solche technischer Art, wie ich sie schon oben erwähnt habe (Schwierigkeit der Bestimmung des größten Durchmessers von Kern und Ei bei konserviertem und geschnittenem Material und der Zu- standsbestimmung bei lebendem Material), und zweitens theoretische Bedenken in der Art, daß man ja immer nur Volumina mißt, ohne die Dichtigkeit zu kennen; daß man dem Plasmachromatin von vorn- herein die Kernartigkeit abspricht, es also zur Degeneration be- stimmt betrachtet, indem man das chromatische Plasma dem Kern nach der Emission vergleicht; daß man bei zunehmender Dotter- 300 Julius Schaxel bildung den deutoplasmatischen Dotter samt seinen Vorstufen zu wenig vom Protoplasma getrennt halten kann, da bei der Massen- vergleichung dem Plasma doch nicht sein Produkt zugerechnet wer- den darf. Die Kernplasmarelation der Eizellen stellt also mindestens ein schwer zugängliches Gebiet dar. Ihre Folgen und damit ihre deutliche Äußerung sollen Depres- sionen sein. Diese wären daran zu erkennen, daß man im Ovar Eier von diesen Stadien (den Stadien unmittelbar vor der Chromatin- emission) in großer Anzahl zugrunde gehend finden müßte. Die Eier von Arten, deren Depressionen besonders tief wären, müßten dann aber auch, wenn ihnen die Erholung durch reichliche Chromatin- entlastung des Kerns gelungen wäre, ungewöhnlich viel Dotter produ- zieren, da die Assimilationskraft ihres Plasmas ja wieder durch die Chromatinresorption äußerst geschwächt wäre. Ich weiß nicht, ob bei der Bildung besonders dotterreicher Eier viele ihr Wachstum nicht beenden und abortiv werden. Wenn das wirklich der Fall wäre, so könnte man es unabhängig von Popoffs Ideenkreis auch dadurch erklären, daß einzelne irgendwie einmal im Vorteil befindliche Zellen die zugeführten Xährsäfte übermächtig an sich reißen. Moroff (08) erklärt ausdrücklich, daß er von den PopoFFSchen Depressionen nichts bemerkt habe. Mir ist es in dieser Arbeit ebenso gegangen. Ich habe allerdings arbortive Eier gefunden, nämlich die Follikelmutterzellen. Allein hier ist es offenbar die bereits über- mächtig gewordene Kachbarzelle, die die Entwicklung der ihr an- liegenden Zellchen verhindert, die ja auch nicht degenerieren, sondern sich durch Teilung vermehren und als Follikel- und Testazellen noch eine beträchtliche Rolle spielen. Außerdem werden diese Eizellen abortiv, noch bevor ihr Kern wahrnehmbar gewachsen oder gar das charakteristische Ketzstadium erreicht hätte, das der Chromatin- emission vorangeht. Nach all dem glaube ich mich berechtigt, die PopoFFsche Auf- fassung von der Eizelle als einer entropischen Erscheinung in ihren Grundlagen wie in ihren empirischen Beweisen unsicher nennen zu dürfen. Gegen Goldschmidts Annahme eines prinzipiellen Kerndualis- mus hat sich R. Hertwig (07) selbst gewandt. Ihm wie Jordan und ScHAUDiNN hält er entgegen, daß selbst im eklatantesten Bei- spiel des Kerndualismus, bei den ciliaten Infusorien, der vegetative Makronukleus aus dem propagatorischen Mikronukleus hervorgehe und daß die Tatsache für eine allmähliche Heranbildung dieses Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 301 extremen Falles in der Phylogenese spräche. Die einzige spezifische Kerusubstanz, das Chromatiu, sei hei dauernder Funktion der Ab- nutzung unterworfen, weswegen das Zelleben in Abhängigkeit davon in Perioden funktioneller Degenerationen und reorganisierender Vor- gänge verlaufe. Im Lichte dieser Auffassung darf man meines Erachtens konsequenterweise im GoLDSCHMiDTScheu Chromidialapparat nichts andres sehen als das Inerscheinungtreten der jeweiligen Zellregu- lation. Nach Goldschmidt ist der Chromidialapparat an der Dotter- hildung beteiligt; nach der Korrektion seiner Auffassung ist das nicht mehr gut möglich — oder es ist eben eine ähnliche Beziehung zu konstruieren, wie es Popofp tat und wie sie mir unwahrschein- lich vorkam. Wenn ich meine Ergebnisse in Kücksicht auf diese Theorie zu- sammenhängend betrachte, so komme ich zu folgender Auffassimg: In Zellen, für die sich keinerlei Kernhypertrophien oder Depressionen erweisen lassen, deren Kern aber morphologisch wohl gewisse Vor- bereitungen erkennen läßt, setzt eine Chromatiuemission ein, die kontinuierlich andauert, bis im Ooplasma eine chromatische Bildung vorhanden ist, die so feinen Ausbau verrät, daß man sie ungezwungen als GüLDSCH.MiDTSchen Chromidialapparat bezeichnen kann (Fig. 23). Welchen Anteil dieser Apparat qualitativ, also chemisch an der Dotterbildung nimmt, ist morphologisch nicht feststellbar. Seine quantitave Beteiligung ist eine ganz offenkundige. Aber nicht das gesamte Chromatin erschöpft sich in der Dotterbildung, sondern außer unbedeutenden intervitellineu Besten bleibt ein restlicher Chromatin- mantel um die gebildete Dottermasse übrig, der auf eine Weise ent- fernt wird, wie wir sie nur da finden, wo der Organismus bei seinen ontogenetischen Transformationen sich eines überflüssig gewordenen Teiles entledigt, nämlich durch Phagozytose: die Testazellen beladen sich mit dem Restchromatin, um daun aus der Eizelle ausgestoßen zu werden. Es spielt also allerdings ein ausgesprochen regulativer Vorgang herein, indem überschüssiges Chromatin entfernt wird. Halten wir fest, was der Dotter im Hinblick auf das fernere Schicksal der Eizelle eigentlich vorstellt, so haben wir in ihm eine besondere Anpassung der Eizelle als Urzelle eines neuen Organismus, ein zelluläres Embryonalorganeil, analog beim vielzelligen Embryo z. B. einer Placenta. Wir werden also gern mit Goldschmidt in den Chromidien Äußerungen der Zell- bzw. Kerntätigkeit bei der Bildung eines wichtigen Produktes sehen. Kein Zwang besteht aber, diesen Chro- 302 Julius Schaxel midialapparat dem Eikern, dem er entstammt, als äquivalentes Ana- logon gegenüberzustellen oder ihn in der Oocyte im Stadium pri- märer Achromasie oder gar in den Oogonien, Ureiern, Urgeschlechts- zellen und Zellen überhaupt in latenter, in einen Amphinukleus verlegter Präformation zu vermuten. Ich glaube vielmehr eine über- aus innige Beziehung zwischen Kern und Plasma bei allen Lebens- prozessen annehmeu zu dürfen, von der wir nunmehr zwei deutliche morphologische Äußerungen von Beeinflussung der chemisch unend- lich komplizierten, prinzipiell aber doch einzigen und einheitlichen Kernsubstanz auf das Plasma kennen; — die Chromosomen bei der Zellteilung und die Chromidien im Individualleben der Zelle, d. h. zwischen zwei Teilungen. Das gilt zunächst für die Metazoenzelle; aber auch ebenso für die Protozoenzelle, wenn wir nicht rein äußerlichen Ähnlichkeiten folgen, sondern hier echte Chromidien (Homologa der Metazoenchromidien) von den Sporetien trennen, wie es Goldschmidt (04) tut, und wie wir es tun können, ohne ihm hei dem Postulat der Doppelkernigkeit zu folgen. Zum Schluß möchte ich nochmals darauf hinweisen, daß es nicht die Aufgabe von Untersuchungen wie die vorliegende sein kann, die chemischen Beziehungen aufzuhellen, die zwischen Chromatin und Dotter bestehen. Auf Grund der morphologischen Befunde kann man mit gleichem Recht sagen, das Chromatin bilde sich zum Dotter um oder es bilde unter Zutritt von Stoffen von außen den Dotter oder es spiele die Rolle eines Katalysators bei der Dotterbildung. Sicher erwiesen ist nur die karyogene Entstehung eines Chromidial- apparats im Plasma vor der Dotterbildung und seine Erschöpfung in gesetzmäßiger Proportion während dieser. So reinlich getrennt liegen die Verhältnisse hei den Aseidien. Zeitliche Modifikationen, z. B. gleichzeitige Emission und Verarbeitung von Chromatin, machen die Zusammenhänge schwerer erkennbar, bedeuten aber prinzipiell dasselbe. Literatur über Testazellen. 1. Bankkoft. 1881. Ovogenesis in Distaplia occidentalis with remarks ou other species. Bull, of tlie Mus. of comp. zool. Bd. 5. 2. Barrois. 1880. Membranes embryonaires des Salpes. J. Anat. et Phys. Bd. 17. S. 455—498. Taf. 27—28. 3. Benedex et Julin. 1887. Eecherches sur la morphologie des Tuniciers. Arch. de Biol. Bd. 6. S. 237—476. Taf. 7—16. Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 303 4. Bluntschli. 1904. Beobachtungen am varialei der Monascidie Cynthia microcosmus. Morph. Jahrb. Bd. 32. S. 391 — 450. Taf. 9 — 10. 5. Bolles Lee. 1884. Recherches sur l’ovogenese et la spermatogenese chez les Appendicnlaires. Eecueil zool. Suisse. Bd. 1. S. 645 — 663 Taf. 36. 6. Bourne. 1903. Oligotrema psammites. 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Wie Fig. 1. ting. Heid. -Lichtgrün. Ap. i., C. o. 18. Netzvertei- lung des Kerninhalts, noch kein deutlicher Nucleolus. Fig. 4. Wie Fig. 1. ting. Heid.-Lichtgrün. Ap. i., C. o. 18. Beginn der Chromatinemission aus dem Kern, Sonderung eines deutlichen Nucleolus. Fig. 5. Wie Fig. 1. ting. Hämalaun. Ap. i., C. o. 18. Chromatinemis- sion und Verteilung im Ooplasma, das sich zu färben beginnt. Fig. 6. Wie Fig. 1. ting. Heid.-Lichtgrün. Ap. i., C. 0. 18. Höhepunkt der Chromatinemission. Follikelmutterzellen am Ei. Fig. 7. Wie Fig. 1. ting. Heid.-Lichtgrün. Ap. i. , C. 0. 18. Chromati- sches Ei. Nachlassen der Chromatin-Emission. Follikelmutterzellen. Fig. 8. Wie Fig. 1. ting. Heid.-Lichtgrün Ap. i., C. o. 18. Ei in Chro- masie mit Dotterkern und Follikelmutterzellen. Der Kern enthält wieder fädi- ges Chromatin. Fig. 9. Ciona, geschlechtsreifes Tier. fix. Suhl. ting. Del.-Ammonium- Rubin-Picrat. Ap. i. 0. 4. Ei mit doppelter Follikelzellschicht, Chorion, ge- schlossene Testazellschicht, deren Elemente chromatische Partikel aufgenommen haben. Im Ooplasma aktiver Dotternkern und Dotterinseln. Kern mit vacuo- lisiertem Nucleolus. Fig. 10. Ciona, geschlechtsreifes Tier. fix. Herrn, ting. Safranin-Lichtgrün. Ap. i.. Comp. 18. Ausgebildeter Dotterkem. Fig. 11. Wie Fig. 10. Dotterkern in Auflösung, daneben ein Dotterele- ment. Fig. 12. Ciona, fix. Carnoy, ting, Del.-Eosin. Ap. i., 0. 2. Reifes von Dotter erfülltes Ei mit intervitellinen Chromatinresten, sekundäre Achromasie. Expulsierte Testazellen in Verfall, Chorion, Follikel nicht gezeichnet. Fig. 13. Wie Fig. 12. Ap. i., C. o. 18. Dotterelemente des Eies von Fig. 12 mit anliegenden Chromatinpartikeln. Fig. 14. Ascidia, geschlechtsreifes Tier. fix. Z.-M. ting. Hämalaun. Ap. i., C. 0. 18. Chromatinemission aus dem Kern. Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbildungen usw. 307 Fig. 15. Wie Fig. 14. A. i., C. o. 18. Ende der Chromatinemission, Chromasie. Angelagerte Follikelmutterzellen. (Der Schnitt trifft nicht den größten Durchmesser). Fig. 16. Ascidia, geschlechtsreifes Tier. fix. Carnoy. ting. Del. -Eosin. A. i., 0. 2. Ei mit geschlossener Follikelschicht. Invasion der Testazellen. Plasma in Chromasie, Beginn der Dotterbildung. Fig. 17. Ascidia von 4 cm Länge, fix. Z.-M. ting. Del.-Eosin. A. i. 0. 2. Lebhafte Dotterbildung, Testazellen mit chromatischen Partikeln, Chorion in Bil- dung, geschlossene Follikelzellschicht. Fig. 18. Wie Fig. 17. Ei in vitelliner Achromasie mit intervltellinen Chro- matinresten. Testazelleninhalt in Umbildung. Keimbläschen der Auflösung nahe. Chorion ohne Follikel gezeichnet. Fig. 19. Wie Fig. 17. Ap. i. 0. 2. Keimbläschen samt Nucleolus in wei- terer Auflösung als in Fig. 18. Chromosomen werden sichtbar. Fig. 20. Ascidia von 5 cm Länge, fix. Z.-M. ting. Del.-Eosin. Ap. i. 0. 2. Ausgewachsenes Reifei voll Dotter. Expulsierte Testazellen in Degeneration. Chorion ohne Follikel gezeichnet. Fig. 21. Styela, geschlechtsreifes Tier. fix. Carnoy. ting. Del.-Eosin. A. i. 0. 2. Ei in Chromasie mit angelagerten Follikelmutterzellen. Fig. 22. Wie Fig. 21. Plasmaehromatin lockerer, geschlossene Follikel- zellreihe. Fig. 23. Wie Fig. 21. Weitere Auflockerung des Plasmachromatins, aus- gebildeter >Chromidialapparat<. Aus der einfachen Follikelzellschicht werden nach außen und innen Zellen gedrängt. Fig. 24. Wie Fig. 21. Innere und äußere Follikelzellschicht. Chorion in Bil- dung. Die Testazellen weisen chromatische Partikel auf. Beginn der Dotter- bildung. Fig. 25. Wie Fig. 21. Weitergebildete Follikel. Chorion. Zunahme der chromatischen Partikel in den Testazellen. Rege Dotterbildung bei gleichzeiti- ger und mengenproportionaler Abnahme des Plasmachromatins. Fig. 26. Wie Fig. 21. Fortschreiten der Dotterbildung. Starkes Chorion ohne Follikel gezeichnet. Fig. 27. Cynthia, geschlechtsreifes Tier. fix. Z.-M. ting. Safranin-Licht- grün. A. i. 0. 2. Ei in Chromasie. Aus der Schicht der ovoidkernigen Fol- likelzellen differenzieren sich ins Ooplama invahirende Zellen (Testazellen) mit sphäoriden Kernen. Fig. 28. Cynthia, geschlechtsreifes Tier. fix. Z.-M. ting. Del.-Eosin. A. i., 0. 2. Ei ln vitelliner Achromasie. Testazellen dicht erfüllt von chromatischen Partikeln. Chorion. Follikel aus einem Gewebe großer sphärischer und kleiner länglicher Zellen gebildet. Fig. 29. Cynthia von 1,5 cm Länge, fix. Z.-M. ting. Heid. A. i., C. o. 18. Eikern mit Netzstruktur und großem Nucleolus. Chromatin-Emission und -Zer- streuung im Ooplasma. Fig. 30. Ascidia. fix. Subl.-Eisessig. ting. Del.-Ammonlum-Rubin-Picrat. A. i. C. o. 12. Ei im ei’sten Anfang der Dotterbildung. Verteilung des emit- tierten Chromatins, »Pseudochromosomen«. Einzelne Dotterelemente. Annähernd kontinuierliche einfache Follikelzellschicht (nur teilweise gezeichnet). Fig. 31. Styela, geschlechtsreifes Tier. fix. Carnoy. ting. Del.-Eosin. Ap. 1. C. 0. 18. Wie Fig. 32 — 34, etwa den Stadien der Fig. 22 und 23 angehörend. Archiv f. Zellforschung. IV. 20 308 Julius Scbaxel, Die Morphologie des Eiwachstums usw. Kernteilungen in der einfachen Follikelzellschicht; links vertikal, rechts tan- gential zur Eioberfläche. Fig. 32 und 33. Wie Fig. 31. Geteilte Kerne, denen meist Zellteilungen folgen. Fig. 34. Wie Fig. 31. Eechts Kern, der sich zur Teilung anschickt, links geteilte Kerne. Beides Teilungen zur Bildung von invahierenden Zellen (Testa- zellen). Fig. 35. Wie Fig. 31. Testazelle vom Stadium der Fig. 25 mit chromati- schen Partikeln im Innern. Dotterelemente. Chorion. Fig. 36. Cynthia, geschlechtsreifes Tier. fix. Z.-M. ting. Del.-Eosin. Ap. i., C. o. 18. Testazelle vom Stadium der Fig. 28, überfiillt von chromatischen Partikeln, Kern in Degeneration. Lagerung des Plasmachromatins um die Dot- terelemente. Chorion. Fig. 37. Cj'nthia, wie Fig. 36. Umbildung der chromatischen Partikel und der Testazelle, Degeneration. Fig. 38. Ascidia, geschlechtsreifes Tier. fix. Z.-M. ting. Del.-Eosin. Ap. i., C. o. 18. Umbildung der chromatischen Partikel in der expulsierten Testa- zelle. Stadium der Fig. 20. Studien über Flimmerzellen. Von Hubert Erhard. (Aus dem Zoologischen Institut München.) Hierzu 16 Textfiguren und Tafel XXIl und XXIII. Inhalt. Seite 1. Einleitung 310 2. Material und Methoden 311 3. Morphologie der Flimmerzelle 313 A. Allgemeines 313 a) Einteilung 313 b) Vorkommen 313 B. Spezielles 314 aa) Material 314 bb) Zellbestandteile ohne Flimmerapparat 314 a) Kern 314 b) Schlußleiste 315 c) Zellsaum 317 d) »Diplosomen« und »Trophosponglen« 318 e) Anhang 319 cc) Flimmerapparat 319 a) Cilien 319 b) Basalkörper 326 c) Basalkörperfasern 328 d) Zwischenstücke 329 e) Faserwurzeln 331 4. Genese des Flimmerapparates 344 A. Flimmerung und Pseudopodien 344 a) Entstehung von Flimmerbewegung aus Pseudopodien .... 344 b) Vergehen und Umwandeln der Cilien 345 c) Pseudopodienbildung bei Verbandszellen 349 B. Genese des Flimmerapparates im engeren Sinn 350 a) Genese desselben bei Metazoen 350 b) Teilung von Flimmerzellen bei Metazoen 355 20* 310 Hubert Erhard Seitfr C. Die HEXNEGUY-LENHOSSEKSche Theorie 360 a) Einleitung 360 b) Hexneguys Ausführungen 360 c) Leshosseks » 362 dl Gründe für und wider die Theorie 362 e) Anhang 375 5. Funktion des Fliminerapparates 379 A. Cilie und Basalapparat 379 a) Einleitung 379 b) Arten der Bewegung 380 c) Stoffwechsel 380 d) Autonomie der Bewegung 381 e) Flimmerung im Zusammenhang und Reizübertragung 395 B. Faserwurzeln 396 a) Historisches 396 b) Eigene Versuche 404 c) Einwände und Kritik der fremden Ansichten 421 d) Anhang 425 6. Zusammenfassung und Schluß 427 1. Einleitung. Die folgenden Untersuchungen wurden auf Rat von Herrn Pri- vatdozent Dr. Goldschmidt angestellt. Bei seinen Studien über Mastigamöben war Herrn Dr. Goldschmidt eine merkwürdige Be- ziehung zwischen der Geißel und ihrem ins Plasma ziehendem Fort- satz bei Mastigella vitrea aufgefallen , eine Entdeckung , die ich an andrer Stelle näher schildern werde, und so riet er mir, die unter dem Namen Faserwurzeln bekannten analogen Gebilde der Anodonta- Typhlosoliszellen gleichfalls auf ihre Natur und Bedeutung hin zu untersuchen. Von der Überlegung ausgehend, daß bei Mastigella durch Aus- stößen hzw. Einziehen der Faserwurzel die Geißel verlängert und verkürzt wird, glaubte Herr Dr. Goldschmidt, daß eine analoge Funktion den Faserwurzeln der Metazoenzellen zukomme, und riet mir, durch Anwendung einer Kirschgummilösung den Widerstand der Cilien zu steigern und zn beobachten, ob nicht auch hier künstlich das entstehe, was bei Mastigella natürlich vor sich geht, nämlich; Verkürzung der Cilie durch Einziehen der Wurzel. Von diesem ersten Versuch ausgehend , erweiterte sich die Arbeit zu einer Er- örterung der Fliramerzellenfrage überhaupt. Das hierzu notwendige Literaturstndium wurde in Anbetracht dessen, daß sich allgemeine Stadien über Flimmerzellen. 311 Fragen nicht ohne reichliches Herbeiziehen derselben beantworten ließen, ferner, daß seit fast 30 Jahren — seit Engelmaxn — die Forscher nur einem jeweils ziemlich eng begrenzten Teil derselben ihre Aufmerksamkeit zuwandten, zu einer Übersicht über die ganze einschlägige Literatur erweitert. Vollständigkeit konnte und sollte dabei nicht erzielt werden, dennoch war ich bestrebt, für jede all- gemein interessante Tatsache wenigstens einen Beleg zu bringen. 2. Material und Methoden. Als Material dienten mir vor allem die Zellen der Typhlosolis von Anodonta. Daneben kamen noch zur Verwendung die Kiemen- zellen von Anodonta, die Lebergangzellen von Helix pornatia, die Flimmerzellen der Rachenschleimhaut des Frosches , die adorale Wimperspirale von Stento^' coendens, die Körpercilien von Frontonia, ferner das Darmepithel von Helix pornatia, die Zellen des Neben- hodens des Meerschweinchens, die wurmförmigen Spermatozoen von Paludina vivipara, und endlich überließ mir mein Freund Dr. Fritz ZiEGLWALLXER ein Präparat des Ependyms eines menschlichen Embryos. Als Methoden dienten folgende: Die A?zorfo«ifa-Typhlosoliszellen wurden auf Rat von Herrn Dr. Goldschmidt im Leben in Wasser und in einer Kirschgummilösung untersucht. Dies geschah unter Deckglas — • es wurden auserlesene, nur 0,006 mm dicke hierzu ver- wendet, um ja jeden Druck zu vermeiden — mit Anwendung von Wachsfüßchen. Ein Stückchen Typhlosolis war vorher so der Länge nach durch ein scharfes Skalpell geteilt worden, daß man die Zellen so legen konnte, daß die am weitesten vorspringenden und sich so- mit vom hellen Untergrund abhebenden möglichst hoch zu liegen kamen, um von der Immersion erreichbar zu sein. Zu den Beob- achtungen wurden nur ganz unversehrte, durch nichts gestörte Objekte verwendet, falls nicht eigens die Bezeichnung »Druckversuch« bei- gefügt ist. Sämtliche Beobachtungen wurden mit lOOOfacher Ver- größerung (Zeiss Comp. Oc. 8, Imm. 2 mm) gemacht. Die Kirsch- gummilösung war so konzentriert als möglich, d. h. von solcher Viscosität, daß sich eben noch jedes einzelne Gummistückchen im Wasser auflöste. Da aber am Gewebe selbst natürlich immer noch reichlich Wasser hängengeblieben war, war die Dichtigkeit der ein- wirkenden Flüssigkeit eine weit geringere. In Wasser wie in Kirschgummi wurde die Länge der Cilien mit einem LEiTzschen 312 Hubert Erhard Ocularmikrometer gemessen, und zwar geschah dies so, daß zu in Wasser befindlichen Zellen auf der einen Seite des Deckgläsehens eine Kirschgummilösung geleitet wurde, welche durch Entziehung des Wassers durch Filtrierpapier auf der andern unter das Gläschen gezogen wurde. In entsprechender Weise wurde der Kirschgummi wieder entzogen. Um ja sicher stets die gleiche Stelle zu messen, wurde, da manchmal durch die Änderung der Viscosität eine leichte Ortsverschiebung eintrat, der Kreuzstich angewendet. Eine zweite Untersuchung betraf fixiertes gefärbtes Material, das im Augenblick der Abtötung sich in Wasser bzw. Kirschgummi- lösung befand. Mit wenig Erfolg wurde zur Fixierung Pikrinessig- säure und Caunoys Gemisch, mit gutem Sublimat V2 conc., die Fixierung nach Benda, Sublimat ‘, 2 conc. -j- 5 Teile Eisessig so- wie Sublimat-Alkohol-Eisessig angewendet. Alle diese Fixierungen standen aber erheblich zurück hinter der Mischung Sublimat Y2 conc. 4- 2 Teile Eisessig, die für das Studium aller Zellbestandteile am geeignetsten war. Speziell zum Studium der Faserwurzeln auf ganz dünnen, 1 ,« dicken Schnitten erwies sich etwa 8‘ 2 X Formol am geeignetsten. Die Schnitte wurden längs und quer zur Achse der Typhlosolis, und zwar in der Dicke von 1 bis höchstens 7 q dicken Schnitten gemacht. Gefärbt wurde vor allem mit Eisen- hämatoxyliu und Apathys sogen. Nachvergoldung. Bei ersterer Färbung schien es mir, als ob durch Zusatz von sogen. Plasma- färbungen, wie Eosin, Bordeaux oder Lichtgrün, die Schärfe des Bildes eher beeinträchtigt würde. Waren auch alle Versuche, mit Bielschowskys Methode — [Zimmermaxx, (242)] — die Faserwurzeln darzustellen, vergeblich, so möchte ich doch auch die dahin zielen- den Versuche an dieser Stelle erwähnen, um Herrn Dr. Zieglwall- NER und Herrn Heinrich, Assistenten am Zahnärztlichen Institut, auch hier meinen besten Dank für ihre vielfachen Bemühungen zu sagen. — Ein weiterer Versuch an Typhlosoliszellen erstreckte sich auf die Feststellung von Wärmewirkuugen, wozu mir ein vom Insti- tut überlassener NuTALLScher heizbarer Mikroskopierschrank diente. Auch hier wurde stets 1000 fache Vergrößerung angewendet. Die Kiemenzellen wurden senkrecht zur Kiemenlänge meist 5 u geschnitten und am besten mit Suhl. 2 Teile Eisessig fixiert, woge- gen Bexdas Fixierung ziemliche Quellungen hervorrief. Als Fär- bungen dienten die nach Weigert — Heidexhain — van Giesox und die Eisenhämatoxylinmethode mit oder ohne Bordeaux oder Eosin. Die Lebergangzellen von Helix pomatia wurden gleichfalls mit Suhl. Studien über Flimmerzellen. 313 2 Teile Eisessig fixiert und mit den gleichen Färbungen behandelt, ferner noch mit DELAFiELDSchem Hämatoxylin und mit Boraxkarmin in Schnittfärbung bei 5 u Dicke. Bei Boraxkarmin ist ein sehr rasches Extrahieren — langsames in einer Mischung von Glyzerin und salzsaurem Alkohol bewährte sich weniger — das beste. Die Rachenschleimhaut des Frosches wurde in physiologischer Kochsalz- lösung mit oder ohne Zusatz von Kirschgummi untersucht, und die Cilien wurden bei löOOfacher Vergrößerung gemessen. Die Wim- perspirale von Stentor und die Cilien von Frontonia wurden gleich- falls mit und ohne Kirschgummizusatz studiert. — Die Darmzellen von Helix und die Kebenhodenzellen vom Meerschweinchen wurden mit Suhl. 2 Teile Eisessig und Eisenhämatoxylin oder Weigert — Heidexhain — van Giesox gefärbt, besonders günstig erwies sich für die Kebenhodenzellen E. H. mit Lichtgrün. — Über die Behand- lung des Ependympräparates ließ sich nichts mehr erfahren; es scheint mit E.H. -Bordeaux gefärbt zu sein. 3. Morphologie der Flimmerzelle. A. Allgemeines, a) Einteilung. Rein morphologisch kann man die Flimmerzellen einteilen in solche mit circumpolarer und solche mit polarer Flimmerung. Erstere finden sich bei Ciliaten, letztere bei Mastigamöben, Flagellaten, ver- schiedenen Schwärmsporen und hei Metazoen. b) Vorkommen. Flimmerzellen kommen fast in jeder Klasse des Tierreiches vor. Bis vor kurzem wurden stets die Arthropoden als Ausnahme von dieser Regel erwähnt. Eine Bemerkung von Fol (59. S. 229), der von Wimperzellen in den Schleifenkanälen von Peripatus spricht, blieb merkwürdigerweise in der ganzen Literatur völlig unbeachtet. .Jetzt hat auch ViGXOX (230) — es ist dies allerdings der einzige neuere Fall — bei einem Arthropoden, nämlich im Darm der Chiro- /^om^AS-Larve, Flimmerbewegung am Lebenden gesehen und typische Flimmerzellen nach Fixierung festgestellt. Nie wurde Flimmerbewe- gung bei Nematoden gesehen. 314 Hubert Erhard B. Spezielles, aa) Material. Die folgende Beschreibung einer echten Fi immer zelle geht aus von meinen Beobachtungen an der Typhlosolis von Anodonta; dane- ben wurden ihr noch die Darstellungen verschiedener Autoren an diesem und andern Objekten sowie meine Beobachtungen an den Kiemen von Anodonta., Lebergängen und dem Darm von Helix po- matia und den Epidi- dymiszellen des Meer- schweinchens zugrunde gelegt. Die gröberen anatomischen Verhält- nisse finden sich für meine ersteren drei Ob- jekte hei Laxg (141), für die Molluskeukie- men im besonderen bei PosNER (180) und Box- net (19) dargestellt. Im besonderen unter- scheide ich an der Ty- phlosolis eine Keihe hellerer, schmalcylind- riger Zellen auf der einen Seite, die gegen die Befestigung des Kiystallstabes hin immer schmäler und länger werden, und eine zu dieser in etwa rechtem Winkel stehende Reihe breitcy lindrischer, dunklerer Zellen (Fig. A und 1 — 3). Die Untersuchungen erstrecken sich hauptsächlich auf die ersteren. Der Einfachheit wegen bezeichne ich im folgenden die dem Darmlumen zugekehrte Seite als die distale, die entgegengesetzte als die proximale. bb) Zellbestandteile ohne Flimmerapparat, a) Kern. In der auf einer Lage straffen fibrillären Bindegewebes auf- sitzenden Zellreihe fällt fürs erste die wechselnde Lage des Kerns auf. An konvexen Stellen distal, an etwas konkaven Stellen proxi- Fig. A. Au . K.Br. Anodonta tijiMosolis. Querschnitt. Schema. Z». = Darralumen. K.Sch. = Kurze, schmale Zellen. L.Sch. = Lange, schmale Zellen. L.Br. = Lange, hreite Zellen. X.Br. = Kurze, hreite Zellen. Grenze zwischen schmalen und breiten Zellen. Studien über Flimmerzellen. 315 mal gelegen, alternieren sie bei ebener Zellage. Bhücke (23), V. Spee (213) und M. Heideniiaix (91) haben aus diesem Verhalten au Darmepitbelien auf einen starken Druck geschlossen, unter dem die mit flüssigerem Plasma und festerem Kern versehenen Zellen stehen, v. Spee (213) hat ihn zu berechnen versucht und Heidex- hain (91) hat uns ein Schema der Anordnung gegeben. Der längs- ovale, fast die ganze Breite der Typhlosoliszelle einnehmende Kern besitzt ein oder zwei Kernkörpercheu. Die Zweizahl geht aus der Einzahl durch Teilung ohne merkliche Veränderung der übrigen Kernbestandteile vor sich (Fig. B). Bisweilen beobachtete ich am gefärb- ten Material Kernkörperchenausstoßung bei Vorhandensein von zw'^ei Kueleoli, das distale Kernkörperchen der Kernmem- bran genähert oder dieselbe vorwölbend, oder endlich außerhalb des Kerns. Es findet also Kernkörpercheu- ausstoßung statt (Fig. 4 a — e). Über das Schicksal des ausgestoßenen Kernkörperchens konnte nichts ermittelt werden, es scheint mir aber, als ob sich der Nucleolus im Zellplasma auflöse. Der ganze Vor- gang muß als normal betrachtet werden, da keinerlei pathologische Veränderungen der Zelle dabei beobachtet wurden. b) Schlußleiste. Ein weiterer Bestandteil im Epithel der Typhlosolis ist die Schlußleiste. Ich fand sie ferner in den Flimmerzellen der Kiemen desselben Tieres und den i/eZfx-Lebergangzellen. In diesen drei Fäl- len ist sie allerdings sehr schwach entwickelt. Ganz besonders schön aber stellte sie sich mir dar bei den Zellen der Ductuli eflerentes des Meerschweinchens (Fig. 5 und 6). Zu ihrer Beurteilung möchte ich folgende Beobachtungen andrer Autoren heranziehen: Die von Fcchs (66) an den Coni vasculosi der Maus, Studxicka (222) am Ependym, Schmincke (199) an den Schleim- und Eiweißzellen der Regio respiratoria des Menschen, Maziarski (161) an den Ampullen der Nephridien der Oligochäten, Studxicka (224) bei den verschie- densten Epithelien, Gurwitsch (78) am Kaninchenfimbriaepithel, einer Drüsenzelle aus dem Lumbricusdarm und (79) an secernierenden menschlichen Nebenhodenzellen, Heidenhaix und Cohx (98) an Epi- thelien von Vogelembryonen; ein Schema gibt endlich Stöhr in Fig. B. Kerukörperchenteilung. Seliema. Typhlosolis. 316 Hubert Erhard seinem Lehrbuch. Was die Lage der Schlußleisten betrifft, so fand sie Gurwitsch (78) in gleicher Höhe, Studixcka (224) und ich unter dem Zellsaum; wenn ein solcher fehlte, befanden sie sich am Ende der Zellen, höchstens von einer protoplasmalischen Quellkuppe (Hei- DEXHAix und Cohn) (98) oder von einem Sekretpfropf (Schmincke) (199) überragt. Über ihre Bedeutung gibt es drei Ansichten. Hei- dexhain und Cohn (98) glauben, daß sie die Bedeutung haben, das Eindringen schädlicher Substanzen von außen in das Innere der In- tercellularlücken zu verhindern, Studnicka (224) glaubt, daß an seinem Objekt, dem Ependym, schon die Membrana limitans interna diesen Dienst erfülle und sie demnach nur zur Zellverkittung dienen könnten, Herr Dr. Goldschmidt endlich deutete sie in seiner Vor- lesung als formgebende Substanzen, die die Wirkung eines auf eine flüssige Substanz aufgelegten Drahtgitters (sogen. PLATEAUsche Tropfen) haben. Die HEiDEXHAixsche Auffassung scheint mir durch Stüdnickas Betrachtung widerlegt. Daß sie aber nur zur Verkit- tung dienen sollten, scheint mir nicht wahrscheinlich, da dazu nicht so ungemein widerstandsfähige Gebilde, wie dies die Schlußleisten sind, nötig sind, und es zahlreiche feste Epithelien ohne solche gibt. Bedenkt man ferner, daß sie sich bei Zellen mit Zellsaum gerade an der Stelle befinden, an der das flüssige Protoplasma der meisten Stütze bedarf, nämlich an der Verbindungsstelle der seitlichen Zell- grenze mit dem Zelldeckel, und daß dieser umso notwendiger ist, als in der Zelle ein starker Überdruck herrscht, so ist es schon bei diesen Zellen das AVahrscheinlichste, daß die Schlußleisten zu ihrer Formerhaltung dienen. Bestärkt wird diese Auffassung noch dadurch, daß die Schlußleisten von den nackten Zellen besonders solche mit noch nicht so entwickelter Eigenform — also wohl noch nachgiebi- gerem Plasma — auszeichnen, wie embryonale Zellen (Heidenhain und Cohn) (98) oder, und dies ist der häufigste Fall, in Sekretzellen sich vorfinden (Schminke) (199), (Gurwitsch) (79), die ständig ihren Druck ändern und deren Plasma in verschiedenen Viscositätsstadien des Zusammenhalts bedarf Am klarsten erscheint diese Auffassung bei Betrachtung der GuRwrrscHschen Fig. 10 (78), wo eine Drüsenzelle aus dem Lumbricusdarm faßförmig angeschwollen ist, die umliegen- den Flimmerzellen konkav zusammengedrückt hat und selbst infolge ihres Innendruckes von einer kreisrunden, wie ein Faßreif auf ihrer Oberfläche lagernden Schlußleiste zusammengehalten wird. Wo lau- ter secernierende Zellen nebeneinanderliegen, kann das Zusammen- fließen nur durch starke Oberflächenleisten verhindert werden. Studien über Flimmerzellen. 317 c) Zellsaum. An der Typhlosoliszelle (Fig. 1, 2, 3), der Kiemenzelle (Fig. 7) und (im Gegensatz zu Heidenhain) (92) auch an der Lebergangzelle (Fig. 8), nicht aber an den ganz langen Typhlosoliszellen in der Kühe des Kristallstabansatzes, fand ich eine die Zellen bedeckende, vom eigentlichen Plasma scharf abgesetzte Schiebt, eine Cuticula, im Sinne F. E. Schulzes (205). Ich nenne sie einfach Zellsaum. Die- ser tritt erst bei Zellen mit konstanter Eigenform auf, er dient zur Festigung, wie Kölsch (134), Püttee (189) , und andre gezeigt haben. Strukturen wurden in ihm nicht beobachtet [entgegen Schneidees und JiJijiAS Angabe von Köruelungen (201) und (117)1, durch Druck wird er verflüssigt, wie Kölsch an Ciliaten und ich an Anodonta beobachten konnten, beim Zer- fließen treten nach Kölsch (134) an bestimmten Stellen Gerinnungen auf. Drückte ich die Zellen leicht, so trat unmittelbar nach Verflüssigung des Saumes das Plasma in Form einer Quellkuppe aus. (Fig. 9 und C) ; ließ ich Wärme einwirken, so kugelte sich, nachdem der Zellsaum verflüssigt und die Zelle aus dem Verband gelöst war, die Zelle nach dem für Flüssigkeiten geltenden Ka- pillaritätsgesetz ab (Fig. 10a), beides, wie ich glaube. Beweise für die festigende und schützende Wirkung des flüssigeren Innenplasmas durch den mehr gelatinösen Zellsaum. Hier nur dies, da eine nähere Beschreibung beider Versuche an andrer Stelle gegeben werden soll. Rein histologisch betrachtet, fassen die Forscher den Zusammenhang des Zellsaumes mit den Cilien, den schon Valentin (226) als »abschließende trommelfellartige obere Wand« an Flimmerzellen auffand, verschieden auf. Engelmann (45), Köllikee (132) und Bütschli (27) lassen die Cilien in den Zell- saum übergehen. Eichhoest (245), Studnicka (224), Sochaczewee (211), JijiMA (117), Hatschek (246), Lang (141) und Apathy (5) stellen es so dar , als ob die Cilien den Saum durchbohrten. Hat Bütschli (27) für die Infusorien den Beweis des Zusammenhangs schon dadurch gebracht, daß er zeigte, daß bei abgehobener »Pel- licula« zugleich die Cilien mit angehoben werden und sprechen, wie ich glaube, später zu erörternde, entwicklungsgeschichtliche und experimentelle Gründe für seine Auffassung, so muß ich ganz be- sonders gegen Apathy an andrer Stelle Stellung nehmen. Hier Fi-. C. Quellkuppe im Lelien mit Achsenfäden. 318 Hubert Erhard nur so viel, tluß seine Goldchloridmetbode besonders ungünstig zur Darstellung solcher Verbältnisse ist. Was Studxicka (223) betrifft, der die Cuticula von Petromyxon-ZQWen »ganz deutlich perforiert siebt«, wobei die Poren zum Austritt der Cilien dienen, doch wie es scheint, viel größer sind, »als es zu diesem Zwecke nötig ist«, so scheint es sich hier mehr um einen Stäbebensaum als einen durch- bohrten Saum zu handeln. Fisr. D. d) ,, Diplosomen“ und „Trophospongien“. Ich möchte noch zweier, in Flimmerzellen selten aufgefunde- ner Gebilde gedenken, ich meine, ohne hier irgendwie schon eine Deutung zu versuchen, die » Diplosomen « und die »Trophospongien». Über erstere besitzen wir Angaben von Hexry (103). (Neheuhodeuflimmerzellen der weißen Patte), Holmgrex (113) (Nehenhodeuflim- merzellen der weißen Maus), Fischel (52) (Osophagusflimmerzelleu der Salamander- larve), Eismoxd (43) (Ösophagus von Uro- deleularveu), Studnicka (222) (Salamander- larve; besonders Zungeuepithel , Petro- myxon\ obere Partie der Kiemenböble, Thyreoidea und Darmkanal) und Wallen- grex (236 (Kiemenzellen von Anodonta). Ich fand »Diplosomen« in Flimmerzelleu der A/?o(/o«ta-Kiemen (Fig. 7), denen der A.?zoc?o/2to-Typblosolis (Fig. 1, 11 und 12) und der Ductuli efferentes des Meer- schweinchens (Fig. 5 und 6). »Trophospongien« stellte Holmgrex (112 und 113) in den Lebergäugeu von Helix und Bergen (17) in der Trachealschleimhaut von Igel, Katze und Mensch dar. Ich be- obachtete »Trophospongien« gleichfalls in den Lebergäugen von Helix poinatin (Fig. D und 13 — 16). Ferner möchte ich die Befunde von Arnold (7) am Wimperepithel des Froschracheus und von Fcchs (66) an dem des Kebeuhodeus der Maus in diesem Sinne entgegen der Helix. Lebergang. Schema. Z.= Lumen. 2’= Zellen mit Tropho- spungien. Auffassung der beiden Verfasser deuten. Die Begründung meiner Vermutung sowie die nähere Auseinandersetzung über beide Gebilde läßt sich in diesem rein beschreihendeu Teil nicht gehen sie sollen beide im Zusammenhang mit der Physiologie der Zelle besprochen werden. Studien über Flimmerzellen. 319 e) Anhang. Anhangsweise mögen noch folgende Beobachtungen an der Ty- phlosoliszelle hier erwähnt werden : An Fremdbestandteileu finden sich in ihr häufig Nahruugsballen, die sich selbst bei Hungerkulturen oft monatelang erhalten. Ferner können in die Zellen Wander- zellen mit lappigen Kernen eiudringen, genau wie sie Carazzi (29) im Darm und in den Kiemen von Ostrea darstellte. Diese erzeugen bis- weilen um sich einen hellen Hof im Plasma. Geht die Zelle zugrunde, so geschieht dies unter den typischen Erscheinungen des »körnigen Zerfalls«; desgleichen erfolgen die Kerndegenerationen genau in der Art, wie sie Brasil (22) aus dem Polychätendarm geschildert hat. Nach dem kann zur Darstellung des Wimperapparates geschrit- ten werden. cc) Flimmerapparat, a) Cilien. Unter Cilien verstand man früher meist einfachere schwingende Zellanhänge. Ich will mich hier auf eine rein anatomische Beschrei- bung der neueren Darstellungen beschränken; die Physiologie und Entwicklungsgeschichte soll an andrer Stelle berücksichtigt werden. Im einfachsten Fall sind Cilien schwingende Härchen von homo- genem Aussehen. Die Cilien wurden nach dem Vorgänge Engel- MANXS (47) bis in die allerneueste Zeit stets als doppelbrechend betrachtet. Dem ist jetzt Vles (233) auf Grund seiner Beobachtungen an den Kiemen der Miesmuschel entgegengetreten, ohne selbst eine ganz bestimmte Ansicht zu äußern. Er sagt: » Si donc on peut parier ä juste titre de birefringence musculaire, il faut etre tres re- serve au sujet de la birefringence des cils, dont tout semble contre- dire l’existence et qui pourrait bien n’etre qu’une depolarisation partielle par refraction ou reflexion«. Eingehender haben diese Ansicht Mackinxon und Vles begründet (155). Ihre Zusammenfas- sung lautet: Doppelbrechun 'g ( Muskelfibrillen \ Protozoenmyoneme Cilien der Epithelien » Protozoen Doppelpolarisation » » Ctenophoren Spermatozoenschwänze Leib und undulierende Membran von Trypanosoma balbianii. 320 Hubert Erhard Die meist gleich dicke Cilie kann an ihrer Ansatzstelle eine Ver- dickung haben, die Exgelmasx (47) als Bulbus bezeichnet und von der er sagt: Der auf die Zwischenglieder folgende Teil der Wimper ist in vielen Fällen, besonders nach Einwirkung von chromsauren Salzen auch wohl ’/s Alkohol und ähnlich wirkenden Agentien (kouz. Borsäure, konz. Salicylsäure, MüLLERscher Flüssigkeit), in einer Länge von meist etwa 0,5 u spindelförmig bis kugelig verdickt, auch etwas stärker lichtbrecheud. Er mag als Bulbus vom Schaft der Cilie unterschieden werden. Er ist positiv doppelbrechend und verhält sich auch sonst wie die Wimperschäfte, in die er kontinuierlich übergeht (1. c. S. 517). Der Querschnitt der folgenden Cilie ist, wie dies besonders Plenge (178) nach seinen Beobachtungnn an Mycetozoenschwärmern schildert, bald kreisrund, bald oval. »Im allgemeinen ...« fand er » die Geißel immer gleichmäßig gefärbt mit fast parallel verlau- fenden Seitenlinien, gegen das Ende zu sich ganz allmählich ein klein w’enig verdünnend«. Solch allmähliche Zuspitzung hat Künst- ler (139j an Flagellatengeißeln und Fischer (53) an Euglena viri- dis und Polijtonia Uvella, welch letzterer sogen. Peitschengeißel »in einen sehr feinen, langen Faden ausläuft«, beobachtet. Ein plötzliches Dünnerwerden sah Seligo (208) an der hinteren Geißel von Cercomonas longicauda. (»Oft sieht man etwa in der Mitte dieses Schwanzes einen kleinen Absatz, von dem ab der Schwanz in eine lange, feine Spitze ausläuft«). Löffler (152) end- lidi gibt eine Beschreibung der Wimper eines nicht näher bestimmten Infusors, die lautet: »Die Wimpern haben nach ihrem freien Ende zu einen deutlichen Absatz, bis zu diesem ist die Wimper nahezu gleichmäßig, dann wird sie plötzlich außerordentlich fein, nm in einem kleinen Knöpfchen zu endigen Die eigentümliche Struk- tur der Wimpern scheint mir die Erklärung zu gestatten, daß die dickeren, bisher allein gesehenen Wimperhaare eine Scheide dar- stellen, aus welcher feine protoplasmatische Fortsätze hervorragen, weiche die knopfförmigen Endanschwellungen zeigen und darnach wohl als Tastorgan anzusehen sind«. Nach Goldschmidt (73) konn- ten ferner in neuester Zeit noch Bütschli (246), Prowazek (186), Hamburger (84) und Schüberg (204j solch differenzierte Endstücke der Geißeln nachweisen. — Seitliche Anhänge an den Geißeln fand ferner mit Hilfe der LöFFLERschen Geißelbeize Löffler (152), der uns davon Mikrophotographien gibt, und Fischer (53) auf. Es ist allerdings eine weit verbreitete Überzeugung, daß es sich in beiden Fällen um Kuustprodukte handelt. — Zu den inneren Geißelstrukturen Studien über Flimmerzellen. 321 übergehend, fällt vor allem auf, daß schon ältere Autoren hier die kompliziertesten Formen gesehen zu haben glauben. Wenn aber Stuart (219) angibt, am » Cirrenvelum « von Aplysia virescens eine » Reihe enganliegender Muskelfibern « , die aus viereckigen Muskel- teilchen bestehen, beobachtet zu haben, so sieht schon die beigege- beue Figur so unwahrscheinlich aus, daß es keiner weiteren Worte bedarf. Hensen (104), der zwar an epithelialen Flimmerzellen von Pecten jacobaeus ebenfalls » rechteckige Muskelelemente auffallend klar * in den Cilien gesehen haben will, sagt selbst, daß darauf kaum Gewicht zu legen ist, da er seine Präparate mit chromsaurem Kali gehärtet habe; es handelt sich auch wohl nur um eine einfache Schrumpfung. Auch Simroths (210) Angabe, daß Haken, Griffel und Borsten der Infusorien aus innerer Protoplasmafüllung und einer sich darüber stülpenden cuticularen Haube bestehen — er gibt eine solche Abbildung von den Peristorawimpern von Stentor coeruleus — kann füglich übergangen werden. Tönniges (zitiert nach Maier (156) gibt an, daß er Strukturen in Opalina-CWitn gesehen habe, wo- gegen sieh jedoch Maier (156) wendet, und Künstler (139) gibt eine Querstreifung wie bei Muskelfibrillen bei folgenden Flagellaten an : Cnjptomonas ovata, Chilomonas paramaecium^ Euglena oxyurus^ Pkacus pleuronectes, Trachelomonas hispida, Entosiphon sulcatum, Chlamydomoms pidviculus und Astaria costata. Die beigegebenen Bilder ähneln aber sehr denen von schrumpfenden Geißeln. Es blie- ben also höchstens die Darstellungen Plenges (178) übrig, der an den Geißeln von Mycetozoenschwärmern abwechselnd hellere und dunklere Stellen beschreibt. Echte Querstreifung scheint also nur bei dem Tentakel von Nocticula vorzukommen, wenn man dieses Gebilde überhaupt zu den Geißeln rechnen darf. Anders ist es mit dem Achsenfaden der Geißel, den verschiedene Forscher beschreiben. Zwar hat sich Fischer (53), der auch seine Befunde von Körnchen- reihen an den Geißeln von Pohjtoma Uvella und Bodo sjj'. für Kunstprodukte erklärt, über den Achsenfaden skeptisch ausgespro- chen, indem er glaubt, daß nach Anwendung der LöFFLERSchen Beize mit darauffolgender Färbung ein Achsenfaden nur dadurch zustande komme, daß zwar die äußeren Schichten der Geißel schon verquollen, die inneren dies dagegen nicht sind, letztere also leichter die Farbe aufnehmen und somit einen Achsenfaden vortäuschen müssen. Fischers Einwand erledigt sich aber heute dadurch, daß auch ohne Beize der Achsenfaden zur Darstellung gebracht wurde. Am eingehendsten hat diese Fälle Plenge (178) behandelt, und seine 322 Hubert Erhard Bilder, besonders das von T rachelomonas (Fig. E), dessen Geißel deutlich einen Achsenfaden mit seitlich anhängendem protoplasma- tischen Flossensaum zeigt, scheinen so überzeugend, daß man kaum seinen Nachsatz begreift: »Nach einigen Bildern könnte man einen Achsenfaden mit seitlichem, bandförmigem Saume annehmen, doch möchte ich mich eines abschließenden Urteils noch enthalten«. Ganz überzeugend ist dagegen die Beobachtung von Awarixzew (8) Fig. F an der C/«7o/no«as-Geißel, bei der sowohl im normalen Zustand der Achsenfaden ge- sehen wurde, als auch bei Zerfall des um- gebenden Protoplasmas als eine Art feste Stütze übrig blieb. Soweit die von mir selbst studierte Literatur ; bei Goldschmidt (73) findet sich noch folgendes angegeben: . . . . » Sodann vermochte Bütschli (1902) den Nachweis eines Achsenfadens bei Flagellaten zu erbringen, das gleiche gibt Prowazek (1904) für Tricliomastix lacertae an üud Koltzoff (1906) für Flimmerzellen von Pteropoden«. Ich möchte mich auch darin Goldschmidt (1. c. S. 119) auschließen, daß ich gleichfalls die Befunde von plötz- lich abgesetzten dünnsten Cilienendstücken als ein Heranssehen des Achseufadens deute. Goldschmidts eigene Beobachtung au Masii- gella vitrea möchte ich später im Zusammen- hang mit den Faser wurzeln besprechen. Zu meinen eigenen Versuchen über- gehend möchte ich fürs erste einen Pressungs- versuch erwähnen, durch den ein sehr feines Fädchen nach Quellung von j edem Basalkörperchen ausgehend, nicht nur in der Länge der ehemaligen Zell- saumbreite, sondern noch etwas weiter im Leben verfolgt werden konnte (Fig. C). Ferner wurden solche unter dem Mikroskop gepreßte Zellen rasch in Fixierungsfiüssigkeit gebracht, und so ergab sich nach der Färbung am geschnittenen Objekt ein merkwürdiges Bild. In der Quellkuppe, die deutlich wabigen Bau zeigte, befanden sich, je von einem Basalkörperchen ausgehend, sehr feine, stark gefärbte, vielfach geschlängelte Fäden, die viel dünner als Cilien Fig. E. A. Geißel von Trachdomonaa. a Querschnitt. B. Teil eines llycetozoenschwärmers (aus (Gcrwitsch nach Plesge). Studien über Flimmerzellen. 323 und mit diesen nicht zu verwechseln waren (Fig. 9). Abge- sehen nämlich von diesem Dickenunterschied und der Färbung nehmen Cilien selbst stark verletzter Zellen nie solch wirr sich schlängelnde Formen an. Gegen die Täuschung, als ob ich tiefer liegende Cilien für um so feinere Gebilde hielt, schützte die Güte der Mikro- meterschraube. Wo solche sich vorfanden, konnten sie leicht von den Fädchen unterschieden werden. In den so dargestellten Fäden, die wohl noch dünner als die Faserwurzeln sind, kann man nichts andres als die Achsenstäbe der Cilien er- blicken. Schlugen auch meine das gleiche Phänomen bezwecken- Fig. F. O c Chilomonas paramatcium, Cilie mit Acbsenfaden. h und c nacb Quellung. (Nach Awaiunzew.) den Wärmeversuche fehl, so ergab der Zufall das gleiche. Eine un- vorsichtige Präparation hatte da und dort eine Zelle zur Quellung gebracht, und manchmal konnten auch hier die feinen Fädchen in der Quellkuppe gesehen werden. Die Beobachtungen Plenge’s von Achsenfäden mit Flossensaum erinnern, wie ich glaube, rein äußerlich an die Trypanosomenver- hältnisse. Wenigstens schien mir dies so beim Vergleich mit den Schilderungen von Schaudinn (197), Prowazek (187), Kevsselitz (127), Mixchis (168) und Franca (60). Hierher gehören wohl auch die fusiformen Spermatozoiden von Stylarhynehus , wie sie Leger (147) geschildert hat. Daß die Bildung: Achsenfaden mit umgeben- der undulierender Membran, wiederum den Verhältnissen bei den Spermatozoen entspreche, darauf hat schon Schaudinn (197) hin- gewiesen. Archiv f. ZellforschuDg. IV. 21 324 Hubert Erhard Geht man in der rein formalen Betrachtung echter Cilien weiter, so fällt besonders die große Mannigfaltigkeit wimpernder Gebilde bei den Infusorien auf. Im wesentlichen ist sie, wie besonders 3Iaier (156) ausführte, durch verschiedenes Zusammenkleben verschiedener Cilien entstanden. Ex rz (49) schildert einen Übergang von mehreren Wimpern in flach gedrückte Membranellen an der adoralen Wimper- spirale von Tuitinnidium fluviafile^ indem hier die Membranellen an ihrem Proximalende in sehr feine Wimperfibrillen zerfasert sind, welche zweiseitig abstehen und den AVimpern »das zierliche Aussehen einer Reiherfeder verleihen « . Johxsox (123) ferner sagt von den Tastborsten von Stentw coeruUus und roeselii^ daß sie häufig als Cilien bewegt werden, um plötzlich wieder starr zu Borsten zu wer- den. Auch die Entwicklung der Borsten, die Wallexgrex (235 geschildert hat, spricht für eine Zusammensetzung aus Cilien. Von den Randborsten von Stylmychia mytilns sagt er, daß sie sich als eine Reihe sehr nahe aneinandersitzender eilienähnlicher Gebilde anlegen, die schon beim ersten Hervortreten lebhaft schwingende Bewegungen haben. Ähnliches sah er an Gastrosfyla sterkii und den Rückenborsten von üronychia, welch letztere erst, wenn sie ihre definitive Länge beinahe erreicht haben, steif iind starr werden. Maier (156) schließt daraus, daß wir in Tastborsten, weil sie Basal- körperchen besitzen, »umgewandelte Cilien erblicken müssen, die ihre aktive Bewegung vollständig eingebüßt haben und nun als starre Borsten in den Dienst der Tastfunktion eingetreten sind«. So sehr bei den Protozoen Sinnesorganellen und Bewegungsorganellen in- einander übergehen — es mag hier nur au die bekannten Fälle der Infusoriengeißeln erinnert werden, welche bald rythmisch schlagen, bald vorsichtig sondieren — , so scharf müssen wir bei den Metazoen zwischen beiden Formen unterscheiden, da hier die Sinnesorganellen ganz in den Dienst der nervösen Reizleituug getreten sind. Auf diesen Unterschied hat schon Flemjiixg (55) an den Molluskenepi- thelien aufmerksam gemacht, wo er sogen. Pinselzelleu mit starren glatten Härchen, die Sinneszellen sind, von den eigentlichen Flimmer- zellen unterscheidet. Die größte Ähnlichkeit mit Flimmerzellen, wenn auch wohl gleichfalls von ihnen zu trennen, haben die Haar- zellen aus der Crista acustica und der Haut des Lachsembryos, welche Ferst (67) also beschreibt: »Die sogenannten Haarzellen besitzen einen Speer oder das Haar, welches aus zusammenge- schlossenen Cilien besteht, eine Basalscheibe, die aus durch Eisen- hämatoxylin schwarz gefärbten runden Körperchen gebildet scheint, Studien über Flimmerzellen. 325 und einen Conus oder Kegel, der nach unten in der Zelle sich fort- setzt und von Eisenhämatoxylin auch stark gefärbt wird. Das Ganze — das Haar, die Scheibe und der Conus — bildet durch seine Be- grenzung und Farbe ein zusammenhängendes Organ in der Zelle, den Haarapparat. Der Haarapparat ist wahrscheinlich das Empfin- dungsorgan der Haarzelle«. Wie die Tastborsten der Infusorien, so leitet Maier (156) auch die undulierende Membran von Cilien ab. Nach ihm ist sie bei Stylonychia aus einzelnen verklebten Cilien zusammengesetzt, von denen jede ein Basalkörperchen hat. Bei Carchesiitm und Vorti- ceüa besteht sie aus drei Keihen verklebter Cilien, da hier drei Reihen von Basalkörpern verkommen, bei Glaucoma und Para- maecium aus noch viel mehr. Bei der undulierenden Membran von Condylostoma hat Bovard gleichfalls eine Reihe von Basalkörpern aufgefunden (20). Von den Membranelleu ferner sagt Maier: »An der Basis der Membranellen finden wir stets einen Basalsaum. Interessant ist es nun, daß dieser sich allgemein aus zwei Reihen von Basalkörpern zusammengesetzt zeigt«. Membranellen bestehen also nach seiner Ansicht aus zwei Reihen verklebter Cilien. Diese sitzen, wie er an Nycotherus zeigte, ectoplasmatischen Verdickungen, dem sogenannten Basalwulst, auf. Au den Membranellen der adoralen Wimperspirale von Stentor coeruleus konnte ich selbst beobachten, daß nachdem dem Wasser eine Kirschgummilösung zugesetzt worden war, au einer Stelle plötz- lich eine Membranelle sich in langsam durcheinanderschwingende Ci- lien auflöste. Auch die Membranulae, wie sie sich am hinteren Wimperkranz von Carchesium und VorticeUa finden, bestehen nach Maier 1. c. aus einer Reihe miteinander verklebter Cilien, die ebensovielen Basal- körperu entsprechen. Am Fuße der Cirren befinden sich gleichfalls, wie dies Maier an Stylonychia histrio beobachtete, zahlreiche Basalkörper, die aber hier in der Form einer Platte angeordnet sind und die auf ebenso- viel verschmolzene Cilien deuten. Auch hier schildert Bovard 1. c. Basalkörperchen. Vergleiche seiner Befunde mit denen an Metazoen zieht Maier, indem er Cirren mit den verklebten Fortsätzen der Geißelzellen aus dem Gehörgang von Petromyxon, wie sie Studnicka(223 S. 15, Fig. 19) beschrieb, homologisiert und neben die Membranellen, insbesondere 21* 326 Hubert Erhard die vom »Sfe^for-Typus, die Fortsätze der sogenannten Eckzellen der H;wrfo«to-Kieme stellt. Ähnlichkeit mit den Protozoenstrukturen scheinen mir ferner Brasils (22) (Fig.37,47) Schilderungen der Mitteldarmzellen von Lagis koreni, einem Amphicteniden, zu haben, wo aus einer übereinander- stehenden Doppelreihe von Basalkörpern ein Flimmerpinsel entspringt. Als typische verklebte Cilien betrachtet Gast (68) die Wimperflam- men. Am Rotator Apsihcs vorax sah er, daß diese aus 5 — 6 neben- einanderliegenden verschmolzenen Cilien bestehen, die von ebenso- viel gleichfalls verschmolzenen Basalkörpern getragen werden. Auch Exgelmanxs (48) Schilderung der Kiemeneckzellen von Cyclas cornea^ hei denen aus zwei Läugsreihen von Basalkörpern so die Cilien ent- springen, daß stets auf nebeneinanderliegenden Körnern zwei Schäfte entspringen, die sich nach kurzer Zeit zu einer einheitlichen Cilie vereinigen, scheint hierher zu gehören. Verklebte Cilien be- obachtete ferner N. Holmgrex (116) an der Mundschildcuticula von Chaetoderma mtididum. Die Cilien ganzer Zellreihen sind außer dem bekannten Beispiel der Ctenophorenruderplättchen auch nach Gaules (69) Darstellungen (entgegen CLAPAREoe, der den ganzen Fortsatz für eine einzige Cilie hält), bei den Kiemen von Aricia foetida verklebt. b) Basalkörper. Wenn wir die sogen. Basalkörperchen betrachten, so kann man wohl sagen, daß sie allen echten Flimmerzellen eigen sind. Ihre Uhiquität bei Infusorien, wo sie am schwersten auffindbar waren, hat N. Maier (156) und Joiixsox (123) dargelegt, und wenn man auch dieselben noch nicht in den pendelnden Pseudopodien uud übrigen Cilienübergängen beobachtet hat, so kann doch der Satz , gelten, daß sie den eigentlichen Cilien nie fehlen. Freilich ist ihre Darstellung oft nur mit der trügerischen E. H. -Methode möglich, und dieser Umstand hat Fischer (54) veranlaßt, ihre Existenz überhaupt in Abrede zu stellen. Hätte Fischer Kenntnis von der Arbeit Frex- ZELs (66) gehabt, der alle seine Untersuchungen am Lebenden machte und der diese Verhältnisse bisher am genauesten darstellte, so wäre ihm das nicht vorgekoiumen. Ich gehe hier ein Schema nach Frexzel (62) (Fig. G). Man ersieht daraus, zu welcher Kompliziertheit sich diese Gebilde erheben können, ein Umstand, den auch Samassa abhildet. Umgekehrt können bei reihenförmiger Anordnung einer einzigen Schicht die Studien über Flimmerzellen. 327 Einmal muß diese An- Fig. G. Körperchen » der nämlichen Reihe durch einen .... stärker färb- baren Streifen untereinander verbunden sein (Heidenhain an Helix [92]) oder gar alle zu einem einheitlichen Basalsaum ver- schmolzen sein (adorale Wimperzone von Bursaria truncatella nach K. Maier [156]). Die Verteilung der gesonderten Körperchen findet entweder in Längsreihen (Engelmann an Cydas cornea, Eckzellen der Kiemen [48]) oder Schrägreihen [45 (Engelmann an Cydas, Cardium, TJnio, Mytiliis, Ostrea und Heidenhain an Helix [92]) statt. Über letztere Anordnung sagt Engelmann 1. c. S. 515; « Die physiologische Bedeutung der schrägen Anordnung der Cilien « (also auch der Basalkörper; s. später! ego) »liegt wohl in den me- chanischen Vorteilen, welche sie gewährt. Ordnung gleichsam wie eine Vergrößerung der Ruderfläche wirken; dann hat jede ein- zelne Wimper, da sie in die Lücke zwischen ihren beiden Vorder- bezüglich Hintermän- nern hineinschwingt, größeren Spielraum für ihre Bewegungen als bei Anordnung in den Schwingungsebenen parallele Reihen«. Und über ihre Natur sagt derselbe Forscher (1. c. S. 516): »Die Fußstücke« (Basal- körperchen) sind stark, und zwar einfach lichtbrechend, die Cilien dagegen positiv doppelbrechend. Die Molekularstruktur der Fußstücke ist also eine andere. Sie sind resistenter gegen Reagentien und werden meist stärker gefärbt als die Cilien und das Körperprotoplasma. Nach konz. Borsäure färben sie stärker; Wässerige Lösung von Anilinblau, Indulin, Karmin, Pikrokarmin, Methylgrün; gleichstark färben sich beide Elemente in wässeriger Fuchsinlösung; die Wimpern stärker als die Basalkörper in Eosin. Zu meinen eigenen Beobachtungen übergehend möchte ich vor- ausschicken, daß zur Darstellung der Basalkörperchen und überhaupt intracellulären Cilienfortsätzen vor allem E. H. und Goldchlorid diente, daneben die Färbung nach Weigert — Heidenhain — van Gieson, Boraxkarmin und DELAPiELDsches Hämatoxylin. Auch hier zeigte sich ein Gegensatz zwischen den Cilien und dem Zellsaum einer- seits, den basalen Strukturen andrerseits. Erstere beide nahmen die Plasmafarben, letztere die Strukturfarben, z. B. Hämatoxylin auf. Mit diesen Färbungen fand ich die Basalkörper an den saumlosen 1 it>i Easalkörperchenschema (nach Fbenzel). 328 Hubert Erhard Typhlosoliszellen etwas unterhalb der Zelloberfläche, an den saum- tragenden (Fig. 11), den Lebergangszellen (Fig. 8) und den Kiemen- zellen (Fig. 7) unterhalb des Saumes demselben anliegen, wie dies für letzteres Objekt schon Wallengrex (236) gezeigt batte. Sie er- wiesen sich als längsovale Körpereben. Eine dritte Keihe von Basalkörpern, wie dies Schneider (201) für die Typhlosoliszelle angibt, konnte nie gefunden werden. Wohl aber umgibt hier eine stark sich färbende Masse die Faserwurzeln etwas unterhalb der eigentlichen Basalkörper (Fig. 11). Am ehesten erscheint dieselbe noch als eine Art Netz, doch ist es recht fraglich, ob wir sie als > Mitochondria « ansprechen dürfen. Mit Bestimmtheit enthält sie keine basalkörperähnlichen Gebilde. c) Basalkörperfasern. Da ich die Bedeutung und Genese der Basalkörperchen und ihr Vorkommen in nicht flimmernden Zellen an andrer Stelle bespre- chen will, möchte ich hier nurnochKuPELWiESERs(140), soviel ich weiß, einzig da- stehende Beobachtung der von ihm so genannten Ba- salkörperchenfasern an den Zellen der Corona der Cypho- nautes-haivve wiedergeben. Ihre Lage erläutert folgen- des, obiger Arbeit entnom- mene Schema: (Fig.H). Über ihre Bedeutung schreibt Ku- pelwieser: »In den Basal- körperfasern, die immer starr und bisweilen sanft gebogen toten Raum durchziehen, sehe ich ein elastisches Gerüstwerk, das die Zelle in ihrer lang- gestreckten Form erhalten soll. Und diese Form ist äußerst wichtig. Denn nur dadurch kann der in dieser Richtung erfolgende Wimper- schlag von den anschließenden Sinneszellen ferngehalten werden, die sonst durch ihn beeinträchtigt würden. Das Material dieser Fa- sern, oder besser Leistchen, erinnert so frappant an das der Basal- körper, daß man einen genetischen Zusammenhang zwischen beiden vermuten möchte; vielleicht stellen sie sekundär miteinander ver- Fig. H. Wimperzelle des Velums von Cyphonautes (Larve). Schema. Die Cilien sind weggelassen. (Nach Kcpehvieser.) den unverhältnismäßig langgestreckten Stadien über Flimmerzellen. 329 schniolzene Basalkörper dar, nach Art der häufig vorkommenden Plättchen und Leistchen, denen nur der Cilienbesatz verloren ge- gangen ist«. d) Zwischenstücke. Hat die Zelle keinen eigentlichen Zellsaum, so ist die Verbin- dung: Cilie — Basalkörperchen eine direkte, im andern Fall ziehen Fig. .1. Schema der Cilienbewegung in der j4HörfOf<^a-TyphlosoliszeUe. ^ Die in Kühe wirkenden Druckkräfte. ^ Die während der Linksbewegung wirkenden Druckkräfte. Ungefährer Übergang des oberen Basalkörperchens in das umgebende Plasma. von den Basalkörpern zu den Cilien, wie schon Engelmann (48) entdeckte, sogen. Zwischenstücke. Er fand, daß sie erheblich schwä- cher lichtbrechend sind als die Wimpersubstanz und sagt weiterhin: (1. c. S. 517) » Bei genauer Profileinstellung kann ... die Wimper- schicht von einer Schicht der Fußstücke durch einen hellen Saum getrennt erscheinen, welcher nur sehr zarte, in der Fortsetzung der 330 Hubert Erhard Cilien gelegene Streifen erkennen läßt. Die Zwischenglieder schei- nen einfachbrechend zu sein .... Jedenfalls sind sie sehr viel wei- cher, zerstörbarer als einerseits die Wimpern, andrerseits die Fuß- stiicke«. Er gibt weiterhin an, daß hier die Wimpern am leichtesten durchbrechen. Wohl alle Forscher mit einziger Ausnahme Apathys (5) und Metalxikoffs (162' haben sich der Auffassung angeschlos- sen, daß eine solche Verbindung zwischen Wimpern und Basalkörperu bestehe, und da Apathys Darstellung an andrer Stelle besprochen werden soll, will ich hier gleich meine eigenen Beobachtungen schildern. Am lebenden Objekt konnte ein feines, von Basalkörper- chen nach oben ziehendes Fädchen nur durch Pressung dargestellt werden, wobei der Zellsaum und die Cilien zusammen in eine ein- zige Quellkuppe zusammenflossen (Fig. C). Anders am fixierten und gefärbten Material. Schon eine mittelmäßige, mit den oben angegebenen Methoden unternommene Färbung zeigte an, daß jede Cilie gerade da auf dem Zellsaume endigte, wo darunter ein Basal- körperchen sich befand. Besser gelungene Färbungen zeigten aber mit vollständiger Sicherheit die Kontinuität: Cilie — Zwischenglied — Basalkörperchen, am schwersten noch bei Apathys Goldchloridmethode (Fig. 1) , da sich hier Cilie und Zellsaum merkwürdig gleichmäßig färben und das Zwischenglied kaum differenziert werden konnte, am besten dagegen bei 1 fi dicken formollixierten E. H. -Schnitten (Fig. 17). Bei dieser Dünne ist nur eine einzige Reihe Basalkörper getroffen, Trugbilder sind also aus- geschlossen, und die Schärfe des Bildes ist so groß, daß sie 2250- fache Vergrößerung zuläßt. Den feineren Bau der Verbindung zeigen die Abbildungen 1 und 11. Hier sieht man von jedem Körper einen Faden kaum von der Dicke, doch der Färbbarkeit des später zu besprechenden Basalfadens ausgehen. Vou letzterem unterscheidet er sich nur dadurch , daß er sich nicht so scharf vom Plasma abhebt, sondern daß eine gegen ihn au Färbbar- keit etwas zunehmende Schicht des Zellsaumes ihn umgibt. Diese Schicht ist nicht etwa eine durch Streuung des starken Oculars her- vorgerufene Täuschung, sondern ein vom eigentlichen Faden geson- dertes Gebilde. Der Faden zieht je zu einer ihn an Dicke mindestens um das Doppelte übertreflfenden Cilie, um dort plötzlich unsichtbar zu werden. Genau an dieser Stelle des Zusammentreffens des äußersten Zellhäutchens, der Cilie und des Zwischenstücks erwei- tert sich die das Fädchen umgebende stärker färbbare Schicht zu einem größeren Kügelchen. Dieses schon im Leben an der Basis Studien über Flimmerzellen. 331 jeder Cilie sichtbare Gebilde ist kein festes Körperchen, sondern bildet nur, wie schon der allmähliche Übergang in den Zellsaum zeigt, eine Verdickung desselben (Fig. J). Es handelt sich hier also nicht um eine zweite Basalkörperreihe. Bewiesen wird dies weiter- hin noch dadurch, daß bei Verflüssigung des Zellsaumes durch Druck dieses Gebilde verschwindet. Die Festigkeit des Zwischenstücks ist, wie schon Exgelmanx erkannte, sehr gering. Ich fand bei unvor- sichtiger Präparation die Cilien stets über dem Basalkörperchen her- ausgerissen, desgleichen riß eine mangelhafte Stelle des Messers immer über ihm den Wimperapparat durch. An Deutlichkeit ge- wann die Verbindung Cilie — Basalkörperchen noch in den Fällen, in denen entweder eine einzelne Cilie seitlich aus dem Verbände mit ihren Verbindungen herausgerissen oder eine einzelne Zelle durch Druck kuppenförmig aufgetrieben w^ar — dies geschah ent- weder künstlich oder durch Druck mit dem Deckglas oder natürlich dadurch, daß zwei Mitosen eine ruhende Zelle eiuschlossen, oder daß die ganze Zellreihe eine fächerförmige Anordnung hatte, so daß die oberen Teile derselben erweitert und somit die Basalkörper aus- einander gerückt waren (Fig. 17). e) Paserwurzeln. Eine weitere, zahlreichen Flimmerzellen eigene Struktur ist die der sogenannten Faserwurzeln. Wir können sie vielleicht definieren als von der Zelloberfläche nach dem Zellinnern ziehende, feste, meist faserige Gebilde. Da ich ihnen mein Hauptaugenmerk wid- men möchte, so sei hier zur Übersicht eine Tabelle vorausgeschickt, die die von mir in der Literatur gefundenen Berichte über ihr Vor- kommen in echten Flimmerzellen zusammenfaßt. Ich möchte aber vorerst hier noch Sonderfälle, wie den sogen. Centralgeißelapparat, ferner die Geißelzellen und Schwärmsporen, bei denen eine Verbin- dung des Fadens mit dem Kern vorhanden ist, weglassen. Aus der großen Anzahl von Werken, in denen die Struktur der Faserwurzeln besprochen ist, möchte ich nur besonders deutliche Schilderungen auswählen, um die verschiedenen Ansichten, beginnend von den Faserwurzeln im engeren Sinne bis zu den bandförmigen Differenzierungen an der Hand der Literatur fortschreitend zu schil- dern. Über die Natur dieser Fasern sagt Engelmaxx (47), daß sie doppelbrechend wie positiv einachsige Elemente sind, deren optische Achse mit ihrer Längsachse zusammenfällt, wobei die Doppelbrechung in der Kegel schwächer als die von Muskelfibrillen ist. Engelmaxx 1 332 Hubert Erhard Tabelle I. Vorkommen von Faserwurzeln. 1. Protozoen. a) Amöben. Mastigclla vitrea . Vorderende [Geißel mit einer Wurzel b) Infusorien. Goldschmidt (73) Stentor .... Membranellen Basallamelle ohne Basal- körper SCHUBERG (203) > .... > Basallamelle mit Basal- körpern. Endfaden und »Wimper- Basalfibrille Maier (156) Stylonijchia . . . bündel« je eine Fibrille Engelmann (48) Stylonychia niytilus Girre — Maupas (158) » > > — SCHUBERG (203) Stylonychia histrio > Basalkörperohenplatte. Eine einzige Faserwurzel Maier (156) > > Membranelle Basalsaum mit Basalfaser » (156) Condylostoma . . > Basalkörper , Basalwulst, Endfaden Bovard (20) Urostyla grandis Cirren — Schuberg (203) Euplofes .... Ophryoscolex cau- > — Maupas (158) datus (Infusor.) — Günther Berat Metazo en. 2. Coelenteraten. a) Ctenophoren. Polsterzelle Samassa (zit. n. SCHNEmER 202) Planocera folium . 3. Würmer. a) T urbellarien. Deckzelle Faserwurzeln , die sich nicht vereinigen Schneider K. C. (202) •i i Studien über Flimmerzellen. 333 b) Anneliden. Pohjgordius lacfeus Larve .... a) Prototroch. i Faserige Wurzeln Polygordius lacteus Larve .... b) Metatroch. Leistenförmige Wurzeln Polydora ciliata . Hypodermis — Pharynxfalte — Oesophagus — » quadrilo- Vorderdarm- bata . epithel — > ciliata . Tentakel — Äricia foetida . . Kiemen Basalkörper und quer- Lagis koreni . . Oesophagus gestreifte Faserwnrzeln Faserige Wurzeln > > Mitteldarm Form a) konvergierende Sipioicidus . . . Urnen Fasern Form b) divergierende Fasern Form c) parallele Fasern Wurzeln mit Endfaden > ... > Faserwurzeln mit End- Lumhricus . . . Darm faden Faserwnrzeln Enchytraeus . . . Mitteldarm Parallele Fasern Sigalion .... Seitl. Flimmer- polster d. Haut Faserwurzeln > .... (Sichelförmig. Forts.) » mit Endfaden WOLTEREK (241) Jacoei (120) » » Gaule (67) Brasil (22) Metalxikoff (162) Selensky (207) Joseph 124) Ptijehodera elavi- gera .... c) Enteropneusten. Faserwnrzeln [(202) Schneider K. C. Zusammengesetzte Ascidie . . . d) Tunicaten. I Faserwurzeln Maurice 1888. (z. n. Plenge 178) 4. Mollusken. a) Amphineuren. Chaetoderma niii- j i didivm .... I Mundschild | Faserige Wimperwurzeln | Holmgren N. (116) 334 Hubert Erhard b) Lamellibranchier. Najaden .... Mundlappen Thiele (225) Muschel .... Kiemen Valentin (226) » .... Cyclas cornea . . Darm breite kurze Stuart (219) Darmzellen Kiemeneck- Fasern ohne Endfaden Engelmann (48) zellen » mit Endfaden > » Mundfiihler » » » » » •» » > » Marchi (157) Anodonta .... Kiemen » » » Eimer (42j Anodonta cygnea . Darmkanal — Marchi (157) » » Mundfiihler — » » Anodonta .... Typhlosolis Faserwurzelum. Endfaden Engelman-n (48) > .... » » > » Heidenhain. (92) > .... > » » » Ellermann (44) » .... » » > Apathy (5) » .... > Faserwurzeln Nussbaum (172) > .... Faserwurzeln, Endfaden- splittert auf Schneider i201) * .... Kiemen Faser wurzeln Engelmann (48) » .... Wallengren (236) Anodonta anatina » Janssens (248) TJnio Darm — Eberth (39) > Typhlosolis Faserwurzeln mit End- faden Apathy (5) TJnio maryaritifer Kiemen Faserwurzeln Janssens (248) Peeten jacobaetis . — » Hensen (104) » opercularis Kiemenseite des Mantels > Patten (173) » maximus . Kiemen j » c) Gastropoden. Janssens (248) Helix Lebergänge Faserwurzeln m. Endfaden Holmgren (113) » > > > » Benda (15) , » » > » Ellermann (44) » hortensis » » » Heidenhain (92) Verania sicula . . Sepia offieinalis Eoliniden d) Cephalopoden. Crista statica Köllikers Gang Ureterepithel Wimper- i ^aserwurzela? trichter- epithel Larven. Velum Haml,yn-harris;85) Grobe EN (75) Stuart (220) Studien über Flimmerzellen. 335 5. Arthropoden. a) Insekten. Dipteren. Chiron(ymn.s-L&xyt Chilus- ventrikel — Amphioxm . 6. Wirbeltiere, a) Acranier. Leber. Ein- geißelige Zelle — b) Pisces. Lachs i Riechgrnben | Faserwurzeln? Axolotl .... Salamandra mac. Frosch . . . Bana fullonica. c) Amphibien. Kiemen Nasenschleim- haut Ependym u. Plexus cho- rioid. ventr.IV. Faserwurzeln, die sich nicht vereinigen Faserwurzeln? Faserwurzeln mit End- faden d) Säugetiere. Kaninchen . . Luftröhren- schleimhaut Homo .... Ependym. Fossa rhom- boidea Flimmerzellen > .... Gallenblase > .... Nasenschleim Flimmerzellen Homo Embryo . Ependym. Plexus chori- (katarrhalisch Homo erste oideus IV. Flimmerzellen Lebensalter . Ependym d. Gehirn- ventrikel Flimmerzellen > . . • . Leber patho- pathologisch logisch Flimmercyste > . . . , Hirn patho- logisch > Faserwurzeln ohne End- [faden (?) Faserwurzeln m. Endfaden VlGNON (230) K. C. Schneider (202) j Fürst (67) j Eimer (42) K. C. Schneider [(202) Engelmann (48) Studnicka '224) Engelmann (48) Studnicka (224) Friedreich (63, 64) Valentin (226) Studnicka (224) Friedreich (63, 64) Eberth (41) . (40) 336 Hubert Erhard fährt fort (1. c. S. 523 — 524): »Zwar scheint in allen Fällen eiweiß- artige Substanz den Hauptbestandteil zu bilden. Aber in einem Falle (sebleimreiche Zylinderzellen des Muscbeldarms) sind die Fasern fast hornartig, in verdünnter Salz- und Essigsäure nur langsam veränder- lich, selbst gegen verdünnte Alkalien ziemlich resistent, in andern Fällen (Seitenzellen der Muschelkiemen, Flimmerzellen der Wirbel- tiere) von einer Vergänglichkeit und Löslichkeit, welche der nackter Achsenzylinderfibrillen zum wenigsten gleichkommt. Auch gegen Farbstoffe verhalten sie sich sehr ungleich«. Was den Verlauf der Wurzeln anhelangt, so ist es ein alter Streit, ob sie sich direkt in die Cilien fortsetzen. Exgelmanx sagt darüber (1. c. S. 524 — 525): »Jede Wurzel setzt sich direkt an ein Fußstück an und endigt nicht etwa zwischen je zwei Fußstücken. Der Zusammenhang zwischen beiden ist in der Regel fester als einer bloßen Aneinanderlagerung entspricht, löst sich aber unter Einfluß macerierender Flüssigkeiten ziemlich leicht, wenn schon nicht so leicht wie der zwischen den Fußstücken und den Cilien«. Die meisten Forscher nach Exgelmaxx nahmen eine Kontinuität der Gebilde an — die schönste Abbildung hiervon hat wohl Heidexhaix (92) von der Lebergangzelle bei Helix gegeben — , in neuester Zeit hat aber Gurwitsch (78) tS- 222 und Fig. 27 und 28) und (80) (S. 72 und Fig. 36) eine andre Ansicht geäußert. Querschnitte in der Höhe der Basalkörper ergaben eine Zahl von 200 — 300, solche durch die Wurzelfasern für diese die Zahl 30 — 40. »Ein ähnliches Mißver- hältnis«, sagt er, »in der Anzahl beider Gebilde ergibt übrigens auch die Betrachtung sehr feiner senkrechter Schnitte durch die Zellen, wenn mau dieselben von ihrer breiten Seite betrachtet«, wenn also der Schnitt nicht quer zum Darmverlauf, sondern längs dessel- ben geführt ist. Die eigenen Beobachtungen nötigen mich, mich der Exgelmaxx- schen Auffassung auzuschließen. Schon an gewöhnlichen Schnitt- präparaten war die Verbindung Faserwurzel — Basalkörperchen zu erkennen, und zwar sogar besser als die letzterer mit den Cilien. Dies war an allen drei untersuchten Objekten der Fall (Fig. 1, 2, 3, 7, 8, 13, 17, 18). War eine Zelle etwas an ihrer Oberfläche emporgewölbt, so daß die Basalkörperchen mehr auseinandertraten, so konnte dies noch deutlicher wahrgenommen werden (Fig. 17). Künstlich ließ sich das gleiche durch Pressung und dadurch erfolgte Quellung der Zelle erreichen. War ferner hei der Präparation eine Cilie etwas von den übrigen getrennt, oder wurden aus irgend wel- Studien über Flimmerzellen. 337 chem Grand die Wimperwurzeln aus der Zelle gehoben, immer saßen Basalkörperchen ihnen direkt auf und, so häufig eine Ablösung der Cilien von letzteren gesehen wurde, nie konnte eine solche der Fa- serwurzeln von den Fußstücken beobachtet werden. Die untrüglich- sten Bilder bekam ich bei 1 .u dicken Schnitten (Fig. 17], bei denen nur eine einzige Reihe von Faserwuzeln hzw. Basalkörper n ge- troffen wurde, und bei gewöhnlichen 5 /.i dicken, wobei letztere mit Goldchlorid gefärbt wurden, die die Schmalseite der Zelle zeig- ten. Das gleiche gab sich auch auf solchen Schnitten kund, die die Breitseite erkennen ließen (Fig. 12). Endlich wurde auf ver- schiedenen Querschnitten, die einmal ein wenig höher, dann ein wenig- tiefer die Zelle durchsetzten, an den Stellen, an denen punktförmige Querschnitte als Ausdruck der Cilien, Basalkörper oder Faserwurzeln nahezu die ganze Zelle einnahmen, eine Anzahl von Querschnitts- pünktchen gezählt, die sich stets zwischen den Zahlen 24 und 28 hielt, was im Gegensatz zu Gurwitschs so verschiedenartigen Zahlen steht. Es wäre diese Nachprüfung wohl Uberflüsssig gewesen, wenn es nicht gerade das gleiche Objekt gewesen wäre, an dem Forscher wie Gurwitsch und — wovon später die Rede sein soll — Apathy zu so ganz abweichenden Befunden gekommen sind, denn schon der Umstand, daß bei reduzierter Zahl, z. B. bei Geißelzellen , die Zahl der Faserwurzeln entsprechend reduziert und dort die Verbindung mit den Cilien aufs schönste sichtbar ist, zeigt uns, daß beides in- einander übergehende Gebilde sind. Darüber, daß die Fäden glatte Fasern sind — Apathy (5) sagt, sie erscheinen, >wie mit einer Feder gezogen« — , sind die meisten Forscher einig, nur Gaule (69) sieht sie quergestreift und Bexda (15) aus Mitochondrien zusammengesetzt. Letztere Auffassung mag sich wohl auf mit Bexdas Fixierung behandelte Objekte beziehen, und ich kann nur auf Grund eigener Beobachtung sagen, daß die stark macerierende Tätigkeit dieser, für solche Zwecke wenigstens, vollkommen ungeeigneten Fixierung tatsächlich die unglaublichsten Trugbilder hervorrufen kann. Die große Härte der Fasern zeigte sich mir im Leben dadurch, daß sie bisweilen, aus der Zelle einzeln herausgerissen, das Aus- sehen starrer Bürstenfäden hatten, nie durchrissen, bei vollständiger kugeliger Quellung der Zellen, die durch Wärmeeinwirkung erreicht wurde, doch noch stets ihre geschlossene Form als formgebende Substanzen im Sinne Koltzoffs (135 und 136) heibehielten und vom Messer im fixierten Zustand bisweilen aus dem umgebenden weiche- 338 Hnbert Erhard Fig. K. ren Plasma lierausgerisseu wurden. Auch ihre starke Färbbarkeit mit E. H. und Goldchlorid spricht für ihre feste Beschaffenheit. Wechselnd sind die Formen der Faserwurzeln. Der einfachste Fall dürfte wohl sein, daß vom Basalkörperchen ans bzw. vom Ansatz der Cilie, ein feines, bisweilen ein wenig gewundenes Fäd- chen in das Cytoplasma hineinzieht, um sich dort bald zu verlieren. Ein Beispiel dieser Art konnte ich an den langen, der Krystallstab- ansatzstelle nahen Typhlosoliszellen beobachten. Die einzige genauere Beschreibung eines solchen Gebildes hat Goldschmidt (73) von der Geißel von Mastigelia vitrea ge- geben, wenngleich es schwer zu sagen ist, ob sich gerade genau die gleichen Verhält- nisse auch an Metazoen finden. Da es sich aber hier nicht um prinzipielle Unterschiede handeln kann, wie Goldsciimidt 1. c. selbst schon angenommen und, gerade gestützt auf diese Strukturen, seine Ansicht über die Bedeutung der Faserwurzeln sich ent- wickelte, so gebe ich hier seine auf Grund der in Fig. L 1. c. und Fig. 32 (= ego, Fig. K) abgebildeten Präparate getane Äußerung wieder (S. 105 und 106); »Das an der Geißelbasis liegende Körnchen er- weist sich als ein Ring, der eine feine Röhre abschließt, die im Ectoplasma nach hinten zieht, sich allmählich verjüngt und^ wenigstens in dem abgebildeten Falle, in einen kräftigen gebogenen Faden ausläuft, der scharf abgeschnitten an der vorderen Grenze des Ectoplasmas endet. Die Röhre selbst aber wird durchsetzt von einem äußerst zarten, in Win- dungen gelegten Faden, der den abschließenden Ring durchsetzend in die Geißel übergeht. Hinten geht der Faden in den gemeinsamen Strang über. Daß er sich hier aber bis zum Ende des ganzen Gebildes fortsetzt, erkennt man an Präparaten, in denen die Röhre vorn kollabiert, also fadenförmig ist, hinten dagegen offen ist und so den »Achsenfaden« zeigt, wie es in Fig. L der Fall ist. Man erkennt weiterhin deutlich, daß der Achsenfaden viel dünner ist als die Geißel, wenn es sich auch wohl kaum in Zahlen wird ausdrücken lassen In Wirk- Vordereiide mit Geißelwuizel von Mastigclla fitria. Vergr. 1270 X. (Xaeh Goldschmidt). Studien über Flimmerzellen. 339 liclikeit endet der Apparat stets nnvermittelt an einem Entoplasma- zaplen «. Sehen wir vorläufig noch von den sogenannten Centralgeißel- zellen ah, so liegt es nahe, hier die eingeißeligen Zellen mit basalen Fortsätzen einzureihen. Aber auch bei ihnen ist es vielleicht frag- lich, ob es echte Flimmerzellen sind. Zu solchen wohl zu rechnen sind verschiedene eingeißelige Zellen der Cyphonautes-haxYQ ^ mit denen uns Kupelwieser vertraut gemacht (140); nach Langerhans ,142) ferner folgende Amphioxus-ZeWen^ bei denen er teilweise sogar Flimmeruug im Leben beobachten konnte: 1) Flimmerzellen der Muudcirren, 2) die der Mundhöhle, 3) die Velumepithelzellen, 4) die des Kiemenepithels, 5) des Peritonealepithels, 6) des hinteren Ab- schnittes der respiratorischen Bauchhöhle, 7) die Cylinderzellen der Kiechgrube. Mutatis mutandis kann man vielleicht auch die Trypa- nosomen hierher rechnen, wo ja auch die Ansatzstelle der Geißel tief im Cyto])lasma sich befindet und die Herpetomonas-F oxmen, wie sie uns z. B. Leger (146) an Herpetomonas Crithidia kennen gelehrt hat. Eine eigene Spezialisierung dieser Eingeißelzellen ist die : Von der Geißel aus erstreckt sich ein mit dem Kern in irgend welchen Zusammenhang tretender Faden. Im allereinfachsten Fall ist ein solcher Faden nicht einmal zu einer Verbindung zwischen Geißel und Kern notwendig, ich meine den, in dem es sich um geißeltra- gende Bakterien handelt, wie solche z. B. Prowazek (188) aus dem Darm des Blutegels beschreibt. Faßt man nämlich diese Spirillen als Organismen mit zerstreutem Kern auf, so ist der Zusammenhang ohne weiteres gegeben. Solche Zusammenhänge von Geißeln bzw. Cilieu haben nach Heidenhain (97) (Fig. 104), auch Bütschli an Baeterium Uncola und Galkins au Tetramitus aufgefunden. Eine durch einen Faden hergestellte Verbindung von Geißel und Kern findet sich häufig bei Protozoen, selten bei Metazoen. Nach- dem schon die Beobachtung Cienkowskis (31; an Ciliophrys infu- .sfcJ/ia und Boa aru (20) an den Membra- Stadien über Fliiumerzellen. 343 Hellen von Condijlostoma. Man sieht, daß Basallamellen nur da Vor- kommen, wo ein Komplex von Cilien eng zu einem einheitlich wir- kenden Gebilde verbunden ist. Maiek (156) definiert demnach auch den Unterschied zwischen den Faserwurzeln von Anodonta und den Gebilden der Infusorien, indem er sagt: »Die Wimperwurzeln kom- men je einer Cilie zu, während die Basalfaser der Girre oder Mem- branelle je einem ganzen Cilienkomplexe zur Stütze dient«. Man wird demnach kaum fehlgehen, wenn man auch die Basallamelle als aus verschmolzenen Wurzeln bestehend betrachtet und nicht all- zuviel Gewicht auf den Unterschied der Färbbarkeit — die Basal- lamellen färben sich bedeutend schwächer — legt. Wie die eigent- lichen Faserwurzeln in einen Endfadeu sich vereinigen, so läuft auch die konische Basallamelle zu einem oft nach einer Seite ge- krümmten kurzen, dicken, sich stark färbenden Faden aus. Anhangsweise mögen noch folgende Beobachtungen hier erwähnt werden: Faserwurzeln in nichtflimmernden Zellen glaubt Exgel- MAXX (48) im Kaninchen-Duodenum gesehen zu haben, doch gibt die Art der Behandlung — MüLLERsche Lösung mit ^4 aqua ver- dünnt, 16 Stunden wirkend — nicht Gewähr dafür, daß es sich hier nicht um durch Schrumpfung enstandene Kunstprodukte handle. Wenn ferner ViGxox (230) im Chylusdarm der Chironomus-\j2xst cilienlose Zellen mit Faserwurzeln auffand, so ist dies wohl so zu deuten : In den übrigen Darmteilen sind die Cilien, die er bekannt- lich dort nachgewiesen, noch erhalten, und im Chylusdarm sind sie bereits schon resorbiert; die Faserwurzeln, die ja resistenter sind, sind aber noch nicht eingeschmolzeu. Die von Polowzow (179) im Pharynx Wulst von Lumhricus geschilderten Fasern haben mit den Cilien nichts zu tun, sondern dienen durch ihre Kontraktion zur Ausstoßung des in den Zellen angehäuften Schleimes. Ellermaxn (44) hat gezeigt, daß die in den Stäbchenzellen des iZ’e/^'x-Darms vorhandenen Gebilde — hierher gehört vielleicht auch eine unbe- stimmte Angabe Pflügers (176) — keine Fasern sind, sondern durch Längsfaltungen der Zelloberfläche als solche erscheinende Trugbilder, eine Deutung, der ich mich auf Grund eigener Beobachtung am glei- chen Objekt auschließen möchte. Sommer (212) wird in der Lite- ratur die Auffindung von Faserwurzeln in den Stäbchensaumzelleu des Darmes von Macrotonia plumbea zugeschrieben. Er sagt aber lediglich, daß er in diesen Zellen » eine feine Läugsstrichelung « be- obachtet habe, * die vielleicht irgend einen Zusammenhang mit den Härchen hat« (Härchen = Stäbchen). Weder diese Angabe noch die 344 Hubert Erhard beigegebene Abbildung spricht für echte Faserwurzeln. Brasil (22) wies Faserwurzeln in Stäbchenzellen des Polychätendarms nach. Es handelt sich aber hier wohl um rückgebildete Flimmerzellen. Ich werde au andrer Stelle seine Beobachtung im Wortlaut referieren. Die Fasern endlich, die Heidenhain (97) in den Stäbchensaumzellen des Froschdarmes auffand, sind nach seiner eigenen Deutung keine streng differenzierten Fasern, sondern nur der Ausdruck eines durch Muskeldruck hervorgerufenen, in bestimmten Leitlinien fadig differen- zierten Protoplasmas. Ich glaube also den Satz aufstellen zu dürfen : Echte Faserwurzeln kommen ausschließlich in Flimmer- zellen vor. 4. Genese des Flimmerapparates. A. Flimmerung und Pseudopodien, a) Entstehung von Plimmerbewegung aus Pseudopodien. Die große Ähnlichkeit der Flimmer- und Pseudopodienbewegung- ist schon älteren Autoren aufgefallen, und frühzeitig konnte auch schon der genetische Zusammenhang beider beobachtet werden. Perty (174) sah Avohl als erster an Cnjptovionas polijmorpha das Entstehen der Flimmerbewegung aus der Pseudopodienbewegung. Es folgten, um nur einige Autoren zu nennen, de Bary (12), der das gleiche an den Schwärmsporen der Myxomyceten sah , Hackel (82), der es an Magosphaera plamda verfolgte, Strasburger (216), der es an ^a^^c^e?7a-Schwärmsporen beobachtete, R. Hertwig (106), der es an Microgromia soc. und Monothalamien beschrieb, R. Hert- AViG und Besser (108), die uns das gleiche von Clafhrulina elegans berichten, Henneguy (100), der solches au einem nicht näher be- stimmten Organismus sah, und viele andere. Alle diese an Protisten gemachten Beobachtungen haben für uns deshalb besondere Wichtig- keit, weil sie, abgesehen davon, daß sie uns die Flimmerbewegung durch Vergleich mit der viel einfacheren Pseudopodienbewegung besser verstehen lehren, uns in manchen Fällen die sehr allmählich vor sich gehende Cilienentstehung dartun, die, wie Avir sehen wer- den, bei Metazoen fast stets ganz plötzlich A'or sich geht und sich deshalb bisher fast ganz der näheren Untersuchung entzog. Nach Hertwig (106) Avird bei ScliAvärmern von Microgromia socialis * die Geißel in der Tat jedesmal vollkommen eingezogeu und neu gebildet. An der Stelle, an der die Geißel entstehen sollte, bildete sich jedes- Stndien über Flimmerzellen. 345 mal kurz zuvor ein amöboider konischer Fortsatz, der sich dann plötzlich in eine Geißel verlängerte. Hierbei gingen Geißel und Fortsatz unmittelbar ineinander über , die erstere präsentierte sich nur als eine besonders feine Spitze desselben«. Strasburger (216) erinnerte die Geißelentwicklung bei r«zDie älteren Angaben über die amöboide Beweglichkeit der sogen. Cuticularbesätze der Darmepithe- lien wurden bei Beobachtungen der Nahrungsaufnahme am lebenden Objekt gemacht. Met.schnikoff beschrieb pseudopodienartige Fort- sätze in den Darmzellen der Cölenteraten, Sommer bei Hirudineen. Es werden schließlich ähnliche Beobachtungen an Wirbeltieren von Thanhofeer, Wiedershei.m , Zavarykin, R. Heidenhain u. a. ge- macht. Von den Nachuntersuchern wurden jedoch diese Angaben einer scharfen Kritik unterworfen.« Neuerdings haben nach Gur- witsch (80, S. 55) Paneth und Nicolas ähnliches für die Darm- 350 Hubert Erhard epithelien verscbiedeuer Wirbeltiere und Greexwood für den Lumbri- cusdarm bescbrieben. Mir selbst ist von den neueren Angaben nur die ZiMMERMAxx's (244), den auch Gürwitsch erwähnt, bekannt, die wegen der großen Gewissenhaftigkeit der ZniMERMAXxscben Arbeit wohl die meiste Beachtung gefunden hat. Es bandelt sieb um sehr feine, durch den gestrichelten Zellsaum des menschlichen Dickdarms bindurebtretende Fädcben, die in ganz verschiedener Menge und sehr verschiedener Form, doch annähernd gleicher Länge aus der Zelle austreten. Tatsächlich machen sie den Eindruck amöboider Bewegung. Leider hat aber Zim.mermanx seine Beobachtung nur an fixiertem Material gemacht. Es ist nicht ausgeschlossen, daß es sich hier um durch die Zellsaumstrichelung zur Fädchenform geformte austretende Quellungen oder Sekretbildungen handelt oder daß wir es hier mit einem Ausuahmefall von Cilieubildung an einer sonst die Cilien ent- behrenden Stelle zn tun haben. Amöboide Bewegungen von Ver- bandszellen hat ferner Sommer gesehen. Man mag diesen wenigen Fällen mehr oder weniger Gewicht beilegen, eins ergibt sich logischerweise, daß der geschlossene Auf- bau der Metazoeuzellen eine Festigung der Epithelien zur Bewahrung der Eigeuform der Zellen und somit des Gewebes erfordert, die ein pseudopodienartiges Fließen nicht mehr zuläßt. Das mag überhaupt als ein Gruuderfordernis des Cilienschlages angesehen werden, daß zu ihm eine viel größere Festigkeit als zur Pseudopodieubeweguug erforderlich ist. Nachdem ich versucht habe einige, dieser Zellsaum- strukturen zu schildern, möchte ich eine von ihnen in ihrer Genese betrachten, die Cilie. B. Genese des Plimmerapparates bei Metazoen, a) Genese an sich. Wohl die älteste derartige Beobachtung hat Eickhorst (245) in den siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts gemacht. Seine An- gaben lauten über eine am menschlichen Epeudym gemachte Be- obachtung nach der Wiedergabe Studxickas (224) also: »Die letz- teren* (sc. Cilien), »entwickeln sich in der Weise, daß sich zunächst aus dem der Höhle zugewendeteu Ende eine breite, glänzende Sohle« (= Zellsaum Membrana limitaus interna) »abhebt, die nach einiger Zeit eine sehr feine Strichelung zeigt und dadurch an die Gestalt der Darmepithelien erinnert . . . Zum Schlüsse wachsen dabei die Studien über Flimmerzellen. 351 Wimperhaare durcli die Poreu hindurch, und hiermit ist die Ausbil- dung der Zelle vollendet.« Ohne die Ciliengenese zu schildern, sagt Fol (59) 1. c. S. 230 u. a. darüber, daß die Wachsturasperiode hei den großen Randwimpern des Segels der Molluskenlarven tagelang dauert. Trifft dies zu, so wäre hiermit endlich bei Metazoen, bei denen sonst bekanntlich die Ciliengenese sehr schnell vor sich geht, ein Objekt gefunden, bei dem sich die Cilienentwicklung gut studieren ließe. Für die Natur der Cilien ist auch seine Bemerkung von Interesse, daß >lang be- stehende, hoch differenzierte Wimpern zuweilen nicht eingezogen, sondern abgeworfen werden.« (Beispiel: Molluskenlarven.) Eine mit modernen Hilfsmitteln angestellte, sehr sorgfältige Un- tersuchung der Histogenese des Wimperapparates hat Gürwitsch (78) angestellt. Er unterscheidet zwei Typen. Den ersten stellt das Epithel aus der Übergaugstelle des Rachens in den Ösophagus einer 1 cm großen Krötenkaulquappe dar. Diese Zellen besitzen nach seiner Darlegung (1. c. S. 193 — 196) ursprünglich keine Cilien. Das körnige Innenplasma wird durch einen hellen Zellsaum nach außen zu abgeschlossen. In diesem sind die senkrecht gestellten Waben mit Rubin gefärbt sichtbar (1. c. Fig. 7, Zelle h und 7a). In den Knotenpunkten ihrer Wände treten nun, erst an der äußersten Zell- obertläche beginnend, dann die senkrecht zur Oberfläche gestellten AVabenwände verfolgend, unregelmäßige, mit Eisenhämatoxylin färb- bare Verdickungen auf (1. c. Fig. 8, Zelle a). Sie bilden die erste Anlage der »zuerst spärlich, dann in immer dichteren Massen auftreten- den Basalkörper der Flimmerhaare«, die »sich als Knotenpunkte eines Wabenwerkes aus demselben herausdifferenzieren und, soweit man sie noch einzeln verfolgen kann, durch Substanzbrücken — mit- einander verbunden bleiben.« »Diese Basalkörper erhalten sogar ihren Flimmerbesatz, ehe ihre definitive Zahl erreicht ist« (1. c. Fig. 8, Zelle h und Fig. 7, Zelle b). »Weiter können wir annehmeu, daß das Waben- nefz immer dichter wird, somit neue Knotenkunkte geschaffen wer- den, aus welchen sich wiederum neue Basalkörper herausdiffereu- zieren.« Im Gegensatz zu diesem Typus, bei dem zuerst die Basalkörper und dann erst die Cilien entstehen, steht der zweite, am Rachen- epithel der 1 — 2 cm langen Salamanderlarven beobachtete, bei dem zuerst die Cilien und dann erst die Fußstücke sich herausdifferenzieren. Gi rwitscu (1. c. S. 202 — 203) schildert uns, wie die die Zellen erst bedeckende Crusta sich allmählich in einen scharf abgesetzten Zell- 352 Hubert Erhard säum umwandelt. Dann (1. c. S. 204 — 205) fährt er fort; »Das übrige Wabenwerk des Zellsaumes erleidet nun aber merkwürdige Veräude- ruugen: die Wabenstruktur verwischt sieb allmählich, um einem dichten unentwirrbaren »Filzwerk« Platz zu machen ... In einigen Stellen kann man kleine, in der Richtung der Längsachse gedehnte Wahen- maschen erkennen, in einigen andern sieht man, schon mehr oder weniger individualisiert, noch stark gekräuselte Haare, welche zweifels- ohne in ihrer Längsrichtung aus mehreren aneiuanderstoßenden Waben- wänden entstanden sind . . . Durch den Umformungsprozeß des sehr dichten und zarten Wabennetzes entstehen allmählich individualisierte Haare, die in ihrer unregelmäßigen -verflochtenen Anordnung und ihren wellenförmigen Konturen deutlich ihre Entstehungsweise aus dem Wabenwerke erkennen lassen . . . Als Endresultat . . . sehen wir endlich einen regelmäßig gebauten, dichten Flimmerbesatz auftreten (Fig. 19] . . . Wir haben es hier mit einem merkwürdigen Falle zu tun, wo dem vollständig ausgebildeteu Flimmerbesatz zunächst noch die Basalkörper fehlen, somit sich erst sekundär herausdifferenzieren. « Erst jetzt entstehen die Basalkörper, und zwar nicht allmählich, sondern alle zusammen in einer wohlausgebildeten Reihe. »Ob es sich nur um eine Verdichtung und Ditferenzieruug der basalen Teile der Flimmerhaare handelt, was das bei weitem Wahrscheinlichere ist, oder ob auch ein Teil . . . der anisotropen Zone« (= Zellsaum 1. c. F. 18 Z.) »dafür in Anspruch genommen wird, konnte ich vorläufig nicht entscheiden.« Das Wahrscheinlichere ist nach seiner Ansicht, daß »der basale Abschnitt des wabigeu Zellsaumes (Fig. 18) seine engmaschige Struktur behält und in den Knotenpunkten der Maschen die Basalkörper entstehen läßt, die dadurch von vornherein mit den hinzugehörenden Flimmerhaaren eins bilden«. Auf Grund dieser beiden, im einzelnen ja voneinander abweich- enden Typen zieht Gukwitsch j. c. S. 220 — 221) folgende, die allge- meine Genese des Wimperapparats betreffende Schlußfolgerung: »Eine fnr die Auffassung des Flimmerapparates wichtige Tatsache ist die schon auf den frühesten Stadien erfolgende scharfe Absonderung des gesamten Materials für den ersteren aus dem Cytoplasma. In dieser Hinsicht scheint eine Übereinstimmung in allen, wenigstens in den uns bekannt gewordenen Fällen, zu bestehen. Wir haben es in der Tat stets mit einem scharf abgegreuzten hyalinen Saum zu tun, welcher implizite das Material für die Flimmerhaare und Basalkörper enthält . . . Ich glaube, daß man auf Grund dieser Tatsachen zur Vorstellung gelangen muß, daß das Wesen der Histogenese des Studien über Flimmerzellen. 353 Flimmerapparates in einer Art Arbeitsteilung innerhalb des zunächst als indifferent zu denkenden Cytoplasmas besteht. Es sondert sich ein spezifisch beschaffener Plasmateil aus dem Verbände, welcher die Fähigkeit der Bewegung in sich ganz besonders konzentriert und durch weitere Differenzierung alle Bestandteile des Fliramerapparates aus sich hervorgehen läßt.« Weiterhin S. 225: »Die frühzeitige morphologische Abgrenzung einer spezifischen Plasmaschicht — der Muttersubstanz des gesammten Flimmerapparates — ist somit ein kardinaler . . . Punkt in der Histogenese.« Eine andre Vermutung als Gurwitsch über die Entstehung der Basalkörper äußerte schon einige Jahre vorher Heidexhain (92). Er fand bekanntlich in den Lebergängen von Helix keinerlei vom üb- rigen Cytoplasma scharf abgesonderten Zellsaum. Die Basalkörper sind hier (1. c. S. 105) »ganz einfache, und zwar oblonge Körpereben, welche mit ihrer langen Achse senkrecht zur Zelloberfläche in die Grenzmembran selbt implantiert sind . . . Sie können vielleicht ge- radezu als Differentiationsprodukte derselben aufgefaßt werden«. Gleichfalls unabhängig von einer bestimmten saumartigen Diffe- renzierung der Zelloberfläche läßt Stüdsicka (224) , allerdings in andrer Weise als Heidexhain, die Cilien entstehen. Seine Studien beziehen sich auf das Ependym. Er sagt, daß seine einfachste Form bei Wirbeltieren diejenige einer einfachen, von nackten flimmernden Zellen bedeckten Wand ist. Erst in späterer embryonalen Zeit ent- stehen die Zellsäume und erst wiederum später die Membrana limitans interna und externa. Manchmal erhalten sich die ehemaligen primi- tiven Verhältnisse, wie er dies am Plexus chorioideus ventriculi quarti bei einem menschlichen Fötus beobachtete. Die Zelle hat hier noch keine so bestimmte Eigenform, sondern ihre Oberfläche ragt noch in Gestalt einer Kuppe vor. Noch nicht ist an ihrer Oberfläche eine bestimmte Substanz, sei es Schlußleiste oder Zellsaum usw., aus- differenziert. Trotzdem trägt die Zelle schon Cilien, Basalkörper und sogar von diesen ausgehende feine ins Plasma ziehende Fädchen, die erste Anlage der im Ependym so seltenen Faserwurzeln. Die Basalkörper liegen nicht im äußersten Zellrand, sondern etwas tiefer im Plasma, tiefer selbst, als der hier nicht vorhandene Zellsaum im allgemeinen von der Oberfläche aus reicht. Zwei weitere Beobachtungen lassen sich hier vielleicht vereinigen, ich meine die von Fuchs (66) und die von Ikeda(118), welche uns beide Fälle von merkwürdig tief in der Zelle liegenden Basalkörpern schildern. Fuchs sah am Ependym einer vierwöchigen Maus ein 354 Hubert Erhard einziges Mal mehrere tief in der Zelle liegende Basalkörper, die be- reits Flimmerhaare trugen. Zwar gibt er diesem Befund keine be- stimmte Deutung, doch kann man sich bei Betrachtung seiner Ab- bildung des Eindrucks nicht erwehren, daß es sich hier tatsächlich um eine Cilienbildung handle, die in der Zelle vor sich geht. Ikedas(118) Darstellung fußt auf Beobachtungen an den Vasa eflerentia. Ich lege im folgenden die an den betreffenden Zellen des Neugeborenen von ihm geschilderten Verhältnisse zu Grunde; (1. c. S. 8 — 9. Fig. 2 u. 3). Aus dem Kern cilienloser Zellen soll ein Gebilde hervor- gehen, das emporruckend die Basalkörper bilde. Im einzelnen sagt er: . , . »Außerdem konnte ich auch in den cilienlosen Zellen die drei Zwischenglieder, welche Benda zuerst gefunden hat, konstatieren, nämlich in der Tiefe der Zelle direkt oberhalb des Kerns liegt ein Körnchenballen in einer Radiärstellung gegen einen in seiner Mitte gelegenen Hohlraum (Fig. 3rt) oder ein wie der geschrumpfte Kern erscheinender dichter Ballen (Fig. 2a). Im zweiten Stadium liegen jene Ballen oder radialen Stäbchen zwischen Kern und Zell- oberfläche in der Mitte (Fig. 2 b und 3b}, und endlich als letztes Stadium sieht mau die Stäbchen mit Cilieu überlagert näher an die Zelloberfläche herangeriickt (Fig. 2c und 3c).« Soweit der rein morphologische Befund Ikedas. Die Deutung desselben soll gelegent- lich der Besprechung der HEXXEGUV-LENHOsSEKschen Theorie erörtert werden. Einen ganz eigenartigen Fall von Cilienentsehung hat uns Vig- Nox (230) kennen gelehrt. Bekanntlich fand er im Darm der Chiro- /^om^^s-Larve echte Cilien, deren Beweglichkeit er auch im Leben feststellte. Aber auch Bürstenbesatz kommt bei diesem Tier vor. Nun sah er bisweilen den Stäbchen dieses Besatzes bewegliche Cilieu aufsitzen. Er betrachtet demnach nicht Cilieu und Bürstenbesatz als etwas sich Entsprechendes, sondern beide als sich ungleichwertige Gebilde und hält den Bürstenbesatz für nichts andres als in der Entwicklung zurückgebliebene Cilien. Im einzelnen unterscheidet er folgende vier Arten: 1. Das Stäbchen des Bürstensaums trägt eine bewegliche Cilie. ( Chironoaius.) 2. Das Stäbchen kann als fadenförmigen Fortsatz eine un- bewegliche Cilie haben, die in ihrer Form durchaus einer beweg- lichen Cilie gleicht. Solche Verhältnisse haben nach ViGXox Leger und Haggexmüller (1899) 149) und Lecaillox 1899) (145) dar- gestellt. Studien über Flinimerzelleii. 355 3. Das Stäbchen kann in seiner ganzen Länge kontraktil sein. Solche cilienartige Gebilde sind direkt der Zellwand und nicht einem eigenen Zellsaum aufgesetzt. (Chylusventrikel von Chironomus.) 4. Es gibt ecbte unbewegliche Cilien. Dünndarm von Chho- nomus und Ende des Oesophagus bei einem f\af.s verwandten Orga- nismus.) Vielleicht darf man zum letzten Typus, wie ich glaube, die Beo- bachtungen Mixgazzinis (169; noch rechnen. b Teilung von Flimmerzellen. Bei Protozoen erleiden die Cilien bei der Teilung entweder keine Veränderung, oder sie werden resorbiert. In der Metazoenzelle sind die während der Teilung vor sich gehenden Veränderungen erst ein einziges Mal studiert worden, und zwar von Wallexgrüx (236J. Da sei- nen Beobachtungen, wie wir bei Besprechung der Lexhossek-IIexxe- GUYschen Hypothese sehen werden, die größte theoretische Bedeutung zukommt, so möchte ich sie hier in Zusammenfassung schildern. Ich möchte hierbei von dem in dieser Arbeit eingehalteuen Prinzip, die eigenen Untersuchungen am Schluß der Literaturangaben zu bringen, abweichen und dieselben gleich mit denen Wallexgrexs besprechen, da sie in den meisten Punkten mit den seinigen zusammenfallen und so eine Wiederholung vermieden werden kann. Ich habe geschildert, daß es eine langumstrittene Frage war, ob Flimmerzellen sich überhaupt teilen könnten. Das einzige Objekt, bei dem eine Mitose bisher lückenlos verfolgt wurde, ist die Kiemen- flimmerzelle von Anodonta, das Objekt Wallexgrexs. Ich selbst kann an diesem alle wesentlichen von Wallexgrex gemachten Beo- bachtungen bestät^-en (Fig. 7). Ferner fand ich hunderte von Mitosen in den Typhlosoliszellen des gleichen Tieres (Fig. 18 — 21) und zahl- reiche in den Lebergängen von Helix poniatia Tig. 8 und 13). Meine Präparate stammen alle von im letzten Frühjahr abgetöteten, völlig gesunden Tieren. Alle Teilungen verlaufen im Prinzip völlig gleich- mäßig. Das günstigste Objekt zu ihrem Studium ist unstreitig das Wallexgrexs, da seine Zellen breiter sind als die andern. In der Typhlosolis finden sich besonders häutig die Teilungsfiguren in den schmalen Zellen, doch kommen sie bisweilen auch in den breiten vor. Nach Wallexgrex und mir verläuft die Mitose also; In der Nähe der Basalkörper liegt ein kleines Körnchen, das Wali.exgrex stets als Doppelkörnchen (1. c. Fig. 1 — 4), mir in manchen Fällen als einfaches Körnchen (Fig. 1 und 7) und in manchen als Diplosom Archiv f. Zellforschung. IC. 23 356 Hubert Erhard (Fig. 11 und 12) erschien. Wallexgren sah es etwa in der Höhe der Basalkörper, ich etwas tiefer in der Zelle liegen. Es gelang Wallexgren nicht, mit Sicherheit nachzuweisen, ob vom Diplosom aus ein Fädchen, eine sogenannte Centralgeißel, ausgeht, doch glaubt er eher dies verneinen zu müssen. Anfangs glaubte ich mit Sicher- heit ein solches Gebilde zu erkennen. War ein »Diplosom« in der Nähe der seitlichen Zollgrenzen gelegen und oberhalb desselben der Flimmerapparat etwas unterbrochen, so erschien tatsächlich die letzte, über ihm befindliche Geißel bisweilen stärker gefärbt als die übrigen Cilien. Ein solches Verhalten bildet Apatiiy (5) (Fig. M.) ab, der, wie ich glaube, durch diese Beobachtung veranlaßt, zur Aufstellung gesonderter Namen für diese, wie er glaubte, zusammenhängenden Gebilde — »'Zwischenkörperchen und Zwischenhärchen« — veranlaßt wurde. Ich möchte dies aber für eine Täu- schung halten. Gewiß ist das Diplosom dann besonders gut sichtbar, wenn es abseits der Basalkörper und Faserwurzeln liegt. Die letzte Cilie der Zelle, die da leicht in eine Länge mit ihm fallen kann, erscheint, da sie sich frei abhebt, im Gegensatz zu den übrigen zu- sammenstehenden dunkler gefärbt, weil ihr Untergrund heller ist. Schwer ist es nun zu sagen, ob sie tatsächlich dünner als die übrigen Cilien ist, wie Apathy vermutet, denn Apathys Beobachtung kann sich sowieso nur auf die Zellen mit dünnen Cilien beziehen, wo ein Entscheid über die Dicke, wie ich glaube, wegen der Feinheit der Elemente schwer möglich ist. Auf Grund dessen glaube ich, daß Apathys Darstellung auf einem Irrtum beruht und er lediglich ein Diplosom gesehen hat, über dem sich zufällig eine von den übrigen etwas gesonderte Cilie befand. Das »Diplosom« trägt nach meiner Auffassung nie ein Härchen. Dieses Diplosom leitet die Teilung ein. Z u erst ver- größert es sich beträchtlich, wie dies Wallengren und ich mehrfach beobachten konnten (Fig. 19), und rückt dabei gegen den Kern zu. Eine solche Größenzunahme des Centrosoms ist sonst nichts Seltenes, und Erlanger, R. Hertwig (107) u. a. haben uns eine solche mehrfach geschildert. In diesem ersten Stadium ist meist der Wimperapparat einschließlich der Faserwurzelu Fig. M. ZTvh zwJc ■ a Cilienscbema der Typhlosolis- Zelle. (Nach Apathi.) Ci = Cilie. zieh = Zwischenhärchen. ztrlt — Zwischenkörperchen. ek = Endknüpfchen. hk = Basalkörperchen. sa = Cnticnlarsanm. Is = Fihrillenstxahl. Studien über Flimmerzellen. 357 noch erhalten. (Fig. 19.) Ob die Cilien abgestoßeu oder resor- biert werden, konnte weder Wallengrex noch ich entscheiden. Ich glaube eher an letzteren Fall. Fig. 19 zeigt, wie der größte Teil der Cilien schon verschwunden ist und nur noch zwei bestehen, die verkürzt erscheinen. In diesem Stadium hat sich die Zelle nach unser beider Beobachtungen (W. Fig. 4 und 8, ego Fig. 19) von ihrer Basis abgehoben und ist in ihrer Mitte etwas gegen die Nachbar- zellen vorgewölbt. Das Plasma bekommt einen mehr grobschaumigen Charakter. Das Ganze ist eine Turgescenzerscheinung, die nach Reixkes [zitiert nach Gurwitsch (80)] Vorgang ja typisch für Mitosen ist. Das Kernkörperchen hat sich inzwischen aufgelöst und der Faden- knäuel gebildet (Fig. 20). Durch immer größere Turgesceuz schwillt nun die Zelle immer mehr an, um bisweilen fast Kugelgestalt anzu- nehmen. Dieses Stadium dauert so lange, bis die beiden neuen Kerne gebildet sind. Um diese Zeit löst sich, wie Wallexgrex besonders genau beobachten konnte, der Wimperapparat gänzlich auf. Erst verschwinden die Cilien, dann verlieren die Basalköiper ihre scharf umschriebene Form, endlich löst sich der ganze Zellsaum auf. Hier- mit hat die Zelle ihren festigenden Bestandteil verloren und kugelt sich ganz ab. Die Resorption der Faserwurzeln, die nun einsetzt, beginnt nach meinen Beobachtungen an verschiedenen Stellen zugleich, und manchmal erschien es mir, daß, als bereits die Chromosomen sich gespalten hatten, noch immer Reste des anscheinend ziemlich wider- standsfähigen Endfadens im Plasma sichtbar gewesen wären. Unter Verkleinerung und Bildung einer Strahlung rückt das Diplosom dem Kern zu, wie uns schon Wallexgrex beschrieb. Seine Teilung er- folgt nach meiner Beobachtung (Fig. 20) ähnlich, wie M. Farlaxd [zit. nach Gurwitsch (80) (S. 276)) die Teilung des Diaululacentrosoms schildert. Die beiden Körperchen rücken etwas auseinander, nur noch durch einen deutlichen elliptischen Ring verbunden, dabei sendet das ganze Gebilde ins Plasma eine intensive Strahlung. Nach Wallex- GUEX läßt sich nun verfolgen, wie die beiden geteilten Körperchen an die beiden Spindelpole rücken. Dort betätigen sie sich bei der Teilung als echte Centrosomen. Wallexgrex erschien es, als ob bisweilen (1. c. Fig. 9) das eine Centrosom ein Doppelkörnchen dar- stelle, während ich stets nur ein einfaches Centralkörperchen vorfand. (Fig. 13 und 21.) Die Auflösung des Kerns konnte Wallexgrex genau verfolgen. Sie geschieht unter Vergrößerung desselben. Nun werden die Chromosomen in typischer Weise geteilt. Über die Rich- tung der Teilung sagt Wallexgrex (1. c. S. 381): >In bezug auf die 23* 358 Hubert Erhard Stellung der Keruspindel im Kiemenepithelium der Muscheln möchte ich sagen, daß sie unter den von mir beobachteten vielen Tausenden von Mitosen beinahe immer paratangential war. Nur sehr selten nahm die Kernspindel eine schräge Stellung ein, und nur zweimal habe ich eine senkrechte Orientierung beobachtet . . . Die beiden Schwester- zellen kommen Seite zu Seite und auf derselben Höhe im Epithel zu liegen.« Nicht mit solcher Regelmäßigkeit geht die Teilung bei meinem Objekt vor sich. Auf Querschnitten durch die Typhlosolis sieht man sowohl eine Teilung nebeneinander als untereinander, letzteres in dem Sinne, daß die sich teilenden Zellen in verschiedenen Ebenen liegen, sich die Teilung also in der Längsrichtung des Darm- verlaufs vollzogen hat. Endlich können alle möglichen Schrägteilungen (Fig. 13 und 21) eintreten oder gar solche, die die Zellen in proxi- male und distale Teilstücke zerlegen. Die häufigste Art ist allerdings die zuerst angegebene. Fragen wir uns nach dem Grund der ver- schiedenen Teilungsrichtungen, so erscheint mir für ihre Erklärung folgendes Moment geeignet; Es ist von vornherein natürlich, daß die sich teilenden Zellen bestrebt sind, in gleiche Höhe zu kommen. Dies können sie nur erreichen, wenn sie sich durch Turgesceuz den nötigen Raum den Nachbarzellen gegenüber verschaffen können. Bei Zellen nun, die ein so lockeres Gefüge wie die Kiemenzellen haben, kann die Quellung den Seitendruck leicht überwinden. Anders bei den Darmepithelien, die, wie schon an andrer Stelle gezeigt wurde, sehr wechselnden Druckkräften ausgesetzt sind. Ist hier der Seitendruck zu groß, als daß er durch Turgescenz überwunden vrerden könnte, so wird eben der Zelle eine andre Teilungsrichtung aufgenötigt. Ver- änderungen in der Statik des die Zellen stützenden Bindegewebes oder Dichtigkeitsschwankungen der im Darmlumen befindlichen Flüssig- keit können hierzu Anlaß geben. Es ist bezeichnend, daß auch an einem andern Darmepithel, nämlich dem von Brasil (22) beschrie- benen Polychätendarm solche, mau möchte sagen, widersinnige Tei- lungen beobachtet wurden. Über das Plasma läßt sich zur Zeit der Chromosomenteilung nur sagen, daß es durch stete AVasseraufnahme immer heller erscheint. Nur an dem der Zelloberfläche zugewendeteu Teil sieht mau eine dunkle AVolke (W. Fig. 11, ego Fig. 7 und 21). Sie ist der Ausdruck des aufgelösten basalen Flimmerapparates. Die Neubildung der Kerne war an der Typhlosolis nur in ganz seltenen Fällen zu sehen und da nur äußerst undeutlich. Ich gebe deshalb hierfür eine den Lebergangzellen der Schnecke entnommene Abbildung (Fig. 13) und folge in diesem Punkt im übrigen in der Darstellung Studien über Flimmerzellen. 35‘) hauptsächlich Wallengrex. Nach dem Auseinanderrücken der Chro- mosomen schnüren sich die beiden Zellen in der Mitte immer mehr ein, so daß zwei Halbkugeln entstehen. Fortschreitend werden ans diesen zwei kugelförmige Gebilde (1. c. Fig. 14 — 19). Die Chromo- somen ordnen sich um die Centrosomen als bohnenförmige Gebilde, die in ihrer Einbuchtung die Centralkörper einschließen (ego Fig. 13 . Aus dem anfangs mehr diffus tief dunkel gefärbten Chromatin ordnen sich immer mehr die chromatischen Kernschollen 1. c. Fig. 24, 25), bis endlich sich das Kernkörperchen bildet (1. c. Fig. 23, 20, 21 und ego Fig. 18). Mit diesem Vorgang fällt das Rückwandern des Cen- trosoms an seinen Ausgangspunkt zusammen (W. Fig. 15 und 24, ego Fig. 18). Nach Wallexgres entwickelt es hierbei eine Strahlung und .kann auch als Diplosom auftreten; ich sah es gleichfalls als Doppelkörnchen. Zwei wichtige Momente sind um diese Zeit zu beo- bachten: 1. die Ausscheidung eines sogenannten Zwischenkörpers und 2. die Neubildung des Flimmerapparates. Nach Wallengren ver- verläuft ersterer Vorgang folgendermaßen (1. c. S. 412): »Ein ziemlich großer Zwischenkörper entsteht bei der Zelldurchschnürung durch Zusammendrängen oder Verschmelzung körnchenartiger Verdickungen an den äquatorialen Teilen der Verbindungsfasern.« (1. c. Fig. 16, 17, 18, 14, 19, 15, 20 — 24.) »Er wird bei der hauptsächlich von unten stattfindenden Zelleinschnürnng mit dem Spindelfaserbündel nach außen verschoben. Es bildet sich, vielleicht infolge osmotisch wirkender Stofifwechselprodukte, die möglicherweise im Zwischen- körper angehäuft sind, in der Nähe der Zwischenkörper ein inter- cellularer Flüssigkeitsraum. Der Zwischenkörper wird wahrscheinlich infolge dieses Auseinanderweicheos der Zellwände in zwei Hälften getrennt. Er geht zuletzt in diesem Raum zugrunde.« Der Geißel- apparat bildet sich also: Wallengren und ich sahen, daß erst ein Zellsaum entsteht, an dessen Basis sich die Basalkörper aus dem Plasma herausdifferenzieren. (1. c. Fig. 12, 15, 19, 20, 24.) Von ihnen aus bilden sich dann fortschreitend einerseits die Zwischenstücke der Cilien (1. c. Fig. 22, 21, 23), andrerseits die ersten Anlagen der Faserwurzeln, und zwar nach Wallengren schon zu einer Zeit, da die Basalkörper noch nicht ihre definitive Größe erreicht haben. (1. c. Fig. 22.) End- lich treten ganz plötzlich — wie, entzog sich unser beider Betrachtung — die Cilien auf. Für das Folgende ist wich- tig, daß sich hier, wie schon bei der Prophase zu beo- bachten war, zeigt, daß das Diplosom keinerlei Be 360 Hubert Erhard Ziehungen zum basalen Wimperapparat aufweist. Ja, ich konnte feststellen, daß Cilien, Basalkörper und selbst Faserwurzeln zu einer Zeit schon in völlig normaler Größe ausgebildet sein können, da das Diplosom noch tief unten in der Zelle steckt (Fig. 18). Daß mit der Bildung der definitiven Bestandteile der Zelle auch ihre ursprüngliche Gestalt sich durch Abnahme des Turgors formt, braucht nicht weiter er- wähnt zu werden. C. Die nenneguy-Lenhosseksche Theorie, a) Einleitung. Fast gleichzeitig, sicherlich aber unabhängig voneinander, haben Hexxeguy (100) und Lexhossek (151) im Jahre 1897 eine Theorie ausgesprochen, die im wesentlichen darin gipfelt, Flimmerzellen und Spermatozoen seien genetisch insofern analoge Gebilde, als die Basal- körper vermutlich Centrosomen, die Cilien dem Spermatozoenschwanz zu vergleichen seien. Ganz verschieden waren die Ausgangspunkte beider Forscher. Ich will diese in kurzem hier schildern. b) Henneguys Ausführungen. Hexxeguy (100) beschreibt die Spermatocyten des Lepidopteren Boinbyx niori etwa also: In den dreieckigen kantengerundeten Sper- matocyten sitzen an einer der Kanten vier Körnchen, die zu zweit beisammenstehen. Jedes trägt ein feines, aus der Zelle vorragendes Härchen. Um jedes Körnchen ist eine Strahlung zu bemerken. (Fig. Na und b.) Bei der Teilung der Zelle rücken die Paare, der Oberfläche der Zelle entlang folgend, auseinander und treten so unter Beibehaltung ihrer Fäden an die Pole, wo sie als Centrosomen wirken. (Fig. Nc.) Daß die Körnchen Centrosomen seien, darüber besteht kein Zweifel; es fragt sich nur, ob die Fortsätze echte Cilien seien. Hexxeguy konnte an ihnen im Leben keine Bewegung wahrnehmen, glaubt aber dies darauf zurückführen zu müssen, daß die Bildungen in diesem Zustand eben noch so »embryonal« seien, daß sie zu eignen Bewegungen nicht fähig seien. Gesetzt den Fall, meint Hexxeguy, daß sie Cilien vergleichbar wären, so könnten wir speziell zwischen den sich teilenden Spermatocyten und den Zellen der Typhlosolis von Anodonta folgende Parallele ziehen; Faden = Cilie, Centrosom = Basalkörper, Spindelfaser = Faserwurzel. Studien über Flimmerzellen. 361 Es könnten demnach die Centrosomen kinetische Centren sowohl für äußere (Flimmerbewegung) als für innere Vorgänge (Mitose) sein. Verstärkt wurde diese seine Auffassung durch eine eben erschienene Darstellung Webbeks (238) über die Entwicklung der Antherozoiden von Zamia^ die, wie ich hier gleich bemerken möchte, mir auf der hiesigen Staatsbibliothek leider nicht zugänglich war. Bei Zamia sondern sich in den Antherozoiden nach Henneguys Referat zweierlei Centrosomen. Die einen besorgen weiterhin die Teilung, die andern Fig. N. a Spermatocyten von Bomhyx mofi. a mit Centrodesmose der Diplosomenpaare, h mit auseinander* rückenden Diplosomen, c in Teilung mit vollständigen Diplosomen. (Nacli Hkxnegut.) beteiligen sich nicht an ihr, sondern dienen ausschließlich cilienähn- lichen Fortsätzen zum Ansatzpunkt. Hier hat also die Arbeitsteilung eingesetzt, im Gegensatz zum ersten Fall. So haben wir schon dreierlei verschiedenes Verhalten der Centrosomen: 1. Sie sind nur Teilungsorgan (gewöhnlich). 2. Sie dienen zugleich als Teilungsorgan und als Cilienstütz- bzw. -erregungsorgan. (Spermatocyten von Bomhyx.) 3. Sie teilen sich, bevor sie in einer Zelle diese beiden Funk- tionen verrichten, um entweder der Teilung oder der Be- wegung sich dienstbar zu machen. (Antherozoiden von. Zamia.) 362 Hubert Erhard Als 4. kommt hinzu; 4. Sie dienen ausschließlich der Flimmerung als Basalkörper und haben vollständig die Teilungsfunktionen verloren. (Typhlo- solis von Anodonta und übrige Flimmerzellen.) Letztere Behauptung begründet er damit, daß nie jemand in Flimmer- zellen weder Ceutrosomen gefunden noch auf die Anwesenheit solcher deutende Teilungen entdeckt habe. c Lenhcsseks Ausführungen. Lexhossek (151) stützt sich etwa auf folgende Beweisgründe: Basalkörper und Centrosomen haben große morphologische und färberische Ähnlichkeit und liegen in Epithelzellen an ähnlichen Stellen, nämlich oberflächlich. Flimmerzellen besitzen Basalkörper, doch nie gesonderte Centrosomen (was besonders klar an den von ihm beschriebenen Nebenhodenzellen zutage tritt, bei denen stets eine Flimmerzelle mit einer flimmerlosen alterniert), sie teilen sich nie mitotisch, also ist es sehr wahrscheinlich, daß eben in Flimmer- zellen das Centrosom ganz und gar dem Flimmerapparat sich dienst- bar gemacht hat und somit seiner Aufgabe bei der Teilung untreu geworden ist. d Gründe für und wider die Theorie. Die meisten in der Folgezeit erschienenen Arbeiten nehmen in irgend einer Weise Stellung zur HEXXEGUv-LEXHOSSEKschen Theorie, ohne daß eigentlich besonders viele Beweisgründe für oder wider erbracht worden wären. Ich will versuchen, das, was sich zu ihren Gunsten oder Uugunsten anführen läßt, hier näher aufzuführen. Der Einfachheit wegen stelle ich hier die au Metazoeu gemachten Beobachtungen voraus, da diese einesteils den Ausgangspunkt der Theorie bilden und andrerseits viel leichter zu deuten sind als die an Protozoen gemachten. Lexhossek bezeichnet als ein besonders auffallendes Merk- mal der ruhenden Flimmerzellen den Mangel an eigentlichen Centro- Tabelle II. Centralkörper in ruhenden Zellen, bes. Epithelien. 1. Wirbellose Tiere. Mollusken. Kiemen Flimmerzellen Centralkörper | Wallesgkex (236; Ariodonta . . . Studien über Flimmerzellen. 363 Salpeu Amphioxiis . Petromyxon fluviatüis . . Myxine . . . Äcanthias- Embryo . . . Torpedo . . . Salamandra mac. Larve v. 3 cm Salamandra mac. Salamander- larve Urodelen- larven Proteus . . . Siredon . . . Tunikaten. Pharyngealhöhle Kloakenhöhle Außere Körper- oberfläche Centralkörper Ballowitz (10,, (250; 2. Wirbeltiere. A c r a n i e r. Epidermiszellel Centrosom mit Strahlung [Joseph (125) Cyclostomen. [Obere Partie der Kiemen- Einfache höhle Flimmer- zellen . oder Doppel- Thyreoidea Darmkanal körnchen Harnleiter Bürstenzelle Pi sc es. Centralgeißel- apparat Niere Bürstenzelle Diplosom » Nackte Zelle Centralgeißel- apparat Harnleiter » 1 Amphibien f Einfaches 1 ) Flimmerzellen ■Joder Doppel- (korn mit Hof Zungenepithel < Centrosom Harnkanälch. Bürstenzellen Diplosom mit Centralgeißel Oesophagus Flimmerzellen Diplosom Leucocyten — Centrosomen _ Oesophagus- Becherzellen Centralgeißel- epithel apparat Oesophagus Flimmerzellen Centrosomen Harnleiter Niere — Bürstenzellen Centralgeißel- apparat > » Studxicka (222) Joseph (125) Joseph (125) Studxicka ;222) Meves (165) Fischel (52) Heidexhaix (87, 97) Flemmixg (58) Joseph (125) Eismoxd (43) Heidexhaix (90) Joseph (125) 364 Hubert Erhard Vögel. Entenembryo . Hühnerembryo 1 14 versch. Zeilarten Centrosomen Heidenhain u. Cohn Heidenhain (98) Säugetiere. Maus » , weiße) . Ratte » Kaninchen . . Meerschwein- chenembryo » 10 Tage Katze . Homo . » ' Vasepididy- I midis 1 Coni vasculosi j Nebenhoden I > i Harnkanälch. j Uterus trächt. I Knochenmark ! Ependym I Ductus epidi- dymidis Drüsen- ausfuhrgänge Vasa efferentia Coni vasculosi Vas epidi- dymidis Vas epididym. Corpus » Nebenhoden I Darmepithel I d. Colon 1 rUreterepithel Enge I Schläuche d. I Hypophysis ' Gesch. |,Plattenepith. iNierenkanäl- chenm.Ausn. der Sammel- ! röhrchen ! Pancreasaus- ^ fuhrgänge ; tSamenblasen Magen Centrosomen Diplosomen Centralkörper Centralgeißel- apparat Mikrocentrum Centralkörper- ballen Centrosomen Zwei Central- geißelapparate Centralkörper Centrosomen Diplosomen Centralgeißel- apparate Diplosomen > Centrosomen Diplosomen mit Sphäre 1 Centrosomen mit Astrosphäre Central- > geißel- apparat Centrosomen Secretzellen I Stäbchenzellen Flimmerzellen i » i Riesenzellen 1 1 Nicht I flimmernd I I ' Secretzellen Flimmerzellen Secretzellen Flimmerzell. (?) Stäbchenzellen Fuchs (65, 66) » (66) Holmgren Henry (103) Zijimermann (243) Heidenhain ,90) » (89) Fuchs (66) Heidenhain ,90) Ikeda (118) Fuchs (66) Ikeda (118) Gurwitsch (79) ZiMMERMAMN ,244) ZlMMER- MANN ',244) Heidenhain (93) » (97) Studien über Flimmerzellen. 365 somen. Es ist dies für ihn so merkwürdig, da er stillschweigend Anhänger der Lehre von der Ubiquität der Centrosomen in ruhenden Gewebszellen ist. Betrachten wir aber eben diese Voraussetzung, so finden wir, daß ihre Kichtigkeit noch vielfach bestritten wird. Ich kann hier nicht auf die Lehre von der Ubiquität der Centralkörper überhaupt eingehen und möchte deshalb hier vorerst nur die Centro- somenfrage in ruhenden Epithelien, besonders cylindrischen, und in Flimmerepithelien erörtern. Als erstes möchte ich eine Tabelle (S. 362 — 364] derjenigen Angaben und Objekte zusammenstellen, die nach der Lehre der Anhänger der Ubiquität Centralkörper in ruhen- den Epithelien darstellen. Gebilde, die man als Centrosomen deuten kann in Form von Diplo- somen, fand ferner ich selbst auf, und zwar 1. in den cilientragenden Zellen der A?zofo?^f?a-Typhlosolis. (Fig. 1, 11 und 12.) 2. in den cilientragenden der Vasa efllerentia des Meerschwein- chens. (Fig. 5 und 6.) 3. in den cilientragenden A?zorfonte-Kiemenzelleu. (Fig. 7.) Die oben angeführte Tabelle ist sicher sehr unvollständig und ließe sich wohl durch zahlreiche Angaben vermehren. Es war mir mit ihr nur darum zu tun, zu zeigen, daß in den allerverschiedensten Zellen ähnliche Gebilde aufgefunden wurden. In der Deutung frei- lich gehen die Ansichten sehr auseinander. Es sei nur an zwei Extreme erinnert; Fischer (54) ist allen mit Eisenhämatoxylin dar- gestellten Gebilden gegenüber — und nur mit dieser Methode konnten bisher so ungemein feine Verhältnisse eingehender studiert werden — so skeptisch, daß er selbst mit Astrophäre versehene Körnchen zu- weilen als Kunstprodukte ansehen will, wogegen Heidenhain (88, 89, 97, 98) auf dem Befund stark sich färbender Doppelkörnchen in embryonalen Vogelgeweben seine ganze Lehre der eentrierten Radien erstmals aufbaut. Ein zweiter komplizierter Punkt ist der, daß in der Auffassung der Centrosomen die einzelnen Forscher sehr weit auseinandergehen. Während die einen alle möglichen, auch nur einigermaßen Strahlungsfiguren ähnlichen Gebilde als Centrosomen auffassen — selbst Gebilde, wie das wahrscheinlich als StUtzorgan funktionierende Skelett der Leukocyten (Heidenhain 88 und 97) und die Strahlungen des Salpenepithels (Ballowitz 9 und 10) werden hierher gerechnet — , fordern andre von den betreffenden, daß sie erst durch Mitwirken bei der mitotischen Teilung ihren centrosomalen Charakter beweisen. Die einen schreiben den Centralkörpern alle 866 Hubert Erhard möglichen Funktionen zu, die andern nur die der Teilung, und es ist vielleicht nicht ohne Interesse, daß die Verschiedenheit der Auffassung sich fast vollkommen mit der der Fakultät deckt und Anatomen von Zoologen trennt. Betrachtet mau, ohne sich vorerst einer der beiden Parteien anzuschließeu, die oben gemachten Angaben, so fällt folgen- des auf: Zunächst handelt es sich fast stets um Objekte, die nur mit der Vorsicht erheischenden Eiseuhämatoxyliu-Färbung zur Darstellung gebracht wurden. Dies macht es sehr wahrscheinlich, daß es sich in zahlreichen Fällen um Verwechslungen mit einfachen Granulationen handeln kann. Wenn man aber trotzdem für manche Fälle echte, von Granulationen unterschiedene Körperchen zugibt, so fragt sich immer noch, ob ihnen centrosomaler Charakter zuzusprechen ist. Was ihre Lage betrifft, so fanden sie die meisten Autoren, speziell in Cylinderepithelien, nahe der Zelloberfläche, die einen über, die andern unter der Höhe der Schlußleiste, nur wenige, wie z. B. Stud- xiCA (222), verlegen sie regelmäßig in die Mitte zwischen Zellober- fläche und Kern. Sie bestehen entweder aus einem einfachen oder, was viel häufiger ist, aus einem Doppelkörnchen. Das einfache oder doppelte Körnchen kann sowohl in die Zelle hinein als aus ihr hin- aus als auch nach beiden Seiten ein feines Fädcheu schicken. Körnchen mit nach außen gerichteten Fäden nennt man zusammen Centralgeißelapparat. In wie vielen Fällen es sich um einfache Körnchen und in welchen es sich um einen Centralgeißelapparat handelt, läßt sich schwer sagen. Tatsache ist, daß letzterer ein an- scheinend sehr wenig widerstandsfähiges Gebilde von ungemeiner Feinheit ist, von dem Heidexh.vix (97) sagt, daß seine »Konser- vierung und Beobachtung zu den schwierigsten Aufgaben der Mikro- skopie gehört«. Ob die Centralgeißel beweglich sei, konnte selbst- verständlich bei der Feinheit des Objekts noch nicht festgestellt werden. Mit echten Cilien scheint sie nichts zu tun zu haben, denn, wenn sie beweglich wäre, was aber ziemlich unwahrscheinlich ist, so könnte diese Beweglichkeit wegen ihrer großen Feinheit doch von keinerlei Nutzen sein. Eher ist deshalb wohl anzunehmen, daß sie, die ja durch den geringsten Flüssigkeitsstrom alteriert werden muß, nur passiv hin und her flottiert. Es würde dieses Verhalten an das der sogenannten Eingeißelzellen, die Kupelwieser (140) beschrieb, erinnern. Auch von diesen^ ist es ja fraglich, ob sie Cilien zuzu- rechnen sind. Auch färberisch ist die Centralgeißel von der Cilie verschieden, da sie in ihrer ganzen Länge gleich stark sich färbt, somit höchstens dem Cilienachsenfaden zu vergleichen wäre. Be- Studien über Flimmerzelleu. 3ü7 zeichueud ist, daß der Centralgeißelapparat wohl ausschließlich in secernierenden oder wenigstens in den Sekret führende Kanäle um- gebenden Zellen (Harnkanälchen, Leber- und Pankreasausführ- gänge usw.) vorkomint. Zimmermanx (zitiert nach Heidenhaix, 97) glaubt deshalb, daß nur übrigbleibe, »an die Möglichkeit zu denken, daß die zarte Geißel als eine Art Sinnesorgan der Zelle wirkt, d. h. daß Veränderungen in der Zusammensetzung des im Drüsenlumen befindlichen Secretes einen Keiz auf die Geißel und durch deren Vermittlung auf die Zelle selbst ausüben, wodurch die Secretion (jualitativ oder (juautitativ beeinflußt werden könnte«. Lassen wir dieses dahingestellt und wenden wir uns zur Teilung; Es ist mir nur ein einziger Fall einer Teilung einer Centralgeißelzelle bekannt. Ihn hat Joseph (124) im Epithel des Oesophagus der Larve von Salamandra maculosa aufgefunden. Nach seiner Darstellung rückt in den Becher- zellen — denn aus diesen stammt der Befund — der Centralgeißel- apparat bei Beginn der Teilung herab, also dem Kern zu, wobei er sich vergrößert. Bei der Spaltung der Chromosomen beteiligt er sich als echtes Centrosom an den Spindelpolen. Diesen Befund können wir unbedingt dem gleichstellen, was Hexxeguy (100) an den Sper- matocyten von Bombijx sah. Schenkt man dieser einen Angabe Josephs Glauben, so kommt man etwa zu folgendem Schuß: Der Ceutralgeißelapparat ist ein echtes Centrosom, das aber anscheinend nur noch sehr selten das Teilungsgeschäft besorgt. An der Identität von Centralgeißelapparat und Diplosomen wird wohl im allgemeinen nicht gezweifelt, gibt es doch alle erdenklichen Übergänge zwischen beiden. Dennoch möchte ich auch ihre Ver- Avandtschaft mit den Centrosomen getrennt besprechen. Vor allem fällt auch hier auf, daß sich die betreffenden Zellen ungemein selten teilen. Man muß es deshalb wohl als verfrüht ausehen, daß über die Natur der Diplosomen von manchen bereits ein abschließendes Urteil gefällt wurde, bevor man ihr Verhalten bei einer Teilung gesehen hatte, bevor man ihre Genese kannte und bevor man auch nur den leisesten Anhaltspunkt ihrer Funktion besaß. Es gibt meines Wissens nur fünf Angaben über ihr Verhalten bei der Teilung,' und von ihnen betreffen drei gerade merkwürdigerrveise Flimmerzelleu. — Heidex- HAix (88) stellte in ruhenden roten Blutkörperchen zwei bis drei Körnchen dar, die mit beginnender Teilung an die Spindelpole rückten. Der ganze Vorgang der Teilung konnte von ihm so lückenlos beob- achtet werden, daß man nicht zaudern kann, diesen Körnchen tat- sächlich centrosomalen Charakter zuzusprechen. 368 Hubert Erhard Ballowitz (250) fand an den Zellen des Pharyngeal- und Kloakenepithels von Salpa punctata alle Übergänge von ruhenden Diplosomen zu echten, an den Spindelpolen wirkenden Centrosomen {1. c. T. XI). ZiMMERMAXN (244) bildet eine Reihe von Oberflächenepithelzellen des menschlichen Magens ab. Alle von ihnen, die ruhen, tragen ein Diplosom nahe der Oberfläche, eine einzige Zelle, die sich teilt, be- sitzt kein solches. Daraus wäre anzuuehmen, daß es in die an den Spindelpolen befindlichen Diplosomen übergegangen wäre. Zimmer- MAXNs Befund ist aber deshalb nicht eindeutig, da sich die Chromo- somen an der Stelle befinden, an der sonst die Diplosomen lagern, und man könnte sich vorstellen, daß letztere zwar vorhanden, von ersteren aber zugedeckt seien. Jeleniewski (122) sagt: »Die in den secernierenden Zellen der Vasa eflferentia und in dem Epithel des Nebenhodens vorhandenen Diplosomen haben mit den an den Polen der achromatischen Spindel der sich fortpflanzenden Zellen sichtbaren Körperchen (Centrosomen) nichts gemein«. Diese Angabe Jelexiewskis, die er durch eine bei- gegebene Figur erläutert, in der tatsächlich außer den an den Spindel- polen befindlichen Centrosomen noch zwei distinkte abseitsliegende Körnchen sichtbar sind, steht in vollem Gegensatz zu dem, was Wallexgren (2361 und ich selbst beobachtet haben. Wir haben beide, wie oben erwähnt, lückenlos das Herabwandern der Diplo- somen an die Spindelpole verfolgen können. In anbetracht dessen, daß Jeleniewski (122) nur ein einziges, ziemlich unklares Bild vor Augen hat, möchte ich die Vermutung aussprechen, daß er sich ge- täuscht hat. Es ist 1. möglich, daß er keine eigentliche Flimmerzelle vor Augen hatte, denn im Anfangsteil des Nebenhodens gibt es auch flimmerlose Zellen; 2. daß er doch in diesem Fall Granulationen für Centrosomen gehalten hat; 3. daß er' einen Teil einer höher- oder tiefergelegenen, sich nicht teilenden Zelle mit angeschnitten habe, deren Centrosomen er irrtümlich in die sich teilende versetzte. Nach all dem, da Wallexgren und mir hunderte von Mitosen zum Studium dienten, halte ich es für erwiesen, daß das Diplosom in Flimmerzellen als Teilungsorgan zu wirken imstande ist, also ein echtes Centrosom darstellt. Stadien über Flimmerzellen. 369 Damit ist auch der Einwand Lenhosseks (151) erledigt, der behauptet, in echten ruhenden Flimmerzellen würden keine Centrosomen ver- kommen und echte Flimmerzellen könnten sich nicht teilen. Des- gleichen ist der Einwand widerlegt, der Diplosomen überhaupt voll- . ständig ihre centrosomale Natur abspricht. Das aber bleibt sicher bestehen, daß uns die außerordentliche Seltenheit der Teilung von Flimmerzellen darauf schließen läßt, daß die Diplosomen im allge- meinen eine andre Rolle als die der Teilung auszufüllen haben. Ihre konstant hohe Lage in Flimmerzellen und flimmerlosen Epithelien spricht vielmehr dafür, daß ihnen hier eine Aufgabe der Vermittlung zwischen Außenwelt und Zelle zukommt. Welcher Art diese sei, erscheint mir vorläufig nicht erweisbar. Ebenso möchte ich mich auf Grund meiner Befunde einer weiteren Deutung nicht anschließen, ich meine die Lehre von der Ubiquität der Centrosomen in ruhenden Zellen. Solange wir mit Methoden, die uns nicht eine spezifisch differente Centrosomenfärbung erlauben, an unsre Aufgabe gehen müssen, und solange die von uns färberisch dargestellten Körperchen mit keiner tieferen Vorstellung von ihrer Bedeutung versehen werden können, erscheint es mindestens als überflüssig, sich über solche Hypothesen zu verbreiten b- q Vielleicht darf ich hier eine rein technische Bemerkung einfügen. Die meisten Autoren benutzten zur schärferen Darstellung der Centralkörper Eisen- .hämato.xylin mit Kontrastfarben, und zwar hauptsächlich Bordeaux oder Rubin. Ich kann auf Grund eigener Erfahrung sagen, daß Bordeaux nicht günstig ist. Man muß bei ihm nur soweit extrahieren, daß Centrosomen sowohl wie Granula noch ziemlich gefärbt sind, und Bordeaux hat lediglich den Zweck, letztere zu- zudecken. Es setzt aber auch die Schärfe des Centrosoms herab, und so kann leicht ein E. H. wegen seiner Größe nicht gern hergebendes Granulum mit dem Centrosom verwechselt oder für ein solches gehalten werden. Extrahiert man E. H. so stark, daß es den Granulis so gut wie ganz entwichen ist, so hat das Centrosom gleichfalls so viel Farbe hergegeben, daß es zwar ohne Bordeaux gichtbar, mit demselben aber durch die Bordeauxdeckung fast nicht zu erkennen ist. Deshalb empfiehlt sich mehr die starke Extraktion ohne dasselbe, wodurch ausgeschlossen ist, daß Granula für Centrosomen gehalten werden. Das Centro- som tritt dann an den allerbesten Präparaten zwar nicht tief gefärbt, aber doch deutlich in seiner Eigenform umschrieben aus dem umgebenden Plasma. Von den Deckfarben wurde mit großem Erfolg nur Lichtgrün angewendet. Extrahiert man so weit, daß die Granula kaum mehr gefärbt sind und läßt es dann ein- wirken, so deckt es diese vollständig zu. Die Färbung des Centrosoms scheint es nicht nur nicht zu verdecken, sondern seine Schwärze eher noch zu steigern. Das ziemlich starke Extrahieren ergibt natürlich, daß sehr oft das Diplosom auch vollständig entfärbt wird. Errät man aber den äußersten zulässigen Grad, ^so gibt es Bilder von ungeahnter Deutlichkeit. 370 Hubert Erhard Zur HEXNEGUY-LEXHOSSKKschen Theorie zurückkebrend, möchte ich die Teilungskriterien erörtern. Gerade das Fehlen der mitotischen Teilungen hat bekanntlich beide Forscher veranlaßt, daran zu glauben, daß die Centrosomen eben in den Basalkörpern festgelegt worden seien. Wir haben oben schon folgende Teilungen betrachtet, die von Wallexgrex an den Kiemen von Anodonta und die von mir am gleichen Objekt, ferner an der Typhlosolis und in den FZe/tx-Leber- gängen beobachtet wurden. Diesen jeweils sehr zahlreichen Fällen schließen sich freilich in der Literatur nur sehr vereinzelte an. IIeidenhaix (97) sagt: »Mitosen in Flimmerepithelien wurden schon in älterer Zeit beobachtet (Drasch, Bückexdahl, Flemmixg), doch trugen die in Teilung begriffenen Zellen keine Cilien; diese Mitosen rühren also entweder von basalen Ersatzzellen her (Tracheal- epithel) oder es verlieren die Zellen während der Teilung ihre Cilien.« Ich habe mich vergeblich bemüht, die Arbeiten von Drasch und Bockexdahl aufzufinden. Von Flemmixgs (56) Angabe kann ich mit Sicherheit behaupten, daß es sich um sogenannte Ersatzzellen oder Basalzellen handelt. Er selbst schreibt zu der hier, wie ich glaube, von seinen Werken allein in Betracht kommenden Figur 82,. Tafel V, in »Zellsubstanz, Kern- und Zellteilung« als Erläuterung S. 406: »Fig. 82. Aus einem Querschnitt der Trachea, Hund, vorn zwei Wimperzellen, in tieferer Schicht rechts eine Basalzelle in Teilung mit Kernfigur . . .« N. Maier (156) behauptet, er habe »am Wimperepithel der Kiemen von Triton-LvixxQn ebenfalls deutlich Centrosomen an den Polen von mitotischen Teilungen« gesehen, gibt aber davon keine Ab- bildungen. PoLüWzow (179) stellt in den Flimmerzellen des Lum- bricusdarms zweimal Zellteilungen dar il. c. Fig. 5 und 7, Tafel XVII). Beide Figuren können aber unmöglich überzeugen, um so mehr, als sie zur Erklärung von Figur 5, die von beiden fast noch mehr Beweis- kraft hat, selbst hinzufügt: »Mitose in einer Flimmerzelle?« Ihre damit nicht gut zu vereinbarende bestimmt gerichtete Behauptung auf Seite 372 hat denn auch in der Literatur so gut wie keine Beachtung gefunden. Eine sehr schöne Mitose einer Flimmerzelle stellt dagegen Brasils (22) Figur 1, die das Oesophagusepithel von Lagis Korcni wiedergibt, dar, und vielleicht ist auch die in Figur 2 gezeichnete hierher zu rechnen. Die in Figur 1 dargestellte zeigt deutlich die Turgescenzerscheinung und den Mangel an Cilienbesatz und Faser- wurzeln in der sich teilenden Flimmerzelle, und es ist schade, daß Stadien über Flimmerzellen. 371 Brasil (22) diesem von ihm gefundenen Gegenstand keine weiteren Worte widmet. In allerletzter Zeit ist eine anonyme Arbeit (1) erschienen, die, ohne daß ich mich erinnern kann, im Text näher darauf zu weisen, im ^/«j?/«'oa::2ts-Flimmerepithel Mitosen abbildet, frei- lich in einer wenig eindeutigen Form. Nach all dem kann die alte Ansicht, Flimmerzellen könnten sich nicht teilen, nicht mehr aufrechterhalten werden. Nach Wallen- GREXS und meinen Beobachtungen ist ferner zu ersehen, daß die Basalkörper bei der Zellteilung keine besondere Rolle spielen, sondern einfach aufgelöst werden. Die oben dargestellten Verhältnisse sind, vom allgemeinen zellbiologischen Standpunkt aus betrachtet, in dop- pelter Weise beachtenswert: Die Flimmerzellen der Metazoen können wir nicht mehr als Zellen ausehen, die infolge einseitiger Differenzierung ein gut Teil der sonst der organischen Substanz zukommenden Eigenschaften, näm- lich den der Teilung, aufgegeben haben. Nach Gurwitscii (80, S. 216) wurden neuerdings von Levi selbst in Ganglienzellen Mitosen beobachtet, und somit kann man sich ganz Gurwitsch an- schließen, der sagt (S. 217): »Nach den vorliegenden spärlichen Tat- sachen« — er rechnet auch die seiner Schülerin Polowzow hinzu — »sind wir somit durchaus nicht berechtigt, bestimmten Zellenarten das Vermögen der Teilung völlig abzusprechen«. Fürs zweite können wir sagen, daß erwiesen ist, daß zwei so ausgesprochene Funktionen, wie dies der Stützpunkt für die äußere Cilien- bewegung einerseits und der Ansatz der Spindelfasern bei Metazoen andrerseits ist, nicht in ein und demselben als Centrosom zu deutendem Organ vereinigt sind. Sind schon die Faserwurzeln nicht im Sinne Henneguys (100) mit den Spindelfasern zu vergleichen, da sie, abgesehen von der viel größeren Konsistenz, auch bei der Teilung wirkungslos sind und aufgelöst werden, wie dies Wallengren und ich zu zeigen vermochten, so sind auch die von Henneguy (100) an den Samenzellen von Bombyx und Meves (166) an denen von Pygaera dargestellten cilienartigen, von den Centrosomen ausgehenden Fäden nicht echten Cilien zu vergleichen. Freilich kann auch nicht geleugnet werden, daß manche Punkte wieder den Vergleich mit der Spermatogenese sehr nahelegen. Engelmann (45, 47) und nach ihm (194) Rossbach haben wieder- holt auf das sehr ähnliche Verhalten von Flimmer- und Samen- zellen auf chemische Reize hingewiesen. Rein morphologisch ferner Archiv f. Zellforschung. IV. 24 372 Hubert Erhard besteht die größte Ähnlichkeit zwischen den sogenannten wnrmiör- migen Spermien von Paludina riripam, derer Gestalt uns Erlaxger (50), MevES (166) und Retzius (191) beschrieben haben und deren Entwicklung Meves (166) bis in alle Einzelheiten verfolgt hat. Nach Meves (166) verläuft die Bildung der Spermien von Palu- dina also: Mehrere Körnchen, die sich bei den Reifeteilungen als Centrosomen dokumentiert haben, lassen an der Oberfläche der Zelle Fädchen aus sich hervorsprossen. Der Kern wandert den Centro- somen entgegen, beide Organe legen sich aneinander, und Kern mit Cen- tralkörperchen ziehen an die entgegengesetzte Seite der sich verlängern- den Zelle. Die Verbindung mit den cilienartigen Fäden bleibt durch verbindende sich entsprechend verlängenide Fäden erhalten. An der Austrittsstelle der cilienähnlichen Fäden aus der Zelle werden hier- bei Körperchen sichtbar, deren Entstehimg wohl so zu deuten ist, daß das am Kern sitzende Körnchen der eine Teil des ursprünglich hantelförmigen Centrosoms, der verbindende Faden die ungemein ver- längerte Centrodesmose und das Oberflächenkörnchen die andre Hantelkugel darstellt. Die Umwandlung zum fertigen Spermatozoon geschieht durch weiteres Längenwachstum. Der Kern bildet endlich den Kopf, der stark verlängerte Körper enthält die Achsenfäden, aus dem am Ende aus basalkürperähnlicheu Verdickungen die Endfäden heransragen. Die Fortsätze wären hier den Cilien, die an ihrer Basis befindlichen Körner den Basalkörpern, der Achsenfaden den Faser- wurzeln rein morphologisch zu vergleichen. Auf die Verbindung mit dem Kern sei später eingegangen! Hier möge nur noch hinzugefügt werden , daß auch bei bota- nischen Objekten vielfach Verhältnisse angetroffeu wurden, die zu einem Vergleich mit Flimmerzellen drängten. Ikeno(119), Webber (237, 238), Strasburger (218), Belajeff (13, 14) und andre haben die so ähnliche Bildung der männlichen Geschlechtsprodukte hier geschildert und tatsächlich manche Analogien aufgefunden; in der Deutung, wie weit dieser Vergleich auszudehnen sei, ob er nur rein morphologisch oder auch genetisch zulässig sei, gehen ihre Ansiehten freilich wesentlich auseinander. Vom Standpunkt der HENXEGUY-LEXHOSSEKSchen Theorie aus betrachtet, tretfen wir noch verwinkeltere Verhältnisse bei den Pro- tisten an. Ganz besonders gegen die Theorie sprieht nach H. N. Maier (156) der Umstand, daß bei ciliaten Infusorien echte Basalkörper ver- kommen, bei denen nie eine mit Centrosomen vor sich gehende Tei- Studien über Flimmerzellen. 373 lung beobachtet wurde. Heidexhain (97) schließt sich dieser Deu- tung durchaus an. Sie ist aber, glatibe ich, durchaus nicht so eindeutig. Strenge Anhänger von Hennegüy und Lenhossek werden sagen, daß hier eben die Centrosomen in ihrer Bewegungs- bzw. Stiitzfunktion so sehr festgelegt seien, daß sie zu jeglicher Teilung unfähig geworden wären. Wie dem auch sei, so läßt sich nur das sagen, daß uns die Genese der Basalkörper bei den ciliaten Infu- sorien noch völlig unbekannt ist und daß nur soviel in betreff der Teilungen feststeht, daß diese in den meisten Fällen ohne Verände- rungen am Wimperkleid und nur in seltenen, wie dies besonders Wallengrex (236) beschrieb, unter Auflösung und Neubildung von Teilen desselben vor sich geht. Mehr Anhaltspunkte für die obige Theorie liefern die Schwärm- sporen verschiedener Protisten sowie die trypanosomenartigen Orga- nismen, die ich, da sie von diesem Gesichtspunkt aus betrachtet, sich sehr ähneln, hier zusammen besprechen möchte. Jahn (121) hat uns die Entwicklung des Schwärmers des Myxomyceten Stenomitis flaccida also geschildert: Bei der Teilung wächst aus jedem Centro- som eine Geißel aus, und zwar schon zu einer Zeit, da die an den Spindelpolen befindlichen Centralkörper die Teilung noch nicht voll- endet haben. Die Geißel wird immer länger und tritt zuletzt durch . eine »Geißelbasis« — eine Art Basalkörper — und ein Verbindungs- stück — eine Art Kernkappe — mit dem Kern in Verbindung. Wir haben hier mit den von Henneguy (100 und 101) und Meves (166) dargestellten Verhältnissen manche Vergleichspunkte. Nicht so be- stimmt drückt sich Moroff (170) aus, wenn er über die Entwicklung der Spermatiden der Aggregata-kxiQn folgendes sagt: »Ich wage nicht, die Geißeln mit Bestimmtheit aus den von dem Caryosom her- stammenden Chromatiükörnchen abzuleiten, obwohl ich es für das Wahrscheinlichste halte. Möglicherweise kommt die Geißelbasis erst, nachdem die Geißeln bereits gebildet wurden, in Verbindung mit dem übrigen Kern.« Wie die Verbindung der Geißel mit dem Kern bei Metazoen vor sich geht, ob sie primär angelegt oder erst sekundär gebildet wird, darüber konnte ich in der Literatur nichts finden. War es bei den bisher beschriebenen Formen zweifelhaft, ob die HENNEGUY-LENHOSSEKsche Theorie zutriflft, oder mit anderen Worten ob Cilienzellen Spermatozoon ihrer Genese nach zu vergleichen seien, so herrscht eine große Übereinstimmung zwischen diesen beiden, wenn wir die Trypanosomen ähnlichen Individuen betrachten. Diesen direkten Hinweis fand ich freilich erst ein einziges Mal in der Lite- 24* 374 Hubert Erhard ratur, und zwar bei Schaudixx (197). Nachdem Schaudixx auf die Ähnlichkeit der Trypanosomen-Mikrogameten mit den Spermatozoen der höheren Tiere aufmerksam gemacht hat, schildert er, wie der kleine abgespaltene Kern den Blepharoplasten darstelle, und zwar aus Ceutrosom und acht Chromosomen sich zusammensetze. Dieser bildet in ziemlich komplizierter Weise den Geißelapparat. Die in- differenten Trypanosomen bilden sich also: »Die bandförmige Geißel ist zusammengesetzt aus einem dickeren excentrischen Achsenfaden (der Centralspindel) und acht Mantelfibrillen (den Mantelfasern); nur das distale verjüngte Ende der Geißel wird von dem Achsenfaden allein gebildet. Entsprechend ihrer Genese sind Kern, Blepharoplast und Anfangsteil des Geißelapparates durch achromatische feine Fäden (die Reste der Centralspindeln) verbunden.« Der Kern bildet eine Verankerung für den Bewegungsapparat. Keysselitz 128), der sagt, daß man bei ähnlichen Formen »den kernendogenen Ursprung« der Basalkörper »mehrfach hat verfolgen können«, stellt uns dar, wie der Achsenstab von Trichomastix lacertae tatsächlich als eine Art Centrosom aufgefaßt werden muß, da er »als Teilungsorgan funktioniert«. Lkgek 147) hat an den fusiformen Spermatozoiden der Gregarine Sfylorhynchus beobachtet, wie sich die Geißel in zwei ins Protoplasma eindringende Achsenfäden spaltet,, die an Centrosomen inseriei'en. Ganz besonders dokumentiert sich die centrosomale Natur der basalen Geißelstrukturen bei der Teiluug der Trypanosomen, da diese ganz im Gegensatz zu den Geißelapparaten der Metazoen aktiv an der Teilung teilnehmen, ja dieselbe geradezu einleiten oder bewerk- stelligen. Prowazek 187) sagt, daß bei der Teiluug der Trypano- somen zuerst Geißel und Basalkörper sich teilen, und Mixchix (168) sah an Triipanosoma grayi gleichfalls, wie erst nach der Teiluug dieser beiden das Tier sich spaltet. Nach alledem kann es keinem Zweifel unterliegen, daß die LEXiiüSSEK-HEXXEGUYsche Regel mit Bestimmtheit für typanosomen- ähnliche Individuen und mit großer Wahrscheinlichkeit für die ver- schiedensten Arten von Schwärmsporen Geltung hat. Erst in allerjüngster Zeit wurde der ganz sichere Beweis an Flagellaten geliefert, daß für diese Gruppe die Lexhossek-Hexxegvy- sche Theorie vollkommen zutriti’t. Zum Studium der Einzelheiten ver- weise ich auf die interessante Arbeit Dobells ^36), dem dieser Nach- weis gelang, und gebe hier nur das Allerwichtigste im Auszug: Die Befunde beziehen sich auf Trichomastix hatrachorum , einen der Studien über Flimmerzellen. 375 Trichomonas (s. Schema Fig. L.) nahestehenden Flagellaten, dem je- doch die undulierende Membran fehlt (1. c. Tafel 2, Fig. 1 u. 3). Schickt sich das Tier zur Teilung an, so geschieht folgendes (1. c. Fig. 4 — 12): Das Axostyl verschwindet, die geißeltragenden Blepharo- plastenenden, die nun Je die erst dem ganzen Blepharoplast zukommende Geißelzahl erhalten, rücken, durch einen sich verlängernden Stab vorerst verbunden, auseinander, und der Kern löst sich auf Sein in Klumpen zerfallenes Chromatin teilt sich, den Blepharoplastenenden folgend. Zwischen den beiden Kernen bleibt ein verbindender Strang erhalten. Jetzt schnürt sich das Plasma durch. Die während des ganzen Vorgangs geißeltragenden Blepharoplasten haben ihre Zwischen- verbindung verloren und gleichen dem Ausgangsstadium. Der Kern erhält seine ursprüngliche Membran, und das die beiden Kerne ur- sprünglich verbindende Gebilde wird nach Auseiuanderweichen der Tochterzellen in jeder zum Axostyl. Man ersieht aus der Tricho- «zasfe-Teilung zweierlei: 1. Der geißeltragende Blepharoplast entspricht in allen Einzel- heiten dem Centrosom der i)on?%x-Spermatide, wie ein Vergleich mit Henxeguys (100 u. 101) Schilderung lehrt. 2. Was Henneguy (100) für die Entstehung der Faserwurzeln anzunehmen glaubte, nämlich daß diese auf die bei der Teilung ent- stehenden Spindelfasern zurückzuführen sei, trifft mutatis mutandis beim Axostyl von Trichomnstix tatsächlich zu. Dieser bildet sich aus achromatischen bei der Zellteilung entstehenden Fäden. Zell- biologisch gilt also Trichomastix der Satz, daß Cilien- stützpuukt und Teilungsorgan in ein und demselben Kör- perchen, dem Blepharoplasten, enthalten sind. Anhang. e) Chromidien in Flimmerzellen. Mehr als Ausblick auf unsre Frage nach der Entstehung und Natur der Basalkörper als eine durch Tatsachen völlig gefestigte Behauptung mögen die folgenden Zeilen betrachtet werden! Die erste Beobachtung betrifft die der Chromidien in Flimmer- zellen. Ich lege zur Chromidiendefinition die darüber gegebene Auf- fassung Goldschmidts (71 und 72) zugrunde. Danach glaube ich folgende Tatsachen als Chromidien in Flimmerzellen deuten zu dür- fen: Arnold (7) hat im Wimperepithel der Froschzunge in der Nähe des Kerns »circumnucleäre Mikrosomen« aufgefunden, welche »zwei- fellos«, mit »intranucleären Mikrosomen« in Beziehung gesetzt werden 376 Hubert Erhard müssen. Es sei hier nicht weiter verfolgt, welche Deutung dieser bekanntlich durch Altmaxns Lehren stark beeinflußte Forscher jenen Gebilden gibt, eins sei nur festgestellt, daß die beigegebeuen Figuren lebhaft an Chromidialausstoßungen aus dem Kern erinnern. Fcchs (66) fand ferner, »analog den Wimperwurzeln« unterhalb der Basalkörper der cilienartigen Zellen der Vasa eflerentia der Maus eine »Mito- chondria«, der Gurwitsch 80) freilich mehr die Aufgabe eines stützenden Polsters zuschreiben möchte. Der Umstand aber, daß es sich hier um einen »Fadenknäuel« handelt, von dem es leicht mög- lich ist, daß er mit dem sehr hochgelegenen Kern noch in Beziehung steht, läßt uns gleichfalls eher an Chromidien denken. Kann man aber diesen beiden Deutungen noch skeptisch gegenüberstehen, so glaube ich, für eine der folgenden wenigstens, den sicheren Beweis erbringen zu können, daß es sich nur uni solche handeln kann. Bergen (17) fand in Flimmerzellen aus der Trachealschleimhaut des Igels und wahrscheinlich auch des Menschen Gebilde auf, die einer Deutung (als Chromidien wohl Anlaß geben, und auch die von ihm an gleicher Stelle bei der Katze dargestellten körnigen Strukturen fallen vielleicht in diese Kategorie. Holmgren (113) stellte »Tropho- spongien« in echten Flimmerzellen des Nebenhodens der weißen Maus dar. Sie bildeteten ein wahres Netzwerk — im Gegensatz zu Fuchs,. der von einem Fadenknäuel spricht. Ein direkter Zusammenhang zwischen dem Trophospongium und den Cilien war nicht zu erkennen. Aber diese Behauptung wird gleich wieder abgeschwächt durch die Worte: »Hin und wieder dagegen habe ich wie Striche von Körn- chen und Tröpfchen von den Trophospongien her bis an die freie Oberfläche dieser Epithelzellen verlaufend aufgefunden.« Im glei- chen Objekt fand er auch Ceutralkörperchen ^1. c. Fig. 43), die un- abhängig von den Cilien sind und die nichts mit den Trophospougien zu tun haben sollen, da sie weit von ihnen abliegen. In einer frü- heren Arbeit hat Holmgren gleichfalls Trophospongien in den Leber- gangzellen von Helix pomatia, also gleichfalls Flimmerzellen, zur Darstellung gebracht (112). Nun hat allerdings Holmgren später (114) gegen die Auffassung Golhschmidts, der die Trophospongien in solchen Epithelzellen zu den Chromidien auf Grund seiner Be- funde am Asmm-Darm und ihrer »intensiven Färbung durch Chro- matinfarben« rechnet, Stellung genommen, indem er sagt 4. c. S. 294): »In betretf der Trophospongien möchte ich Goldschmidt darauf auf- merksam machen, daß seine Auffassung von der Tingibilität der Trophospongien durch , Chromatinfarben* durchaus unrichtig ist.« Studien über Flimmerzellen. 377 Diese Behauptung Holmgkens ist, wie ich feststellen konnte, sicher für das Objekt, an dem er mit am schönsten die Trophospongien zur Darstellung bringen konnte, die Lebergangzellen von Helix pomatia^ unberechtigt. Sowohl mit DELAFiELDSchem Hämatoxylin (Fig. 13 und 16) als mit Boraxkarmin (Fig. 14 und 15, konnte ich sie hier zu voller Geltung bringen und möchte sie deshalb unbedenklich zu den Chromidien stellen. An einer einzigen Stelle glaube ich sogar bestimmt ihren Austritt aus dem Kern gesehen zu haben, doch möchte ich diesem einzelnen Befund nicht allzu viel Gewicht beilegen (Fig. 14). Xun begegnen wir ferner an der i7e/7«-Leber einem merkwür- digen Befund. Zwischen den eigentlichen flimmerlosen Leberzellen nnd den cilientragenden Lebergangzellen gibt es alle erdenklichen Übergänge. Ganz allmählich nehmen die Zellen mehr kubische Ge- stalt an, noch bevor sie einen durch ebene Flächen halbwegs gleich rund begrenzten Kanal umschließen, tragen sie, ohne einen Zellsaum zu besitzen, schon ganz kurze, dünne, Basalkörperchen aufsitzende Cilien. An der Stelle, die später die scharf umschriebene Faser- wurzel zeigt, befindet sich, und dies ist für uns das Wichtigste, eine feinste chromatische Körnelung oder Wolke. Erst später tritt der bestimmt formgebende Zellsaum, die Faserwurzel und der Chromidial- apparat deutlich gesondert auf. In diesem Zustand ist sehr auf- fallend, daß sich auch Basalkörper — diese taten es freilich schon von Beginn ihres Auftreten an — und Faserwurzeln mit aller nur wünschenswerten Intensivität mit Chromatinfarben färbten. Man muß eben bedenken, daß diese doch nie die Schärfe von Eisenhämatoxylin erreichen können, und wird sich dann mit dem Befund wohl zufrieden- geben. Chromidialapparat, Basalkörper und Faserwurzeln sind also ihrer Natur nach gleiche Gebilde oder mit andern Worten: Letztere beide entstehen aus Chromatin. Da ferner bei den Teilungen beide Teile, die Bewegungs- bzw. Stützapparate der Cilien einerseits und Chromidien andrerseits, zu einer diffusen Masse aufgelöst werden, so ist es auch ganz natürlich, daß sie, wenn dies auch nicht im einzelnen verfolgbar ist, genetisch Zusammen- hängen. Gestützt wird diese Annahme weiterhin dnrch folgende Tatsachen : Koltzoff hat gezeigt, daß die formgebenden Elemente der Zellen aus »Mitochondrien« entstehen. Diese »Mitochondrien« rech- net aber bekanntlich Goluschmidt (71, 12] auf Grund seiner Be- 378 Hubert Erhard obachtungen zu den Chromidien. Da nun die Faserwurzeln als form- gebende Elemente anzusprechen sind, so ist es demnach schon von vornherein wahrscheinlich, daß auch sie aus Chromidien entstehen. Konnte auch im einzelnen der Übergang der Chromidien in Faser- wurzeln oder Basalkörper nicht beobachtet werden, so glaube ich, berechtigen doch die oben angeführten Tatsachen wenigstens zur Vermutung, daß der basale Cilieuapparat tatsächlich aus Kernmaterial in letzter Linie gebildet wird. Eine weitere Beobachtung, von der ich freilich nicht weiß, ob sie in Zusammenhang mit den basalen Cilienstrukturen zu bringen ist, konnte ich an den Typhlosoliszellen von Anodonta machen.' Hier fand ich in den Kernen entweder ein oder zwei Kernkörperchen. Die Zweizahl bildete sich aus der Einzahl dadurch, daß sich das Körperchen in der Richtung der Längsachse der Zelle hantelförmig auszog, bis die immer dünner werdende Verbindung schließlich ganz durchriß und die Körperchen sich wieder abrundeten (Schema, Fig. B). Beide lagen nun so, daß das eine ziemlich genau die Mitte der oberen, das andre die der unteren Hälfte des Kerns einnahm. Kuu geschah aber manchmal, daß das obere Kernkörperchen noch mehr aufwärtsrückte, um schließlich das oberste Ende des Kerns zu er- reichen, dessen Wand vorzuwölben und schließlich aus ihm auszu- treteu (Fig. 4i, c, d). Jetzt sah man es, durch seine Größe, bestimmte Eigenform und Färbbarkeit von den Granulationen wohl zu unter- scheiden, immer mehr dem Cilieuapparat entgegenrücken (Fig. 4e). Von einer bestimmten Höhe an war es aber nicht weiter verfolgbar, da es sich hier im Plasma aufzulösen schien. Nur in dem allgemeinen Sinn der kernendogeneu Entstehung der basalen Cilienstrukturen möchte ich auch Ikedäs (118) Befund, der ihm freilich eine viel bestimmtere Deutung gibt, auffassen. Ikeda läßt bekanntlich aus dem Kern »Centralkörperballen« aus- treten und aus diesen allmählich an die Zellperipherie rückenden Gebilden die einzelnen Basalkörper entstehen. Daß Ikeda trotz seiner mangelhaften Fixierung ganz einer Täuschung zum Opfer ge- fallen sei, möchte ich nicht anuehmen, dagegen spricht nichts dafür, daß diese Ballen gerade Centrosomen seien. Im Gegenteil deutet der Umstand, daß Ikeda neben den eigentlichen Basalkörpern echte, von einem Hof umgebene Diplosomen einmal abbildet, eher darauf hin, daß beide vollkommen als getrennte Gebilde zu betrachten sind. Für diese allgemeinere Auffassung der kernendogenen Entstehung .basaler Strukturen mag auch der Befund von Fuchs (66) und mir Studien über Flimmerzellen. 379 am Ependym sprechen. Wir fanden beide — Elchs an einer ein- zigen Zelle und ich an zahlreichen — tieferliegeude Basalkörper, die im Falle Elchs teilweise schon die ersten Cilienanlagen aus sich sprossen ließen, in meinem Falle diese erst erhielten, als sie an ihre gewöhnliche Stelle emporgerückt waren. Zusammenfassend möchte ich also sagen: Basalkörper und Faserwurzeln bei Metazoen entstehen wahrscheinlich aus dem Kern. Ob mit oder ohne Hilfe des Kernkörperchens, bleibt dahingestellt. Jeden- falls sind die Basalkörper hier insofern nicht mit Centro- somen zu vergleichen, als sie bei der Teilung unwirksam sind und das Teilungsgeschäft au den Spindelpolen von ihnen getrennt bestehende, echte Centrosomeu besorgen. Eine Nachprüfung, ob nicht auch bei Metazoen weitgehende Ver- gleichspunkte zwischen Flimmerzelleu und Spermatiden Vorkommen, müßte in erster Linie die sehr merkwürdige Entstehung von Nessel- zellen aus Flimmerzellen bei Anemonia sidcata, von der Ivanzoff und PßENANT (181) berichten, ins Auge fassen. Selbstverständlich ist, daß, wenn ich nach dem Obigen einen direkten Vergleich zwischen beiden Gebilden vom genetischen Standpunkt aus ablehnen möchte, ich doch die Statik beider, die im wesentlichen, wie wir sehen wer- den, auf dem vom kontraktilen Plasma umgebenen festen Achsen- faden beruht, als sich durchaus ähnlich betrachte. 5. Funktion des Flimmerapparates. A. Cilie und Basalapparat, a) Einleitung. Es ist leicht begreiflich, daß ein so auffallendes Phänomen, wie es die Flimmerbewegung ist, schon zu den frühesten Zeiten die Augen der Forscher auf sich lenkte, und so können wir schon Antonils DE Heide im Jahre 1683 als den eigentlichen Entdecker derselben ansehen. Mehr als heute, zu einer Zeit, da Morphologie und Phy- siologie noch nicht so getrennte Wege gingen, richtete sich im An- fang des letzten Jahrhunderts die Aufmerksamkeit der Forscher auf den Zusammenhang von Struktur und Bewegung. Das Wissen ihrer Zeit über unsre Frage haben Purkinje und Valentin zusammen- gefaßt, und es darf vielleicht der Vergessenheit entrissen werden, daß die umfassendste Erörterung des ganzen Phänomens schon von Valentin (226) im Jahre 1842 gegeben wurde. Nur noch ein For- scher, Th. W. Engelmann l45, 46, 47, 48), hat sich in diesem Geiste 380 Hubert Erhard mit der Frage beschäftigt. Die neuere Zeit hat eine Menge von Einzelbeobachtungen gebracht, und so möchte ich denn im folgenden lediglich den Versuch machen, diese den Arbeiten der alten Meister anzugliedern. b) Arten der Bewegung. Oben wurde schon erwähnt, daß es bisweilen ganz allmähliche Übergänge zwischen Flimmerzellen und Pseudopodienzellen gibt. Das gleiche gilt für die Bewegung. Es gibt ebensowohl schlagende Pseu- dopodien, wie uns dies z. B. Gruber (76) gelehrt hat, die in keiner Weise von den eigentlichen fließenden Filipodien sich unterscheiden, wie wir umgekehrt wie Cilien mit einem Achsenstab ausgerüstete, echte Pseudopodien bei Heliozoen antrelfen. Wenn wir an dem fest- halten, daß wir unter Cilien schlagende Gebilde im Gegensatz zu den fließenden Pseudopodien verstehen, so gibt es nach Valentin (226) folgende Arten der Bewegung für sie: 1. Die hakenförmige, Motus uncinatus^ 2. » trichterförmige, » infundibulifwinis, 3. » schwankende, » vacillans, 4. » wellenförmige, » undulatus. Dieser Einteilung hat sich auch Engelmann angeschlossen. Die schwankende möchte ich lieber die pendelnde heißen und als neue hinzufügen . 5. die schraubenförmige, Motus cochleariformis. Letztere Form hat Gruber (76) an pseudopodienähnlichen Fort- sätzen beobachtet, und es scheint mir besser, eine so komplizierte Bewegung einem echten Pseudopodium abzusprechen und demnach diese Fortsätze den Cilien einzureihen. c) Stoffwechsel. Über die diesen Bewegungen zugrunde liegenden Stoffwechsel- vorgänge äußert sich Engelmann (45) auf Grund seiner Versuche, daß jede Art von Flimmerbewegung bestehen und sich eine Zeitlang erhalten kann, während weder Sauerstoff noch oxydierbare Substanz der Zelle zugeführt wird (S. 465 — 466). Zufuhr organischer Substanz können Flimmerzellen nach seiner Beobachtung viel länger entbehren als die des Sauerstoffs. Er folgert: »Aus den beiden fundamentalen Tatsachen, daß alle Wimperbewegung ohne Zufuhr von organischer Substanz eine Zeitlang fortbestehen kann, folgt, daß jede Flimmer- Studien über Flimmerzellen. 381 zelle, jeder Samenfaden einen gewissen Kraftvorrat in sich aufge- speichert besitzen muß, der zur Erhaltung ihres Lebens und zur Unterhaltung ihrer Tätigkeit auf einige Zeit ausreicht. Die weitere Tatsache aber, daß zu längerer Fortsetzung der Wimperbewegung Sauerstoff unentbehrlich ist, beweist, daß der chemische Prozeß, auf welchem das Zustandekommen des Wimperspiels beruht, mit Sauer- stoffVerbrauch verbunden ist. Hieraus folgt, daß jede Zelle außer einem Vorrat an oxydierbarer Substanz auch einen Vorrat von ge- bundenem Sauerstoff besitzen muß, welcher bei der Tätigkeit der Zelle verbraucht wird. Dieser Sauerstoffvorrat reicht nur zur Bewäl- tigung eines sehr kleinen Teiles des in der Zelle aufgespeicherten oxydierbaren Materials aus. Ist er verbraucht, so vermag ihn die Zelle durch Aufnahme gasförmigen Sauerstoffs von außen zu ersetzen. Dies lehrt das Wiedererwachen der Bewegung aus dem Wasserstoff- stillstand und die Beschleunigung der im Wasserstoffstrom verlang- samten Bewegung bei Sauerstoffzutritt« (S. 466). Er sagt ferner )S. 467;, daß, wenn auch die Flimmerung nicht an Sauerstoffaufnahme aus der Umgebung gebunden ist, trotzdem der Gehalt des umgeben- den Mediums an freiem Sauerstoff großen Einfluß auf die Intensität der Bewegung ausübt und weiterhin, daß die in der tätigen Flimmer- zelle ablaufenden chemischen Prozesse mit Säurebildung verknüpft zu sein scheinen S. 467) und daß sie elektromotorisch wirksam sind (S. 469). c; Autonomie der Bewegung. Ein Phänomen, das nur im Zusammenhang mit dem Stoffwechsel der Flimmerzelle gewürdigt werden kann, ist die Selbständigkeit, mit der AVimper zellen, aus dem Gewebeverband gerissen, weiter zu schlagen fortfahren. Dieser Umstand wurde schon von älteren Autoren gewürdigt, er hat Köllikek tl32), Engelmaxn und andre dazu ver- anlaßt, die Flimmerzellen rein physiologisch mit den Spermatozoen zu vergleichen und ihnen eine große Autonomie der Bewegung zu- zuschreiben. Die schlagendsten Beispiele liefert die Typhlosolis der Muschel in Wasser oder Kochsalzlösung und die Kachenschleimhaut des Frosches in Lymphe. Aus Schumachers Untersuchung über die in Lymphe aufgehobene Froschrachenschleimhaut i206i ist zu ersehen, daß nach mehreren Tagen, mag sich das Epithel in einzelne, dem Kapillaritätsgesetz entsprechend kugelförmige Zellen aufgelöst oder zu Flimmerballen sich zusammengeschlossen haben, noch ungestört die Flimmerung fortbesteht. 3S2 Hubert Erhard Zu ühiilicben Ergebnisseu führten meine Wänneversucbe, deren ich neun anstellte. Bei einer Steigerung der Temperatur auf im Durcbscbnitt etwa 35" in einem Zeitraum von 4 Stunden lösten sieb zahlreiche Zellen der Typblosolis von Anodonta aus ihrem Verband. Es ließen sich nun zwei Formen unterscheiden. Bei den einen hatten sich die Faserwurzeln erhalten, und das Plasma bildete um diese eine länglich spindelförmige Anhäufung (Fig. 105). Diese schossen, von den Cilien wie von einem Propeller getrieben mit dem hinteren Ende voraus durch das Gesichtsfeld. Die zweite Form hatte die Faser- wurzeln eingebüßt und sich vollkommen abgerundet (Fig. 10a). Die Cilien bedeckten entweder noch die eine Seite allein oder hatten sich — dies war wegen der schnellen Bewegung jedoch nicht mit Sicherheit festzustelleu — ein wenig über die Zelloberfläche verteilt. Letztere Formen machten unter ungemein schneller Flimmerung ständig Drehbewegungen. Diese Beobachtungen legen, glaube ich, dar, daß sich unmöglich die Lebensvorgänge, wenigstens in der Meta- zoenzelle, auf ganz bestimmt gerichteten, »organischen Kadien« ab- spielen können. Gilt hier schon vom Plasma, daß es trotz der star- ken Formveränderungen keinerlei Zeichen von »körnigem Zerfall« zeigt, sondern in starken Strömungen sich betätigt, so bleiben doppelt lebenskräftig bei allen Veränderungen der Zelle, selbst bei plasma- tischem Zerfall, die Cilien. Engelmaxx (45) und Peter (175) haben gezeigt, daß kernlose Stücke von Flimmerzellen sich lebhaft bewegen, der Kern also ohne Bedeutung für das Spiel der Cilien sein kann. Diese Beobachtung konnte ich öfters bei den Wärmeversucheu machen. Was die Beteiligung des Plasmas betritft, so hat zwar Nussbaum ,172) die Flimmerbewegung der Strömung desselben zugeschrieben und Boxxet (19) sagt von den größeren Zellen der Kiemen von Mytilus edidis, daß sie schlagen, »als ob sie sich in einem Scharniere bewegen, an welcher Bewegung das Zellenprotoplasma durch Formveräuderung sich lebhaft beteiligt.« Beide Darstellungen beruhen wohl auf Irrtum. Nie kann man in Metazoeuflimmerzellen eine Strömung entdecken, die stark genug wäre, um das Wimperspiel zu erklären, und bei Protozoen dient die Plasmaströmung einem andern Zweck. Es haben ferner Kölsch (134), Pütter il89), Verworx (228) (letzterer am Peristom von Spirostomum und andre gezeigt, daß bei körnigem Zerfall des Plasmas die Wimperbewegung ungestört fort- dauert und in dem Augenblick erlischt, in dem der Zerfall auf die Cilien selbst übergreift. Endlich haben Peter (175), Kölsch (134), Studien über Flimmerzelleu. 383 Gurt Scii.midt (249) und ich beobachtet, daß die Menge der an den Cilien anhaftenden Plasmamasse ohne Einfluß auf die Intensität der Bewegung ist. Kölsch (134' sah, daß ahgepreßte cilientragende Tropfen weiterschlagen, doch nicht festsitzen, sondern lebhaft schla- gend unter Beibehaltung ihrer gewöhnlichen Bewegungsrichtung auf der Oberfläche des Tropfens hin und her wandern, oft büschelig zu- sammentretend, dann wieder auseinandergehend. Dazu kommt, daß Peter (175) und ich sahen, daß Cilien mit stark beschädigten Wim- perwurzeln oder nach Entfernen derselben weiterschlagen. Peter (175) hat also den Satz aufgestellt, daß das eigentliche Zellplasma nicht das kinetische Centrum für die Flimmerbewegung sein könne. Man hat aber seinen Versuehen Mißtrauen entgegengebraeht und einge- wendet, daß seine Art der Zerstückelung es nicht ausschließe, daß Zellplasma an den Cilien hängengeblieben sei. Den Beweis, daß Cilien ohne Mitwirkung des inneren Plasmas schlagen können, hat aber Kölsch (134) erbracht, der beohaehtete, daß bei vollständigem Abheben des Zellsaumes samt Cilien die letzteren weiterschlagen. Daß der Zellsaum nicht das kinetische Centrum sein kann, lehrt schon der Umstand, daß zahlreiche Flimmerzellen keinen solchen be- sitzen, ferner der, daß, wie ich durch Wärmeeinwirkung zeigen konnte, bei völliger Auflösung des Zellsaums ein sogar noch schnelleres Schlagen der Cilien sich kund tat. Peter hat einst, des Zellsaumes nicht gedenkend, das kinetische Centrum einfach den Basalkörperchen zugeschrieben da 1. bei Zerstörung des Zellplasmas und der in ihm verlaufenden Faserwurzeln die Cilien weiterschlugen, 2. vollständig, und, wie er glaubte, von den Basalkörpern abge- rissene Cilien dagegen die Bewegung einstellten. Die Analogie der Spermien, die sich nur bewegten, so lange sie sich mit dem Mittel- stück in Zusammenhang befanden, bestach so sehr, daß man sich im allgemeinen rückhaltlos Peter anschloß. In neuerer Zeit hat aller- dings Meves gezeigt, daß Spermatozoen auch ohne Mittelstück sich zu bewegen vermögen. Es scheint mir aber Peters Ansicht nicht ohne weiteres bewiesen. Fürs erste kann man einwenden, daß das Zerschneiden solch feiner Elemente nie ohne tiefere innere Schädigung des Objektes vor sich gehen kann, daß also Cilien, die oberhalb der Basalkörperchen durch- schnitten worden seien, einfach in ihren feinsten Strukturen geschädigt worden seien. Ein zweiter Einwand dürfte der sein, daß wir bei den Protozoen trotz der sorgfältigen Arbeit Maiers (156) doch noch 384 Hubert Erhard zahlreiche Objekte haben, die Flimmerbewegung zeigen, ohne daß die Spur eines Basalkörperchens darin nachgewiesen worden wäre. Es sei hier nur an die Beobachtung Grubers (76) erinnert. Ein drittes Moment ist das, daß in zahlreichen nicht flimmernden Zellen echte Basalkörperchen nachgewiesen wurden, znm mindesten also diesen nicht stets kinetische Funktion zukomrat. Fälle letzterer Art schildert Hesse (109 u. 110) bei Stiftchenzellen von Mollusken — und Arthropodenaugen, Prexaxt(181) zitiert eine große Menge von Autoren, welche ähnliches gesehen haben, und stellt die Fußstücke im Darm des Salamanders dar. In Stäbchenzellen fand er sie sehr unregel- mäßig gelagert, bald weit auseinander, bald nah beisammen, von verschiedener Größe und Form. Er setzt Flimmer- und Stäbchen- zellen für gleichwertig. ViGxox (230) sah Basalkörper in Stäbchen- zellen von Chironomus, Frexzel (61) an Stäbchensäumen der Mittel- darmdrüse von Phronima^ Leger und Duboscq (148) bilden sie in Bürstenzellen des Grillendarms ab, Prexaxt (182) sieht sie in secer- nierenden stäbchentragenden Sehzellen der Hirudineen und findet in diesen bei Clepsine sogar eine doppelte Keihe vor. Heidexhaix (97) stellte in Stäbchenzellen aus dem Darm der Salamanderlarve Basal- körper von biskuitförmiger Gestalt dar. Ich selbst endlich sah (Fig. 22) die Stäbchen der Schneckendarmzellen je einem Basalkörperchen auf- sitzen. Um ein abschließendes Urteil abgeben zu können, müßte man wissen, ob Cilien nnd Stäbchensäume in einem notwendigen Zu- sammenhänge stehen. Hierüber gehen aber die Ansichten soweit auseinander, daß ich hier wohl den Widerstreit der Meinungen zu schildern, nicht aber eine bestimmte Vermutung auszusprechen ver- suchen kann. Für eine Zusammengehörigkeit beider spricht fol- gendes; 1. Stäbchensäume kommen gerade in den entsprechenden Organen bei gewissen Tieren vor, in denen andre Flimmerzellen besitzen; als Beispiel hier nur; Mollusken- und Arthropodendarm. 2. Bei Chironomus läßt sich nach Vigxox (230) geradezu beo- bachten, wie Cilien- in Bürsteubesatz übergeht. Die starren Bürst- chen haben an ihrer Spitze lange, als Cilien bewegliche Fortsätze. 3. Eben solche feinere Fortsätze der Stäbchen haben Leger und Haggexmüller (149) in den Vasa Malpighi von Nachtschmetterlingen und Lecaillox (145) in der Fliege aufgefundeu. In diesen beiden Fällen sind sie aber unbeweglich, müssen also nur als starre Stäbchen angesehen werden und vermitteln demnach aufs schönste den Über- gang zu ViGxoxs Beobachtung. Studien über Flimmerzellen. 385 4. Besonders der Darm der Würmer, z. B. nach Maziarski(161) der Oligochäten, zeigt beide Gebilde nebeneinander, ohne daß ein Unterschied in den beiderlei Zellen zu bemerken wäre. 5. Hat Mixgazzini (169) im Darm der Oryctes nasicornis-haxvQ Stacheln dargestellt, die aufs äußerste Cilien gleichsehen, ja beweg- lich zu sein scheinen und doch nur wohl als Stäbchen zu bezeichnen sind. 6. Hat Heidexhaix (91) an den Stäbchen des Darms der Sala- manderlarve gesehen, daß sie zuweilen von verschiedener Länge sind, was ihre Kontraktilität beweisen soll, und daß sie bisweilen »zu enormer Länge, bis 5 /<« anwachsen. Ferner zeigen die mit biskuitförmigem Basalkorn ausgestatteten Fortsätze hier zuweilen eine Knickung am Zellrand oberhalb der oberen Basalkornanschwellung, sind also wohl beweglich. 7. Einen wenn auch nicht direkten, so doch durch Teilung von Stäbchensaumzellen bestehenden Übergang vermutet Fuchs (66) für die Coni vasculosi der Maus. 8. Glaubt Prexaxt (181) auch darin eine Ähnlichkeit zu finden, daß die »Bordures en brosse« gleichfalls leicht vergängliche Gebilde wie der Cilienbesatz sind. 9. Wir haben gesehen, daß echte Faserwurzeln nur Flimmer- zellen zukommen, und Brasil hat, wie später geschildert wird, ge- sehen, daß bei gänzlichem Cilienschwund auch die Faserwurzeln vergehen. Brasil (22) (S. 162 — 163) hat nun auch die interessante Beobachtung gemacht, daß im Poljchätendarm, dessen echte Flimmer- zellen Faserwurzeln besitzen, Stäbchenzellen Vorkommen, die gleich- falls ähnliche Gebilde, wenn auch weniger deutlich, haben. Es wäre dies auch als Beweis anzuführen, daß Stäbchenzellen rückgebildete Flimmerzellen sind. Brasil sagt; *A cote des racines ciliaires, d’antres productions fibrillaires en connexion avec la surface epitheliale existent dans les cellules intes- tinales de la Pectinaire. 11 y a d’abord les stries qui prolongent dans le cytoplasme d’uue longeur egale ä eux-memes les bätonnets de la bordure en brosse. C’est lä une dififerenciation cytoplasmique bien connue et qui parait ici tres constante. On rencontre encore dans certaines cellules — dans les cellules a racines ciliaires diver- gentes — a la base de la brosse de longues fibrilles qu’il est interes- sant de comparer aux prolongements intracytoplasmiques des cils. La comparaison est rendue possible, ou du moins fournit des rcsul- tats valables, par ce fait que les cellules dans les quelles s’observent 386 Hubert Erhard les fibrilles dont uous parlons coutieunent egalenient de veritables ra- cines ciliaires. Comme cbaque fois qu’il nous a ete donne de rap- pröcher des pieces de l’appareil ciliaire, des productious pouvant leur correspondre dans la bordure eii brosse et ses depeudances, notis trouvons ici encore les raemes caracteres differeuciels : dimensious reduites, absence de chromopbilie pour les fibrilles se rattachant au plateau. La presence possible au-dessous des brosses de semblables fibrilles qu’on peut interj)reter comme des raciues ciliaires en voie de regression, foiiruit a Prenaxt (1899) un argumeut de plus pour considerer les plateaux stries comme des appareils vibratiles en atropbie. « Gegen die Homologie könnte man anfübren; 1. Der Umstand, daß bei manchen Tieren sich gerade an Stelle der Flimmerzellen Stäbcbenzellen finden, spricht nicht für die Gleich- artigkeit dieser Gebilde, sondern ist eine besondere Anpassungs- erscheinung. 2. Gerade die Beobachtung ViGXOxs (230) zeigt, daß Stäbchen nur dem untersten, sowieso nicht aktiv bewegten Teil entsprechen, der besser zum Zellsaum als zur Cilie zu rechnen ist. 3. Nach Benda (15) besitzen die Lebergangzellen von Helix einen Borstensaum, zwischen dem die Cilien durchtreten. Beide Gebilde haben also nichts miteinander zu tun. 4. Frexzel glaubt auf Grund seiner vergleichenden Unter- suchungen (61 u. 62) dem Stäbchensaum lediglich die Rolle eines Schutzdeckels für die Zelle, also eine Art spezialisierten Zellsaumes zuschreibeu zu müssen. 5. Auffallend ist, daß Bürstenbesatz sich gerne in secernierenden Zellen findet, z. B. nach Meves (165) in den Harnkanälchen des Sala- manders, während Cilienzellen wohl nie secernieren. 6. Manche Stäbchenzellen, z. B. die in Mollusken- und Arthropoden- augen vorkommenden (Hesse 109), haben sicher Sinnesfunktion, eine Bedeutung, die gleichfalls nie Flimmerzellen zukommt. 7. Die Bürstenzellen der Salamanderharnkanälcheu besitzen einen Centralgeißelapparat nach Meves und die der Coni vasculosi der Maus nach Fuchs (66) Diplosomen, Gebilde, deren Existenz in Flimmer- zellen von den meisten Forschern bestritten wird. Mag man den einzelnen Funkten auch sehr verschiedene Beweis- kraft zusprechen, eines steht doch fest, daß die Frage der Homologie beider Gebilde noch nicht entschieden ist. Nur das sei bemerkt, daß an den Lebergangzellen von Helix weder Heidexhaix (92) noch Studien über Flimmerzellen. 387 ich einen Stübcbensaum wie Benda aufbnden konnten, und daß, wie ich 8. 355 — 360 zeigte, Diplosomen auch in Flimmerzellen Vor- kommen. Es bleibt also dabei: Basalkörperchen kommen in Flimmerzellen wie auch zuweilen in Stäbchenzellen vor, doch sind die Beziehungen der letzteren zu den ersteren noch un- sicher. Fraglich ist nun nur, welche Funktionen wir den Basalkörpern überhaupt zuschreibeu müssen. Die Auffassung Peters (175) hat Eisjiond (43) dahin modifiziert, daß er sie lediglich als Widerlager hei der Bewegung auffaßte, und Kupelwieser (140) hat sich letzterem angeschlossem. Es veranlaßten ihn dazu folgende Beobachtungen an der Cyplionmäes-haxwe,: 1. War die Außeucilie stets gegen die Wurzel gerade an der Stelle der Basalkörper abgeknickt. 2. Mit der Vermutung, sie als Gelenk zu deuten, läßt sich ver- einbaren, daß die Basalkörper den Zwei-Cilien-Zellen des gleichen Tieres völlig fehlen, »deren Cilien bei ihrer geringen Exkursion keines solchen Gelenkes bedürfen. Dasselbe gilt von den Ein-Cilien-Zellen, die teils starr, teils mit in Buhe bleibendem Basalteil peitschenförmig beweglich sind.« Mag diese Deutung für das angegebene Objekt auch völlig zu- treifen, so möchte ich doch auf Grund andrer Beobachtungen, be- sonders der, daß in völlig bewegungslosen Stäbchenzellen oft sehr umfangreiche Körper Vorkommen, sie in folgende vier Klassen ein- teilen : 1. Die Beobachtung Prexants, daß in Stäbchenzellen Körper der allerverschiedensten Größen Vorkommen, legt nahe, daß sie hier zu einem bestimmten Zweck resorbiert werden, also trophische Funk- tion besitzen. 2. Kupelwiesers (140) Darlegung, die noch wesentlich dadurch befestigt wird, daß, wie er sagt, die Basalkörper von innen der dich- teren Crusta anliegen oder ihr sogar implantiert sind, spricht für seine Deutung eines Widerlagers. 3. Da die von Heidenhaix (91) am Stäbchendarm des Sala- manders geschilderten Basalkörper ganz unverhältnismäßig groß sind und die Stäbchpn gerade dort stark zusammenziehbar und ausdehn- bar sind, möchte ich sie hier Basalkörpern -f Faserwurzeln gleich- setzen, sie also auch als zurückziehbare Elemente auffassen, und verweise zur Begründung dessen auf meine an Faserwurzeln ange- stellten Versuche. Archiv f. Zellforschung. lY. 25 388 Hubert Erhard 4. Goldschmidt (73) stellte fest, daß bei Mastigella vitrea statt eines Körnchens an der Ansatzstelle der Cilie ein King vorhanden ist, durch den die zur Cilie tretende Faserwurzel zieht. Basalstüeke können also auch ringförmige Gebilde sein, denen die Funktion eines Widerlagers zukommt. Zu diesen Beispielen darf ich vielleicht auch noch folgende Beo- bachtungen und Erwägungen gesellen : Für Punkt 2 spricht, daß ich besonders an der Typhlosolis und der Kieme xow Anodonta wie dem Lebergang von Helix stets das Basalkorn unter dem dichteren Zcll- saum fand und an zahlreichen Lebendbeobachtungen an der Typhlo- solis mit Sicherheit feststellen konnte, daß es völlig unbeweglich ist. Von hier an aufwärts begann aber die Bewegung und äußerte sich am Austritt der Cilie aus dem Zellsaum als ein ungemein feines Vi- brieren. Eine nähere Beschreibung dieser Stelle scheint mir auch einen Beleg für Punkt 4 zu bringen. Eine Beobachtung im Leben zeigte meist — bei der ungemeinen Feinheit der Objekte mußten natürlich besonders günstige Beleuchtungs- und Lageruugsverhältnisse obwalten — , daß an diesem Platz eine etwas dunklere Stelle sich befand, die aber nicht in Form eines Körperchens scharf um- schrieben war, sondern sich allmählich in den Zellsaum verlor. Das Zucken beim Schlagen sah nicht so aus, als ob es sich um eine eigentliche Bewegung handle, sondern machte mehr den Eindruck, als ob es durch abwechselnd tiefere und hellere Färbung der Stelle bei jedem Schlag vorgetäuscht würde. Mau wird mir vielleicht eiu- wenden, ich sei da durch Schlagen tieferliegeuder Cilieu getäuscht worden, aber der Umstand, daß ich mich davon überzeugte, ob solche vorhanden waren, und aufs genaueste mit der trefflichen BERGEßscheu ^likrometerschraube bei 1000 bis löOOfacher Vergrößerung eiustellte, überhebt mich, glaube ich, dieses Irrtums. Ich möchte also den ganzen Apparat so deuten: Vom Basalkörperchen zieht der Achsen- faden, durch eine ungemein feine Scheide sich bereits bewegend, aber noch nackt, durch den Zellsaum. Dieser, die Scheide bildend, ver- dichtet sein Waben werk an der Ansatzstelle der Cilie zu einem fe- dernden Bing. Ich habe ein Schema (Fig. J) der Cilieustruktur im Durchschnitt gegeben. Die Annahme ist, daß sich die Cilie eben nach links bewegt. Gezogene Pfeile stellen die in der ruhenden Cilie und auf dieselbe wirkenden statischen Drucklinieu dar, gestrichelte die durch die Bewegung neu entstandenen mechanischen. Voraus- gesetzt nun, daß 1. der Zellsaum aus Wabenwerk besteht, 2. Waben sich senkrecht zur Druckrichtuug orientieren, so folgt, daß bei Links- Studien über Flimmerzellen. 389 bevveguug der Cilie etwa die mit gestriclielteu Liuieii umschriebenen Stellen die verscbiedenst gerichteten Wabensysteme aufweisen. Da ferner bekanntlich Licht, je öfters es gebrochen wird, um so mehr an Intensität verliert, gleichartig gerichtete Waben dasselbe also leichter durchlassen als ungleichartig gerichtete, so müssen selbstverständlich die umschriebenen Stellen am dunkelsten aussehen. Die linke ist im gegebenen Fall größer, fällt also besonders ins Auge. Durch den Wechsel des Schlagens' entsteht die größere Stelle einmal links und einmal rechts, und dies ruft den Eindruck des Vibrierens hervor. Diese Vorstellung sei mehr als eine Vermutung denn als eigentliche Erklärung hier beigefUgt. Man kann sich das obere Basalkörperchen als auch durch Plasmaverdichtnng vorgetäuscht oder als ringförmige kompaktere Ausscheidungen des Zellsaums vorstellen. Der Übergang der Cilie in den Zellsaum und ihr allen chemischen Beagentien gegenüber gleiches Verhalten mit diesem lehrt, daß beide — die Cilie natürlich nur in ihren äußeren Teilen — aus ein und derselben Substanz bestehen. Das lehrt auch die Färbbarkeit. Auch der Ring färbt sich nicht mit den Basalkörper- sondern stets mit den Zellsaum-Cilienfarben intensiver. Cilien bestehen also dem Zell- saum gleich aus einem dichten, gelatinösen, homogen aussehendeu Plasma. Anders der Achsenfaden, der in Festigkeit und Färbung dem Basalkorn entspricht. Selbst wenn wir mikroskopisch nicht imstande wären, diese Differenzierung im Aufbau der Cilie zu beobachten, so müßten wir sie postulieren, da tatsächlich aus den Messungen Exgel- maxxs(45, 46) und andrer hervorgeht, daß die Cilien rein statisch den denkbar stärksten Druckkräften ausgesesetzt sind. Ihre mecha- nischen Leistungen, die nach sorgfältigen Berechnungen im Verhältnis denen unsrer besten Dampfmaschinen gleichkommen, erfordern diese statische Unterlage im Bau. Wir haben also in dem Zusammenhang der weicheren umgebenden mit der harten inneren Masse das vollen- detste statische Prinzip zu erblicken, das mutatis mutandis die mo- derne Technik, z. B. im Eisenbeton, anzuwenden versucht hat. So möchte ich denn auch mechanisch dem Achsenstab bzw. dem Basal- körper nicht die fast alleinige Rolle zuschreiben, wie ja schließlich auch im Eisenbeton dem Beton allein mehr Tragkraft zukommen würde als dem Eisen allein. Dazu nötigt mich folgendes: 1. Das Schlagen von pseudopodienähnlichen’ Gebilden ohne nachweisbaren Achsenfaden oder Basalkörper, 2. Das sehr leichte Durchreißen des Achsenfadens oberhalb der Basalkörper bei mechanischen und chemischen Ein- wirkungen. 3. Die große Widerstandsfähigkeit von Cilie und Alveolar- 390 Hubert Erhard säum. Möchte ich derauach den Hauptpunkt des AViderlagers an die Stelle der Verbindung der Cilie mit dem Zellsaum legen, so spricht auch manches dafür, daß das kinetische Centrum an diese Stelle und nicht in die Basalkörper gelegt werden soll. 1. Das Schlagen von Cilieu ohne solche (Gkuuer). 2. Der allgemeine Mangel irgend einer anatomisch nachweisbaren Verbindung zur Beizübertragung von einem Basalkorn zum andern — einen einzigen solchen Fall hat Schubekü (204) bekanntgegeben. 3. Die nach den verschiedenen Autoren sein- wechselnde Lagerung des Plasmas, bald in dichtem Zellsaum, bald am äußersten Zellrand,' bald unter dem Zellsaum, was schwer be- greifen läßt, daß in so verschieden viskösem Plasma die Leitung sich ähnlich sei. 4. Der Umstand, daß Zellen mit den kompliziertesten Basalkörpern, wie sie z. B. Frenzel (62) beschrieben hat, keine andre M^imperbewegung zeigen als solche mit einfachen. 5. Die Quellungs- erscheiuungeu lassen sich, wie ich glaube, auch nur in diesem Sinne deuten. Ich muß zu diesem Behufe weiter ausholen. Bekanntlich ist die Schwingung pseudopodienähnlicher, wohl basalkörperchenloser Cilien meist sehr langsam. Schnell ist die der mit Basalkörperchen und Zellsaum ausgestatteten Zellen, am schnellsten die letztere bei L>uelluug des Plasmas und Zellsaumes. In letzterem Fall liegen die Basalkörper dem äußersten Zellrand an. Im ersten Augenblick scheint ^ es, daß den Basalkörpern allein die wichtigste Bolle zukomme, da den Cilienzellen, in denen sie nicht vorhanden sind und die wohl die geringste Viskosität besitzen, die langsamste, den gleichfalls ver- flüssigten basalkörpertragenden dagegen eine gesteigerte Bewegung zukommt. Dem ist aber nicht so. Exgelmann (45) und nach ihm Bossbach (194) haben gesagt, daß durch Verflüssigung des Plasmas eine leichtere Verschiebbarkeit der Moleküle eintrete, und haben so die Beschleunigung bei Quellung erklärt. Dem scheinen die schwingenden Pseudopodien zu widersprechen. Hier mag die molekulare Bewegung noch so groß sein, die Cilienbeweguug ist langsam. Dies erklärt sich aber daraus, daß die Zelle wegen ihres geringen Viskositäts- unterschiedes in dem umgebenden Medium nicht die nötige Eigen- festigkeit besitzt, um sich rasch zu bewegen. Es fehlt da vor allem an der Ansatzstelle der Cilie ein Fixpunkt, der die nötige Wider- standsfähigkeit für ein plötzliches Bewegen des Cilienhebelarmes hätte. Die Bewegung muß demnach langsam Sein. Ja, nicht nur dies. i Geht in einem Pseudopodium plötzlich irgend ein an beliebiger Stelle | desselben liegender Punkt in den Gelzustand über, so kann dieser | Punkt den Ansatz für einen neuen Hebelarm bilden. Bekannt ist ja j Studien über Flimmerzellen. 391 das plötzliche Abknickeu von Pseuclopodien und ihr Schlagen von irgend einer Stelle an. Bleibt die Gelbildung nicht konstant an einer hestiinmteu Stelle, sondern wechselt sie dieselbe, so entstehen die merkwürdigsten schraubenförmigen Bewegungen von Pseudopodien, die Gruhek (76) beobachtet hat. Selbstverständlich geht diese Be- wegung vor sich, ohne daß an ihrem Fixpunkt ein Basalkörperchen sich gebildet hat. Daß aber in völlig verflüssigten basalkörper- tragendeu Zellen die Bewegung nicht verlangsamt, sondern beschleunigt wird, erklärt sich so: 1. Leichtere Verschiebbarkeit der Moleküle. 2. Hier wird im Gegensatz zu den ersteren der Ansatzpunkt des Hebels nicht geschwächt, sondern verstärkt. Die Oberflächenspannung, die hier so stark ist, daß z. B. zwei durch die Cilienbewegung kugel- förmig gequollene Zellen, die mit größter Wucht umhergetrieben, Zusammenstößen, keinerlei Gestaltsveräudernngen zeigen. Wir müssen uns vorstelleu, daß die Oberflächenspannung hier das Basalkörperchen gewaltsam in die Ansatzstelle der Cilie hiueinreißt und daß dadurch der zu einer raschen Bewegung unumgänglich notwendige Stützpunkt gegeben wird. Eine andre Erwägung führt gleichfalls zum Schluß, daß €3 nur die äußere Ansatzstelle der Cilie und nicht das Basalkorn sein kann, das die Cilie bewegt. Würde letzteres mit seiner Fortsetzung, dem Achsenfaden, es tun, so müßte bei auch geringer Verflüssigung, bei der der Zellsaum noch erhalten ist, die Bewegung langsamer sein, denn die Stelle des Cilienringes würde durch ihre flüssigere Konsistenz dem Schlag etwas ausweichen, seine Exkursion also erhöhen. Bei stark verflüssigter Cilie würde ferner der Achsenfaden eine Art »Schlag ins Wasser« tun. M. a. W. Die Flüssigkeit würde nicht nach der ge- wünschten Richtung den Schlag fortpflanzen, sondern ihm nach allen Seiten des Raumes hin ausweichen. Damit würde seine cilienbewe- gende Wirkung stark geschwächt, wenn nicht gar unmöglich gemacht. Eine sechste Stütze für meine Auffassung scheint mir die Beo- bachtung Exgelmanxs (45) (S. 464) zu liefern, daß bei Einwirkung von Agentien, die a) den Basalkörperapparat in keiner sichtbaren Weise beeinflussen, b) das Plasma, ohne es gerade stets zur Quellung zu bringen, in einer bestimmten Weise alterieren, mehr diirch »direkte Steigerung der chemischen Umsetzungen« als »durch Verbesserungen der mechanischen Bedingungen« starke Beschleunigung eintritt. Fassen wir das oben Gesagte zusammen, so ergibt sich; a) Sitz der Erregung der Einzelcilie ist ihre Ansatz- steile an der Zelle, gleichviel ob diese in einen scharf abgesetzten Zellsaum differenziert ist oder nicht. 392 Hubert Erhard b) Dieser Sitz kann in seltenen Fällen in Teilen der Cilie selbst aul'treten. c) Immer geht er vom außen umgebenden Plasma aus, nie vom inneren Achsenfaden oder Basalkörper. d) Letztere beide dienen nur als Verstärkung des Stützpunktes und sind nicht zur Flimmerbewegung moto- risch unmittelbar notwendig, wohl aber mechanisch. Nun wird auch, wie ich glaube, die Bewegungsmechanik der cilientragenden i7c/<>-Darmzelle (Fig. 22) verständlich. Ich glaube, daß ich auch ihre Anatomie erst hier besprechen soll, da diese nur im Zusammenhang mit der Bewegung Interesse bietet und verstanden werden kann. Statt des Zellsaumes trägt der Schneckendarm Stäbchen, die — an allen oder nur manchen Stellen, wage ich wegen mangel- hafter Fixierung nicht zu entscheiden — je eine Cilie tragen. Es scheinen diese Cilienanhänge überhaupt ziemlich vergängliche Gebilde zu sein. Ellermaxx (44) wenigstens konnte sie überhaupt nicht zur Darstellung bringen, sondern beschreibt die Helix-Darmzellen als einfache Stäbchenzeilen. Der Verlauf ist nach meinen Beobachtungen folgender: Erst ein echtes Basalkorn, dann ein homogenes Stäbchen, das sich am Cilienansatz kugelig verdickt, dann die Cilie. Wichtig ist, daß die kugelige Verdickung nicht von der Substanz der Basal- körner gebildet wird, sondern aus der Substanz der Cilien und Stäbchen besteht; alle diese drei sind also eins. Die Stäbchen sind unbeweglich, also in allem dem gewöhnlichem Zellsaum zu vergleichen. Ich sage dies, ohne diesen Befund auf alle Stäbchensäume verallge- meinern zu wollen, da es bekanntlich eine alte Streitfrage ist, inwie- weit beide Objekte Vergleichungspunkte bieten. Die Behauptung, das Basalkorn wäre hier der Cilienbeweger, bedarf wohl kaum der AViderlegung. Es würde, wenn es ein solcher wäre, doch sicher in der oberen Kugel liegen, um einen möglichst kurzen Hebelarm zu haben. Da in dieser aber keinerlei solche Gebilde wahrzunehmen sind, kann nur das umgebende kugelförmige Plasma der Erreger sein. Daß es hier Kugelform besitzen muß, erhellt ohne weiteres aus dem Schema. (Fig. 0.) Aus äußeren Gründen habe ich diesmal meine eignen Versuche vorangestellt, da ich glaubte, sie so am besten im Zusammenhang darstellen zu können. Ich muß nun nachtragen, daß schon die ver- schiedensten Forscher vorher ähnliche Gedanken hatten. Gold- .sCHMiDT (73) hat ihre Namen zusammengestellt und sich seihst dieser Auffassung angeschlossen. Seine Anschauung und die Koltzofks Studien über Flimmerzellen. 393 (135, 136j lassen sich aber, wie ich glaube, besser iiu Zusammenhang mit der Besprechung der Faserwurzeln darlegen, und so möchte ich sie erst bei dieser Gelegenheit erörtern. Von älteren Ansichten über die feinere Struktur der Cilien und die sie bewegenden Kräfte sei die Inotagmenlehre Engelmanxs (47, S. 407 — 408) genannt, mit der aber ebensowenig anzufangen ist wie mit der Behauptung Apathys (5, S. 698); »Cilien könnten als kontraktile Primitivfibrillen aufgefaßt werden. « Die Theorien Schäfeus (196) und Bendas (letzte- rer zitiert nach Duboscq) (38) leiden daran , daß ihnen keine sichere Be- obachtung zugrunde liegt. Ersterer vergleicht die Cilien mit den Tentakeln der Acineteu. Sie sollen außen eine feste Hülle und innen sehr flüssiges Plasma haben, das durch sein Strömen die Bewe- gung erzeugt. Letzterer führt die wechselnden Kontraktionen auf eine Zusammenziehung der »Mitochondria« zurück. Über Bendas »Mito- chondrien« läßt sich nicht gut urteilen, solange dieser Forscher nicht mit der ^ wahrend der Lintshewegang wirkenden Druckkräfte. rein morphologischen De- finition dieser Gebilde physiologische Tatsachen verbindet. Schäfers- Theorie entbehrt nicht nur aller morphologischen, sondern auch der rein physikalischen Grundlagen. Denkt man sich in seine Lehre hinein, so kommt man etwa zu folgenden Schlüssen: Die dünne Außenhülle der Cilie muß von einer ungeheueren Festigkeit sein. Diese muß postuliert werden, a) weil die ungemeine Schnelligkeit der Cilien- bewegung — man denke daran, daß Engeljiann mittels eines Apparates (46) bis zu 15 Schläge in der Sekunde feststellen konnte — einen ganz gewaltigen wechselnden Außendruck auf eine ohne innere feste Stütze versehene Ptöhre bewirkt; b) weil in gleicher Weise die Fig. 0. Helix. Darmzelle. Schema der Cilienbewegung. 394 Hubert Erhard wechselnde Innenströmimg, die mit großer Gewalt au den Wänden anprallt, gleichfalls eine große Festigkeit der Eöhreninnenwaud er- fordert. Schäfer glaubt nun, daß z. B. selbst korkzieherartige Be- wegung der Cilie durch ebensolches Fließen des Inneuplasmas zu- stande kommt. Welche Kraft mag dazu gehören — um einen rohen Vergleich auzuwendeu — , um in einen hohlen Gummischlauch eine Flüssigkeit so korkzieherartig hineiuzntreibeu, daß der ganze Schlauch die gleiche Bewegung annimmt! Xicht ein lokales in der Cilie vor sich gehendes Fließen oder Dichtigkeitsäudern stellt sich nämlich Schäfer vor, sondern tatsächlich ein Ein- und Ausfließeu des flüssigen Plasmas. So viel des Unmöglichen bietet uns diese Betrachtung, besonders wenn wir noch weiter die Konsequenzen verfolgen, daß wir ScH.ÄFERs Theorie wohl schon verwerfen können, und dies um so mehr, wenn wir ims erst erinnern, daß schon die einfachen Fließerseheiuuugen der Aciueteutentakelu Strukturen von ziemlicher Kompliziertheit erfordern, die, meines Wissens, Hertwig zuerst uach- wies und von denen an echten Cilieu auch nicht eine Andeutung gefunden wurde. Selbst wenn wir Schäfers Theorie gegen seinen Willen dahin modifizieren, daß die Biegung der Cilie z. B. nach rechts durch selbständige Kontraktion der rechten Röhreuwaud unter Aus- tritt des Innenplasmas aus der Wimper in die Zelle und die Streckung durch Nachlassen der Kontraktion und unter Mithilfe von einfließen- dem, die Innenhöhle der Cilie prall und steif füllendem Plasma vor sich gehe, bleibt seine Theorie unerklärlich. Wie soll z. B. 15 mal in der Sekunde Plasma einen solch relativ weiten Weg hin- und her- fließen ? Abgesehen davon hätten wir ja damit eigentlich schon das Zugeständnis gemacht, daß das eigentlich Bewegende in der Cilie die Hülle sei. Schränkt man endlich Schäfers Ansicht dahin ein, daß das innere flüssige Plasma nur durch rein lokale Strömungen in der Cilie oder durch örtliche Gel- oder Solbildungen die Cilie in Bewegung setze, so bleibt immer noch das zu bedenken: Der relativ ziemlich lange, gedachte Hebelarm von der Cilienaußenwand zum Ciliencentrum hat seinen Fixpunkt in einem mehr oder weniger flüssigen Medium, seine Wirkungsstelle an einem ziemlich festen Ge- bilde, zwei Momente, die sich ohne weiteres ausschließen. Ich habe mich länger bei Schäfers Theorie aufgehalten, namentlich deshalb, weil sie genau das Gegenteil unsrer heutigen Auffassungen lehrt. Erst Leydigs (1885) (zitiert nach Goldschmidt V3]) theoretische Erwägungen führten dazu, >zwischen etwas aktiv sich Bewegendem and passiv Bewegtem, zwischen dem halbflüssigen kontraktilen und Studien über Flimmerzellen. 395 dem festen elastischen Element zu unterscheiden.« Diese Auffassung- wurde, wie gezeigt, seitdem zur herrschenden. Zur Erörterung der Einzelbewegung der Cilie kann noch folgende Beobachtung gefügt werden: Simroth (210), Exgelmaxx A5 u. 47), Kühne (138), Verworx (229) — letzterer an Vorticella- und Spirosto- mumwimpern sowie an Ctenophorenruderplättchen — , Peter (175) und viele andre Forscher sahen an abgerissenen Cilien keine Be- wegung mehr, eine Tatsache, die ich auch bestätigen kann und die Peter eben für die Lehre von der kinetischen Funktion der Basal- körper ausgenützt hat. Sie ist aber nicht beweiskräftig, da ja damit auch der Zusammenhang mit dem Zellsaum und infolgedessen wohl auch die eigentliche Ciliensubstauz zerstört ist. Für unsre Ansicht spricht dagegen gerade der Stillstand bei Zellsaumzerfall, wobei die widerstandsfähigeren Basalkörper wohl kaum alteriert werden. Auch die schon von Esgelmanx (45, beobachtete Erscheinung, daß bei Cilienstarre sich ein Gerinnsel bildet, die Starre aber durch Wirkung von Säuren und Alkalien bisweilen wieder aufgehoben werden kann, läßt sich so erklären, daß in ersterem Fall eine Zusammenklumpung der kontraktilen Substanz entsteht, die, erst durch den neuen Beiz wieder verflüssigt, ihre Molekularverschiebuug von neuem erhält. e, Flimmerung im Zasammenhang und Eeizübertragung. Über das Wirken des Wimperspiels im Zusammenhang war es der Forschung bisher nicht möglich, allgemeiner befriedigende Gründe anzugeben. Ich begnüge mich deshalb mit einer Einteilung der Arten der Flimmerung und der Aufzählung einiger besonders bezeichnender Versuche. Mau kann also unterscheiden zwischen einem syuchroueii Schlagen, z. B. eine einzelne Membranelle oder ein einzelnes Ruder- plättchen, und metachronen, z. B. die Summe der Membranelleu. Funktionell könnte man trennen zwischen Cilien, die zur Bewegung des eigenen Körpers (Protozoen, Metazoeularven) und solchen, die zur Bewegung von Fremdkörpern dienen (Protozoen und Metazoen). Hier kann man vielleicht unterscheiden zwischen Einführung von nützlichen (nahrungeinführende Darmepithelien) und Ausfuhr von schädlichen Stoffen (nach außen schlagendes Epithel der Bronchien der Lunge, die die Staubteilchen und andre schädliche Elemente vor dem Fallen in die Alveoli bewahren und zurückflimmeru). Ein weiteres Moment ist die sehr lange Dauer der Flimmerung der Metazoencilien, die von dem übrigen Körper getrennt sind, worauf Valentin (226), Engelmann an den verschiedensten Stellen, 396 Hubert Erhard Albertoxi (2), Schumacher (206) und zahlreiclie andre aufmerksam gemaclit haben. Auch der AYechsel der Bewegung bietet manches Interessante, besonders bei den Protozoen. Xicbt nur, daß hier die einzelne Geißel plötzlich mehr als Sinnesorgan tastend denn als Bewegungsorgan schla- gend sich betätigen kann, durch Ausscheiden eines Klebstoffes das Tier bewegt oder sich durch Anlagerung an das Tier wie eine undulierende Membran betätigt (letztere beiden Fälle wurden von Goldschmidt [73, S. 116 — 117] beobachtet) oder gar ganz zu einem Pseudopodium wird, auch der Rhythmus der Bewegung zeigt die größte Ab- wechslung. Verworx (228) hat aufs eingehendste das Umschlagen deiAYimpern in die entgegengesetzte Richtung, ihr plötzliches Stillstehen, das Wider- erwachen der Bewegung, Wallexgrex (235) die Bewegung der noch nicht erwachsenen Cilien geschildert. Bei ^letazoen sind Yeränderungen der Bewegung viel seltener beobachtet worden, da hier dieselbe mehr automatisch verläuft, immerhin sahen hier nach Engelmaxx (45) schon PuRKixjE und Valextix ein Umschlagen in die entgegengesetzte Richtung, und Exgelmaxx (45) nahm, allerdings erst nach Einwirkung »zu konzentrierter Kochsalzlösung« wahr, daß an Kiemenepithelien »die Bewegungen auf mehreren Zellreihen erlöschen können, dann aber plötzlich an einer oder mehreren der Zellreihen die Wimpern schlagen, erlöschen und wieder schlagen können«. Yerworx beob- achtete, daß bei einem Einschnitt in die Pellikula bei Infusorien die Metachronie der Bewegung gestört wird, und das gleiche trat ein, wenn er bei Ctenophoren ein Ruderplättchen zurückhielt. Ich sah an Stentor-Chren in Kirschgummilösung, daß sich eine Girre zu mehreren Cilien auflöste. Ohne jegliche Schädigung der Zellpelli- kula sah ich, daß die Cilien vollkommen unregelmäßig durcheinander- schlugen. Wie diese Unregelmäßigkeit zu deuten sei, lasse ich dahin- gestellt. B. Faserwurzeln, a) Historisches. Friedreich (63, 64), dem wir wohl die erste bestimmte Ansicht über die Funktion der Faserwurzeln verdanken, betrachtet sie als zur Ernährung der Zelle dienende Röhrensysteme, indem er sagt: »Nach dem, was ich namentlich an den Epithelien des Ependyms gesehen habe, schien es keinem Zweifel zu unterliegen, daß die Zahl der an dieser Lokalität bekanntlich in Form einfacher Linien sich Studien über Flimmerzellen. 397 darstellenden Cilien mit der Zahl der Strichelungen im Deckelsaume«- ^Zellsaum ego) »und der durch die Zellen hindurchtretenden Fäden kongruierte, und es dürften vielleicht w'eitere Forschungen und voll- kommenere Instrumente den bestimmten Beweis dafür liefern können, daß diese von der Spitze der Cilien bis zum Grunde der Zelle gehenden Linien ein System unermeßbar feiner Kapillarröhrchen darstellen, in welchen ein die Resorptionsrichtung an freien Ober- flächen transsudierter Feuchtigkeitsmengen und etwa hier stattfinden- der molekulärer Niederschläge bestimmendes Straßensystem gegeben wäre«. Stuart (220) hält die von ihm in den Flimmerzellen des Velums von Eolinidenlarven aufgefundenen Fasern in eigenartiger Weise für kontraktil. Durch diese Faserwurzeln, welche wahrscheinlich mit den Cilien in Verbindung stehen, soll genau in dem Augenblick, in dem die Cilienbewegung einsetzt, der Kern von den Wurzeln hin und her geschoben werden. SiMROTH (zitiert nach Ergelmann [45, S. 521]) hält sie gleich- falls für kontraktil. Er glaubt nach Untersuchungen an Stentor^ daß sie durch abwechselnde muskelartige Kontraktion das Hin- und Her- schlagen der Cilien erzeugen. Engelmaxn (48, S. 528—533) glaubt, daß sie zur Ernährung der Cilien dienen. Seine Folgerung ist diese (S. 528): . . . »Bei allen Arten von Flimmerzellen habe ich mir wiederholt die größte Mühe gegeben, Bewegungen des Zellprotoplasmas, der Wimperwurzeln, der Wimperfußstücke, der Zellkerne oder sonst welcher inneren Zell- bestandteile zu entdecken oder künstlich, durch Induktionsströme oder Stromstöße, thermische oder chemische Reize hervorzurufen, aber ausnahmslos mit negativem Erfolg.« Nachdem er somit die Auf- fassung ihrer Kontraktilität für beseitigt glaubt, sagt er (S. 530 — 531), daß man bei ihnen an Nervenfasern, besonders bei den Randwimpern von Stylonychia mytilus, denken könne. Doch seien chemische und physikalische Eigenschaften zwischen Nervenfasern und Faserwurzeln völlig verschieden. Achsenfäden mit Doppelbrechung und dieser Steifheit und Schwerlöslichkeit seien unbekannt. Für Stützorgane (S. 531 — 532) seien sie wiederum zu weich und vergänglich und würden sich zu leicht von den Wimperfußstücken lösen. Sie können also nur noch »zur Ernährung der Cilien und speziell vielleicht für ihr Wachstum, ihre Neubildung von spezifischer Bedeutung sein«. Nussbaums (172) Darlegung ist in Kürze nicht gut wiederzugeben. Ich zitiere deshalb möglichst seinen Wortlaut, um so mehr, als es in 398 Hubert Erhard ■ den verschiedenen Zitaten einfach heißt, er sei der Entdecker der Kontraktilität der Faserwurzeln, was, wie ich glaube, nicht zutriflt. An den faserwurzellosen Flimmerzellen der Harnkanälchen von lioja clarata glaubt er folgendes beobachtet zu haben: »Die Höhe der Zelle nimmt isochron mit dem Schlagen der zugehörigen Cilien ab und zu, die Zelle kontrahiert sich.« Er vermutet daraus schließen zu müssen, daß die Cilienbewegung durch ein Hin- und Herfließen des Zellproto- plasmas entsteht. Als zweites Objekt untersuchte er die Darmzellen von Anodonta und stellte hier die Kontinuität: Cilie — Basalkörper- chen — Faserwurzel fest. Über diese Zellen sagt er: »Bei einem derartigen Bau der Zellen darf man sichtbare Bewegungen des Zellen- protoplasmas nicht erwarten wollen. Die in der Plagiostomenniere an lebenden Flimmerzellen konstatierten Kontraktionen erlauben aber immerhin, auch bei den übrigen Wimperzellen eine Protoplasmabe- wegung als Grund der Flimmerung anzunehmen, wenn wir auch darauf verzichten müssen, diese Bewegung selbst, bei der Kleinheit der in Frage kommenden Verschiebungen, zu sehen. Die gelungene Isolation von Cilie und zugehörigem Faden und die Differentiation der Fäden in zwei Substanzen, von denen die eine mit der Substanz der Cilien, die andre mit dem Zellprotoplasma dem Aussehen nach identifiziert werden darf« (er meint Basalkörper bzw. Faserwurzeln), »macht die Vermutung ExgelwaxisS vom Zustandekommen der Flim- merung an diesen Stellen durch eine Protoplasmabewegung entlang der im Innern der Zelle befindlichen elastischen Fortsetzungen der Cilien sehr wahrscheinlich«, (Exgelmaxx hat nie eine solche An- sicht ausgesprochen, ego), »demgemäß sind die Cilien elastische An- hänge der Zellen und werden durch innere Verschiebungen des zu- gehörigen Protoplasmas bewegt«. Bei Gaule (69), dem in der Literatur zuweilen eine eigne Faser- wurzeltheorie zugeschrieben wird, konnte ich nicht viel mehr finden, als daß er die in den Kiemenflimmerzellen der Aricia foetida vor- kommenden Faserwurzeln für quergestreift hält. Prexaxt (zitiert nach Fürst) (67) »gibt die Cilien als den beweg- lichen Teil, die Basalkörperchen als den eigentlichen Motor der Bewe- gung i wie Peter) und den Kegel als den chemischen Bereiter der Bewe- gung an.« (»Le eil est mobile; le corpuscule basal est moteur; laracine prepare chimiquement le mouvemeut.«) »Das Cytoplasma (Tropho- jdasma) bildet das nötige Kinoplasma, aus welchem der Kegel besteht«. Nach Bexda (15) bestehen die Faserwurzeln aus »Mitoehondrium«, womit physiologisch natürlich nichts gewonnen ist. Kach Fürst (67) Studien über Flimmerzellen. 399 glaubt Pkkxant, daß die »Mitochondria« mit seinem »Kinoplasma« identisch ist. Elmer (42J ist der Ansicht, daß die Wurzeln Nerven- tasern darstellen, ohne eine nähere Begründung dafür zu gehen. Apathv (3, 4, 5) hält die Faserwurzeln für Neurofibrillen. Im übrigen war es mir vielfach nicht möglich, zu einer klaren Auffassung über die in seinem Hauptwerk (5) geäußerten Ansichten zu gelangen. Beispielsweise führe ich hier einige Stellen aus seiner Schrift an: S. 699: Die Fibrillen sind »graublau« bis »schwarzviolett«. S. 703: Die Basalkörperchen sind »dunkelkirschrot« und sollen wegen dieser intensiveren Färbung sich deutlich von ersteren abheben. S. 699: Das Basalkorn ist »nicht dicker« als die Neurofibrille. Schema (Fig. Mj: zeigt es halb so dünn wie diese. Schema (Fig. M): Die »grauvioletten« Fibrillen sind ganz hell, das »dunkelkirschrote« Basalkörperchen fast schwarz ge- zeichnet. S. 699 hält er »eine intracelluläre Fortsetzung« der Cilie »nicht für ausgeschlossen«. S. 704 kann er «genaueres über die Form« dieser Fortsetzung zwar »schwer entziffern«, beschreibt aber trotzdem an ihr, daß sie »sich verdickt und dann einschnürt«. Im Schema alternieren Cilien und Faserwurzeln (Fig. M) S. 704: »ist die Möglichkeit nicht auszuschließen, daß letztere doch in die Fortsetzungslinie der Cilien fallen.« Nur der Vollständigkeit halber und aus dem Grunde, weil Apathy auf Grund seiner Goldchloridmethode an der Typhlosolis, also mit der gleichen Methode am gleichen Objekt zu einer von der meinigen so verschiedenen Ansicht kam, möchte ich hier versuchen, die Grund- züge seiner Auffassung zu geben. Im übrigen und zur allenfallsigen Klärung obiger Zitate verweise ich auf sein Werk. Apathys Färbung mit Goldchlorid ergab eine diffuse Färbung von Cilie und Zellsaum. Dennoch glaubt er die Cilie durch ihn hin- durchtreten gesehen zu haben. Im Plasma setzte sie sich noch etwas fort. Neben einer jeden solchen Fortsetzung, also zwischen den Cilien, lag ein sehr feines dunkles Körnchen, von dem ein Fädchen zu einem zweiten hinabzog, von dem wiederum eine Faser ausging. Diese gleichfalls deutlich gefärbten Fasern liefen zusammen und ver- einigten sich in einem geschlängelten, am Kern vorbeiziehenden End- faden. Ein Austritt desselben an der Basis der Zelle wurde nicht beobachtet. Der ganze Faserapparat, also Endfaden, Fasern und 400 Hubert Erhard Körnchen, besteht aus Xervenprimitivfibrillen. Den Beweis dafür liefert Apathy (5) die gleich intensive und gleichgeartete Färbung mit Goldchlorid. Da aber nach Apathy die Xervenprimitivfibrille »leitendes Element des Xervensystems« ist, so kommt diese nervös leitende Eigenschaft den Faserwurzeln zu. Kupelwieser (140) glaubt, daß den Faserwurzeln die Funktion von »Riehtstäben« zukomme. An den von ihm studierten Zellen der Corona der Larve von Cijphonautes dringt die Faserwurzel in den spitz zulaufenden unteren Fortsatz der Zelle ein. »Die Stammfaser läßt sich bis zum Coronanervenbündel verfolgen, mit dem sie in innigen Kontakt tritt.« Viele Xervenfibrillen ziehen zn je einer Stammfaser hin. »Die Stammfaser tritt nur mit ihrem Ende in Kon- takt mit den Fibrillen; ob sie dort von ihnen umsponnen wird, oder ob die Fibrillen hier inserieren oder in die Stammfaser eintreten, entzieht sich der Beobachtung.« Die Verbindung: Xervenfaser-Wurzei- faser ließe sich vielleicht erklären, wenn man die Wurzeln nicht selbst als leitende Fasern, sondern als Eichtstäbe auffassen würde, die die herantretenden Fibrillen in bestimmte, von einander isolierte Bahnen, also nach der Cilie leiten sollen. »Damit ließe sich auch die bis jetzt plausibelste Auffassung der Wurzeln, an die kein Xerven- zutritt konstatiert werden konnte, als rein mechanische Verankerungen der Cilieu im Zelleib (Eismoxd) wohl verbinden.« Fürst (67) hält den sogenannten Haarapparat an den Haarzellen der Crista acustica des Lachses, bestehend aus Haar, Scheibe und Conus, den ich oben beschrieb, für ein »Empfindnngsorgan der Haar- zelle«, doch haben diese Zellen wahrscheinlich nichts mit Flimmer- zellen zu tun. Eine französische Auffassung — es ist mir nicht mehr erinnerlich, wer sie aussprach — besagt, daß die Faserwurzeln zum Halt der Cilieu gegen den Überdruck im Plasma dienen, der durch Xahrungs- speicherung in Darmzellen noch erhöht wird. ViGXOX (230 — 232) hält die Faserwurzeln lediglich für bestimmt gerichtete Teile des Protoplasmanetzes. Brasil (22, S. 162 sagt: »Leur presence ailleurs qu’au pied des cils, leur absence possible a la base de ceux-ci couduiseut Vignox (1902) a reduire beaucoup rimportance des raciues ciliaires: ce ne sont plus que des portions reguliarisees du reseau cytoplasmique, elles ne constitueut pas uu Organe moteur.« Brasil (22, S. 1621 sagt auf Grund seiner Studien au Polychäten, in deren Verdauuugsapparat er sehr schöne Faserwurzelu darstellen Studien über Fliramerzellen. 401 konnte, über ihre Bedeutung folgendes: »De mes recherclies je ne couclurai pas qne la raciue ciliaire possMe nue fouction nutritive, uervense ou motrice, mais je deduirai quelle est necessaire a l’exis- teuce du eil puisque sa disparitiou est suivie de la degeneresceuce de ce deruier. Du fait aussi que les racines ciliaires presentent uu maxiniuin de developpemeut dans les eleinents de la gouttiere intes- tinale, elemeuts qui ne sont ni des appareils d’absorption et dout le röle parait etroitement confiue a la productiou de courants dans la cavite digestive, je deduirai encore ceci, que l’importance massive des racines ciliaires est en relation direete avec l’activite de la partie mobile de Fappareil vibratile, c’est-ä-dire avec l’activitc du eil pro- prement dit.« Maier (156) vermutet mit besonderer Berücksichtigung der Ver- hältnisse bei den Membrauellen und Cirren der Infusorien, daß die basalen Fortsätze lediglich »die Funktion von Stützgebilden« haben. Dem Einwand, als ob die in das nachgiebige Inneuplasma sich er- streckenden Gebilde dort nicht genug Halt für diese Aufgabe hätten, begegnet er mit dem Vergleich des Segelschiffs, dem durch seinen verlängerten Kiel gleichfalls mehr Halt verliehen würde, wenngleich derselbe ebenfalls nur eine Flüssigkeit zum Anhaltspunkt hätte. ScHUBERG 203) hat sich meines Wissens nicht positiv über diese Frage geäußert. Für ihn steht nur soviel fest, daß die Basallamellen, wie sie sich bei Stentor finden, sicher keine kontraktilen Elemente sind, da ihnen hierzu im flüssigen Protoplasma die nötige Ansatz- steile fehlt. Für Heidexhaix sind die Faserwurzeln der Metaoenzellen Stütz- organe. Lenhossek zitiert nach Henry (103 und Fürst (67)] gibt keine bestimmte Erklärung für ihre Bedeutung, hält sie aber der Struktur nach für varikös. Metalxikoef (162; hält die Gebilde für nervös gleich Apathy. Bei ihm reichen die Fasern bis zur Basis der Zelle. In einem ein- zigen Fall glaubt er eine Verbindung mit zutreteuden Nerven ge- sehen zu haben. Die Cilien alternieren mit den den Wurzeln auf- sitzenden Knöpfcheu. PoLowzow 179) S. 385 glaubt, daß die Faserwurzeln von donta vielleicht in ähnlicher Weise zur Secretausstoßuug dienen wie die Fasern im Lumhrieiis-Diixm. Ich glaube hier erwähnen zu müssen, daß mit Ausnahme von Stuart 220 und Nussbaum 172), die ihre Beobachtungen am Leben, 402 Hubert Erhard allerdings noch mit sehr nnvollkominenen Hilfsmitteln gemacht haben, keiner der genannten Antoren auf Grund einer bestimmt gerich- teten Wahrnehmung, besonders am Lebenden, oder eines Experi- mentes sich seine Anschauung gebildet hat. Es sind dies also le- diglich Deduktionen, denen eine tiefere Grundlage fehlt. Die Histologie des Geißelapparates der 21astigella vitrea, au der Goldschmidt 73] seine biologischen Studien machte, habe ich ge- schildert, ich gehe also jetzt zu diesen selbst über. j Güldschmidts Beobachtungen (73) möchte ich, obwohl auf ihnen : vom Autor bereits auch eine Bewegungstheorie der Cilien überhaupt I aufgebaut wurde, die den Grund zu den oben angeführten Äuße- I rungen legte, erst hierherstellen, da sie nicht wohl in zwei Teile zu trennen sind. Goldschmidts Worte lauten also (1. c. S. 102 — 106): »Das was ' hei ihrem Studium« (sc. der Geißel der Mastigellä) »zunächst in die Augen fällt, ist, daß sie uns in zwei ganz verschiedenen Formen vor i Augen tritt, wie Fig. 2 und 3 zeigt. Im einen Fall erscheint sie j als ein dünner Faden von Körperlänge und darüber, im andern als eine ziemlich kurze, starre Borste. In ersterem Zustand finden wir sie i hauptsächlich bei Tieren im Euhezustand (Fig. 2) und bei fressenden ! Tieren (Fig. J), in letzterem teils hei ruhenden und stets bei wandernden Tieren. Im ausgestreckten Zustand sehen wir die Geißel an irgend einer Stelle aus dem Ectoplasma entspringen. An ihrem Ursprung liegt stets ein stark lichtbrechendes Körnchen. Diese Stelle nimmt keine bestimmte Lage ein, sondern wird durch die Bewegungen des Ectoplasmas bald hierhin, bald dorthin verschoben, bald auf einen | nicht markierten Punkt der Oberfläche, bald auf die Spitze eines Pseudopodiums. Der Geißelfaden selbst hängt in diesem Zustand schlaff in das Wasser und führt oft lange Zeit keine Bewegung aus, abgesehen vom passiven Flottieren. Kur hie und da führt er einen plötzlichen, aber recht matten peitschenartigen Schlag aus, um dann wieder stilizuliegen. Charakteristisch ist, daß in diesem Zustand das äußerste Ende der Geißel stets öseuförmig umgebogen oder zu einem plasmatischeu Klümpchen verdickt ist, wie die Fig. 33 zeigt, die die Geißelspitze in drei verschiedenen Typen darstellt. Bei fressenden Tieren . . . hängt die Geißel in diesem Zustand irgendwo seitlich an der Körperoberfläche und führt überhaupt keine Bewegung aus (Fig. J). Von einer Funktion der Geißel kann in diesem Zustand wohl keine Rede sein. Anders, wenn sie die borstenartige Form zeigt, ein Zustand, in Stadien über Flimmerzellen. 403 dem sie außer der Kürze wesentlich dicker erscheint. In dieser Form liegt sie nie ruhig, sondern befindet sich stets in aktiver oder passi- ver Bewegung. Die erste besteht entweder in einem ruhigen Hin- und Herpendeln mit einer Amplitude von 180°, wobei das ganze Organ bortenartig starr bleibt. Dazwischen wird einmal wieder die Stellung zum Körper durch einen schnellen Schlag um 180° ge- wechselt. Der Schlag ist dann so, wie wenn man eine gespannte Gerte schnieken läßt. Hie und da werden aber auch ein paar schnelle peitschenartige Schläge ausgeführt. Die passive Bewegung wird durch die ständige Verschiebung des Ectoplasmas bedingt, die die Geißel immer auf der Wanderung erscheinen läßt. — Bei einem auf der Wanderung befindlichen Tier sitzt die kurze Geißel dagegen stets auf der vordersten Spitze des vorankriechenden Ectoplasmazapfens. Sie wird dabei meist starr in die Bewegnngsrichtung gestreckt und bei schnell wandernden Tieren über- haupt nicht bewegt. Ist die Wanderung aber verlangsamt, so pendelt sie auch hier hin und her und wird von vorfließendem Ectoplasma bald mehr nach rechts, bald mehr nach links geschoben.« Im folgenden schildert Gold- sciiMiDT die basalen Strukturen der Geißel und fährt fort (S. 106,; »Die Elastizität, die Geißel (nach gold- der ganzen Einrichtung zukommt, erhellt sehr schön aus Präparaten, in denen das Tier gerade in dem Moment ab- getötet wurde, in dem es im Begriff stand, seine Richtung zu ändern: dann erscheint die Geißelwurzel in elegantem Bogen in die neue Richtung gekrümmt«. (Fig. M (ego Fig. P). »Nach dieser Schilderung brauche ich wohl gar nicht weiter zu betonen, daß die lange schlaffeForm dieses Wurzelapparates der Geißel durch Ausstoßung aus der borsten- artigen Form hervorgeht.« Nachdem Goldschmidt an andrer Stelle dann (S. 118 — 119) die theoretischen Ansichten über den Bau der Cilie, die Entdeckung der Achsenfäden und darangeknüpfte Folge- rungen der verschiedenen Forscher besprochen, fährter fortfS. 119 — 120): »Meine oben geschilderten Beobachtungen an Mastigella vitrea liefern nun dieser Auffassung« (gemeint ist die des kontraktilen Außenplas- mas und des festeren Achsenstahes), »wie ich glaube, eine wei- tere Stütze. Wenn wir die Geißel der Mastigella im kurzen borsten- artigen Zustande starrer und dicker fanden als im langen ausgestreckten Zustande, in dem sie schlaff herunterhing, und wenn wir dazu den Archiv f. Zellforschung. IV. 26 404 Hubert Erhard eigenartigen oben geschilderten Wurzelapparat nehmen, so müssen wir dem Ganzen wohl folgende Deutung unterlegen. Die Geißel be- steht aus einem elastischen Achsenfaden, der von einer Protoplasma- hülle überzogen ist. Dieser Faden hat eine beträchtliche Länge und wurzelt im Entoplasma. Ist das Entoplasma weit von der Geißel- urspnmgsstelle zurückgezogen, so liegt der Achsenfaden zum größ- ten Teil innerhalb des Protoplasmas, wie es tatsächlich die Beobach- tung zeigt (Fig. 32)“ (ego Fig. K). >Da die Geißel aber im höchsten Falle so lang sein kann wie der Achsenfaden, wie ohne weiteres aus der D}*namik der Flüssigkeiten hervorgeht, wie es besonders klar Koltzoff (1906) entwickelte, so haben wir eine kurze Geißel, die deshalb aber ziemlich dick erscheint, weil um den Achsenfaden das Geißelprotoplasma in seiner gegebenen Menge sich anhäuft. Nähert sich aber das Entoplasma dem Geißelursprung, so wird der Achsenfaden ausgestoßen und dementsprechend verlängert sich die ganze Geißel, da das ihn umgebende Protoplasma jenem Faden ad- häriert. Ist der ganze Faden ausgestoßen, so hat die Geißel ihre maximale Länge erreicht; sie muß jetzt natürlich dünner erscheinen, weil die gleiche Plasmamenge sich auf viel größeren Raum verteilt. Ihre geringere Kontraktionsfähigkeit erklärt sich aus dem gleichen Grunde, gleichzeitig ein schönes Beispiel dafür, daß der Sitz der Be- wegung in der äußeren Plasmahülle liegt. Die Unfähigkeit zu schnellen energischen Schwingungen im ausgedehnten Zustande er- klärt sich aus der Elastizität des Achsenfadens, dessen Eigen- schwingungen ja von seiner Länge abhängig sind. Nach dem vor- hergehenden muß die Scheide, die den Achsenfaden in zurückgezo- genem Zustande umgibt, als eine Art von Führung angesehen werden, und das gleiche gilt für das basalkörperartige Korn an der Geißel- basis, das wohl sicher die Form eines Ringes hat. Es ist dann aber nicht nur Führung, sondern auch Widerlager für die elastischen Eigenschwingungen des Achsenstabes. Ich glaube, es möchte sich lohnen, diesen Gedankengang auch auf die Flimmerzelleii auszu- dehnen, und es sollen auch diesbezügliche Versuche ausgeführt werden.« c) Eigene Versuche. Herr Dr. Goldsch.midt, der hiermit schon die Vermutung aus- gesprochen hatte, daß die Faserwurzeln bei den Metazoen eine ähn- liche Bedeutung haben, gab mir, als ich eben Anodonta untersuchte, den Rat, die Zellen der Typhlosolis, die bekannt wegen ihrer herr- Stadien über Flimmerzellen. 405 liehen Wurzeln sind, in Wasser und in einer wässerigen Kirschgummi- lösung zu untersuchen. Der ihn hierzu bestimmende Gedankengang war etwa folgender: Ist die auf Grund der Mastigella Beobachtung gemachte Deutung richtig, so kann die Verkürzung der Cilien nur die Bedeutung haben, ihren mechanischen Effekt zu ändern, d. h. verkürzte Cilien schlagen nach dem Pendelgesetz schneller und entwickeln dadurch größere Kraft. Von biologischer Bedeutung kann dies nur sein, wenn ein größerer Widerstand zu überwinden ist. Dieser Fall tritt ein, wenn man die Cilien in ein dichteres Medium bringt. Ein solches, zu- gleich völlig unschädliches Medium ist bekanntlich die Kirschgummi- lösung, die man auch verwendet, um Infusorien am schnellen Schwimmen zu verhindern. Nachdem einige Versuche aus rein technischen Gründen miß- glückt waren, zeigte sich jedesmal, daß in Kirschgummi die Cilien eine bedeutende Verkürzung erlitten. Ich möchte hierbei erwähnen, daß ich bei meinen allerbesten gelungenen Beobachtungen weder von der Untersuchung Golusch.midts Kenntnis hatte noch irgendwie von vornherein ein bestimmtes Ergebnis forderte, sondern ganz unbefangen meine Untersuchung ausführte. Erst dann las ich die Masügella- Ergebnisse und wurde mir der theoretischen Bedeutung der Cilienver- kürzung bewußt. Auf den Rat von Herrn Dr. Goldschmidt dehnte ich diese ersten Versuche weiter aus und erstreckte sie auf folgende Objekte: 1. Von den Zellen der Typhlosolis wurden im Leben a) 111 Messungen in Wasser und b) 83 in Kirschgummi unternommen. Gemessen wurde bei lüOOfacher Vergrößerung. 2. Mehrere in Wasser bzw. Kirschgummilösung befindliche Typhlo- solisstückchen wurden in diesem Zustand fixiert. Es geschah dies, um die genaue Länge der Cilien und ihrer Verkürzungen, die im Leben natürlich nicht so gut beobachtet werden konnte, zu ermitteln. Die folgenden Messungen beziehen sich alle auf Sublimat — 2 Teile Eis- essigtlxierung und Eisenhämatoxylin- oder Goldchloridfärbung bei 5 u Schnittdicke. Es wurden in jedem Zustand je 100 Messungen an den schmalen wie den breiten Zellen vorgenommen, im ganzen also 400. Die Vergrößerung war jedesmal 1500 fach. 3 Als faserwurzellose Zellen wurden untersucht die Flimmer- zellen der Rachenschleimhaut des Frosches, pim an einem solchen Objekt die andern Ergebnisse zu kontrollieren. Die Vergrößerung 2G* 406 Hubert Erhard war dabei 1500 fach. Die Messung geschah im Leben. Sie erstreckte sich auf je zwölf Beobachtungen. 4. iO’ot? /o/«t«-Körpercilieu ohne Faserwurzeln. Da die Tiere aus- starben und das Objekt sich als nicht besonders geeignet erwies, wurden nur zwei Messungen in Wasser und eine in Kirschgummi aus- gefUhrt. 5. Cilien mit Basallamellen. Als Objekt dienten die Membra- nellen der adoralen Wimperspirale von Stentor coeruleus im Leben. Wegen der Beweglichkeit des Tieres konnte selbst mit Kreuzstich- einstellung keine überzeugende Beobachtung gemacht werden. 6. Pressung von ^«of/o«ta-Typhlosolis, um das Verhalten des Plasmas zu studieren und den Achseufaden zu ermitteln. 7. Erwärmung der Typhlosolis. Durch Erwärmung wurde der Reibungsw’iderstand des umgebenden Wassers, noch mehr aber der des Zellplasmas herabgesetzt, da die Zelle bei der Wärmeeinwirkung bekanntlich auf 53 » 28,5” 12 20 » 30” 12 30 » C CO 3 15 36” 3 15 >> bis 4 Uhr 15 Min. Beobachtungen bei 36-34” 4 15 > 35” dann 34” bis 4 Uhr 35 Min. Von 3 Uhr 15 Min. bis 4 Uhr 35 Min. wurde nun eine solche faserwurzelhaltige Zelle beobachtet. Der den Faserwurzeln anhängende Protoplasmateil ist kernlos. Er ist auch bedeutend kleiner als der der ganzen intakten Zelle und entspricht nur dem Raum, der sonst vom Faserkegel einge- nommen wird. Ein Zellsaum ist nicht vorhanden. Ob Basalkörper- chen da sind, läßt sich nicht sicher sagen, jedenfalls müßten sie un- gemein klein sein. Die Bewegung der Cilien beginnt jedenfalls erst außerhalb der Plasmaanhäufuug. Irgend eine Bewegung der intra- plasmatischen Fäden ist nicht sichtbar, diese sind vielmehr ganz starr. Nicht einmal irgend eine Schlängelung des Endfadens ist vorhanden, vielmehr ist dieser ganz gerade und steif und nimmt den ganzen Raum des sich nach unten zuspitzenden Protoplasmas ein. Die aus dem an der Ansatzstelle der Cilien kuppenförmig sich vorwölbenden Protoplasma entspringenden Cilien haben einen sehr geringen Aus- schlag und sind gegen ihre Spitze zu alle nach einer Seite gekrümmt. Besonders bemerkenswert ist aber folgendes: (Fig. 10b) 1. Die Cilien Studien über Fliinmerzellen. 419 besitzen die ganz kolossale Länge von mindestens 42, wahrscheinlich aber 45. (Ganz genau läßt sie sich im Leben nicht angeben, da, wie gesagt, die Spitzen stark gebogen sind.) Erst um 4 Uhr 15 Min., da die Cilien plötzlich zu schlagen auf hören, sieht man, daß ihre Länge tatsächlich 45 beträgt. 2. Die gesamte, die Faserwurzel mit Endtäden enthaltende Proto- plasmamasse hat nitr die minimale Länge von 27. Im normalen Zu- stand sind die Verhältnisse natürlich gerade umgekehrt. Beide Tat- sachen sprechen nicht nur für eine Kontinuität Cilie-W urzel, sondern auch dafür, daß letztere das die Länge der Cilie bestimmende Moment ist. Endlich wird durch sie bewiesen, daß das Plasma und nicht der Achsenfaden das motorische Centrum ist, denn wäre es letzterer, so müßte die Cilienbewegung erst etwa 15 Teilstriche vom Cilien- ansatz an aufwärts in diesem Fall beginnen, da er ja um soviel aufwärts gerückt ist. Die Bewegung beginnt aber schon unmittelbar am Ansatz. Über die Wurzeln ist auch dies noch zu sagen: Man sieht, daß das Plasma sich genau ihrer Form anschmiegt, sie sind für dasselbe formgebende Substanz im Sinne Koltzoffs (135, 136). Koltzoff hat bekanntlich in überzeugender Weise dargetan, daß die verschie- denen axialen Strukturen in Spermatozoen nichts anders als dies sind und daß das umgebende Plasma im Gegensatz zu Ballowitz, Dubüscq (38) u. a. der bewegende und nicht der bewegte Teil an ihnen ist. Bei der losgelösten Typhlosoliszelle sieht man analog, daß das Plasma solange die Form der faserigen Substanz annimmt, als diese intakt ist. Als dagegen (es geschah dies bei diesem Versuch um 4 Uhr 20 Min.), durch die Hitze aufgelöst, erst der obere Teil der Wurzel und dann (etwa um 4 Uhr 30 Min.) auch der widerstandsfähigere Endfaden zu verfallen begann, verlor die Zelle erst oben, dann fortschreitend nach unten zu ihre bisherige spitz zu- laufende Eigenform. Eine weitere Untersuchung betraf die sogenannten wurmförmigen Spermatozoen von Paludina vivipara. — (In betreff ihrer Anatomie verweise ich auf Erlanger (50), Meves (166), Retzius (191) und Heidenhaix (97)). — Die hierzu führenden Erwägungen waren fol- gende: Es ist eine weitverbreitete Annahme, daß die Achsenfäden der Spermatozoen, denen offenbar eine ähnliche Gesetzmäßigkeit zu- kommt wie den Cilien -j- Faserwurzeln, das kontraktile Element in der Geschlechtszelle seien. Beweise für diese Theorie sind bisher nicht versucht worden — wenn man von dem morphologischen Vergleich Archiv f. Zellforschung. IV. 27 420 Hubert Erhard mit den Myotibrillen (Ballowitz) absieht — , mit einer einzigen Aus- nahme. Duboscq (38) brachte die wurmförmigen PaZ^rfma-Spermatozoen in eine hypotonische Lösung (verdünnte Kochsalzlösung) und beo- bachtete hierbei, daß die Spermien kugelig aufquollen und daß in dieser Quellkugel die Achsenfäden lebhaft schlängelnde Bewegungen ausführten. Ist diese Beobachtung richtig, so folgt ohne weiteres, daß die Achsenfäden das kontraktile Element sind. Der Versuch A on Duboscq (38) wurde wiederholt und tatsächlich eine Abkugelung der Zelle beobachtet. Leider stellten sich dem Ex- periment unerwartete äußere Hindernisse in den Weg. Die der Gegend von Schleißheim entnommenen Tiere hatten fast sämtlich so von Cer- carien zerfressene Hoden, daß der größte Teil der durch den Para- siten noch nicht zugrunde gerichteten Tiere doch noch für die Unter- suchung unbrauchbar war. So konnten sich die Beobachtungen nur auf etwa 30 Fälle erstrecken, und auch in diesen reagierte das Material vielfach schlecht. Aus den wenigen gut gelungenen Experi- menten konnte aber geschlossen werden, daß keinerlei Grund vor- handen ist, dem Phänomen die Deutung zu geben, die ihm Duboscq (38) beilegt. Zugestaudeu muß werden, daß es tatsächlich auf den ersten Blick den Eindruck machen kann, als ob der Achsenfäden das Be- wegende und das umgebende Plasma das Bewegte seien; angenommen, der Achsenfäden wäre, wie dies Duboscq (38) glaubt, vollkommen vom Plasma in diesem Zustand getrennt. Erwidern läßt sich aber darauf; 1. Aus Analogie müßten wir aber das Gegenteil aunehmen, da bei gequollenen Anodonta-ZeW&n bekanntlich gerade die achsenfadeu- losen Zellen lebhafte Bewegungen in ihrem Innern zeigen, die achsen- fadenhaltigen dagegen starr sind. Wenn Duboscq (38) glaubt, daß stark gequollenes Plasma nicht mehr aktiv bewegend tätig sein könnte, so irrt er, wie meine Wärmeversuche gezeigt haben. 2. Weder Duboscq (38) noch ich konnten je beobachten, daß der erste Beginn der Plasmaströmung vom Achsenfaden aus seinen An- fang nehme und sich diese von hieraus distal fortpflauze. Es ist, da die den Achsenfäden umgebende Kugel ganz glasig durchsichtig ohne Granulationen ist, ganz unmöglich zu sagen, in welchem Sinne die in ihr stattfindenden Strömungen vor sich gehen. 3. Weder Duboscq noch ich konnten sehen, daß die Achsenfäden ihres Hüllplasmas im veränderten Zustand der Zelle ganz beraubt Studien über Flimmerzellen. 421 «eien und. somit nackt in einer von ihrem umgebenden Plasma ge- bildeten Kugel liegen. Es ist dies nur eine Annahme Duboscqs. Diese drei Punkte können und sollen natürlich nicht eine Wider- legung von Duboscq enthalten, sie sollen nur zeigen, daß die tat- sächliche Beobachtung an den wurmförmigen Spermien noch zu keiner bestimmt gerichteten Deutung nötigt. Somit bleibt uns, wie ich glaube, nichts übrig, als unser Phänomen ganz entsprechend den Plasmolyse- versuchen Koltzoffs (135, 136) zu deuten, der, auf die umfassendsten Experimente gestützt, zeigte, daß unter dem Einfluß von hypertonischen Lösungen sich vom Spermatozoon nur eine oberflächliche Mem- bran plasmolytisch abhebt, ohne daß das den Achsenfaden umgebende Plasma von diesem getrennt würde. Auf die Spermien über- tragen, haben wir also: Zu äußerst die Membran, dann die durch die Plasmolyse imbibierte Flüssigkeit, die die Membran selbstverständlich nach dem Kapillaritätsgesetz abzukugeln versucht, zu innerst endlich LÄ.CHER, SiG. V. Zur Biologie des Flimmerepithels. Sitz.-Ber. d. kais. Ak. d. W. Math. nat. CI. Bd. 110. Abt. 3. Wien 1901. 207. Selensky, W. Untersuchungen über die sog. Urnen der Sipunculiden. Z. f. w. Zool. Bd. 90. 1908. 208. Seligo, Arth. Untersuchungen über Flagellaten. Beitr. z. Biologie d. Pflanzen, herausg. v. F. Cohn. Bd. 4. Breslau 1887. 209. Shaw, Walt. E. 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Verbindung der Cilien mit den Basalkörpern. Faserwurzeln mit Endfaden. Unterhalb der Basalkörper das >l)iplosom«. 5 n Fix. Subl. 2 T. Eisessig. F. Goldchrorid. Vergr. 1500 f. Fig. 2. Anodonta. Typhlosolis. Breite Zelle. Schmalseite. Verbindung der Cilien mit den Basalkörpern. Faserwurzeln mit Endfaden. 5 u Fix. Subl. 2 T. Eisess. F. Goldchrorid. Vergr. 1.500 f. Fig. 3. Anodonta. Typhlosolis. Schmale Zellen. Schmalseite. Faser- wurzeln mit Endfäden. 5 u Fix. Subl. 2 T. Eisess. F. Eis.-IIäm. Vergr. 2250f. Fig. 4. Anodonta. Typhlosolis. Breite Zellen. Kernkörperchenausstoßung. b II Fix. Subl. 2 T. Eis. F. n. Weigert-Heidenhain-Van Gieson. Vergr. lOOOf. Fig. 5. Meerschweinchen. Ductulus efferens. Fliinmerzelle mit Diplosomen und Schlußleiste, diese beiden in eine Ebene projiziert. 5 n Fix. Subl. 2 T. Eis. F. Eisenhäm. -LichtgrUn. Vergr. 1500f. Fig. 6. Dasselbe. Querschnitt in der Höhe der Schlußleisten, um die Diplosomeu zu zeigen. 5 Fix. Subl. 2 T. Eis. F. E.-H. -Lichtgrün. Vergr. 1500f. Fig. 7. Anodonta. Kieme. Mittlere Zelle in Mitose. Aufgelöster Basal- apparat als dunkle Wolke sichtbar. Rechte Zelle mit Diplosom. 5 Fix. Subl. 2 T. Eis. F. E.-H. Vergr. 1500 f. Fig. 8. Helix pomatia. Lebergangzellen. Mittlere Zelle in Mitose. 5 /< Fix. Subl. 2 T. Eis. F. Boraxkarmin, Schnittfärbung. Vergr. 1000 f. Fig. 9. Anodonta. Typhlosolis. Breite Zellen. In der rechten Zelle sind die Cilien verquollen und nur noch ihre Achsenfäden sichtbar. 5 Fix. Subl. 2 T. Eis. F. E.-Häm. Vergr. 1500 f. Fig. 10. Anodonta. Typhlosolis. Durch Wärmeeinwirkung aus dem Ver- band losgelöste Zellen, a) Kernhaltige, faserwurzellose, b) kernlose, faserwurzel- haltige Zelle. In b übermäßige Verlängerung der Cilien. Nach einer nach dem Leben gefertigten Skizze. Fig. 11. Anodonta. Typhlosolis. Schmale Zelle. Schmalseite. Flimmer- apparat. c. = Cilien. ob. = »Obere Basalkörperchen«, zw. = Zwischenstücke mit durchtretenden Achsenfäden, ub. = Basalkörperchen, di = Diplosom. ehr. = Chromatische Anhäufung um die Faserwurzeln, f. w. = Faserwurzeln, b u Fix. Subl. 2 T. Eis. F. E.-Häm. Vergr. 2250f. Fig. 12. Anodonta. Typhlosolis. Schmale Zellen. Breitseite. Flimmer- apparat. Kontinuität; Cilie, Zwischenstück, Basalkörperchen, Faserwurzel. In der Zelle ganz rechts Diplosom. 4,« Fix. nach Benda. F. E.-Häm. Vergr. 1500f Fig. 13. Helix pom. Lebergangzellen. Etwas schräger Schnitt. Kontinui- tät des Flimmerapparates. In zwei der sich nicht teilenden Zellen »Tropho- spongien«. Mitose mit deutlich sichtbaren Centrosomen. 5 u Fix. Subl. 2 T. Eis. F. DELAFiELDSches Hämatox. Vergr. 1500 f. Fig. 14. Helix. Lebergangzelle. Im »toten Raum« »Trophospongium«. Austritt von Chromatin aus dem Kern zur Bildung des Trophospongiums {?). bu Fix. Subl. 2T. Eis. F. Borax-Karmin. Schnittfärbiing. Vergr. 1000 f. Fig. 15. Helix. Lebergangzellen. »Trophospongien« im »toten Raum«. b u. Fix. Subl. 2 T. Eis. F. Bor.-Karm. Schnittf. Vergr. lOOOf.^ Fig. 16. Helix. Lebergaugzellen. Querschnitt in der Höhe der Tropho- spongien, um diese zu zeigen. 5 u Fix. Subl. 2 Eis. F. DEi.AFiEi.D-Häm. Vergr. 1500 f. 442 Hubert Erhard, Studien über Flimmerzellen. Fig. 17. Anodonia. Typhlosolis. Schmale Zellen. Schmalseite. Kontinui- tät von Cilie und Faserwurzel. Gezeichnet wurde nur, was ganz genau in einer Ebene lag. 1 u. Fi.x. Formol F. E.-Häm. Vergr. 2250 f. Fig. 18. Anodonta. Typhlosolis. Schmale Zelle. Schmalseite. Letztes Stadium der Mitose. Im Kern hat sich das Kernkörperchen gebildet. Die Centrosomen rücken, zum Diplosom vereint, gegen den schon ausgebildeten Flimmerapparat. 5 u Fix. Suhl. 2 T. Eis. F. E.-Häm. Vergr. löOOf. Fig. 19. Gleiches Obj. Beginn der Mitose. Cilien größtenteils verschnninden. Der basale Flimmerapparat noch vorhanden. Herabrücken des Diplosoms unter Vergrößerung desselben. Beginnende Schleifenbildung im Kern. Die Zelle hat sich von ihrer Basis abgehoben. 5 « Fix. Suhl. 2 T. Eis. F. E.-Häm. Vergr. 1500f. Fig. 20. Gl. Obj. Mitose. Flimmerapparat verschwunden. Das herabge- rückte Centrosom teilt sich unter Strahlenbildung. Im Kern Schleifenbildung. 5 //. Fix. Suhl. 2 T. Eis. F. E.-H. Vergr. 1500 f Fig. 21. Gl. Obj. Mitose. An Stelle der basalen Flimmerstrukturen eine dunkle Wolke. Auseinanderrückende Chromosomen. Eechts Centrosom sicht- bar. Zelle gequollen. 5 Fix. Suhl. 2 T. Eis. F. E.-H. Vergr. löOOf. Fig. 22. Helix pom. Darmzelle. Cilientragender Stäbchensaum. Unter jedem Stäbchen ein Basalkorn. 5 u. Fix. Suhl. 2 T. Eis. F. E.-Häm. Vergr. 1500f. .Archiv f. Zellforschung Bd II' JÖ-roteLSf^^ ge-Z. VeT'lao Wtlhfl Taf.XI I! 5 xa^njn,. Leipzig Ztc^.tdTtichv CG Ziode.T,u'n h.H (Archiv f. ZeUforschiing Dd H’ Jbrgensen, gez J80- ^ * 3h<^ Ta f. XII. 6Z 60 61 LzcKtdrucT V ij ij Rode^, (drn, tH,Ltipziy’ Taf.XUI .1 ■r V H r //» fjln'* Ena^tw tmn. La'.pr^. .Irclüv f-'. ZrH f'or.schiuifj fkl li’ Taf.XT. hxhic für ZcllforsthiiiKi. lül. 71 Wilhelm Engelmann in Leipzig von Archiv für Zellforschung. Bei. IV. \ f / y UI//4:' • •• 13 •« *•' ■* 0'* ' • - •* a 17 Taf XVII jordan Verlag von Wilhelm •rduii Verlag von Wilhelm Engelmann in Leipzig Archiv für Zellforschifruj 1»- Vaia^ .von WUhelm X Schaxel gez. laf.m. Wtmer k Winiu: Frankfurt M I nann tn Leifizig Airhiy für ZrUforschumf R' Schtunl f4t 7c^ tvn Wühebr, Engdnumn Archiv für Zellforschunq 11’ TafÄXl. Schxuui gtz. Vaiag von. WUhelm Engämann in Leifizig Wtmtr i Winter Frimkfürt * .V Archiv für Zcllforschang Bd. IV. Figg. 1,2, l.i.n.ISSkta iü.- Figg.i.'i.S.e, 9.10, 11. 12,13 Srhard del. !■ Veriag vm H *///-; Taf. XXH. 6. 10 b. 10 a •i Lüh Anst.v.JohdnnesAmdl.Jem. Archiv für ZeUforschang Bi. IV. Taf. XXIII Figg 18-21 Shell dü-Figg.16,n, 22 Erharidü. Verlag ron Wilhelm EngeUnannin, Leipzig. Ltäi.An5t.r.Johames Arndt, Jena. Sur les changements morphologiques de la structure nucleaire dans les celiules glandulaires. Contribution ä l’etude du noyau cellulaire. Par Stanislaw Maziarski, (C'racovie). Avec planches XXIV— XXVII. Table des matieres. Pages Introduction 444 I. Mat4riel et methodes 447 II. Description des images observees 448 Noyaux de structure granuleuse 449 Noyaux de structure reticulaire 456 Noyaux de structure vacuolaire 459 III. R6alit6 des images et leur signification 471 IV. Rechercbes sur la fonction du noyau 481 V. Structure generale du noyau; Interpretation des images observees . 490 VI. L’ergastoplasme, les cytochromosomes, — leur fonction 523 VII. Resume sur le mecauisme de secretion et d’excretion nucieaire . . 538 VIII. Nucieoles, leur structure et fonction 545 IX. Conclusions generales sur la structure et la Constitution du noyau . 555 Polymorphisme du noyau 555 Constitution de la chromatine nucieaire 559 Constitution et le role de la linine 562 L’identite du caryoplasme et du cytoplasme. le noyau — territoire du protoplasme cellulaire 568 Resume 576 Index bibliographique 578 Explication des figures des planches XXIV — XXVII 586 Archiv f. Zellforschung. IV. 29 444 Stanislaw Maziarski Le noyau cellulaire reste toujours jusqu’a un certain point un | Organe enigmatique; c’est ponrquoi il est l’objet de nombreuses et ' contiimelles recherches, qui ont pouv but de faire connaitre non seu- lement sa structure inorphologi(iue pendant l’etat de repos, — par ; Opposition a l’etat de division — , mais encore les processus qui y ont lieu pendant les divers etats fonctionnels de la cellule. Quoiqu’il nous semble que la morpbologie de cette partie con- stitutive de la cellule est bien connue, que nos counaissances sur les | proprietes morphologiques et chiiniques de la substance chrornatique et acliromatique dans le noyau sont deja acbevees, que les diverses i observations sur le fouctionnement du noyau permettent de tirer des conclusions certaiues sur le role qu’il joue dans les processus vitaux de la cellule entiere , il est necessaire d’avouer, que toutes ces re- , chercbes ne suffisent pas encore pour elucider les nombreuses ques- tions importantes qui se poseut sur sa structure, sur la Constitution chimique des substances qui le composent et sur son fouctionnement ' dans les diverses periodes de la vie cellulaire. Avant tout, les re- i' chercbes faites sur les fonctions qu’il accomplit dans la cellule, sur j les changements qu’il subit pendant les divers etats fonctionnels sont encore peu nombreuses et n’ont pas donne de resultats satisfaisants. . Le protoplasme et le noyau sont si etroitement lies Tun a l’autre > dans le corps cellulaire, — (luoitpie tres souvent cette relation ne ■ semble pas etre nettement intime et visible, — qu’ou ne peut ad- | mettre (jue les processus qui ont lieu dans le cytoplasme u’ont aucune j influeuce sur le noyau et vice-versa; seulement le volume peu con- ] siderable de la masse nuclcaire compare a eelui du protoplasme, le peu de nettetc des changements structuraux que presente l’element nucleaire pendant ses divers etats fonctionnels, moins evidents que ^ ceux du cytoplasme, le defaut de methodes conveuables d’investigation | susoeptibles de donner des Images nettes, et surtout le defaut d’objets j favorables pour des observations si minutieuses, — tout cela est cause que les recherches faites sur ces questions ne sont pas tres souvent | suivies des resultats attendus. | C’est pourquoi nos connaissances sont assez approfondies sur la structure et la fonction du noyau pendant la division nucleaire ou caryocinese; cela est du a ce fait que les processus qui se passent dans le noyau pendant cette pcriode sont bien visibles et accessibles a nos moyeus d’inv'estigation histologique. Mais les autres tonctions Sur Ics changemeuts niorphologiques de la structure nucleaire etc. 445 uucleaires pendant cet etat qu’on designe saus raisou avec le aom »d’etat de repos« et les changements qui les accompagnent, restent tonjours l’objet de recherches soigneuses et tres difficiles, car ces etats fonctionnels du noyau ne se manifestent pas d’ordinaire d’une fagon evidente. II taut pourtaut snpposer que ces deux parties constitntives de tont element vivant prennent part a tous les actes de la vie cellu- laire, que chaque fouction celhilaire est le resultat des fonctions reciproques de ces deux parties, que leurs fonctions s’accomplissent synergiquemeut. De telles recherches sur la vie et les fonctions communes de ces elements cellulaires et surtout sur la fonction du noyau ne sont pas tres nombreuses. C’est pourquoi il nous semble que tout travail qui s’occupe du noyau dans ses divers etats fonctionnels, surtout quand il est exe- cute sur un objet favorable, peut donner quelques conclusions nou- velles et coutribuer a la connaissance des processus encore si obscurs de la fonction nucleaire. Pendant nos recherches sur les relations du noyau avec le protoplasme dans les cellules des tubes hepato-pancreatiques des Isopodes parasites, nous avons examine aussi une grande quantite de preparations qui provenaient d’Isopodes marins a vie libre et nous avons ete surpris par les images tres diverses presentees par les noyaux des cellules tapissant les tubes hepato-pancreatiques de ces animaux. Mallieureusement des empechements divers ainsi que de nombreuses occupations professionelles ne nous ont pas permis de traiter plus tot la question de ces changements de structure; c’est seulement apres un travail de quelques annees, et apres un examen soigneux et long de nombreux objets, ([ue nous voulons presenter les resultats de nos reeherches. En examinant les tubes hepato-pancreatiques (coecums entert ques Guieysse) des Isopodes marins (spee. Idothea, Woshea, Sphaeroma) SOUS un faible grossissement (voir la fig. 1, de la planche XXIV), nous observons tres souvent des images nucleaires tres differentes dans les cellules epitheliales qui tapissent ces Organes. Ces diflferences d’aspect se rapportent non seulement ä la chromaticite des noyaux examines, mais encore a leur structure. Les uns ont une structure nettement granuleuse; le corps nucleaire est rempli de grains de taille variable tantot ils sont tres petits, tantot ils ont un volume 29* 446 Stanislaw Maziarski considerable. Les grains semblent former le seul coustituant du noyau; on ue voit entre eux aucuue substauce cimentante ou 1‘onda- raentale. Le uombre de ces grains change aussi d’un noyau a l’autre; tautüt le noyau en est complkemeut bourrc, tantot il n’en contient qu’uue quautite restreinte. Les noyaux de meme structure granuleuse different eucore plus Tuu de l’autre a cause de la colora- bilite variable des grains. Ceux-ci prennent en general une colo- ration basique, mais tandis que, daus certains noyaux, cette coloration est tres forte, dans les autres eile est beaucoup plus faible ou meme de basique devient acide. Les autres elemeuts nucleaires moutrent une structure tout a tait differente. Le nombre des grains est beaucoup plus restreint et parmi eux ou peut voir une autre substauce coloree soit de la meme facon ([ue les grains, soit d’ime autre; eile forme une Sorte de reticulum a mailles tres irregulieres, dont les tilaments portent et unissent les grains plus fortemeut colores. Dans de tels noyaux. la forme splierique des grains se trausforme souvent en batonnets on tilaments plus ou moins longs et plus ou moins epais. Tres souvent les plus petits grains s’unisseut en des corps plus gros, de forme irreguliere ou en de volumineuses spherules constituees d’une substauce fortement coloree. Ou rencontre encore des noyaux dont la structure semble dependre des moditications qui ont lieu daus la masse des grains eux-memes; leur substauce, daus l’iuterieur, se dissout de teile Sorte (jue les grains se preseutent sous la forme de petites vacuoles claires, delimitees a l’exterieur par une mince paroi coloree plus fortement. De tels grains vacuolises s’unissent souvent en rangees et forment de petits tubes vides et clairs dans l’interieur et plus fortemeut colores a Texterieur. L’examen attentif de uombreuses preparations decouvre encore d’autres Images de la structure uucleaire. Parmi ces dernieres nous observons une structure bien differente de celles decrites plus haut. Le corps nucleaire est forme d’uue masse nettement spongieuse qui se compose de petites vacuoles ou alveoles de forme souvent regu- liere; chaque vacuole est fermee a Fextcrieur par une membrane mince ou uu peu plus grossiere. L’interieur des alveoles est tantot tout a fait vide, tantot rempli d’uue substauce legh'emeut granuleuse ou entin de grains de volume variable. Les parois memes ainsi que le contenu des vacuoles se colorent de fayon diverse, non seulement dans les divers noyaux , mais tres souvent aussi dans les parties voisines du meme noyau. Sur les changeuients morphologiquee de la stnicture nucleaire etc. 447 L’examen de uos preparatioiis nous a permis d’observer encore une grande quantite d’images bieu differentes, sur lesfiuelles nons reviendrons dans l’expose special de nos rechercbes. Toutes ces differentes images des noyaux fixes avec des liquides divers ne paraissent pas dependre de la fixation ou de la coloration; elles nons ont conduit a uii examen attentif et soigneux des tubes hepato-pancreatiqnes des Isopodes, afin de nons rendre compte de la signification de toutes ces images uucleaires si variables. I. Materiel et methodes. Avant de comraencer la description minutieuse des modifications de la structure nucleaire observees dans les noyaux des cellules (pii tapissent les tubes enteriques des Isopodes , nous croyons necessaire de presenter en quelques mots la technique de fixation et de colo- ration dont nous nous sommes servis pendant nos rechercbes. Le materiel a ete recueilli en partie par nous-meme pendant notre sejour au laboratoire russe de Zoologie a Villefranche s Mer en 1901 , et en partie nous a ete envoye par la Station zoologique de Trieste pendant les annees 1903 et 1904. Parmi les Crustaces Isopodes ont ete examinees les especes Idothea^ Woshea., Splmeroma^ dont les Organes digestifs se trouvaient en divers etats fonctionuels. II faut mentionner que les organes enteriques de l’espece Sphaeroma est un objet plus favorable que ceux des deux autres especes a cause du volume encore plus consi- derable de leurs elements cellulaires. Les animaux vivants etaient epingles sur une plancliette de liege, les parties dorsales des anneaux chitineux etaient decoupees avec les ciseaux et mises de cote; puis rintestin moyen avec les cöecums enteriques etaient fixes en place avec les divers liquides fixateurs. Nous avons fait l’usage des liquides suivants qui nous ont donne les meilleurs resultats quant a la fixation des elements cellulaires : sublime seul ou melange avec l’acide acetique a 5 ^ ; le liquide de Mann (acide picrique + sublime + formol), liquide de Bouin (formol -f- acide picrique -j- acide aceti([ue), liquide de Carnüy, de Flemming et de Hermann. Parmi tous ces liquides ceux de Flemming et de Hermann se sont montres les moins bons; la fixation des noyaux etait en general assez uniforme et la coloration des objets presentait quelques difficultes. Mais il faut dire, que les 448 Stanislaw Maziarski pieces tixees daus ces derniers liquides montraieut les meiues images de structure nucleaire (jue celles lixees autreiuent. Apres uue courte fixation en place, riutestin et les tubes hepato-pancreatitjues etaient souleves legerement; apres sectiou des parties orale et caudale de riutestin, ils etaient places dans les liquides tixateurs, oii ils restaieut de 1 a 2 beures et jusqu’a 24 heures. La fixation finie, les pieces etaient lavees a l’eau, durcies dans l’alcool de concentration pro- gressive, puis incluses par l’interrnediaire du toluol ou du benzol dans la paraffine. Les coupes d’epaisseur de 4 a 6 u etaient collees sur lames avec de l’eau distillee, et colorees ensuite avec des colorauts qui per- inettaient surtout differencier nettement les substances nucleaire et cytoplasmique. Nous nous sommes servi eu general des diverses Solutions d’hematoxyline (hematoxyline alunee de Böhmer, bämalauu, bemate'ine, hematoxyline acide d’EHRLicn) avec une coloratiou secon- daire par l’eosiue oti l’erytrosine; nous avons utilisee egalement rhematoxyline a ralun de fer de M. Heidenhain avec une double coloration par le Vert-lumiere, la Rubin S ou le Bordeaux; le melange de Bleu-d’eau et d’eosine; la safranine seule ou avec le Vert-lumiere, le triacide d’EiiRLiCH-BiONDi et d’autres. Nous avons aiusi examiue des preparations provenant de plus de 200 animaux dont les cmcums enteriques montraieut tous les etats fonctionnels. — II. Description des images observees. Avant d’interpreter les images observees et les modificatious de structure que presentent les uoyaux des elements examines, il nous semble necessaire de donuer en premier lieu uue description exacte et etendne des images nucleaires. Les cellules des canaux enteriques sont des elements de volume tres cousiderable, ayant la forme d’un ebne ou d’uu cylindre; elles sont assises par uue base large sur une mince membrane limitante, recouverte a l’exterieur d’une mince couche divisee en petits tron^-ons de muscles regulierement stries. Les limites intercellulaires ne sont pas toujours bien visibles, surtout sur les preparations colorees par les methodes ordinaires. La surface libre des cellules est recouverte par une bordure en brosse qui presente toutes les proprietes de ces sortes de formatious. Le protoplasme de ces elements montre uue structure filameu- teuse-granuleuse dans la partie basale, tandis que la partie interne. Sur les changements uiorpliologiques de la structure nucleaire etc. 449 dirigee’vers le canal secreteur, coiitieut ordinairement une grande quantite de vacuoles de volume variable, qui representent sans doute des vacuoles secretoires; le produit secvete ne se laisse pas facilement tixer, c’est pourquoi elles se moutreut claires et vides sur les pre- parations. Chaque cell ule possMe un ou meme plusieurs noyaux de tres grande taille, de forme le plus souvent sphericjue ou ovalaire, quel- (juefois irreguliere. Nous avons traite plus completenieut dans notre precedent tra- vail la structure histologique des tubes enteriques, la forme des ele- meuts qui les composeut, la taille des cellules et de leurs noyaux; aussi, pour tous ces details, nous renvoyons le lecteur a ce memoire (105. pag. 353—355). La structure des noyaux des cellules eu question est le plus souvent nettement granuleuse; ä ce point de vue, ils ressemblent aux noyaux des Isopodes parasites des poissons. Ceux-ci ne ditierent des noyaux dont nous nous occupous que par le nombre plus graud des nucleoles; ici les noyaux ne possedent presque toujours qu’un seul nucleole. Noyaux de structure granuleuse. La plupart des noyaux examines prcsentent une structure gra- nuleuse qui ne depeud en aucun cas de la tixation, car tous les liquides fixateurs dont nous nous sommes servis, donnent toujours les memes images. Les noyaux ne montrent le plus souvent dans leur Interieur rien autre qu’un tres grand nombre des grains qui se teignent ordinairement par les colorants basiques. La taille des grains est tres differente; les uns sont tres petits, ils ressemblent a une fine poussiere fortement coloree (jui remplit le noyau tout entier (voir la fig. 2, planche XXIV); d’autres ont une taille un peu plus conside- rable (voir les figg. 3, 4, 5, planche XXIV). Les noyaux qui montrent une teile structure pourraient tres bien se nomnier noyaux »ä petits granules«. Les dimensions des grains qui se rencontrent dans le meme noyau, ne sont pas toujours les memes; les uns sont plus petits, les autres beaucoup plus grands et se trouvent dissemines entre les petits d’une facon tont a fait irreguliere (voir les figg. 2, 6). Aupres de ces noyaux »a petits granules« nous rencontrons tres souvent dans les cellules voisines d'autres noyaux de structure semblable, mais qui ne different des premiers que par la taille des grains qui les composent. Ce sont les noyaux »ä gros grains« (voir la fig. 7, planche XXIV). Dans le noyau represente par cette Stanislaw Maziarski 4.50 tigure UOU8 voyoiis des grains de taille veritablenieut eousiderable, ea comparaison avec celle des noyaux precites. L’augmentation de volume des graius est liee — cette opinion uous semble justifiee par rexauien de iiombreuses preparations, — avec la diminution de leur uombrc daus la cavite uucleaire. On a alors rimpression que les grains voluraineux provieunent de la reunion d’uu grand nombre de grains plus petits. II taut mentionner eucore que les noyaux qni possHent des grains de grande taille se distinguent en general par uue coloration beaucoup plus forte. Quant a la forme des grains, ils sont d’ordinaire spheriques ou ovalaires, quoiqu’on peut en rencontrer qui sont triangulaires, trape- zoides, en virgule etc., en uu mot tont a fait irreguliers, surtout quand leur volume augmente. La repartition des graius dans la cavite uucleaire cbange aussi d’un novau a l’autre; tantöt ils remplisseut presque completement l iuterieur du iioyau dune facon assez reguliere, tantöt ils s’amassent en de petits ilots granuleux separes les uns des autres par des espaces libres, ou enfin ils s’unissent en ran- gees et forment des sortes de bätounets, de cbapelets ou de corps stellaires (voir les figg. 3, 4, 5, plancbe XXIV). La repartition de- pend surtout de la quantitc de grains renfermes dans le noyau. Tres souvent les grains peuvent augmenter leur volume jusqu’ä un degre tel qu’ils ne jiresentent plus la forme de grains, mais celle de petites boules arrondies ou ovalaires, quelquefois irregulieres, ou meme de blocs ou de corps allonges de configuration variable. Ces boules ou blocs se colorent plus ou moins uniformement et sont repartis irregulierement dans l’interieur du noyau. Comme exemples d’images nucleaires jusqu’a uu certain degre bizarres, nous voulons mentionner celles que nous avons reucontrees idusieurs fois et qui different extremement de celles que nous avons decrites plus baut. Le noyau (voir la fig. 15, plancbe XXIV) montre uu aspect de sa partie chromatique reellement tres curieux: la chromatine y est repartie sous la forme de petits grains qui se trou- veut presque tous a la peripherie, pres de la membrane, d’autres plus volumineux occupent le centre du noyau; parmi ces derniers nous voyons des corps plus grands, spheriques, ovalaires, allonges, ou en forme de larmes et enfin des boules tres volumineuses uuies ensemble par de minces filaments ou des ponts plus larges. Ces corps prenuent ainsi la configuration d’un haltere. Les grains et boules montreut uue coloration basi(iue, le pont qui reunit ces der- uieres est plutöt colore par les teiutures acides. L’interieur du noyau Snr les changements morphologiques de la structure nucleaire etc. 451 CSt d’ailleurs reiupli par uue masse finenieut grauuleuse, coloree par les Couleurs acides. Nous avous rencontre le iioyau possedant la structure decrite dans une cellule qni ne inontrait aueuiie trace de degeneration. Le noyau represeute daus la figure 16 de la plauclie XXV montre une structure eucore plus bizarre. II provieut d’une pre- paration fixee avee le li([uide de Flemmixg et coloree par la safra- nine. On y voit aussi de petits grains oliroinatiques ä la periplierie du noyau, contre la raembrane, tandis que le centre est occupe par un corps volumineux de forme cylindrique et d’epaisseur assez grande, sur lequel on apereoit encore des proeminences globuleuses. Ce corps cbromatifiue est recourbe en fer ä cbeval et entoure etroiteinent le nucleole avec lequel il serable former un corps imique. La colo- ration differente du nucleole demontre que ee sont deux corps accoles Fun ä Fautre. Deux niasses plus grandes separees de la premiere se trouvent encore dans la cavite nucleaire. Aupres de ces corps chromatiques nous voyons dans le noyau une substauce grossierement granuleuse de coloration tres faible, grisatre. — Plu- sieurs noyaux sur les preparations provenant du meme animal montrent de semblables Images. La comparaison des Images nuclcaires preseutees dans les figures 1 a 7 ;planche XXIV'') prouve que le nombre des grains peut offrir de grandes differences. De la quantite differente de grains dej>en- dent, jusqu’a un certain degre, les Images nucleaires que nous obser- vons sur les preparations examinees. Chaque preparation — la fixation ne joue ici aucun role, — montre des noyaux granuleux d’aspect variable: les uns sont sombres, fortement colores et con- tiennent une grande quantite de grains ; les autres plus clairs out un nombre des grains beaucoup plus restreint. Les noyaux granuleux preseutent encore des variations evidentes a cause de la coloration differente des grains qu’ils renferment. Les grains de la plupart des noyaux montrent, comme nous Favons deja mentionne plus haut, une coloration basique. Tous les colorants dits nucleaires donnent aux grains en question uue coloration caracteristique de la substance ([ui se trouve dans chaque noyau, c’est a dire, la chromatine. Et parce que les grains se colorent de facon elective avec les colorants basiques, il faut admettre qu’ils representent dans les noyaux gra- nuleux la substance nucleaire propre, la substance chromatique et specialement cette Sorte de cbromatiue que M. Heidenhain designe avec le uom de basichromatine. L’examen attentif de diverses pre- 452 Stanislaw Maziarski parations persuade qne tous les grains de ces uuj aux ne montrent pas le meine degre de coloration. Les uns prennent tres tbrtement les colorants basiques, les untres presentent nne coloration beaucoup plus faible et parce qne les grains colores plus on moins tbrtement se rencontrent dans le meme uovan, ils donnent tres souvent un aspect tacliete a certaius elements nncleaires. Mais anpres des grains basichromatiqnes, colores electivement, (jui se trouvent dans les noyaux en quantite predominante , nous eu apereevons tres souvent d’autres qui prennent une coloration nette- inent acide j). e. rouge avec l’eosine ou l’erythrosine. De la quan- tite proportioimelle de ces deux especes de grains — basophiles et acidophiles, depend la coloration du noyau entier ; les uns apparaissent comme des corps granuleux colores en violet-fonce , les autres en violet-rouge, les derniers entin montrent une coloration completement rouge ä cause de la predominanee des grains acidophiles. Un bon colorant ([ui donne une difterenciation nette entre ces deux especes de grains nucleaires est le melange des Solutions aqueuses de Bleu-d’eau et deosine dans une proportiou qu’il taut determiner specialement pour chaque objet. Les preparations colorees avec ce melange montrent une metachromasie evidente des noyaux et les divers degres de coloration des grains par Tun ou l’autre de ces colorants. Dans certains noyaux, les grains chromatiques sont colores eu violet ou eu bleu-fonce; dans les autres ils montrent une coloration violette ou bleue, mais plus faible. Daus beaucoup de noyaux nous rencoutrons des grains colores tantöt en bleu, tantbt en rouge, ou enfin tous les grains prennent seulement le colorant acide (voir les hgg. 8, 9, 10 sur la planche XXIV). Cette propricte des grains chromatiques de prendre les colorants basiques ou acides provoque des changements bien evidents de la chromaticite nucleaire. II taut encore mentiouner, que les grains chromati(iues du meme noyau se comportent de facon variable vis-ä-ns les colorants basiques. Taudis que les uns sc colorent tbrtement, les autres montrent une coloration beaucoup plus faible. L’explication de cette particularite ne peut pas etre cherchee dans les phenomenes de coloration, car tous les noyaux et leurs grains se trouvent dans les memes con- ditions vis-a-vis des reaetifs colorants; il faut donc chercher l’inter- pretation de ce fait dans le noyau meme, dans sa substauce ehro- matique, dont le caractere chimique change d’une facon teile, qu’clle perd soll afliuite caracteristique pour les colorants basiques. Sur les changements morphologiques de la structure nucl^aire etc. 453 D’apres Mayer (103 hi coloration elective de la chroniatiue uucleaire par les colorants basiques est un processus chimique et depend de la pvesence dans la ohromatine d’acide nucleique; il faut doüc siipposer que les modifications de la colorabilite des grains sont l’expressiou de la Variation de Constitution cliimi((ue d’acide nucleique. Peut-etre la quantite de ce corps se modifie-t-elle dans les grains chromatiques ; il en resulte que l’affinite pour les colorants basiques s’affaiblit ou meme, quand l’acide nucleique fait com- pletement defaut, la chromatiue ne prend plus que les colorants acides. Comparant les diverses images des noyaux qui presentent la structure granuleuse, nous arrivons ä l’opinion que les grains chro- matiques ne sont pas des elements stables, mais qu’ils subissent des changements continuels de leur forme, de leur taille, de leur structure et de leur colorabilite. Les differences de forme et de volume sont assez nettes dans les divers noyaux qui proviennent des memes preparations. La forme des grains semble etre liee avec leur taille, les petits sont plutbt spheriques, les grands plutot irre- guliers. Ces observations et la comparaison de diverses formes des grains font admettre que le volume des grains depend de leur accroissempnt. Les images decrites permettent aussi d'exprimer la supposition que la substance chromatique possede probablement une tres grande plasticite, (jue sa consistance varie peut-etre dans les divers etats fonctionnels du noyau, jusqu’a ce degre que, dans certains cas, la chromatine peut prendre la consistance de la substance colloide; c'est seulement de cette facon ((u’il est possible d’expliquer les changements si dilferents de forme et de repartition de la chromatiue ä l’interieur du noyau. Les noyaux granuleux, dans lesquels les grains chromatiques possedent une taille assez considerable, changent d’aspect a cause des processus qui ont lieu dans Fintimite des grains eux-memes. Hs se manifestent par la vacuolisation des grains chromatiques qui ne se presentent plus sous une forme pleine, mais comme des vacuoles, claires ä Finterieur et entourees a l’exterieur par une Sorte de mem- brane mince et delicate. Ce processus de vacuolisation cause des changements dans la coloration des grains; ils ne se colorent plus tout entiers, mais presentent seulement une surface en forme de coquille coloree plus fortement par les colorants basiques, tandis que leur interieur est beaucoup plus clair ou meme completement in- 454 Stanislaw Maziarski eolore (voir la tig. 27 sur la plancbe XXV . vacuoles cbromatiqiies sollt plongees dans une substauce foudamentale, completement amorphe. Souveut, quand le iioinbre des grains est plus restreiut, on peut voir de minces tibrilles qui les unisseut les uns aux autres. Ces fibrilles semblent former une Sorte de reticulum a peine marque dont les points nodaux soiit occupes par les graius cbroniaticpies vacuolises (voir la tig. 18 sur la plancbe XXV). La vacuolisation plus avancee des grains donne au iioyau un aspect tont a fait particulier. Quand la quantite de grains contenus dans la cavite nucleaire est extremeinent abondante, i'i un tel point que la substance fondamentale disparait completement, on ne voit rien d'autre (jiie les vacuoles cbromatiqiies et le noyau a l’air d’une masse spongieuse. Dans ce cas il est rempli d’une quantite de pe- tites vacuoles avee un milieu clair et des parois colorees fortenient par les colorants basicpies (voir la fig. 29 sur la plancbe XXV,. Non seulement les grains separes, mais aussi les grains reunis en amas de forme variable peuvent presenter le pbenomene de vacuolisation. Nous avons deja mentionne plus baut que les graius s’unisseut ensemble en rangees et forment de courts bätoiinets, des tilaments etc. Dans de tels iioyaux ces grains unis en filaments peuvent snbir la vacuolisation qui donne au noyau entier un aspect particulier. On y voit des vacuoles separees ainsi que des tubes cbromatiques vacuolises plus ou moins loiigs, simples ou ramifies, sur lesquels on distingue encore tres facilement la Constitution vacuo- laire (voir la fig. 27 sur la plancbe XXV). Dans d’autres noyaux, ces tubes cbroniaticiues vacuolises peuvent s’unir et s’eutrecroiser ensemble et former un reticulum ä mailles irregulieres, dont les travees sont formees par la reuuion des grains ou de petits tubes vacuolises (voir la fig. 28 sur la plancbe XXVj. Daus les noyaux en (piestion, il faut supposer que les grains cbromatiques isoles ou reunis par de minces fibrilles out subi le processus de vacuolisation, ce qui naturellemeut cause des chaugements de structure nucleaire. Les grains ainsi que le reticulum vacuolises sont plonges dans une substance fondamentale amorphe. Les noyaux decrits plus haut montrent tous une structure evi- demmeut granuleuse. Ils sont composcs de grains de taille et de forme tres diverses, depuis la fine poussiere jusqu'aux volumineux amas, dont le uombre est variable, et (jui possMeut tous le nieme caractere, c’est ä dire qu’ils se colorent cdectivement par les colorants basiques. 11 est donc uecessaire d’admettre, que ces grains uucleaires Sur les ehangements morphologiques de la structtire nucl6aire etc. 455 sont constitues de la substance caracteristique du noyati, de chroma- tiue. Les grains en question, (juel que seit leur vohmie et Icur con- figuratiou, sont tantCit compactes et colores uuiformement, tautot mou- trent dans certaiues conditions le phenomene de la vacuolisatiou qui determine le changement de leur coloration. Les grains chromati(iues semblent former, sauf le nucleole, les seuls elements figures qu’on rencontre dans les noyaux granuleux; sur les preparations on ne peut deceler aucuue autre substance fon- damentale ou cimentante figuree, dans laquelle les grains seraient plongcs. C’est seulement dans les noyaux ou le nombre des grains est beaucoup plus restreiut qn’on aperyoit une substance qui remplit les espaces laisses libres entre les grains chromatitiiies. Cette sub- stance fondamentale ne montre ordinairement aucune structure et se presente comme une masse amorphe qui se comporte diflferemment envers les colorants: tautot eile se colore tres faiblement par des colorants plasmatiques, tantot eile prend une faible coloration basique, tantot enfin eile reste presque completemeut incolore. Cette substance doit representer probablement la masse fondamentale pour les grains chromatiques , eile correspond sans doute au suc nucleaire des auteurs. Les noyaux granuleux dont nous avons fait une description minutieuse presentent encore quelques particularites de structure, sur lesquelles nous voulons insister quelques instauts. Ces uouveaux types de noyaux se caracterisent surtout par la preseuce h cöte de la substance chromatique grauuleuse d’une autre substance nucleaire morphologiquement bien definie. Les noyaux que nous veuons de decrire se rencontrent assez souvent dans les cellules epitheliales des organes enteriques. L’image qu'ils presentent se laisse caracteriser de la faeon suivante : le noyau tont entier est compose d’une substance granuleuse qui remplit completemeut la cavite nucleaire; on voit partout des granules lins ou plus grossiers qui prennent tou- jours les colorants acides, ils se colorent p. e. eu rouge par l’eosine. Dans cette masse granuleuse sont plonges des corps plus volumineux, spheriques ou ovalaires, quelquefois fusiformes ou allonges, colores fortement par les colorants basiques p. e. en violet par Thematoxy- line, — c'est pourquoi ils se distinguent tres bien du milieu colore en rouge qui les entoure ^voir les figg. 12, 13 sur la planche XXIV). Cette Union de doubles elements figures, de grains plus grands, forteraent colores basophiles et de fins granules acidophiles qui entourent les premiers, donnent au noyau un aspect particulier 456 Stanislaw Maziarski qui le caracterise bien des autres uoyaux composes de grains d'une seule espece. Qu'est-ce que represeute cette substanee acidophile qui remplit oompletemeut la cavite luicleaire et eutoure si etroitemeut les grains saus doute cbromatiques? Kepresente-t-elle la lanthaniue ou Toxy- chromatine d'HEiDEXiiAix ou roedematiiie de Reinke, ([ui, d’apres ces auteurs, font partie constitutive du suc uucleaire et daus certaiues conditions aj)paraissent avec plus d’evidence dans le noyau? Ce sollt des questions sur lesquelles nous reviendrons plus tard, quaiid iious nous occuperons des deductions tlicorique's de notre travail. Noyanx de structure reticulaire. Les noyaux dont nous voulous maintenant etudier la structure different beaucoup des preccdents. Dans ces elements non seulemeut la repartition de la substanee chromatique est nettement moditiee, mais il y apparait d’une facon plus distincte une deuxieme substanee nucleaire qui jusqu'ici ne s'observait que difficilement. Ce sont des noyaux qui uiontrent une structure nettement reticulaire. Chaque noyau granuleux peut facilement ebauger sa structure en structure reticulaire, comme nous l'avions deja mentionne plus baut, par la diminutiou de nombre des grains et l’apparition parini ces derniers de niinces filaments qui les unissent. Les filaments parcourent la substanee aniorpbe que nous avons consideree comme fondamentale pour les grains cbromatiques, dans tous les sens et s’entrecroisent en formant un reticulum de contiguration tres variable; le noyau granuleux montre une structure reticulaire. Les noyaux reticulaires presentent tres souvent des modificatious non seulement quant a la forme de reticulum, mais aussi quant a la eoloration de ses parties constitutives. Les noyaux dont les Images represeutent les ligures 17 a 26 sur la planche XXV montreut plusieurs modifications de leur structure reticulaire. Dans les uns, le reticulum est forme de fius et longs filaments qui s’entrecroisent, s'unissent et delimitent des mailles larges et plus allongees (voir la fig. 20). Les filaments colorcs basiqueiuent sont assez minces et montrent de place en place des epaississements en forme de grains, de blocs ou de corps fusiformes et allouges qui presentent une eoloration basique beaucoup plus forte; aiusi daus les points nodaux se trouvent de uombreux grains ou uiasses irregulieres de substanee basophile. Les raailles formees par 1‘entrecroisemeut et la reuniou des filaments semblent etre tont a fait vides et leur contenu saus structure ne montre d’affinite pour aucun colorant. Daus les autres noyaux les Snr les changeraents inorphologiqnes de la structure uucleaire etc. 457 mailles du reticulum sont plutot rectangulaires et montrent des points iiodaux occupes par des corps irregiiliers ou allouges de substance fortement coloree (voir la tig. 19) . Les autres elements nucleaires de structure reticulaire moutrent des mailles beaucoup plus etroites, beaueoup plus serrees; les filaments qui les forment sont courts et tres minces, de teile Sorte que les noyaux dounent a premiere vue l'impression des noyaux granuleux. De tels noyaux sont representes dans les figures 18, 23, 24 et 26 sur la plancbe XXV. Nous y voyons des fibrilles tres minces et tres courtes qui s’unissent en des points nodaux et forment des niailles assez regulieres et de forme le plus souvent polyedrique. Au niveau des points nodaux se trouvent des grains chromatiques dont la coloration est beaucoup plus forte et ce fait rend moins nets les filaments du reticulum. La figure 24 sur la plancbe XXV surtont represente une teile Image classique, faite d’apres une preparation fixee avec le liquide de Fliomming et coloree ensuite par la safranine. Dans la plupart des noyaux reticulaires les filaments du reticulum montrent une coloration basique, la meme que celle des grains ou des blocs chromatiques qui s’y trouvent repartis. On rencontre pour- taut des noyaux dans lesquels la coloration du reticulum est nette- raent acide (voir les figg. 24, 25 et 26 sur la plancbe XXV). Si Ton compare ces deux sortes de reticulum coloives basiquement ou aci de- ment, on peut constater assez facilement que l’epaisseur des filaments basophiles est d’ordinaire plus grande (jue celle des filaments acido- philes. Cela prouve que ceux-ci sont composes d’une substance propre qui se caracterise par des affinites envers les colorants acides et que le changement de leur coloration est cause par une autre substance basophile qui sous forme d’une mince couche recouvre les filaments acidophiles. L’epaisseur variable des filaments colores acide- ment ou basiquement temoigne en faveur de cette supposition. Et puisque dans le noyau une seule substance, c’est a dire la chromatine, prend les colorants basiques, il faut admettre que le reticulum qui montre la coloration basique est impregne par cette substance nucleaire; quand cette substance disparait des filaments ceux-ci ne sont plus cOnstitues que par leur substance propre, acidophile. Dans les noyaux dont le reticulum est colore par les teintures acides les grains chromatiques sont places surtout au niveau des points nodaux du reticulum, (|Uoique on puisse les reucontrer aussi sur le trajet des filaments. Aupres de ces grains basophiles on aper^oit souvent dans certains noyaux reticulaires , des granules 458 Stanislaw Maziarski beaucoup plus petits; ils peuvent mgnie preudre l’aspect d’une sub- stance granuleuse et acidopbile (p. e. rouge apres la coloration par I’eosiue ; voir la tig. 19 sur la planche XXV). Cette masse granuleuse acidopbile remplit ordiuairement en quautite variable les mailles du reticulum. Nous reviendrons plus loin sur la signification de cette substauce et des formations semblables que nous avons decrites dans les noyaux grauuleux. En general, le reticulum qui semble fonner une Sorte de base, de squelette pour la substauce cbroinatique qui impregue les filaments ou s'accumule en des masses plus grandes au niveau des poiuts nodaux, cbange tres souvent de configuration. Tantöt il est plus etroit et se compose de minces et nombreuses fibrilles, tantöt il est plus large avec des filaments plus grossiers et plus longs. On peut constater aussi tres facilement une grande variabilite de la structure reticulaire des divers noyaux (voir les fig. 19, 20, 21, 22, 24, 25 et 26 sur la plancbe XXV) ; aussi ne peut-on pas, d'apres notre opiuion considerer la structure reticulaire comme une structure constante, mais plutöt comme une structure nucleaire transitoire, passagere. Le reticulum ne presente pas une differenciation inalterable de la substauce nucleaire, sa configuration depend probablement de divers ctats fonctionnels du noyau et cbange d’un element a l’autre. La comparaison des diverses images des noyaux reticulaires permet de supposer que cette structure nucleaire est liee avec les cbangements que subisseut les graius cbromatiques dans les noyaux de structure granuleuse. Qu’il existe en realite un passage entre les noyaux granuleux et les noyaux reticulaires, cela est prouve par les images que nous avons observees assez souvent sur nos pröparations. La figure 17 de la plancbe XXV montre assez nettement cette struc- ture de transition. Xous y voyons les grains cbromaticjues se ranger en filaments perles (pii s’entrecroisent et forment un reticulum etface, compose senlemeut de graius alignes, car on u’aper^oit pas dans le noyau figure des filaments distincts. La ressemblance avec un noyau reticulaire est eucore plus grande par ce fait que dans les points nodaux se trouvent des graius cbromatiques de taille plus considerable. En aucun cas on ne peut supposer que le reticulum des noyaux granuleux devient iuvisible a cause de la grande quantite de graius (ju’ils renferment; ou ne le voit pas parce qu'il n’existe pas. Il est alors necessaire de ebereber les cbangements d’une structure dans l’autre plutöt dans les processus qui ont lieu dans la substance des grains. Sur les changements morphologiques de la structure nucleaire etc. 459 Noyaux de structure vacuolaire. Les noyaux dont nous desirons decrire la structure dans les lignes qui vont suivre ditferent tres nettement de deux premiers types exposes plus baut. Nous leur donnerons le nom de uoyaux «vacuo- laires» ou «alveolaires». On les rencontre tres souvent sur les pre- parations des coecums enteriques des Isopodes que nous avons exa- mines, plus souvent merae que les noyaux de structure reticulaire typique; les noyaux granuleux que nous avons consideres comnie les noyaux-types des cellules glandulaires des Organes enteriques sont les plus nombreux. En Premier lieu, il faut tranclier la question de savoir, question qui semble etre de premier ordre, si les Images des noyaux que nous venons de decrire presentent reellement une structure vacuolaire ou alveolaire, ou s’il faut les Interpreter comme appartenant ä la structure reticulaire, avec mailles du reticulum plus regulieres. En d’autres termes, il faut etablir si nous avons affaire a un reticulum avec mailles delimitees par des tilaments qui s’entrecroisent et s’unissent en divers sens, ou a une masse spumeuse formee de va- cuoles ou d’alveoles qui seraient delimitees par de minces travees, par des membranules tres delicates. La constatation de la structure vacuolaire sur des coupes est tres difficile, car les coupes microscopiques, surtout quand elles sont minces, ne peuvent nous renseigner de facon süre si nous avons sous les yeux des fibrilles ou les coupes de minces membranes. Les images microscopiques des parois des vacuoles ressemblent beaucoup aux images des tilaments entrecroises qui forment le reticulum nu- cleaire. C’est pourquoi de nombreux auteurs considkent ces deux structures, reticulaire et vacuolaire comme une structure unique et ne voient de differences que dans la regularite plus ou moins grande de mailles du reticulum. D’autres auteurs croient que dans la struc- ture reticulaire les mailles du reticulum sont formees par des fila- ments qui s’entrecroisent et s’unissent dans divers sens, tandis que dans la structure vacuolaire les filaments qu’on voit sur les prepara- tions repondent aux coupes de minces travees ou membranes qui delimitent des cavites completement fermees. Ces deux images opti- ques se ressemblent beaucoup et c’est seulement dans des conditions extremement favorables qu’il est possible de voir les parois de va- cuoles dans toute leur etendue, comme de minces membranes, quand on manoeuvre la vis mierometrique. D’ailleurs nous avons fait quelques observations qui nous permettent de dilferencier ces deux structures. Archiv f. Zellforschung. IV. 30 460 Stanislaw Maziarski C’est tout d'abord la configuration generale du reticulum qui permet de la distinguer de la structnre vacuolaire. Les mailles du reticulum sont le plus souvent moins regulieres, elles montrent des formes et des dimensions variables; les mailles triangulaires, rectangu- laires, allongees ou polyedriques, tantot tres petites, tantot beaucoup plus grandes sont entremelees les unes avee les autres. Les filaments qui les formen! possMent uue epaisseur et une longueur variable, et s’entrecroisent en formant des points nodaux, au niveau desquels les filaments se rencontrent presque toujours au nombre de quatre. La structure vacuolaire se distingue surtout par une regularite | plus gründe quant a la forme et les dimensions des vacuoles isolees, par l’epaisseur ordinairement uniforme des travees intervacuolaires, eusuite par le fait sur lequel Bütschli (14, 15) appelle notre atten- tion, que les points nodaux sont toujours formes seulement par la reunion de trois parois vacuolaires. Les noyaux de structure vacuo- laire que nous rencontrons dans les tubes enteriques nous montrent d’ailleurs eertaines formations qui, selon notre avis, permettent de dire que teile est bien leur structure: les elements oü on l’observe, sont composes de petites vacuoles delimitees de tous les cotes. Dans rinterieur de ces vacuoles ou rencontre des masses autrement colorees, ayant la forme de grains qui occupent presque toujours le milieu \ de chaque vacuole; dans les noyaux reticulaires, ces grains sont au ( conti-aire dissemines d’une facon irreguliere et places sur le trajet des filaments ou plutot sur les points nodaux du reticulum; on les rencontre tres rarement a l'interieur des mailles. Les noyaux vacuolaires montrent une tres grande variabilite non seulement quant a la forme et les dimensions des alveoles, mais encore quant a la coloration des parois vacuolaires et du contenu qui remplit les cavites de ces vacuoles. Les diverses metbodes de fixation et de coloration fournissent donc des images bien variables quant a la structure minutieuse de cette masse spongieuse que re- presente le noyau cellulaire. i Les noyaux en question sont composes d’une quantite variable j de vacuoles, dont chacune est delimitee par une paroi tantot mince, ' tantot plus epaisse. Les parois des vacuoles voisines s’accoleut | naturellement ensemble et semblent former une paroi unique pour j deux vacuoles voisines. Les points nodaux ou se rencontrent ordi- j nairement les parois de trois vacuoles sont souvent plus accentues 1 ä cause de l’accumulation d’une plus grande quantite de la substance qui forme les parois vacuolaires. Daus quelques noyaux, ces points Sur les changements morphologiques de la stnicture nucleaire etc. 461 nodaux sont encore plus distincts parce qu’ils sont occupes par des grains d’une autre substance nucleaire. A cause de la pression reciproque les vacuoles ne presentent pas toutes la meme forme et grandeur: les unes sont plus rondes, les autres plus ovalaires ou meme rectangulaires ou polyediiques; celles qui se trouvent a la surface nucleaire sont ordinairement plus allongees. Les dimensions des alveoles sont assez variables dans les divers noyaux, mais dans le meme element toutes les vacuoles moutrent a peu pres la meme grandeur. La forme des vacuoles depend aussi de leur nombre dans le noyau. Quand elles sont moins nombreuses, elles conservent plus nettement leur forme spherique; quand le noyau en est bourre la pression reciproque augmente et la configuration des alveoles devient de plus en plus irreguliere. Sur les coupes des noyaux vacuolaires, on ne voit presque jamais de contours tout a fait nets des travees intervacuolaires ; quand on manteuvre la vis micrometrique on a tou- jours l’impression qu’on a affaire ä de minces membranes et non pas ä des filaments qui s’entrecroiseraient pour former le reticulum nucleaire. Les images des noyaux vacuolaires que nous rencontrons dans les tubes enteriques ressemblent presque completement aux figures que donne Bütschli dans ces travaux sur la structure du protoplasme cellulaire (voir p. e. planclie 11. et IV. figg. 7 et 9). Les liquides fixateurs dont nous nous sommes servi pendant nos recberclies, nous ont tous donne les memes resultats; cependant, apres certains fixateurs la coloration subsequente des parois vacuo- laires et du contenu des vacuoles n’est pas toujours bien distincte. Le liquide de Flemming, ainsi que les liquides de Carnoy, Mann, Bouin, le sublime seul ou acetique donnent les memes images avec cette dilference seulement, que les pieces fixees avec le liquide de Flemming ne presentent pas d’ordinaire des images aussi instructives et nettes que celles donnees par les autres fixateurs sans acide osmique. Les noyaux en question se comportent de fagon diverse vis-a-vis des colorants. Tandis que dans les uns les parois des alveoles se colorent avec les colorants basiques , dans les autres, elles montrent une coloration acide, tantot forte, tantöt plus faible, tantot enfin une coloration mixte des deux colorants, — basique et acide, — avec preponderance de Tun ou de l’autre. L’examen attentif des preparations provenant de materiaux fixes et colores de diverses facons nous a permis d’observer des images bien differentes que nous voulons decrire ici plus completement. Les 30* 462 Stanislaw Maziarski parois des vacuoles se colorent en violet-fonce par Thematoxyline, en bleu-fonce par le bleu-d’eau, eu violet-rouge ou bleu-rouge fonce ou clair par les meines colorants suivis d’une coloration double avee l’eosine. 11 est tres difficile de decrire ici les colorations que nous avons obtenues avee les melanges d’un colorant basique et d’un auti'e acide; il est seulement possible de les reproduire dans les dessins colories, et la reproduction des diverses nuances de ces colorations n’est pas tres facile. Nous reproduisons seulement quelques types de ces noyaux, ceux que nous rencontrons le plus souvent sur les preparations. II est tres interessant de savoir que les noyaux vacuolaires prennent tantot un seul colorant — basique ou acide, — tantot les deux en quantite variable; c’est pourquoi nous avons pu retrouver sur les preparations une Serie complete de noyaux, depuis ceux qui se colorent basiquement jusqu’a ceux qui prennent seulement le colorant acide. La difference de coloration est naturellement tres grande: parmi ces noyaux, les uns ont des parois intervacuolaires colorees en violet ou en bleu-fonce, les autres sont colorees en rouge. Entres ces deux types extremes on trouve facilement une Serie de noyaux colores par des colorants mixtes. Les figures 29 ä 51 sur les planches XXV et XXVI interpreterons mieux ce que nous vou- lons dire, que toute description. Les autres methodes de coloration dont nous nous sommes servi donnent des iniages un peu differentes. Dans les pieces ifixees avee le liquide de Flemming et colorees par la safraniue, les noyaux en question montrent une coloration tantot fortement rouge, tantot plus faible, qui depend seulement de la coloration des parois vacuolaires; dans certains cas eiles prennent le coloraut avee avidite, dans d’autres elles restent presque incolores. La coloration des eoupes provenant de la meme piece par l’hematoxyline alunee et l’eosiue donne des Images assez variables. Les travees intervacuolaires prennent tantot un colorant basique et dans ce cas se colorent en violet ou en bleu, tantot les deux colorants basique et acide ; il eu resulte une coloration violet-rouge, ou une teinte rose-grisatre , pale. Ces diverses images demontrent donc, qu’on peut obtenir au moyeus de colorants basiques et acides une certaine diflferenciation coloree des parois vacuolaires. La methode d’IlEiDENiiAix a l’alun de fer, appliquee aux eoupes fixees dans le liquide de Flemmixg donne aux travees intervacuolaires, tantot une coloration noire forte, tantot une coloration plus faible grisätre, ce qui ne depend en aucun cas de la decoloration consecutive. Sar les changements morphologiques de la stracture nucl6aire etc. 463 Kous avons aussi essaye la triple coloration d’apres Ehklich- Biondi SOUS la forme de solution preparee par le procede d’HEiDEx- hain-Krause, ou SOUS la forme originelle empruntee ä Ehrlich. La coloration avec ces deux Solutions donne les memes resultats; il faut seulement ajouter qu’en general les preparations d’organes enteriques meme apres la fixation au sublime, ne se colorent pas toujours avec les Solutions triacides de facon satisfaisante. Kous avons obtenu les meilleurs resultats pour la coloration avec les preparations fixees par le liquide de Carxoy. Les coupes colorees avec le triacide en solution concentree ou diluee donnent — nous parlons maintenant des noyaux granuleux, — des images qui se comportent de meme fa^'on qu’apres une autre coloration nucleaire: la cbromatine nucleaire (la basicbromatine) se colore en bleu-vert, et le nucleole prend la meme coloration que le protoplasme cellulaire, rouge avec un peu de virage au jaune. Nous n’avons pas observe les masses granuleuses colorees en rouge-vif par le triacide, auxquelles M. Heidexhain donne le nom »d’oxychromatine«. Les noyaux reticulaires (voir la tig. 23 de la planche XXV) montrent les grains chromatiques colores en vert-bleu, tandis que les filameuts qui les unissent et qui forment les mailles du reticulum prennent une coloration rouge, tres faible. Les noyaux de structure vacuolaire montrent tantot une coloration verte, tantot rouge, tantot rouge-jaune des parois qui delimitent les vacuoles (voir les figg. 32, 39 de la planche XXV et XXVI). L’hematoxyline ferrique d’HEiDEXHAix colore plus ou moins in- tensement en noir les travees intervacuolaires. Nous avons reproduit diverses images des noyaux apies cette methode de coloration; les figures 33, 34, 35 et 36 sur la planche XXV montrent suffisamment toutes les particularites de structure vacuolaire et la differenciation coloree des substances qui composent le noyau. La coloration, comme nous le voyons, change d’un noyau a l’autre; tandis que sur les figures 33 et 34 les travees intervacuolaires sont assez epaisses et prennent toutes une coloration noire assez forte, sur la figure 35 on voit que les parois d’une partie des vacuoles sont beaucoup plus minces et leur coloration plus faible. Seulement les points nodaux deviennent plus accentues par ramoncellement de la substance qui prend plus avidemment le colorant. La figure 36 montre deja des changements de coloration bien evidents. Les parois vacuolaires pre- sentent seulement dans une partie du noyau une forte coloration noire, tandis que dans l’autre eiles sont colorees en rouge, dans quel- ques points nodaux seulement se trouvent des amas de forme in’e- 464 Stanislaw Maziarski guliere fortement colores. Le nucleole montre aussi la meme colo- ration noire. Dans l’interieur des vacuoles on voit des corps de configuration variable colores comme les parois vacuolaires. Les images des noyaux colores par l’hematoxyline ferrique mon- trent une certaine constance quant au mode de coloration, c’est pour- quoi on ne peut pas les attribuer a la decoloration par l’alun de fer, mais chercher Tinterpretation de ces images dans les proprietes spe- ciales de la substance qui constitue les parois vacuolaires. Cette substance change ses affinites vis-a-vis les colorants basiques et acides, d’ou vient la Variation de la coloration. Les uoyaux vacuolaires presentent encore quelques particularites sur lesquelles nous voulons attirer l’attention du lecteur. Car ce n’est pas seulement la coloration des parois vacuolaires qui distingue les noyaux les uns des autres, mais aussi la presence dans les vacuo- les memes de substances qui prennent une forme et une coloration speciales et variables. La figure 30 de la plancbe XXV presente un noyau de struc- ture nettement vacuolaire. Les parois des alveoles sont assez epaisses et montrent une coloration violet-foncee; les points nodaux sont plus acceutues et semblent etre formes de la meme substance que les parois. L’interieur des vacuoles est rempli completement d’une substance finement granuleuse, presque amorphe meme, coloree de la meme maniere, mais plus faiblement que la substance des tra- vees. Regardons plus soigneusement la figure 31, qui montre un noyau vacuolaire avec des parois colorees en bleu-fonce par le melangs de bleu-d’eau et d’eosine. Les vacuoles de forme plntöt spherique ou ovalaire possedent des parois assez epaisses et semblent etre tout a fait vides; mais un examen attentif montre qu’elles sont remplies d’une substance presque completement amorphe coloree tres legere- ment en bleu-rouge clair. La figure 32 donne l’image d’un noyau vacuolaire colore avec le triacide d’EnRLiCH-BiONDi. Les vacuoles sont assez regulieres surtout dans le milieu du corps nucleaire, tandis que pres de la sur- face elles ont une forme plus allongee. Leurs parois prennent le colorant basique du melange, donc le vert de methyle. Les vacuoles qui se trouvent dans la partie basale du noyau semblent etre rem- plies d’une substance amorphe coloree legerement par le meme colo- rant, celles de la partie superficielle du noyau contiennent une grande quantite de grains de tres petite taille, colores aussi par la teinture basique; leur coloration est beaucoup plus forte. Sur les changements morpliologiques de la structure nncleaire etc. 465 Tous les noyaux dont üous avons parle plus haut ont cette pro- priete commuue que les parois des vacuoles prennent toujours les colorants basiques, ceux qui colorent de fagon caracteristique la sub- stance nucleaire propre, c’est ä dire la chromatine. II faudrait donc supposer que les parois vacuolaires et la substance qui remplit les vacuoles sont formees de substance chromatique. Aupres de ces noyaux nous rencontrons sur les preparations d’autres types qui dififereut des premiers non seulement par la colo- ration variable des parois vacuolaires, mais aussi par la presence dans l’interieur des vacuoles de corps figures colores d’une fagon autre que les parois niemes. Regardons de plus pres la figure 37 de la planche XXVI. Nous y voyons un noyau dont la structure vacuo- laire est bien nette a cause de la forme tres reguliere presque spbe- rique des vacuoles. Les parois vacuolaires acidophiles — en rouge avec l’eosine — sont en general minces, dans les points nodaux seulement on voit des amas plus grands de la substance meme qui fait les travees intervacuolaires. Chaque vacuole se presente comme un espace clair et contient ordinairement un, rarement deux grains de volnme assez considerable colores basiquement en bleu par le bleu-d’eau. Les grains occupent presque toujours le centre de la vacuole. Dans le noyau represente sur la figure 38 de la planche XXVI la structure generale reste presque la meme: les vacuoles assez grandes, de forme plutöt polyedrique, sont delimitees avec des parois minces colorees acidement. La plupart des vacuoles, surtout celles qui sont situees d’un cote du noyau, contiennent des grains qui mon- trent une coloration evidemment basique, bleue par le bleu-d’eau. Les uns sont tres considerables, les autres plus petits et occupent tous le centre des vacuoles. Dans les vacuoles d’une autre partie du noyau, nous ne rencontrons pas de grains; eiles sont au contraire remplies d’une substance presque amorphe qui montre la meme co- loration acide, mais beaucoup plus faible que les parois des vacuoles. II faut encore mentionner que la dimension des vacuoles est presque a un certain point proportionnelle avec le volume des grains, les va- cnoles petites possMent des grains de petite taille, d’autres plus grandes sont occupees par des grains plus volumineux ou seulement par une substance amorphe. La figure 39 (planche XXVI) montre un noyau qui ressemble beaucoup au dernier quant ä la structure et differe seulement par la coloration de ses parties constitutives; il provient d’une preparation coloree avec triacide d’EHRLicH-BiONDi. Nous y voyons les vacuoles 466 Stanislaw Maziarski assez reguli^res, de forme distinctement poljedrique, arrondie, deli- mitees par des parois minces, colorees acidement en rouge-jaune par la fuchsine du melange triacide. Les points nodaux sout bien evidents a cause d’amoncellement de la substance meme qui fait des travees intervacuolaires. Toutes les vacuoles contieunent dans leur interieur des grains de volume variable colores fortement par les teintures basiques, en vert par le vert de metbyle du triacide. Un corps allonge de meme coloration et de volume plus considerable occupe la vacuole plus grande situee tout pres de la surface interne du noyau. Le noyau reproduit dans la tigure 40 (plancbe XXVI) ne differe des precedents que par la position des grains basophiles. Nous les voyons ici occuper les vacuoles situees seulement dans la partie du noyau qui est dirigee vers la lumiere du caual seereteur; les va- cuoles de la partie basale sont au eontraire remplies d’une substance presque amorphe ou finement granuleuse, coloree tres faiblemeut aussi par le colorant basique. Le noyau reproduit dans la figure 45 (planche XXVI) moutre plus de ditferences. II differe surtout par la presence dans les cavites vacuolaires d’une substance finement granuleuse coloree basiquement. Les parois des vacuoles sont assez minces et se colorent tres forte- ment par les teintures acides, en rouge par l’eosine, tandis que l’in- terieur des vacuoles est rempli d’une substance finement granuleuse dont la quantite et la coloration augmentent de la base vers la partie interne du noyau. Tandis que dans les vacuoles basales cette sub- stance prend une coloration faible, dans les autres vacuoles de la partie opposee sa eoloration devient de plus en plus foncee. Cette substance granuleuse prend les memes colorants basiques que les grains qui occupent les vacuoles dans les types precedents de noyaux. Les noyaux decrits et figures plus haut possedent tous la meme caracteristique; ils sont composes de deux substances differentes, tres bien differenciees au moyen de colorants basiques et acides. L’une de ces substances constitue des parois des vacuoles et prend la colo- ration acide, l’autre apparait dans l’interieur des alveoles, tantot sous la forme de grains, tantot sous celle d’une masse granuleuse et se colore toujours par les colorants basiques. La repartition de la substance basophile dans les noyaux de structure vacuolaire, dans lesquels les parois des vacuoles montreut une acidophilie evidente, peut se presenter de facon diverse. Les figures 47 et 48 de la planche XXVI reproduisent deux noyaux va- Sur les changements morphologiques de la structure nucleaire etc. 467 cuolaires avec des vacuoles de grandeur variable, plus grandes dans le milieu, plus petites daus les parties superficielles du uoyau, de forme en general polyedrique. Les vacuoles possedent des parois minces, colorees par les teintures acides; les points nodaux, oü se rencontrent ordinairement trois vacuoles, montrent aussi la meme co- loration, mais un peu plus accentuee. L’interieur des alveoles est rempli d’une substanee amorphe ou legerement granuleuse, acidopbile. La substanee basophile de structure finement granuleuse est accumii- lee seulement dans une partie du noyau, c’est ä savoir, daus celle qui est dirigee vers la lumiere du canal secreteur. Dans la figure 47, le noyau montre une excroissance dirigee en cesens; eile a la forme d’un ebne dans lequel, ainsi que dans rinterieur des vacuoles les plus voisiues, se trouvent des masses granuleuses basophiles. Dans la figure 48, la substanee basophile finement granuleuse fait saillie SOUS la forme de quelques excroissances coniques dans le cytoplasme, tandis que dans le noyau eile impregne seulement les parois des vacuoles les plus superficielles. On la voit comme des graius colores basiquement qui occupent surtout les points nodaux. On observe encore sur les preparations des types de noyaux va- cuolaires dans lesquels les vacuoles sont eomposees seulement d’uue substanee unique qui est coloree acidement et qui constitue leur paroi; la substanee basophile fait completement defaut. La figure 49 de la planche XXVI represente un tel noyau. Nous y voyons des vacuoles delimitees par des parois minces, avec des points nodaux plus ac- centues, remplies d’une substanee finement granuleuse, meme tout ä fait amorphe. Les parois ainsi que la masse renfermee a l’interieur des vacuoles montrent une coloration acide, — rouge apres coloration par l’eosine. La figure 50 de la planche XXVI represente aussi une image semblable. Le noyau est colore a la safraniue, donc avec un colorant basique, mais la coloration plutot rouge-grise prouve que les parois ainsi que l’interieur des vacuoles ne contiennent pas de substanee chromatique qui se colore toujours en rouge-vif. Ces der- nieres images persuadent que le noyau de stucture vacuolaire est constitue de deux substances qui different surtout par leurs proprietes de coloration. Ces substances constitutives — comme le montrent les preparations, — peuvent subir certaines modifications quaut a leur developpement et leurs relations reciproques; ces modifications causent de nouvelles images de configuration generale nucleaire. Sur la figure 43 de la planche XXVI nous voyons l’augmeutation de la substanee qui forme les vacuoles; elles sont delimitees par des 468 Stanislaw Maziarski parois tres epaisses, colorees acidement; eiles montrent des formes plutot allongees et contiennent des masses compactes d’une autre substance qui preud une coloration nettemeut basique. La cavite presque entiere de chaque vacuole est remplie de substance basophile, la disposition de cette derniere est tres variable et correspond a la forme des vacuoles. La figure 41 de la planche XXVI represente an nojau bien different. Les vacuoles sont assez grandes, de forme plutot spherique, leurs parois sont en general assez minces; les points nodaux entre les vacuoles apparaissent seuls bien distinctement a cause d’amon- cellement en quantite considerable de la substance qui forme les travees intervacuolaires. Les points nodaux et les parois prennent la meme coloration acide, — rouge par Feosine. Dans les vacuoles nous rencontrons des grains colores basiquement, en violet par l’be- matoxyline, dont la taille est beaucoup plus petite que celle des grains d’autres noyaux vacuolaires. Chaque vacuole contient 3 k 4 grains ou meine plus encore. Ils sont d’ailleurs plonges dans une substance fondamentale qui montre aussi une coloration basique, mais plus faible. Xous voulons encore appeler l’attention sur une Image du noyau vacuolaire qui ressemble beaucoup aux precedents, mais diffm'e par la coloration de ses parties constitutives ; eile est representee dans la figure 42 (planche XXVI). Dans ce noyau les vacuoles montrent leurs parois colorees par les teintures acides, les grains qui occupent la cavite de chaque vacuole prennent aussi le meme colorant. Les grains sont plonges dans une substance amorphe qui remplit les va- cuoles et montre la meme coloration acidophile. II faut alors supposer que les parois vacuolaires, les grains et la substance qui les entoure sont formes de la meme substance nucleaire qui prend seulement les colorants acides. Les types de noyaux vacuolaires reproduits et decrits plus haut se recontrent le plus souvent dans les preparations examinees. Les observations soigneuses nous ont permis de decouvrir encore quelques formes qu’on pourrait considerer comme transitoires, comme formes de passage soit d’un type structural vacuolaire dans lautre, soit entre la structure granuleuse et la structure vacuolaire. La figure 44 (planche XXVI) represente un noyau vacuolaire qui montre trois parties differentes Tune de Tautre par la coloration non seulement des parois vacuolaires mais aussi de la substance qui rem- plit les vacuoles. La partie basale du noyau contient des vacuoles Sur les changements morpliologiques de la structure uucleaire etc. 469 delimitees par des parois colorees aeidement, — en rouge par l’eosine — ; la stibstance qui les remplit prend aussi la meme coloration, mais plus fälble. Dans la partie mediane, les vacuoles possedent des parois et un contenu colores en bleu, donc un peu basiquement, tan- dis que la partie interne du noyau, dirigee vers la lumiere du canal secreteur, est constituee de vacuoles dont les parois montrent une coloration nettement basique, violette apres coloration par Thematoxy- line aliinee; elles contiennent des masses granuleuses colorees de la meme facon, mais tres fortement. Le passage d’une coloration dans l’autre se fait tres lentement, insensiblement. Nous voyons reunis dans ce noyau les Images des trois types nucleaires representes dans les figures 49, 31 et 30. II est assez facile de demontrer que les noyaux de structure va- cuolaire provienneut de noyaux granuleux, dans lesquels les graius chromatiques ont subi des processus auxquels nous avons donne le nom de »vacuolisation des grains chromatiques«. Eegardons plus soigneusement la figure 29 de la plauche XXV. Elle represente un noyau qui est compose d’une quantite assez considerable de petites vacuoles chromatiques de forme reguliere, spherique. Le milieu des vacuoles est plus clair que la peripherie qui est coloree par le colo- rant basique. Les vacuoles se touchent par leurs surfaces; de cette fagon se forment les points nodaux entre trois vacuoles voisines; ils sont d’ailleurs tres peu accentues a cause de petit nombre des vacu- oles contenues dans le noyau. Imaginons que le nombre et la taille des vacuoles augmenteut, dans ces conditions la pression reciproque de ces vacuoles leur conferera une forme polyedrique, les points no- daux seront plus accentues et Ton aura tout ce que nous voyons dans les Images des noyaux vacuolaires. Nous appuyant sur cette Observation, il est necessaire d’accepter l’opinion que les noyaux va- cuolaires proviennent des noyaux granuleux, dans lesquels les grains chromatiques ont subi la vacuolisation. La figure 46 de la planche XXVI, montre le passage de la structure granuleuse a la structure vacuolaire; le noyau figure se compose de trois parties bien differentes non seulement quant ä la structure, mais aussi quant a la coloration. La partie basale montre une structure granuleuse typique — nous y voyons des grains en general petits et deux beaucoup plus grands qui sont plonges dans une masse finement granuleuse de coloration acide (verte par le vert- lumiere). La seconde partie contient seulement une grande quantite de grains qui presentent tous une coloration acide; quelques uns 470 Stanislaw Maziarski seulement sont colores fortement en noir par l'hematosyline ferrique. Tandis que la limite entre deux parties precedentes est assez precise, eile s’eflface entre la deuxieme et la troisieme partie, oü nous voyons apparaitre les vacuoles avec des parois colorees tont d’abord par les teintures acides, puls par les teintures basiqnes. L’image des vacu- oles et de leurs parois devient beaucoup plus evidente avec le changement de coloration. Dans la troisieme partie du noyau les vacuoles ont un volume assez grand; leurs parois sont epaisses, les points nodaux sont fortement accentues a cause des grains noirs qui les occupent. Des grains volumineux de meme coloration se trouvent aussi dans les vacuoles les plus superficielles, les vacuoles eloignees de la surface nucleaire sont remplies seulement d’une masse coloree en gris, tandis que les autres plus basales montrent dans leur In- terieur une substance finement granuleuse coloree par les colorants acides. L’image du noyau decrit demontre donc bien distinctement le passage insensible d’une structure nucleaire dans l’autre. La comparaison des images precedentes, sur lesquelles on peut observer le passage direct d’une structure nucleaire dans l’autre, permet de conclure que le noyau »au repos« ne possede jamais une structure unique, monomorphe, mais que cette structure change d’un noyau a l’autre, change meme dans les diverses parties d’un meme noyau; eile est alors polymorphe. Ces changements structuraux dependent sans doute des processus fonctionnels qui ont lieu dans l’element nucleaire. L’examen soigneux des noyaux vacuolaires et la comparaison de divers types nucleaires qui montrent cette structure permet de tirer des conclusions certaines. Ces noyaux sont composes de deux substances differentes; d’une substance qui se colore toujours basique- ment, d’une autre substance qui change de coloration, mais qui, dans certains cas, prend les colorants acides. La comparaison de la co- loration de la premiere ubstance avec les proprietes colorables de la substance cbromatique dans les noyaux reticulaires et granuleux, fait admettre que la substance basophile represente dans les noyaux vacuolaires la cbromatine nucleaire, tandis que la substance acido- phile represente lä linine ou plastine nucleaire. La cbromatine est repartie dans les noyaux en question de diverse facon: tantöt eile prend la configuration des corps spheriques ou allonges ou d’une masse finement granuleuse, qui occupent les cavites vacuolaires, tau- tot eile impregne seulement les parois des vacuoles, d’oü leur colo- ration basique. Quand la cbromatine quitte les parois des vacuoles Sur les changements morphologiques de la structure nucleaire etc. 471 pour tomber dans lern* interieur, les proprietes de la substance qui constitue les parois deviennent bien differentes et nettes, — dans ces conditions eiles prennent seulement les colorants acides. Tonte trace de chromatine dans les vacuoles ou dans leurs parois se manifeste aussitöt par le changement de la coloratiou acide en coloration basique. Nous reviendrons encore siir linterpretation de toutes ces Images dans la partie suivante de notre memoire. Dans les lignes qui precedent nous avons decrit plus complete- ment les Images des noyaux qu’on rencontre le plus souvent dans les cellules glandulaires des tubes enteriques des Isopodes examines. Les figures qui accompagnent notre travail et qui ont ete dessinees avec le plus d’exactitude possible, non seulement quant ä la forme et a leur structure interne, mais aussi quant ä leur coloration, mon- trent toutes ces particularites structurales d’une fagon plus precise que tonte descriptiou. II faut ajouter encore que nous avons reproduit seulement les Images nucleaires qui etaient bien nettes et se distinguaient facile- ment les uns des autres; nous avons laisse de cote beaucoup de formes de passage pour ne pas augmeuter le nombre deja conside- rable de nos figures. — III. Realite des Images et leur signification. En nous basant sur les diverses images decrites plus haut, nous essayerons de donner au lecteur l’interpretation de ces divers change- nients morphologiques de la structure du noyau. II faut tout d’abord repondre a la question qui se pose d’elle-meme, c’est a dire, quelle signification doit etre attribuee a toutes ces images nucleaires qui different tellement les unes des autres ; ensuite il faut savoir s’il est possible de les reunir en une Serie coraplete, en un cycle evolutif dont les stades successifs seraient representes par certains types nucleaires, en d’autres termes, s’il est possible de considerer les di- verses formes structurales seulement comme des formes de passage et transitoires d’un seul type nucleaire. La structure que montrent ordinairement les noyaux des cellules glandulaires des tubes enteriques des Isopodes est, comme nous l’avons dejä mentionne plus haut, nettement granuleuse; nous trou- vons cette structure dans la plupart des noyaux chez tous les ani- maux examines, sur toutes les preparations fixees et colorees avec 472 Stanislaw Maziarski n’importe quelle methode. On doit donc cousiderer la structure gra- uuleuse eomme la structure typique des noyaux des tubes euteriques. D’autre part un coup d’oeil jete sur les tigures qui accompagnent notre travail persuade, que les changements structuraux sout telle- ment nombreux et variables, qu’il seinble bien difficile de cbercber a les reunir en une Serie, surtout si on regarde les tigures se- parement. II est donc necessaire en premier lieu de repondre a la question: quelle siguification faut-il attribuer aux Images nucleaires qui diffe- rent considerablement de la structure granuleuse typique? Tons ces changements de la structure nucleaire dependeut-ils de la fixation et de la coloration des objets examines? — ou bien representent-ils des processus regressifs, la degeneration des elements nucleaires? — ou enfin sout-ils l’expression de processus fonctionnels speciaux qui ont lieu dans le noyau et entrainent les modificatious de la structure nucleaire? — Toutes ces questions doivent etre traitees completement avant de cbercber l’explication des faits observes. Les images de structure nucleaire decrites et figurees different tellement de celles que montrent la plupart des noyaux des tubes enteriques, qu’il est necessaire de donner les arguments qui de- montrent que les images observees ne representent pas des images artificielles. Les methodes de fixation ainsi que celles de coloration ont ete vivement critiquees par A. Fischer dans ses nombreux travaux (38, 40). Cet auteur a demontre que les divers fixateurs que Fon emploie dans la technique histologique exercent une action coagulante sur les substances albuminoides dont est compose le protoplasme et le noyau cellulaires; ils causent dans les elements examines des structures qui ressembleut ä celles qu’on peut determiner par la pre- cipitation au moyen de liquides fixateurs dans les Solutions de divers corps albuminoides in vitro ou dans les cellules artificielles, faites de moelle de sureau dont les cavites sont remplies de Solutions albumi- noides. Les Solutions sur lesquelles on agit avec les liquides fixa- teurs donnent des precipites qui montrent sous le microscope une configuration bien variable; tantöt ils prennent la forme de grains petits ou plus volumineux, tantöt de filaments ou meme de reticulum. II decrit p. e. qu’uue solutiou de nucleine precipitee par le liquide de Flemmixg ou l’acide chromique donne Fimage de petits granules qui sout tres souveut alignees en chainettes. C’est pourquoi Fauteur croit que beaucoup de structures qu’on observe dans les eie- Sur les changements morphologiques de la structure nucleaire etc. 473 ments cellulaires, dependent jusqu’a tin certain degrö de la coagu- lation artificielle. La meme opinion quant a la structure nucleaire est egalement soutenue par Tellyesniczky; cet auteur (151) critique vivement toutes les theories de la structure uucleaire et rapporte les Images decrites par de nombreux auteurs aux artefacts dus a la fixation des noyaux par les liquides coagulants. Pour Tellyesniczky la structure interne du noyau qu’on observe si facilement sur les preparations fixees est le resultat de la coagulation des substances nucleaires ho- mogenes. Tous les liquides fixateurs qui n’exercent pas d’action precipitante sur les substances nucleaires, ne causent pas de modi- fications de la structure homogene du noyau qu’on observe dans les elements vivants; tous les autres fixateurs, surtout ceux qui con- tiennent de l’acide acetique qui coagule fortement les substances nucleoproteides, donnent des images structurales tres nettes. L’irre- gularite de cette structure resulte de la coagulation, qui peut etre tantot granuleuse, tantot filaire, tantot reticulaire; eile temoigne, d’apres cet auteur en faveur d’un pbenomene de coagulation. D’autre part Tellyesniczky suppose aussi que »die Form der Fällung nicht so sehr von der Qualität des Fällungsmittels, als vielmehr von dem Zustande des Kerns abhängig ist« (1. c. pag. 699), donc que les divers etats fonetionnels du noyau exercent une certaine influence sur les images obtenues apres l’action des liquides fixateurs coagulants. Les opinions des auteurs cites plus haut demandent de notre part beaucoup d’exactitude dans les recherches et de precaution dans l’appreciation des images offertes par les elements cellulaires apres la fixation. Les faits suivants temoignent en faveur de la realite et de l’exactitude des images que montrent les noyaux observes sur les preparations fixees des Organes enteriques. 1°. La fixation des pieces petites et delicates comme les tubes enteriques des Isopodes, qui possedent des parois tres minces et composees seulement d’une tres mince couche musculaire et d’une rangee unique d’elements epitheliaux, se fait presque momentanement; il en resulte que tous les processus d’osmose ou de solution des substances qui se trouvent dans le cyto- et caryoplasme sont impos- sibles ou presque impossibles. C’est pourquoi les diverses images des noyaux cellulaires que nous avons rencontrees sur les preparations ne dependent pas de la fixation, pour cette autre raison encore, que tous les elements cellulaires et leurs noyaux sont dans les memes 474 Stanisiaw Maziarski conditions vis-a-vis le liquide fixateur qni penetre de l’exterieur et de la base des cellules vers l’interieur des tubes. Si les noyaux cellulaires presenteut des structures morpbologiques variables, celles- ci ne peuvent pas dependre de la lixation, mais de conditions di- verses qui se rencontrent dans les noyaux eux-memes. II faut donc chercber l’interpretation de ces’ Images nucleaires dans l’etat des noyaux et non dans les conditions exterieures, comme la fixation. 2'^. On pourrait supposer encore qu’un certain liquide fixateur reagit d’une facon speciale sur les noyaux des elements cellulaires et provoque l’apparitiou des structures specifiques. Mais les divers liquides fixatenrs dont nous nous sommes servi pendant nos recherches n’exercent aucune influence visible sur les Images mentionnees plus haut. II existe seulement ä ce point de vue une ditference secon- daire, c’est a dire que dans certaines preparations, independamment du mode de fixation les changements de la strncture nucleaire apparaissent plus souvent que dans les autres ; ce fait depend, d’apres nous, uniquement d’un etat fonctionnel different des noyaux examines. Les liquides fixatenrs comme le sublime seul ou additionne d’acide acetique, les liquides de Bouix, Maxx, Carnoy, Flemming, Her- MANX etc. donnent les memes aspects de la structure nucleaire; ils ne peuvent donc dependre de la fixation par un certain liquide fixateur. Kons voulons encore insister sur ce fait, que si les changements de la structure dependaient de la fixation, la plupart des noyaux exa- mines devraient presenter la meine structure ou tout au moius une structure semblable, car tous les noyaux, au moment de la fixation, se trouvent dans les meines conditions par rapport au liquide fixateur; la Penetration de celui-ci se fait de la meme maniere pour toutes les cellules et pour tous les noyaux. Les Images structiirales observees contredisent absolument l’idee qu’il existe une relation quelconque entre ces Images et l'action des liquides fixatenrs. 3'^. Les Images que nous avous reproduites dans les plancbes XXIV — XXVII montrent une certaine constanee et un caehet special qui n’existe jamais dans les Images artificielles. C’est pourquoi nous sommes persuade, que ces structures variees ne peuvent pas dependre de la fixation, mais doivent etre attribuees aux divers etats fonctionnels des elements nucleaires. d**. On peut enfin rassembler les diverses Images de structure nucleaire en un cycle evolutif; on peut trouver facilement des pas- sages d’une structure a l’autre; ce fait est d’une part contraire ä l’opinion que ces Images sont artificielles et d’autre part prouve Sur les changements morphologiques de la structure iiucl4aire etc. 475 qu’elles sont seiilement l’expression des divers etats oü se trouvent les noyaux examines. D’apres notre opinion il ny a aucun doute quant a la realite des Images structurales observees. II faut encore se demander, si elles ne representent pas des processus regressifs, la degeneration du corps nucleaire. De nombreuses recherches ont demontre que chaque cellule, organisme unieellulaire ou partie constitutive d’un metazoaire, possMe un terme de sa vie, apres lequel eile degenere et meurt. Cette degenerescenee se manifeste dans toutes les parties de la eellule, dans le noyau et dans le protoplasme; toutes les deux subissent ee phenomene de degeneration. De nombreuses experiences ont demontre d’une facon certaine que le protoplasme ne peut pas vivre sans noyau et que le noyau ne peut exister sans le protoplasme; c’est pourquoi tous les auteurs considerent l’element cellulaire eomme un corps plasmatique, dans lequel le noyau et le cytoplasme vivent dans une Symbiose. Mais jusqu’ aujourd’bui nous ne savons guere si les pro- cessus degeneratifs atteignent parallelement le protoplasme et le noyau ou s’ils commencent tout d’abord dans Tune ou l’autre de ces deux parties constitutives de l’element cellulaire. Nous ne connaissons egalement pas bien les phenomenes de la degeneration, surtout les premieres modifications qui ont lieu dans le corps cellulaire, car ils echappent le plus souvent a rexamen inicroscopique. La degenerescenee du noyau est un pbenomene assez frequent; beaucoup de cellules, avec n’importe quelle fonction physiologique, peuvent montrer des noyaux degeneres aupres des noyaux normaux. Dans certains elements glandulaires dans lesquels les noyaux jouent un röle actif pour la production du produit de secretion, les noyaux degenerent en nombre assez considerable pour passer ensuite dans le produit secrete et former un de ses constituants. Ce phenomene a ete constate p. e. pour la glande mammaire, dans laquelle, pen- dant la periode de lactation, on observe assez souvent des noyaux degeneres et leur passage dans le lait, oü ils fournissent le materiel de la nucleoalbumine (Limon). Les phenomenes de degenerescenee nucleaire ont ete examines par beaucoup d’auteurs qui les ont observes sur les objets bien diffe- rents. L’examen minutieux du processus spermiogenetique surtout a montre une grande quantite d’images diverses en rapport avec la degeneration nucleaire. Flemmixg (46), Hermaxn(70, 71), Dküxer (30), Heidenhaix (60), Bouix (10) et beaucoup d’autres ont constate qu’une .4rchiv f. Zellforschung. IV. 31 476 Stanislaw Maziarski grande quantite de iioyaux des cellules seminales subissent des pheno- menes degeneratifs qui peuvent les atteindre a chaque stade de leur evolution. De nombreux noyaux degeneres ont ete decrits aussi par Flemmixg (45), Kuge (140) et d’autres au cours de l’atresie du folli- cule de de Graaf dans les glandes sexuelles femelles. Les Images que presentent les uoyaux peudaut la degeneration, varient d‘un element a l’autre; les pbenomeues degeneratifs peuvent etre diiferents dans les noyaux des divers tissus, d’ou les noms divers donnes aux formes de la degenerescence nucleaire. Une forme de degeneration qu’on rencontre assez souvent est conuue sous le nom de »fragmentation nucleaire« ou de »caryorrhexis«. Ce processus se manifeste par la formation dans Tinterieur du noyau des boules cbromatiques d’une taille tres variable aux depeus du reseau cbro- matique; ces boules peuvent se dissocier en particules cbromatiques tres petites qui peuvent franchir les limites du noyau et passer dans le cytoplasme, oit elles subissent la dissolution et disparaissent com- pletement. Un mode tres frequent aussi est celui qui apparait sous la forme de »pyknose«; il se manifeste surtout par la diminution de volume du noyau par suite de la retraction et de la condensation du reseau chromatique; le noyau tout entier se colore de plus en plus fortement et nniformement et prend l'aspect d’un corps irregulier, compacte et sombre, — c’est l’etat pyknomorpbique du noyau; le processus de dissolution de la masse nucleaire fait suite a cet etat. Le noyau condense perd continuellement de sa substance; la chroma- tine cliange ses qualites chimiques et ne se colore plus de fagon caracteristique par les colorants basiques, raais prend seulement les colorants acides. Entin, pendant la derniere periode, il y a une frag- mentation de ce corps nucleaire degenere; les particules se dispersent dans le cytoplasme oü elles disparaissent Sans laisser aucune trace. On distingue encore une forme de degeneration nucleaire, a la- quelle on a donne le nom de »caryolyse« ou »chromatolyse«. Elle se traduit par la dissolution de la chromatine dans le suc nucleaire, d’ou resulte une coloration forte et uniforme du noyau entier, meme du protoplasme environnant ä cause de soii imbibition par la chro- matine dissoute. La chromatine perd ensuite progressivement ses proprietes chimiques et morphologiques, ce qui determine une diini- nution de sa coloration basique et du volume nucleaire. Le noyau devient de plus en plus pale, se colore seulement par les teintures acides et se dilferencie tres peu du cytoplasme ambiant; enfin il disparait completemeut dans le protoplasme cellulaire. Sur lea changements morphologiquea de la structure nucl4aire etc. 477 Certains auteurs [Flemming (1. c.), Hermann (1. c.), Duüner (1. c.), Boüin (1. c.)] ont decrit encore une forme de degenerescence nucleaire, dans laquelle apparaissent dans le noyau une ou plusieurs vacuoles qui s’accroissent et occupent bientOt presque toute la cavite nucleaire. Ces vacuoles refoulent le reseau chromatique qui se con- tracte, se resout et la cbromatine disparait peu a peu de l’interieur du noyau. Dans les vacuoles ou rencontre souvent des corpuscules speciaux que Drüner (1. c.) cousidere comme un parasite qui attaque le noyau. II lui donne le nom de Micrococcidium caryolyticum. Oette forme est connue sous le nom de degenerescence »vacuolaire«. Les processus degeneratifs decrits plus haut peuvent modifier plus ou moins nettement la forme nucleaire dans les divers tissus, meme dans les elements d’un meme tissu. Ces quelques formes de degeneration nucleaire peuvent se rencontrer en meme temps. Mais tous ont ce caractere commun que la substance chromatique, ce con- stituant caracteristique de chaque noyau, apres avoir subi certains changements regressifs, disparait enfin plus ou moins rapidement de la cavite nucleaire et devient tout a fait in visible a cause de sa dissolution dans le protoplasme cellulaire ambiant. Tres souvent, ordinairement toujours, s’il n’y a dans la cellule qu’un seul noyau, le processus degeneratif du noyau est suivi de la degenerescence du cytoplasme, car l’element cellulaire ne peut exister sans le noyau. La description de ces quatre modes de degeneration nucleaire et les Images que nous trouvons dans les travaux des auteurs cites plus haut, different beaucoup des description s et des figures qui dans notre memoire representent les changements structuraux des noyaux examines. Apres tout ce que nous avons dit plus haut il faut ad- mettre l’opinion que les Images des noyaux que nous avons observees dans notre objet de recberches n’ont aucun rapport avec les processus de degenerescence nucleaire. Nous desirons encore nous justifier de ce que nous avons donne une si longue description des plienomenes degeneratifs du noyau; il faut en effet avouer que, pendant uos recberches, la supposition s'est eveillee plusieurs fois dans notre esprit que les Images des noyaux, surtout de structure vacuolaire pouvaient representer des images de degenerescence nucleaire. Car nous avons observe assez souvent des noyaux de structure vacuolaire, de configuration et coloration variables, dans les cellules epitheliales des tubes enteriques detachees de la membrane basale et tombees dans la lumiere du canal secreteur. Le protoplasme de ces elements montrait souvent des signes de degene- 31* 478 Stanislaw Maziarski ration; il etait contracte, condense, sans structure visible et se colo- rait tantot mal tantöt tres fortement par les colorants plasmatiques. D’autre part il laut appeler l’attention sur ce fait que dans beaucoup de cellules dont le protoplasme semble etre tont ä fait normal, on trouve des noyaux qui montrent des pbenomenes degeneratifs bien evidents sous les formes decrites plns baut. C’est pourquoi en examinant une grande quantite de preparations des tubes enteriques nous avons dirige specialement notre attention sur les endroits qui montraient une degeneration nette de certaines parties de repithelium glandulaire. Presque dans cbaque tube, on observe des territoires assez larges, ou de nombreuses cellules se sont detachees de la membrane basale', proeminent dans la lumiere du canal secreteur ou le remplissent plus ou moins completement. Ces elements montrent des signes bien marques de degeneration; Güieysse les a bien decrit dans son remarquable travail sur le canal digestif des Crustaces decapodes (58). Il considere ce phenomene comme un processus pbysiologique, c’est pourquoi il lui donne le nom de »degeneration pbysiologique«. Dans les cellules detachees et meme dans les autres cellules en rapport avec la membrane basale nous avons observe de nombreux noyaux en voie de degeneresceuce, le plus souvent sous la forme de pyknose ou de caryolyse. Les uns sont deformes, leur volume est diminue, la substance chromatique est condensee et coloree diffusement et fortement tout d’abord par les colorants basiques, puis par les colorants acides; les autres noyaux montrent une diminution evidente de leur colorabilite, une structure quelconque, et se presentent comme des tacbes claires plongees dans le cytoplasme; c’est seulement par leurs formes exterieures qu’ils ressemblent a des noyaux cellulaires. Güieysse (1. c.) decrit encore dans son travail une nouvelle forme de degeneration nucleaire, qu’il a observee cbez les Crustaces dans les cellules des Organes enteriques. Cette forme differe beaucoup de celles que nous avons presentees plus baut, par les modifications que subit le nucleole. Dans les noyaux qui degenerent on voit une hj’pertropliie evidente du nucleole, qui Ji mesure qu’il augmente de volume, repousse les grains de chromatine qui se dispersent et s’appliquent contre la membrane nucleaire. Le nucleole gross! pousse ensuite des prolongements avec lesquels il rejoint la membrane du noyau, prend une forme asteroide et remplit de plus en plus la cavite nucleaire; en meme temps les grains chromatiques se frag- meutent en particules tres petites pour disparaitre complkement. Sur les changements morphologiques de la structure nucleaire etc. 479 L’interieur du noyau est alors rempli par la substance nucleolaire hypertrophiee sous la forme d’une masse spongieuse qui ne se distingue que tres peu du protoplasme environnant. Le processus decrit par Guieysse et reproduit dans quelques dessins ne repond en rien aux Images que nous reproduisons dans notre travail. Nous avons cherclie en vain sur les preparations des Isopodes examines des noyaux montrant des Images semblables a celles de Guieysse. D’apres tout ce que nous avons dit, nous ne pouvons considerer tous les aspects morphologiques de la structure nucleaire que nous avons decrit minutieusement comme dependants de processus degene- ratifs; toutefois, comme nous Favons inentionne plus baut, nous avons observe des Images identiques (des noyaux vacuolaires surtout) dans les cellules nettement degenerees qui etaieut detachees de la mem- brane basale. II faut donc rejeter decidement la supposition que les images dissemblables oflfertes par les noyaux des Organes enteriques sont dues a la degeneratiou nucleaire. La frequence de ces cbange- ments structuraux, leur apparition periodique, enfin leur dependence vis-ä-vis de certains etats fonctionnels des Organes entiers s’elevent aussi contre la supposition de degenerescence. Apres avoir rejete Fopinion que les images des noyaux examines döpendent de la fixation ou representent des plienomenes de degenerescence nucleaire, nous devons admettre la troisieme opinion enoncee plus baut que toutes les modifications struc- tiirales decrites et figurees sont Fexpression d’une fonction nucleaire speciale, qui, dans les noyaux des Organes enteriques, est telle- ment active qu’elle se manifeste par des modifications de la structure nucleaire. Nous voulons encore appeler Fattention sur Fobservation que nous avons faite en examiuaut les preparations des tubes enteriques qui provenaieut d’animaux nourris et a jeun. Tandis que dans les preparations des premiers de nombreux noyaux montrent des cbange- ments de la structure bien cvidents, dans les preparations des seconds tous les noyaux presentent la meme structure granuleuse; on y ren- contre seulement un nombre limite de noyaux dont la structure s’est modifiee. Quand, apres quelques jours de jeüne, on nourrit de nouveau les animaux et qu’ou fixe leurs tubes enteriques, on voit tout de suite des images nucleaires tres variees et en quantite con- siderable. Cette Observation prouve aussi que les changements de la structure nucleaire depeudent de la fonction des elements qui tapissent les Organes enteriques. 480 Stanislaw Maziarski La fonction des Organes enteriques est tres complexe, comme Tont demontre les recherches experimentales executees par Frexzel (47, 48), CcEXOT (25), Deflandre (27), Guieysse (1. c.) et beau- coup d’autres auteurs. Toutes ces recherches demontrent que les cellules epitheliales qui tapissent les tubes enteriques exereent une fonction multiple et importante pour le metabolisme de l’animal. Ces fonctions sout les snivautes. Une fonction digestive, dans laquelle les cellules fonctionnent comme elements glaudulaires qui secretent un liquide digestif con- tenant des ferments proteolytiques. Une fonction absorbante ; tous les produits digeres qui deviennent solubles sont absorbes par les elements cellulaires. Une fonction excretrice; les elements eliminent de l’organisme animal toutes les substances nuisibles p. e. des venins. Une fonction d’arret pour certaines substances nuisibles qui in- jectees dans le corps d’animal passeut dans les cellules des coecums enteriques on eiles sont arretees pendant quelque temps. Une fonction anticoagulante ; le liquide secrete par les cellules des tubes enteriques empeche la coagulation du sang des Crustaces et meme des Mammiferes. Enfin les tubes enteriques fonctionnent comme uu organe de depöt pour les graisses qni s’y accumulent [M"® Deflandre (1. c.)]. Ces divers niodes de fonctiounement des elements epitbeliaux qui tapissent les Organes enteriques des Isopodes sont sans doute accom- pagnes de cbangements strncturaux du protoplasme cellulaire. Et puisque, d’apres des opinions deja tres nombreuses, les noyaux jouent un röle important pendant la fonction du cytoplasme il faut admettre que les noyaux d’elements qui possedent des fonctions tellement multiples montreront aussi des modifications tres variees, en rapport avec leur fonctiounement. C’est pourquoi, en nous basant sur les recherches anciennes et les notres, nous nous permettons d’exprimer l’opinion suivante; tous les cbangements morp hologiques de la structure nucleaire dependent exclusivement de la fonc- tion des noyaux qui accompagne les divers etats fonction- nels du protoplasme cellulaire. La fonction dont il s’agit dans les noyaux des tubes enteriques et qui se manifeste de facon si evidente doit etre consideree comme une fonction secretrice et excretrice du noyau. Sur les changements morphologiques de la structure nucleaire etc. 481 IV. Recherches sur la fonction du noyau. Que le noyau preune part ä tous les actes de la vie cellulaire, qu’ü ne doive plus etre considere seulement comme un Organe repro- ducteur pendant la division cellulaire, — ce sont la des faits deja bien connus et sur lesquels tous les auteurs sont d’accord. Quant aux manifestations de cette fonction multiple du noyau, nos connais- sances ne sont pas encore completes surtout a cause de la difficulte des observations : le petit volunie de l’element cellulaire entier et eu Premier lieu du noyau, la petitesse du territoire sur lequel il agit, Pinsuffisance de nos moyens de recherches et de nos modes d’investi- gation, ne permettent pas d’observer d’une facon facile tout ce qui se passe dans le noyau pendant les divers etats fonctionnels. Le rble que le noyau joue dans les processus de la division cellulaire est bien connu ; les changements que subissent pendant cette periode les substances nucleaires sont tellement evidents qu’on peut les distinguer facilement meme avec des methodes elementaires. On ne peut pas dire la meme cbose des autres fonctions nucleaires dont le noyau est le theatre pendant les diverses periodes de la vie cellulaire. Les phenomenes nucleaires qui ont lieu pendant la fonction secretoire des elements glandulaires sont les plus evidents. Plusieurs auteurs qui se sont occupes de ces recherches, ont decrit et con- state, que la secretion glandulaire a lieu non seulement dans le cytoplasme, mais que le noyau cellulaire joue aussi un role impor- tant dans la formation du produit secrete. Ils ont demontre aussi que le noyau exerce non seulement une influence sur le mode de secretion, mais qu’il donne au protoplasme cellulaire une partie de la substance qui represente le materiel utilise pour la formation du produit de secretion. Les recherches minutieuses faites sur cette question prouvent que le processus secretoire du noyau, que la par- ticipation du noyau a la secretion protoplasmique peut se faire suivant un mode assez variable et d’une facon plus ou moins evidente. Le noyau peiit changer de forme et souvent aussi de position dans la cell ule pendant les diverses phases de la secretion, pour exercer une influence plus grande sur certaines regions du cytoplasme ; le noyau excrete, elimine dans le cytoplasme les substances qui se trouvent ordinairement dans son interieur ou qu’il a elaborees, pour prendre part a la production du secret; enfin d’apres les recherches les plus nouvelles, une partie du noyau s’est ditferenciee et reste pendant toute la vie cellulaire repartie dans le cytoplasme sous la 482 Stanislaw Maziarski forme de »chromidium« (R. Hertwig) ou d'»appareil chromidial« (Goldschmidt), qui doit remplir d'apres les opinions de ce dernier auteur les fonctions vegetatives de la cellule. Le noyau participe ä la formation du produit de secretion tantdt pur eliminatioü dans le eytoplasme de substauces nucleolaires qui y representeut des formations speciales connues sous les noms de >plasmosomes«, »pyrenosomes« et beaucoup d'autres; de nombreux auteurs (Ogata, Platner, Laguesse, Vigier et d'autres) les out observees et les out decrites dans diverses cellules glaudulaires ; tautot par le passage dans le eytoplasme de la substance nucleaire propre, c’est a dire, de la chromatine, qui s'y repand dans le protoplasme et fournit le materiel necessaire pour l'elaboration du produit de secretion, ou impregne tout d'abord des formations speciales proto- plasmiques (filaments basaux, ergoplasme, ergastoplasme) ; ce serait par l’intermediaire de ces formations qu'elle prend part ä la fonction secretoire de la cellule. Enfin le noyau peut produire dans son Interieur une Sorte de secretion sous la forme de granulations qui different des substances nucleaires par ses proprietes et ses reactions colorees; ces granulations passent ensuite dans le protoplasme cellu- laire ou elles s’liydratent et donnent le produit de secretion lui-meme (Mme PhisaLIX-PiCOT). Cette elimination de substance chromati(pie ou d’autres substances nucleaires dans le eytoplasme se fait d’une facon tres restreinte dans la plupart des elements glandulaires, c’est pourquoi il est difficile d’observer les pbenomenes de secretion et d’excretion nucleaire dans les conditions ordinaires. Ces processus ne provoquent pas d’ordi- naire des ebangements considerables dans la structure du noyau et c’est seulement la diminution de chromaticite nucleaire qui le plus souvent est le seid signe de la fonction excretice du noyau. Queis ebangements ont lieu dans l’interieur du noyau? Queis processus se passent ä son Interieur pendant la fonction nucleaire? Quel sort la substance ebromatique subit-elle, comment traverse-t-elle la membrane nucleaire pour passer dans le eytoplasme , comment se regenere-t-elle dans le noyau? — Tous ces faits resteut jusqu’ici peu connus a cause de l’insuffisance de nos moyens d’iuvestigatiou et surtout, — c’est une cbose de grande importance — a cause du manque d’objets favorables pour des recliercbes aussi minutieuses. II nous semble que nous avons trouve un tel objet favorable dans les tubes enteriques des Isopodes marins. Afin de faire l’etnde des ebangements structuraux que montrent les noyaux des cellules Sur les changements morpbologiques de la structure nucleaire etc. 483 glandulaires dans nos preparations et que nous avons consideres comme en relation avec la fonction secretoire du noyau, nous croyons utile de faire auparavant une courte revue bibliographique pour nous renseigner sur ce que Ton sait des processus fonctionnels du noyau dans les divers elements cellulaires. II nous sera ensuite plus facile de donner une Interpretation des images observees dans notre objet de reclierches. Le Premier qui a appele l’attention sur les changements subis par le noyau pendant la fonction secretoire des elements glandulaires est E. Heideniiain (65); en etudiant les glandes salivaires pendant leur activite, il a constate des changements dans la forme, la position, le volume et la cbromaticite du noyau. Les memes resultats ont ete obtenus par Schmidt (144) qui a examine les noyaux des cellules glandulaires sereuses pendant leur activite. Ces deux premiers travaux ont attire l’attention sur les processus qui ont lieu dans les noyaux pendant la fonction secretoire de divers elements glandulaires et ont excite de nombreux auteurs a rechercher le röle joue par le noyau dans la fonction secretoire. Gaule (52, 53), Nüssbaum (117), Ogata (118), Platner (123), XiKOLAiDes et Melissixos (115), Ver Eecke (155), Laguesse (88, 89) ont constate dans leurs etudes sur la fonction secretoire des cellules du pancreas, que les substances nucleolaires qui se caracterisent par une coloration specifique, passent pendant l’activite de la cellule du noyau dans le cytoplasme, oii eiles forment des corps speciaux, aux- quels ils ont donne les noms de »plasmosomes«, de »parasomes«, de »corps paranucleaires«, de »corps nucleoides« etc. Ces corps, apres avoir subi dans le cytoplasme certaines modifications, fournissent le materiel pour la production des grains de secretion. On a constate aussi que ce transport de substance nucleolaire dans le cytoplasme a lieu surtout dans les cellules glandulaires qui elaborent des en- zymes, des ferments; les grains de ces secrets doivent provenir en Premier lieu de ces formations nucleolaires qui dans le cytoplasme se fragmentent et se divisent en petites particules qui se transforment ensuite par l’intermediaire du cytoplasme en grains de zymogene. Laguesse (1. c.) admet egalement que la cliromatine prend aussi part a la formation des corps paranucleaires, comme en temoignent les proprietes colorees de ces corps; c’est pourquoi il appelle cette sub- stance »metanucleine«. La chromatine est necessaire a la production des grains de zymogene, parce qu’elle contient du pbosphore. Vigier (157, 158, 159, 160, 161) a fait la meme Observation de Femigration 484 Stanislaw Maziarski du nucleole dans le cytoplasme dans les cellules des glandes cuta- nees du Triton et de la glande digestive de l’Ecrevisse; ces coriis, emigres dans le cytoplasme, constituent des formations caracteristiques auxquels il donne le nom de »pyrenosomes«. Vom Rath (128) a vu que les grains de secretion dans les cellules des glandes salivaires dLÄnüocra mediterranea prennent la meme coloration que les nucleoles du noyau; il cousidere le nucleole comme un produit du metabolisme nucleaire et suppose qu’il passe ensuite dans le protoplasme cellulaire; puis le protoplasme et la sub- stance nucleolaire elaborent ensemble les grains de secretion. Nous trouvons de semblables opinions dans les travaux de Ga- LEOTTi, Exgel, Hammar, Hexry et beaucoup d’autres. Galeotti (50) a observe dans les cellules epitheliales des ven- tricules lateraux du cerveau et dans les cellules du pancreas la for- mation de petits grains fuchsinophiles a l’interieur du noyau et leur passage dans le cytoplasme ou ils s’accroissent et forment les grains de secretion. Exgel (34) a demontre dans le cytoplasme des cellules epithe- liales des plexus choroidei de l’homme, l’existence de grains t’uchsi- nophiles et la presence de formations semblables dans le noyau. Il a de meme constate le passage du nucleole dans le cytoplasme; il le considere comme un plasmosome. Hammar (59) a etudie les phenomenes secretoires des cellules epitheliales de l’epididyme des mammiferes; il a constate dans les noyaux la formation des grains de taille variable qui montrent beau- coup d’aftinites avec le nucleole; mais il croit qu’ils proviennent du suc nucleaire. Ces grains passent ensuite dans le cytoplasme ou ils se melent avec les grains du produit de secretion, lesquels peuvent aussi etre directement elabores au sein du cytoplasme. Henry (69) decrit de la facon suivante les modifications subies pendant la fonction nucleaire dans le meme objet de recherches. L’augmentation de volume nucleaire, l’agrandissement et la multipli- cation des nucleoles plasmatiques et la Variation de chromaticite ca- racterise la secretion nucleaire; la periode d’excretion nucleaire se produit ensuite; eile se manifeste par la diminution de volume du noyau, la fragmentation de la chromatine et la formation de quelques plasmosomes qui par la fragmentation du noyau entier deviennent lihres et tombent au sein du cytoplasme, oii ils constituent les sphe- rules de secretion. Sur les chaugements morphologiques de la structure nucleaire etc. 485 Montgomery (109) a constate le passage des nucleoles en quan- tite tres considerable daus les glandes unicellulaires de Piscicola. Les nucleoles qui se trouvent dans le noyau en nombre tres grand passent dans le cytoplasme oü ils subissent uue dissolution complete. L’auteur n’a pas demontre s’ils presentent un rapport avec les grains de secretion. Ferrata (36) decrit des pbenomenes tres nets du passage des nucleoles dans le protoplasme dans les cellules epitheliales de l’iu- testin du Triton. D’apres les observations de eet auteur, les nu- cleoles qui sont composes toujours de deux substances, d’une cen- trale acidophile et d’une corticale basophile, traversent la membraue nucleaire et passent dans le cytoplasme, ou ils donnent naissance aux plasmosouies acidophiles et aux granulations basophiles. Ces deux sortes de formations proviennent de deux substances dont est com- pose le nucleole. Toutes ces observations semblent demoutrer que les corps figures qu’on rencontre dans les divers elements glandulaires sous les noms de plasmosomes, parasomes, pyrenosomes etc. proviennent du nucleole qui a emigre du noyau dans le cytoplasme. Guieysse (58) exprime une opinion differente sur cette question. Pour lui le parasome ne provient pas directement du nucleole, car il differe de ce dernier par ses proprietes de coloration. II croit plutot que le nucleole emet dans le cytoplasme par exosmose une petite quantite de sa substanee qui se gonfle au contact du proto- plasme et forme une petite spherule homogene — le parasome; ce- lui-ci monte ensuite vers la surface cellulaire ou il determine par sa presence une reaction dans le cytoplasme qui se traduit par la for- mation des vacuoles seeretrices. Il semble alors agir dans la cellule par sa presence comme un centre trophique: »le noyau envoie ainsi une partie de son energie dans un point de la cellule oü cette energie ne se ffiit plus sentir«. Il ne rencontre des parosomes que dans les cellules tres allongees des Decapodes, oü le noyau est tres eloigne de la surface cellulaire. Chez les Isopodes dont les cellules sont enormes, mais possedent des noyaux places dans leur centre, le noyau peut exercer une influence sur le protoplasme entier et le parasome n’apparait pas pendant la fonction secretoire de ces ele- ments. En fait, nous n’avons jamais constate la presence de ce corps dans les cellules des Isopodes examines. Les recherches sur les elements glandulaires dans lesquels on a constate le passage de la substanee nucleaire propre dans le cyto- 486 Stanislaw Maziarski plasme pour y prendre part a la formation du produit de secretion, sont i)lus uorabreuses eucore. liiiGAUD (1291, Regaud et Policard (131) supposent que la Va- riation de chromaticite nucleaire dans les cellules glandulaires depend des modificatious qualitatives et quantitatives de la chromatine qui sont en rapport avec la participation du noyau a la fonction secre- toire du protoplasme cellulaire. Gilsox (56) dans son travail sur les glandes sericigenes du Ver a soie admet que le produit de secretion qu’il appelle sericig^ne pro- vient directeinent du noyau cellulaire. Holmgrex N. (79) decrit dans les cellules glandulaires 6.'Apion flaiiceps et Dacytes niger le passage des grains chromatiques du noyau dans le cytoplasme en un endroit oü la meinbrane fait defaut; les grains chromatiques forment le produit lui-meme ou donnent seulement le materiel necessaire a la secretion protoplasmique. Carlier decrit et figure dans ses travaux (16, 17, 18) sur le fonctionnement des cellules glandulaires a ferment, les changements que subit le noyau pendant la fonction secretrice des cellules en question. Dans les cellules oxyntiques de Testomac du Triton (16) ainsi que dans les cellules hepatiques (17, 18) l’auteur a constate que le noyau joue un röle important dans la production du prozymogene, par consequent du materiel qui dans le cytoplasme se transforme en des grannles de zymogene. Les phases de la fonction nucleaire se presentent, d’apres les recherches experimentales de cet auteur, de la fagon suivaute. Le noyau augmente d’abord de volume; les caryo- somes deviennent de phrs en plus accentues et se pressent contre la membrane nucleaire, ce qui doit faciliter le passage de la chroma- tine dans le cytoplasme. Le passage des substances nucleaires est suivi de la diminutiou de volume du noyau et se manifeste aussi par des modifications dans la coloration des masses chromatiques qui montrent plus d'affinite pour les colorants acides. Quand la fonction dure longtemps le noyau se contracte et montre souvent une forme irreguliere, etoilee; il prend alors avec avidite les colorants, sur- tout les teintures acides. L’auteur affirme aussi que pendant la fonction nucleaire, pendant le passage de la chromatine dans le cytoplasme, une partie des substances albuminoides dont la uucleine est composce, est mise en liberte et ces corps representeut la sub- stance nucleolaire qui, comme nn »effet materiel« quitte le noyau et passe dans le cytoplasme, ou il subit une dissolution complete. Snr les changements raorphologiques de la structure nucleaire etc. 487 Pendant l’etat de reparation nucleaire, la chromatine disparu se regenere aux depens de materiaux absorbes dans le cytoplasme; Tauteur attribue aussi un certain röle dans ces processus de recon- struction ä la lanthanine, dout la quantite et la coloration cbangent nettement pendant les divers etats de la fonction nucleaire. Launoy (90, 91, 92) dans ses recberches minutieuses sur la pro- duction de venin dans les cellules des glandes venimeuses cbez la vipere et le Triton et sur la formation de l’enzyme dans les glandes de l’estomac admet la participation directe du noyau ä la secretion cytoplasmique. II divise la fonction nucleaire en quatre phases suc- cessives: turgescence du noyau, anteroptdsion vers la lumiere, modi- fications dans la chromaticite des grains nucleaires et passage dans le cytoplasme des corps figures a reaction chromatique ou exosmose de cette substance en dissolution, a la suite de pbenomenes de pyre- nolyse intranucleaire. Apres cette pbase nucleaire survient une pbase cytoplasmique, pendant laquelle les produits nucleaires — venogene et caryozymogene sont transformes en venin et prozymase. yjme Phisalix-Picot (120, 121) suppose au noyau un role en- core plus important pour la formation du produit de secretion; eile attribue la formation des grains de prosecretion au noyau-meme, d’oü ils sont elimines ensuite dans le cytoplasme. Elle s’exprime ainsi au Sujet de ces pbenomenes nucleaires: »Les gros noyaux en travail produisent a leur interieur des granulatious qu’ils expulsent ensuite et qui constituent la partie toxique du venin. Ces granulations re- stent d’abord groupees et retenues autour de leur noyau producteur par une membrane protoplasmique tres fine et reticulee, formant ainsi une müsse volumineuse, un sac a venin; eiles n’acquierent qu’a la longue leurs proprietes birefringentes et toxiques« (1. c. pag. 134). Elle decrit la formation des grains ä l’interieur du noyou de la facon suivante: ». . . on rencontre de nombreux tubes nucleiniens a paroi violet sombre, a contenu rose et moniliforme. Ces tubes sont reunis par de fins tractus egalement colores comme leur paroi. A rinterieur, on voit apparaitre des granulations roses, refringentes, regulierement spberiques. Le plus souvent les granulations contenues dans le re- seau nucleaire gagnent le centre du noyau, s’y entassent, de sorte que cette region devient alors uniformement rose ... Au für et ä mesure que les tubes nucleiniens emettent leurs granulations, le re- seau nucleaire devient plus clair. En meme temps les portions du reseau nucleaire qui retenaient les granulations prennent les ca- racteres du reseau protoplasmique environnant, se colorant comme 488 Stanislaw Maziarski lui en rose par l’eosine. C’est aiusi que meurt le iioyau, apres s’etre reduit en granulations et en un reticulum qui devient indistinct du reseau environnant« (1. c. pag. 48 et 49). Quant au meeanisme du passage des substances nucleaires ou nucleolaires dans le cytoplasme, il peut se presenter de facons di- verses; tantot par etfraction ou Perforation de la membraue nucleaire (Ogata, Yer Eecke), tautot par bourgeonnement (Platxer) ou gemma- tion nucleaire (Laguesse), tantöt par reflexion de la membrane derriere les corps eliniines (Vigier). Launoy (1. c.) suppose que la membrane nucleaire a cause de la turgescence du noyau diminue d’epaisseur et que, dans ces conditions, les corps de consistance colloidale peuvent la traverser sans laisser aucune trace de leur passage. Henxeguy (68) admet une certaine permeabilite de la membrane qui, ä la facon d’une lame de caoutcliouc, peut s’ouvrir momentanement et laisser passer des granulations cliromatiques. Holmgrex (1. c.) a constate la disparition de la membrane pendant les pbases d'ex- cretiou nucleaire. D’ailleurs il est necessaire d’admettre que la mem- brane nucleaire, qui sotivent est tres peu accentuee ou meme semble faire defaut, est tellement mince que le passage des substances du noyau dans le cytoplasme et vice-versa peut avoir lieu tres focilement par osmose. De nombreux auteurs ont constate aussi des relations beaucoup plus etroites entre le noyau et le cytoplasme; dans ces conditions, tous les ecbanges materiels peuvent se faire entre ces deux parties de la cellule d’une facon encore plus facile. Korschelt (84), Hoff- MAXX (78), CoxKLix (23), Mc Murrich (106), Murlix (113), Prexaxt (124), Guieysse (1. c.) et nous (105) ont decrit dans divers elements cellulaires des expansions libres que le noyau envoie dans le cyto- plasme et qui Sans doute ont pour biit de fociliter les ecbanges re- ciproques entre les substances nucleaire et protoplasmique ; d’ailleurs, les masses nucleaires qui penetrent ainsi dans le cytoplasme peuvent exercer une influence plus gründe sur des territoires plus etendus de l’element cellulaire. A cote de ces recherches sur le fonctionnement du noyau dans les cellules glandulaires, nous rencontrous dans la litterature une quantite assez considerable d’observations qui permettent de conclure qiie, dans les cellules les plus diverses, le noyau joue un röle im- portant dans tous les processus qui s’y produisent. Bambeke (5) decrit dans les oeufs de Scorpaena scrofa le passage de la cbromatine nucleaire dans le cytoplasme sous la forme bien Sur les changemenis morpliologiques de la structure uucleaire etc. 489 nette de larmes, de gouttelletes etc. De meine Caexoy et Lebkux (20) chez les Batraciens, Du.mez (32) chez Cytlierea chione L., Weiss- MAXX et IsCHiKAwA (162) chez les Daphnides ont observe dans les cenfs le passage de la chromatine sous forme de grains dans le cy- toplasme »par une veritable expulsion« [Dümez (1. c.)]. Les grains expnlses fournissent le materiel necessaire ä la formation du noyau Vitellin et du vitellus. CoxTE et Vaxey (24) out eonstate chez l’infusoire Opalina in- testinoriim^ que la membrane uucleaire disparait et que les grains chromatiques passent dans le cytoplasme. La ils conservent leurs proprietes de coloration, puis s’accroissent en volume et prennent une coloration acide et se dissolvent ensuite dans le protoplasme. Les auteurs considerent ces grains comme des grains de zymogene, pour lequel ils admettent une origine uucleaire. »Le noyau participe directement ä la formation des grains de zymogene et des productions ergastoplasmiques et par suite, il a un role d’une haute importance dans les phenomenes de digestion aussi bien intracellulaires qu’extra- cellulaires. « Beaucoup d’ auteurs ont observe le role important du noyau dans tous les processus formatifs qui ont lieu dans les elemeuts cellulaires. Klaatsch (81) decrit une arborisation considerable du noyau dans les cellules ectodermiques chez les Appendicularia Oikopleura copko- cerca, pendant la formation de la coquille; les noyaux sont tout ä fait spheriques dans les conditions ordinaires. »Ich erblicke in den Kernveränderungen den Ausdruck für die außerordentlich hohe und intensive sekretorische Leistung . . .« Eycleshymer (35), Morofp (110) decrivent que la fibrille musculaire et surtout la substance ani- sotrope [Q] des cases musculaires se forment aux depens de la chro- matine nucleaire. Moroff (1. c.) a observe chez les Copepodes que le noyau tout entier se transforme dans l’edification de la fibre mus- culaire; la substance chromatique constitue les disques anisotropes. Gilman (55) a egalement eonstate les changements de la chromaticite et de la structure des noyaux dans les cellules musculaires striees en etat de fatigue; il affirme que ces changements atteignent en premier lieu la chromatine nucleaire. Le role formatif du noyau ne se limite pas seulement aux cellules animales; il s’observe aussi dans les cellules vegetales. De nombreux auteurs [Schmitz (145), Strasburger (149), Klebs (82), Clark (22), Gerassimow (54), Huie (80), Rosex (138)] ont eonstate la gründe importance de cette partie constitutive de la cellule dans le 490 Stanislaw Maziarski metabolisme general, dans les fonctions glandulaires, dans tous les processus forinatifs p. e. dans la production des membranes, des grains d’amidon etc. Des modifications de la strncture bien evidentes ont ete consta- tees egalement dans les noyaux des cellules nerveuses [Maxn (101), Lugaro (99), Nissl (116), Pergexs (119), Pugxat (127), Pick (122) et d’autres] pendant les divers etats fonctionnels de la cellule. Toutes ces observations prouvent que le röle du noyau ne se limite pas ä la periode de division, mais qu’il existe encore pendant tonte la vie cellulaire et exerce une action tres importante sur tous les processus qui ont lieu dans le cytoplasme. II est vrai que dans beaucoup d’objets de reeberches la fouction nucleaire n’est pas nette- ment evidente, mais les rechercbes faites sur des objets favorables permettent d’affirmer son existence. Cette fonction du noyau est tres multiple comme le demontrent p. e. les rechercbes experimen- tales de Hofer (77) ; tous les processus qu’on a rapporte auparavant au protoplasme seulement, sont toujours aceompagnes de pbenomenes nucleaires plus ou moins visibles. Le noyau doit donc etre consi- dere comme un orgaue cellulaire qui prend part et dirige peut-etre tous les processus vitaux, qui est actif pendant toutes les pbases de la vie de Felement cellulaire. Cbaque fonction du protoplasme, qu’elle soit une fonction glandulaire, ahsorbante, formative, excre- trice etc. est accompagnee de la fonction correspondante du noyau. Sur quoi repose cette fonction nucleaire? Nous trouvons une reponse tout a fait juste dans le memoire dejä ancien de Verworx (156); il s’exprime sur cette fonction dans les termes suivantes: »Auf den Stoflwecbselbeziehungen zwischen Kern, Protoplasma und Außenwelt beruht der normale Lebensvorgang jeder Zelle. Die physiologische Bedeutung des Zellkerns liegt allein in seinen Stotfwechselbeziehungen zum übrigen Zellkörper. Nur durch seine Stoffwechselbeziehungen besitzt er einen Einfluß auf die Functionen der Zelle, greift er in die Lebenserscheinungen der Zelle ein.« — V. Structure generale du noyau ; Interpretation des Images observees. Apres cette courte revue bibliographique, ne contenant d’ailleurs que les faits les plus voisins de ceux que nous avons observes et dans laquelle nous avons presente les observations et les opinions de divers auteurs sur les processus fonctionnels du noyau — nous pouvons envisager la question de savoir quelle Interpretation il faut Sur les changeiuents morphologiques de la structure nncl^aire etc. 491 donuer aux images nucleaires observees sur les preparations des tubes euteriques des Isopodes. Toutes ces modifieations structurales sont l’expression des modifieations qui ont lieu dans le noyau pendant sa fonction secretrice et exeretoire. Les changements considerables de la chromaticite nncleaire et de la structure morphologique du noyau, les images qui indiquent le passage de la substance nucleaire dans le cytoplasme, oü eile prend part a lelaboration du produit de secretion — tout cela fait admettre que les images observees repon- dent reellement a divers etats de la fonction nucleaire, fonction qui dans certaines circonstances peut etre poussee jusqu’a ce point que le noyau debarasse de toute sa chromatine degenere, et avec lui de- genere la cellule elle-meme; c’est pourquoi on rencontre des noyaux de structure semblable dans les elements degeneres detaches de la membrane basilaire dans la lumiere des tubes enteriques. Comment se presentent ces processus fonctionnels du noyau, dans quel ordre se suivent ces divers stades, comment peut-on les rassembler en un cycle evolutif? — c’est ce que nous essayerons de demontrer dans la suite de notre travail. Si nous examinons plus attentivement les figures des noyaux representes dans les plancbes XXIV — XXVII, ce qui nous frappe sur- tout c’est que toutes les modifieations intranucleaires atteignent en Premier lieu la substance chromatique caracteristique de chaque ele- ment nucleaire. C’est un fait tres favorable pour les recberches aussi rainutieuses, que ces changements se manifestent sur les preparations d’nne facon si precise, qu’on peut les voir meme sous un faible grossisse- ment gräce au grand volume des noyaux examines. On peut tres bien observer sur toutes ces figures que premierement les relations reci- proques des deux substances constitutives du noyau — chromatine et linine, et deiixiemement le mode de repartition de ces substances dans l’intcrieur du noyau subissent des modifieations morphologiques. Avant de nous occuper des transformations structurales des no- yaux examines il nous semble necessaire, de presenter en quelques mots la structure generale du noyau cellulaire. Le noyau est considere comme un corps special situe d’ordinaire dans le milieu de la cellule, entoure par le cytoplasme dont il difiere par sa structure et ses proprietes. La structure du noyau depend jusqu’a un certain degre de la repartition dans son interieur d’une substance connue sous le nom de chromatine nucleaire ou nucleine, dont la caracteristique la plus importante est sa coloration specifique par tous les colorants basiques, appeles pour cette raison nucleaires. Archiv f. Zellforschung. IV. 32 492 Stanislaw Maziarski La coloration specifique de cette substance depend de l’affinite chi- mique des colorants basiques pour l’acide nucleique qui est le con- stituant principal de la nitcleine. Celle-ci doit etre coitsideree comme une combinaison d'acide nucleique avec une matiere albuminoide, p. e. protamine, histone ou globuline; chimiquement on doit la classer parmi les nucleo-proteides. Les reclierches minutieuses faites sur le cbimisme de l’acide nucleique ont demontre qu’il contient du pbosphore en quantite assez grande, jusqua 9^. La coloration basique de nucleine (cbromatine) depend en premier lieu de la presence dans celle-ci d'acide nucleique; les nucleines (cbromatines) qui contiennent une grande quantite d’acide nucleique prennent avi- demment les colorants basiques, celles qui sont moins ricbes en ce corps presentent une coloration basique plus faible ou meme se co- lorent seulement par les teintures acides. Cette propriete de la cbro- matine de se combiner avec les colorants basiques peut etre demon- tree avec des noyaux colores par le vert de metbyle; ce fait est prouve par les recbercbes de Kossel (87), Lilienfeld (95), Zacha- rias (165), Mann (101) et d’autres. Malfatti (100) a meme constate que les nucleines qui contiennent le plus de pbospbore prennent une coloration vert-pure par le melange de vert de metbyle et de fucbsine acide; celles qui sont plus pauvres en pbospbore montrent une colo- ration bleu-violette; enfin celles qui n’en contiennent que tres peu se colorent seulement en rouge, avec le colorant acide. Cette propriete de la cbromatine presente une grande importance pour toutes les recbercbes faites sur la structure et la Constitution du noyau, car la coloration seule avec le colorant basique permet de designer tous les cbangements qui pourraient avoir lieu dans la substance cbroma- tique. La cbromatine apparait dans le noyau sous des formes bien diffe- rentes, tantot SOUS la forme de grains de volume variable, tantot de grumeaux ou de blocs a contours le plus souvent irreguliers, homo- genes on composes de particules beaucoup plus petites, tantot sous la forme de reticulum irregulier. La repartition de ces masses cbro- matiques cbange d’un noyau ä l'autre ; il en resulte divers types nu- cleaires. Outre la cbromatine, nous voyons ordinairement dans le noyau une autre substance qui diifere de la premiere par ses proprietes pbysiques et cbimiques. Cette deuxieme substance peut etre mise en evidence de fagon assez facile par la coloration du noyau avec deux colorants. Tun basique et l’autre acide; la substance en question Sur les changements morphologiques de la structure nncleaire etc. 493 prend le colorant acide et se distingue bien de la chromatine coloree basiquement. La forme sous laquelle cette substance apparait le plus souvent dans le corps nncleaire est celle d’nn reticulum forme de minces fibrilles qni s’entrecroisent et s’unissent en tous sens. La substance qui constitue ces filaments est assez rigide et resistante; eile est appelee par les auteurs: »linine« ou »plastine nucleaire«. Les uns la considerent comme rme matiere speciale qui se trouve seule- ment dans le noyau; les autres lui attribuent les caracteres de la substance qui forme le protoplasme cellulaire et penetre dans l’in- terieur du noyau pour y constituer une Sorte de charpente pour la substance chromatique. Quant aux relations qui existent entre ces deux substances nu- cleaires il semble qu’elles sont seulement de nature physique; la chromatine se repartit sur le reticulum lininien de facon variable. Les grains ou grumeaux chromatiques occupent les points nodaux ou s’entrecroisent les filaments, ou bien la chromatine entoure en couche plus ou moins epaisse les fibrilles lininiennes comme le Sucre candi enveloppe une ficelle. C’est pourquoi cette substance de sou- tien presente souvent une reaction basophile et non acidophile. La forme du reticulum lininien et l’impregnation plus ou moins abondante de celui-ci par la chromatine determinent les aspects que presentent les noyaux entiers. Outre ces deux substances principales qu’on voit assez facilement dans chaque noyau, il faut en mentionner encore d’autres, qui se distinguent plus ou moins bien par leurs reactions de coloration. Le nucleole apparait nettement a l’interieur du noyau; c’est un corps special de volume assez considerable, sans structure fixe, qui est forme d’une substance particuliere, chimiquement differente des deux premieres, et qu’on appelle la »pyrenine«. La coloration du nucleole, qui varie dans les divers etats du noyau, les changements de la structure qu’il subit, permettent de supposer que le nucleole est un Organe qui joue un röle inconnu, mais important dans le metabolisme nucleaire. A cöte du nucleole qui est situe libremeut dans l'interieur du noyau, on distingue encore le suc nucleaire, sur la structure et la composition duquel les auteurs ne sont pas d’accord. Les uns le considerent comme un liquide albuminoide qui remplit les mailles du reticulum lininien et qui sur les preparations fixees, presente le plus souvent une structure finement granuleuse; les autres supposent qu’il possede une structure propre et se compose de petits corpuscules 32* 494 Stanislaw Maziarski päles, splieriques qui montreut uue affinite tres laible vis-a-vis des colorants. Reinke (133, 134, 135, 136) a le premier decrit et tigure ces granulös du suc nucleaire et leur a donne le uom d’»aHlematine«, c’est a dire de substance qui se caracterise par la propriete de se gonl'ler facilement. Ou peut encore differencier dans le corps nucleaire avec des metliodes de fixation et de coloration speciales, un constituant sur lequel M. Heidenhaix (61, 62, 63) a attire notre attention. Dans ses recbercbes sur la Constitution du noyau il s’est servi de la triple coloration par le melange d’EHRLiCH-BioxDi et a constate la presence dans les mailles et sur les filaments du reticulum lininien d’une sub- stance granuleuse qui prend toujours les colorants acides, qui devient p. e. rouge apres l'actiou du melange triacide. II a donne a cette substance le nom de > lanthanine« parce qu’elle reste sur les pre- parations des noyaux traitees par les autres metbodes de coloration presque toujours invisible. Ces granulös acides se trouvent meles avec les grains basophiles de la chromatine; c’est pourquoi Heidex- hain (1. c.) l'appelle aussi »oxy chromatine«. Enfin autour du corps nucleaire on voit tres souvent une mem- brane mince et delicate qui n’est pas d’ailleurs admise par tous les auteurs. — Telle est la description de la structure generale du noyau et des proprietes de ses parties constitutives, que l’on trouve d’ordinaire dans les oeuvres classiqnes d’Histologie. Cependant la structure du noyau, et surtout les proprietes de ses parties constitutives restent toujours l’objet d’opinions contro- versees. Tous ceux qui se sont occupes de recbercbes sur le noyau ont fait la meme faute, c'est a savoir, qu'ils attribuent aux noyaux de toutes les cellules la meme structure morphologique. Flemmixg p. e. considere la structure nucleaire comme filamenteuse, Altjiaxx et ses eleves comme granuleuse, Leydig et Heitzmaxn comme reti- culaire, enfin Bütsciili et son ecole la considm'ent comme vacuolaire, alveolaire ou spumeuse. Nous voyons donc que les opinions des auteurs sur la structure nucleaire sont assez contradictoires et que ces quatre doctrines n’interpretent pas suffisamment les diverses images de la structure du noyau. Ces quatre doctrines ont ete tondees apres de longues et profondes recbercbes, a la suite desqiielles les auteurs ont surtout dirige leur attention sur la substance cbromatique et sur son mode de repartition ä l’interieur du noyau, ainsi que sur les relations de celle-ci avec la substance de soutien, la linine, im- pregnee par la chromatine. Chacune de ces theories s'appuie sur Sur les changements morphologiques de l:i structure nucleaire etc. 495 des bases reelles ; dans les divers elements cellulaires examines tantot a l’etat vivant tantot apres fixatiou et coloration, ou a constate plu- sieurs fois Tune ou l’autre structure nucleaire. C’est pourquoi on a voulu construire un Schema de la structure nucleaire qui correspon- drait aux doctrines citees plus haut, Schema d’apres lequel les noyaux de n'importe quel element cellulaire seraient structures. C’est seulement de nombreuses recherehes sur des noyaux etu- dies dans des elements divers et dans leurs differents etats qui ont permis d'approfondir la question de la structure nucleaire. Elles ont demontre avec certitude que chacune des structures consideree comme structure-type par un certain nombre d'auteurs est une structure transitoire, passagere et presente des modifications plus ou moins evidentes suivant les diverses phases vitales de l’element cellulaire exaniine. Ces changements peuvent etre tellement expressifs que les noyaux d’une meme espece cellulaire sont tout a fait dissemblables quant ä leur structure. Les recherehes que uous avons entreprises sur les cellules des tubes enteriques des Isopodes demontrent avec evidence que les noyaux ne presentent pas une structure monomorphe, (pii resterait toujours identique ä elle-meme, mais que cette structure se moditie d’un uoyau a l’autre. Un court examen, meme superficiel, des figures des planches XXIV — XXVII peut persuader que ces changements de la structure nucleaire sont vraiment tres caracteristiques et tres nets, que les noyaux represen- tes repondent a presque tous les Schemas de la structure nucleaire, quoiqu'ils appartiennent a des elements de meine type, de meme origine, de meme fonction; ce sont seulement les phases de cette fonction cellulaire qui provoquent les modifications de la structure du noyau. Nous avons dispose les figures qui accompagnent notre travail de teile Sorte qu'on puisse observer facilement le passage et la transformation d'une structure dans l’autre; cela ne diminue a aucun degre les grandes differences qui separent les Images isolees. Les idees qui nous ont dirige pendant nos recherehes etaient les suivantes. Toutes les experiences faites sur le noyau et sa fonction ont demontre de facon tout a fait certaine que le noyau est un Organe cellulaire qui vit en Symbiose avec le protoplasme. Comme consequence de ces recherehes, il faut accepter l’opinion que les deux parties constitutives de cet organisme symbiotique remplissent concurremment les diverses fonctions vitales, se completent dans ces fonctions et contribuent Tun et l’autre a former certains produits utiles a cette vie commune. Nous voyons se jouer dans le cytoplasme 496 Stanislaw Maziarski les processus qui s’accompagnent de certaines modifications de struc- ture; il faut cherclier des modifications parallMes dans le noyau, car les progres actuels de la cytologie permettent de demontrer que les fonctions dn noyau ne se limitent pas seulement a la periode de division cellulaire. Le protoplasme cellulaire dont le volume est d’ordinaire beaucoup plus considerable que celui du noyau, entoure ce dernier de tous les cotes et reste en relation plus etroite avec tous les elements environ- nants, autres cellules et substances intercellulaires, vaisseaux sanguins, etc., c'est pourquoi toutes les matieres necessaires au fonctionnement de la eellule passent directement dans le protoplasme, oii elles sont resorbees, et toutes les secretions et excretions provenant du meta- bolisme cellulaire sont eliminees au debors; ces deux processus d'absorption et d’elimination, en un mot d’ecbange materiel entre le protoplasme et l'exterieur peuveut etre observes assez facilement dans le cytoplasme. Les relations du noyau avec l’exterieur sont bien differentes; le noyau entoure par le cytoplasme trouve dans ce dernier la source unique des substances necessaires pour sa propre vie; c’est pourquoi les phenomenes qui accompagnent cet ecbange sub- stantiel entre le noyau et le cytoplasme ne peuvent etre aussi faci- lement visibles que dans le premier cas. II faut encore supposer que le noyau recoit les matieres qui lui sont necessaires deja preparees jusqu’ä un certain degre par le protoplasme cellulaire; c’est aussi une raison pour que les transformations qui out lieu a riuterieur du noyau ne sont pas nettement accentuees et ne se manifestent pas de facon evidente. Les processus qui se produisent dans les substances nucleaires sont tres probablement plus ralentis que ceux qui se rea- lisent dans les substances protoplasmiques; aussi les modifications de structure que subit le noyau ne sont-elles pas toujours evidentes; c’est seulement quand la fonction du noyau est exaltee, ils se mani- festent plus expressivement. II n’y a aucun doute que des cbangements morphologiques peu- vent avoir lieu dans le corps uuclcaire; la cbromatine, en taut que corps cliimique qui possede a un haut degre les proprietes euerge- tiques des substances albuminoides, doit se trouver en etat de trans- formation continuelle de ses molecules, d’autant plus que, comme plusieurs auteurs l’ont demontre, la quantite de cbromatine diminue a cause de son elimination dans le cytoplasme ou eile prend part aux diverses fonctions secretoires. Elle doit donc se regenerer con- tinuellement et cette regeneration peut se manifester par des cbau- Sur les changements morphologiques de la structure nucleaire etc. 497 gements de la structure nucleaire. Les auteurs supposent aussi que le nucleole et le suc nucleaire jouent un role important dans le meta- bolisme du noyau; il faut donc admettre que leur fonction est aussi accompagnee de certains changements morphologiques. En un mot, d’apres de nomhreuses ohservations, il faut accepter que dans les elements glandulaires oii la fonction secretrice et excretrice du noyau est plus accentuee, les processus en question se manifesteront par des changements morphologiques de la structure nucleaire. Les cellules des tuhes enteriques accomplissent en premier lieu une fonction digestive, secretent des enzymes, des ferments qui sont necessaires a la digestion. Dans de tels elements glandulaires, comme Tont demontre de nomhreux auteurs, les noyaux jouent un role im- portant dans la formation du produit de sccretion parce qu’ils fournis- sent le materiel necessaire a la secretion cytoplasmique. Les processus qui se realisent dans notre ohjet de recherches se presentent, a notre avis, de la facon suivante: le noyau expulse une Partie de sa chromatine dans le cytoplasme, oü eile se trans- forme apres avoir suhi certains changements en grains de secretion. La diminution de la masse de chromatine ä Tinterieur du noyau est comhlee par la regeneration , gräce a laquelle l’equilihre entre l’eli- mination et la regeneration est conserve; — de tels noyaux ne pre- sentent pas de modifications nettes de structure. Mais quand la fonction s’exalte, les processus d’elimination peuvent se repeter plu- sieurs fois et le noyau peut meme perdre la plus grande partie ou meme toute sa chromatine. Il existe donc tres prohahlement dans ces cas une disproportion entre l’elimination et la regeneration de la chromatine; les processus regeneratifs ne suffisent pas pour la com- pleter jusqu’a la quantite normale, l’equilihre chromatique dans le noyau est rompu. La structure nucleaire doit alors presenter des transformations facilement appreciahles, car il ne reste dans le noyau; que les autres suhstances constitutives. Un tel noyau completement epuise, qui a perdu toute sa chromatine, peut suhir la degeneratiou ou regenerer de nouveau la quantite normale de chromatine et passer par toutes les phases de sa fonction secretrice et excretrice. Que le noyau completement epuise seit capahle de fonctionner encore, ce fait est demontre par des images ohservees au cours de nos recherches. Nous avons rencontre quelquefois des noyaux vacuolaires dans les- quels la plupart des alveoles montrent leurs parois coloröes par les teintures acides; celles qui se trouvent dans la partie hasale du noyau prennent seules plus avidemment les colorants hasiques: les parois 498 Stanislaw Maziarski vacuolaires et la substance qui remplit les vacuoles sont alors baso- philes. Nous avons aussi observe que les noyaux en question sont entoures par un cytoplasme dont la partie comprise entre le noyau et la base cellulaire est plus dense et presente une coloration plutOt basophile. II faut donc supposer que cet endroit represente le pas- sage des matieres necessaires pour la regeneration de la chromatine intranucleaire. Cette partie du cytoplasme montre aussi une struc- ture plus compliquee; nous y voyons ordinairement des sortes de batonnets ou de minces fibrilles cytoplasmiques qui facilitent sans doute le passage des substances necessaires pour le corps cellulaire et le noyau. Quand cette partie du cytoplasme est normale, la rege- neration de la chromatine, meme dans le noyau completement epuise peut avoir lieu. C’est seulement quand le cytoplasme basal change de structure que le noyau degenm’e completement. La partie basale de la cellule semble donc jouer un role tres important pour le meta- bolisme et le fonctionnement normal d’element cellulaire. II faut d'ailleurs supposer que ce stade d epuisement complet du noyau n’est pas un phenomene frequent et normal, car on n’ob- serve seulement qu’une quantite assez restreinte de noyaux qui par- Yiennent a cet etat; dans la plupart des noyaux, il existe un rapport entre relimination et la regeneration de la chromatine; aussi les changements de structure-type ne sont pas tres evidents. Les noyaux seuls qui se trouvent peut-etre dans des conditions moins favorables, poussent leur fonction eliminatrice jusqu’a la derniere limite et subis- sent alors une d^enerescence qui peut tres bien etre appelee » dege- neration d’epuisement« ou » degeneration nucleaire excretrice«. II faut encore repondre ä la question de savoir, pourquoi tous les noyaux ne montrent pas des modifications evidentes de leur struc- ture granuleuse tj^pique? II nous semble que la reponse n’est pas difficile. La fonction secretrice et excretrice du noyau n’a pas lieu dans tous les noyaux avee la meme intensite, c’est pourquoi les changements structuraux ne se manifestent pas de facon nettement visible. Car les transformations morphologiques dependent en premier lieu de l’intensite de la fonction: certains noyaux ne montrent que des changements de chromaticite ; d’autres presentent des modifica- tions deja bien accentuees; les derniers enfin epuises par une fonction prolongee et repetee plusieurs fois ont subi des changements de structure tres profonds. Sur les cliangements morpliologiques de la structure nucleaire etc. 499 Apres cette introduction, noiis voulons maintenant chercher a donuer ime interpretation des Images que nous avons observees et ä faire la lumiere sur les modifications de la structure nucleaire qui se produisent pendant les processus secretoires dans les elements glaudulaires cxamines. La structure nucleaire qu’on rencontre le plus souvent dans les cellules glaudulaires des tubes enteriques est granuleuse. Nous croyons, que cette structure, comme nous l’avons deja mentionne plus haut, est typique pour les noyaux de ces Organes. Le corps nucleaire est rempli entierement de grains de volume variable; certains noyaux contieiment des grains tres petits, qui ont plutot l’air d’une fine poussiere chromatique (fig. 2); les autres renferment des grains qui ont augmente plus ou moins leur volume (figg. 3, 4, 5). La taille des grains varie souvent dans le meme noyau, les petits sont melanges avec les plus gros (ligg. 2, 5). Enfin on rencontre des noyaux granu- leux remplis de grains de volume tres considerable (figg. 6, 7). Le volume des grains et leur repartition causent des modifications dans l'aspect general des noyaux granuleux. La forme des grains souvent irreguliere, leur volume tres variable et inegal dans le meme noyau, leur surface souvent comme herissee laissent supposer que les petits grains proviennent des plus gros par fragmentation, et que d’autre part les grains volumineux se forment par l'accroissement ou la reunion de plusieurs grains plus petits. C’est seulement de cette fa^on qu’il est possible d’interpreter ces diverses dimensions des grains chromatiques. L’augmentation de la taille des grains peut se faire de facon diverse; ou par l’accolement de quelques grains voisins de volume plus petit ou par l’apposition a un grain donne de nouvelles particules de substance chromatiques, ou enfin par un accroissement interne, par une Sorte de gonflement. Les deux premiers modes sont d’apres notre avis les plus frequents, comme semble le temoigner l’aspect des grains dont la surface paralt herissee de petits prolongements mousseux ou globuleux. Nous avons aussi rencontre des images des noyaux dans lesquels on apergoit des conglomerats plus volumineux composes de granules petits de forme irreguliere, presses les uns contre les autres, tandis que les grains voisins beaucoup plus gros montrent une forme reguliere et une structure homogene. L’augmentation de volume des grains est suivie ordinairement de l’accroissement de leur coloration a cause de la plus grande quantite de chromatine qui s’y trouve contenue. D’autre part, il faut aussi admettre la supposition que les grains chromatiques 500 Stanislaw Maziarski peuvent subir aussi un processus inverse, c'est a clire que les grains de taille volumineuse peuvent diminuer de dimensions, tantöt par une Sorte de gemmation ou de bourgeonnement, tantot par fragmen- tation; ce fait est prouve par les Images qui nous montrent des grains de taille tres variable. Altmann (2), Metzner (107), Kor- SCHELT (85, 86), Rohde (137) et d’autres admettent la meme opinion sur les modifications de volume des granulations intranucleaires. Les novaux de structure granuleuse ne montrent le plus souvent aucune trace d’autres substances uucleaires; le corps nucleaire semble etre constitue seulement de grains, formes de substance chromatique; ce fait est demontre suffisamment par les proprietes de coloration elective avec tous les colorants basiques. Le degre de coloration des grains cliromatiques cbange souvent non setilement dans les divers noyaux, mais aussi dans le meme, phenomene qui reste naturellement en relation avec des processus de nature tres probablement chimique [Mayer (1. c.), Malfatti (1. c.)] qui se passent dans la substance chromatique meme. Et puisque la coloration basique de la chroma- tine (nucleine) depend de la presence dans celle-ci d'acide nucleique, comme Tont demontre beaucoup d’auteurs, il faut supposer que les modifications dans la basopbilie des grains cliromatiques sout dues aux modifications dans la quantite d’acide nucleique de la nucleine. Ces cbangements dans la quantite de l’acide nucleique peuvent etre tres profonds; ce fait est demontre par les Images des noyaux, ou (figg. 8, 9, 10) les grains prennent seulement la coloration acide. Pour interpreter ces images, il est necessaire de supposer: 1“. que la cliromatine (nucleine) a completement modifie ses proprietes cbi- miques, ou 2^. que les grains colores par les teintures acides ne sont plus constitues par de la cbromatine, mais par une autre substance qui servirait seulement de base, de soutien pour la substance cbro- niatique. Cette derniere supposition nous semble la plus justifiee et de nombreuses images prouvent aussi qu’eu realite cbaque grain chromatique est constitue de deux substances, la linine ou plastine nucleaire comme substance fondamentale, et la nucleine qui impregne la premim’e. Nous traiterons ulterieurement et plus longuement cette question. La structure granuleuse typique, avec grains fortement colores par les couleurs basiques, semble caractcriser les noyaux qui se trou- vent au repos, car les cellules qui les possedent ne montrent ordi- nairement aucune trace de fonction secretoire; leur protoplasme est dense et ne contient pas de vacuoles secretrices. Sur les changements morphologiques de la structure mtcleaire etc. 501 Les noyaux de structure granuleuse se caracteriseut par cette propriete que les grains chromatiques remplissent plus ou moins com- pletement la cavite nucleaire; im ou deux nucleoles seulement se rencontrent comme des corps libres parmi les grains. Entre les grains on ne peut distinguer que tres difticilement une substance amorphe qu’on pourrait considerer comme une substance fondamentale, cimen- tante pour les grains chromatiques. Cette substance represente saus doute le suc nucleaire des auteurs. Nous n’avons pu decouvrir la seconde substance nucleaire, c’est ä dire la linine, qui d’apres les doctrines sur la structure du noyau, doit se trouver dans chaque element comme un corps figure. Une seule supposition est possible: eile doit etre marquee par la substance chromatique qui impregne les grains formes de cette substance. L’examen plus attentif des grains chromatiques dans les noyaux qui sont tantot granuleux, tantöt reticulaires , demontre l’existence de differences non seulement dans leur taille et leur coloratiou, mais aussi dans leur structure interne. Nous avons deja offert a cette question une description etendue dans le chapitre II. de notre memoire; nous voulons seulement rappeier ici que les grains cbro- matiques ne representent pas toujours des corps pleins, opaques, uniformement colores, mais donnent tres souvent des images tres nettes des vacuoles chromatiques, dont l'interieur est clair et se trouve delimite ä Texterieur par une paroi fortemeut coloree. Ces grains vacuolises peuvent etre dissemines sans ordre dans le noyau et plonges dans une substance amorphe (fig. 29) ou reunis par de minces filaments de linine, de facon teile que les grains semblent former les points uodaux d un reticulum efface (fig. 18). Plus in- teressantes encore sont les images des noyaux (figg. 27, 28) dans lesquels les grains vacuolises se reunissent et forment tantot de courts tubes composes de vacuoles, tantot un reticulum grossier constitue de tubes vacuolises et entrecroises. La structure de ces derniers types nucleaires est assez curieuse: on y voit des tubes d’epaisseur assez considerable clairs a l'interieur, delimites par une mince couehe de substance chromatique. Ces tubes ont une longueur variable, s’entre- croisent souvent les uns avec les autres et montrent nettement qu’ils sont formes de vacuoles chromatiques spheriques ou aliongees, rangees les unes derriere les autres, avec limites entre les vacuoles tres nettes. A la paroi chromatique des tubes ou vacuoles s’attachent tres souvent de minces fibrilles colorees par les teiutures basiques, formees de substance lininienne impregnee de chromatine, qui les 502 Stanislaw Maziarski reunissent les itnes avec les autres. On peut observer souvent que l'epaisseiiv des tiibes chromatiques vacuolises diminue en un certain point; le tube semble alors devenir un filament colore d’abord basi- quement, puis quand son epaisseur a encore plus diminue, il se colore par les couleurs acides. De telles Images sont interessantes pour ce motif, car eiles prouvent premierement que les grains et filaments chromatiques subissent la vacuolisation , deuxiemement que ce phenomeue depend de certains processus qui ont lieu dans la sub- stance ([ui forme les grains et les filaments, c’est a dire la linine. Quelle signification faut-il attribuer a ces grains et tubes chro- matiques vacuolises? Nous trouvons dans l’oeuvre de Carnoy (19) des images qui ressemblent aux notres. D'apres lui, les Images de vacuoles chromatiques repondent aux coupes transversales des tubes nucleiniens qui sont composes d'une mince paroi de plastine, a l’in- tcrieur de laquelle se trouve la chromatine qui d’ordinaire ne forme qu'une mince couche a la surface interne de la paroi plastinienne; le milieu du tube est clair et rempli d’une substance amorphe, qu’il considere comme du caryoplasme. De meme , Eismond (33) decrit dans les noyaux des blastomeres chez l'axolotle des chromosomes tantot tout a fait compactes, tantdt composes de grains, tantot sous la forme de tubes vides et delimites a l’exterieur par une mince couche de substance chromatique. D’apres ces images, il suppose que les chromosomes presentent une structure alveolaire; le chromo- some est compose de petites vacuoles claires, separees les unes des autres par des parois fortement colorees par les colorants basiques. L’auteur attribue cette structure a l'imbibition de la substance fon- damentale du chromosome par le suc nucleaire. Il accepte d’ailleurs l’opinion de Carnoy, que la chromatiue se compose d’un »stroma achromatique ou plutöt lininien qui renferme seulement la chromatine comme substance impregnante«. Kristine Bonnevie (9) soutient aussi une opinion semblable quant a la structure du chromosome, quant a la faculte de gonflement et de vacuolisation de la substance chromatique, a la suite de ses recherches sur la reconstitution des noyaux-filles. D’apres les opinions presentees plus haut, il faut admettre que le grain chromatique ou le chromosome sont composes de linine qui en occupe le centre et de chromatine qui en forme la couche super- ficielle. L’examen des grains chromatiques que nous voyons dans les noyaux representes dans les figures 1 — 7 demontre que l'impregnatlon des grains lininiens par la chromatine se fait d’ordinaire d’une facon Sur les changements morphologiques de la structiire nucleaire etc. 503 tont ä fait uniforme et que la liniue est completement recouverte de chromatine. Pendant certains etats fonctionnels du noyau, la chro- matine disparait et decouvre distinctement les grains de linine qu’elle impregne. La vacuolisation des grains ou tubes chromatiques depend alors de certains processus qui ont lieu dans la linine. D'apres les Images des noyaux representes dans les figures 27 et 28 de la planche XXV, il nous semble pouvoir conclure que la vacuoli- sation des grains et des tubes chromatiques, en un mot que la lique- faction (colliquation) de la linine qui forme le substratum de la chro- matine , a pour but de mettre en liberte une certaine quantite de chromatine qui passe ensuite dans le suc nucleaire, oü on peut faci- lement en constater Texistence a cause de la coloration basique de ce dernier. Quand la quantite de la substance chromatique ainsi mise en liberte est considerable, eile s’amoncelle sous la forme d'une masse granuleuse dans certains endroits du noyau; on voit p. e. dans la ögure 28 un amas chromatique en forme de Croissant, presse contre la membrane dans la partie du noyau dirigee vers la lumiere du canal secreteur. II faut considerer ce phenomene comme une secre- tion nucleaire. Nous avons constate plusieurs fois dans les noyaux a structure granuleuse et reticulaire, aupres des grains ou grumeaux chroma- tiques, la presence d’une autre substance granuleuse; celle-ci con- stitue le milieu oü sont plonges les grains chromatiques, ou bien remplit les mailles du reticulum et se caracterise toujours par une reaction colorante nettement acidophile, p. e. rouge apres coloration par l’eosine (voir les figg. 12, 13, 19 de la planche XXIV et XXV); cette coloration la ditferencie de la chromatine. La substance en question apparait dans les noyaux sous deux formes; tantot sous celle d’une masse finement granuleuse (fig. 12, 13), tantot sous celle de grains bien marques beaucoup plus petits que les grains chromatiques (fig. 19). II serait bien interessant de savoir quelle significatiou il faut attribuer a cette substance acidophile; represente-t-elle »l’oxy chromatine« de M. Heideshain ou une autre substance nucleaire? La coloration specifique de cette substance par les colorants acides et la taille tres petite des grains qui la constituent, semblent permettre de l'identifier avec l'oxychromatine. Et vraiment les figures 12, 19 ressemblent jusqu’a un certain degre a celles que donne Heidenhain dans ses travaux (61 , 63). Le noyau tout entier est rempli de grains des deux especes quant au volume et a la coloration. Les petits grains qui ont souvent Fair d’une substance finement granuleuse, prennent 504 Stanislavr Maziarski le colorant acide et entourent de tous cotes les autres graiiis beau- coup plus volumineus et de forme variable qui se colorent par les teintures basiques. Mais la solution de cette question n’est pas facile, d'autant plus que Heidexhaix (1. c.) affirme que l’oxycbro- matine ne peut etre demontree dans le noyau que par le triacide d'EHRLiCH-BioxDi. Dans ce melange de colorants basique et acide Foxycbromatine (lanthanine) se colore en rouge par la fucbsine ou la Rubin S. Les autres metbodes de coloration ne donnent pas, d'apres cet aixteur, l’image de Foxycbromatine pure, mais la colorent ainsi que le suc nucleaire tout a fait uniformement. Cependant la coloration des preparations des tubes enteriqnes par le triacide ne nous a pas donne des resultats satisfaisants pour mettre cette sub- stance en evidence, tandis que la basicbromatine etait coloree tres distinctemeut. C'est pourquoi Foxycbromatine fait defaut dans nos preparations. II est d’ailleurs tres possible que la substance qm Heidexhaix appelle oxychtomatine et qu’il considere comme une sub- stance speciale qui serait en relations etroites avec la basicbromatine, represente le suc nucleaire, dans lequel se trouvent dissoutes cer- taines substances albuminoides, qui precipitees par le sublime, — dont il fait usage — prennent la forme de grains colorables par la fucbsine du triacide. II est inutile de cbercber des metbodes speciales de fixation et de coloration pour demontrer la basicbromatine dans le noyau; de meme cette deuxieme substance — oxycbromatique — devrait pouvoir etre demontree par n’importe quelle autre metbode de fixation et de coloration. C’est pourquoi beaucoup d’auteurs n’acceptent pas la maniere de voir d’HEiDEXiiAix sur la specifite de Foxycbromatine. Tellyesxiczky (151) nie Fexistence de Foxycbro- matine; il la considere comme un produit de coagulation des sub- stances albuminoides dissoutes dans le suc nucleaire. Heidexhaix (63) suppose que les grains d’oxycbromatine sont tres probablement identiques avec les grains d’«oedematine> de Reixke, qui Fa demontre et decrit (135, 136) dans les noyaux traites par le lysol. L’oedematine se presente sous la forme de petits cor- puscules pales plonges dans le suc nucleaire; ils apparaissent tres distinctemeut dans les noyaux traites par le lysol a cause de la dis- solution de la cbromatine dans ce liquide. D’apres Reixke (1. c.), le noyau cellulaire serait constitue de linine qui forme un reticulum dans lequel se trouvent la cbromatine et Foedematine. Les opinions de Reixke peuvent etre interpretees aussi d'une autre facon. Il affirme que le lysol dissout la chroma- Sur les changements morphologiques de la structure nucleaire etc. 505 tine nucleaire et par suite decouvre les corpuscules marques par cette substance. Comme nous l’avons mentionne plus baut et comme l’acceptent aussi de nombreux auteurs [p. e. Metzneii (1. e.)] chaque grain chromatique represente uu grain lininien impregne par la sub- stance chromatique; il est donc tres possible que les grains d’oede- matine de Keinke ne sont autre ehose que les grains de linine ou de plastine nucleaire. Et comme M. Heidenhain identifie son oxy- chromatine avec l’oedematine, nous pouvons considerer les grains d’oxychromatine comme des grains lininiens qui, debarasses de la chromatine, prennent seulement les colorants acides. Nous pouvons Interpreter seulement dans ce sens les Images que nous avons ob- servees pendant nos recherches. Regardons plus soigneusement les figures 8, 9, 10 de la planche XXIV, ou nous voyons deux sortes de grains qui possedent la meme taille et düFerent seulement par leurs proprietes de coloration; les uns montrent une basophilie evidente, d’autres se colorent seulement par les teintures acides. Les grains basophiles representent certainement des grains chromatiques, mais quelle signification faut-il attribuer aux grains acidophiles? Deux reponses seulement sont possibles : ou bien les grains acides sont les grains chromatiques qui ont modifie leurs proprietes chimiques, ce qui se manifeste par des changements de coloration, ou bien ils represen- tent des grains de linine qui ont perdu la chromatine qui les a im- pregnes. Les Images des noyaux dessines dans les figures 14, 26 prouvent que la seconde supposition est la plus juste. La figure 14 montre un noyau granuleux dans lequel nous voyons des grains de volume variable colores par les teintures acides, sur lesquels sont situes d’autres grains basophiles; les premiers semhlent constituer un fond de substance acidophile. II est necessaire d’admettre que les grains qu’on observe sont des grains de linine, dont les uns sont debarasses dejii completement de la chromatine et dont les autres la contiennent encore, comme ce prouve leur coloration differente. La figure 11 montre encore une image plus interessante et in- structive. Nous observons des grains de coloration differente dans ce noyau granuleux; les uns sont colores tout a fait en noir (par l’hema- toxyline ferrique), les autres montrent seulement des points noirs sur un fond colore par la teinture acide, — ils sont donc encore im- pregnes de petites particules chromatiques; les derniers enfin prennent seulement les colorants acides (vert par le vert-lumiere), parce que la chromatine a completement disparu de ces grains. 506 Stanislaw Maziarski C'est pourquoi nous croyous comme deniontre ce fait que la clis- parition de la chromatiue decoiivre les grains de liniue qiii constitue pour la chromatine une substance fondamentale, cimentante et de soutien. Eeixke a tres probablement observe les grains de linine debarasses de la substance cbromatique par raction du lysol et leur a donne le nom d’oedematine. Dans beaucoup de noyaux ou la chromatine a disparu nous voyons des grains pfiles, colores par les seuls colorants acides qui ne peuvent representer autre cbose (|ue des grains lininiens (voir les figg. 8, 9, 10, 11, 55). La taille de ces grains reste saus importance pour cette supposition; dans les tigures 8, 9 uous voyons des grains de linine assez cousiderables ; la figure 10 les montre beaucoup plus petits, les grains chromatiques etant moins volumineux. L'apparition de ces grains lininiens libres de cbromatine depend peut-etre de certains etats fonctionnels du noyau; c’est pour- quoi nous les voyons tantöt en grande quantite, tantöt en quantite plus restreinte; ils semblent augmenter de nombre quand la masse de cbromatine diminue dans le noyau. On peut observer ces details p. e. dans les figures 12 et 13 de la plancbe XXIV; nous y voyons la bromatine reduite seulement a des granules tres petits et peu nom- breux, tandis que le noyau tout entier est rempli d’uue masse granu- leuse acidopbile. C’est en vain que nous voulons rechercher la meme substance oxyphile dans les noyaux granuleux ou le nombre des grains baso- philes est considerable, et par consequent oii la quantite de substance cbromatique est tres grande; tous les grains lininiens sont dans ce cas recouverts par de la cbromatine, (jui les impregne abondamment (comparer les figures 2 a 7 de plancbe XXIVk La substance oxyphile est tres probablement de nature lininienne; cela est demontre encore par quelques Images observees pendant nos longues recherches. La figure 26 p. e. montre un noyau de structure reticulaire, avec un reticulnm tres delicat, dans lequel nous voyons de petites grauulatious fortemeut acidophiles, comme les minces fibrilles sans doute lininiennes qui forment le reticulum. Dans le meme noyau, nous voyons aussi des grains plus volumineux constitues de deux substances, d’uue acide qui semble former un foud pour la seconde coloree par la teinture basique. L’image representee dans la figure 42 prouve aussi l’exactitude de cette Observation; cette figure montre un noyau vacuolaire avec des vacuoles dont les parois sont colorees fortement par les colorants acides et les grains que les vacuoles contiennent prennent aussi la meme coloration. II n’y a Sxtr les changements morphologiques de la structure nucleaire etc. 507 ancun doute que les pavois des vacuoles sont constituees par de la linine ce que les proprietes de cette substance permettent d’affirraer. La comparaison de ces graius acidopliiles avec les grains chromatiques que nous observons a rinterieur des vacuoles dans les autres noyaux de struetitre vacuolaire, demoutre que dans ces types nucleaires les grains chromatiques possedeut aussi la meme structure que partout ailleurs, c’est a dire, qu’ils sont composes de linine impregnee par de la chroinatine nucleaire. Toutes les observations precedentes teudent a faire accepter l’opinion que les granulations acidophiles qui remplissent plus ou moius certains noyaux de structure granuleuse ou reticulaire et qui s'y trouvent aupres des grains chromatiques, representent la linine ou plastine nucleaire; celle-ci n’aurait pas encore acquis la forme bien definie de grains ou filaments du reticulnm qui subissent l’impregna- tion chromatique. Cette substance granuleuse acidophile represente peut-etre le materiel necessaire pour la dilferenciation secondaire de la linine figuree. Cette substance correspond a l’oxychromatine ou lanthanine de M. Heidenhaix et a Toedematine de Reinke. Nous ne pouvons donner aucune reponse satisfaisante sur la question de savoir s’il existe des relations intimes entre cette substance acidophile et la chromatine nucleaire; il nous semble que de telles relations existent, mais eiles sont seulement de nature physique ; la linine doit former un substratum pour la chromatine et exerce une certaine in- fluence sur la chromatine qui y est repartie, par les modificatious que presente cette substance de soutien. De nombreuses Images nu- cleaires plaident contre l’opinion que les granulations acidophiles representent le suc nucleaire albuminoide ; on ne voit presque jamais dans ces Images aucune structure du suc, quoique les noyaux ont ete fixes de facon tres diverse et avec les fixateixrs qui pourraient exercer une action coagulante sur les substances albuminoides dissoutes dans le suc nucleaire. Le plus souvent il se presente comme une substance tout a fait amorphe et tout au plus comme une masse fine- ment granuleuse de coloration tres faible acide ou basique. Fassons maintenant aux noyaux qui montrent une structure rcti- culaire. Nous y voyons des modificatious quant au nombre et au volume des grains chromatiques et a la mise eu evidence de l’autre substance nucleaire, c’est a dire de la linine ou plastiue. Les grains de chromatine augmentent et grossissent considcrablement de teile fagon qu’ils se transforment en blocs ou grumeaux de grandeur et de configuration variables et de coloration tres intense. Ces grumeaux Archiv f. Zellforschung. IV, 3B 508 Stanislaw Maziarski chromatiques ne sont pas tres serres et ne remplissent pas complete- ment la ca vite nucleaire; ils laisseut au contraire des espaces libres parcourus par de minces fibrilles qui forment une Sorte de reticulum, dont les points nodaux surtout sont occupes par desmasses chromatiques. Le reticulum en question est forme saus doute de liuine ou plastine nucleaire, ce qu’indiquent les proprietcs de cette substance. D’ailleurs la chromatine peut impregner plus ou moins abondamment les filaments memes; c’est pourquoi ils changeut de configuration et de coloration. En ce cas leur epaisseur augmente, leur surface n’est plus lisse mais plutbt herissee de petits prolongemeuts epineux ou globuliformes, ils presentent tres souvent la forme de chapelets a cause d’un plus grand nombre de petits grains dissemines sur le parcours du filament, tandis que les grumeaux plus volumineux occupent presque toujours les points nodaux du reticulum. L’impregnation du filament de linine par de la chromatiue cause aussi la coloration par les teiulures basi- ques des filaments qui d'ordinaire prennent les colorants acides (se colorent en rouge p. e. par l’eosine). Les noyaux de structure reticulaire different des noyaux granu- leux non seulement par la configuration generale de la chromatine, mais surtout par la presence de linine ou plastine nucleaire sous la forme de filaments qui s’entrecroisent et forment le reticulum. On pourrait croire que la linine qui daus les noyaux granuleux reste tout a fait invisible, represeute daus les noyaux de structure reticu- laire une formatiou uouvelle, ou qu’elle apparait seulement a cause de la diminution de quantite de grains chromatiques dont eile etait completement recouverte. D’apres nos recherches aucune de ces deux suppositions n’est pas acceptable; d’uue part la linine ne peut pas representer une formatiou nouvelle, d'autre part le nombre plus restreint des grains chromatiques u’a aucune influence sur l’apparitiou de cette substance. On rencoutre en effet des noyaux granuleux qui possedent une tres petite quantite de grains et qui ne montrent aucune trace de filaments ou de reticulum. La liuine, comme nous l’avous mentionne plus haut, existe aussi daus les noyaux granuleux en tant que substance figuree; c'est sous la forme de grains liniuiens im- pregnes de chromatine, qu’on peut apercevoir seulement (juand la chromatine disparait et decouvre la substance lininienne. De nom- breuses observations prouvent l’exactitude de uotre supposition. Si nous comparons les diverses images des noyaux granuleux et reticulaires montraut la configuration variable de la linine, il faut supposer que cette substance nucleaire possede une ])lasticite evidente, Sur les changeuients niorphologiques de la structure nucleaire etc. 509 et qu’elle change lacilement de coufigixration ; eile peut passer de forme indelinie ou granuleuse a des formes bien nettes de filaments ou de reticulum. La linine subit tres probablement certains change- ments de nature physique qiii restent eu relation evidente avec la condensätion de la chromatine nucleaire, car avec l’augmentation de volume des grains cliromati(iues et la diminutiou de leur nombre, la linine devient plus visible et prend des formes plus definies. Dans les noyaux reticulaires on pourrait tres bien considerer les filaments lininiens comme des fils conducteurs, sur les(|uels la chromatine nu- cleaire qui les impregne, coulerait afin de former des masses plus importantes et plus compactes (lui occupent les points nodaux du reticulum. Le role de la liniue dans le noyau «au repos» serait assimilable, d’apres cette opinion, :i celui des filaments du fuseau dans le noyau pendant la periode de caryocinese; et il faudrait attribuer ä la linine certaines fouctions mecaniques qui infiuencent peut-etre la repartition de la substance chromatiDie Muskelplatteu stellen bei deu Vögeln anfangs einfache Blätter dar, werden dann aber später allem Anschein nach durch Wucherungeu vom dorsalen und ventralen Rande aus doppelt (p. 803—804).« L’etude de l’evolution ulterieure de la plaque musculo-cutanee sur des coupes transversales montre qu’elle ne persiste pas long- temps a l’etat du feuillet epithelial double. De la lamelle extenie se detachent des cellules qui preuneut une forme etoilee et se trans- formeut eu cellules de mesenchyme. Ce processus debute au commen- cemeut du 3® jour chez le poulet-et comme chez tous les amniotes, ainsi que Rabl (88) l’a montre le premier, un peu en dessous de la moitie de la hauteur de la plaque musculo-cutanee (Fig. F). 11 s’etend ensuite vers le haut et vers le bas, et gague rapidemeut l’extremite inferieure, qui n’est plus constituee alors que par le feuillet interne. A l’extremite superieure, le caractm’e epithelial du feuillet externe persiste longtemps (jusqu’au 5® jour) sur une tres petite etendue et represente eucore une veritable zone de prolife- ration: ces cellules sont souvent en mitose. II est a peine besoin de faire remarquer apres cette description que la plaque musculo- cutanee ne se termine jamais, ni dorsalement ni ventralement, par une calotte epitheliale coiffant le feuillet interne, comme le repre- sente Kaestser (90: hg. 7): le feuillet interne se continue tout na- turellement, au bord dorsal comme au bord ventral, dans le feuillet externe 1). La transformation du feuillet externe de la plaque musculo-cu- tanee en mesenchyme est niee par deux auteurs: Kolljianx (91) dont les observations ont porte sur l’embryon humain, et Bardeex (00) sur l’embryon de porc. Pour Kollmaxx, le feuillet externe per- sisterait sous la forme d’une couche continue et formerait la mus- culature ventrale ; pour Bardeex, ses elements se meleraieut a ceux du feuillet interne et se transformeraient tous eu myoblastes. Je revieudrai dans uu instaut sur cette question de la participatiou 1) II me parait inutile d'insister sur ce fait bien connu que le processus de la transformation de la protovertebre en plaque musculo-cutanee et les modi- fications de celle-ci debutent dans les myotomes ant^rieurs et s'etendent ensuite progressivement dans le sens cranio-caudal: un meme embryon peut par con- sequent fournir tout une Serie de stades de ces modifications. De meme il est ä peine besoin de faire remarquer que la premiere ebauche du Systeme muscu- laire volontaire est une ebauche segmentaire. Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poiilet, etc. 621 Figure E. Embryon de 85 heures. Coupe transversale passant par la r^gion moyenne du tronc. Meme grossissement. Figure F. Coupe transversale passant par le second somite du meme embryon que les flgures B, C et D. Meme grossissement. L'envabissement de la lamelle interne du myotome par des dk^ments de la lamelle exterue n'a pas dtd reprdsentd. 40* 622 J. Duesberg du feuillet externe ä la forination de fibres musculaires. Sa persi- stance comme coucbe continue et sa non-intervention dans la for- mation du derme pavaissent a priori tres peu vraisemblables: la figure 8 de Fischel (95) empruntee ä un embryon bumain de 4 semaines, contredit du reste les donnees de Kollmann. Quant a Bardeen, la Conservation de son materiel ne parait pas, d’apres ses tigures, ä, l’abri de tout reproche. Un examen plus approfondi du feuillet musculo-cutane toujours sur les coupes transversales, permet de constater un certain nombre de particularites interessantes. Comme le montre la figure 17, les cellules de la lamelle externe sont des elements cyliudriques dispo- ses generalement en une coucbe unique, et termines du cote externe par des prolongements anastomoses. Ces cellules renferment de nombreux cbondriosomes. Aux bords dorsal et ventral de la plaque musculo-cutanee on observe souvent, comme je l’ai dejä dit, des mi- toses et toutes les formes de transition eutre les cellules de la la- melle externe et les elements de la lamelle mediale, les myoblastes. Ceux-ci forment une coucbe dont l’epaisseur augmente vers le milieu du myotome. Ils ont un aspect tres caracteristique: le noyau est tres volumineux, clair et renferme un gros grain cbromatique; le corps protoplasmique est, dans la region nucleaire, reduit ä une mince coucbe; on y observe un nombre variable de granulations, qui sont des myofibrilles coupees transversalement. J’insiste sur ceci: tant que la lamelle externe persiste, les myoblastes sont etroitement serres les uns contre les autres (fig. 17) et forment une coucbe nette- ment delimitee, aussi bien du cote interne, c’est a dire du sclero- tome, que vis a vis de la lamelle externe. Autre particularite digne d’etre uotee: si Ton suit la Serie des coupes transversales qui interessent un myotome determine, on con- state que les noyaux des myoblastes a])paraissent exclusivement dans une zone moyenne, relativement peu eteudue, du myotome: sur un quart ou un cinquieme du nombre total des coupes. Avec la dislocation de la lamelle externe coincide l’apparition d’un autre pbenomene: l’invasiou de la lamelle interne du myotome par des cellules de la lamelle externe. Des que celles-ei perdent leur disposition en palissade et se transforment en cellules etoilees, et par consequent tout d’abord dans la moitie inferieure du myotome, on constate que les myoblastes ne forment plus une coucbe serree comme aux stades precedents: des cellules de la lamelle externe penetrent dans la coucbe myoblastique et la decoupent en une Serie Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 623 d’ilots. Ce pheaoinene est tres nettement visible dans la coupe fron- tale representee figure 16 et mieux encore dans la figure 19 (coupe transversale): cette Image nous montre des myoblastes nettement re- counaissables ä leur gros noyau et a la presence de myofibrilles, for- mant des faisceaux separes par des cellules etoilees; celles-ci se distinguent aisement des myoblastes par leur forme et l’aspect de leur noyau, et aussi par les caracteres des chondriosomes qu’elles renferment. Le processus que je viens de decrire s’accentue dans les stades ulterieurs et finit par amener un melange intime des ele- ments des deux feuillets de la plaque musculo-cutanee. Kaestner (92), Fischel (95), Engeet (02) ont Signale la meme dispositiou et nous avons vu que Bardeen (00), tout en niant la transformation des cellules de la lamelle externe en mesenchyme, voit egalement ces cellules envahir la lamelle interne. Par contre, Kollmann (91) nie l’existence de ce phenomene, puisque il pense, comme je l’ai dit plus haut, que la lamelle externe persiste sous forme de couche continue. Ma descrijdion n’est pas non plus d’accord avec la figure que donne Maurer (04: p. 35, fig. 24] d’une coupe transversale d’un embryon de poulet du 5® jour. Maurer represente le feuillet interne du myotome envahi par des elements pro- venant du sclerotome: ce qui aboutit ä la subdivision provisoire d’ailleurs, de ce feuillet en elements rappelant les »Muskelbänder« des cyclostomes. Or, le myotome est tres nettement delimite du cote interne, comme je l’ai represente dans mes figures 12, 14, 16 et 18 (coupes frontales) et 17 et 19 (coupes transversales) jusqu’ä un stade tres avance, et l’invasion par des elements du sclerotome, si taut est qu’elle se produise, est toujours precedee du phenomene decrit plus haut: la penetration des cellules de la lamelle externe dans la lamelle interne. La figure de Maurer est donc en tous cas inexacte en deux points: tont d’abord, eile nous montre la couche myoblastique nettement limitee du cote externe, apres la transfor- mation de la lamelle externe en mesenchyme; en second lieu, eile represente le feuillet musculaire comme une masse protoplasmique multinucleee. Or, l’etude des coupes transversales montre que chaque my oblaste est parfaitement delimite: il n’y a pas de syncytium myo- blastique. Un rapprochement avec les »Muskelbänder« des vertebres inferieurs est donc purement schematique et ne se justifie nulle- ment. La question se pose maintenant de savoir quel est le sort ulte- rieur des elements provenant de la lamelle externe. Vont-ils sim- 624 J. Duesberg plement former le perimysium ou se transforraeront-ils en fibres luusculaires ? En d’autres termes, le developpement des fibres mus- culaires striees se fait-il exclusivement aux depens de la lamelle in- terne du myotome, ou bien la lamelle externe intervient-elle aussi dans cette formation? Les deux opinions ont ete defendues: tandis que Maurer (94), Rabl (88), Hertwig (02) et Engert (02) admet- tent la premiere d’entre elles, Balfour et plus recemmeut Kaest- NER (92), Kollmaxn (91) et Bardeen (00) sont partisans de la seconde. (Nous avons vu comment Kollmanx congoit la trans- formation du feuillet externe en fibres musculaires et j’ai deja moutre que sa description est vraisemblablement inexacte. Kaest- NER a vu l’invasion de la lamelle interne par les cellules de la lamelle externe et croit que ces cellules se tranforment en myo- blastes: a la verite, ce n’est la qu’une simple affirmation et l’auteur ne donne aucune figure ni aucun detail de cette transformation. Son opinion n’est cependant pas a rejeter a priori et Ton peut meine se demander si pour les amniotes tout au moins, il y a entre cette maniere de voir et celle de Hertwig, Rabl, Maurer et Engert une diflference fondamentale : nous avons vu en etfet que la lamelle me- diale du myotome est presqu’entieremeut reconstituee aux depens d’elements du bord ventral et dorsal du myotome, par consequent d’elements provenant de la lamelle externe; la manim'e de voir de Kaestner revient simplement a admettre la possibilite de la trans- formation en myoblastes d’elements de la lamelle externe qui ne se sont pas groupes en une coucbe continue, qui n’ont pas pris au prealable un caractme epithelial. Les Images sur lesquelles Bardeen se base (et notamment ses figures 18 et 19) se rapportent a des stades jeunes, dans lesquels la lamelle externe est encore conservee: or nous avons deja vu que les bords dorsal et ventral du myotome fouruissent constamment des jeunes myoblastes et nous verrons dans un instant que les bords anterieur et posterieur de la plaque musculo-cutanee se comportent de la meme facon: ce sont sans doute des elements provenant de ces deux bords que Bardeen a pris, ä juste titre du reste, pour de futures fibres musculaires. Ni Godlewsky (02) ni Mlodovska (08) n’ont etudie les premiers stades du developpement du Systeme musculaire, mais ils admettent tous deux, le premier pour les mammiferes, la seconde pour le poulet, l’intervention d’Mements mesenchymatiques dans la genese des fibres musculaires striees. >Diese Zellen,« ecrit Godlewsky p. 114, Les chondriosomes des cellulcs embryonuaires du poulet, etc. 625 », Myoblasten', können entweder im Urwirbel selbst entstehen und an Ort und Stelle sich weiter ditferenzieren, oder es handelt sich um Zellen, welche zwar in direktem genetischem Zusammenhang mit den Urwirbeln stehen, die sich aber nicht loco, sondern erst an an- derer Stelle in Muskelfasern umwandeln.« Sou eleve Mlodovska pense que, chez le poulet, des cellules mesenchymatiques se fusion- nent bout a bout et se transforment en fibres musculaires striees: ce processus interviendrait deja au cours de la disparition de la metamerie. Mes propres observations me permettent de rejeter cette maniere de voir: si des elements etrangers a la lamelle interne du myotome interviennent dans la formation des fibres musculaires, ce n’est certainement pas ä ce stade, mais plus tard, apres la dispa- rition de la metamerie et la transformation des myoblastes fusiformes en elements cylindriques (v. plus loin). La Solution de cette question comporte l’etude minutieuse des elements du feuillet externe aux stades ulterieurs. Mes observations actuelles ne me permettent pas, faute de materiel süffisant, de la trancher: voici a quoi elles se bornent. Si Ton etudie le sort des elements interposes entre les myoblastes, on constate que ces ele- ments se disposent autour des myoblastes de fagon a leur former des gaines: au stade le plus äge que je possede (9 jours V2)) üs apparaissent souvent ä la coupe longitudinale comme des colonnes de quelques cellules, appliquees contre les fibres musculaires embry- onnaires, et dans lesquelles les chondriosomes s’orientent paral- iMement. L’examen des coupes transversales montre de meme les fibres musculaires entourees de cellules: on obtient ainsi des Images analognes a celles que Meves (09) a figurees pour les membres de Tembryon de poulet. Selon cet auteur, les cellules eutourant les fibres musculaires seraient destinees a former de nouvelles fibres; la multi- plication des fibres musculaires ne se produirait pas, tont au moins dans les premier stades du developpement, par division longitudinale comme on l’admet assez generalement, mais aux depens d’elements non encore differencies. Meves base cette opinion, deja exprimee par Morpurgo (99) sur le fait sifivant: a mesure que le nombre de fibres musculaires augmente au cours du developpement, le nombre de gaines cellulaires diminue. Mon materiel, comme je l’ai deja dit, n’est pas süffisant pour m’assurer du sort de ces gaines ni pour reehereher la transformation eventuelle des chondriokontes de ces cellules en myofibrilles. Je serais assez tente d’admettre la maniere de voir de Kaestner en 626 J. Duesberg tue basaut sur la comparaison des images que je viens de decrire avec celles de Meves: oa aurait ainsi une explicatiou satisfaisante du mode de multiplicatiou des fibres musculaires et de raccroissemeut du feuillet myoblastique du cote ventral. Mais une difficulte theo- rique surgit ici. Nous verrons tout a l’heure que les fibres muscu- laires provenant de la lamelle interne du myotome sont le produit de Tallongement d’une seule cellule, d’un seul myoblaste: ici il fau- drait vraisemblablement admettre un fusionnement de cellules et par consequent deux modes d’origine tout differents pour la fibre muscu- laire striee. Cette double origine a ete admise par Godlewsky (02), mais sa description me parait peu plausible. La question, on le voit, est loin d’etre tranchee et ce point demande de nouvelles rechercbes. Reprenous, sur des coupes longitudinales cette fois, l’etude des ])remiers stades de la differenciation du myotome. La figure 12 represente une coupe frontale du feuillet mus- culo-cutane peu apres sa formation. Les elements qui constituent la lamelle interne sont comme on le voit dans cette figure, de deux especes. Dans la partie moyenne, il y a quatre longues cellules fu- siformes, pourvues d’uu noyau d’aspect special, grande vesicule claire renfermant un seul gros grain chromatique: ces cellules sont des myoblastes deja nettement caracterises. Aux deux extremites, les deux feuillets du myotome se continuent insensiblement Tun dans l’autre : on observe a ce niveau toutes les formes de transition entre les cellules du feuillet externe et les myoblastes, et tres souvent des figures de division karyokinetique. Les quatre bords de la plaque musculo-eutanee constituent donc des zones de proliferation, de formation de jeunes myoblastes; de ces quatre bords, c’est comme nous l’avons vu, le bord superieur qui subsiste le plus longtemps: jusqu’au 6® jour de l’incubatiou. La figure 14 represente un stade plus avance. La lamelle externe du myotome est sur le point de se transformer en mesen- chyme: cette transformation s’indique deja dans la partie moyenne, et c’est du reste toujours par lä qu’elle debute. La lamelle interne est fusiforme; le renflement median correspond a une Serie de grands noyaux manifestement myoblastiques. Ainsi se confirme ce que nous avons deja reconnu })ar l’etude des coupes transversales: a savoir que les noyaux musculaires se trouvent reuuis en une zone peu etendue dans la partie moyenne du myotome. L’examen minutieux, Les choncliiosomes des cellnles embryonnaires du poulet, etc. 627 ä rimmersion, d’un grand nombre de coupes d’embryons d’äges diffe- rents m’a perrais de reconnaitre que ces noyaux, sitot dilferencies, ne se multiplient plus, ni par division directe, ni par karyokinese, pendant un temps tres long. Une fois qu’ils ont pvis les caracteres que nous avons reconnus plus haut aux noyaux des myoblastes, ils sont entres dans une phase de repos dont ils ne sortiront (^uau stade de la disparition de la metamerie. Leur nombre n’augmente qu’en raison directe de l’augmentation du nombre des myoblastes, formes aux quatre bords de la plaque musculo-cutanee. Ces observations confirment par consequent celles d’EYCLESHYMER (04): chez Necturus, cet auteur a vainement cherche lui aussi la multiplication des noyaux myoblastiques et a conclu fort justement en faveur d’une neoformation constante de myoblastes aux quatre bords du myotome. II n’est generalement pas facile de se rendre compte de la forme des elements cellulaires auxquels appartiennent ces noyaux: les limi- tes des myoblastes, si nettes sur les coupes transversales (fig. 17), le sont tres peu sur les coupes longitudinales. Lorsque Torientation de la coupe est favorable (fig. 14), on peut reconnaitre que le feuillet interne de la plaque musculo-cutanee est forme d’un certain nombre d’elements fusiformes, mononuclees, aussi longs que le segment auquel ils appartiennent et dont les bouts effiles convergent legerement aux extremites du myotome. La figure 15 represente un de ces elements isoles, a un assez fort grossissement. II n’est donc pas question ici d’un fusionnement de cellules: les myoblastes des stades precedents se sont simplemeut allonges en meme temps que le myotome lui-meme. Aux deux extremites du feuillet interne, on trouve dans la figure 14, insinues entre les extremites des myoblastes, des elements cellulaires polyedriques, pourvusjde cbondriosomes filamenteux. Cer- tains de ces elements forineut une transition avec les myoblastes differencies. II est possible qu’une partie d’entre eux proviennent deja a ce stade des elements de la lamelle externe. Celle-ci a completement disparu au stade represente figure 16. Une partie des elements que la constituaient ont maintenant envahi le feuillet musculaire; ils forment entre les myoblastes, de i)art et d’autre de la region des noyaux, des trainees de petites cellules qui se multiplient par karyokinese. Les myoblastes se sont eiicore allonges. Du cote du sclerotome, le feuillet musculaire est toujours tres nettement delimite. 628 J. Duesberg II resulte de ce que nous veuons de voir que les elements mus- culaires qui constituent le feuillet interne da myotome sont des ele- ments parfaitement individualises resultant de l’allongement d’une seule cellule: c’est exactement la disposition qui est realisee cbez le type le plus primitif des vertebres, Tamphioxus. Cette description contirme les donnees d’un grand nombre d’auteurs, notamment de Kabl, van Wijhe, Kollmann, pour des groupes tres differents du regne animal, et plus specialement celles de Kaestner pour le poulet; eile est en contradiction avec celles de Maurer (cyclostomes, selaciens, teleosteens, gano'ides, etc.) et les travaux recents de God- LEWSKY (02) et Mlodovska (08) i). Je me bornerai ä discuter en de- tail les opinions de ces derniers auteurs. Cbez le lapin, Godlewsky deerit les myoblastes comme anasto- moses des les premiers stades par des ponts protoplasmiques: j’avoue n’avoir pu comprendre exactement l’orientation de la tigure 1 de Godlewsky qui represente ce stade. Plus tard, les myoblastes se fusi- onnent completement et forment une masse protoplasmique multi- nucleee; les tigures 2 et 3 qui correspondent a cette description, ne representent que les extremites de deux myotomes voisins et n’inte- ressent pas la partie moyenne du myotome, dans laquelle cbez le poulet se trouvent les noyaux myoblastiques. On voit dans ces tigures, entre des faisceaux de myofibrilles encore bomogenes, des noyaux, sans territoires cellulaires distinets. S’il est possible de tirer des conclusions pour le lapin de ce qui se passe cbez le pou- let, je serais fortement tente de croire que ces noyaux appartiennent ä de jeunes myoblastes non encore differencies, formes au point de reflexion du feuillet externe dans le feuillet interne du myotome, et dont les limites, peut-etre peu visibles apres le tixateur employe par Godlewsky, n’auraient pas ete reconnues par cet auteur. Godlewsky admet du reste la possibilite du developpement d’une fibre musculaire aux depens d’un seul myoblaste: mais il considere ce fait comme exceptionnel. Mes observations sur le poulet me porteraient a le considerer comme constant, d’autant plus que la co- existence de deux processus aussi ditferents dans le myotome de la meme espece parait peu vraisemblable. Mlodovska est arrivee cbez le poulet aux memes conclusions que Godlewsky: les myoblastes d’abord anastomoses par des prolcnge- q Cbez Necturus, Eycleshymer (04) admet un stade syncytial passager: chaque fibre musculaire definitive correspond ä une cellule embryonnaire. Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 629 ments, se fusionnent ensuite en une masse syncytiale. II Importe tout d’aborcl de faire remarquer que le premier stade decrit et figure par Mlodovska represente un myotome immediatement apres la disparition de la lamelle externe; c’est evidemment lä un stade beaucoup trop avance pour commencer Tetude du developpement du feuillet musculaire. De plus, Finterpretation de Fauteur est erronee. La figure 1 de Mlodovska represente une couche de cellules cylindriques placees perpendiculairement au grand axe de Fembryon et se coutinuant insensiblement a cbaque extremite du myotome, du cote externe, dans une masse protoplasmique multinucleee. Cette Image ne peut s’inteipreter que de la fagon suivante: eile represente une coupe frontale de Fembryon, effleurant le sommet d’un myotome. Cette coupe n’est pas perpendiculaire au plan du myotome, mais legerement oblique: dans le Schema ci-contre (fig. G, coupe transversale de Fem- bryou) eile passe en x x' ; eile Inter- esse par consequent successivement en allant de dedans en debors des cellules du bord dorsal encore epi- thelial du myotome, puis des elements places en dessous de celles-ci, et qui sont des myoblastes deja plus ou moins ditferencies (la masse proto- plasmique multinucleee de Mlodovska). Mes observations me permettent de rejeter formellement Fexis- tence d’un syncytium myoblastique, aussi bien a ce stade qu’aux stades ulterieurs. Mlodovska n’a d’ailleurs pas reconnu les carac- teres des noyaux musculaires qui permettent de les distinguer imme- diatement au milieu du myotome: c’est pourquoi eile attribue la meme Valeur ä tous les noyaux semes dans le myotome qu’elle represente fig. 3. Elle ne parait pas non plus avoir etudie les coupes trans- versales qui lui eussent permis de reconnaitre sürement Fexistence des limites des myoblastes. Enfin, son erreur est peut-etre impu- table en partie ä la Conservation insuffisante de son materiel pour une etude histogenetique fine; une preuve de cette insuffisance nous est donnee par le fait suivant: Mlodovska ne voit de fibrilles qu’au 6« jour, alors qu’on trouve deja des fibrilles homogenes tres abondantes au debut du 3® jour, et des fibrilles entierement dififerenciees ä la 87® heure. Figure Gr. Coupe transversale sch^matique d’un em- bryon, passant par un myotome dont la lamelle externe est entibrement transformde en mdsenchyme (correspondant ä la fig, 1 de Mlodowskä). 630 J. Daesberg L’ebauche du Systeme musculaire volontaire etait au point ou uous l’avons laissee, rigoureusement segmentaire; dans le courant du cinquieme jour chez le poulet, se produit un plienomene extreme- ment interessant, decrit pour la premiere fois d’une facou assez complete par Godlewsky (02), la disparition de la metamerie. On voit a ce stade certains myoblastes s’allonger, pousser uue ex- tremite dans le tissu conjonctif dissepimentaire, puis dans le Segment voisin: les limites des myotomes deviennent ainsi moins nettes et finissent par disparaitre. Ce proeessus debute naturellement au voisinage de l’extremite anterieure de l’embryon. Godlewsky (02) pour les mammiferes et Mlodovska (08) pour le poulet ont admis que ce pbenomene resulte d’un veritable fusi- ounement progressif des myotomes, formes d’apres eux d’une masse syncytiale. Xous avons vu au contraire (jue chez le poulet, les Seg- ments inusculaires sont constitues par des cellules parfaitemeut in- dividualisees, et il y a lieu des lors de se demander si le prolonge- ment myoblastique qui a passe dans le myotome voisin va effectivement se fusionner avec un autre myoblaste ou s’il eonserve son individualite: en d’autres termes, si la disparition de la metamerie ne depend pas simplement d’une interpenetration des myotomes. Godlewsky et Mlodovska ne se sont pas pose cette question, qui n’avait du reste, dans leur theorie syncytiale du feuillet mus- culaire, qu’un iuteret tres secondaire. Sa solution est pour nous au contraire tres importante: d’elle depend notre conception de la fibre musculaire striee. Si reellement les elements constitutifs de deux myotomes voisins se fusionnent, nous arrivons a la meme conclusiou que Godlewsky et Mlodovska qui voient dans la fibre musculaire le produit du fusionnement de plusieurs cellules embryonnaires, avec cette simple difference que ce fusionnement se produirait pour moi plus tardivement que ne le pensent ces auteurs. Dans le cas au contraire ou il y aurait simplement interpenetration des myotomes, nous sommes amenes a conclure en faveur de l’unicellularite de la fibre musculaire. Mes observations me portent a adopter cette derniere mauiere de voir. J’ai examine avec le plus grand soin et ä l’aide des plus forts grossissements de nombreuses Images de ce stade interessant. Cette etude m’ a donne la conviction que les prolongements des myoblastes ne se fusionnent pas: un myoblaste en s’allongeant penetre dans le myotome voisin et s’insinue entre les elements qui consti- tuent celui-ci. Les images que Ton observe aux stades ulterieurs. Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 631 lorsque le phenomene de la disparitiou de la metamerie est plus avanee, ne parlent pas non plus en faveur d’uii fusionnement: les fibres musculaires embryonnaires ne s’etendent pas d’embl^e, comme le decrit Godlewsky pour le lapin, sur plusieurs teriitoires myotom- aux, mais empietent d’abord legerement sur les 2 Segments voisins du myotome auquel elles appartiennent. En meme temps que le Systeme musculaire perd sa disposition segmentaire, les myoblastes jusque la fusiformes et mononuclees, subissent les cbangements suivants. Le noyau sort de la longue phase de repos dans laquelle il etait entre en meme temps qu’il se differenciait; il se multiplie activement et les produits de cette multiplication, d’abord groupes en amas d’aspect tres caracteiistique, s’ecartent ensuite les uns des autres et se disposent a des intervalles assez reguliers. En meme temps, le myoblaste s’allonge et prend la forme d’un cylindre, legerement etrangle entre deux noyaux. Un tel element, abondamment pourvu de myofibrilles aussi longues que lui-meme et disposees en une couche peripherique, merite des maintenant le nom de tibre musculaire. Par quel processus le noyau du myoblaste se multiplie-t-il? Godlewsky et Mlodovska admettent l’existence de karyokineses. A la verite, les Images de Godlewsky ne montrent pas un seul noyau typique de myoblaste en division mitotique et il y a lieu de se demander si ses figures 17 et 18, qui correspondent a des stades plus avances, representent reellement des noyaux musculaires en voie de division, ou des noyaux appartenant ä des cellules du tissu conjonctif voisin, placees au-dessus ou au-dessous de la tibre dessinee: cette derniere hypothese me parait d’autant plus plausible que dans les figures de Godlewsky, les noyaux en question sont entoures d’un territoire cellulaire assez nettement delimite. Quant a Mlo- dovska, il s’agit dans ses figures 2, 4 et 5 non pas de myoblastes, mais de cellules mesencbymatiques en voie de division. J’ai figure ci-contre (figures H et I) deux aspects sous lesquels se presentent les noyaux musculaires au debut de la multiplication; leur disposition en un amas d’elements moules les uns sur les autres (fig. I) est absolument constante et caracteristique. Ces aspects eveillent immediatement l’idee d’une fragmentation nucleaire, d’une multiplication par voie directe, amitotique. Avant d’admettre l’exi- stence de ce mode de multiplication, j’ai etudie attentivement les 632 J. Duesberg Figures H et I. nombreux coupes que je possede d’embryons aux stades en question, c.-a.-d. depuis le 5® jour, saus jamais trouver un noyau muscu- laire äune pbase quelcouque de la division karyokinetique. J’en conclus que la multipli- cation des noyaux se fait exclusivemeut par amitose. Telle est egalemeut la conclusiou de Morpurgo (99), qui, etudiant le developpement des fibres mus- culaires striees chez lejeuuerat, n’a vraisemblablement pas vu d’images comme celles que Ton trouve chez le poulet, mais a vainement chercbe des mitoses; teile est aussi l’opinion de Bar- DEEX (00). Godlewsky cousidcre ce mode de multiplication des noyaux comme exceptionnel. Ces amitoses peuvent-elles etre suivies de division karyokine- tique? L’ancienne doctrine de Ziegler et vom Rath rejette eompletement cette possibilite et ne voit dans l’amitose qu’un pro- cessus degeneratif. Des obser- vations receutes sont en contra- dictiou avec cette maniere de voir. Child (07), Patterson (08), Maximow (08) out decrit dans les tissus embryounaires normaux de vertebres et d’invertebres des ami- toses qui sont suivies de division du corps cellulaire et dont les produits sont capables de se multiplier ulterieurement par karyo- kinese. C’est ainsi que Maximow figure un spireme dans de jeunes noyaux produits par division directe et eneore incompletement se- pares. Les auteurs eites sont d’accord pour voir dans ce processus un mode de multiplication rapide se produisant dans les zones de forte croissance. Je u’ai pas trouve de figures karyokinetiques dans les muscles Fibres musculaires chez un embryon de 7 jours V2: stades de diyision amitotique des noyaux muscn- laires. Les chondriosomes et les fibrilles n'ont pas dtd reprdsenWs. Liq. de Flemmixc, hdma- toxyline ferriqne. Zeiss. imm. apochr. 2 mm. ap. 1,30 Oc. 12. Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet. etc. 638 du poulet adulte: ce resultat negatif ne me permet cependant pas de conclure a leur inexistence, car je n’ai pas trouve non plus de divisions directes et les phenonienes de multiplication nucleaire daus le tissu musculaire adulte doivent etre tres peu marques. Mes observations ne peuvent par consequent me permettre de tirer des conclusions en faveur de l’existence de karyokineses consecutives a des amitoses: ce qui est absolument certain par contre, c’est que les divisions directes que Ton observe dans les fibres musculaires embryonnaires du poulet ne constituent pas un phenomene degeneratif, mais un proeessus absolument normal et de plus, en parfait accord avec mes observations sur le developpement de la fibre musculaire striee, c.-ä.-d. avec son origine unicellulaire. Une coupe frontale dans la region dorsale d’un embryon du poulet du 6® jour et au dela, nous montre le Systeme musculaire d’origine segmentaire forme de fibres multinucleees telles que je viens de les decrire. Ces fibres ne forment pas une couche compacte, mais sont separees par des elements provenant du feuillet externe, (et peut-etre aussi tardivement du sclerotome): ce proeessus a debute, nous l’avons vu plus baut, des le 3® jour de l’iucubation. II n’est par consequent pas exact de dire comme Mlodowska; »Nachdem durch die Verbindung der hintereinander liegenden Myomere mittels Plasmabrücken die Metamerie in dem Muskelsystem vollständig verwischt wird, enthalten die einzelnen Myomere noch keine deut- lich differenzierten Fasern. Sie bilden vielmehr anfangs eine ein- heitliche Plasmamasse mit zahlreichen, darin verlaufenden Fibrillen (p. 163). € La transformation du feuillet musculaire en fibres isolees devient tres nette en meme temps que la disposition segmentaire primitive disparalt et que le myoblaste fusiforme se transforme en un element cylindrique, mais s’esquisse deja beaucoup plus tot. Dans la suite, l’accroissement inegal des travees conjonctives amene le groupement des fibres en petits faisceaux, formant eux-memes des faisceaux plus volumineux. Dans le proeessus de modellage definitif du muscle intervient encore un autre phenomene Signale par un bon nombre d’auteurs et notamment par Schaffer (93) et God- LEWSKY, et sur lequel Mlodowska a beaucoup insiste : la degene- rescence d’un certain nombre de fibres musculaires em- bryonnaires. II me parait inutile de m’etendre sur ce proeessus qui s’accompagne comme partout de la production de sarcolytes et ne presente rien de particulier. Sa valeur me parait avoir ete tres 634 J. Duesberg heureusement definie par Schaffer quand il ecrit: „Es kommt der Sarkolyse auch' eine modellierende Tätigkeit zu, was ich am besten durch den Vergleich mit den Vorgängen im wachsenden Knochen ausdrücken zu können glaube« (p. 124, 93). Nous pouvons resumer ces observations sur le developpement de la fibre musculaire striee de la facon suivante. Chaque fibre musculaire striee du poulet^) est le produit de la ditferenciation d’une seule cellule de la lamelle mediale du myotome, lamelle mediale qui se reconstitue presqu’entierement et s’accroit uniquement aux de- pens d’elements du feuillet lateral suivant les quatre bords de celui- ci. La question de savoir si des elemeuts de ce dernier feuillet peuvent se transformer directement en fibres musculaires, n’est pas tranchee. b) Genese et dififerenciation des myofibrilles. Toutes les cellules du myotome renferment des chondriosomes qui proviennent des chondriosomes des stades anterieurs. Dans les cellules de la lamelle externe, ils sont generalement assez courts, epais et souvent creux. Dans les cellules de la lamelle interne en voie de se transformer en myoblastes, ils s’allongent en meme temps que la cellule, s’etirent et s’amincissent: comme cet etirement n’est pas regulier, les chondriosomes presentent souvent ä ce stade un aspect variqueux reconnaissable dans la figure 12 et mieux encore dans le myoblaste isole represente figure 13 a un assez fort gros- sissement. Dans ce myoblaste, on voit en outre une certaine quantite d’elements plus courts et plus epais, c.-a.-d. de chondriosomes ayant conserve leurs caracteres primitifs, groupes aux poles du noyau. L’etude minutieuse de ces premiers stades m’amene a couclure que *c’est par allongemeut de ces chondriosomes et non par fusionnement bout a bout, comme je l’avais admis d’abord (09), que se forment les longs filaments, premieres ebauches des myofibrilles. Aux stades ulterieurs, nous voyons tont d’abord ces chondriosomes s’allonger davantage, en meme temps que le myoblaste lui-meme; les figures 13 et 15 nous montrent des filaments de longueur tres differente. Ils finissent par s’etendre d’une extremite a l’autre du myoblaste et par consequent du myotome. Celui-ci est a un stade de son evolution, qui coincide le plus souvent avec la disparition 1) II ne s’agit bien entendu ici que des muscles du tronc, les seuls qui aient fait l'objet de ces observations. Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 635 de la lamelle externe, silloune par un grancl nombre de longues fibrilles d’aspect homogene, dont le trajet est legerement onduleux (fig. 16); ees ondulations sont peut-etre le resultat d’une retraction due aux reactifs. En etndiant les coupes transversales, on constate que cbaque myoblaste renferme nn nombre de fibrilles assez variable et qui augmente avec Tage: ces fibrilles se disposent en un point quelconque du myoblaste et ne sont pas localisees au debut dans la partie basale de l’element musculaire, comme c’est le cas chez les vertebres inferieurs d’apres ^Iacrer. En raison meme de la forme du myoblaste, les extremites des fibrilles convergent legerement. Les figures 14, 15 et 16 montrent qu’independamment de ces fibrilles homogenes, cbaque myoblaste reuferme encore un nombre variable de chondriosomes groupes autour du noyau: ces elements constituent une reserve, constamment renouvelee et constamment utilisee pour la formation de nouvelles fibrilles. La premiere differenciation des fibrilles homogenes n’apparalt generalemeut qu’au stade de la disparition de la metamerie. II arrive cependant que Ton trouve dejä tres tot des fibrilles plus de- veloppees et je possede un embryon de 87 heures dont les myotomes anterieurs, encore parfaitemeut individualises, reuferment dejä des fib- rilles completement difterenciees. Quoi qu’il en soit, le prolongement myoblastique qui frauchit le dissepiment et passe danslemyotomevoisin ne renferme genemlement qu’une ou deux fibrilles au stade homo- gene: jen’aijamais observe que ces fibrilles fussent renflees ä leurs extremites, ou penicillees, comme le decrivent Godlewsky et Mlo- DOWSKA. Au stade de la fibrille homogene succede celui de la fib rille moniliforme. II apparait sur le trajet de la fibrille une premiere Serie de petits renflements, ä des distances rigoureusement egales et correspondant sensiblement ä riutervalle qui separe deux Segments de la fibrille adulte; colores par la methode de Benda, ils conser- vent la teinte violette des chondriosomes, tandis que le filament qui les reunit prend maintenant une coloration intermediaire entre le violet et le brun de l’alizarine (fig. 21). Entre ees premiers elements (jui augmentent assez rapidement de volume, se forment bientot de nouveaux renflements, places exactement ä mi-distance entre les precedents: ce seeond stade est represente figure 22. Ces granula- tions se colorent egalement en violet, tandis que la substance inter- mediaire, la future substance isotrope, devient de moins en moius colorable par les reactifs employes. Archiv f. Zellforschung. IV. 41 636 J. Duesberg Les modifications ulterieures consisteut surtout daiis un accroisse- ment inegal et un changeuient de forme des elemcnts deja differen- eies (tig. 23). Des deux granulations decrites, l’une s’allouge paral- lelement au grand axe de la fibrille et se transforme en un petit bätonnet, le disque Q, qai ne tarde pas a prendre Ics cavacteres ([ii’il presente dans la fibrille definitive; la secondc n’augniente que tres peu de volume et s’aplatit legerement en sens inverse de la prece- dente: eile forme le disque iuterniediaire, Felement Z. Une etudc insuffisamment approfondie du developpement de la myofibrille m’avait amene a couclure (09) que la premiere granulation formee correspond au disque d’AMici; je crois au contraire maintenant que c’est le disque Q qui se forme le premier. Fait esseutiel; le disque inter- mediaire apparait tres peu de temps apres le disque aniso- trope, et l’un comme l’autre sontle produit de la differen- ciation de la substance de la fibrille homogene. L’existeuce precoce de Z, que nous retrouverons egalemeut dans les tous premiers stades du developpement des myofibrilles cardiaques, a d’une fagon generale ete meconnue par les auteurs. II n’est figure par Godlewsky (02) qii’ a une epoque tardive du developpement des museles voloutaires. Mauceau (02) trouve, dans le coeur, des fibrilles formees de bätonnsts alternativement sombres et clairs et admet ((u’a ce stade le disque intermediaire n’est pas encore forme: d’apres mes observations, il serait decoloreF- La meme explication s’applique aux resultats de Schlater qui n’a pas vu Felement Z ä 7 Jours V2 dans les muscles volontaires du poulet (05), ni meme a 17 jours dans le muscle cardiaque (fig. 6, pl. IV, 07). Mlodowskä (08) ne le dessine pas non plus dans ses figures, qui representent pourtant des stades avances du developpement. Enfin Schockaert (08) parait, d’apres son Schema du developpement des myofibrilles (figure 25) verser dans la meme erreur que Marceau. Seuls deux auteurs a ma eonnaissance ont reconuu la diflerenciation precoce de la strie d’AMici: ce sont Nasse (82) qui voit Z apparaitre en meine temps que Q dans le developpement embryonnaire [eite d’apres Prenaxt (05)], et Heiden- HAix (99), qui figure dans le myocarde d’un embryon de canard de 3 jours des fibrilles complkement ditferenciees. Cette Image, que Schlater (07) considk’e comme scbematique, parce qu’il n’ en a ij Dans les preparations faites ä rheiuatoxyline ferrique, Tel^raent Z se decolore tres facilement. Cette propriete, dejä signalee par Heidenhain (01;, explique les resultats negatifs des recherches de tant d’autenrs. Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 637 pas trouve de semblables daiis sou materiel d’embryous de poulet, correspond au contraire parfaitement a ce que Ton trouve chez cette espece des la 55® heure de rincubation. Revenons un iustant sur la coustitution de la fibre musculaire embryonnaire. L’axe de la libre est occupe par les noyaux, produits de la divisiou amitotique du noyau unique du myoblaste, par du protopiasrae d’aspect bomogene et par des cboudriosomes groupes aux pöles des noyaux. A la peripberie se disposent les fib- rilles ditfereuciees ou en voie de ditfereneiatiou, dont les plus avan- cees s’etendent d’une extremite a l’autre de la fibre, en ime couche d’abord unique: le nombre de coucbes augmente ensuite progressive- meut. Les myofibrilles ne forment par consequent pas des groupes constants de quatre elements, comme le decrit Schlater (05) ni leurs disques anisotropes des »tetrades« suivant l’expression, peu heureuse d’ailleurs, empruntee par cet autenr a Korxilowitsch (03 : eite d’apres Schlater). Un point merite d’etre Signale tout particuliereinent: les myo- fibrilles ne sont pas unies entre elles au niveau du disque inter- mediaire; il n’y a par consequent pas dans la fibre musculaire embryonnaire, de strie Z continue, de membrane de Krause divisant la fibre en une Serie de segments, comme c’est le cas dans le muscle adulte. L’etude du developpement demontre que la membrane de Krause se compose en realite de deux categories d’elements: d’une part, des disques Z qui font partie integrale de la fibrille et pro- viennent de la differenciation d’un cbondriosome; d’autre part, de ponts d’union qui sont un produit de differenciation du sarcoplasme. Heidexhaix (99 et 01) en etudiant le muscle adulte etait arrive a la meme conclusion: ses Images (01, fig. 4, n° 6) de fibrilles colorees par l’bematoxyline au Vanadium, moutrent une difference morpho- logique tres nette entre les disques Z et les elements qui les reu- nisseut dans le sens transversal. Si nous examinons une coupe longitudinale d’un embryon de plus de 6 jours, nous y trouvons tous les stades du developpement des myofibrilles. D’une fagon generale dans une fibre determinee toutes les fibrilles sont au meme stade, bomogene (fig. 20), monili- forme (fig. 22) ou plus avance. Des Images tres interessantes sont celles ou plusieurs stades sont meles dans une meme fibre: j’en ai represente une dans ma communication preliminaire (09, fig. 3) et la 41* 638 J. Daesberg figure 23 du preseut travail en est uu autre exemple. On peut avoir SOUS les yeux daus ces cas tonte une serie de trausitions entre les chondriosomes places dans Taxe de la fibre et les tibrilles definitives; ces images demontrent que les cbondriosomes intervienuent encore daus la formation de nouvelles tibrilles. La litterature coneernant l’origine et la ditierenciation des myo- fibrilles sera resumee plus loiu apies l’expose du developpement histogenetique du myocarde. Quelques mots maintenant sur la structure du muscle adulte. J’ai deja Signale plus baut le changement de colorabilite des myofibrilles qui ne prenuent plus maintenant la teinte violette des cbondriosomes, mais une teinte brunatre: cette difference est cependant trop marquee dans la figure 24. Les tibrilles definitives se presenteut cliez l’adulte comme du reste cbez l’embryon, sous des aspects qui varient avec leur degre de contraction et Tiutensite de la decoloration quand on a employc rbematoxyline ferrique. Dans les tibrilles ä l’etat de reläcbement, Q apparait soit sous la forme d’un bätonuet cylindrique, soit sous celle de deux granulations separees par une bande claire, soit sous des formes de transition entre celles-ci (biscuit, haltere). Je n’ai pas coustate l’existence de la membrane M admise par Heidexhaix (99, 2), mais je me bäte d’ajouter que je n’ai pas employe l’hema- toxyliue au Vanadium recommandee par cet auteur. J’ai deja insiste plus baut sur la facilite avec laquelle Z se decolore; quand on a pousse la differenciatiou assez loin pour trans- former le disque Q en deux granulations superposees, Z est com- pletement decolore (cf. Heidexhaix, Ol). Dans des preparations moins diflereuciees, la strie d’A.iiici, la membrane de Krause se presente avec une nettete remarquable. L’existence de cette membrane, con- testee par Kollett, Köllikek et Ketzius (91), me parait absolument certaine: les faits que j’ai exposes plus baut montrent que son existence n’est nullement en contradiction avec la tbeorie de la Constitution fibrillaire du muscle strie. Examiuee a l’etat de contraction, la fibrille nous montre une alternance reguliere de disques sombres et clairs, ces derniers ren- fermant un element assez faiblement colore. Les disques sombres correspondent d’apres les travaux de Merkel (73, 81), Fredericq(76), Tourxeüx (92), Marceau (02. 2) a la strie interraediaire : ils sont plus epais que le disque intermediaire de la fibrille a l’etat de repos Les chondriosouies des cellules embryonnaires du poulet, etc. 639 et separes par des intervalles plus courts. C’est le stade dit de rinversion de la striatiou: les images d’ondes de contraction que j’ai observees me permettent de me rallier ä la theorie de Merkel, coufirmee par les trois autres auteurs precites, avec cette differeuee que je n’ai vu ni le stade homogene de Merkel et Fredericq, qui n’est du reste admis ni par Tourneux ni par Marceaü, ni le stade de contraction complete de ce dernier auteur, stade auquel les fibrilles ne sont formees que par des elements alternativement clairs et sombres. Les fibrilles contractees m’ont toujours montre deux ordres de disques colores. Je n’insisterai pas ici sur les tbeories de la contraction emises par Münch (03) et Schlater (05): leur manque de fondement apparaitra suffisamment quand j’exposerai l’opinion de ces auteurs sur la structure du muscle. Dans le sarcoplasme, on trouve en assez grande abondance chez le poulet des granulations ou de courts bätonnets, colores en violet fonce par la methode de Benda (fig. 24): ces elements sont accumules autour des noyaux et forment des trainees entre les fibrilles. Leur disposition n’a rien de regulier. Ils correspondent selon toute vraisemblance aux grains qui ont ete decouverts par Henle (41), deerits ensuite par Kölliker (68) sous le nom de »interstitielle Körner <, figures par Altmann (90) et signales par un grand nombre d’auteurs: ce sont les sarcosomes de Retzius (90), variete des plasma- somes d’ Arnold (98, 00, 09. 1 et 2), les sarkoplasma — ou Q- Körner de Holmgren (07, 08), les mitocbondries mises en evidence par Benda (99. 1) et Regaüd (09) dans les fibres musculaires. Tous les auteurs sont d’accord pour y voir des elements distincts des globales de graisse que l’ou trouve parfois dans le sarcoplasme. Münch (03) a montre quals ne sont pas un produit de l’activite du muscle, car on les trouve chez les insectes apres le repos hivernal. Retzius (90) a decrit une disposition tres particulim’e des sarco- somes chez les coleopteres, ou ils se disposent regulierement de chaque cote du disque intermediaire et en imposent pour une strie accessoire, la strie N. Son opinion sur la valeur de ces grains est tres interessante: »Offenbar stellen die Sarkosomen, gleich den Muskelfibrillen, spezifisch modifizierte Bestandteile oder Entwick- lungsprodukte des ursprünglichen Zellenprotoplasmas der Muskel- zellen dar.« Pour Arnold (98 et 09. 1 et 2), les sarcosomes sont les plasmo- somes de la cellule musculaire: ils interviennent dans l’elaboration 640 J. Duesberg du glycogene. Cette substanee de reserve est gräeralement accumulee dans le disque isotrope, autour de Z; disposition a rapprocher de celle signalee par Eetzius. Bexda (99. 1) et Regaud (09} attribuent aux sarcosomes la va- leur d’elements mitochondriaux et le premier de ces auteurs leiir fait jouer un röle dans la formation des myofibrilles. Je ne puis adraettre, corame on le verra plus loin, la description que donne Bexda de la fibrillogenese. Mais je suis par contre d’accord avec lui, comme avec Regaud, sur la valeur mitochondriale des sarcosomes i). Cenx-ci sont des ch ondriosomes qni n’ont pas trouve leur emploi dans la formation des myofibrilles: ils representent nn reste du cbondriome delacellule embryonnair e. Cette con- ception me permet egalement de souscrire a l’opinion d’ARXOLD, pour des motifs qui ressortiront de la partie tbeorique. Holmgrex (07. 1 et 2, 08) a publie recemment des observations tres interessantes sur les grains interstitiels, II en distingue deux categories: dans les muscles a contraction continue et intensive, comme le muscle cardiaque, les muscles des alles des insectes, les »Sarkoplasma-Körner« volumineux se disposent dans la fibre au repos entre les »Säulcbeu« et forment des baudes transversales regulieres ä la hauteur de Q: ce sont les »Q-Körner«. Dans les muscles du squelette, on les trouve au contraire a la hauteur du disque iso- trope: Holmgrex les appelle des »J-Körner«, moins abondants et moins reguliers que les Q-Körner. Cette distinction est purement morphologique ; le röle physiologique des Q-Körner et des J-Körner est identique. Pour determiner ce röle, Holmgrex s’est adresse aux muscles des alles des nevropteres. A l’etat de repos complet (stade 1 de Holmgrex), les »Säulchen« apparaissent homogenes; elles sont se- parees par les Q-Körner disposees en series regulieres. Lorsque le muscle entre en activite, on constate en meme temps qu’une decoloration des Q-Körner, une plus grande colorabilite de la fibrille au niveau correspondant: d’oii l’apparition de la .strie Q. Le retour b Dans le compte rendu des demonstrations speciales faites au Congres des Anatomistes, ä Nancy, on lit ä propos de la demonstration de Regaud et Favre (p. 298): >Les formations mitochondriales sont donc, dans les fibres muscnlaires striees, representees non pas par la substanee contractile, mais par des elements intercolumnaires«. L’inexactitude, partielle tont au moins, de cette maniere de voir resulte clairement des observations exposees ci-dessus sur la genese des myofibrilles. Les ehondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 641 au stade 1 s’effectue quaud la fibrille rentre a l’etat de repos. On a rimpression, et c’est la conclusion älaquelle arrive Holmgren, »daß die Q-Körner eine gewisse färbbare Materie der Säulchen überliefern (08. p. 302).« La valeur de ces echanges serait tres considerable, car il s’agit d’une substance »die für die Funktion der Muskelfasern unumgänglich ist (ibid.)«. Holmgrex appuie encore sa maniere de voir sur la diminution du nombre des grains iuterstitiels dans les niuscles d’insectes epuises de fatigue. II faut d’abord se demander ä quoi correspondent les »Sarko- plasmakörner« de Holmgrex. La reponse est aisee: il ne peut y avoir de doute sur leur identite avec les »interstitielle Körner« de Koelliker, avec lesquels ils presentent les plus grandes analogies notamment les prolongements aliformes decrits par Koelliker et consideres par Holmgrex corarae caracteristiques de Fetat de contraction du muscle. Ces grains sont par consequent aussi les homologues des plasmosonies d’ARxoLD et de Retzius, des mitocbondries de Bexda et de Regaud et de nies chondrio- somes: ce qui contribue ä Fetablir, c’est leur colorabilite elective par la raetbode de Bexda ou par l’hematoxyline ferrique apres la fixation par le liquide de Flemmixg, un melange de bichromate de potassium et d’acide osmique, le liquide de Johxsox, etc. (cf. Holmgrex 08. p. 290 — 291). Les observations de Holmgrex me paraissent montrer d’une facon indeniable l’existence d’echanges importants entre les grains iuterstitiels et la substance contractile; elles sont du reste a rapprocber de celles d’ARXOLD sur le röle des sarcosomes dans la formation du glycogene. Je rappelle qu’ARxoLD a Signale aussi la presence de grains dans le disque isotrope des muscles du squelette (J-Körner de Holmgrex, strie N de Retzius). Quant ä la disposition si reguliere des sarcosomes signalee par Holmgrex, eile est vraisemblablement speciale au groupe etudie par cet auteur. En ce qui concerne enfin la structure des »Säulchen« c. ä. d. des fibrilles, Holmgrex les decrit et les figure au stade 1 du repos complet comme peu colorables et completement homogenes. 11 ne ressort cependant pas clairement du texte de ses deux derniers travaux (07. 2, 08) si Holmgrex ne voit dans cette absence de structure qu’une apparence, ou s’il cousidere reellement l’apparition du disque Q comme un phenomene passager, en rapport avec la contraction. Cette derniere opinion, qui paralt bien etre celle de Holmgrex, est ä rapprocber de la theorie ancienne de Wagexer (80, 82) et de celle 642 J. Duesberg d’EiMER (92), qui ne voit aussi dans la striatiou transversale que le resultat du fonctionnement du muscle; chez les mouebes au sortir du sommeil hivernal, les inuscles ne presentent pas de striatiou. On pourrait peut-etre admettre que les tibrilles d’EniER sont des fibrilles embryonuaires au stade bomogene: cette opinion ne peut etre souteuue pour la tibrille au stade 1 d’HoLMGREX. Je considere pour ma part, eu me basant sur mes observations sur le developpement, ([ue l’etat bomogene est un etat purement embryonnaire et transitoire: la dififerenciation ulterieure en disque isotrope, disque anisotrope et strie Z est definitive dans le muscle au repos et susceptible seulement des modifications indiquees plus haut au moment de la contractioni). 2. Tissu musculaire du eoßur. a) Histogenese du myocarde. Une coupe transversale passant par la region du coeur d’un embryon de 11 — 12 soraites nous montre les ebaucbes de l’endocarde non encore fusionnees en un tube unique et revctues de la splancb- nopleure (fig. 5). Seule l’etude du developpement bistogenetique de cette membrane, qui va former le feuillet myocardique, rentre dans le cadre de ce travail. Au stade tres precoce qui nous occupe, la splancbnopleure est formee de cellules cubiques disposees generalement en une seule assise. Ces cellules sont parfaitement delimitees et se multiplient activement par karyokinese typique. Elles ne sont pas exactement juxtaposees: deja a ce stade la paroi splancbnopleurale du cccur n'est pas un feuillet continu, mais un feuillet qui presente des la- cunes. A un stade plus avanee, le nombre et les dimensions de ces lacunes ont beaucoup augmente. Les cellules, qui sont maintenaut disposees en plusieurs couebes, ont une forme irreguliere ou etoilee et s’anas- tomosent par leurs prolongeraents. L’ensemble constitue un vaste reseau protoplasmique dans lequel il n’y a plus traces de limites cellulaires (fig. 25). 1) Je ferai remarquer que Holmgren (08) represente Z tantöt comme un epaississement de la membrane de Kr.\use au point oü eile rencontre une fibrille (stade 1) tantot comme un epaississement de la fibrille elle-meme (stade 2, figures 4 et 5), et ne donne auenne indication sur son origine: l’etude bisto- geuedque de la fibrille nous a montre que Z est un produit de diffcrenciation de la meme substance que Q. Les choudriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 643 La natnre syucytiale du myocarde a ete reconnue il y a long- temps deja et uotamment par Fredericq (75). Elle est admise attjoiird’hui par la majorite des auteurs. Heidenhaix (99. 1) dans la figure qu’il donne de la pavoi du coeur d’un embryon de canard n’indique pas de limites cellulaires. Godlewskt (02) admet que les myoblastes sont d’abord independants: mes observations ne sout cependant pas entiereraent d’accord avec les siennes, car il con- sidere les myoblastes etoiles comme des elements distincts. se fusionnant ensuite par disparition progressive des espaees intercellu- laires en une masse protoplasmique multinucleee; le stade syncytial est par consequent pour lui plus tardif que pour moi. Marceau (03) tombe a mon avis dans l’exces oppose quand il admet que la paroi myocardique est un plasmodium : eile presente au debut des elements parfaitement individualises. Sciiockaert (08) a emis recemment une opinion dilFerente. Pour cet auteur, il n’y aurait pas de syncytium myocardique; les limites cellulaires, le plus souvent peu nettes, deviendraient tres distinctes quand un noyau entre en division. Apres la disparition de la mem- brane nucleaire, la membrane cellulaire devient visible et persiste uu certain temps autour des cellules Alles; sur le trajet de chaque filament achromatique du fuseau se forme un epaississement: l’ensem- ble eonstitue un corpuscule intermediaire de Flemmixg. C’est en se basant sur ces observations que Schockaert croit pouvoir rejeter l’opiuion de Godlewsky et de Marceau. Je voudrais tout d’abord faire remarquer qu’au stade ou le myocarde est forme de cellules etoilees anastomosees par leurs pro- longements (fig. 25, figures 53 et 55 de Schockaert), il est aussi im- possible d’assigner des limites a ces elements, que de distinguer des territoires cellulaires dans les coucbes endotbelioides du tissu propre de la cornee par exemi)le. En ce qui concerne les observations de Schockaert sur la mitose, elles ne me paraissent nullement demon- trer l’existence de cellules individualisees dans le myocarde. Il est vrai que lorsqu’un noyau entre en division, la coucbe protoplasmique qui l’entoure prend un aspeet plus clair et se delimite ainsi plus ou moins nettement vis-ä-vis du restant du syncytium myocardique: on ne peut cependant a mon avis interpreter eette disposition comme l’image d’une membrane cellulaire. L’existence de renflements sur le trajet des filaments acbromatiques n’est pas plus concluante: ou peut en trouver meme dans les cas oü la mitose n’aboutit pas a la formation de deux cellules distinctes, par exemple dans la formation des 644 J. Duesberg globules polaires chez l’abeille d’apres Petruxkewitsch (01). Enlin, il est une cause d’erreur que je veux signaler: il n’est pas toujouvs facile de determiner sur des coupes taugeutielles de la paroi cardi- aque a quel feuillet ou a aflfaire: ce que Schockaert prend pour des elements myocardiques pourrait bien appartenir a une autre couche, ä l’endocarde par exemple. Malgre Topinion coutraire de Schockaert, j’admets donc comme Godlewskt et Marceau, la nature syncytiale du myocarde. Je ne m’etendrai pas sur la differenciatiou ulterieure et la formation des travees, qui preseuteut la meine structure que le restant de la paroi (fig. 26). b) Genese et diflferenciation des myofibi’illes. L’etude de la genese de myofibrilles cardiaques ne nous arretera pas longtemps: leur origine et le processus de dilferenciation sout exactement les memes que dans les muscles volontaires. La counaissance prealable de ees pbenomenes dans les musclcs du squelette rend l’etude histogenetique de la myofibrille cardiaque beaucoup plus aisee. Des le debut du second Jour en effet, c.-a-d. plus tot que ne le pense la majorite des auteurs, on trouve dans le myocarde des fibrilles completement differenciees et un melaiige de tous les stades. La seriation de ceux-ci est donc artificielle et risque d’etre inexacte; dans les muscles volontaires au contraire, l’etude du developpement lui donne une base precise. On trouve par exemple des embryons dans lesquels les myoblastes ne renferment que des fibrilles homogenes et des chondriosomes, sauf dans les myotomes anterieurs ou Ton a des fibrilles moniliformes, soit exclusive- ment du premier, soit des deux types decrits plus baut: il va de soi que ces fibrilles representent le premier stade de differenciatiou de la fibrille homogene. Les cellules de la paroi splanchuopleurale du coeur renferment au stade represente figure 5, de nombreux cboudriosomes filamenteux groupes en un ou plusieurs amas serres au voisinage du noyau. La premiere differenciatiou cousiste dans Tetirement et Tallougement considerable d’un de ces filaments: c’est le stade de la fibrille homogene. Celle-ci se transforme ensuite, exactement comme dans les muscles volontaires, en une fibrille moniliforme par apparitiou successive de deux series de renflements. Les premiers forment le disque aniso- trope, les seconds Telement Z: la differenciatiou de ce deruicr est par consequent ici aussi tres precoce, et a peine posterieure a celle de Q- Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 645 Toutes ees formes de fibrilles se vetrouvent cöte :i cote dans le syncytium myoblasticiue; la figure 25 iious en montre uiie seiie de types. II m’a parn iautile de multiplier les figures, l’aualogie avec la genese des fibrilles dans les muscles volontaires etant suffisam- ment claire. Dans la travee dessinee figure 26, les fibrilles definitives nous montrent les dififerents aspects sons lesquels se presente le disque anisotrope: soit sous forme de deux granulations superposees, soit SOUS celle d’un bätonnet plus ou moins etrangle au milieu. On y voit aussi une disposition tres frequente dans le myocarde embryonnaire, constante d’apres Sch later (07): le groupement des myofibrilles par deux. Le nombre des fibrilles complkement dififerenciees augmente rapidement avec Tage de l’embryon. Comme dans les fibres musculaires embryonnaires du Systeme volontaire, il persiste de nombreux chondriosomes dans leur etat primitif, qui trouvent peu ä peu leur emploi dans la formation de nouvelles myofibrilles. Jen’ai malheureusement pas de preparations du myocarde adulte: Arnold (09. 2) y a decrit des plasmosomes, Holm- GREN (07. 2, 08) des »Sarkoplasmakörner« (Q-Körner,. II est probable que ces elements sont ici aussi un reste des chondriosomes du myo- carde embryonnaire. Deux opinions principales ont ete emises sur l’origine des myo- fibrilles. Les auteurs anciens, et plus recemment Godlewsky (02) et Mlodowska (08), considerent les myofibrilles comme un produit de la differenciation du protoplasme des myoblastes: Wagener (80) et Eabl i89, 92) decrivent ce protoplasme comme primitivement homo- gene; Godlewsky et Mlodowska pensent »daß das Plasma der Myoblasten seit den ersten Stadien der Ditferenzierung ein fein- körniges Aussehen besitzt (Mlodowska, loc. cit. p. 158). c Un second groupe d’auteurs ne voit dans les myofibrilles qu’un produit de differenciation, soit de la structure protoplasmique generale, soit d’un element constant de tonte cellule. Ainsi d’une part Bütschli et ScHEWiAKOFF (91) considcrcnt la structure fibrillaire du muscle comme le resultat de la differenciation dans le sens longitudinal de la charpente alveolaire du protoplasme; Mac Callum (97, 98) ecrit: »The earliest stages in the development shows an irregulär network in the cell protoplasm with no fibril buudles. This network tends to become inore and more regulär until the meshes are of the form of large discs. Some of these break up into the smaller ones, and in the nodal poinfs of the network there is an accumulation or differen- 646 J. Duesbera: tiatiou of the substance giving rise to lougitudinally disposed masses. These become what in the adult ave known as fibril buudles (08. p. 209)«; Bardeex (00) se rallie a Tavis de Mac Callum; Prexant (03, 04, 05) partage cette maniere de voir; Wiemax (07) parait avoir une o])inion analogue. D’autre part, Bexda (99. 1) et Meves (07. 2) qui consideveut tous deux les chondriosomes (Mitochondrieu de Bexda) comme un element constant de la cellule, leur attribuent uu role daus la for- matiou des inyofibrilles. Tandis qne Bexda, qui a trouve des mito- chondries daus Je sarcoplasme des muscles de la queue chez le tetard de grenouille, croit qu’elles forment exclusivement le disque anisotrope, Meves se basaut sur l’observation des cellules embryou- naires admet au contraire »daß die ganzen Fibrillen, nicht nur ihre Querglieder aus den Fäden (Chondriokonteu) hervorgehen (07. p. 402).« ScHOCKAERT (08) couclut de ses recherches que »les inyofibrilles apparaisseut ä Pinterieur des myoblastes, aux depens des elemeuts mitochondriaux (p. 354)«. Cette affirmation si categorique a laquelle je souscris du reste volontiers, me parait en contradiction avec ce que Pauteur ecrit page 308 de sou travail; »II nous semble que le processus iudique par Meves se rapproche de ce qui se passe en realite. Nous estimons toutefois que les petits filameuts — chondrio- kontes de Meves — n’ existent pas toujours a l’etat primordial daus le cytoplasme du myoblaste, etc.« Schockaert ne Signale du reste pas la presence de chondriosomes dans les autres cellules embryon- naires; eile voit au debut dans les myoblastes des granulations, et non pas des filaments; de ces faits, comme du peu de uettete de ses figures 50 et 51 empruntees a des embryons fixes par la methode de Bexda, je crois pouvoir conclure que Schockaert n’a vu que des Images insuffisamment conservees des premiers stades de lafibrillo- geuese et n’a pas pu reconnaitre d’une facon positive l’origiue mito- chondriale des myofibrilles. En ce quiconcerne le processus de differeuciation des myo- fibrilles, Godlewsky (02), Schockaert et Mlodowska (08), qui admettent tous trois que la premiere ebauche de celles-ci est granuleuse, sont aussi d’accord sur l’existence de fibrilles homogenes Itroveuaut d’un fusionnement, appareut tout au moius, des granulations. Tour Marceau (03) »les plus fiues fibrilles sont formees par une Sorte de filameut tres grele, colorable en rouge par l’eosine (p. 328).« Uu stade ulterieur caracterise par la diöerenciation de granulations Les chondriosomes des cellules embr3’onnaires du poulet, etc. 647 colorables par rhematoxyline ferrique an sein de la fibrille homo- gene a etc reconnu par Godlewsky, Marceau et Schockaert. Godlewsky represente ces granulations extrememeut rapprocbees: ses tigiires me paraissent correspondre aux fibrilles moniliformes du second type. jMarceau les voit se grouper par deux et former le disque anisotrope: »chaque batonnet ou disque epais proviendrait d’une granulation-mere divisee, mais dont les filles apres accroissement seraient arrivees presqu’en contact (p. 328).« En realite, aucun auteur n’a suivi d’une fagon exacte le sort des granulations de la fibrille moniliforme: et c’est pourquoi ni Godlewsky, ni Marceau, ni Schockaert, ni Mlodowska n’ont reconnu la difierenciation precoce de l’element Z. Tous font passer la myo- fibrille par un stade oü eile est constituee ex- clusivement de disques sombres et clairs alter- nants. Mes observations montrent que la premiere ebauche de l’elemeut contractile se presente dans les myoblastes, non pas sous la forme de granulations comine le pensent Godlewsky, Mlodowska et Schockaert, mais, comme le decrivent Marceau et Meves, sous la forme de filaments. Ces filaments s’allongent ensuite si considerablement: d’accord en cela avec les ^ auteurs precites (sauf Marceau) et avec Meves, j’admets que tous les elements de la fibrille definitive, disque iso- trope, disque anisotrope et element Z sont des produits de differen- ciation de la substance de la fibrille homogene. Je suis par con- sequent en desaccord avec Benda, qui n’attribue la nature mito- chondriale qu’au disque anisotrope, et avec Marceau (02. 1), qui ne parait pas eonvaincu de l’origine commune de ce disque et de l’element Z. Quant a la nature de la premiere ebauche de l’element contractile, mes observations sont une confirmation de l’idee exprimee par Meves: les myofibrilles se forment, aussi bien dans les muscles volontaires que dans le muscle cardia(iue, aux depens d’elements presents dans toutes les cellules embryonnaires et possedant au debut des caracteres com- muns: les chondriosomes. Chaque myofibrille n’est qu’un chondriosome filamenteux modifie (V. le Schema ci-contre: fig. J.). Fiffiire J. hdma de a difFdrenciation m chondriosome en myo- fibrille. 648 J. Duesberg La multiplication des myofibrilles par division long- itudinale a ete admise pour la premiere fois par Heidexhain ^94) et quelques niois plus tard par Maurer (94). Le premier de ces auteurs en a donne des Images en 1899 (1), dans cette coupe tangentielle de la paroi cardiaque d’un embryon de canard deja inentionnee plusieurs fois. Ce processus a ete admis ensuite par un grand nombre d’auteurs, notamment Apathy, Godlewsky (02 j, Marceau (02. 1, 03) Sciilater (05, 07), Mlodowska (08) et Schockaert (08). Seid K. Schneider (02) en conteste l’existence. Considerant les chondriosomes comme des elements constituants de la cellule vivante, capables par conseqnent d’assimiler, de s’accroitre et de se multiplier, je ne puis refuser les meines proprietes aux myofibrilles qui en proviennent; la multiplication de celles-ci par division longitudinale me parait a priori un pbenomene absolument plausible. Je dois ajouter cependant que j’ai cbercbe vainement dans les fibres embryonnaires du Systeme volontaire des Images de divi- sion; le calibre des myofibrilles est toujours tres sensiblement egal. Ce resultat me parait d’ailleurs s’expliquer tres aisement puisqu’on assiste encore au dernier stade etudie (9 jours V2) ^ transformatiou de chondriosomes en myofibrilles. Le processus de la division longitu- dinale n’intervient sans doute que plus tard, apres diminution de la reserve des chondriosomes ou mieux de leur activite fibrillogene. Par contre dans le myocarde, les Images de division dicho- tomique sont frequentes, et e’est d’ailleurs dans ce tissu qu’elles ont ete signalees par la majorite des auteurs. La multiplication des fibrilles est ici le resultat non seulement d’une dififereneiation contin- uelle de chondriosomes en myofibrilles, mais encore de la division longitudinale de fibrilles deja dilfereuciees. La raison de cette diflPerenee eutre le myocarde et les muscles du squelette u’est pas claire; eile correspond peut-etre a un besoin physiologique, en rapport avec le developpemeut rapide et le fonctionnement iutensif du muscle cardiaque des les premiers jours du developpement. V. Partie theorique. 1. Considerations generales sur les chondriosomes. Dans ce chapitre, nous examinerons brievement en premier lieu quelle est la nature des chondriosomes; sout-ils d’origine uucleaire ou representeut-ils une partie du cytoplasme? Nous rechercherons Les chondriosomes des cellules cmbryonnaires du poulet, etc. 649 ensuite quelle place il laut leur assigner parmi les nombreux elements differeucies de la cellule: a cette question se rattache celle tres importante de riiomologie des chondriosomes des cellules embryou- naires et des elemeuts mitochondriaux des cellules sexuelles. On sait que Goldschmidt (04) a decrit dans les cellules de differents tissus de deux especes d’ Ascaris des elements filamenteux, qu’il designe par analogie avec les chromidies des protozoaires sous le nom de »Cbromidialstränge« ou de »Chromidialapparat«. Le developpement de ces elements est tres variable et en rapport avec l’etat fonctiounel de la cellule: dans des cellules musculaires d’Ascaris tetanises jtar exemple, leur nombre augmente considerablement. Les »Cbromidialstränge« de Goldschmidt, qui mauquent d’ailleurs com- pletement dans certains cas, presentent des reactions colorantes ana- logues a celles de la cbromatine: ils seraient formes de particules cbromatiques expulsees du noyau. Goldschmidt croit pouvoir at- tribuer la meine origiue aux elements divers deciits sous le nom de Dotterkeru, d’ergastoplasme, d’arcbiplasme, de mitocbondries, etc., et les assimile au »Cbromidialapparat« des cellules en fonctionnement intensif de l’Ascaris. Sur ce rapprocbement, il base la tbeorie suivante: toute cellule reuferme deux noyaux, ou plus exactement deux especes de cbromatine, de la tropbocbromatine et de l’idiocbro- matiue. Ces deux substances sont generalement reunies dans un ampbinucleus, mais peuveut etre separes dans certaines circonstances d’une fagon plus ou moins complete. Les ebromidies des protozo- aires, les mitocbondries des cellules sexuelles des metazoairesrepresen- tent la tropbocbromatine dans son etat le plus pur. Je ferai remarquer tout d'abord que pas plus que Sjövall (06. 2) et Vejdovsky(07), je ne suis convaincu par la descriptiou et les figures de Goldschmidt de l’origine nucleaire de ses »Cbromidialstränge«. Mais la premiere question (|ui se pose est celle de savoir ce que sont ces elements. Leur identite avec les mitocbondries des cellules sexuelles n’est nullemeut demontree et n’est admise par Goldschmidt que d’uue facon tout a fait bypotbetique; je vois pour ma part jdusieurs raisons pour la rejeter, raisons qui m’empechent egalement de les considerer comme bomologues des cbondriosomes des cellules cmbryonnaires. Ce serait tout d’abord leur origine nucleaire, si celle- ci etait demontree; ce sont ensuite leurs reactions colorantes analogues a celles de la cbromatine: ces deux points seront repris dans un instant. C’est egalement leur inconstance: les mitocbondries sont des elements presents dans toutes les cellules sexuelles, les cbondriosomes 650 J. Duesberg ne mauquent dans les cellules d’aiicun feuillet embryonuaire. Je rappelle encore les observatious d’HoLMGREX ^07. 1 et 2, 08) sur les »Sarkoplasniakürner«, qui sont seien tonte vraiseniblance comme nous l’avons vu, des eleinents cbondriosqmaux : ces observations sont en contradiction avec celles de Goldschmidt sur le Cbromidialapparat des cellules musculaires de l’Ascaris. Le fonctionnement intensif de ces cellules amene la production ou determine un accroisseinent des Chromidialstränge, tandis qu’au contraire le noinbre des Sarko- plasmakörner, eleinents constants d’ailleurs, diminue dans les nuiscles d’insectes epuises de fatigue. Entiu, un auteur qui s’est beaucoup occupe de l’etude histologique des vers, Vejdovsky (07), s’est eleve tres viveinent contre l’interpretation de Goldschmidt et considcre les Chromidialstränge de cet auteur comme des »stark verletzte und zerrissene Fäden des »normalen« fädigen Gerüstapparates (p. 89)« des grandes cellules des Ascarides. Apres que Goldschmidt eut emis dans le travail que je viens de critiquer, Thypothese de l’origine nucleaire des mitocbondries des cellules seminales, deux eleves du meme laboratoire, Wassilieff et PopoFF (07) se sont etforces d’en fournir la demonstration. J’ai deja montre dans un travail anterieur ^07) que Wassilieff u’y avait pas reussi; il est par consequent inutile de revenir sur les details de ses observations. Je me bornerai a rappeier les arguments generaux, deja formales par Meves (07. 1), contre l’origine nucleaire des mito- cbondries des cellules sexuelles. Remarquons tout d’abord que Goldsch.midt, Wassilieff et PopoFF paraissent admettre que les mitocbondries se forment seule- ment pendant la periode d’accroissemeut. Ür, on trouve des niitochon- dries abondantes dans les cellules de la periode de multiplication et meme dans les cellules du testicule encore inditferent, ainsi que me le montrent des preparations de la glande seminale de rats nouveaux-nes: et l’etude des cbondriosomes des cellules embryon- naires reud vraisemblable la continuite de ceux-ci et des mitochon- dries. Si leur nombre augmente pendant la periode d’accroissement, ce fait est en rapport avec l’accroissement de toute la cellule pen- dant cette Periode ; de meme leur accumulation a un pole du noyau ne depend pas d’une emission de particules cbromatiques a ce niveau, mais du groupement babituel des mitochfondries autour de l’idiozome et des centrioles, disposition (pii n’est d’ailleurs pas constante. Une autre erreur des auteurs precites est d’attribuer aux mito- cbondries une colorabilite identique a celle de la cbromatine. Or, Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 651 la methode de Benda montre nettement que cette colorabilite est tonte differente: les mitochondries preunent une teinte violette caiacte- ristique, tandis que la chromatine se colore dans le ton de l’alizarine. - Enfin, pas plus que Meves (07. 1), je n’ai pu trouver dans mes nombreuses preparations de testicules et d’ovaires de vertebres et d’invertebres, de solution de continuite dans la membrane nucleaire, ni de rapports directs entre la chromatine et les mitochondries. Mes propres observations me permettent, non seulement de rejeter les arguments apportes en faveur de l’origine nucleaire des mitochondries, mais encore d’admettre leur nature cytoplasmique. L’etude des chondriosomes des cellules somatiques conduit aux memes conclusions. Je ne suis par consequent encore une fois pas d’accord avec Goldschmidt et Popoff') lorsqu’ils attribuent une origine nucleaire ä certains elements qui sont incontestablement de nature chondriosomale. Je ne puis davantage souscrire a l’opinion de Reichenow (08), qui decrit l’expulsion hors du noyau de particules ehromatiques et la formation de chromidies dans les cellules in- testinales des amphibiens anoures. Je eonnais dans ces cellules im Systeme de filaments colorables en violet fonce par la methode de Benda, qui sont sans doute les chromidies de Reichenow: rien ne permet d’admettre l’origine nucleaire de ces filaments 2). Ces conclusions sur la nature des chondriosomes me font evidemment rejeter la theorie de la dualite chromatique formulee par Goldschmidt, qu’elles privent de tout fondement objectif. Elles rendent egalement inutile la discussion des diverses opinions des Partisans de l’origine nucleaire, qui d’accord sur cette origine, ne s’entendent pas sur la valeur des chondriosomes et les con- siderent, seit comme de la trophochromatine (Goldschmidt), soit 1) II est remarquable que parmi les preparations de Popoff, seules celles qui ont etö traitees par le liquide de Petrunkewitsch, fixateur que mon ex- perience personnelle me porte ä considerer comme tres mediocre et doue d’un pouvoir retractant considerable, montrent des rapports intimes entre les »chro- midies« et le contenu du noyau. Ses figures 109 ä 113 et 114 ä 116 qui repro- duisent des preparations ä la methode de Sjüvall et ä la methode de Kopsch (02;, mSthodes que je ne eonnais pas personnellement, mais qui paraissent con- venir ponr la mise en evidence des elements mitochondriaux, ne montrent rien de semblable. 2) Soit dit en passant, je ne puis non plus admettre la description que donne Reichenow du processus de regeneration de l’epithelium intestinal; les phases les plus interessantes de ce processus, la formation des cellules geantes [cf. les observations de Reuter (00) et les miennes (05;], lui ont completement echappe. Archiv f. Zellforschung. IV. 42 652 J. Dnesberg comme les produits d’un processus regulateur de la Kernplasma- relation (R. Hertwig), de 1’» überflüssiges Chromatin« (Wassiueff). II est necessaire par contre de s’elever energiquement^ avec Meves (07. 1), contre l’appellation de chromidies ou tont autre ana- logue dounee par l’ecole de Münich aux elemeuts mitochondriaux: les chromidies des protozoaires, dont la nature nucleaire parait bien demontree par leur origine et leur evolntion (reconstitution de noyaux aux depens du chromidialnetz chez Arcella par exemple) ne meritent a aucun titre, dans l’etat actuel de nos conuaissances, d’etre assi- niilees aux mitochondries des cellules sexuelles ou aux chondriosomes des cellules embrjonnaires. Ce Premier poiut vide, etforgons-nous de preciser la valeur des chondriosomes et de leur assigner leur place parmi les nomhreux elements differencies du cytoplasme. Prenons tout d’abord position vis-a-vis de la theorie de l’ergasto- plasme de Prenant. Ou sait que eet auteur admet l’existence dans la cellule d’une substance analogue au kinoplasme de Strasburger^ a l’archoplasme de Boveri, qu’il appelle avec Garnier et Bouin, ergastoplasme ou protoplasme superieur. L’aspect morphologique de cette substance varie suivant les dilferentes categories de cellules et avec leur etat fonctiounel. Dans la cellule en repos, l’ergastoplasme se presente sous des formes tres diverses et comprend les lilaments archiplasmatiques de Hermann, les mitochondries de Benda, l’idiozo- me de IMeves, les filaments que renferment certaiues cellules glandu- laires, etc. C’est la meme substance (lui dans la cellule en division forme les irradiations et les tibres du fuseau et joue un role im- portant dans le processus de la karyokinese. J’ai deja fait remarquer (07) (pi’eii admettant meine la legitimite de la conception de Prenant, cette definitiou de l’ergastoplasme ne peut s’appliquer aux mitochondries des cellules sexuelles, pas plus qu’aux chondriosomes des cellules embryounaires: car, et c’est meme la un de leurs caracteres les plus remarquables, ils persistent comme tels peiidant la karyokinese a cöte de la figure de division et ne presenteut avec celle-ci aucun rapport conuu de filiation. Quant a la reunion sous une meme etiquette de tout ce qui dans la cellule n’est ni noyau, ni protoplasme proprement dit, eile n’est evidemmeut pas justifiee, bien que faite par beaucoup d’auteurs. Tel par exemple Goluschmidt, qui classe dans son Chromidialapparat des elements tres difterents. De meme encore Ve.idovsky (07) qui Les chondriosomes des cellules embryoniiaires du poulet, etc. 653 confond les lilaments arcbiplasmatiques et les chondriomites et assigne a ses »Strahleufiguren« des caracteres qui les rapprochent beaucoup plus des premiers que des seconds. Les recents progres de la Cytologie montrent que tous les ele- ments differencies du cytoplasme ne sont nullement bomologues, et permettent de distinguer dans la cellule deux grandes categories de substances. Si nous admettons l’identite des mitocbondries et cbon- driomites des cellules sexuelles et des cbondriosomes des cellules embryonnaires, point sur lequel je vais revenir dans un instant, nous plaeerons dans un premier groupe ces elements et tous leurs derives: c’est a dire non seulement les produits de differenciation des cbon- driosomes, comme les myofibrilles, mais encore leurs residus, dont l’importance fonctionelle peut etre tres variable. Tels sont les grains interstitiels des muscles, les reseaux des cellules ganglionnaires, et d’autres formations dont la valeur, encore inconnue, sera precisee par l’etude bistogenetique fine des Organes. Dans la meme categorie rentrent d’apres les observations de Meves (07. 3 et 08j, les fila- ments des cellules cartilagineuses et d’autres, c.-a-d. la masse filaire de Flemming, ainsi que les granulations d’ Altmann et les plasmosomes d’ Arnold. II existe d’autre part dans la cellule des elements qui con- trairement aux precMents ne sont pas constants, mais representent une differenciation purement locale, en rapport avec certains besoins particuliers. Tel est par exemple l’idiozome des cellules seminales, dont l’apparition est plus ou moins precoce, et qui peut meme manquer: .il represente simplement, comme le dit justement Lenhossek, la premiere ebauche d’un Organe special du spermatozoide, le perfora- torium. Tels sont encore les filaments »arcbiplasmatiques« que Ton trouve dans certaines cellules seminales et qui sont, comme l’a montre Benda (01), bien distinets des mitocbondries: car ils coexistent avec celles-ci, ne se colorent pas de la meme maniere, et ne jouent aucun role dans l’edification de la piece intermediaire du spermatozoide. Tels sont aussi les spicules deerits par Winiwarter (00) Jans les ceufs ova- riens de mammiferes, certains filaments des cellules glandulaires d’apres les observations de Regaüd et Mawas (09, v. plus bas). Ce second groupe est d’ailleurs purement artificiel, car il renferrae tout ce qui n’est pas contenu dans le premier et selon toute evidence des ele- ments de valeur fort differente. La distinction sur laquelle je viens d’insister ressort encore nettement des interessantes observations de Regaüd et Mawas (09). 42* 654 J. Duesberg Ces auteurs ont etudie la glande sous-maxillaire de rhomme et y ont veconnu deux substances differentes. La preraiere se presente SOUS la forme de filaments onduleux et n’apparait qu apres fixation par nn liquide pauvre en acide acetique: eile est eu relation etroite avec les differents etats fonctionnels de la cellule glandulaire. La secoude resiste a l’action de l’acide acetique et a tous les caracteres morphologiques de Tergastoplasme de Garnier. Les Premiers elements sont d’apres Regaud, des homolognes des plasma- somes d’ARNOLD, de veritables cboudriosomes qui intervieonent dans l’elaboration des produits de secretion. Les seconds sont de l’ergasto- plasme, dont le role n’est pas elucide. Regaud et Mawas croieut ajuste titre que »tandis que les formations mitochondriales sont ex- trememeut repandues, qu’elles existent peut-etre dans toutes les cellules, l’ergastoplasme est relativement rare et coutiugent (p. 229).« Je me permettrai pourtant une remarque: c’est qu’il serait preferable, a mon avis, de ne plus employer le terme ergastoplasme, dont le sens babituel et d’ailleurs inacceptable, est different de celui que lui attri- buent Regaud et Mawas. II uous reste a voir jusqu’a quel point l’identite des mitochon- dries des cellules sexuelles et des cboudriosomes des cellules soma- tiques est etablie. Le Premier caractere commun de ces deux categories d’elemeuts est leur colorabilite en violet par la metbode de Benda. C’est eu gründe partie sur ce caractere que Benda a base sa conception de la valeur des mitochondries : pour lui attribuer une signification^ absolue, il faut admettre la specificite de la metbode. Cette speci- ficite n’est evidemment pas etablie. Mais a ce premier caractere com- mun, il s’eu ajoute une Serie d’autres, tels que la grande refringeuee de ces elements examines sur le frais, leur solubilite dans l’acide acetique, leur Conservation par des liquides identiques (de preference les liquides contenant de l’acide osmique), etc. (cf. Regaud et Mawas 09), qui permettent de conclure en faveur d’une parente cbimique etroite entre les chondriosomes et les mitochondries. Si l’on examiue maintenant ces elements au point de vue morpbologique, on constate entre eux la plus grande ressemblance: il est impossible, si l’on compare entre eiles de bonnes preparations de cellules testiculaires et de cellules embryonnaires, de n etre pas frappe par ces analogies. Les recentes considerations de Meves (07. 3 et 08) sur les rapports des cboudriosomes avec la masse filaire Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 655 de Flemming et sur la structuve du protoplasme nous les presentent SOUS un aspect nouveau et particulierement instructif. Meves a applique la methode de Benda aux tissus qui ont servi d’objet d’etude ä Flemming et de base ä sa theorie du protoplasme: cellules cartilag'ineuses, cellules conjonctives, oeufs ovariens de mammiferes, etc., et a constate que les elements decrits par Flemming dans ces cellules se colorent comme les chondriosomes: en d’autres termes, les chondriosomes representent la masse filaire de Flemmixg. Pour Meves, l’identite de ces elements et des mitochondries des cellules sexuelles est absolument certaine. De fait, on trouve dans les cellules sexuelles comme dans les cellules somatiques, une structure identique, con- forme ä la description que donne Flemmixg du protoplasme: une substance homogene dans laquelle est enrobee une autre substance plus refringente. Cette derniere peut se presenter seit sous la forme de grains, seit sous celle de filameuts, independants ou meme anastomoses: ces dilferences sont en realite tout ä fait secondaires, comme le fait remarquer Meves (07. 3 et 08), car eiles peuvent s’observer dans la meme cellule consideree aux diiferents stades de son evolution. ün autre caractere morphologique commun et tres important est celui de la persistance de ces elements pendant la mitose et de leur transmission par continuite directe aux cellules filles; il s’y joint parfois une disposition toute particuliere , qui tend a amener une repartition egale du chondriome entre les produits de la division. Ces earacteres suffisent a mon avis, pour admettre l’identite des mitochondries des cellules sexuelles et des chondriosomes des cellules embryonnaires. Ces derniers m’apparaissent donc, non pas comme les produits d’une differenciation particuliere a ces cellules, mais comme l’expression d’uue structure commune du cytoplasme: structüre qui peut d’ailleurs etre plus ou moins nette suivant les cas. Avec Benda et Meves, j’admets par consequent l’existence con- stante dans toutes les cellules de la substance mitochondriale ’). La grande valeur de cette substance, rendue dga tres vraisemblable par son universalite, ressort nettement de l’etude de la differenciation des tissus. Retzius (09) qui admet d’ailleurs la reelle valeur des chondrio- somes, pense que »die sicheren Beweise, daß in den Embryonen die q Quand par consequent Koltzoff (06) admet que les mitochondries re- presentent une Sorte de squelette de la cellule, cette Interpretation ne peut s’appliquer qu’ä certains cas particuliers et n’a pas une portde generale. 656 J. Duesberg Chondriokonten direkt teils von der männliclien, teils von der weib- lichen Geschlechtszelle abstammen, liegen noch nicht vor . . . (p. 229).« II est certain que la demonstration rigonreuse reclamee par le savant suedois, n’a pas encore ete fournie et ne peut l’etre que de deux manieres: en demontrant la continuite des chondriosomes des cellules embryonnaires et des mitochondries des cellules sexuelles par l’etude histogenetique de l’organe sexuel, ou mieux par l’etude du sort de la gaine mitochondriale du spermatozoide au cours de la fecon- dation. L’etat actuel de uos connaissances nous permet deja de con- siderer cette demonstration comme realisable: d’une part, parce que les cellules de l’ebauche genitale renfermeut chez les embryons de nombreux chondriosomes et qu’il y a tout lieu de supposer que ces elements, etant donnees leur persistance pendant la division cellulaire et leur transmission aux produits de celle-ci, vont former rappareil mitochondrial de l’organe sexuel; d’autre part, parce que l’etude de la fecondation montre que non seulement la tete, mais encore une partie de la queue du spermatozoide et precisement celle qui est pourvue de la gaine mitochondriale, penetrent daus l’oeuf. Un bei exemple nous en est fourni dans le dernier travail de van der Stricht (09; figures 38 et suivantes). Quant aux arguments theoriques emis contre l’interventiou d’une partie du protoplasme dans la fecon- dation, ils n’ont jamais convaincu tous les auteurs et ont recemment fait de la part de Meves (08) l’objet d’une critique detaillee pour l’expose de laquelle je renvoie ä l’original. Un auteur munichois, Büchner, a fait dans Archiv für Zell- forschung (zweiter Band, viertes Heft, Referate, p. 650—651) une critique du travail de Meves daus laquelle il s’eflforce de diminuer l’importance que cet auteur attache aux chondriosomes et d’assimiler ces elements au Chromidialapparat de Goldschmidt et partant, aux chromidies des infusories. De cette critique, je crois utile de relever les deux points suivants. Page 651, Büchner ecrit: »Zudem kennen wir eine Reihe von Fällen in denen die Mitochondrien in keiner Weise zum Aufbau des Spermatozoons verwendet werden«. II suit de la que la gaine mito- chondriale, loin de constituer un organe constant du spermatozoide, n’en represente qu’ une partie accessoire. Je me permettrai de faire remarquer ä Büchner que cette simple affirmation ne suffit pas, et qu’il eut ete preferable de lui voir apporter dans un Sujet de Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 657 •cette importance, uu peu plus de circonspection ou de precision, voire meme sa part d’observations personnelles: j’eusse ete quant a moi, tres curieux d’apprendre quelles sont ces especes auxquelles Büchner fait allusion, car je n’en connais pas oü l’appareil mito^ chondrial ne seit employe a former une gaine au spermatozoide, et les obeervations de Benda, de Meves et les miennes ne sont con- tredites que par celles de Wassilieff, sur rinviaisemblance des^ quelles j’ai deja suffisamraent insiste. Un peu plus bas, Büchner ecrit en maniere de eonclusion; »Und wie stellt sich die MEvESsehe Annahme zu dem experimentellen Nach- weis, daß die Strukturen des Mitochondrialapparates unmittelbar von der Funktion abhängen? Der Verf. entkräftigt nirgends diese Haupt- stütze d^er Theorie von trophochromatischer Natur der Chromidien, •die wir auch auf diese Chondriosomen im Entenembryo (sic) i) an wenden möchten. Die lebhafte Funktion, die diese Theorie für solche Zellen verlangt, ergibt sich von selbst aus der raschen Verarbeitung des Dottermaterials und den heftigen organbildenden Prozessen.« A cette lecture, ceux qui ne sont pas suffisamment au courant de la question et pour qui sont precisement faits les articles critiques pourraient croire que Pidentite des mitoehondries des cellules sexuelles avee les chromidies, leur origine nucleaire, et leurs rapports avec l’inten- site du fonetionnement de la cellule au sens oü l’entend Goldschmidt,, sont etablis. De mes observations, comme de celles de Benda et de Meves et de ce qui a ete dit plus haut il resulte cependant: 1“ que ni les mitoehondries, ni les chondriosomes ne sont d’origine nucleaire et ne peuvent etre assimiles aux chromidies des infusoires; 2“ que l’identite des mitoehondries et des chondriosomes avec le Chromidialapparat des cellules somatiques de l’Ascaris n’est nulle- ment etablie et est meme peu vraisemblable, et que par consequent les conclusions que Goldschmidt tire de ses recherches experimentales, en admettant qu’elles conviennent aux cellules de l’Ascaris, ne peuvent en aucune fagon s’etendre aux mitoehondries ou aux chondriosomes; 3° que ces derniers representent un element constant de la cellule et non pas un produit de l’activite de celle-ci. Et si meme Büchner n’admet pas notre maniere de voir, tont au moins devrait-il dans uu article critique la mentionner. b II n’est pas question dans le travail de Meves, d’embiyons de canard, mais bien de poulet. 658 J. Duesberg Post scriptum. II est trop tard pour discuter ici les recentes observatioüs de Buchxer (Das accessorische Chromosom in Spermato- genese und Ovogenese der Orthopteren, zugleich ein Beitrag zur Kenntnis der Eeduktion. Arch. f. Zellforschung, III. 3). J’y revien- drai dans un prochain travail sur l’appareil mitochondrial des cellules seminales, dans lequel je montrerai l’inexactitude de certaines observations de Buchxer et le peu de fondement de ses conclusions theoriques. 2. Considerations generales sur la strueture de la fibre museulaire striee. II resulte de ces observations sur le developpement des muscles une conception tres precise de la strueture de la fibre museulaire striee. Je rappelerai brievemeut avant de conclure les principales opinions qui ont ete emises sur cette strueture. On peut distiuguer deux theories principales. La majorite des auteurs admettent que la fibre museulaire striee se compose de fibrilles, qui representent la partie contraetile de la fibre, et de pro- toplasme non differencie dans lequel sont eurobees les fibrilles, et qui porte le nom de sarcoplasuie. Un petit nombre d’histologistes rejettent au contraire la preexistence des fibrilles et les considereut comme un produit aitificiel dü aux reactifs. Parrai les partisans de cette maniere de voir, il faut citer Carnoy (83), Mellani) (89), Marshall (87), vax Gehüchtex (86, 87 et 88) et Cajal (88), dont les opinions presentent de nombreux points de ressemblance et peuvent se ramener a celle de Carxoy: «La cellule museulaire est une cellule ordinaire dont le reticulum s’est regula- rise et l’enchyleme Charge de myosine (p. 193).» Ce reticulum a mailles allongees forme la charpente de la fibre; il preexiste dans la cellule vivante. Les fibrilles sont le produit de la coagulation de l’enchyleme myosique sur les travees longitudinales de ce reticulum par les reactifs fixateurs; la plupart des details de strueture des fibrilles seraient donc purement accideutels. Cette theorie est passible de nombreuses objections, dont la pre- miere concernerait l’existence de ce reticulum hypothetique dont serait pourvue tonte cellule : la demonstration, par Merkel et d’autres, de la preexistence des fibrilles l’a definitivement condamnee. Il eüt peut-etre ete inutile d’y revenir, si recemment Müxch (03) n’etait arrive lui aussi a rejeter l’existence de la fibrille, qui ne represente Les chondriosomes des celliiles embryonnaires du poulet, etc. 659 pas d’apres ses observations t;ne iinite morpbologique, mais »er- scheint nur noch als dev sichtbare Ausdruck der in der Längsrich- tung der Faser wirksam gewesenen iuteranisotropen Kohäsionskräfte (p. 88).« Je ne ui’attarderai pas ä cette definition peu precise pour arriver immediatement aux observations de l’auteur. En etudiant des fibres musculaires, non pas sur des coupes, mais dissociees et autant que possible entieres, Müxch a cru pouvoir eta- blir que la striation anisotrope dite transversale n’est pas perpendi- culaire a Faxe de la fibre, mais oblique et en sens inverse sur chaque face de celle-ci: c.-a-d. que la substance anisotrope presente dans la fibre musculaire une disposition spiraloide. En admettant Fexac- titude de cette observation, je n’y vois rien d’inconciliable avec Fexi- stence des fibrilles ni de conforme a la conclusion de Münch, pour lequel Funite contractile serait un element spiraloide forme de sub- stance anisotrope: cette observation serait tout au plus a rapprocher de celles de Thulin (08) qui decrit une disposition spiraloide des »Säulchen« dans les muscles a contraction trfes rapide, comme les muscles de la langue des reptiles. Ceci soit dit saus vouloir exclure la possibilite qu’il n’j ait dans le cas de Müxch (ju’une apparence resultant d’un certain degre de dislocation de la fibre musculaire a la suite des manoeuvres de dissociation ou de Feerasement entre deux lamelles; ce qui me parait plaider en faveur de cette inter- pretation, c’est qu’une meme fibre musculaire peut d’apres Müxch renfermer plusieurs spirales anisotropes i). Si je ne vois dans les observations de Müxch rien qui puisse infirmer la theorie de la Constitution fibrillaire du muscle strie, je trouve au contraire dans les miennes une confirmation complete de cette theorie. Elles me permettent de me rallier a la maniere de voir defendue par Fimmense majorite des histologistes, parmi lesquels je q Une chose m’a frappe dans les observations de Münch: c’est que dans le seul cas oü il Signale le disque intermediaire, lequel devrait former une se- conde spirale inseree dans la premiere d’apres la theorie de l’auteur, ce disque se presente sous une forme bizarre qui n’a jamais ete decrite. On voit dans les fignres 16 et 17 de Münch ^Myniops variolosus) »daß die schmalen dunkeln Zwischenscheiben nicht isoliert zwischen den breiten Scheiben liegen, sondern Spiralscheiben von sehr enger Windung darstellen, die unmittelbar mit den breiten Scheiben Zusammenhängen und sich in diese fortsetzeu (p. 82)«. Cette description est en contradiction avec tout ce que l’on sait de l’el^ment Z et ne peut etre admise sans controle; eile ne s’appliqne en tous cas aux muscles d’aucnne autre espece connue. Signaions enfin la possibilite d’une confusion avec les trachees, les ob- servations de Münch ayant port4 sur des insectes. 660 J. Duesberg: citerai Apathy (92, 93), Arnold (98, 09), Bütschli (91), Edier (82), Heidenhain (99, 1 et 2), Koelliker (88 et anterieurement), Holm- GREN (07.1 et 2 et 08), Mc. Callum (97, 98), Retzius (91), Rollett ,88 et anterieurement), Schlater (05 et 07) etc., et de prendre Po- sition entre les differentes manieres de voir de ces auteurs. II s’en faut en effet de beaucoup que tous les partisans de la theorie fibrillaire soient d’accord. J’ai dejä mentionne plus baut l’opinion de Bütschli (dont se rapproche celle de Mc. Callum (97, 98), qui considere les fibrilles comme le produit de la differenciation dans le sens longitudinal d’un Systeme d’alveoles representant la structure protoplasmique commune ä toute cellule: cette conception n’est pas d’accord avec mes observations sur l’origine chondriosomale et la differenciation des fibrilles. Je ne puis davantage souscrire ä l’opinion defendue par Heidenhain (99.2) et Prenant (03, 04, 05) pour lesquels la structure fibrillaire resulterait de la differenciation des elements d’un reseau protoplasmique dans le sens de la con- traction, theorie qui ne differe d’ailleurs de celle de Bütschli qu’en ceci: pour Heidenhain et Prenant les fibrilles correspondent ä la paroi des alveoles, pour Bütschli aux alveoles elles-memes. Nous avons vu que les cbondriosomes, dont proviennent les myofibrilles, ne forment pas un reseau et pas plus avant qu’apres leur differen- ciation, ne s’anastomosent entre eux: l’union qui existe entre les fibrilles dans le muscle adulte au niveau de Z et peut-etre de M, n’est que secondaire et d’une autre nature que les fibrilles elles- memes. Comme d’autre part l’existence de la membrane de Krause me parait certaine, je suis force de me separer sur ce point d’un certain nombre d’auteurs et notamment de Retzius, Rollett et Koelliker, qui la rejettent formellement. J’ai deja Signale plus haut que l’existence de cette membrane s’accorde [parfaitement, etant donne son mode de Constitution, avec la theorie fibrillaire la plus rigou- reuse. La structure des myofibrilles est egalement l’objet d’opinions nombreuses et contradictoires. Ap.^thy (92) les considere comme ho- mogenes et onduleuses et attribue a ces ondulations le phenomene de la striation transversale: il s’agit evidemment la, comme l’autenr le reconnait lui-meme, d’nne simple bypothese, qui ne tient du reste pas devant les faits. Pour Eimer (82), Wagener (80 et 82) et peut- etre Holmgres (07.1 et 2 et 08), la striation est le resultat passager de l’activite du muscle: les fibrilles du muscle au repos sont homo- Les chondriosomes des cellules embryonnaires dn poulet, etc. 661 genes. Je me sitis deja eleve tout a l’beure contre cette maniere de voir, eu insistant sur le caractere exclusivement embryonnaire de la fibrille homogene. Quant aux conclusions de Marchesini et Ferrari (95), elles me paraissent purement fautaisistes. C'est le moment d’exposer les observatious de Schlater, qui a etudie les myofibrilles dans les muscles volontaires (05) et le coeur (07) de l’embryon de poulet. Pour Schlater, la myofibrille est con- stituee d’une Serie de petits elements, tordus sur eux-memes en forme de spirale, qui correspondent au disque anisotrope; ces ele- ments sont reunis entre eux par un mince filament. Le disque in- termediaire n’apparaitrait que beaucoup plus tard. Pendant la con- traction, l’image de la striation ne se modifie guere: seule la longueur de la fibrille diminue par suite de la diminution de hauteur de chaque element anisotrope qui se contracte comme un petit ressort a boudin. Mes observations me permettent d’affirmer tout d’abord que le disque isotrope a le meme calibre que le disque anisotrope: c’est ce qui resulte aussi des observations de Heidexhaix (01) sur des pre- parations faites ä l’hematoxyline au vanadium. De plus, le disque isotrope n’est pas plus traverse que constitue par un mince filament, comme le pense Schlater. Enfin, le disque anisotrope n’a pas la forme d’une spirale; les deux granulations qui apparaissent quand on a pousse fortement la decoloration, ne sont nullement obliques par rapport a Faxe de la fibrille, mais coincident exactement avec cet axe. La d^nition de Schlater; »Die Myofibrille der sogenannten quergestreiften Muskelfaser ist eine metamere Kette von kurzen, dicken Spiralen, welche eine Windung haben, und durch dünne Fäd- chen untereinander verbunden sind (p. 466, 05),« est donc totale- ment inexacte; sa theorie de la coutraction perd par lä-meme tout fondement. Pour Arnold (98 et 09.1 et 2), la fibre musculaire striee ren- ferme deux especes de granulations: les sarcosomes repandus dans le sarcoplasme, dont il a ete question plus haut, et les myosomes. Le disque anisotrope est forme de myosomes reunis en un bätonnet (myokonte), qui renferme a ses extremites des sarcosomes. Sur la valeur de Z, Arnold ne se prononce pas. Disque anisotrope et disque intermediaire sont reunis par un filament qui traverse le disque isotrope pour s’inserer au disque intermediaire. Chaque myo- fibrille se decompose ainsi en une serie de Segments compris entre deux disques intermediaires. 662 J. Duesberg Tandis que je suis tout dispose ä adraettre l’opiuion d’ARXOLD sur la valeur et le röle des sarcosomes, mes observations sont en con- tradietion avec sa conception de la myofibrille, qui est ])our moi un element continu, et ne se decompose qu’arbitrairement en Segments superposes. II n’y a pas, coinme je Tai deja dit ä propos des obser- vatioiis de Schlater, de niince filament traversant le disque isotrope. Enfin je n’ai jainais vu aux extremites du disque Q les grannlations signalees par Arnold. Nous avons vu que d’apies mes observations la fibre muscu- laire striee est le produit de la ditFerenciation d’une seule cellule embryonnaire et se compose essentiellement de fibrilles et de sarco- plasme. Une partie determinee du protoplasme du myoblaste, le cboudriome, forme de cbondriosomes filamenteux, se transforme en tibrilles. Cbaque fibrille a la longueur de la fibre a laquelle eile appartient. Le calibre des fibrilles est sensiblement egal. Tons les elements qui les constituent resultent de la dififerenciation d’une seule et meme substance, la substance du cbondriome^). Primitivement independantes, les myofibrilles se reunissent secondairement par rintermediaire de ponts sarcoplasmatiques qui forment au niveau du disque intermediaire et de la moitie de la bauteur du disque aniso- trope d’apres Heidenhain (99.2), une membrane continue, la Grund- mem.brane de Krause et la membrane M de Heidenhain. Cbaque myofibrille, jirovenant de la ditfereneiation d’un choudriosome de la cellule musculaire embryonnaire, represente une unite contractile, unite que l’etude du developpement permet de definir rigoureusement^). Tous les cbondriosomes d’un myoblaste ne sont pas employes a la Formation de myofibrilles; il arrive un moment oii leur activite q Cette ditFerenciation pent aboutir ä des termes dissemblables, soit par leur composition chimique, soit simplement par lern’ densite (Heidenhain): c’est ainsi que le disque Z de la fibrille definitive präsente des reactions colorantes differentes de celles du disque anisotrope (Renaut: 77), bien qu’il ait la meme origine. 2) Pour Ai’Athy (92, 93) et Heidenhain (99. 1 et 2), la myofibrille peut etre dissociee en elements de plus en plus lins: le dernier terme de cette dis- siciation est rElementarfibrille d’ApATHV, la Molecularfibril le de Heiden- hain. C’est la une maniere de voir qui pour etre plausible, n’en est pas moins purement hypoth6tique. L’existence de ces fibrilles, ffit-elle demontr^e, ne diminuerait du reste en rien la valeur d’unit4 contractile que nous avons attri- bu6e au produit de ditfereneiation d’un chondriosome. Quant aux cousiderations de Heidenhain (02) sur la structure metam6ri- que de la myofibrille, olles sont du domaine de la speculation pure et ue peuvent etre discutees. Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, etc. 663 fibrillogene s’arrete ou cesse, dans les conditions ordinaires, de se manifester. Les myofibrilles sont alors, pavfois plus tot dejä (muscle cardiaque), capables de se multiplier par division longitudinale. Ce qui reste des chondriosomes, c’est ä dire les plasmosomes d’ARNOLD, les Sarkoplasmakörner de Holmgren etc. forme un element de la fibre musculaire intervenant dans les ecbanges nutritifs et la fixa- tion des substances de reserve. Le restant du protoplasme du mjoblaste constitue le sarcoplas- me de la fibre musculaire adulte. Celui-ei ne presente par les me- tbodes employees aucune trace de structure, si ce n’est au niveau des disques intermediaires ou il coniribue a former la membrane de Krause. La question de savoir si les reseaux decrits dans le sarco- plasme par de nombreux auteurs et notamment par Bütschli et ScHEwiAKOFF (91), Mac Callüm (97, 98), Ketzius (81, 90), Veratti (02), etc., correspondent ä une structure reelle ou sont un produit des reactifs, est ouverte: eile se ramene d’apres ce que nous avons dit plus haut, a celle de la structure de la masse inter- filaire de Flemmixg. De ces observations, il resulte de plus que le sarcoplasme ne peut etre considere comme le restant non differencie du protoplasme de la cellule embryonnaire, mais represente une par- tie du protoplasme de cette cellule, distincte des l’origine de celle qui a forme les myofibrilles: il va de soi que ces deux parties sont en relations d’ecbanges continuels. Liege, Aoüt 1909. Index Bibliographique. Altjiäxn, E. 1890. Die Elementarorganismen uud ihre Beziehungen zu den Zellen. Leipzig. Apäthy, S. von. 1892. Kontraktile und leitende Primitivfibrille. Mitt. der Zool. Station zu Neapel. 10. 1893. 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Fixation: figures 14, 15, 16, 18, 19 et 21, liquide de Flem- MiNG (formule de Bexda) et traitement ulterieur d’apres Bexda. Les autres: liquide de Flejqiing additionne de Na CI (v. p. 4). Coloration: m^thode de Benda. Planche XXVIII. Fig. 1. Coupe transversale passant par la partie posterieure de la ligne primitive d’un embryon de 19 heures environ. Oculaire 4. Fig. 2. Quelques cellules de l’ectoblaste du meme embryon. Oc. 12. Fig. 3. Quelques cellules du mesoblaste du meme embryon. Oc. 12. Fig. 4. Du meme embryon: cellules de l’endoblaste. Oc. 12. Fig. 5. Coupe transversale passant par la region du coeur d’un embryon receuilli ä la 40« heure de l’incubation dl — 12 somites). La partie moyenne de l’ebauche cardiaque n’a pas ete representee. Oc. 4. s. n. = Systeme nerveux. v. = vaisseau. int. = cavit6 intestinale, c. = coeur. Fig. 6. Quelques cellules d’un ganglion spinal (stade bipolaire), entourees de cellules du mesenchyme. Embryon de 5 jours i/o. Oc. 8. p. = prolongement peripherique. e. = prol. central. Fig. 7. Du mSme embryon. Coupe transversale d’un canalicule du corps de Wolfe. Oc. 8. Fig. 8. Plexus nerveux sous-epidermique et cellules du mesenchyme chez un embryon de 8 jours Oc. 8. Fig. 9. Cellnle cartilagineuse de l’ebauche d’une patte du meme embryon. Oc. 12. Planche XXIX. Fig. 10. Embryon de 9 jours Vs- Cellules du mesenchyme et paroi endo- theliale d’un vaisseau sanguin. En bas, un globule rouge. Oc. 8. Fig. 11. Coupe perpendiculaire de l’epiderme du meme embryon. Oc. 8. Fig. 12. Epiderme et feuillet musculo-cutan6 (region moyenne du trouc), en coupe frontale, chez un embryon de 60 heures. Oc. 4. Fig. 13. Un myoblaste du meme embryon, pris un peu en avant de la figure precedente. Oc. 8. Fig. 14. Epiderme et feuillet musculo-cutane chez un embryon de 76 heures. Coupe frontale. Oc. 4. Les chondriosomes des cellales embryonnaires du poulet, etc. 671 Fig. 15. Un myoblaste du meme embryon. Oc. 8. Fig. 16. Coupe frontale d’un myotome chez un embryon de 96 heures. Le feuillet cutane est entierement transforme en m6senchyme. Oc. 4. sei. = sclerotome. Fig. 17. Le feuillet musculo-cutane en coupe transversale, chez un embryon de 76 heures (figure prise dans la moitie post6rieure du tronc). Le feuillet mus- culaire n’est pas encore entierement constitu6. Oc. 4. sei. = sclerotome. Fig. 18. Embryon de 124 heures : coupe frontale. Debüt de la disparition de .la metamerie. Oc. 8. V. = vaisseau segmentaii'e intermyotomal. sei. = sclerotome. Fig. 19. Coupe transversale du feuillet musculaire chez un embryon de 87 heures, montrant l’envahissement de ce feuillet par des cellules provenant du feuillet cutan6. Oc. 6. sei. — sclerotome. Planche XXX. Fig. 20. Deux fibres mnsculaires embryonnaires accolees. Chondriosomes et fibrilles homogenes. Embryon de 8 jours Oc. 18. Fig. 21. Premier stade de diflferenciation des fibrilles homogenes. Embryon de 124 heures. Figure prise dans la partie moyenne (region des noyaux) d’un myotome. Oc. 18. Fig. 22. Stade ulterieur de la dilferenciation des fibrilles homogenes. Portion nucleee d’une fibie musculaire embryonnaire. Chondriosomes. Embryon de 5 jours Vs- Oc. 18. Fig., 23. Myofibrilles entierement diflferenciees et chondriosomes dans une fibre musculaire d’embryon de 8 jours Vs- Mise au point sur la surface de la fibre. Oc. 18. Fig. 24. Muscle de poulet adulte. Mise au point sur la surface de la fibre. Oc. 18. Fig. 25. Coupe tangentielle de la paroi myocardique d’un embryon äge de 60 heures. Chondriosomes et myofibrilles ä dififerents stades. Oc. 18. Fig. 26. Coupe longitudinale d une travee cardiaque. Embryon de 87 heures. Au milieu, le syncytium myocardique avec des chondriosomes, accu- mules surtout autour des noyaux, et des fibrilles completement dififereneiöes. De part et d’autre, les cellules plates de l’endocarde avec leurs chondriosomes. Oc. 18. über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. (Distomum lanceolatum). Von Max Dingler. (Aus dem Zoologischen Institut zu Würzburg.) Hierzu 4 Textöguren und Tafel XXXI — XXXIV. Inhalt. Seite I. Material und Technik 673 II. Topographie und allgemeiner Verlauf der Spermatogenese 674 Topographie 674 Verlauf der Spermatogenese ohne Rücksicht auf die feineren Kern- verhältnisse 675 a) Literatur 675 b) Eigene Beobachtungen 677 III. Das Verhalten des Chromatin s 684 A. Die Zellteilungen in der peripheren Wandschicht 684 B. Die Kerne der Spermatocyten I. Ordnung bis zur Teilung. . . 688 C. Die Reifungsteilungen 694 IV. Die Mitochondrien 698 V. Vergleich mit der Oogenese (Goldsch.midt) und Zusammenfassung . 705 Die vorliegende Untersuchung, die ich auf Veranlassung von Herrn Professor Boveri unternahm, sollte sich ursprünglich auf die Reifungsvorgänge sowohl der männlichen als der weiblichen Ge- schlechtszellen des bekannten Distomum lanceolatum^ das auf Grund der Nomenklaturregeln neuerdings als Dicrocoelium lanceatum (Stil, et Hass.) bezeichnet wird, erstrecken. Da jedoch um die Zeit, als ich sie in Angriff nahm, die Arbeit Goldschmidts (12) über die über die Spermatogenese des Dicrocoeliuin lauceatum Stil, et Hass. 673 Oogenese erschien, habe ich mich auf die Bearbeitung der Spermato- genese beschränkt und meine Befunde zum Schlüsse mit denen Gold- schmidts am weiblichen Geschlecht verglichen. Der Vorteil, den die leichte und reichliche Beschaffung des Ob- jekts in lebendem Zustande bietet, wird für die cytologische Bear- beitung in gewissem Grade wieder aufgehoben durch die geringe Zellengröße und die ziemlich beträchtliche Zahl der Chromosomen (20 bzw. 10). Dagegen ermöglichen die topographischen Verhältnisse des Hodens und das Vorhandensein regelmäßiger Zellgruppen von konstanter Zeilenzahl die sichere Beantwortung mancher wichtigen Fragen. An dieser Stelle möchte ich meinem verehrten Lehrer, Herrn Professor Boveri, den verbindlichsten Dank für die Anregungen und Ratschläge, die er mir während der Arbeit zuteil werden ließ, aus- sprechen. I. Material und Technik. Das Material zu meinen Untersuchungen stammt von frischge- schlachteten Schafen aus dem Würzburger Schlachthaus und wurde in der ersten Zeit nach kurzem Transport in physiologischer Koch- salzlösung, späterhin aber direkt aus der Leber des eben geschlach- teten Tieres in die Konservierungsflüssigkeit gebracht. Als solche gab, sowohl für Schnittpräparate als für Aufstrich- präparate des losen Hodeninhalts, das schwache FLEMMiNGSche Ge- misch mit darauffolgender Eisenhämatoxylinfärbung nach Heidexiiain die besten Resultate. Dieses Verfahren wurde daher auch fast aus- schließlich angewandt. Um jedoch Täuschungen durch die bei der Eisenhämatoxylinmethode vorkommende konzentrische Entfärbung zu begegnen, wurde nebenher eine Reihe von Objekten in andern Flüssigkeiten, nämlich Alkohol, Sublimat-Eisessig, Pikrin-Essigsäure konserviert und mit Hämalaun, Boraxkarmin oder Safranin gefärbt. Die Aufstrichpräparate wurden nach folgender Methode herge- stellt: Den Tieren werden auf dem Objektträger in einem Tropfen physiologischer Kochsalzlösung die Hoden mit zwei Nadeln geöffnet; der Hodeninhalt quillt hiedurch nach außen — und zwar (worauf ich im II. Kapitel noch zurückkommen werde; nur die Elemente vom Stadium der Spermatocyten erster Ordnung an. Dann wird der Ob- jektträger mit dem Tropfen nach unten über ein Osmiumsäure ent- haltendes Schälchen gelegt und nahezu bis zum Eintrocknen den 674 Max Dingler Säuredämpfen ausgesetzt, da sonst die in dem Tropfen suspendierten Elemente bei der weiteren Behandlung (Konservieren in Flemmixg- scher Flüssigkeit, Wässern, Färben mit Eisenbämatoxylin) zu leicht wieder abgeschwemmt Averden. Ein auf diese Weise hergestelltes Präparat brachte auch die Mitochondrien der Samenelemente am besten zur Anschauung, während die umständliche, zuerst von Benda (2) angegebene und von iNlEVES und Düesberg (33) in etwas modifizierter Form mitgeteilte Mitochon- drienfärbung mit Kristallviolett und sulfalizarinsaurem Natron keine brauchbaren Resultate gab. Neuerdings wendet übrigens auch Meves (32) wieder die Eisenhämatoxylinfärbung zur Darstellung der Mito- chondrien an. II. Topographie und allgemeiner Verlauf der Spermatogenese. Topographie. Betrachtet man ein Schnittpräparat durch einen Hoden des Bi- stomum lanceolahim, so fällt die Verschiedenheit zwischen der cen- tralen Partie des Inhalts und den äußeren, der Hodenwandung an- ■ liegenden Zellschichten auf Während diese fast durchweg aus einander sehr ähnlichen Zellen mit meist ruhenden Kernen bestehen, ist der innere Teil des Hodens angefüllt mit verschiedenartigen Zell- gruppen, welche sich aus 8, 16 oder 32 Einzelelementen zusammen- setzen. Daneben finden sich fertige Spermien in großer Menge zwischen die Zellgruppen verstreut. In den 32zelligen Gebilden haben wir Spermatidenbündel, in den 16zelligen solche von Sperma- tocyten H. Ordnung und in den achtzeiligen von Spermatocyten I. Ordnung vor uns. Die früheren Entwicklungsstadien verlaufen in der bereits er- wähnten Wandschicht, die bei jüngeren Tieren noch mehrere Reihen ausmacht und einen großen Teil des ganzen Hodens einnimmt, bei älteren jedoch meist bis auf eine einzige Zellenlage reduziert ist. Hat der Hoden eine stark gelappte Form, so bleiben in den Lappen — ihrer größten Entfernung vom Centrum entsprechend — die Zell- massen in Form von Polstern, die der Hodenwandung innen auf- liegen, am längsten erhalten. Die Zellen eines solchen Polsters, die in der überwiegenden Mehrzahl ruhende Kerne zeigen, stellen ohne Zweifel verschiedene, durch Teilung auseinander hervorgegangene Generationen dar. Ich möchte sie ganz indifferent »Ursamenzellen« Uber die Spenuatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. 675 nennen. Durch eine letzte derartige Teilung müssen schließlich Zellen entstehen, deren jede zum Ausgangspunkt für ein Bündel von 32 Spermien wird. Diese Zellen, die allerdings keinen wahrnehm- baren Unterschied von den Ursamenzellen aufweisen, will ich als Spermatogonien I. Ordnung bezeichnen. Hier und dort heben sich nun aus dem indifferenten Zellpolster zweizeilige und vierzeilige Gruppen ab, welche den Zusammenhang ihrer einzelnen Zellen nicht mehr aufgeben. Sie müssen die Aus- gangspunkte für die im Lumen freiliegenden mehrzelligen Gruppen bilden und wären entsprechend als Spermatogonien II. Ordnung (zweizeilig) und Spermatogonien III. Ordnung (vierzeilig) zu be- zeichnen. Im Verlauf einer weiteren Teilung, also zwischen dem vier- und achtzeiligen (Spermatocyten I. Ordnung) Stadium, findet an- scheinend die Loslösung und der Übertritt ins Hodenlumen statt. Der Unterschied zwischen der Wandschicht und den in ihr sich differenzierenden vierzelligen Gruppen einerseits und den freien Zell- gruppen des Hodenlumens andrerseits wird besonders anschaulich an Schnittpräparaten, in denen sich die ganze Masse der freien Elemente auf einen Haufen nach der Mitte hin zusammengezogen hat, so daß ein Zwischenraum zwischen ihr und den festsitzenden Randpolstern entsteht. Damit ist auch die Erklärung gegeben, weshalb in den Aufstrichpräparaten, die durch Aufzupfen der Hoden hergestellt sind, sich nur die Entwicklungsstadien nach der letzten Spermatogonien- teilung finden. Ausnahmsweise kann freilich durch die Kadel ein Lappen der Randschicht mit herausgerissen werden. Verlauf der Spermatogenese ohne Rücksicht auf die feineren Kernverhältnisse. a) Literatur. Der erste Forseher, der die Spermatogenese der Trematoden zum Gegenstand einer speziellen Untersuchung machte, war Monticelli (34) 1892. Vor ihm‘) gab Lorexz (27) kurze Mitteilungen über die Samen- eutwicklung der Gattungen Axine und Microcotyle. 1) Von den bei Monticelli zitierten Arbeiten sind mir nicht sämtliche zugänglich gewesen. Ich führe sie daher der Vollständigkeit halber ans seinem Literaturüberblick an. 676 Max Dingler Sommer (43) deutet in einer Arbeit über die Anatomie des Leber- egels die Zellgruppen im Hoden als einheitliche Plasmamassen. Kerbert (23) bearbeitet ein in der Lunge eines Königstigers ge- fundenes neues Distomum [D. Westermanni) und gibt auch eine kurze Beschreibung der männlichen Geschlechtsorgane. Er unter- scheidet mit VON La Valette Saint George zwischen einem peri- pheren »Keimlager« und mehr central gelegenen vielkernigen Gebil- den, »Spermatogemmen.« Seine Angaben stimmen im wesentlichen mit denen von Fischer (8!, Weber (46) und Looss (26) über andre Trematodenarten überein. Schwarze (42) findet bei Distomum endoholum als höchste Zahl der Kerne in den Spermatogemmen 16, deren jeder ein Spermato- zoenköpfchen liefert. Die aus einer solchen Spermatogemme hervor- gehenden, zu einer »Locke« vereinigten Samenfäden sollen ihren Zusammenhang auch beim späteren Transport noch bewahren. PoiRiER (35) macht einige Angaben über die Spermatogenese von Distomum clavatum und D. insigne. R. Ramsay-Wright und Macallum (37) waren die ersten, wel- che den karyokinetischen Vorgang in der Spermatogenese der Trema- toden beobachteten. Heckert (20) findet in den Cercarien des Distomum macrosto- mum^ schon wenige Tage nach der Einführung in das Wirttier, die ersten reifen Spermatogemmen. Hier schließt sich die erwähnte Arbeit von Monticelli an. Er weist nach, daß es sich in den »Spermatogemmen« nicht um viel- kemige, einheitliche Plasmamassen handelt, sondern um Zellenbündel, deren Einzelindividuen während der ganzen Entwicklung vollständig erhalten bleiben, und schlägt deshalb dafür den Kamen Spermato- morula vor, den von Graff (17) bereits für die Turbellarien forderte. Ein eigentlicher Cytophor, wie er bei andern Würmergruppen be- schrieben worden, sei nicht vorhanden, es könnte ihm höchstens die centrale Stelle, an welcher sich die Zellenstiele treffen, verglichen werden. In den späteren (vielzelligen) Stadien zwar werden die Zellgrenzen oft undeutlicher, so daß es scheinen könnte, als ob die Stiele der bimförmigen Zellen in eine gemeinsame centrale Plas- mamasse eingebettet seien. Ebensowenig wie eine solche trete in den Bündeln normalerweise ein centraler Hohlraum auf. Nach der letzten Teilung stellen die Einzelzellen der Spermatomorula die Spermatiden dar, deren Zahl Monticelli nicht mehr feststellen konnte. Die Spermatiden werden durch Streckung des Kerns und über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. 677 Auswachsen des Cytoplasmas in einen Schwanzfaden zu Sper- matozoen. Auch jetzt besteht noch ein Zusammenhang, der durch den Zerfall der protoplasmatischen Vereinignngsstelle im Centrum des Bündels gelöst wird. Die hierdurch freiwerdenden Spermien eines Bündels aber legen sich parallel nebeneinander und führen so, zu einer »Locke« vereinigt, gemeinsam ihre Bewegungen aus. Einen Nebenkern hat Monticelli nicht beobachtet. Er hält ihn nicht für einen wesentlichen Bestandteil des Spermatozoons und nimmt an, daß er den Trematoden, wie allen parasitischen Plathelminthen, fehlt. Auglas und de Ribaucourt (1) machen kurze Angaben über den Geschlechtsapparat des Bistomum lanceolatum. Nach ihnen sollen die einzelnen Zellen in den »Rosetten« nicht gegeneinander abgegrenzt sein, sondern eine Art Syncytium bilden. In dieser Ar- beit finden sich aiif einer Zeichnung des Hodeninhalts auch die ty- pischen Restkörper als »masses de rebut, ne participant pas a l’evo- lution genitale«. b) Eigene Beobachtungen. Die bereits erwähnten Zellen, welche die peripheren Partien des Hodens einnehmen, liegen während der Kernruhe dicht aneinander- gepreßt und sind infolgedessen polygonal abgeplattet (Fig. 1). Neben ihnen finden sich in der Wandschicht einerseits vereinzelte auffällig große Zellen, andrerseits Haufen von kleinen, mit Eisen- hämatoxylin intensiv färbbaren Kugeln. Die Kerne der großen Zellen (Fig. 2j, deren Plasmakörper meist nur als eine dünne Schicht um die sehr deutlich hervortretende Kern- membran zu erkennen ist, sind von einem mehr oder minder ausge- prägten Netzwerk durchsetzt und enthalten einen runden, ziemlich gleichmäßig tiefgefärbten Nucleolus. Sie tibertrefifen an Größe die Kerne der Ursamenzellen im Durchmesser etwa um das Zweieinhalb- bis Dreifache. Während sie nicht in jedem Hoden anzutieffen sind, findet man Kerne, die sich von ihnen nicht (oder höchstens durch ge- ringere Größe) unterscheiden, in dem den Hoden umgebenden Paren- chym weit häufiger. Aber auch jene innerhalb des Hodens liegenden Zellen bleiben immer mit deren Wand in Berührung. Als auffallend möchte ich erwähnen, daß sie in starkgelappten Hoden fast regel- mäßig auf den zwischen den Lappen vorspringenden Zungen des Hodenrandes sitzen. Ihre Bedeutung konnte ich nicht ermitteln. Vielleicht spielen sie eine Rolle bei der Bildung der Hodenwandung; auch an rudimentäre Oocyten, wie sie in den Hoden verschiedener 678 Max Dingler Tiere (z. B. Arthropoden) gefunden worden sind, könnte gedacht werden. Die kleinen Kugeln finden sich teils in dichten Haufen unmittel- bar am Hodenrand, teils in kleineren Gruppen oder einzeln zwischen die Ursamenzellen verstreut, und zwar in jedem Hoden in mehr oder minder großer Menge. Im Lumen des Hodens trifft man sie nicht. Ihre Größe ist sehr verschieden, vielfach derjenigen der Nu- cleolen in den benachbarten Ursamenzellen gleich, vielfach auch weit beträchtlicher (Fig. 1 und 3). Bei genauerer Betrachtung eines dicht- gedrängten Haufens solcher Kugeln gewinnt man den Eindruck, daß sie in eine gemeinsame Grnudmasse eingebettet sind (Fig. 3), aus ' welcher sie allem Anschein nach späterhin austreten, um sich zwischen die umliegenden Ursamenzellen zu verbreiten (Fig. 1) und hier wohl als Kährmaterial zu dienen i). Wie oben schon erwähnt, teilen sich die Ursamenzellen mehr- mals und liefern so schließlich die Spermatogonien I. Ordnung. Von hier an führen die Teilungen (Spermatogonienteilungen) zu keiner vollständigen Trennung der Zellen mehr, so daß man zuweilen zwei, zuweilen vier benachbarte Zellen im gleichen mitotischen Zustand anti’iflft, die, wie sich feststellen läßt, miteinander verbunden bleiben (vgl. hierzu die Figuren 27 und 31). Die Einzelelemente eines solchen Vierzellenstadiums erscheinen im allgemeinen größer als die des (vorausgegangenen) Zweizellenstadiums, wenngleich auch Größen- schwankungen zwischen verschiedenen Zellen im gleichen Zustand Vorkommen 2). Beim Übergang vom Zwei- ins Vierzellenstadium findet die Tei- lung in der Weise statt, daß die Spindelachsen nicht in eine Ebene fallen, sondern zueinander senkrecht stehen, die Spindelpole also wie die Ecken eines Tetraeders zu liegen kommen. Ein solches Teilungs- 1) In dieser letzteren Annahme wurde ich ursprünglich auch noch aus fol- gendem Grunde bestärkt: In Totalpräparaten von D. lanceolatum, welche nur mit Boraxkarmin gefärbt sind, zeigen die oben beschriebenen Kugeln und eben- solche, die im Parenchym des ganzen Tieres reich verstreut sind, gleiche glän- zend gelbe Farbe wie die Dotterkugeln. Allerdings haben He.xneguy (21) und neuerdings Goldschmidt (15) in überzeugender Weise dargelegt, daß diese gar keinen Dotter repräsentieren und deshalb auch nicht der Ernährung des Eies, sondern der Schalenbildung dienen. -) Figur 31 soll nur die Art und Weise des Zusammenhangs der einzelnen Zellen zeigen. In Bezug auf Form und Größe der Zellen ist das Präparat, welches eine zufällig in den Aufstrich geratene Spermatogoniengruppe darstellt, jeden- falls nicht als normal zu betrachten. über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. 679 Stadium wird sich also meist nach dem in Textfigur 1 oder 2 (ent- sprechend Fig. 31) dargestellten Modus präsentieren. Durch diese Art der Teilung ist für die späteren Stadien von 8, 16 und 32 Zellen eine günstigere räumliche Anordnung gesichert. In einem einzigen Falle fand ich eine Spermatogonie auf diesem Stadium, bei der die Kernteilung nicht von einer Einschnürung des Plasmas begleitet war, so daß ein Zellkörper vier Kerne umschloß. Normalerweise aber bleiben die Schwesterzellen nur durch eine ge- meinsame Berührungsstelle ihrer Zellstiele miteinander in Verbin- dung. Während sich die Kerne des Vierzellenstadiums zu einer neuen Textfig. 2. Textfig. 1. Teilung anschicken, muß die Loslösung der Zellengruppe aus dem peripheren Polster stattfinden. In der achtzelligen Traube, die also frei im Innern des Hodens liegt, haben wir bereits eine Gruppe von Spermatocyten I. Ordnung vor uns (Fig. 4). In Aufstrichpräparaten finden sich solche Achtertrauben zuweilen in eine Ebene ausgebreitet und gewähren dann einen Anblick, wie ihn in schematischer Weise Textfigur 3 darstellt. Die einzelnen Zellen haben bimförmige Gestalt ; der periphere breite Teil wird fast ganz vom Kern eingenommen, der centrale Teil ist zu einem dünnen Stiel ausgezogen, der mit den Stielen der übrigen Zellen im Mittel- punkt der Traube zusammentrifft. Man findet aber nicht die gering- ste Andeutung eines Cytophors oder Blastophors, wie er für viele andre Tiergruppen, unter den Würmern, speziell für die Turbellarien (Böhmig 3) und Anneliden (Calkins 5), beschrieben ist. 680 Max Dingler Die Spermatocyten I. Ordnung gehen durch eine Aveitere Tei- lung Uber in ein Bündel von 16 Spermatocyten II. Ordnung (Fig. 5), die, wenn auch schon etwas schwerer zu erkennen, in hezug auf den Zusammenhang der einzelnen Zellen dieselben Verhältnisse zeigen wie das vorherige Stadium. Auf manchen Präparaten sind die Zellgrenzen nicht mehr sichtbar, so daß Bilder entstehen, die große Ähnlichkeit mit der von Calkins (1. c.) in Fig. 4 abgebildeten »Spermatogemme« (multinucleate cell) haben. Ferner ist zuweilen die centrale Berührungsstelle der Zellstiele (d. h. eben deren centrale Partien) mehr oder minder blasig aufgetrieben (ähnlich wie in Fig. 311)), wodurch das Vor- handenseiu eines Cytophors vorgetäuscht werden kann. Solche Gebilde finden sich jedoch nur ausnahmsweise und sind ohne Zweifel nicht normal. Die Spermatocyten II. Ordnung teilen sich abermals und führen so zur Bildung der Spermatiden, die folglich zu je 32 Stück in einem Bündel vereinigt sind (Fig. 6). An Zahl und Größe der einzelnen Zellen läßt sich das jeweilige Sta- dium bestimmt feststellen. Auf die Phase der runden Spermatidenkerne folgt die endgültige Umbildung zu den Spermien, welche sich zuerst in einer Streckung der Kerne verrät. In Fig. 7 zeigen die Kerne, die gleichzeitig der äußeren Zellwand näher gerückt sind, bereits Eiform mit einem ab- gerundeten peripheren und einem mehr zugespitzten centralen Pol. Die Hauptmasse der einzelnen Zellen selbst hat sich unterdessen mehr vom Centrum zurückgezogen, so daß tatsächlich ein centraler Hohlraum entstanden ist. Die Zellstiele, deren Verbindung im Mittel- punkt der Spermatomorula jedoch erhalten bleibt, sind dadurch zu unscheinbaren Plasmabrücken geworden, wie sich auf Schnitten (Fig. 7 und 8) erkennen läßt. Auch in Fig. 6, die einem Aufstrich- Textfig. 3. 1) Siehe Fußnote auf Seite 315. über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatnm Stil, et Hass. 681 präparat entnommen ist, ist bereits ein centraler Hoblraum be- merkbar. Im weiteren Verlauf strecken sich die Kerne mehr und mehr in die Länge (Fig. 8 im Schnitt und Fig. 9 im Totalpräparat). Während der stumpfe Kernpol der Zellperipherie immer näher rückt, beginnt sich hier die Zellwand in Form einer kleinen Haube auszustülpen, die mehr und mehr zu einer langen Röhre auswächst. In Fig. 9 sind die Hauben bereits deutlich erkennbar, in Fig. 6 fin- den sich die ersten Andeutungen davon (vgl. hiezu auch die Figuren 76 — 79 u. 91 — 96). Übergänge zwischen der Form der Figuren 77 u. 94 und den langen Röhren (Fig. 78 u. 95) habe ich nicht beobachtet. Es scheint also dieses Wachstum von einem bestimmten Punkt an un- gemein rasch zu erfolgen. Die Streckung der Kerne schreitet unterdessen immer weiter fort und führt erst, da die Zellräume nicht mehr genügend Platz bieten, zu einer Krümmung (Fig. 8) und schließlich zu einer Auf- rollung des centralen Teiles in mehreren Windungen, während der periphere Teil gestreckt bleibt. Allerdings zeigen die Präparate in einem bestimmten Stadium regelmäßig die auffällige Erscheinung, daß die meisten der Kerne geradegestreckt in den centralen Hohl- raum hineinragen, wobei sie höchstwahrscheinlich in die immer noch erhaltenen Plasmabrücken eingeschlossen sind (Fig. 10). Da jedoch die Bedeutung einer“ derartigen Streckung beim völligen Mangel eines cen- tralen Cytophors nicht einzusehen wäre, da ferner das Aufrollen der Kerne in den vorausgehenden Stadien (Fig. 8) bereits seinen Anfang nimmt und in den nachfolgenden (Fig. 12 und 13) deutlich ausgeprägt ist, handelt es sich hier wohl um eine künstliche Veränderung bei der Fixierung, zu der die Kerne auf einem bestimmten Stadium be- sonders geneigt zu sein scheinen. Ein Totalpräparat, welches zwar nicht das Cytoplasma, aber durch seine Ausbreitung in einer Ebene besonders klar die 32 Kerne eines Spermatidenbündels zeigt, gibt Fig. 11 wieder. Hieran schließt sich das Stadium, das Fig. 12 in einem Schnitt darstellt. Der cen- trale Teil der Kerne ist in mehreren Windungen aufgerollt, der peri- phere dagegen bereits auf eine beträchtliche Länge (siehe die beiden unteren Zellen) in die plasmatischen Röhren hineingewachsen, die zwar auf diesem Schnitt nicht zu sehen sind. An solchen Stadien ist auch zu erkennen, daß die sich strecken- den Teile der Kerne (sowie die protoplasmatischen Röhren) alle mit dem Einstellen in eine Richtung beginnen, eine Veränderung, die in 682 Max Dingler Fig. 13 im Gange ist und in Fig. 14, einem Stadium kurz vor dem Freiwerden der Spermien, ihre Vollendung erreicht hat. Die Kerne haben sich indessen zu einer mehr als sechsfachen Länge des Durch- messers einer Zelle gestreckt; an ihrem äußeren Ende beobachtet man lange, zarte plasmatische Fortsätze, offenbar die zukünf- tigen Schwanzfäden der Sper- mien. Die Windungen des cen- tralen Kernteiles sind infolge des Vordringens in die Plas- maröhreu größtenteils wieder geschwunden. Die nächste Veränderung, die nun eintritt, ist das Frei- werden der Spermien aus ihren Zellkörpern. Dieses scheint für die 32 Individuen annähernd zu gleicher Zeit stattzufinden, da man keine Traube antrifift, welche noch einen Rest von Samenfäden enthält, von den übrigen aber bereits verlassen ist. Die An- gaben Schwarzes (1. c.), Mon- TiCELLis (1. c.) u. a., daß die sämtlichen Spermien einer Traube in Form eines Bündels (»Locke«) auch nach ihrem Freiwerden, ja sogar bis zur Befruchtung ihren Zusammen- hang bewahren, bestätigen sich jedoch bei Betrachtung des le- benden Hodeninhalts von Distomwm lanceolatum nicht. Freie Spermien habe ich niemals in Bündeln, sondern stets einzeln gefunden. Viel- leicht handelt es sich in den geschilderten »Locken« um entleerte Restkörper, vielleicht auch um Stadien wie Fig. 14, wo die Kerne noch in ihren Zellkörpern stecken. Irgendwelche Bewegung ist aber an diesen Stadien nicht zu beobachten, im Gegensatz zu den iso- lierten Spermien, welche sich sehr lebhaft und in charakteristischer Weise bewegen. Textfig. 4. über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. 683 Ihre Form ist eine äußerst dünne und lange, mit verbreitertem Vorderabschnitt. Sie läßt weder im Leben noch bei den gewöhn- lichen Färbungen eine Abgrenzung des ungemein langgestreckten Kopfteiles von dem Schwanzfaden, ebenso auch kein Mittelstück er- kennen. Häufig, fast regelmäßig, ist das Spermium ungefähr an der breitesten Stelle abgekuickt. Dabei kann der vordere (kurze) Ab- schnitt mit dem hinteren einen rechten Winkel einnehmen oder ihm vollständig anliegen, ja sogar unter Bildung einer Schleife fast wieder in die Richtung nach vorn zurückkehren (Textfigur 4;. Das ganze Spermium führt lebhaft schlängelnde Bewegungen aus, und zwar jener vordere, kleinere Abschnitt schneller und in kürzeren Wellen als der übrige Teil. Ich habe die reifen Samen- fäden nicht weiter untersucht und daher nur das bei ihrer Betrach- tung sofort ins Auge Fallende hier kurz beschrieben. Ein merkwürdiges Gebilde ist der protoplasmatische Restkörper, den die austretenden Spermien zurücklassen. Es handelt sich hier nicht nur, wie Monticelli (1. c.) angibt, um die unscheinbare cen- trale Plasmamasse am Vereinigungspunkt der Samenelemente, durch deren Zerfall dieser Zusammenhang gelöst würde, sondern was zu- rückbleibt, ist die vollständige Morula der plasmatischen Zellkörper samt den röhrenförmigen, nach Art einer »Locke« in eine Richtung gestellten und dicht aneinanderliegenden Fortsätzen. Ein solcher eben verlassener Restkörper aus einem Aufstrichpräparat ist in Fig. 15 dargestellt. In der Nähe dieses Objektes lassen sich auf dem Prä- parat die 32 bereits aus dem Verband einer Locke gelösten Spermien zählen. Mit ihren Köpfen sind sie meist noch den Röhrenenden des Restkörpers zugekehrt, wodurch die Annahme, daß sie mit den Schwanzfäden voran, also gewissermaßen rückwärtsgehend, den Rest- körper verlassen, an Wahrscheinlichkeit gewinnt. Um sich das Austreten der relativ dicken Spermienköpfe aus den äußerst dünn auslaufenden Röhren erklären zu können, muß man eine große Dehn- barkeit des Plasmas annehmen. An Fig. 15 fallen die zwei Windungen des Röhrenbündels auf. In einem derartigen frisch verlassenen Gebilde ist auch jetzt noch die Individualität der Plasmakörper der einzelnen Zellen voll- ständig gewahrt. Fig. 18 zeigt bei stärkerer Vergrößerung einen Schnitt durch einen solchen Restkörper. Das Röhrenbündel ist hier nicht zu sehen, da es senkrecht zur Schnittebene liegt. Es verrät sich nur bei den meisten der Zellen durch die eben angeschnittene Röhrenbasis. Die Zellgrenzen sind noch vollkommen deutlich er- Archiv f. Zellforschung. IV. 44 684 Max Dingler kennbar. Selbst von den radiären Plasmabrücken finden sich noch Spuren im centralen Hohlraum. Jetzt erst beginnt dieser Körper zu einem einheitlichen Klumpen zusammenzuschmelzen, der erst noch in schwachen Andeutungen (Fig. 16), später gar nicht mehr die einzelnen Zellen, aus denen er bestand, erkennen läßt. Das Köhrenbündel bleibt während dieser Umwandlungen noch eine Zeitlang unverändert mit der Hauptmasse des Restkörpers in Verbindung und wird schließlich abgestoßen, so daß man auf diesem Stadium den Plasmaklumpen häufig von einem Gewirr einzelner Röhren umgeben sieht. Späterhin tritt eine deutliche Körnelung auf (Fig. 17), die immer ausgeprägter wird und endlich den Zerfall des ganzen Gebildes in eine Menge kleiner Körner zur Folge hat. III. Das Verhalten des Chromatins. A. Die Zellteilungen in der peripheren Wandsehicht. Die Teilungen der Ursamenzellen und Spermatogonien bei Disto- mum laneeolatum stimmen im großen und ganzen mit dem überein, was von den entsprechenden Vorgängen bei andern Würmern bereits beschrieben ist. Da außerdem diese Teilungen, die früheren und späteren, unter sich in gleicher Weise verlaufen, will ich mich in ihrer Darstellung an der Hand von Bildern der wichtigsten Stadien kurz fassen. Die polygonalen Zellen der »Randpolster« zeigen in überwiegender Mehrheit ruhende Kerne; Teilungsstadien finden sich nur selten. Die etwas ovalen Kerne im Ruhestadium nehmen einen großen Teil der ganzen Zelle ein ; sie werden durch Eisenhämatoxylin schwach ge- färbt und lassen außer dieser einheitlichen grauen Tinktion zahlreiche kleine, unregelmäßige Bröckchen erkennen, die meist der Kernmembran anliegen (Fig. 19 und 20). Im Kern befinden sich ferner ein bis zwei Nucleolen. Es ist auffallend, wie regelmäßig oft ein bestimmter Komplex eines Sper- matogonienpolsters nur Kerne mit einem Nucleolus aufweist, während ein andrer nur Kerne mit zwei Kucleolen enthält. Allerdings finden sich dann auch wieder Partien, in denen die beiden Formen regellos nebeneinander verkommen. Wo ein Nucleolus vorhanden ist, ist er im allgemeinen größer als einer der beiden Nucleolen aus den an- dern Kernen. Die zwei Nucleolen eines Kerns sind selten von ganz gleicher Größe; der größere von ihnen hat eine gleichmäßiger runde über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. 685 Form, während der kleinere, zumal bei beginnender Aktivität des Kerns (vgl. Fig. 22 und 23), oft einen ganz formlosen Brocken dar- stellt und sich nur durch seine Größe von den erwähnten Chromatin- knötchen unterscheidet. Ein verschiedenes Stadium des Kerns stellt der Besitz von einem oder zwei Nucleolen nicht dar, da sich beide Möglichkeiten auch späterhin auf verschiedenen Stufen der Vorbereitung zur Teilung finden. Wahrscheinlich ist dagegen, daß bei zwei Nuc- leolen die Auflösung des einen (größeren) erst erfolgt, wenn der andre (kleinere) bereits verschwunden ist. Die erste Veränderung des aus der Ruhe tretenden Kerns wird bemerkbar durch die Größenzunahme der Chromatinbröckchen, wobei die zwischen ihnen liegenden Partien sich bedeutend aufhellen (Fig. 21) Bald erkennt man eine deutliche Anordnung der chromatischen Massen zu Bändern, die anfangs noch aus dickeren und dünneren Teilen in unregelmäßigem Wechsel bestehen (Fig. 22), schließlich aber immer einheitlichere Gestalt annehmen; freilich läßt auch diese noch lange die Zusammensetzung aus einzelnen aneinandergereihten Teilchen er- kennen. Auf Fig. 23 scheint auch die Auflösung des kleineren Nucleolus bereits in Angriff genommen zu sein, während der größere nur deshalb einen so unregelmäßigen Eindruck macht, weil mehrere Chromatinbrocken in seiner nächsten Nähe bzw. dicht unter und über ihm liegen. Fig. 24, welche ebenfalls noch einen ganz intakten großen Nuc- leolus enthält, zeigt die ausgebildeten, in mehrere Schleifen gelegten Chromatinfäden, die aber immer noch schwach ihre Zusammensetzung aus einzelnen Körnern erkennen lassen. Es besteht jedoch kein kon- tinuierlicher Faden, wie dies auch aus der Figur ersichtlich ist. Andrerseits aber sind nicht so viele Einzelschleifen festzustellen, als der Zahl der später aus den Fäden sich bildenden Chromosomen entsprächen. Dasselbe gilt für das folgende Stadium, das in Fig. 25 dargestellt ist. Die Fäden haben sich beträchtlich kontrahiert und sind dadurch dicker geworden, doch bemerkt man dazwischen beson- ders dünne Stellen, die jedenfalls bei weiterer Kontraktion zum Durchreißen führen. (Das ganz oben horizontal verlaufende Band zeigt eine solche Stelle.) Spuren einer Längsspaltuug der Fäden habe ich zu dieser Zeit nie finden können. Der Nucleolus ist jetzt vollständig geschwunden. Der Kern hat seit Beginn dieser Veränderungen an Größe be- deutend zugenommen und auf dem jetzigen Stadium (Prophase Fig. 25 und 26) seine größte Ausdehnung erreicht. Zugleich ist er aus seiner 44* 68Ü Max Dingler rundovalen in eine deutlicli ovale Form übergegaugen. Auch die Zelle selbst bat mehr und mehr die polygonale Form verloren und eine ovale angenommen. Die Zellen, die in den Polstern fest an- einandergepreßt sind, geben also jeweils während der Teilung die enge Berührung mit ihren Nachbarzellen auf. Nach vollzogener Tei- lung treten sie wieder in den Verband des Polsters zurück — ab- gesehen von der letzten Spermatogonienteilung (von vier zu aeht Zellen), während welcher die Gruppe das Polster verläßt, um im Hodeninnern die weitere Entwicklung zu vollziehen. Gleichzeitig mit der Form Veränderung der Zelle beobachtet man eine fortschreitend zunehmende Färbbarkeit ihres Plasmas (Fig. 22 — 26). Fig. 26 zeigt schon die einzelnen Chromosomen. Ihre Zahl beträgt bei Bistominn lanceolatum, wie Goldschmidt (12) bereits für die Oogenese ermittelt hat, 20, nach der Reduktion also 10. Der Größenunterschied zwischen einzelnen Chromosomen fällt auf dieser Figur sofort in die Augen. Bei einigen macht sich nach Länge und Gestalt sogar ein paarweises Zusammengehören wahr- scheinlich. Zu einer Aneinanderleguug oder Verbindung derartiger korrespondierender Chromosomen, die nach Häcker (19) als »sper- matogoniale Syndesis« zu bezeichnen wäre, kommt es jedoch noch nicht 1). In Fig. 26 lassen mehrere Chromosomen eine deutliche Längs- spaltung erkennen. Die eigentümliche Form der beiden gerade aus- gestreckten Chromosomen in dieser Figur, als ob die Spalthälfteu ihrer Länge nach an mehreren Stellen in enger Verbindung stünden — wie man ähnliche Bilder in den Spermatocyten I. Ordnung findet — , beruht wohl auf einer abnormen Schrumpfung, da sie sich sonst in diesem Stadium nie wieder zeigte. Noch weit deutlicher ist die Längsspaltung in Fig. 27 ausge- prägt. Die in a und h gezeichneten Zellen gehören derselben (auf zwei Schnitte fallenden) Vierertraube an, stellen also die Prophase zur letzten Spermatogonienteilung dar. Die Kernmembran ist ge- schwunden, aber die Grenze von Kern und Plasma gleichwohl au der verschiedenen Tinktion noch zu erkennen. Die Längsspaltung zeigt sich au den meisten Chromosomen (besonders in o) sehr deutlich; an den größeren, gebogenen sieht man sie gewöhnlich nur in dem einen Schenkel, was wohl mit einer Drehung des andern Schenkels 1) Ich werde mich in der Terminologie bei der Schilderung der Kernver- hültnisse hauptsächlich an die in dem HÄCKERSchen Referat gegebene Zusammen- stellung halten. über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. 687 zu erklären ist, so daß sich hier die beiden Spalthälften decken. Gegen die Annahme einer innigeren Vereinigung auf einer Seite sprechen die Befunde an den kleinen und den gestreckten größeren Chromo- somen (Fig. 276, untere Zelle). Doch sind bei den größeren Chromosomen im Gegensatz zu den kleineren die Spalthälften an den Enden deutlich verdickt, so daß au diesen Stellen der Zwischenraum zwischen ihnen schwindet und der Eindruck eines vollständigen Zusammenhanges des Chromatins erweckt wird. Dieser Umstand scheint auch für gewisse qualitative Unter- schiede zwischen den kleinen und großen Chromosomen zu sprechen. Paarweise Zusammengehörigkeit wird in Fig. 276, besonders an der unteren Zelle, hei verschiedenen Chromosomen wahrscheinlich. In den beiden oberen Zellen sind hier von den 20 Chromosomen nur je die vier größten eingezeichnet, deren einige infolge ihrer Lage bedeutend verkürzt erscheinen. (Meist sind es eben vier Chromosomen, die durch ihre Größe vor den übrigen auffallen.) Die Metaphasenbilder lassen nichts Wesentliches erkennen, da auf diesem Stadium die 20 Chromosomen dicht zusammengedrängt sind und in den Präparaten eine fast einheitliche, tiefgefärbte Masse bilden. In Fig. 28—30 sind verschiedene spätere Stadien aus Sperma- togonienteilungen dargestellt, welche die Art und Weise der Trennung der Chromosomenspalthälften erkennen lassen. Die Teilung der kleinen Chromosomen ist viel schneller beendet als die der großen, deren letzte Enden auch noch aus der zusammengehäuften Masse der Tochter- platten herausragen. Hier möchte ich gleich erwähnen, daß das Objekt'der vorliegen- den Untersuchung zum Studium der achromatischen Figur sich sehr wenig eignet ü- Nur in den seltensten Fällen, während bestimmter Phasen der Reifungsteilungen , konnte ich Centren und Strahlungs- bilder überhaupt zu Gesicht bekommen. Häufig sieht man dagegen in Stadien, wie dem der Fig. 28, an den beiden Polen der gestreckten Zelle leichte Einbuchtungen, an die »tutenförmigen Vertiefungen« erinnernd, die von A. u. K. E. Schrei- ner (39) für die Metaphasenbilder der ersten Reifungsteilung bei To- mopteris onisciformis beschrieben worden sind und »an deren Boden die Centroplasmakügelchen kleine Hervorwölbungen bilden«. 1) Auch GoLDSCHfflDT (12], der die Oogenese desselben Tieres untersucht hat, sagt darüber: »Ungünstig ist dagegen das Objekt für die achromatischen Strukturen wegen seines weichen, flüssigkeitsreichen Plasmas (S. 2.33,. 688 Max Dingler Aus der Tatsache, daß wir die Spermatocyteu I. Ordnung stets in Trauben zu acht Zellen vereinigt vorfinden, ergibt sich, daß die drittletzte Teilung im Kandpolster (erste Spermatogonienteilung) zu keiner vollständigen Plasmatrennung mehr führt; die beiden Tochter- zellen (Spermatogonien II. Ordnung) bleiben hier durch einen dünnen Verbindungsstiel im Zusammenhang. Die vorletzte Teilung im Rand- polster (zweite Spermatogonienteilung) liefert demnach eine vierzeilige Gruppe, wie sie — unmittelbar nach der Teilung — in Fig. 31 wieder- gegeben ist*). Während der letzten Spermatogonienteilung findet, wie bereits erwähnt, die Loslösung aus dem Verband des peripheren Zellpolsters statt. Zum Studium der weiteren Veränderungen der chromatischen Substanz müssen wir also die im centralen Teil des Hodens frei- liegenden Zellmassen ins Auge fassen. B. Die Kerne der Spermatoeyten I. Ordnung bis zur Teilung. Nachdem die entstehenden Achtertrauben ins Innere des Hodens gelangt sind, treten die Kerne wieder in einen vollständigen Ruhe- zustand. Das Chromatin verteilt sich in dem runden Kernraum und zeigt eine gleichmäßige schwache, nur an einigen Stellen stärker her- vortretende Färbung (Fig. 32). Es ist jetzt meist nur ein (selten zwei) intensiv gefärbter, rundlicher Nucleolus vorhanden, der sich dicht unter der Kernmembran befindet. An geeignet liegenden Zellen gewinnt man den Eindruck, als würde er die Kernmembran hervor- wölben und bis zur Hälfte seiner Masse über die Kerngrenze hinaus- ragen (vgl. Fig. 83). Die Zelle selbst übertrifit bald die Spermatogonien an Größe; aber auch der Kern zeigt während des Ruhestadiums eine beträcht- liche Größenzunahme und steht an Ausdehnung den Kernen vor der letzten Spermatogonienteilung wenig nach. Im Laufe der nun fol- genden Veränderungen nimmt er, wie die Figuren 32 ff. zeigen, wieder etwas ab, um sich während der Chromosomenbildung, kurz vor der Auflösung der Kernmembran, abermals auszudehnen. Auch in der Form des Spermatocytenkerns lassen die Figuren eine fortlaufende Veränderung erkennen. Die Beendigung des Ruhezustandes macht sich in bekannter Weise zuerst dadurch bemerkbar, daß das Chromatin sich in einzelnen Körnchen sammelt, die schließlich zu Schnüren zusammentreten (Fig. 33). 1) Siehe Fußnote auf S. 678. über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. 689 Diese körnigen Schnüre durchziehen in Schleifenform den Kernraum und stehen alle mit ihren Enden auf derselben Seite der Kernwand auf (Fig. 34 und 35). Ihre Größe ist verschieden. Während die kleineren nur die eine Hälfte des Kerns einnehmen, durchziehen die größeren und größten mit ihren Scheitelpartien die andre Kernhälfte, in welcher auch der Nucleolus liegt. Einige wenige der Schleifen scheinen in allen Zellen dieses Stadiums mit ihm in Verbindung zu stehen. Eine Längsspaltung ist an ihnen selbst in der leisesten An- deutung niemals zu erkennen, wie auch auf den vorangehenden Sta- dien eine paarige Gruppierung der Chromatinkörnchen vollkommen fehlt. Die Zahl der Schleifen läßt sich ganz genau nicht feststellen; doch liegt sie überall da, wo sie wenigstens ungefähr zu bestimmen ist, nahe bei 20, entspricht also der Zahl der aus der letzten Sper- matogonienteilung übernommenen Chromosomen. Objekte, bei denen die Schleifen von der Polseite des Kerns aus gesehen werden, wie das in Fig. 33 dargestellte, sind bei dem unregelmäßigen Verlauf der Schleifen zum Zählen sehr wenig geeignet. Trifft der Schnitt die Schleifenschenkel senkrecht in der Nähe ihrer Basis, so zählt man sehr häufig nahe bei 40 Querschnitte, was ebenfalls der Zahl von 20 Schleifen entspricht. Leider ist es nicht möglich, solche Bilder auch nur einigermaßen klar zur zeichnerischen Darstellung zu bringen. Ich muß mich daher auf Abbildungen mit seitlicher Ansicht des Kerns beschränken. Fig. 34 und 35, die so genau als möglich gezeichnet sind, lassen ungefähr 20 Schlingen zählen. An diesen beiden Bildern fällt bereits auf, daß manche der Schlingen mit ihren Enden dicht aneinanderliegen, ja vereinigt scheinen, und in ihrem weiteren Verlauf scheite! wärts divergieren. Es finden sich nur selten Kerne, die diese Verhältnisse klar er- kennen lassen. Gleichwohl bekommt mau aus solchen Objekten einen bestimmteren Eindruck von einer paarweisen Zusammengehörig- keit und Berührung der einzelnen Schleifen, als es sich in der Zeich- nung wiedergeben läßt. Am besten war das noch in Figur 36 möglich. Es sind hier nur wenige der Schleifen eingezeichnet, die zum Teil schon zu zweiwertigen Reihen zusammengetreten zu sein scheinen, zum Teil aber noch in einiger Entfernung voneinander verlaufen. Ein weiteres Stadium zeigt bereits nur mehr zweiwertige Schleifen mit deutlich paarweise sich entsprechenden Körnchen (Fig. 37^ — 40). 690 Max Dingler Hier ist eine Zählung mit größerer Sicherheit möglich und führt an günstigen Objekten, wie z. B. dem in Fig. 39 wiedergegeben, zu dem Besultat, daß der Kern an Stelle der 20 einwertigen nun 10 doppelwertige Schleifen enthält. Ich fasse diese Vorgänge als eine parallele Chromosomenkonjugation auf. Die Ansichten der Autoren über die Reduktion der Chromosomeu- zahl auf dem Wege einer parallelen Konjugation sind heute noch sehr verschieden. Gegen ihre Verteidigung durch A. u. K. E. Schrei- ner (40) auf Grund eingehender Untersuchungen haben neuerdings Fick (7), Meves (31) und Goluschmidt(13) Stellung genommen. Für die ursprünglich im Spermatocytenkern auftretenden ein- wertigen Schleifen ist vor allem der Nachweis erforderlich, daß sie in der Zahl den von der letzten Spermatogonienteilung übernommenen Chromosomen entsprechen. Dieser Nachweis scheint A. und K. E. Schreiner bei Tomopteris (39) und Salamandra (38) dadurch erbracht, daß, wie sie zeigten, es hier zu keinem vollständigen Ruhestadinm mit typischem Kerngerüst zwischen der letzten Spermatogonien- und der ersten Spermatocytenteilung kommt, sondern die Individualität der einzelnen Chromosomen ununterbrochen deutlich erkennbar er- halten bleibt. Von Meves (30, S. 457 — 458 u. 31) wird dieses Fehlen eines Kerngerüsts, das im Gegensatz zu den bisherigen Befunden an an- dern Objekten steht, wiederholt bezweifelt. Auch bei Distonmm hinceolatum tritt ein vollständiges Ruhestadium des Kerns ein, so daß für die Annahme einer parallelen Konjugation nur mehr das zweite Argument übrigbleibt, nämlich der Beweis, daß die ursprüng- lichen dünnen Fäden in der Doppelzahl der späteren dicken (zw'ei- wertigen) Fäden vorhanden sind. (Vgl. Fick [7]). Wo dies festzustellen ist, und das scheint mir in meinen Präparaten mit genügender Sicher- heit der Fall zu sein, wird zugleich die Auffassung hinfällig, daß es sich in der auftretendeu Doppelwertigkeit um den Beginn einer Längsspaltung handelt, wie sie auch in somatischen Zellen beobachtet worden ist. Endlich kommt der Einwurf Meves’ (30) gegen Schreiner, daß »die zahlreichen, zwischen den Fäden vorhandenen Querverbindungen . . . es ausgeschlossen erscheinen lassen, daß zwei Fäden sich der Länge nach aneinanderlagern und sich vereinigen könnten«, bei dem vorliegenden Objekt nicht in Betracht, da die Fäden während dieser Vorgänge überhaupt keine Querverbindungen oder seitlichen Fort- sätze zeigen. über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. 691 Eineu innigeren Zusammentritt der ztveiwertigen Schleifen als in Fig. 37 (und 38) habe ich nie beobachtet. Die Zweireihigkeit kommt immer deutlich zum Ausdruck und verschwindet nicht etwa durch eine vollständige Vereinigung zu dicken einreihigen Bändern. (Daher bleibt auch die Anordnung der sich entsprechenden Körnchen noch in den ersten Phasen der Ringfigurenbildung [vgl. Fig. 43] er- halten und erkennbar.) Gleichwohl wird man annehmeu dürfen, daß durch die korrespondierenden, miteinander verschmelzenden Körnchen auf dem Stadium der vollendeten Chromosomenpaarung (»Syndesis« nach Häcker [1. c.]) ein Materialaustausch möglich ist. In manchen Präparaten zeigen sich alle Schleifen dieses Stadiums, ausgenommen die mit dem Nucleolus in Verbindung stehenden, auf der einen Seite des Kerns zusammengedrängt (Fig. 38). Derartige Bilder entsprechen einer Synapsis, d. h. einem auf das Kuhestadium nach der letzten Urkeimzellenteilung folgenden »Zeitraum, während dessen die Kernsubstanz eine mehr oder weniger starke Kontraktion aufweist« (Häcker [1. c.]). Um eine Zusammendrängung zum Zwecke gegenseitigen Aufsuchens der Chromosomen (Boveri4i kann es sich hier jedoch nicht handeln, da die paarweise Vereinigung der Fäden (Syndesis) bereits in den vorausgehenden Stadien (Fig. 34 — 37) statt- gefunden hat. Auch weisen die Schleifenpaarlinge in Fig. 38 durch- aus keine innigere Verschmelzung als etwa in Fig. 37 auf, und die Zweiwertigkeit bleibt ununterbrochen deutlich zu erkennen. Ich habe den Eindruck erhalten, daß Bilder, w'ie das in Fig. 38 wiedergegebene, Kunstprodukte darstellen und im wesentlichen dem Stadium der Fig. 37 entsprechen. Es ist ja sehr leicht möglich, daß um diese Zeit das Chromatinschleifenwerk unter dem Einfluß be- stimmter Fixierungsmittel besonders zu einer derartigen Kontraktion neigt. Man könnte sich z. B. (neben andern von verschiedenen Au- toren angeführten Gründen) denken, daß die Schleifen, die vorher noch an mehreren Stellen in Berührung mit der Kernmembran standen, während der Vereinigung zu Doppelschleifen einen solchen Zusammen- hang lösen müssen und deshalb leichter nach der Seite, an der sie mit ihren Schenkelenden aufstehen, zusammenfallen. Der in Fig. 38 abgebildete Kern enthält zwei Nucleolen; ge- wöhnlich findet sich in diesem Stadium nur ein Nucleolus, der dann bald verschwindet (Fig. 39 und 40) und beim Beginn der Eingfiguren- bildung nicht mehr zu sehen ist (Fig. 41). Das Stadium der Fig. 39 zeigt den paarweisen Zusammenhang der Schleifen wieder etwas mehr gelockert, so daß die Zweiwertigkeit 692 Max Dingler mit größter Deutlichkeit hervortritt. In diesem Stadium, welches übrigens zu den häutigsten des ganzen Hodeninhaltes gehört, lassen sich, wie bereits erwähnt, zehn Schleifen mit ziemlich großer Sicher- heit zählen. Der Umstand, daß bei dem hier untersnchten Objekt stets acht Schwesterzellen in der Spermatocytentraube vereinigt sind, bietet für die Beobachtung zuweilen große Vorteile. So z, B., wenn eine Zelle den andern um ein kleines in der Entwicklung vorausgeeilt, ist, sodaß sich unmittelbar anfeinander folgende Zustände mit Sicher- heit bestimmen lassen. So gehören die Figuren 39, 40 und 41 der- selben Spermatomorula an. Die Größenunterschiede haben ihre Ursache in der verschiedenen Schnittrichtung durch die bimförmigen Zellen. Fig. 40 zeigt den Yerlanf einiger Schleifen vom Scheitel aus gesehen. Die korrespondierenden Körnchen treten hier mit großer Deutlichkeit hervor. An manchen Stellen sind die parallelen Fäden bereits ein wenig auseinandergewichen. Fig. 41 repräsentiert den ersten Schritt der Bingfigurenbildung. Die Doppelfäden haben ihre gemeinsame Lage auf der einen Seite des Kerns aufgegeben und sich rings dicht an die Kernmembran an- gelegt. Ihre Hälften sind zum größten Teil der Länge nach ans- einandergewichen, an den erhaltenbleibenden Berührungsstellen da- gegen um so fester verschmolzen. Diese Berührungs- oder Krenzungs- stellen umfassen teils eine kleine Strecke der Länge, teils mir ein korrespondierendes Körnchenpaar. Die Enden der beiden Einzel- fäden erscheinen immer, auch da, wo sie sich nicht berühren, be- deutend verdickt. Tritt kurz hinter den Enden eine Kreuzung auf, so zeigen die über die Kreuzungsstelle hinausragenden Stücke eben- falls eine auffallende Verdickung (vgl. Fig. 41 — 43). Um diese Zeit erfolgt das allmähliche Verschwinden der Kern- membran. Die aus den äußerst mannigfaltigen Trennungs-, Verschmelzuugs- nnd Kontraktionsvorgängen resultierenden zehn bivalenten Chromosomen sind in ihrer Form sehr verschieden. Diese Form scheint keine be- stimmte zu sein, da es nicht möglich ist, zwei Zellen zu finden, in denen sich die Chromosomen (abgesehen von der verschiedenen Lage, welche die komplizierten Gebilde stark verändert erscheinen läßt) paarweise gleichen. Im allgemeinen lassen sich zwei Gruppen von Chromosomen unterscheiden, die sich in jeder Zelle vorfinden: größere (Fig. 48 Uber die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatura Stil, et Hass. 693 und 49) und kleinere (Fig. 50). Neben dem Unterschied in der Größe zeigen die beiden Gruppen noch andere Differenzen: Die größeren sind dadurch ausgezeichnet, daß die beiden aus- einanderweichenden Paarlinge ihre Länge und körnige Struktur in der ersten Zeit noch beibehalten und nur an ihren Berührungspunkten zu bedeutenden Verdickungen zusammenschmelzen (Fig. 41 — 43). Wäre die Form der einzelnen Gebilde eine bestimmte, so müßte sich auch in der Zahl dieser Verschmelzungspunkte eine gewisse Regel- mäßigkeit zeigen. Das ist aber nicht der Fall. In manchen Kernen haben die größten Chromosomen (außer den Verschmelzungen der Enden) nur eine Kreuzungsstelle (Achterfiguren 48ö! und d), in den meisten zwei (Fig. 48fc, c, g, h, ^.). Einmal fand ich ein derartiges Gebilde, in dem sich die beiden Fäden viermal überschnitten (Fig. ^2d]. Wo zwei solche Kreuzungen nahe beieinanderliegen, verschmelzen gewöhnlich zwischen ihnen die beiden Stücke der Paarlinge. Dadurch entstehen die typischen Brillenfiguren (in Bildung begriffen in Fig. 46 und 48c). Biegen derartige Gebilde (Achter- oder Brillenfiguren) ihre beiden Endringe gegeneinander ein, so erscheinen sie zuweilen in brezen- förmiger Gestalt (siehe ein rückwärts liegendes Chromosom in Fig. 45, ferner eines in Fig. 46 und Fig. 48^). Bei diesen größeren Chromosomen beobachtet man fast ausnahms- los, daß am einen Pol eine Verschmelzung der beiden Enden, am andern aber eine Kreuzung nahe den Enden stattgefnnden hat (Fig. 41, 42c?, 43, 47, 48 e und /' etc.), so daß nach der weiteren Kontrak- tion die Enden des einen Pols viel inniger verwachsen erscheinen (z. B. das größte Chromosom in Fig. 46, ferner Fig. 485, c, d, h und i). Die kleineren Chromosomen sind dadurch charakterisiert, daß die beiden Paarlinge vor allem, viel unabhängiger von dem gegen- seitigen Zusammenhang, sich stark kontrahieren. Dadurch bleibt der Spalt zwischen ihnen und infolgedessen der unmittelbare Eindruck der Doppelwertigkeit bei den kleineren Chromosomen viel länger ge- wahrt als bei den größeren. Waren die sich kontrahierenden Fäden mit ihren Enden enger verbunden, so entstehen Gebilde, die man als Doppelhanteln bezeich- nen kann; lag die Vereinigungsstelle im mittleren Teil, so ergibt sich eine Kreuzform. Meist ist jedoch die Kreuzform wohl darauf zurückzuführen, daß sich die beiden Paarlinge in ihrer mittleren Partie 694 Max Dingler wieder voneinander entfernen, wie dies auch au anderen Objekten schon mehrfach beschrieben ist (Fig. 50). Im Lauf der weiteren Entwicklung findet auch bei den kleineren Chromosomen meist eine engere Verschmelzung an einem Pole statt (vgl. verschiedene kleine Chromosomen in Fig. 45 und 46). Als in der Mitte zwischen den größeren und kleineren Formen stehend könnte man die eigentlichen Ringe bezeichnen, in deren zwei verdickten Stellen wohl noch die ursprünglichen Endenverschmel- zungen zu erkennen sind (Fig. 49a). Auch für die Ringe gilt eine verschieden starke Vereinigung an den beiden Polen als Regel (Fig. 49 b). Eine Längsspaltung ist an den Chromosomen nur selten und sehr schwach zu erkennen Fig. 48 d und f;. Ich habe versucht, eine Tabelle über das Zahlenverhältnis der einzelnen Chromosomentypen in einer beträchtlichen Zahl von Zellen dieses Stadiums aufzustellen. Allein es läßt sich aus dem großen Formenwechsel keiue Gesetzmäßigkeit herauslesen. Zwar ist es sehr wahrscheinlich, daß die Chromatinmenge der einzelnen Chromosomen eine bestimmte ist. daß z. B. den vier größten Chromosomen der Spermatogonien stets zwei besonders große bivalente Chromosomen (Achter- oder Brilleufiguren, die man auch meist in Zweizahl in einer Spermatocyte sieht entsprechen; ihre feinere Form jedoch muß mehr oder minder eine zufällige sein. An einem verschieden raschen Wachstum (heterochrone Größen- entwicklung der Chromosomen nach Häcker) können die Größen- unterschiede übrigens auch nur zu einem geringen Teil liegen, eben da sie in sämtlichen Generationen in anscheinend geichem Verhält- nis wiederkehren. C. Die Reifungsteilungen. Während der Spindelbildung zur ersten Reifungsteilung treten auch die Centrosomen als kleine, kreisrunde, intensiv gefärbte Kör- perchen deutlich in die Erscheinung (Fig. 51, nur eines der beiden Centrosomen im Schnitt getroffen'. Schon bei beginnendem Verlauf dieser Teilung spalten sie sich in zwei Tochtercentrosomen, die durch einen dünnen Strang verbunden scheinen. In Stadien, wie dem der Fig. 52, erhält man den Eindruck, daß manche Chromosomen durch je eine Spindelfaser mit den beiden Tochtercentrosomen eines Pols verbunden sind. Die Zellperipherie ist an beiden Polen bis zu den Centrosonieu eingebuchtet (vgl. S. 388). über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. 695 An den in Fig. 55 — 58 wiedergegebenen Stadien sind Centro- somen nicht mehr sicher zu erkennen. Zuweilen fällt an diesen Fi- guren eine schwache Verdickung oder Einbuchtung des einen oder andern Poles auf. So sieht man in Fig. 55 in einer solchen Ein- buchtung des oberen Poles ein Verdichtung unmittelbar an der Zell- wand, von der noch Spindelfaserreste ausgehen. Hier haben wir es wohl mit den vielleicht künstlich deformierten Centren zu tun. Die bivalenten Chromosomen ordnen sich nach dem typischen Ringfigurenstadium (Fig. 45 — 47), das (,uach seiner Häufigkeit in den Präparaten) längere Zeit anzudauern scheint, zur Aquatorialplatte an. Hiebei macht sich sehr bald die Wirkung der Zugfasern in der Weise geltend, daß die beiden Paarlinge an einem mehr oder minder centralen Punkt ergriffen und so zuerst in ihren mittleren Partien auseinander- gezogen werden. Bilder, wie die in Fig. 54 wiedergegebenen, lassen wohl keinen Zweifel darüber, daß es sich hier wieder um eine Trennung der meist nur an ihren Polen verbundenen Paarlinge, also um die Reduktionsteilung handelt. Die Verschmelzungsstellen treten vielfach, wie in Fig. 54, als deutliche Verdickungen hervor. Ich habe den Eindruck gewonnen, daß auch die Teilung der großen Achter- und ßrillenfiguren in dieser Weise vor sich geht, in- dem zuerst alle inneren Kreuzungs- und Verschmelzungspunkte ge- löst und dann, wie oben beschrieben, die Enden voneinander ge- trennt werden. Nach der Größe ist anzunehmen, daß Fig. 54 a und das rechte Chromosom in Fig. 54c einen solchen Fall darstellen. In den typischen Spindelbildern der Figuren 51 und 52 sind die Chromosomen bereits bis zur vollständigen Unkenntlichkeit der Biva- lenz in die Länge gezogen. Ihre durch die Streckung sich immer näher kommenden Schenkel scheinen dabei zu verschmelzen, so daß einheitlich tiefgefärbte walzen- oder eiförmige Gebilde entstehen. Auch auf diesem Stadium treten, mehr in der Seitenansicht als in der Pol- ansicht (Fig. 53), die Größenunterschiede deutlich hervor. Als auffallend möchte ich erwähnen, daß sich zu dieser Zeit in den Spindelfiguren mit großer Regelmäßigkeit ein einziger Ring vorfindet, während die übrigen Chromosomen den Eindruck mehr oder minder kompakter Körper machen. Ein solcher Ring ist in Fig. 51, 52 und 53 zu sehen. Übergangsstadien zwischen Fig. 51, 52 einerseits und Fig. 55—57 andrerseits habe ich nicht beobachtet. In diesen letzteren sind die Teilstücke der kleinen Chromosomen schon weit auseinandergewichen, die der großen dagegen hängen zum Teil noch zusammen. 690 Max Dingler Au Stelle der einheitlicbeu Klumpen treten wieder dünne Bügel hervor, indem sich offenbar die vorübergehend verschmolzenen Schen- kel von neuem trennen. Zuweilen scheinen auch umgekehrt die ge- trennten Enden eines Bügels unmittelbar nach der Loslösung vom Schwesterbügel abermals zusammenzutreten. Ein derartigesChromosom, welches auch den Eindruck eines au der Kreuzungsstelle durchge- rissenen Achters erwecken könnte, zeigt z. B. Fig. 57. Gestaltveränderung und Umgruppierung der Tochterchromosomen in der Anaphase der ersten Reifungsteilung ist hier überhaupt die Regel. Teils strecken sich Ringe und Bügel zu geraden Stäbchen, teils biegen sich durch die Teilung lauggezogene Stücke nach dem Durchreißen der letzten Verbindung zu ring- und bügelförmigen ein (Fig. 58 und 59). Dazu tritt auf diesem Stadium eine weitgehende Längsspaltuug der Chromosomen, wie sie sich schon zu Beginn der Teilung zwar selten, aber doch mit hinreichender Deutlichkeit beobachten ließ. Zum erstenmal war sie während der Vorbereitung zur Teilung zu sehen, so in Fig. 54a, in Fig. 54c an dem rechtsliegenden Chromosom, ferner an dem Ring in Fig. 52. In Fig. 55, die ein Stadium kurz vor der Trennung der letzten Vereinigungsstellen zeigt, scheinen an diesen Stellen die Spalthälften der beiden Enden ein wenig auseinandergewichen, so daß hier (in der Aquatorialebeue) annähernd viereckige Lumina auftreten. Da ich einen derartigen Fall sonst nicht wiederfaud, muß ich es dahinge- stellt sein lassen, ob es sich hier um eine vollständig normale Zelle handelt. Doch ist diese Erscheinung bei andern Formen, z. B. bei AUo- lobophom foetida von Foot und Strobell (9), bei Tomopta'is oni- sciformis von A. und K. E. Schreiner (1. c.) u. a. beschrieben worden, freilich mit dem Unterschied, daß bei diesen Objekten die Trennung der Spalthälften schon vor und während der ersten Rei- fungsteilung einen weit größeren Umfang annimmt. Bei Distomum lanceolatum erfolgt sie in ausgedehnterem Maße erst in den Endphasen der Teilung. Nach der Durchschnürung des Zellkörpers haben sich die Spalthälften der Chromosomen auf den größten Teil ihrer Länge voneinander getrennt, so daß sie nur mehr durch ein kurzes Verbindungsstück Zusammenhängen. Zuweilen ge- winnt man sogar den Eindruck, als seien sie vollständig getrennt und verrieten nur durch ihre parallele Lage ihre Zusammengehörig- keit. Eine genaue Beurteilung dieser Verhältnisse ist dadurch er- über die Spermatogenese des Dicrocoelium lauceatain Stil, et Hass. 697 Schwert, daß die Chromosomeu meist auf einen kleinen Kaum zu- sammengedrängt sind. Wo sie weniger dicht liegen,* zeigen sie in der Regel annähernd Kreuzform, dadurch entstanden, daß die Spalt- hälften bis auf eine centrale Verbindung auf beiden Seiten ausein- andergewichen sind (Fig. 60 — 62 zeigen diese wegen der Kleinheit der Elemente wenig klaren Verhältnisse noch am besten). In den beschriebenen Vorgängen könnte man die direkte Vorberei- tung zur zweiten Reifungsteilung vermuten. Allein es schiebt sich, wie aus zahlreichen Befunden hervorgeht, zwischen der ersten und zwei- ten Reifungsteiluug ein Ruhestadium ein. Daß es sich hier tats ichlich um die Bildung eines Kuhekerns zwischen den beiden Spermatocytenteilungeu handelt, wird bewiesen durch 1) die Größe der Zellen, 2) die Zeilenzahl einer Traube nämlich 16). Man könnte das letztere Argument vielleicht dadurch anzweifeln, daß man annähme, es gebe außer den typischen 32 zeitigen Sperma- tidentrauben noch solche mit 16 oder 64 Elementen, und die frag- lichen Ruhekerne seien also entweder Spermatidenkerne oder solche von Spermatocyten I. Ordnung. Allein es kommen niemals Spermien- trauben mit mehr oder weniger als 32 Spermien zur Beobachtung. Der Zweck dieses Ruhestadiums ist wohl in einem abermaligen Zellwachstum zu suchen. (Vgl. Fig. 60—64 und 65 — 68.) Sein Beginn wird bemerkbar durch ein fortschreitendes Zu- sammenziehen der Chromosomen auf einen Haufen und die Bildung eines hellen Hofes, der sich immer deutlicher gegen das dunklere Plasma abgrenzt (Fig. 60 — 64). Schließlich bilden sich die Chromo- somen zu Ketten von Körnchen um (Fig. 65). Diese Ketten zu zählen, ist nicht möglich. Vermutlich entsprechen sie den ursprünglichen und den wieder aus ihnen hervorgehenden Chromosomeu, würden demnach kein vollständiges Ruhestadium im engsten Sinne dar- stellen. Die nächste Entwicklungsstufe, die ich zu Gesicht bekommen konnte, zeigt bereits deutlich die zehn kreuzförmigen Chromosomen, alle mehr kontrahiert und regelmäßiger in der Form als vor der Kernruhe. (Derartige Kreuze finden sich übrigens in der Spermato- genese der verschiedensten bisher untersuchten Formen so häufig, daß man sie fast als typisch für die zweite Reifungsteiluug bezeich- nen kann.) In ihrer Größe weisen sie Unterschiede auf, die den vorausgegangenen Stadien, soweit sich feststellen läßt, analog sind. So 698 Max Diugler konnte ich z. B. fast immer zwei durch ihre Größe besonders her- vortreteude Kreuze finden (Fig. 66 — 69]. In Fig. 69a und b ist das größte und kleinste Chromosom einer Spermatocyte II. Ordnung wiedergegeben. Die beiden Spalthälften, die jetzt nur mehr in der Mitte ver- bunden sind (besonders deutlich in Fig. 69c), werden in der zweiten Keifnngsteilung allem Anschein nach so getrennt, daß die Mittelpartie von den Zugfasern ergriffen wird, wodurch schließlich, während des Zuges an die Pole, die freien Enden gegen den Äquator schauen (Fig. 70-72). Bereits während der Telophase beginnen sich die Chromosomen zu kurzen Stäbchen zusammenzuziehen, um schließlich in den Euhe- kern der Spermatide überzugehen (Fig. 73 — 75). Dieser besteht an- fangs noch aus mehreren Ketten von Körnchen (Fig. 73), die mehr und mehr ihre reihenförmige Anordnung verlieren und sich immer gleichmäßiger auf einen runden, von einem helleren Hof umgebenen Kaum verteilen (Fig. 74). Fig. 75 läßt bereits eine ziemlich deutliche Abgrenzung des Kerns gegen das Plasma erkennen. Die Zelle selbst hat an Größe zugeuommen. Der Kerninhalt macht einen mehr netzartigen als kör- nigen Eindruck. In Fig. 76 ist der Kern bis an die Zellperipherie gerückt. Er zeigt einheitliche schwach graue Färbung und enthält nur in seinem dem Traubencentrum zugekehrteu Teil manchmal mehrere, manch- mal wenige von Eisenhämatoxylin tief gefärbte unregelmäßige Brocken. Um diese Zeit beginnt sich an der Zelloberfläche die Plasmahaube auszustülpen, die späterhin, während der fortschreiten- den Streckung des Kerns, wie bereits beschrieben, zu der langen Röhre der Fig. 78 und 79 auswächst. Am Kern sind die unregelmäßigen tiefgefärbten Brocken in der centralen Hälfte noch lange zu erkennen. Kurz vor dem Erreichen seiner definitiven langgestreckten Form scheinen sie sich über seine ganze Länge zu verteilen (Fig. 79), während der Kopf des reifen Spermiums vollständig einheitliche, tiefe Kernfärbung aufweist. Das Verhalten der Centrosomen während dieser späteren Stadien der Spermatogenese konnte ich nicht beobachten. IV. Die Mitochondrien. Zum ersten ^lale wurde ich auf die Mitochondrien aufmerksam in einem Aufstrichpräparat, welches (wie in Kapitel I angegeben) mit über die Spermatogenese des Dicrocoelium lauceatum Stil, et Hass. 699 Osmiurasäuredämpfen und FlexMmings schwachem Gemisch fixiert und mit Eisenhämatoxylin nach Heidexhaix gefärbt war. Es gelang mir seither nicht wieder, die Mitochondrien auch nur annähernd mit der- selben Deutlichkeit zur Darstellung zu bringen — weder mit Eisen- hämatoxylin noch mit der BEXDASchen [2] Mitochondrienfärbung. Diese letztere Methode diente mir gleichwohl zur Identifizierung der frag- lichen Gebilde als Mitochondrien, indem sie stets an der Stelle, wo die Fäden zu erwarten waren, eine mehr oder minder tiefe violette Tinktiou, meist in Form eines unregelmäßigen, verschwommenen Fleckens, aufwies. Dagegen ist es wohl möglich, daß die Eisen- hämatoxylinfärbung in bezug auf die Menge der Mitochondrien un- zuverlässige Resultate liefert, worauf Benda (1. c. S. 111} ebenfalls schon hinweist. Die folgende Beschreibung wird sich also fast ausschließlich auf die Befunde in dem einen Präparat erstrecken. Die Figuren 80 — 98 sind sämtlich nach diesem Präparat gezeichnet. Der Objektträger enthält den aufgestrichenen Hodeninhalt von etwa drei bis vier Tieren, der freilich, wie es bei dieser Methode unvermeidlich ist, im Lauf der späteren Behandlung zum Teil wieder abgeschwemmt worden ist. Daß es sich hier um Kunstprodukte, Fremdkörper oder Parasiten handelt, ist, abgesehen von der oben erwähnten Identifizierung durch die BENDASche Färbung, noch aus verschiedenen Gründen ausge- schlossen: 1) Finden sich die sehr charakteristischen Gebilde in intensiver Färbung an allen Zellen des ganzen Präparates ohne Aus- nahme. 2) Scheinen sie in Zellen gleichen Alters an Masse und Zahl, soweit sich das abwägeu läßt (eine genaue Zählung ist in keinem Falle möglich), übereinzustimmeu. 3) Ist jedes charakteristische Stadium der Zellen stets auch von einem charakteristischen Stadium der Mitochondrien begleitet. Es fällt an dem Präparat auf, daß hier das Chromatin (von we- nigen, später zu erwähnenden Ausnahmen abgesehen) im Gegensatz zu den Mitochondrien nur überaus schwach gefärbt ist, obwohl die Behandlung die gleiche war wie bei zahlreichen andern Aufstrich- präparaten, welche das Chromatin in gewohnter Deutlichkeit, die Mitochondrien dagegen gar nicht zeigen. Bei dem gleichen Verhalten sämtlicher Zellen des Präparates, das, wie gesagt, von drei bis vier Individuen stammt, kann man Archiv f. Zellforschung. IV. 45 700 Max Dingler nicht auf ein bestimmtes Alter oder einen bestimmten Eutwicklungs- zustand des Tieres schließen, der für die Veranscbaulicbung der Mitochondrien besonders geeignet wäre; es bleibt daher zu vermuten, daß hier irgend ein technischer Unterschied maßgebend war, als etwa: verschieden gründliches Auswaschen; verschiedene »Reife« des Hämatoxylins (von Meves [32 S. 832] wird »ältere, gut ausgereifte Häraatoxylinlösung« empfohlen); Essigsäuregehalt (Benda [2 S. 751] und Meves [30 S. 418] geben an, daß der Essigsäurezusatz zur FLEMjiixGschen Lösung auf ein Minimum zu beschränken ist; mir scheint das Optimum des Essigsäuregehaltes innerhalb sehr enger Grenzen zu liegen) oder — was noch wahrscheinlicher ist — das zufällige Zusammentreffen mehrerer derartiger Bedingungen. Trotz der unterdrückten Kernfärbung läßt sich bei sorgfältiger Betrachtung der jeweilige Zustand des Kerns sicher feststellen, wie auch aus meinen Abbildungen ersichtlich ist. * * * Es war mir nicht möglich, aus dem einen Präparat eine lücken- lose Serie über das Verhalten der Mitochondrien während der gan- zen Spermatogenese aufzustellen. Vor allem fehlen leider die ohnehin seltenen Teilungsfiguren, die wichtigen Aufschluß über die Verteilung der Mitochondrien auf die Tochterzellen geben könnten. Ferner weist ein derartiges Aufstrichpräparat (wie im topogra- phischen Teil bereits hervorgehoben) nur Spermatocyten und Sperma- tiden, den losen Inhalt des Hodeninnern, auf. Kur selten gelangen zufällig losgerissene Spermatogouien mit auf den Objektträger. Ich konnte eine einzige derartige Spermatogonie auf dem Sta- dium der Figur 27 finden (Fig. 80). Die Mitochondrien bestehen hier aus zahlreichen, teils kurzen, teils beträchtlich langen Fäden >), die nahe der Zellwand unter häufigen Biegungen und Knickungen verlaufen, ohne die Chromosomen zu berühren oder ihren Haufen zu durchqueren. Viel- mehr scheint es, daß sie da, wo ein Chromosom mehr nach außen ragt, durch eine Biegung ausweiehen und an freien Stellen zwischen den Chromosomen wieder gegen innen vorspringen. Irgendeine Struk- tur ist an den annähernd gleich dicken Fäden nicht zu beobachten. 1) Für solche einheitlichen Fäden, die »ausschließlich aus Mitochondrien- substanz bestehen«, schlug Meves (29) im Gegensatz zu den BENDASchen »Chon- driomiten« den Namen »Chondriokonten« vor. Beide Bildungen, Mitochondrien und Chondriokonten, faßt Meves (32) unter der Bezeichnung »Chondriosomen« zusammen. Ich habe im folgenden den BEXDAschen Namen »Mitochondrien« beibehalten, ohne in der Benennung zwischen den vielfach allmählich ineinander übergehenden Zuständen zu unterscheiden. über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. 701 Es ist auffällig, daß in dieser einzigen auffindbaren Spermato- gonie (im Gegensatz zu den Spermatoeyteu) die Chromosomen so in- tensiv gefärbt sind wie an normalen Eisenhämatoxyliiipräparaten. Späterhin, in den Spermatocyten I. Ordnung, ist es nur mehr der Xucleolus des Kuhekerns, der an Intensität der Färbung den Mitochondrien gleichkommt. Fig. 81 zeigt (bei schwächerer Ver- größerung) eine derartige Achtertraube mit ruhenden Kernen, das weitaus häufigste Stadium, das sich in dem Präparat findet. Die jüngsten Spermatocyten zeigen die Mitochondrien als meist kurze, wenig gebogene, auf der ganzen Länge gleich dicke Fädchen in ihrer plasmareichsten Partie, dem central vom Kern gelegenen Stiel, zusammengedrängt (Fig. 82). Für eine Abstammung aus dem Kern, derzufolge diese Gebilde unter den Begriff der HERXwiGschen »Chromidien« einzureihen wären, ist nicht die geringste Andeutung vorhanden. Goldschmidt (10) hat zum erstenmal die Bezeichnung «Chromidien« auch auf die Mitochondrien der Samenzellen ausgedehnt (vgl. auch Goldschmidt und Popoff [16]), und seine Schüler Wassi- LiEFF (45) und Popoff (36) haben bei Blatta und Paludiim die Ent- stehung der Mitochondrien aus dem Kern beschrieben. Von Meves (30), der ebenfalls Paludina untersucht hatte (28), wird dagegen eine Herkunft der Mitochondrien aus dem Kern in Ab- rede gestellt und daher auch die Anwendung der Bezeichnung Chro- midien auf sie nicht gebilligt. Ferner weist Meves (1. c. S. 481) auch darauf hin, »daß die Mitochondrien überhaupt nicht erst, wie Gold- schmidt und Popoff zu glauben scheinen, in den Spermatocyten bzw. Ovocyten auftreten, sondern bereits während der Vermehrungs- periode der Geschlechtszellen in diesen vorhanden sind.« Das deckt sich ebenfalls mit meinen Befunden (Fig. 80). Ein Übertreten von einer Zelle der Traube zur andern durch den Stiel findet nicht statt (Fig. 81). Noch während der Kernruhe verbreiten sich dann die Fäden über die ganze Zelle und legen sich dicht unter die Zellwand, wodurch sie ein äußerst zierliches, körbchenartiges Netzwerk, dem Skelett mancher Radiolarien vergleichbar, bilden (Fig. 83) i). Es scheint, als 1) Es mag das mehr als ein bloßer Vergleich sein. Von Koltzoff \2i] werden die Mitochondrien als »formative«, »skelettbildende« Elemente beschrieben, und schon der äußere Eindruck einer derartigen Zelle spricht für eine stützende oder formbestimmende Funktion der Fädchen. Ich werde darauf noch zurück- kommen. 45* 702 Max Dingler hätten sich manche der Fädchen der Figur 82 Ende an Ende zu längeren, mehrfach gebogenen Fäden aneinandergelegt. Dieses Körhchenstadium hält auch während der ersten Kernver- änderungen, der Konjugations- und Ringfigurenbildungsvorgänge, an. Kur zeigt sich jetzt unter den Fäden, und zwar besonders unter den kleineren, die Tendenz, sich zu Ringen einzuhiegen (Fig. 84 ent- sprechend Fig, 39, und Fig. 85 entsprechend Fig. 41). Man vergleiche damit die Figuren 5 und 6 bei Meves (28), die die gleiche Verän- derung erkennen lassen. Kach der Auflösung der Kernmembran, zur Zeit der fertigen Ringfiguren, haben die Mitochondrien ihren Habitus wesentlich ge- ändert. Sie liegen zwar noch mehr oder minder peripher, haben aber den Platz dicht unter der Zelloberfläche verlassen. Die Bildung von Ringen ist etwa auf dem Stadium der Fig. 85 stehengeblieben. Da- gegen beginnen sämtliche Fäden sich in eine Menge von Körnchen zu zerlegen, die sich — besonders im Zellstiel — zu dichteren Massen zusammendrängen. Kur wenige der Fäden zeigen noch ihre ursprüngliche Gestalt, manche sind bereits vollständig zerfallen (Fig. 86 und 87). In Fig. 87 ist die Mehrzahl der zu Körnchenreihen aufgelösten Fäden in den Stiel der Zelle gezogen. Über ihr Schick- sal während der Teilung kann ich nichts aussagen, da die einschlä- gigen Stadien in dem Präparat fehlen. Vielleicht haben wir aber auch in den undeutlich erkennbaren, der Teilungsachse parallel laufenden Fäden der Figuren 55 — 62 faden- förmige Mitochondrien vor uns. Kur ist es in diesem Falle fraglich, wie sieh derartige Bilder an das Stadium der Figuren 86 und 87 an- schließen würden. In den Spermatocyten II. Ordnung treten die Mitochondrien in ähnlicher Form wie in der vorhergehenden Generation auf. Fig. 88 gibt eine Zelle auf dem Stadium der Figuren 66 und 67 wieder. Die Fäden zeigen die Tendenz zur Ringbildung und den Beginn eines körnigen Zerfalles, analog der entsprechenden Phase in den Spermatocyten I. Ordnung. Weit vollständiger läßt sich das Verhalten der Mitochondrien in den Spermatiden verfolgen. In den jüngsten Spermatiden, nachdem der Kern nach beendeter zweiter Reifungsteilung wieder in Ruhe getreten ist, sieht man die Mito- chondrien erst als unregelmäßige, meist längliche Klümpchen auf- treten, die ziemlich gleichmäßig im Plasma verteilt scheinen, nirgends aber eine direkte Beziehung zum Kern aufweisen (Fig. 89). über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatura Stil, et Hass. 703 Während des Kernwachstuins nehmen sie wieder ihre typische Gestalt an und erscheinen schließlich als kurze, in einigen Windungen gebogene, gleichmäßig dicke Fädchen (Fig. 90). Anfangs sind sie auch in dieser Form noch im ganzen Zellkörper verteilt; doch haben sich bereits einige von ihnen an die Kernwand angelegt, denen immer weitere folgen. Der Endzustand dieses Prozesses ist schließlich der, daß alle Fäden dicht an die Kernmembran angeschmiegt sind und den Kern körbchenartig umschließen. Dabei bleibt jedoch der peri- phere Pol des Kerns, also derjenige, an dem der Schwanzfaden der zukünftigen Spermie auftritt, frei (Fig. 91). Auch hier scheinen sich die kurzen Fädchen Ende an Ende zu längeren Fäden zu vereinigen (wie ein Vergleich der Figuren 90 und 91 zeigt), so daß ein derartiges »Körbchen« nur aus wenigen langen Schleifen besteht. Diese Schleifen umziehen den Kern in den verschiedensten Richtungen, doch meist quer, d. h. senkrecht zur künftigen Spermienlängsachse. Zuweilen beob- achtet man, daß sie auf der einen Seite des Kerns quer, auf der andern aber parallel zur Längsachse verlaufen (so in der Zelle oben rechts in Fig. 91 und in Fig. 92). In diesem Zustande begleiten die Mitochondrien die Kernstreckung, so daß mit der Form des Kerns auch die des Körbchens, das in enger Berührung mit der Kernmembran bleibt, sich entsprechend ändert (Fig. 92—94). Man gewinnt hier den bestimmten Eindruck, daß eben die Mitochondrien es sind, welche die Streckung des von ihnen uni- schnürten Spermatidenkerns bewirken. Diese Anschauung, daß nämlich den Mitochondrien eine formbildende Tätigkeit zukommt, wurde zuerst von Kolzoff (24) ausgesprochen und eingehend begründet ‘). Auch Meves (30) gibt Bilder von den Spermatocytenteilungen der Honig- biene, bei deren Betrachtung man (1. c. S. 479) »daran denken könnte, daß die Chondromiten, indem sie an demjenigen Ende, welches der sich bildenden Knospe zugekehrt ist, Fortsätze vorstrecken, die Vortreibung der Knospe, wenn nicht bedingen, so doch wenigstens erleichtern.« Für eine derartige Funktion der Mitochondrien spricht bei meinem Objekt ferner der Umstand, daß sie nach beendeter Kernstreckuug wieder ihre Lage an der Kernmembran aufgeben und neuerdings im Zellraum sich verteilen. Dieses abermalige Zurücktreten von der Kernmembran nimmt seinen Anfang schon auf dem Stadium der Fig. 93. Von dem Körbchen stehen bereits einige einfache Fadenstücke ab, die an ihren Enden häufig verdickt sind. 1] Vgl. Fußnote S. 701. 704 Max Dingler Ihnen folgen immer mehr Fig. 94), nnd schließlich liegt dem Kern kein einziger Faden mehr an. Einige der längsten Fäden dringen in die nach dem Mittelpunkt der Traube führende Plasmabrücke, den ursprünglichen Zellstiel, vor (Fig. 95 und 96). Ob während dieser Vorgänge (von Fig. 91 an) von der zukünftigen Spermie Mitochondriensubstanz aufgenommen worden ist, etwa als »chondriogene Hülle des Kopfes« (Bexda2), konnte ich nicht fest- stellen; vielleicht deutet die wieder viel tiefere Tinktion des Kerns auf den späteren Stadien (vgl. Fig. 90—95) daraufhin. Mit Bestimmtheit läßt sich nur sagen, daß mindestens ein großer Teil der Fäden nicht in die Spermie gelangt, sondern im Plasma des Restkörpers zurück- bleibt und hier eine allmähliche Abnahme an Masse (schon von Fig. 93 an), eine immer deutlicher werdende Schrumpfung und Verdickung der Enden erfährt (Fig. 96). Fig. 97 stellt bei schwächerer Vergrößerung einen Teil einer Traube dar, die eben von den reifen Spermatozoen verlassen wird. Die in dem protoplasmatischen Restkörper zurückbleibenden Mito- chondrien haben sich noch weiter kontrahiert. In dem vollständig verlassenen Restkörper der Fig. 98 sind sie bereits bis auf wenige Fäden zu Klumpen zusammengezogen. Die Schwanzhüllen zeigen keine Spur von ihnen. Mit der weiteren Umgestaltung des Restkörpers schrumpfen die Mitochondrien mehr und mehr zusammen und vereinigen sich auch untereinander, wie es scheint, so daß man auf dem Stadium der Fi- guren 16 und 17 nur wenige dunkler gefärbte, unregelmäßige Partien mehr vorfindet. Was nun die mutmaßliche Funktion der Mitochondrien betrifft, so stehen sich, wenn wir von ihrer möglichen Bedeutung bei der Vererbung (Benda 2, Meves 32, Deesberg 6) hier absehen, vor allem zwei Ansichten gegenüber; Entweder nämlich bilden die Mitochondrien kinetische Organe, die mit der motorischen Funktion des Spermiums in Zusammenhang stehen (s. vor allem Bexda 2), oder sie haben eine formbestimmende Aufgabe (Kolzoff 24, Meves 30). Auf diese letztere Möglichkeit bin ich bereits zu sprechen ge- kommen; sie scheint mir für das vorliegende Objekt die beste Er- klärung zu sein, und würde auch als die einzige bestehen bleiben, wenn von der Mitochondrienmasse tatsächlich nichts in das Spermium aufgenommen, sondern das ganze Köi’bchen in den Restkörper ahge- stoßen würde. Wenn dagegen, wie es oben als Möglichkeit offen- über die Spermatogenese des Dicrocoelinm lanceatum Stil- et Hass. 705 gelassen werden mußte, ein Teil der Mitochondrien am Kern der Spermatide haften bleibt und mit in das fertige Spermium übergeht, so käme auch die erstere Hypothese in Frage. Und die auffällige Bewegung des Spermienkopfes, die ich weiter oben (S. 320) beschrieben, würde mit der Annahme Bendas (1. c.) und seiner Folgerung, daß (S. 780) »selbst der Spermienkopf motorisch wird, sobald er eine Mitochondrienbülle besitzt«, sehr wohl übereinstimmen. V. Vergleich mit der Oogenese (Goldschmidt 12 usw.) und Zusammenfassung. Bei der Eireifung des digenen Trematoden Zoogonus mirus wurde von Goldschmidt (11) der Keduktionsvorgang nach einem Typus be- schrieben, der seiner »schematischen Einfachheit« wegen von dem Autor als »Primärtypus« bezeichnet wird. Hiernach ist die erste Reifungsteilung eine gewöhnliche Aquationsteilung, hei welcher die 10 Chromosomen der Länge nach halbiert werden. In der zweiten Reifungsteilung dagegen findet die Trennung in der Weise statt, »daß sich zwei Gruppen von 5 Chromosomen einander gegenüberstellen« und direkt »zu den beiden Tochterplatten auseinanderrücken«. Es findet hier also keine »Pseudoreduktion« , d. h. ein Auftreten der halben Chromosomenzahl im Kern vor der Teilung (sei es nach dem »Tetradentypus«, sei es nach dem »Konjugationstypus«) statt. A. und K. E. Schreiner (41), die ihre Untersuchungen an den Präparaten Goldschmidts ausführten, kamen jedoch zu dem Resultat, »daß die Chromatinreifung der Geschlechtszellen dieses Wurms nach demselben Typus verläuft wie bei Tomopterisi (S. 16), nämlich, daß die Chromosomenzahl auf dem Wege einer parallelen Konjugation auf die Hälfte herabgesetzt wird und daß die erste Reifungsteilung eine Reduktions-, die zweite eine Aquationsteilung ist. Die große Divergenz in der Deutung erklärt sich hauptsächlich daraus, daß A. und K. E. Schreiner als Chromosomen-Normalzahl 22 — 26 feststellen zu können glauben, also in den 11 — 23 Chromo- somen der Spermatocyten I. Ordnung (Goldschmidt zählt 10) bereits die reduzierte Zahl sehen. In einer weiteren Arbeit verteidigt Goldschmidt (14) gegenüber den ScHREiNERSchen Angaben seinen Standpunkt und hält an seinen früheren Befunden fest. Gregoire(18), dem gleichfalls das GoLDSCHMiDTSche Material zur Verfügung gestanden, findet Zahlen, welche denen von Gold- schmidt weit näher stehen (nämlich 12, reduziert 6); die Reduktion 706 Max Dingler aber vollzieht sich nach seiner Auffassung nicht nach dem »Primär- typus«, sondern »le Zoogonus se conforme au typ general: on y trouve une reduction prophasique, au moins apparente, et des figures de premiere et de seconde cincse ideutiques a celles que Ton trouve partout« (S. 272). Die zweite Frage, auf welche Weise die »reduction prophasique« erreicht wird, ist nach Gregoire nicht mit derselben Sicherheit zu beantworten, doch scheinen dem Verfasser die Bilder der ScHREiXERSchen Deutung (Parallelkonjugation) günstiger zu sein. Auf Grund seiner Befunde an Zoogonus hoffte Goldscmhidt (12), bei Distomuni lanceolatum ähnliche Verhältnisse anzutreffen, fand jedoch, daß hier der Reifungsvorgang nach einem andern Typus verläuft. In den Oogonien wird die Mitose »eingeleitet durch ein typisches Spiremstadium, das einen aus einem sehr dicken Faden bestehenden Knäuel im Kern zeigt. In der Aquatorialplatte der Mitose zählt man deutlich 20 längsgespaltene Chromatinelemente .... von recht ver- schiedener Größe. Eine paarweise Zusammengehörigkeit konnte aber nicht nachgewiesen werden; ein oder zwei Chromosomen zeichnen sich stets durch bedeutendere Größe aus.« »Aus dem KerngerUst des Ovogonienkerns geht« nach Gold- schmidt »allmählich das Leptotaenstadium hervor«, der dünnfädige Knäuel, der dann durch Zusammenballung an einem Pol das Synapsis- stadium (im engeren Sinn) liefert. (Als Synapsis im weiteren Sinn bezeichnet Goldsciimidt für sein Objekt »die ganze Reihe der Ver- änderungen im Kern bis zum Ruhekern des AVachstumsstadiums«). Was die Zahl der dünnen (einwertigen) Schleifen betrifft, sagt Goldschmidt, »daß von einem etwaigen Vorhandensein der Kormal- zahl dünner Fäden, auf die dann erst die reduzierte Zahl dicker Fäden folgt, nicht die Rede sein kann.« AVährend sich der Synapsisknäuel wieder auflockert, findet Gold- schmidt bereits an einzelnen Fäden einen feinen Längsspalt, der in der AA’^eise, wie es Popoff (36) dargestellt hat, bis zur Erreichung des Pachytaenstadiums sich durch die ganze Länge des stark ver- kürzten und verdickten Fadens ausdehnt. Gleichzeitig hat sich dieser Faden in zehn Schleifen segmentiert, welche sich mit den offenen Schenkeln nach einem Pol einstellen. Nach weiterer Kontraktion der 10 chromatischen Elemente heoh- achtete Goldschmidt, daß »jeder längsgespaltene Faden in der Mitte durch eine achromatische Brücke unterbrochen ist«, welche eine unterdrückte Segmentierung darstellt und an welcher die Trennung über die Spermatogenese des Dicrocoelium lanceatum Stil, et Hass. 707 in der ersten Reifungsteilung stattfindet. Die 10 >Tetraden« konzen- trieren sich nun noch weiterhin und gehen schließlich von neuem in das Netz eines Ruhekerns Uber. Erst nach der Besamung des Eies treten die Tetraden wieder in die Erscheinung und teilen sich in der ersten Reifungsteilung nach dem Quer-, in der zweiten nach dem Längsspalt. Im Gegensatz zu den hiermit in Kürze zusammengefaßten Er- gebnissen Goldschmidts über die Oogenese habe ich in der Sper- matogenese folgendes gefunden: In den Spermatogonien, die sich übrigens sonst wie die Oogonien verhalten, fand ich meist vier Chromosomen, welche die andern auf- fällig an Größe übertreffen; auch wird die Wahrscheinlichkeit paar- weisen Zusammengehörens deutlich erweckt. Aus dem Ruhekern der Spermatocyten 1. Ordnung sieht man körnige Schnüre hervorgehen, die nicht aus einem kontinuierlichen Faden bestehen und schon frühzeitig mit ihren freien Enden nach derselben Seite der Kernwand gerichtet sind. In ein Synapsisstadium treten diese einwertigen Fäden, an denen ich niemals eine Spur von Längsspaltung finden konnte, nicht. In meinen Präparaten zeigt ein der Synapsis vergleichbarer Zustand, den ich jedoch für ein Kunst- produkt halte, bereits ausnahmslos zweireihige Schleifen. Das Feststellen der Schleifenzahl in den Spermatocyten scheint mir hinreichend sicher möglich zu sein, und zwar eben mit dem von Goldschmidt für die Oocyten in Abrede gestellten Resultat, daß auf die Normalzahl dünner Fäden die reduzierte Zahl von dicken (zwei- wertigen) Fäden folgt. Ebenso habe ich an den zehn zweireihigen Schleifen niemals die einen Querspalt repräsentierende achromatische Brücke gefunden, deren Vorhandensein auch die spätere Ring- und Zopffigurenbildung wesentlich beeinflussen müßte. Nach meinen Befunden vollzieht sich also in der Spermatogenese des Distomum lanceolatwn die Reduktion der Chromosomenzahl durch parallele Konjugation, wie sie von Goldschmidt für die Oogenese der von ihm untersuchten Trematoden in Abrede gestellt i), von A. und K. E. Schreiner und Gregoire dagegen sowohl für die Ei- 1) Verschiedenes Verhalten im Q nnd ^ Geschlecht bei der Reduktion der Chromosomenzahl ist übrigens auch von Miß Stevens (44) für Sagitta beschrieben worden. Doch soll hier umgekehrt im Q Geschlecht Parallelkonjugation, im <5 die Vereinigung Ende an Ende stattfinden: “The chromosomes in the young oocytes conjugate longitndinally, instead of end to end as in the spermatocytes” (S. 249j. 708 Max Dingler als für die Samenreifung des nahestehenden Zoogonus mirus ange- nommen worden ist. Ob und wie diese Divergenzen in Einklang zu bringen sind, dies zu entscheiden muß weiteren Untersuchungen Vorbehalten bleiben. In den Spermatocytenteilungen weisen ferner die chromatischen Elemente (Ringe, Achter-, Brillenfiguren usw. in der ersten, Kreuze in der zweiten) charakteristische Größenunterschiede auf, im Gegen- satz zu den kaum verschieden großen Tetraden und Dyaden in den GoLDSCHMiDTschen Figuren. Auch treten in den Spermatocyten I. Ordnung die bivalenten Chro- mosomen nach ihrer Herausbildung aus den zweireihigen Fäden direkt in die Aquatorialplatte ein, ohne daß sich dazwischen ein abermaliges Ruhestadium des Kerns beobachten ließe. Hertwig (22) hat die der- artig zwischen zwei Ruhestadien eingeschobene Synapsis (im wei- teren Sinn) mit dem Zweck der Herausbildung der diplotänen Fäden als unterdrückte Teilung gedeutet; nach Goldschmidt dient die Synapsis der »Herausarbeitung der Vererbungssubstanzen . . . durch Trennung des Idiochromatins vom Trophochromatin«. Dagegen scheinen mir meine Befunde über das Verhalten der Mitochondrien zu sprechen (die eben von Goldschmidt als die aus dem Kern aus- getretene trophochroniatische Substanz aufgefaßt werden); sie zeigen sich schon lange vor dieser Periode im Plasma verteilt und lassen nirgends eine Abstammung vom Kern erkennen. Im folgenden will ich meine Beobachtungen noch einmal in Kürze zusammenfassen : Die Samenentwicklung des Disto)in(ni Janceolatum geht inner- halb des Hodens in der Weise vor sich, daß man die ältesten Stadien samt den fertigen Spermien in der Hodenmitte, die Anfangsstufen dagegen, Ursamenzellen und Spermatogonien, in Form einer zu- sammenhängenden inneren Auskleidung au der Hodenwand antrifft. Aus zahlreichen indifferenten Ursamenzellen geht schließlich eine Spermatogonie I. Ordnung hervor, welche zum Ausgangspunkt je eines 32 zeitigen SpermienbUndels wird. Von dieser Spermatogonie I. Ord- nung an findet keine vollständige Trennung von Schwesterzellen mehr statt, so daß die Spermatogonien H. Ordnung stets zu zweien, die Spermatogonien HI. Ordnung zu vieren vereinigt vorgefunden werden. Die nächste Teilung, während welcher die Zellengruppe die peri- phere Wandschieht verläßt und ins Hodeninuere gelaugt, führt zur Bildung einer achtzelligen Traube von Spermatocyten I. Ordnung; aus über die Spermatogenese des Dicrocoeliiim lanceutum Stil, et Hass. 709 ihr geht die lözellige Spermatocytentraube II. Ordnung und schließ- lich die 32zellige Spermatidentraube hervor. Die reifen Spermien werden, nachdem sich die aus dem Plasma der Spermatiden hervorgegangenen Schwanzröhren in eine Kichtung eingestellt haben, gleichzeitig frei und lassen einen vollständigen, die Hauptmasse des Protoplasmas repräsentierenden Restkörper zurück. Dieser Restkörper zeigt späterhin einen immer weiter fortschreitenden Zerfall. Die Spermien sind zarte Fäden mit sehr langgestrecktem Kopf. Sie führen lebhafte schlängelnde Bewegungen aus, und zwar ein kürzeres, vorderes Stück schneller und in kleineren Wellen als der übrige Teil. Aus dem Kern der Ursamenzellen und Spermatogonien, der in der Ruhe einen bis zwei Nucleolen enthält, gehen vor jeder Teilung 20 längliche, längsgespaltene Chromosomen von ungleicher Größe (deutlich lassen sich meist vier besonders große Individuen zählen) hervor, die sich der Länge nach teilen. Nach dem auf die letzte Spermatogonienteilung folgenden Ruhe- stadium treten im Kern annähernd 20 einreihige, körnige Fäden auf, die sich allem Anschein nach durch parallele Konjugation zu zehn doppelreihigen vereinigen. Eine an ein Synapsisstadium erinnernde einseitige Zusammenballung dieser zweireihigen Fäden ist wohl ein Kunstprodukt. Unter gleichzeitiger Auflösung des Nucleolus (selten zwei) ver- wandeln sich die zweireihigen Fäden in die zehn bivalenten Chromo- somen von sehr verschiedener Form und Größe, die in der ersten Reifungsteilung nach der ursprünglichen Vereinigungsstelle der pa- rallelen Fäden getrennt werden (also Reduktionsteilung). Nach dieser Teilung tritt der Kern wieder in ein nahezu voll- ständiges Ruhestadium, aus welchem dann zehn kreuzförmige Chromo- somen (in ihren Größenverhältnissen den ursprünglichen entsprechend) hervorgehen. Sie werden in der zweiten Reifungsteilung in bekann- ter Weise geteilt. Das Ruhestadium der Spermatideukerne, welches einem beträcht- lichen Wachstum dient, endet mit der beginnenden Streckung, die bis zur definitiven Form des Spermienkopfes führt. Fadenförmige, gleichmäßig dicke und homogene Mitochondrien finden sich im Plasma der Spermatogonien, Spermatocyten und Sper- 710 Max Dingler matiden. Eine Abstammung aus dem Kern lassen sie nirgends er- kennen. Ihre wahrscheinliche Funktion ist eine formative, vor allem die Streckung des Spermatidenkerus. Wenn nicht alle, so wird doch ein großer Teil der Mitochondrien im Plasma des Restkörpers zurück- gelassen und nicht in das Spermium aufgenommen. Literatur. 1. Auglas et DE Ribaucourt. 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Zool. Jahrb. Bd. 21. Heft 4. 1905. 12. Über das Verhalten des Chromatins bei der Eireifung und Befruch- tung des Dicrocoelium lanceatum. Arch. f. Zellf. Bd. 1. Heft 1. 1908. 13. Ist eine parallele Chromosomenkonjugation bewiesen? Arch. f. Zellf. Bd. 1. Heft 4. 1908. 14. Die Chromatinreifung der Geschlechtszellen von Zoogonus mirus und der Primärtypus der Reduktion. Arch. f. Zellf. Bd. 2. Heft 2. 1908. 15. Eischale, Schalendrüse und Dotterzellen der Trematoden. Zool. Anz. Bd. 34. Heft 16 17. 1909. 16. und POPOFF. Die Karyokinese der Protozoen und der Chromidial- apparat der Protozoen- und Metazoenzelle. Arch. f. Protistenk. Bd. 8. 1907. 17. VON Graff. Monographie der Turbellarien. 1. Rhabdocoelidea. Leipzig 1882. 18. Gregoire. La rcdiiction dans le Zoogonus mirus et le Primärtypus. La Cellule. Bd. 25. Heft 2. 1909. 19. H.äcker. Die Chromosomen als angenommene Vererbungsträger. Erg. u Fortschr. d. Zool. Bd. 1. Heft 1. 1907. über die Sperinatogenese des Dicrocoelium huiceatum Stil, et Hass. 711 20. Heckert. Leucochloridium paradoxum. Bibliotlieca zoologica. Heft 4. 1889. 21. Henneguy. Keclierches sur le mode de formation de Iffinf ectolecithe du Distomum hepaticum. Arch. d’An. mikr. Bd. 9. 1906. 22. Hertwig, R. Über den Chromidialapparat und den Dualismus der Kern- substanzen. Sitz.-Ber. d. Ges. f. Morph, u. Phys. München 1907. 23. Kerbert. Beitrag zur Kenntnis der Trematoden. Arch. f. mikr. An. Bd. 19. 1881. 24. Koltzoff. Studien über die Gestalt der Zelle. I. Untersuchungen über die Spermien der Dekapoden, als Einleitung in das Problem der Zellen- gestalt. Arch. f. mikr. An. Bd. 67. 1908. 25. Korschelt und Heide r. Lehrbuch der vergleichenden Entwicklungs- geschichte der wirbellosen Tiere. Allg. Teil. Jena 1902. 26. Looss. Beiträge zur Kenntnis der Trematoden: Distomum palliatum und reticulatum. Zeitschr. f. wiss. Zool. Bd. 41. 1885. 27. Lorenz. Über die Organisation der Gattungen Axine und Microcotyle. Arb. Zool. Inst. Wien. Heft 3. 1878. 28. Meves. Über den von v. la Valette St. George entdeckten Nebenkern der Samenzellen. Arch. f. mikr. An. Bd. 56. 1900. 29. Über Mitochondrien bzw. Chondriokonten in den Zellen junger Em- bryonen. An. Anz. Bd. 31. 1907. 30. Die Spermatocytenteilungen bei der Honigbiene. Arch. f. mikr. An. Bd. 70. 1907. 31. Es gibt keine parallele Konjugation der Chromosomen. Arch. f. Zellf. Bd. 1. Heft 4. 1908. 32. — — Die Chondriosomen als Träger erblicher Anlagen. Cytologische Studien am Hühnerembryo. Arch. f. mikr. An. Bd. 72. 1908. 33. und Duesberg. Die Spermatocytenteilungen bei der Hornisse. Arch. f. mikr. An. Bd. 71. 1908. 34. Monticelli. Ricerche sulla Spermatogenesi nei Trematodl. Intern. Mon.- Schr. f. An. u. Phys. Bd. 9. 1892. 35. Poirier. Contribution ä l’histoire des Trematodes. Arch. d. zool. Exp. (2). III. 1885. 36. PoPOFF. Eibildirng bei Paludina vivipara und Chromidien bei Paludina und Helix. Arch. f. mikr. An. Bd. 70. 1907. 37. Ramsay-Wright-MacallUiM. Sphyranura Osleri. A contribution to Ameri- can helminthology. Journ. of Morph. Bd. 1. 1887. 38. Schreiner, A. u. K. E. Neue Studien über die Chromatinreifung der Ge- schlechtszellen. Die Reifung der männlichen Geschlechtszellen von Salamandra maculosa, Spinax niger u. Myxine glntinosa. Arch. de Biol. Bd. 22. 1905. 39. Die Reifung der männlichen Geschlechtszellen von 'fomopteris onisci- formis. Arch. de Biol. Bd. 22. 1906—07. 40. Gibt es eine parallele Konjugation der Chromosomen? Vidensk.-Selsk. Skrifter. 1. Math.-Naturv. Kl. Nr. 4. 1908. 41. Die Reifung der Geschlechtszellen von Zoogonus mirus. Ibid. Nr. 8. 1908. 42. Schwarze. Die jiostembryonale Entwicklung der Trematoden. Zeitschr. f wiss. Zool. Bd. 43. 1885. 43. Sommer. Die Anatomie des Leberegels Distomum hepaticum. Zeitschr. f. wiss. Zool. Bd. 34. 1880. 712 Max Dingler, Über die Spermatogenese des Dicrocoeliura lanceat. etc. 44. Stevens. Further Studies on the Ovogenesis of Sagitta. Zool. Jahrb. Bd. 21. 1904. 45. Wassilieff. Die Spermatogenese von Blatta germanica. Arch. f. mikr. An. Bd. 70. 1907. 46. Weber. Über Temnocephala Blanchard. Zool. Erg. einer Eeise in Niederl.- Ostind. Heft 1. 1889. Tafelerklärung. Die sämtlichen Figuren sind mit ABBEschem Zeichenapparat und Leitz- Stativ A bei einer Tubnslänge von 17 mm in der Höhe des Arbeitstisches ge- zeichnet. Als Objektiv wurde durchweg Zeiss Apochromat 2 mm, als Ocular für die Figuren 1 — 17, 81, 97 und 98 Kompensations-Ocular 4, für alle übrigen Figuren Kompensations-Ocular 12 verwendet. Tafel XXXI. (Allgemeiner A'^erlauf der Spermatogenese.) Fig. 1 — 3. Verschiedene Zellen von der Hodenwandung. Fig. 4. Eine Traube von Spermatocyten I. Ordnung. Fig. 5. » » > » II. > Fig. 6. » » > Spermatiden. Fig. 7—14. Spermatidentrauben bis zur Ausbildung der Spermien. Fig. 15—18. Verlassene Restkörper. Tafel XXXII. (Chromatinverhältnisse A.) Fig. 19 — 31. Ursamenzellen und Spermatogonien. Fig. 32—44. Spermatocyten I. Ordnung bis zur Ausbildung der Ringfiguren. Fig. 45 — 50. I. Ordnung. Fig. 51 — 59. Fig. 60—69. Fig. 70—72. Fig. 73 — 79. Tafel XXXIII. (Chromatinverhältnisse B.) Ringfiguren (bivalente Chromosomen) in den Spermatocyten Erste Reifungsteilung. Spermatocyten II. Ordnung bis zur Teilung. Zweite Reifungsteilung. Spermatiden. Tafel XXXIV. (Mitochondrien.) Fig. 80. Spermatogonie. Fig. 81. Spermatocytentraube I. Ordnung. Fig. 82—87. Spermatocyten I. Ordnung. Fig. 88. Spermatocyte II. Ordnung. Fig. 89 — 96. Spermatiden. Fig. 97. Stück einer Spermatidentraube kurz vor dem Austreten der reifen Spermien. Fig. 98. Verlassener Restkörper. Druck von Breitkopf & Härtel in Leipzig. Ai'clüv fiLr Zellforschung B(L. IV. S Maziarsb jmi Verlag v.Wilhelit jü */•**•*%*• o Oan*P* eW oo^»« 000 £e2_oo« o^* •^•e«^%oVo°o%®e;.* ”*0o»0?0o0** m :2rj»V£«c-« TafXXIV. lelmaiminleipzig IitK Aust TEARmkelfipzig ArcTui’ fiLr ZdlforscTiunff Bf. 2J. % ^ I. _ /i3öi 26 29. SO. 31 ^■Zr^ 'f2 kO. 91 39 38. 93. «/!, Leipzig. Lichidrcickv. C.G- Röder S.m.b.si ^Leipzig. '{rchiv A' ZellforschunCj ’f'i 'oA kö BdL.n: *> — "V ff. «r Vr. • M \ dZ. 53 ‘'A ^ } tO” rt * fe. c d. } % \ 1 J ( 0} , 60. 9 'k 58 %i 59 61 ( :?•> # 1 Mei.\ diü Verla-ff v Wilhelm^ i Tdf.XLW. •anft, Leipzig L\.chidru, ' ' 88. 9J 96 VarlaT v. WUhel i Tarum. neLtij^. , 1. eijpz:.^. Lichtriruck v. C. O. Hcder^ S.m.b.H. Leipzig. ARCHIV FÜR ZELLFORSCHUNG HERAUSGEGEBEN VON DR. RICHARD GOLDSCHMIDT PRIVATDOZENT AN DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN VIERTER BAND ERSTES HEFT MIT 65 TEXTFIGUREN UND JO TAFELN AUSGEGEBEN AM 2J. DEZEMBER J909 LEIPZIG VERLAG VON WILHELM ENGELMANN J909 Mitteilung an die Herren Mitarbeiter. Sämtliche Beiträge für das Archiv für Zellforschung, deren Veröffentlichung in deutscher, französischer, englischer und italienischer Sprache erfolgen kann, bittet man an die Adresse des Herrn Privatdozent Dr. R. Goldschmidt, Zoologisches Institut, München, Alte Akademie zu senden. Die Herren Mitarbeiter erhalten an Honorar Jl 40. — für den Druckbogen. Überschreitet eine Arbeit den Umfang von 4 Bogen, so 'svird für den Mehrumfang ein Honorar nicht gewährt. Den Herren Mitarbeitern werden 40 Sonderdrucke von ihren Abhandlungen und Aufsätzen unberechnet geliefert. "Weitere Exemplare stehen auf Wunsch gegen Erstattung der Herstellungskosten und unter der Voraussetzung, daß sie nicht für den Handel bestimmt sind, zur Verfügung. Die Manuskripte sind nur einseitig beschrieben und druckfertig einzuliefern d. h. so, daß das Lesen der Korrektur in der Ansmerznng von Satzfehlern besteht, nicht in einer stilistischen oder sachlichen Umarbeitung. Jedes Einschieben von Worten und ähnliche Änderungen sind mit entsprechenden Kosten verknüpft und sie müssen, wenn dadurch die normalen Korrekturkosten wesentlich erhöht werden, den betr. Herren Autoren zur Last gelegt werden. Die Zeichnungen für Tafeln und Textabbildungen (diese mit genauer An- gabe, wohin sie im Text gehören) werden auf besondem Blättern erbeten, auch wolle man beachten, daß für eine getreue und saubere Wiedergabe gute Vorlagen unerläßlich sind. Anweisungen für zweckmäßige Herstellung der Zeichnungen mit Proben der verschiedenen Reproduktionsverfahren stellt die Verlagsbuchhand- lung den Herren Mitarbeitern auf Wunsch zur Verfügung. Bei photographisch aufgenommenen Abbildungen wird gebeten, die Negative bei Absendung des Manuskripts unmittelbar an die Verlagsbuchhandlung zu schicken. Die Veröffentlichung der Arbeiten geschieht in der Reihenfolge, in der sie druckfertig in die Hände der Redaktion gelangen, falls nicht besondere Umstände ein späteres Erscheinen notwendig machen. Die Korrekturbogen werden den Herren Verfassern von der Verlagsbuch- handlung regelmäßig zugeschickt, und es wird dringend um deren sofortige Er- ledigung und Rücksendung (ohne das Manuskript) an die Verlagsbuchhandlung gebeten. Von etwaigen Änderungen des Aufenthalts oder vorübergehender Ab- wesenheit bittet man, die Redaktioii oder die Verlagsbuchhandlung sobald als möglich in Kenntnis xu setxen. Bei säumiger Ausführung der Korrekturen hat der Verfasser es sich selbst xuxuschreiben, wenn seine Arbeit etwa für ein späteres Heft xurückgestellt werden muß. Kedaktiou und Terlagsbuchhandiung. ARCHIV FÜR ZELLFORSCHUNG HERAUSGEGEBEN VON DR. RICHARD GOLDSCHMIDT PRIVATDOZENT AN DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN VIERTER BAND ZWEITES UND DRITTES HEFT MIT 26 TEXTFIGUREN UND 14 TAFELN AUSGEGEBEN AM 8. FEBRUAR J9J0 LEIPZIG VERLAG VON WILHELM ENGELMANN 1910 Mitteilung au die Herren Mitarbeiter. Sämtliche Beiträge für das Archiv für Zellforschung, deren Veröffentlichung in deutscher, französischer, englischer und italienischer Sprache erfolgen kann, bittet man an die Adresse des Herrn Privatdozent Dr. R. Goldsehuiidt, Zoologisches Institut. München, Alte Akademie zu senden. Die Herren Mitarbeiter erhalten an Hoiiorar Jl 40. — für den Druckbogen. Überschreitet eine Arbeit den Umfang von 4 Bogen, so wird für den Mehrumfang ein Honorar nicht gevrährt. Den Herren Mitarbeitern werden 40 Sonderdrucke von ihren Abhandlungen und Aufsätzen unberechnet geliefert. eitere Exemplare stehen auf Wunsch gegen Erstattung der Herstellungskosten und unter der Voraussetzung, daß sie nicht für den Handel bestimmt sind, zur Verfügung. Die Mamiskripte sind nur einseitig beschrieben und druckfertig einzuliefern, d. h. so, daß das Lesen der Korrektur in der Ausmerzung von Satzfehlern besteht, nicht in einer stilistischen oder sachlichen Umarbeitung. Jedes Einschieben von "Worten und ähnliche Änderungen sind mit entsprechenden Kosten verknüpft und sie müssen, wenn dadurch die normalen Korrekturkosten wesentlich erhöht werden, den betr. Herren Autoren zur Last gelegt werden. Die Zeichnungen für Tafeln und Textabbildungen (diese mit genauer An- gabe, wohin sie im Text gehören) werden auf besondem Blättern erbeten, auch wolle man beachten, daß für eine getreue und saubere MTedergabe gute Vorlagen unerläßlich sind. Anweisungen für zweckmäßige Herstellung der Zeichnungen mit Proben der verschiedenen Reproduktionsverfahren stellt die Verlagsbuchhand- lung den Herren Mitarbeitern auf Wunsch zur Verfügung. Bei photographisch aufgenommenen Abbildungen wird gebeten, die Negative bei Absendung des Manuskripts unmittelbar an die Verlagsbuchhandlung zu schicken. Die Veröffentlichung der Arbeiten geschieht in der Reihenfolge, in der sie druckfertig in die Hände der Redaktion gelangen, falls nicht besondere Umstände ein späteres Erscheinen notwendig machen. Die Korrekturbogen werden den Herren Verfassern von der Verlagsbuch- handlung regelmäßig zugeschickt, und es wird dringend um deren sofortige Er- ledigung und Rücksendung (ohne das Manuskript) an die Verlagsbuchhandlung gebeten. Von etwaigen Änderungen des Aufenthalts oder vorübergehender Ab- wesenheit bittet man, die Redaktion oder die Verlagsbuchhandlung sobald als tnöglich in Kenntnis xu setxen. Bei säumiger Ausführung der Korrekturen hat der Verfasser es sich selbst xuxusehr eiben, wenn seine Arbeit etwa für ein späteres Heft xurückgestellt icerden muß. ßedaktiou und Verlagsbuchhandlung. ARCHIV FÜR ZELLFORSCHUNG HERAUSGEGEBEN VON Dr. RICHARD GOLDSCHMIDT PRIVATDOZENT AN DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN VIERTER BAND VIERTES HEFT MIT J4 TEXTFIGUREN UND U TAFELN AUSGEGEBEN AM 8. MÄRZ J9J0 LEIPZIG VERLAG VON WILHELM ENGELMANN J9I0 Mitteilung au die Herren Mitarbeiter. Sämtliche Beiträge für das Archiv für Zellforschung, deren Veröffentlichung in deutscher, französischer, englischer und italienischer Sprache erfolgen kanu, bittet man an die Adresse des Herrn Privatdozent Dr. E. Ooldschmidt, Zoologisches Institut, München, Alte Akademie zu senden. Die Herren Mitarbeiter erhalten an Honorar Jl 40. — für den Druckbogen, überschreitet eine Arbeit den Umfang von 4 Bogen, so wird für den Mehrumfang ein Honorar nicht gewährt. Den Herren Mitarbeitern werden 40 Sonderdrucke von ihren Abhandlungen und Aufsätzen unberechnet geliefert. M'^eitere Exemplare stehen auf Wunsch gegen Erstattung der Herstellungskosten und unter der Voraussetzung, daß sie nicht für den Handel bestimmt sind, zur Verfügung. Die Manuskripte sind nur einseitig beschrieben und druckfertig einzuliefern, d. h. so, daß das Lesen der Korrektur in derjAnsinerznng von Satzfehlern besteht, nicht in einer stilistischen oder sachlichen Umarbeitung. Jedes Einschieben von Worten und ähnliche Änderungen sind mit entsprechenden Kosten verknüpft und sie müssen, wenn dadurch die normalen Korrekturkosten wesentlich erhöht werden, den betr. Herren Autoren zur Last gelegt werden. Die Zeichnungen für Tafeln und Textabbildungen (diese mit genauer An- gabe, wohin sie im Text gehören) werden auf besondem Blättern erbeten, aaich wolle man beachten, daß für eine getreue und saubere Wiedergabe gute Vorlagen unerläßlich sind. Anweisungen für zweckmäßige Herstellung der Zeichnungen mit Proben der verschiedenen Reproduktionsverfahren stellt die Verlagsbuchhand- lung den Herren Mitarbeitern auf Wunsch zur Verfügung. Bei photographisch aufgenommenen Abbildungen wird gebeten, die Negative bei Absendung des Manuskripts unmittelbar an die Verlagsbuchhandlung zu schicken. Die Veröffentlichung der Arbeiten geschieht in der Reihenfolge, in der sie druckfertig in die Hände der Redaktion gelangen, falls nicht besondere Umstände ein späteres Erscheinen notwendig machen. Die Korrekturbogen werden den Herren Verfassern von der Verlagsbuch- handlung regelmäßig zugeschickt, und es wird dringend um deren sofortige Er- ledigung und Rücksendung (ohne das Manuskript) an die Verlagsbuchhandlung gebeten. Von etwaigen Änderungen des Aufenthalts oder vorübergehender Ab- wesenheit bittet man, die Redaktion oder die Verlagsbuchhandlung sobald als möglich in Kenntnis xu setzen. Bei säumiger Ausführung der Korrekturen hat der Verfasser es sich selbst xuxuschreiben, wenn seine Arbeit etwa für ein späteres Heft xiiriickgestellt werden muß. Redaktiou und Verlagsbuchhandlung. Inhalt des 4. Heftes. seit© STANistAW Maziarski, Sur les changements morphologiques de la structuve nucleaire dans les cellules glandulaires. Contribution ä l’etnde du uoyau cellulaire. (Avec planches XXIV — XXVII) 443 J. Di esberg, Les chondriosomes des cellules embryonuaires du poulet, et leur rOle dans la genese des myofibrilles, avec quelques observa- tions sur le developpement des fibres musculaires striees. {Avec 10 figures dans le texte et planches XXVIII— XXX) 602 JIax Dingler, Über die Sperrnatogenese des Dicrocoelium lanceatuni Stil, et Hass. (Distomum lanceolatuni). (Mit 4 Fig. im Text u. Taf. XXXI bis XXXIV; 672 :: YERLAG VON WILHELM ENHELMANN IN LEIPZIG :: Soeben ist erschienen: Zwei Vorträge zur NATURPHILOSOPHIE von Hans Driesch Heidelberg I. Die logische Rechtfertigung der Lehre von der Eigengesetzlichkeit des Belebten II. Über Aufgabe und Begriff der Naturphilosophie 8. Geheftet Jl — .80 Philosophie des Organischen Gifford -V orlesungen gehalten an der Universität Aberdeen in den Jahren 1907 — 1908 von Dr. Hans Driesch (Heidelberg) Zwei Bände. 8° 46 Bogen kl. 8. Geheftet 17. — VERLAG VON WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG ;; Vorträge und Aufsätze über Entwickelungsmechanik der Organismen herausgegeben von Wilhelm Roux In Kürze erscheint: Heft X: Über die gestaltliche Anpassung der Blutgefäße Unter Berücksichtigung der funktionellen Transplantation von Professor Dr. Albert Oppcl Mit einer Originalbeigabe von Professor W, Roux enthaltend seine Theorie der Gestaltung der Blutgefäße, einsehließlieh des Kollateralkreislaufs 11 Bogen gr. 8. Geheftet etwa M 4. — Morphologische Arbeiten aus dem anatomischen und zootomischen Institut der Kgl. Universität Münster i. W. herausgegeben von Dr. med. et phil. E. Ballowitz, o. ö. Prof. II. Band, 2. Heft 1. E. Ballowitz, Zur Kenntnis der Spermien der frugivoren Chiropteren und derProsimier mit Einschluß von Chiromys madagascariensis DESM. (Mit 27 Abbildungen.) 2. Ernst Meyer, Über die Entwicklung der Blindschleiche (Angais fragilis L.) vom Auf- treten des Proamnion bis zum Schlüsse des Amnion. (Mit 8 Figuren im Text und 2 T afeln 4 Bogen gr. 8. Geheftet etwa M 2.50. Diesem Heft ist ein Bericht Uber die im Yerlag von Wilhelm Engelmann in Leipzig im Jahre 1909 erschienenen Werke und Zcitschidften beigelegt. Druck von Breitkopf &. Härtel in Leipzig. Seite Inhalt des 2. ii. 3. Heltes. Max JöiiGEXSEX, Beiträge zur Kenntnis der Eibildnng, Reifung, Befruch- tung und Furchung bei Schwämmen (Syconeu). (Mit 1 Fig. im Text und Taf XI— XV) 163 II. E. Jordan, A cytological study of the egg of Cumingia with special reference to the history of the chromosomes and the centrosome. (With plates XVI— XVIII) 243 M. V. Derschau, Zur Frage eines Makronucleus der Pflanzenzelle. (Mit 8 Fig. im Text) 254 Julius Schaxel, Die Morphologie des Eiwachstums und der Follikelbil- dungen bei den Ascidien. Ein Beitrag zur Frage der Chromidien bei Metazoen. (Mit 1 Fig. im Text u. Taf. XIX — XXI) 265 Hubert Erhard, Studien über Flimmerzellen. (Mit 16 Fig. im Text u. Taf. XXIII u. XXIV) 309 ;; TERLAG} VON WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG Die Antike Tierwelt von Otto Keller Zwei Bände I. Band: Säugetiere. Mit 145 Abbildungen im Text und 3 Lichtdrucktafeln 23 Bogen. 8. Geheftet Jt 10. — , in Leinen geb. Jl 11.50 Geschichte der biologischen Theorien von Dr. Em. Radi I. Teil: Geschichte der biologischen Theorien seit dem Ende des XVII. Jahrhunderts 2OV2 Bogen, gr. 8. Geh. Jl 7. — II. Teil: Geschichte der Entwicklungstheorien in der Biologie des XIX. Jahrhunderts 38'/2 Bogen, gr. 8. Jl 16. — :: VERLAG VON WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG :: Atlas zur Entwickelung’sg’eschichte des menschlichen Auges von Prof. Dr. L. Bach u. l)r. R. Seefelder Direktor der Augenklinik in Marburg Privatdozent an der Universität Leipzig 36 Tafeln, gr. 8. mit erläuterndem Text Preis etwa Jl 30. — = Erscheint in zwei Lieferungen Die Verfasser haben sich die Aufgabe gestellt, eine möglichst vollkommene und übersichtliche bildliche Darstellung der Entwicklung des menschlichen Auges (ausschließlich der Adnexa bulbi) zu entwerfen. Den Stoff dazu lieferte ihnen teils ihr eigenes embryologisches Material, teils die bereitwilligst zur Ver- fügung gestellten embryologischen Sammlungen von einer Reihe von Fach- genossen aus dem Kreise der Anatomen und Gynäkologen. Der Atlas wird in zwei annähernd gleich großen Lieferungen erscheinen, von denen jede etwa 16—18 bunte lithographische Tafeln umfassen wird. Die erste Lieferung enthält vorzugsweise den Entwicklungsgang der Jüng- sten und jüngeren Stadien, während in der zweiten Lieferung mehr die spezielle Entwicklung von einzelnen Abschnitten bezw. Membranen des Auges behandelt wird. Der dem Atlas beigegebene Text beschränkt sich auf eine möglichst knappe Schilderung der Entwicklungsgeschichte des Auges. Außerdem wird jeder einzelnen Tafel eine kurze’ Erläuterung ihres Inhaltes beigefügt. Vorträge und Aufsätze über Entwickelungsmechanik der Organismen herausgegeben von Wilhelm Roux Soeben ist erschienen: Heft IX: Das VererbuDgsproblein iffl Liebte der Entwicklungsmechanik betrachtet TOD Dr. Emil Godlewski Professor der Embryologie an der Jagellonischen Universität in Krakau Mit 67 Abbildungen im Text. 16 Bogen 8'^. Geheftet M 7. — Diesem Heft sind Ankündigungen beigelegt von Wilhelm Eugelmaun in Leipzig über Driesch, Philosophie des Organischen, Schneider, Tierpsycho- logie und über Steinmauu, Geolog. Grundlagen. Druck von Breitkopf & Härtel in Leipzig. lulialt des 1. Heftes. .. Seite Methodi Popoff, Experimentelle Zellstudien. III. Über einige Ursachen der physiologischen Depression der Zelle. (Mit 3 Fig. im Text u. Taf I — II) 1 Wilhelm Fries, Die Entwicklung der Chromosomen im Ei von Branchipus Grub, und der parthenogenetischen Generationen von Artemia salina. (Mit Taf. III— V) 44 R. Goldschmidt, Das Skelett der Muskelzelle von Ascaris nebst Bemer- kungen über den Chromidialapparat der Metazoenzelle. (Mit 3 Fig. im Text u. Taf. Vl— IX) 81 Alice M. Borin g, A small chromosome in Ascaris megalocephala. (With plate X) 120 Th. Boveri, Über »Geschlechtschromosomen< bei Nematoden. (Mit 2 Fig. im Text) 132 Theodor Moroff, Entwicklung der Nesselzellen bei Anemonia. (Ein Bei- trag zur Physiologie des Zellkerns). (Mit 57 Fig. im Text) 142 ;; TERLAG VON WILHELM ENOELMANN IN LEIPZIG ;; Vorträge und Aufsätze über Entwickelungsmechanik der Organismen herausgegeben von AVilhelin Roux Soeben ist erschienen: Heft VIII; Einige Gedanken über das Wesen und die Genese der Geschwülste Vortrag, X gehalten in der Gesellschaft zur Bekämpfung der Krebskrankheit, im Januar 1909, St. Petersburg von Privatdozent Dr. Giistav Schlater 3 Bogen 8. Geheftet Jl 1.20 Heft IX: Das Vererbungsprobleffl im Lichte der Entwicklungsmechanik betrachtet von Dr. Emil Godlewski Professor der Embryologie an der Jagellonischen Universität in Krakau "Mit 67 Abbildungen im Text. 16 Bogen 8®. Geheftet M 7. — :: TEKLAG VON WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG :: Physikalische Chemie der Zelle und der Gewebe von Dr. Rudolf Höher Privatdozent der Physiologie an der Universität Kiel - Zweite, neubearbeitete Auflage —^=— Mit 38 Textfigurea. VIII und 460 S. Gr. 8. 1906. In Leinen gebunden Jl 14. — . i Fassen ■wir zusammen, so erscheint vorliegendes Buch nicht nur als ein Werk, das unser Wissen über den behandelten Gegenstand vom modernsten Stand- punkt aus betrachtet und mit ryeuer Systematik vorbringt, nicht nur als treff- liches Lehrbuch, sondern auch als Führer in weites fruchtbares Gebiet. Nur ■wer Gelände und neuerworbenes ^tüstzeug in gleicher Weise kennen und be- herrschen lernte, wer zwei Gebiete überschaut, konnte Wegweiser schaffen und Griffe zeigen, die weiteres Vordringen wesentlich erleichtern, und so die Auf- klärung des Gebietes beschleunigen werden. [(Biolog. Zentrdlblatt. XXIII. No. 7.) Es ist sehr zu begrüßen, daß für das vortreffliche Hob er sehe Werk schon nach so kurzer Zeit eine neue Auflage^ notwendig geworden ist. Sie beweist uns, daß die physikalische Chemie bei den Biologen das wohlverdiente Interesse findet, und sie gibt dem Autor Gelegenheit, für die Interessen der Biologen auch das in der jüngsten Zeit Neuerforschte zu berücksichtigen. Die »Physiologie der Salze«, die Lehre von den Elektrolytkombinationen u. a., hat eine durchgreifende Neubearbeitung erfahren. Das anregende Buch sei zum Studium bestens empfohlen. (Zeitschrift f. wiss. Mikroskopie, Leipxig, XXIV, 1. 1907.) Die souveräne Beherrschung des in fast allen Punkten noch in Fluß befind- lichen Materials und die Gabe, auch die schwierigsten Probleme in überaus klarer Weise sachlich vorzuführen, müssen wiederum besonders hervorgehoben werden. (Naturwissenschaftliche Rundschau, XXII. No. 25, 1907.) Diesem Heft sind von der Verlagsbuchhandlung Wilhelm Engelmann in Leipzig Ankündigungen beigelegt über; Keller, Antike Tierwelt I, Schneider, Tier- psychologie und über die „Scientia“. Druck von Breitkopf Ss Härtel in Leipzig 7 i /