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Hertwig und W. von Waldeyer-Hartz in Berlin Dreiundneunzigster Band I. Abteilung Mit 12 Tafeln und 25 Textfiguren BONN Verlag von Friedrich Cohen 1920 SUR Abteilung ae Br Erstes Heft. Kr ERKENNEN NE en Ausgegeben am 16. Mail 1910. | 11. Die a a Agrio- * Von. E; Ballowitz, Münster i. W. Hierzu und 4 Texttiguren BEE LEEREN FREE vi Zweites und drittes Heft. ei a Korsch. Von Hans eim. ‚Aus dem Zoologischen. ‚Institut München, ii) AM und 3 Taglelten., TREE ERBE DR RELT, Viertes Heit. GE RR. ie Ausgegeben am 28, Februar 1920. NE RE g der Keimzellen des Grottenolmes (iotsus angui- IS). . Teil. Die Spermatogenese. Von »H.-Stiewe .- ipzig, Hierzu. an VI=XH und 16 Textfiguren 141 Br Se ae Tees ee AT re a ET u a 2 m a He Ueber die Samenkörper der Libellen. II. Die Spermien der Agrioniden. Von E. Ballowitz in Münster i. W. Hierzu Tafel I und 4 Textfiguren. Dem ersten Teil!) meiner Studien über den feineren Bau der Samenkörper der Libellen, welcher die Aeschniden behandelte, lasse ich jetzt den zweiten Teil, der die Agrioniden zum Gegenstande hat, folgen. Aus dieser Libellen-Familie berücksichtigte ich vorwiegend die beiden bei uns vorkommenden schön gefärbten Arten der Gattung Calopteryx, nämlich C. splendens Harr. und C. virgo L., von denen mir sehr zahlreiche frisch gefangene, lebende Exemplare zur Ver- fügung standen. Hauptsächlich untersuchte ich die reifen Spermien aus dem Hoden der Männchen, gelegentlich auch diejenigen des Receptaculums der Weibchen. Alle Tiere wurden erst kurz vor der Präparation getötet. | Zum Vergleich zog ich noch mehrere Spezies der artenreichen Gattung Agrion heran, von denen aber nur Agrion elegans Linden, A. speziosum Sharp und A. pulchellum Linden bestimmt wurden. Von Lestes viridis Linden gelangten nur im Herbst 1915 einige Exemplare in meine Hände. Die Samenkörper der beiden Arten von Calopteryx, welche ich zunächst beschreiben will, lassen sich kaum voneinander unter- 1) E. Ballowitz, Ueber die Samenkörper der Libellen. I. Die Sper- mien und Spermiozeugmen der Aeschniden. Mit Taf. I und II und 8 Text- figuren. Archiv für mikroskopische Anatomie Bd. 90, Abteilung II, 1918. Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 1 2 E. Ballowitz: scheiden; bei C. virgo L. sind sie nur eine Spur größer. Ihre Struktur ist bei beiden wesentlich anders als bei den Aeschniden, welche ich im ersten Teil dieser Abhandlungen beschrieben habe }). Zwar sind sie, wie diejenigen der Aeschniden, auch nur klein, Ihre Länge beträgt bei C. splendens Harr., an dem nicht gerade gestreckten, noch mit den Einbiegungen versehenen Körper ge- messen, 0,045—0,053 mm, wobei 0,01—0,013 mm auf den Kopf und 0,035 —0,045 mm auf die Geißel entfallen. In Fig. 1 b der Tafel ist ein Samenkörper von Calopteryx splendens Harr. in dem gleichen Größenverhältnis dargestellt, wie die Abbildungen der Tafeln in meinen älteren Abhandlungen über Insektenspermien ?). In Fig. 1a der Tafel ist derselbe Körper nach der Zeißschen homogenen Im- mersion 1,5 mm, Apert 1,30, Kompensations-Okular Nr. 12 etwa 3 mal so groß gezeichnet. Die Fig. 8—17 und 22—25 sind in etwas klei- nerem Maßstabe, als letztere, ausgeführt. Der wesentliche Unterschied liegt darin, daß die Calopteryx- Spermien einen auffällig spiraligen Aufbau besitzen, während bei den Aeschniden die Geißelfasern parallel nebeneinander liegen, worauf ich in meiner vorläufigen Mitteilung ?2) schon hingewiesen habe. Spiralig strukturierte Samenkörper sind bei den Insekten selten. Ich fand sie bis jetzt nur bei Panorpa ?) auf, allerdings von anderer Zusammensetzung als bei den Agrioniden. Dazu kommt, daß auch die Insertionsverhältnisse der Geißel am Kopf, dort, wo die Zentriolen (Zentralkörper) zu suchen sind, bemerkenswerte Eigentümlichkeiten aufweisen, so daß die Spermien der Agrioniden ein besonderes Interesse beanspruchen können. Kopf und Geißel, die beiden Hauptteile, aus denen sich der Samenkörper von Calopteryx zusammensetzt, sind spiralig gedreht. Am wenigsten fällt die spiralige Drehung an dem kleinen Kopfe 2) Vgl. E. Ballowitz, Untersuchungen über die Struktur der Spermatozoen, zugleich ein Beitrag zur Lehre vom feineren Bau der kon- traktilen Elemente. Die Spermatozoen der Insekten. I. Coleopteren. Ztschr. f. wissensch. Zoologie, Bd. 50, 1890.— Derselbe, Die Doppelsperma- tozoen der Dytisciden. Ztschr. f. wissensch. Zoologie Bd. 60. 3) E. Ballowitz, Spermiozeugmen bei Libellen. Mit 13 Text- figuren. Biologisches Zentralblatt, Bd. XXXVI, Nr. 5, 20. Mai 1916. 4) E. Ballowitz, Ueber eigenartige, spiralig strukturierte Spermien mit apyrenem und eupyrenem Kopf bei Insekten. Arch. f. Zellforsch. Bd. XII, 1914. Ueber die Samenkörper der Libellen. 3 auf, der nur 1?/,flache Windungen zeigt (Fig. 1—5 der Tafel). Diese sind aber nur am ganz frischen Präparat stets vorhanden. Erweicht der Kopf durch Mazeration, so wird er oft geradlinig. Auch in Trockenpräparaten erscheint der Kopf meist geradegestreckt. Am vorderen Kopfende läßt sich ein kurzes, vergängliches, sich meist blaß färbendes Spitzenstück nachweisen (Fig. 1, 6, 7, 8, 10, 17, 23 der Tafel). Wo sich dieses an den Kopf ansetzt, ist oft ein kleines, dunkel tingibles Pünktchen sichtbar. Vor dem letzteren kann an frischen Präparaten bei stärkster Vergrößerung noch eine kleine dunkle Stelle erkennbar werden. In den Mazerationen bleibt vom Spitzenstück oft nur eine kurze, feine, borstenartige Spitze übrig, die aber auch verschwinden kann. (Fig. 14, 16, 24 und 25 der Tafel.) Der hintere Rand des Kopfes ist scharf abgesetzt und sieht etwas dunkler aus, besonders an mit Anilinfarben z. B. Gentiana- violett und Rosanilin, gefärbten Präparaten. Löst sich der Kopf auf, so tritt am hinteren Kopfrand bisweilen ein schmaler Ring sehr deutlich hervor, wie ich das öfter in mit Gentianaviolett ge- färbten Deckglastrockenpräparaten sah. Fig. 29 und 30 der Tafel sind nach solchen Präparaten gezeichnet und lassen den Ring außer- ordentlich scharf und deutlich erkennen. Es unterliegt wohl keinem Zweifel, daß der Ring der hinteren dunkleren Begrenzung des Kopfes entspricht. Ob er zu dem Kopfe selbst gehört, oder dem letzteren ursprünglich fremd und ihm nur fest angelagert ist, läßt sich schwer entscheiden. Ich werde darauf noch zurückkommen. An der Geißel konnte ich eine sehr eigenartige Struktur nachweisen. Zunächst ist auch sie spiralig eingebogen und läßt gewöhnlich im frischen Zustande 4—5 Windungen erkennen (Fig. I der Tafel), die breiter sind als die des Kopfes; die letzte ist gewöhnlich am breitesten. Es können aber noch mehr und kleinere Windungen vor- handen sein, auch kann sich die Geißel, besonders in Deckglas-Trocken- präparaten, mehr gerade strecken. Dies hängt jedenfalls mit den Kontraktions- bzw. Erschlaffungszuständen des Organes zusammen. Ich habe die Spermien des öfteren in lebhaftester Bewegung ge- sehen, die mich an diejenige der Singvögelspermien !) erinnerte. I) E. Ballowitz, Untersuchungen über die Struktur der Sper- matozoen, zugleich ein Beitrag zur Lehre vom Bau der kontraktilen Ele- mente. I. Teil. Die Spermatozoen der Vögel. Arch. f. mikroskopische Ana- tomie Bd. 32, 1888. 7% E. Ballowitze \ \ A N e Sie äußerte sich in einer Iehnaft zitternd | \ rer rail rennen. Textfig. 1. } h Texttig. 2 Wenn die Bewegung sich mehr verlangsamt, sieht | man Schlagen des hinteren Geißelendes. Ueber die Samenkörper der Libellen. 5 Die Calopteryx-Spermien sind für Mazeration sehr geeignet, da sie in Kochsalzlösungen unter dem Deckglas leicht zerfallen. Bei ihrer Kleinheit und da es leicht gelingt, zahlreiche Körper in von Verunreinigungen freien Präparaten zu erhalten, werden die Zerfallbilder sehr klar und übersichtlich, vgl. Fig. 10—17 der Tafel und die Textfig. 1—4. Zunächst löst sich von der Geißel in gan- zer Ausdehnung eine N. Spiralfaser ab (vgl. N eV undr1lxder / Tafel), welche sich \ / dunkel färbt und we- N sentlich dünner ist als der zurückbleibende \ / Geißelrest, welchen S [ letzteren ich als \ | Stammfaser bezeich- | nen will. Durch genaue RETL Einstellung ist leicht rt uf festzustellen (vgl. Fig. NS ARE 10 und 11 der Tafel), | daß die Faser in der Tat spiralig um die Geißel herumgeht und nicht etwa in Windun- gen einseitig an der Geißel herabläuft, wie essonst allgemeiner bei Insektenspermien der Fall ist und bei Coleop- teren!) von mir be- schrieben wurde. Man erhält den Eindruck, daß nach Ablösung Textiig. 3, der Spiralfaser an der Stammfaser eine spiralige Furche erscheint, in welcher die Spiralfaser gelegen hat. In den Fig. 10, y1.c. 6 2. BE Baldpwitze 11 und 12 der Tafel tritt diese Spiralfurche der Stammfaser in der Zeichnung vielleicht etwas zu deutlich hervor. Auch in nicht zu stark mit Gentianaviolett gefärbten, in Canadabalsam eingeschlos- senen Deckglastrockenpräparaten, welche längere Zeit gelegen haben, ist die Spiralfaser deutlich und dunkler gefärbt, wie Fig. 17 der Tafel illustriert. Der übrige Teil der Geißel wird in diesen Trockenprä- paraten ganz hell, schwach tingiert, saumartig, so daß es aussieht, als ob ein heller Saum an der dunklen Spiralfaser herabliefe. Diese Trockenpräparate können daher zu Trugschlüssen Veranlassung geben und sind für die Beurtei- 2 lung nicht maßgebend, in ihnen haben durch den Eintrocknungs- prozeß die feineren Reliefver- hältnisse gelitten. Hierüber kön- nen nur frische, mit Anilinfarben gut tingierte, feucht liegende Mazerationen bei stärkster Ver- größerung und genauester Ein- stellung sicheren Aufschluß ge- ben. Nach solchen Präparaten \ sind die Fig. 10. und 11 der Tafel gezeichnet, welche die spiralige Umwicklung auf das bestimm- teste beweisen. Präparate, in denen nur der R hintere Teil der Geißel in die \ beiden Fasern zerlegt ist, zeigen, {a | daß die Spiralfaser etwas länger IN ist, als die Stammfaser und \ allein das letzte feine Ende der \ Geißel bildet (Fig. 11 der Tafel); | ein eigentliches, scharf abgesetz- . tes Endstück ist aber bei Calop- Textfig. 4. teryx nicht vorhanden. Etwas schwerer, als die Spiralfaser, oft aber auch gleichzeitig mit ihr, trennen sich noch zwei feine Fädchen von der Geißel ab, die gleichmäßig dünn, aber feiner sind und sich auch ein wenig schwächer färben, als die Spiralfaser. Fig. 13—16 der Tafel und Textfig. 1—4. Ueber die Samenkörper der Libellen. 7 Ein oder beide Fädchen können dabei bald der Spiralfaser, bald der Stammfaser auf kleinere oder größere Strecken anhaften; Fig. 12 und 13 der Tafel und Textfig. 2. Bisweilen sieht es auch aus, als ob die Spiralfaser in 3 Fasern zerfiele, wenn die beiden Fädchen im Zusammenhang mit der ersteren geblieben sind. Vgl. Fig. 12 der Tafel und Textfig. 1. Derartige Bilder haben mich seinerzeit veranlaßt, in meiner vorläufigen Mitteilung !) zu sagen, daß die Spiralfaser in 3 Fasern zerfiele. Nach Untersuchungen, besonders an Calopteryx virgo L., bin ich aber zu der Ueberzeugung gekommen, daß die beiden Fibrillen mehr selbständig sind und nicht lediglich durch Zerfall der Spiralfaser entstehen. Sie erinnern mich an zwei ähnlich selbständige, isoliert zur Ablösung kommende Fibrillen, welche ich früher ?2) an den Spermien des Wasserkäfers Hydrophilus beschrieben habe. Damit nicht genug, läßt sich auch an der Stammfaser noch ein weiterer Zerfall hervorrufen. Diese bleibt nach Ablösung der Spiralfaser und der beiden Fibrillen noch ziemlich dick und wird nach hinten allmählich dünner. An ihrer Oberfläche zeigt sie eine spiralige Drehung, so daß sie mich an einen sogenannten Ziegenheiner Stock erinnert. Sie zerlegt sich nun bei weiterem Fortschreiten der Mazeration in zwei gleichdicke Teilfasern, welche allem Anschein nach spiralig umeinander gedreht sind. Die Zerspaltung erfolgt am leichtesten und öftesten an dem hinteren Ende (Fig. 12 und 13 der Tafel), kann sich aber auch auf die ganze Länge der Geißel erstrecken. Das letztere ist der Fall in den Textfig. 1—4. Alsdann trifft man an Stelle der Geißel fünf in ganzer Ausdeh- nung getrennte, nur vorne, dicht hinter dem Kopfe, noch zusammen- hängende Fasern an. Zwei davon sind am dicksten und gleichlang, das sind die beiden Hälften der Stammfaser, die übrigen bilden die Spiralfaser und die beiden Fibrillen, von denen die letzteren die dünnsten sind. Nicht selten stellte ich diesen Zerfall auch an völlig isolierten Geißeln, von welchen der Kopf abgefallen war, fest. Wie Fig. 15 der. Tafel und Textfig. 4 vorführen, sind die Fasern alsdann nur noch ganz vorne vereinigt. Die Spiralfaser und die beiden Fibrillen erscheinen dicht hinter dem vorderen Ende der Geißel besonders fest angeheftet. 1 ne LT 8 E. Ballowitz: Nur sehr wenige Male habe ich noch einen weiteren Zerfall und zwar die Ablösung eines feinsten Fäserchens von der Spiral- faser oder einer der Fibrillen sicher wahrnehmen können, wie es in Fig. 14 der Tafel und Textfig. 1 zu sehen ist. Es wollte mir im übrigen bis jetzt nicht gelingen, trotz aller Bemühungen, noch eine weitere Zusammensetzung der Fasern zur Darstellung zu bringen. Nur an den noch relativ dicken Hälften der Stammfaser sah. ich nach langer Mazerationsdauer feine, hintereinander aufgereihte Körnchen, ähnlich, wie es an manchen Teilfasern bei Hydrophilus !) früher von mir abgebildet worden ist. Die Untersuchung hat also ergeben, daß die Geißel bei Calop- teryx sich aus 5 zum Teil differenten Fasern zusammensetzt, die in eigenartiger Weise spiralig umeinander gedreht sind. Spiralige Strukturen sind bei den Insektenspermien selten und bis jetzt nur, wie oben bereits erwähnt, bei Panorpa von mir beobachtet und be- schrieben worden ?). Wie in der Einleitung erwähnt, bieten die Insertionsverhält- nisse der Geißel am Kopf bei Calopteryx sehr bemerkenswerte Besonderheiten dar. Schon bei Untersuchung des ganz lebensfrischen Objektes mit stärkster Immersionsvergrößerung lassen sich ohne jede Färbung an dieser Stelle Einzelheiten wahrnehmen. Dicht hinter dem Kopf fällt alsdann ein heller glänzender punktartiger Fleck auf, der unscharf von der Nachbarschaft abge- grenzt ist. Fig. 1,2 und 3 der Tafel. Nach vorne stößt er an den hinteren Kopfrand. Dieser erscheint als dunkler Querschatten und wird bei gewisser mittlerer Einstellung jederseits zu einem dunklen Pünktchen, wie ich vermute, dem Querschnittsbild des oben beschriebenen Ringes am hinteren Kopfrande. Auch hinten wird der helle Punkt durch einen dunklen Querschatten abgegrenzt, der aber meist nicht so deutlich ist, als der vordere, bei gewisser mittlerer Einstellung aber auch in zwei seitliche Pünktchen über- gehen kann. Fig. 5, 19, 20 und 21 der Tafel. Färbt man mit Osmiumsäuredämpfen fixierte Spermien stark mit Gentianaviolett, so tingiert sich alles gleichmäßig intensiv, N 2) Vgl. E. Ballowitz, Ueber eigenartige, spiralig strukturierte Spermien mit apyrenem und eupyrenem Kopf bei Insekten. Arch. f. Zell- forsch. Bd. XII, Heft I, 1914. 077 Et a IR ee Sn Ueber die Samenkörper der Libellen. 9 und die Einzelheiten verschwinden. Auch in stark gefärbten Ma- zerationen wird die Gegend hinter dem Kopfe gleichmäßig dunkel. Läßt man aber die mit Gentianaviolett tingierten Spermien einige Tage unter dem Deckglase feucht liegen, wobei es gleichgültig ist, ob sie zuvor mit Osmiumsäuredämpfen fixiert waren oder nicht, so entfärbt sich der Kopf und wird ganz hell. Hinter dem Kopfe tritt dann eine kurze, schwach gefärbte Strecke hervor, welche sich von dem hellen Kopf und der intensiv tingierten Geißel scharf ab- hebt. Fig. 4 der Tafel. Die helle punktartige Stelle kann dabei noch mehr oder weniger sichtbar bleiben (Fig. 2 und 3 der Tafel) oder auch optisch verschwinden (Fig. 4 der Tafel). Von dem hellen Kopfe wird sie durch einen schwachen dunklen Querstreifen abgegrenzt, der seitlich in zwei dunkle Pünktchen übergehen kann. Auch von der dunklen Geißel setzt sich die Stelle durch einen querstreifartigen, scharfen vorderen Rand der Geißel ab. Das gleiche erkennt man, wenn sich der Kopf von der Geißel ablöst, was nicht selten ist und vor der hellen Strecke erfolgt. Die Fig. 18 und 19 der Tafel stellen die vorderen Enden isolierter Geißeln aus solchen Präparaten dar. Man erkennt an ihnen sehr deutlich eine kurze, helle, stiftartige Strecke, welche in der angegebenen Weise vorn und hinten begrenzt ist. Wenn der vordere dunkle Streifen dem oben beschriebenen Ringe entspricht, so bleibt der letztere mithin an der Geißel sitzen und stellt demnach wohl etwas Besonderes, dem Kopfe nicht Zuge- höriges dar. Auch an mit Gentianaviolett tingierten Deckelas- trockenpräparaten, welche längere Zeit in Canadabalsam gelegen hatten und etwas verblaßt waren, tritt die helle, verbindungsstück- artige Strecke oft sehr deutlich hervor. In Präparaten, welche, sei es mit oder ohne Fixierung durch Osmiumsäuredämpfe, mit Gentianaviolett gefärbt waren und längere Zeit (mehrere Wochen) unter dem Deckglase feucht gelegen hatten, bot diese Stelle oft noch ein anderes Aussehen dar. Sie erschien als- _ dann als kugeliger oder halbkugeliger, jedenfalls gegen den Kopf hin konvex vorspringender Körper, der ein wenig heller gefärbt war als die Geißel, sich aber deutlich von dem ganz .verblaßten hellen Kopfe abgrenzen ließ. Fig. 6, 7 und 9 der Tafel. Der Mitte der Konvexität saß dann ein intensiv gefärbtes, rundliches Körn- chen auf, das scharf hervortrat. Bei stärkerer Verblassung konnte dieses Körnchen auch nur allein intensiv gefärbt sichtbar sein, während der konvexe Körper verblaßt war. Fig. 8 der Tafel. Sehr 10 E. Ballowitz: instruktiv wurden auch Präparate, wie sie in Fig. 20 und 21 der Tafel dargestellt sind, und ich sie in mit Gentianaviolett gefärbten Koch- salzmazerationen einige Male erhielt. Beide Figuren zeigen an den isolierten vorderen Geißelenden, von welchen der Kopf abgefallen ist, den konvexen Körper mit dem intensiv gefärbten Körnchen auf demselben. Zu beiden Seiten ragen gleich kurzen Fortsätzen bei mittlerer Einstellung zwei Pünktchen vor, welche ich mit dem etwas gequollenen, oben erwähnten Ringe in Zusammenhang bringen möchte. Man sieht, das Aussehen dieser Stelle ist in den Präparaten je nach der Behandlung verschieden. Damit nicht genug, kann sie sich noch in anderer Weise präsentieren, wie die Fig. 12, 24 und 25 der Tafel zeigen. In mit Gentianaviolett gefärbten Mazerationen fand ich nämlich, des öfteren, daß an dem hinteren Ende des abgelösten Kopfes ein halbkugeliger, blaßer, als der Kopf, tingierter Körper fest ansaß, der frei nach hinten vorragte. Lag die Geißel, von: welcher der Kopf sich abgelöst hatte, noch in der Nähe des Kopfes, so, zeigte sie an ihrem vorderen Ende eine deutliche Konkavität, in welche der rundliche Körper des isolierten Kopfes hineinpaßte. Fig. 12 der Tafel. Bei näherem Hinsehen ließen viele isolierte Geißeln der Mazeration die gleiche Konkavität erkennen. Fig. 15 der Tafel. Andererseits fand ich einige Male, daß sich der ganze verbindungs- stückartige Abschnitt nicht allein vom Kopfe, sondern auch von der Stammfaser der Geißel abgelöst hatte, während nur noch die dünnen Fasern damit im Zusammenhang geblieben waren. In Fig. 12 hat sich die Stammfaser von dem Kopfe abgetrennt, während die Spiralfaser an ihm noch festsitzt und zwar neben dem erwähnten halbkugeligen, deutlich hervortretenden Körper. An isolierten, vom Kopf befreiten Geißeln, an welchen der oben beschriebene helle Fleck noch deutlich war, inserierte die los- gelöste Spiralfaser dicht hinter dem letzteren. Alle diese Befunde weisen auf eine Selbständigkeit und be- sondere Struktur dieses hinter dem Kopfe gelegenen Abschnittes hin. Es dürfte daher die Annahme gerechtfertigt sein, in ihnen eine Art Verbindungsstück zu sehen, in welchem auch die Centriolen bzw. ihre Derivate zu suchen sind. Für die letztere Annahme spre- chen auch Befunde, welche ich in Deckglastrockenpräparaten von wahrscheinlich noch nicht ganz ausgereiften Spermien von Calop- Ueber die Samenkörper der Libellen. 11 teryx (und auch Agrion) erhielt und welche in den Figuren 22, 23 und 26—28 der Tafel dargestellt sind. Ich traf hier sehr häufig am Ende der Stammfaser und im Zusammenhang mit der dunkler gefärbten Spiralfaser ein intensiv tingibles, großes Endknöpfchen, welches wohl als Centriol zu deuten ist. In den Fig. 26—28 ist der noch unreife Kopf völlig aufgelöst, so daß die Geißel von ihm isoliert ist. Man erkennt das große Endknöpfchen, welches als schmales Quersegment erscheint. Die Spiralfaser inseriert seitlich an ihm, wie auch in den Fig. 22 und 23 ersichtlich, in welchen der dunkel gefärbte Kopf noch erhalten ist. Die Deutung der obigen Befunde ist bei der Mannigfaltigkeit der Bilder schwierig. Ich vermute, daß die am feuchten Präparat auffällige helle Stelle hinter dem Kopfe dem konvexen Körper entspricht und ein Centriol darstellt. Ein Centriol ist wahrschein- lich auch das oben beschriebene dunkle Pünktchen an der Vorder- fläche des konvexen Körpers. Das Nähere können nur eingehende spermiogenetische Untersuchungen aufklären. Dieser ganze Abschnitt hinter dem Kopfe mit den beschriebenen Einzelheiten hat Aehnlichkeit mit einem „Verbindungsstück‘“. Er ist kürzer als der entsprechende Abschnitt, den ich bei den Aesch- niden aufgefunden und beschrieben habe. Bei den letzteren waren die obigen Einzelheiten aber nicht nachweisbar. Daß es an den Spermien der Insekten bisher nicht gelungen war, etwas dem Ver- bindungsstück ähnliches und Zentralkörper an den reifen Spermien aufzufinden, ist im ersten Teil dieser Abhandlungen schon betont worden. Nur G. Retzius hat (l. c.) bei verschiedenen Insekten Gebilde angetroffen, welche ‚als Zentralkörper aufzufassen sein dürften.“ Ich hebe nochmals hervor, daß ich die Bezeichnung ‚‚Ver- bindungsstück‘ an den Spermien der Libellen nur auf Grund der äußeren Aehnlichkeit gewählt habe, womit aber nicht gesagt sein soll, daß dieser Abschnitt auch dem Verbindungsstück etwa der "Säugerspermien entspricht, darüber können nur eingehende ver- gleichende spermiogenetische Studien Aufschluß geben. G. Retzius?) ist auch der einzige Forscher, welcher die Samenkörper der Libellen mit starken Systemen genauer unter- sucht hat. Auf Tafel XXI des XIV. Bandes seiner „Biologischen Untersuchungen‘ bildet er in den Fig. I—5 Spermien von einer „kleinen Libellula‘“ ab, die aber jedenfalls irgendeiner Agrionart 1) Biol. Unters. N. F. Bd. XIV (2), 1909. 12 E. Ballowitz: entnommen sind. Darin werden dargestellt das Spitzenstück des Kopfes und die beiden Hauptfasern der Geißel, von denen die eine sich spiralig um die andere herumlegt und auch allein das hintere Ende der Geißel bildet. Am Ansatz des Schwanzes am Kopfe fand der Autor ‚einen sich dunkler färbenden Ring, der sogar die Andeu- tung zu einem Doppelring zeigt‘. Weiter in diese Strukturen ein- zudringen, ist Retzius nicht gelungen. Mit den Calopteryx-Spermien haben die Samenkörper der von mir untersuchten Arten der Gattung Agrion große Aehnlichkeit, nur sind sie noch mehr spiralig gedreht. Fig. 31 zeigt ein Spermium von Agrion elegans Linden nach Fixierung mit Osmiumdämpfen. Der Kopf weist 21,—3 sehr deutliche spiralige Windungen auf und besitzt ein kurzes blasses Spitzenstück, an dessen Basis sich, besonders bei schwacher Färbung mit Gentianaviolett, ein dunkles Pünktchen wahrnehmen läßt. Auch die Geißel ist in mehreren Spiralwindungen gedreht, kann sich aber auch gerade strecken; letzteres tritt besonders ein, wenn sich die Spiralfaser abgelöst hat. An dem sich fein zuschärfenden Geißelende läßt sich ein deutlich abgesetztes, auch durch Färbung unterscheidbares Endstück nicht erkennen, obwohl das letzte Ende der Geißel auch hier ausschließlich von der Spiralfaser gebildet wird. Nur an noch nicht ganz reifen Samenkörpern aus dem Hoden erschien das Ende schärfer abge- grenzt. Im übrigen ist die Struktur der Geißel die gleiche, wie bei Calopteryx: Spiralfaser, die beiden Fädchen und die Teilfasern der Stammfaser waren durch Mazeration darzustellen, wenn auch nicht ‚so leicht und vollständig, wie bei Calopteryx. An der Stammfaser ist nach Ablösung der Spiralfaser die spiralige Furchung deutlich zu erkennen. Fig. 32 der Tafel. Nur an der Grenze zwischen Geißel und Kopf besteht ein Unter- schied darin, daß hier die oben von mir beschriebenen Einzelheiten nicht deutlich hervortreten. Nur bei ganz blasser Färbung der frischen Samenkörper mit Gentianaviolett färbt sich dicht hinter dem Kopf ein schmaler dunkler Querstreifen. Wahrscheinlich liegen auch hier ähnliche Verhältnisse, wie bei Calopteryx vor, doch habe ich diese‘ Gegend bei Agrion einer eingehenden Untersuchung nicht mehr unterziehen können. An den isolierten Geißeln nicht ganz reifer Spermien aus dem Hoden fällt ein intensiv färbbarer End- knopf auf. Een Ueber die Samenkörper der Libellen. 13 Von den obigen abweichend gestaltet fand ich die Spermien der Gattung Lestes, von welchen ich Lestes viridis Linden unter- suchte. Die Abweichung besteht hauptsächlich darin, daß die spiralige Struktur, die für Calopteryx und Agrion so charakteristisch ist, hier kaum angedeutet erscheint. Insbesondere ist der Kopf gerade und spitzt sich nach vorne etwas zu, um in einem bisweilen leicht knöpfchenartig verdickten kurzen Spitzenstück zu endigen. Auch hier ist am Grunde des Spitzenstückes ein dunkles Körnchen nachzuweisen. Die Geißel, welche 3—4 mal so lang als der Kopf ist, zerfällt leicht in zwei ungleich dicke Fasern, von denen die dünneren sich etwas dunkler mit Gentianaviolett färbt und in einigen lang ausgezogenen Windungen an der anderen Faser herab- läuft. Das äußerste Ende, welches sich, besonders an noch nicht ganz reifen Spermien, endstückartig absetzt, wird von der etwas längeren dünnen Faser allein gebildet. So komplizierte Strukturen wie bei Calopteryx konnten an der Vereinigungsstelle der Geißel mit dem Kopf von mir nicht erkannt werden; nur erschien das vorderste Ende der Geißel, besonders an noch nicht ganz reifen Körpern, mit einer endknopfartigen Verdickung versehen. Die Geißel ließ sich noch weiter in bis 4 Fasern zerlegen. Diese Befunde stimmen mit den Angaben und Abbildungen überein, welche G. Retzius a..a. O. von der von ihm untersuchten Spezies Lestes sponsa veröffentlicht hat. Tafelerklärung. Alle Figuren der Tafel (außer Fig. Ib), sind nach der Zeiß’schen homo- genen Immersion 1,5 mm, Apochr. 1,30, Komp.-Ok. 12, zum Teil in ziemlich demselben Größenverhältnis, wie die Figuren des ersten Teiles dieser Ab- handlung gezeichnet; nur die Fig. 8—17 und 22—25 sind etwas kleiner dargestellt. Fig. 1. Ganzes Spermium von Calopteryx splendens Linden frisch ohne Färbung’ in physiologischer Kochsalzlösung. Fig. 2—9. Spermienköpfe mit vorderem Geißelende; Fig. 2—7 von Ca- lopteryx splendens Linden, Fig. 8 u. 9 von Calopteryx virgo L. In Fig. 2—5 und 9 ist das Spitzenstück vom Kopfe abgefallen. Fig. 2—5 physiologische Kochsalzlösung. Gentianaviolett. Fig. 6—9 aus Präparaten, welche nach Fixierung mit Osmiumsäure- dämpfen und nach Färbung mit Gentianaviolett längere Zeit feucht unter dem Deckglase gelegen hatten. 14 Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. E. Ballowitz: 10—16. Aus Kochsalzmazerationen unter dem Deckglas nach Färbung mit Gentianaviolett. Zerfallbilder der Geißel. In Fig. 10 und 11 hat sich die Spiralfaser von der Stammfaser abgelöst. In Fig. 12 ist die isolierte Stammfaser am Kopfe abgebrochen und an ihrem Ende in ihre beiden Teilfasern zerlegt; ihr vorderes Ende erscheint deutlich ausgehöhlt. Mit dem Kopfe, an dessen hinterem Ende ein halbkugeliger Körper vorragt, hängt eine dünnere Faser (Spiral- faser) noch zusammen, von der sich hinten eine feine Faser ab- gelöst hat. In den Fig. 13, 14 und 16 sind Spiral- und Stammfaser völlig voneinander getrennt, außerdem aber noch 2 feinere Fäden abgelöst, von denen der eine in Fig. 17 in der unteren Hälfte in zwei gespalten ist. In Fig. 13 ist auch die Stammfaser in ihre beiden Teilhälften zerfallen. In Fig. 11—13 ist das Spitzenstück vom Kopfe abgelöst. In Fig. 14 und 16 ist davon nur noch ein Rest er- halten. In Fig. 15 ist die isolierte Geißel in die Stammfaser, Spiral- faser und die beiden gleichdünnen Fäden zerfallen, welche nur noch ganz vorne zusammenhängen. Fig. 10 von Calopteryx virgo L., Fig. 11—16 von Calopteryx splendens Linden. 17. Ganzes Spermium von Calopteryx virgo L. aus einem mit Osmium- säure fixierten und, mit Gentianaviolett gefärbten Deckglastrocken- präparat, welches längere Zeit gelegen hatte. Von der Geißel ist nur noch die Spiralfaser dunkler gefärbt. 18—21. Vordere Geißelenden von Calopteryx splendens Linden. Fig. 18 und 19 nach Fixierung mit Osmiumsäuredämpfen und Färbung mit Gentianaviolett. Fig. 20 und 21 aus Kochsalzmazerationen nach Färbung mit Gentianaviolett. 22 und 23. Spermienköpfe und vordere Geißelenden von Calopteryx splendens Linden, aus mit Gentianaviolett gefärbten Deckglas- trockenpräparaten. 24. Der Kopf hat sich von dem vorderen Geißelende gelöst, so daß man am hinteren Ende den halbkugeligen Körper vorragen sieht; am vorderen Geißelende ist die Höhlung zur Aufnahme des halb- kugeligen Körpers deutlich. Calopteryx splendens Linden. 25. Isolierter Spermienkopf von Calopteryx splendens Lindem, an dessen hinterem Ende der halbkugelige Körper sichtbar ist. Vom Spitzenstück nur noch ein Rest vorhanden. Wie Fig. 24 aus einem mit Gentianaviolett gefärbten Mazerationspräparat. 26—28. Vordere Geißelenden noch nicht ausgereifter Spermien von Calopteryx splendens Linden. Nur die Spiralfaser ist dunkler ge- färbt und in Fig. 27 allein erhalten. Aus mit Gentianaviolett gefärbten Deckglastrockenpräparaten. 29 und 30. Zwei Spermiumköpfe mit vorderem Geißelteil von Calop- teryx splendens Linden. Die Köpfe sind stark gequollen. An ihrem hinteren Rand erscheint ein intensiv gefärbter schmaler Ring. Aus Fig. 31. Fig. 32. Ueber die Samenkörper der Libellen. 15 einem mit Gentianaviolett gefärbten Deckglastrockenpräparat, welches zwei Jahre gelegen hatte. Ganzes Spermium von Agrion elegans Linden. Physiologische Kochsalzlösung, Gentianaviolett. Vorderes Geißelende von Agrion elegans Linden. Die Spiralfaser hat sich von der Stammfaser abgelöst, so daß die spiralige Um- wicklung sehr deutlich ist. Kochsalzmazeration, Gentianaviolett. SR SR = oe aa] Aus dem Zoologischen Institut München. ’ Zytologische und experimentelle Untersuchungen über die Geschlechtsbestimmung bei Dinophilus apatris Korsch. Von Hans Nachtsheim. Hierzu Tafel II—V und 5 Textfiguren. Inhalt, Seite BE N NE a N ra 18 Imeapezreiken..Keil: 1. Herkunft des Materials, Zuchtmethoden, Technik ,. 233 2. Das Männchen von Dinophilus apatris .... ... 30 3. Das Weibchen von Dinophilus apatris. . ..... 37 Zytologische Untersuchungen: 4. Die Spermatogenese . . . . sl 5. Die Ovogenese bis zur Differenzierung der Eier N AR 6. Die Differenzierung der Eier, Besamung, Reifungs- sahimsen und’ Befruchtung: N Wr A 97 7. Die ersten Furchungsteilungen BRENNER Experimentelle Untersuchungen: 8. Das Geschlechtsverhältnis in den Normalkulturen . , 71 9. Lebensgeschichte einzelner Weibchen ... . RTL 10. Das Geschlechtsverhältnis in den Kältekulturen 94 11. Das Geschlechtsverhältnis in den Wärmekulturen . 99 12. Das Verhalten unbegattet gebliebener Weibchen . . 106 ur Allsemeiner Teil: l. Der Modus der Geschlechtsbestimmung bei Dinophilus I11 2. Die verwandtschaftlichen Beziehungen der Gattung Dino- philus im Lichte der vorstehenden Untersuchungen . . . 123 IV. Schluß: Zusammenfassung der Resultate .„ 128 V. Literaturverzeichnis N es, ES NIS e rel Ar umge el N ei, 187 Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 2 18 Hans Nachtsheim: Einleitung. Wie die Honigbiene von jeher das Schulbeispiel syngamer Ge- schlechtsbestimmung gewesen ist, so ist das klassische Beispiel pro- gamer Geschlechtsbestimmung Dinophilus. Im Jahre 1882 beschrieb Korschelt einen im Seewasseraquarium des Freiburger Zoo- logischen Instituts aufgefundenen Dinophilus — da die Heimat des Tieres unbekannt war, nannte er ihn Dinophilus apatris —, der einen ganz auffallenden Geschlechtsdimorphismus besitzt !). Bereits die Eier, die die Weibchen erzeugen, sind geschlechtlich differenziert. Die ‚weiblichen‘ Eier (0,111 mm in der Länge, 0,092 mm in der Dicke) sind wesentlich größer als die dotterarmen „männlichen“ Eier (0,042 mm in der Länge, 0,034 mm in der Dicke). Die Männchen, die sich aus den kleinen Eiern entwickeln, sind außerordentlich rudimentäre Wesen und haben nur eine kurze Lebensdauer. Wäh- rend die Weibchen eine Länge von 1,2 mm erreichen können, wachsen die Männchen überhaupt nicht. Ihr Darmtraktus ist vollständig rückgebildet, auch die Augen fehlen ihnen. Das einzige Organ, das voll entwickelt ist, ist der Geschlechtsapparat, Hoden und Penis. Der erste, der die Bildung der weiblichen und männlichen Eier von Dinophilus apatris verfolgte, war v. Malsen (1906). Die Be- fruchtung hat nach v. Malsen keinen Einfluß auf die Geschlechts- bestimmung. Schon die noch im Mutterleib befindliche Ovozyte gibt sich durch ihre Größe als weiblich oder männlich zu erkennen. 1) Uebrigens gilt Korschelt nicht ganz mit Recht als der Entdecker des Geschlechtsdimorphismus bei Dinophilus. Dieser war — wie auch die Existenz zweier Sorten von Eiern — schon vorher Metschnikoff(1881) bekannt, der in seinen „Untersuchungen über Orthonectiden‘“ die ‚Auf- merksamkeit der künftigen Forscher‘ auf Dinophilus und seinen ausgespro- chenen sexuellen Dimorphismus gelenkt hat. Korschelt ist allerdings dieser Hinweis, wie er in seiner zusammenfassenden Darstellung (1837) aus- drücklich betont, erst nach Veröffentlichung seiner ersten Arbeit bekannt geworden. Auffällig ist, daß Metschnikoff, der nach einer bereits 15 Jahre friiher (1866) getanen Aeußerung in Neapel oft Gelegenheit ge- funden hat, Dinophilus zu untersuchen, seine zumal für die damalige Zeit wichtige und interessante Entdeckung nur so nebenbei bekannt ge- geben hat. Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 19 Die weiblichen und männlichen Ovozyten entstehen durch Verschmel- zung einer Anzahl Ovogonien, und zwar ist zur Entstehung eines weiblichen Eies wahrscheinlich eine größere Zahl von Ovogonien notwendig als zur Entstehung eines männlichen Eies. Die Zahl der Männcheneier verhielt sich in den Kulturen v. Malsens zu der Zahl der Weibcheneier wie I zu 2,4. Durch niedrige und hohe Tem- peraturen gelang es ihm, das Geschlechtsverhältnis zu verändern. In der Kälte beobachtete er eine Zunahme der relativen Zahl der weiblichen Geburten ($:9 = 1:3,5), in der Wärme stieg umge- kehrt die Zahl der männlichen Geburten ($:Q9 = 1:1,7). Ungefähr zur gleichen Zeit wie v. Malsen veröffentlichte Conklin (1906) einige Beobachtungen über die Geschlechts- differenzierung bei Dinophilus. Seine kurzen Angaben decken sich im wesentlichen mit denen v. Malsens, ergänzen sie sodann aber auch in einigen Punkten. Zell- und Kerngröße sowie Zell- und Kern- struktur aller Ovogonien sind gleich. Auch in Zahl und Größe ihrer Chromosomen (ungefähr 20) läßt sich kein Unterschied erkennen. Nach Ablauf der Ovogonienteilungen, und nachdem jede Zelle unge- fähr das Doppelte ihrer ursprünglichen Größe erreicht hat, beginnt die Verschmelzungsperiode. Ungefähr 25—30 Ovozyten sind not- wendig zur Bildung eines Weibcheneies, eine geringere Zahl liefert ein Männchenei. In jedem Ei bleibt ein Kern übrig, die andern werden aufgelöst. Die Reifungsteilungen verlaufen in Weibchen- und Männcheneiern in gleicher Weise. Alle Eier bilden zwei Rich- tungskörper. In der ersten Reifungsspindel zählt man 10 Chromo- somen, also die haploide Zahl. Hinsichtlich ihrer Größe ist weder in den weiblichen noch in den männlichen Eiern ein Unterschied zwischen den einzelnen Elementen nachweisbar. In ein neues Stadium trat das Problem der Geschlechtsbestim- mung bei Dinophilus durch die Untersuchungen von Shearer (1911, 1912). Bei Dinophilus gyrociliatus — eine mit Dinophilus apatris sehr nahe verwandte, wahrscheinlich sogar mit ihm iden- tische Spezies — werden nach Shearer die Weibchen bereits innerhalb des Kokons von den Männchen begattet, es findet also reine Inzucht statt. Die Männchen verlassen in der Regel die Kokons überhaupt nicht, sie gehen bald nach dem Ausschlüpfen der Weibchen zugrunde. Die von den jungen Weibchen bei der Begattung empfangenen Spermien liegen anfangs als dichter Ballen neben dem Ovar, das zunächst nur aus verhältnismäßig we- 2* 20 Hans Nachtsheim: nigen Ovogonien besteht. Sehr bald löst sich das Spermienpaket auf, die Samenfäden verteilen sich im ganzen Ovar und treten in nähere Beziehungen zu den Kernen der Ovogonien, d. h. jeder Ovo- gonienkern vereinigt sich mit einem in die Ovogonie eingedrungenen Spermakopf, jedoch findet keine Durchmischung der verschiede- nen Kernsubstanzen statt, beide bewahren ihre Individualität. Jeder Kern besteht nach der ‚Befruchtung‘ aus zwei Teilen, ‚each with its own nuclear wall, surrounded by one main nuclear membrane‘. Alle Spermatozoen, die nicht in Verbindung mit einem Ovogonien- kern treten, gehen zugrunde. Die Ovogonien vermehren sich nun- mehr rapide, alle Teilungen aber sind amitotisch. Jeder Kernbestand- teil, der mütterliche wie der väterliche, schnürt sich in gleicher Weise durch, so daß die Tochterzellen immer wieder die beiden Kernkompo- nenten erhalten. Neben der amitotischen Vermehrung erfolgen auch Verschmelzungen von Ovogonien. Hat die Ovogonie durch Auf- nahme anderer Ovogonien eine gewisse Größe erreicht, so findet die letzte Ovogonienteilung statt, durch die die Zellen zu Ovozyten erster Ordnung werden. Diese Teilung unterscheidet sich sehr wesentlich von den vorhergehenden. Auch sie ist zwar amitotisch, aber es wird dieses Mal nur der mütterliche Bestandteil des Kernes durchgeschnürt, der väterliche gelangt ungeteilt in die eine Tochterzelle. Die letzte Ovogonienteilung führt also zur Bildung von zwei verschieden- wertigen Ovozyten. Während die eine Ovozyte neben der Hälfte der mütterlichen Kernsubstanzen noch das gesamte väterliche Chro- matin empfängt, erhält die andere nur die Hälfte der mütterlichen Kernkomponente. Die Ovozyten mit beiden Kernsubstanzen liefern die großen Weibcheneier, die Ovozyten mitnur mütter- iicher Kernsubstanz die kleinen Männcheneier. Alle Ovogonien, in denen die ungleiche Kernteilung unterbleibt, degenerieren oder werden von den Ovozyten aufgenommen und resorbiert. Die letzte Ovogonienteilung ist geschlechtsbestimmend. Zwar werden alle Ovogonien befruchtet, aber nur die Weibcheneier erhal- ten Derivate vom Spermatozoon, die Männcheneier sind ‚‚unbe- fruchtet‘, sie entwickeln sich „parthenogenetisch“. Im Weibchen- ei bleibt der Kerndualismus auch weiterhin bestehen, erst vor den Reifungsteilungen durchmischen sich die mütterlichen und väter- lichen Substanzen und ergeben einen einheitlichen Kern. In Weib- chen- wie Männcheneiern fand Shearer in der Metaphase der ersten Reifungsteilung 20 Chromosomen, die diploide Zahl. Alle Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 21 Eier bilden zwei Richtungskörper, der erste teilt sich nach der Ab- schnürung nochmals. In den Furchungsmitosen der Weibchen- und Männcheneier zählte Shearer wieder 20 Chromosomen. Während nach den früheren Untersuchungen die Geschlechts- bestimmung progam erfolgte, hätten wird also nach Shearer Dinophilus als einen besonderen Fall syngamer Geschlechtsbestim- mung zu betrachten. Befruchtung oder Nichtbefruchtung soll auch hier — wie bei der Honigbiene — über das Geschlecht entscheiden. Erhält die Ovozyte bei der letzten Ovogonienteilung den Abkömm- ling des Spermienkopfes, so wächst sie zu einem großen Weibchenei heran, erhält sie nur mütterliche Kernsubstanzen, so wird ein kleines dotterarmes Männchenei daraus. Die Verhältnisse würden also Aehnlichkeit mit denen aufweisen, die für die Rotatorien, wenigstens einen Teil von ihnen, charakteristisch sind. Auch hier regt die Be- fruchtung das Ei zu stärkerem Wachstum an. Aus dem Ei, das, wenn es unbefruchtet geblieben wäre, sich zu einem Männchen ent- wickelt hätte, entsteht unter dem Einfluß des Spermiums ein großes Dauerei, das immer ein Weibchen liefert. Diese Aehnlichkeit wäre insofern noch sehr bemerkenswert, als Dinophilus von mancher Seite — so auch von Shearer — in nächste Verwandtschaft mit den Rotatorien gebracht wird. Auch die rudimentäre Beschaffen- heit der Männchen ist ein Charakteristikum der Rotatorien sowohl wie des Dinophilus. Aber wenn auch zweifellos sehr vieles für eine nähere Verwandtschaft des Dinophilus mit den Rotatorien spricht — wir werden weiter unten auf die systematische Stellung des Dinophilus noch zu sprechen kommen —, so sind doch die Fortpflanzungs- ‚erscheinungen, wenn wir die Darstellung Shearers gelten lassen, in sehr wesentlichen Punkten ganz anders als bei den Rotatorien. Es widerspricht allen bisherigen Erfahrungen über Fortpflanzung und Befruchtung, daß bereits Ovogonien befruchtet werden können, daß sie sich amitotisch vermehren, daß die letzte Ovogonienteilung atypisch ist usw. Auch die Angaben Shearers über den Rei- fungsprozeß der Eier sind sehr merkwürdig. Obwohl der Kern des Weibcheneies befruchtet ist, der Kern des Männcheneies nicht, sollen doch die Reifungsteilungen in beiden Eiern ganz in der gleichen Weise verlaufen, alle sollen mit der diploiden Chromosomenzahl in die Reifung eintreten, zwei Richtungskörper bilden und mit der diploiden Chromosomenzahl aus der Reifung hervorgehen. So ab- sonderliche Angaben wie die Shearers dürfen. nicht anders als 22 Hans Nachtsheim: mit der größten Skepsis aufgenommen werden, und diese Skepsis steigert sich noch, wenn man seine Abbildungen betrachtet und mit der vielfach unklaren Darstellung vergleicht. Vergeblich sucht man z. B. nach Abbildungen, die als Beweis für eine amitotische Ver- mehrung der Ovogonien dienen können. Man wird auch nicht da- von überzeugt, daß die „männlichen Vorkerne‘ in den Ovogonien- kernen mit dem Sperma in genetischem Zusammenhang stehen; die Abbildungen, die Shearer gibt, legen vielmehr die Vermutung nahe, daß es lediglich komplizierte Nukleolarverhältnisse sind, die Shearer zur Beschreibung ‚‚mütterlicher“ und ‚‚väterlicher‘ Kernbestandteile veranlaßt haben. Man gewinnt also den Eindruck, daß Shearer seine Befunde gänzlich falsch gedeutet hat. Daß Shearers Darstellung der Geschlechtsbestimmung bei Dinophilus in der Tat auf nichts anderem beruht als auf einer voll- kommen falschen Deutung seiner Befunde, beweisen auch die kurzen Mitteilungen deBeauchamps (1910, 1912). Schon vor Shea- rer hatte dieser den Versuch gemacht, die Eier von Dinophilus par- thenogenetisch zur Entwicklung zu bringen, was ihm auch gelang. Er tötete in den Kokons die Männcheneier ab, erhielt so lediglich Weibchen, die unbegattet blieben, und ließ diese dann Eier legen. Sie erzeugten ebenso wie die begatteten Weibchen beide Sorten von Eiern, große und kleine, und aus den großen Eiern entstanden Weib- chen, aus den kleinen Männchen. Wäre der von Shearer beschrie- bene Modus der Geschlechtsbestimmung richtig, so Könnte ein un- begattet gebliebenes Dinophilus-Weibchen nur kleine Eier produzieren und hätte — ebenso wie die unbegattet gebliebene Bienenkönigin — eine ausschließlich männliche Nachkommenschaft. Hier aber zeigte, sich, daß die Befruchtung bei Dinophilus keinen Einfluß auf das Geschlecht hat. Veranlaßt durch die Veröffentlichungen Shea- rers hat de Beauchamp seine Experimente wiederholt und erweitert und kam zu den gleichen Resultaten. Dinophilus dauernd parthenogenetisch zu züchten, ist zwar nicht möglich — nur ein sehr geringer Prozentsatz der parthenogenetisch sich entwickelnden Eier führt zu normalen Individuen, und bei parthenogenetischer Weiter- zucht verringert sich dieser Prozentsatz von Generation zu Genera- tion —, aber jedenfalls erzeugen die unbegatteten Weibchen immer Weibchen- un d Männcheneier, und zwar in dem gleichen Verhältnis ' wie die begatteten. Auch deBeauchamp weist darauf hin, daß der ‚‚weibliche“ und der „männliche“ Vorkern Shearers Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 23 nur verschiedene Nukleolenformen sind, die sich in den Keimzellen der unbegattet gebliebenen Weibchen ebenso finden wie in denen der begatteten. Durch diese Experimente und Beobachtungen de Beau- champs ist also die Unrichtigkeit der Angaben Shearers bewiesen. Trotzdem blieb manches noch unsicher und unklar. Da aber Dinophilus zweifellos einen von der Norm abweichenden Modus der Geschlechtsbestimmung besitzt und aus diesem Grunde beson- deres Interesse beanspruchen darf, so erschien eine erneute eingehende Untersuchung der mit der Geschlechtsbestimmung zusammen- hängenden Fragen sehr erwünscht. Die folgenden Untersuchungen dieser Art wurden bereits vor einer Reihe von Jahren begonnen, haben aber, wie so viele wissenschaftliche Arbeiten, durch den Krieg eine jähe und lange Unterbrechung erfahren. Als der Krieg ausbrach, waren die zytologischen Untersuchungen im großen und ganzen ab- geschlossen, die experimentellen aber standen gerade auf dem Höhe- punkt. Jetzt, da ich nach 4%, Jahren die Arbeit wieder aufnehmen kann, sind die Kulturen natürlich längst ausgestorben, und es fehlt vorläufig die Möglichkeit, vom Meere frisches Material in genügen- der Menge zu bekommen. So ist der experimentelle Teil leider nicht das geworden, was er werden sollte. Wenn ich ihn gleichwohl zusam- men mit den übrigen Untersuchungen veröffentliche, so geschieht ‘es deshalb, weil ich glaube, aus meinen bisherigen Experimenten doch schon definitive Schlüsse ziehen zu können. Hoffentlich ist die Zeit nicht mehr fern, wo ein Aufenthalt am Meere den weiteren Ausbau der experimentellen Seite gestattet. Spezieller Teil. I. #Herkanft. des. Materials). :Zuchtmetho.den, Technik: Die erste Materialsendung erhielt ich von der Zoologischen Sta- tion in Triest. Die Tiere wollten aber nicht recht gedeihen, die Kultur ging mehr und mehr zurück und starb schließlich aus. Glücklicher- weise hatte ich aber unterdessen eine andere reiche Dinophilus- Quelle entdeckt: In einem großen Seewasserballon unseres Instituts, der als Reservoir für das früher in jedem Semester von der Adria bezogene Seewasser diente, fand sich eine prachtvolle Dinophilus- Kultur. Das Wasser wimmelte nur so von Dinophilus-Weibchen. 24 ‘ Hans Nachtsheim:, Ich verteilte den ganzen Inhalt des Ballons auf eine Reihe Einmach- gläser mittlerer Größe, und alle Kulturen entwickelten sich vorzüg- lich. Nach kurzer Zeit säumte den Rand des Wasserspiegels in allen Gläsern ein mehrere Millimeter breiter weißer Streifen ein, bestehend aus Hunderten von Gelegen der Dinophilus-Weibchen — sie bevor- zugen den sogenannten Randwinkel; schon v. Malsen (1906) be- obachtete diese Vorliebe der Tiere, ihre Eier am äußersten Wasser- rande abzusetzen !) -—, und auch die Oberfläche war häufig dicht bedeckt mit Kokons. So war an Material kein Mangel. Die Fort- pflanzungstätigkeit blieb allerdings nicht dauernd so rege. Ohne daß die Kulturbedingungen wechselten, gingen die Kulturen zeit- weise sehr stark zurück, einige gingen ohne ersichtlichen Grund ganz ein, eine Beobachtung, die v. Malsenund Shearer gleich- falls gemacht haben. Immerhin waren bei Kriegsausbruch, mehr als ein Jahr nach Ansetzung der Kulturen, mehrere noch sehr indi- viduenreich, | ; Be) Die größte Mehrzahl der untersuchten und zu den Experimenten benutzten Tiere stammte aus diesen Kulturen. Außerdem habe ich noch in den Aquarien der Zoologischen Stationen in Triest und Ro- vigno Dinophilus gesammelt sowie in den Seewasseraquarien des Zoologischen Instituts in Freiburg. Alle Tiere erwiesen sich als einer Spezies angehörig, als Dinophilus apatris. Das Seewasser des Frei- burger Zoologischen Instituts, in dem ich Dinophilus fand, stammte ebenso wie das des Münchener Instituts aus der Adria, d.h. also, alle mir zur Verfügung stehenden Tiere waren von dort. Der bei Triest vorkommende Dinophilus ist von Stiasny (1910) als besondere Form, als Dinophilus apatris forma tergestina, beschrieben worden. Von dem Dinophilus apatris Korschelts unterscheidet sich die Triester Form durch die Art der Bewimperung des Kopfes. Während jener am Kopf zwei geschlossene Wimperringe besitzt, einen unmittelbar vor, den zweiten nahe hinter den Augen, sind bei der Triester Form nach Stiasnys Untersuchungen die beiden 1) Da die Kulturen nur hin und wieder durchlüftet wurden, könnte man vermuten, daß Sauerstoffmangel die Weibchen an die Oberfläche des Wassers getrieben hat. Diese Vermutung ist indessen hinfällig, da die Tiere vom ersten Tage der Kultur an die Vorliebe für den Randwinkel zur Ablage ihrer Kokons zeigten. Mir ist es wahrscheinlich, daß die mechanischen Be- dingungen, die im Randwinkel herrschen, die Ablage der Eier erleichtern, und daß darauf die ‚Vorliebe‘ der Weibchen zurückzuführen ist (vgl. S. 40). Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 25 ersten Wimperringe im Gegensatz zu den sechs Wimperringen des Rumpfes diskontinuierlich; sie sind auf der Dorsalseite unterbrochen. Bei allen von mir untersuchten Tieren waren die beiden Wimperringe des Kopfes so gestaltet, wiees Stiasn y angibt. Stiasn y meint, entweder habe Korschelt die Gestaltung der Wimperringe am Kopfe der ihm vorliegenden Form nicht genau genug beobachtet, oder der Triester Dinophilus sei eine besondere, dem Dinophilus apatris sehr nahe stehende Form. Stiasny hat sich in Anbetracht „der sonst so sorgfältigen Beobachtungsweises Korschelts“, wie gesagt, für die zweite Alternative entschieden. Ohne die zweifel- los vortreffliche Beobachtungsgabe Korschelts in Zweifel zie- hen zu wollen, möchte ich in diesem Falle doch eher an einen Beob- achtungsfehler glauben. Nicht nur bei Dinophilus apatris sind näm- lich die beiden ersten Wimperringe so gestaltet, wie es Stiasny beschreibt, sondern auch bei den nächst verwandten Formen Dino- . philus gyrociliatus und Dinophilus conklini. Mit Recht macht Ne. son (1907) auf die Schwierigkeit aufmerksam, den Verlauf der Wimperringe und die Anordnung der Cilien genau festzustellen. Wie naheliegend die irrige Beobachtung ist, beweist am besten die Tatsache, daß auch Dinophilus gyrociliatus und Dinophilus conklini zunächst falsch abgebildet wurden. Der Entdecker des Dinophilus gyrociliatus, ©. Schmidt (1857), geht auf die Ge- stalt der „Flimmergürtel‘“ nicht näher ein; auch aus seiner Abbildung ist nicht ersichtlich, wie er sie gesehen hat. E. Meyer aber, der im ersten Teil seiner „Studien über den Körperbau der Anneliden‘“ (1887) ein Organisationsbild eines Weibchens von Dinophilus gyro- ciliatus gibt, zeichnet kontinuierliche Kopfwimperringe. Nelson (1904, 1907), der Dinophilus conklini beschrieben hat, bildete eben- falls in seiner ersten Arbeit die Kopfwimperringe falsch ab, was er in seiner zweiten Arbeit eigens bemerkt und berichtigt. Was die Verwandtschaft des Dinophilus apatris mit dem von Shearer zu seinen Untersuchungen benutzten Dinophilus gyrocilia- tus anbetrifft, so stehen sich beide Arten jedenfalls sehr nahe, ja es sind sich eigentlich alle neueren Untersucher darin einig, daß die bei- den Spezies sehr wahrscheinlich identisch sind. Dinophilus gyro- ciliatus wurde im Jahre 1857 von ©. Schmidt im alten Hafen von Neapel entdeckt und ist seither dort von verschiedenen Forschern studiert worden. In der letzten Zeit soll er allerdings dort verschwun- den sein. Shearer (1912) teilt mit, er habe ‚in den letzten 10 26 Hans Nachtsheim: Jahren‘ im ‚‚Porto Vecchia‘ vergeblich nach ihm gesucht. Er führt das Verschwinden des Dinophilus auf die große Ausdehnung des Hafens und die dauernde Verunreinigung des Seewassers zurück (? — N.). Shearer sammelte sein Material bei Plymouth. Nach der syste- matischen Tabelle, die Nelson (1907) für die Gattung Dinophilus aufgestellt hat, sollen sich die beiden Arten besonders durch die Form des Kopfes unterscheiden. Während bei Dinophilus gyrociliatus der Kopf schmäler sein soll als das erste Rumpfsegment, soll er bei Dino- philus apatris breiter sein als irgend eines der Rumpfsegmente. Meiner Ansicht nach ist gar kein Unterschied vorhanden, wenn man gleich alte Tiere miteinander vergleicht. Das junge, eben aus- geschlüpfte Weibchen von Dinophilus gyrociliatus ist ebenso keu- - lenförmig gestaltet (Kopf dicker als die Rumpfsegmente) wie das von Dinophilus apatris (vgl. die Textfigur 4 in der Arbeit Shearers mit meiner Figur 1 auf Tafel II). Wächst das Weibchen heran und wird geschlechtsreif, so nimmt der Darm an Umfang zu, durch die Eier wird der Körper ebenfalls aufgetrieben, so daß die Gestalt des Weibchens schließlich mehr spindel- als keulenförmig ist, wenigstens dann, wenn sich das Tier in Bewegung befindet und der sehr kon- traktile Kopfabschnitt ausgestreckt ist; bei Dinophilus apatris ist das ebenso der Fall wie bei Dinophilus gyrociliatus (vgl. meine Figur 3 auf Tafel II mit der Textfigur 1 der Arbeit Shearers), Wenn beide Arten identisch sind, so muß die Spezies Dinophilus gyrocilia- * tus heißen. Ich habe, obwohl ich von der Identität der beiden For- men überzeugt bin, doch die Bezeichnung Dinophilus apatris gewählt, weil sich die Frage endgültig erst durch einen direkten Ver- gleich der beiden Formen entscheiden läßt, der bisher nicht erfolgt ist, und weil überdies der Name apatris gerade im Zusammenhang mit der Geschlechtsbestimmungsfrage der bekanntere ist. Ob auch Dinophilus conklini mit den genannten synonym ist, wie Shearer vermutet, mag dahingestellt bleiben. Im übrigen werden wir noch im allgemeinen Teil auf die Systematik der Gattung Dinophilus zu sprechen kommen. Die Massenkulturen wurden, wie gesagt, in mittelgroßen Ein- machgläsern gehalten. Schon v. Malsen hebt die große Emp- findlichkeit’ der Tiere gegen Licht hervor; sie suchten stets die dun- kelste Stelle ihres Behälters auf. Auch ich machte diese Beobachtung und hielt die Kulturen deshalb in der Regel im Halbdunkel. Bringt man dann eine Kultur ins Helle, so sammeln sich die Tiere auf der Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 27 dem Licht abgewandten Seite, und man kann leicht die heraus- fangen, die man braucht. Alle acht Tage etwa wurden die Kulturen einige Stunden durchlüftet, doch geschah das nicht regelmäßig mit allen Kulturen. Notwendig war die Durchlüftung offenbar nicht. Gefüttert wurden die Tiere in derselben Weise, wieesv. Mal- sen tat, mit Muschelfleisch. Fußmuskulatur von Anodonta wurde in kleine Stücke zerschnitten, diese wurden mit Seewasser durch- tränkt und auf die Gläser verteilt. An den faulenden Stückchen war immer ein reges Gewimmel, und der Darm der Tiere war reich- lich mit Bakterienmassen gefüllt. Dinophilus liebt überhaupt fau- lende Substanzen, daher auch seine Vorliebe für das schmutzige Hafenwasser. Zeitweise fütterte ich die Tiere auch mit dem han- delsüblichen Fischfutter, mit Piscidin, Fray Bentos oder ähnlichem. Auch dieses nahmen sie, wenn es aufgeweicht und angefault war, sehr gern. Zu seinen Wärme- und Kälteversuchen benutzte v. Malsen 8 cm hohe rechteckige Gläser, deren Oeffnung der Größe eines Ob- jektträgers entsprach. Wurde das bis zum Rande mit Wasser ge- füllte Gefäß vermittels dicken Vaselines durch einen Objektträger fest verschlossen, so konnte das Glas auf die Seite unter das Mikro- skop gelegt werden, um die an den Wänden abgelegten Eier ‚mit leid- licher Genauigkeit‘ zu zählen. Auch ich verwandte anfangs zu mei- nen Temperaturversuchen ähnliche Gläser. Es stellte sich aber bald heraus, daß die Zählungen viel zu ungenau sind, um einwand- freie Resultate zu liefern. Abgesehen davon, daß Massenkulturen überhaupt wenig geeignet sind, um eventuelle Veränderungen des Geschlechtsverhältnisses infolge Temperaturwechsels zu beobachten, ist es auch bei der durch v. Malsen angegebenen Methode garnicht möglich, die Zahl der Männcheneier auch nur annähernd richtig festzustellen. „Um die männlichen sicher erkennen zu können‘, sagt v. Malsen selbst, „ist es unbedingt notwendig, das Gelege nach allen Seiten hin zu drehen. Da nämlich die weiblichen Eier durch die darüber liegenden durchsichtigen, männlichen hindurch- scheinen, werden letztere leicht übersehen.‘ Ist es nicht möglich, die Kokons zu drehen — durch das Loslösen und Drehen der Kokons leiden sehr leicht die Eier bzw. Embryonen —, so muß man sie wenigstens mit hinreichend starker Vergrößerung durchmustern können. Aus allen diesen Gründen ging ich sehr bald dazu über, die Tiere einzeln zu züchten. Auch v. Malsen machte Versuche, ein- 28 Hans Nachtsheim: zelne Weibchen in Uhrschälchen zu züchten, erzielte aber, wie er sagt, ‚‚mit solchen Einzelkulturen keine Erfolge. Die Tiere starben stets sehr bald. Aus diesem Grunde ist es mir leider auch nicht mög- lich, die Zahl der von einem Weibchen in einer bestimmten Zeit und in den verschiedenen Temperaturen abgelegten Eier genau anzu- geben.“ Es ist mir nicht recht verständlich, daß die Versuche v.Malsens so gänzlich negativ ausgefallen sind. Der Wert seiner Experimente wird durch diesen Verzicht auf Einzelkulturen jeden- falls stark beeinträchtigt. Ich selbst habe meine experimentellen Untersuchungen größtenteils an Einzelkulturen durchgeführt und kann nicht sagen, daß sich mir besondere Schwierigkeiten in den Weg gestellt hätten. Man kann die Tiere in ganz wenig Wasser hal- ten. Das einzige, was man verhindern muß, ist das Ueberhand- nehmen von Bakterien und Pilzen. Ich habe deshalb in den Einzel- kulturen das Wasser jeden dritten Tag gewechselt, wenigstens in den bei Zimmertemperatur gehaltenen Kulturen. In den Kälte- kulturen ist der Wasserwechsel nicht so oft notwendig. Nur die Wärmekulturen machen wirkliche Schwierigkeiten. Hier muß man das Wasser täglich wechseln, und selbst dann ist die übermäßige Vermehrung der Bakterien und Pilze oft kaum hintanzuhalten. Dazu kommt noch, daß die Tiere unter der hohen Temperatur sehr leiden und leicht absterben. Bei Zimmertemperatur und in der Kälte indessen habe ich Weibchen monatelang in Einzelkultur gezüchtet, vom Ausschlüpfen aus dem Kokon bis zur Ablage des letzten Ko- kons und zum schließlichen Alterstod, und habe auf diese Weise mehrere aufeinanderfolgende Generationen verfolgt. Als Kultur- gefäße wurden keine Uhrschälchen genommen, sondern sogenannte Boveri-Schalen, Glasschalen mit geschliffenem Boden, unten 31%, cm, am oberen Rande 7% cm im Durchmesser und 2 cm hoch. Der obere Rand war ebenfalls geschliffen, durch eine aufgeschliffene zweite Schale oder eine Glasplatte wurde die Schale bedeckt. Da die Scha- en nur wenig Wasser enthielten, konnten die Kulturen unter dem Mikroskop rasch durchsucht und auch auf dem Boden abgesetzte Kokons — meist wurden sie auch in diesen Einzelkulturen im Randwinkel angebracht — mit starker Vergrößerung durchmustert werden. Es bleibt 'noch übrig, einiges über die bei den zytologischen Untersuchungen angewandte Technik zu sagen. Von Fixierungs- flüssigkeiten wurden probiert Sublimat-Eisessig, Gilsons Gemisch ae Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 29 in der Modifikation von Petrunkewitsch, Pikrinessigsäure, Bouins Gemisch sowie Flemmings Gemisch in verschiedenen Modifikationen. Die besten Resultate lieferten Sublimat-Eisessig sowie Petrunke- witschs Gemisch. Bei Fixierung mit den Flemmingschen Gemischen ließen sich die mit Dotter beladenen Weibcheneier meist schlecht schneiden; sie zeigten die Tendenz zu zerreißen und zu. zerbröckeln. Am wenigsten geeignet erwies sich Pikrinessigsäure. Die gleiche Er- fahrung machten Nelson und Shearer. v. Malsen hingegen gibt an, mit Pikrinessigsäure gute Resultate erzielt zu haben. Seine Abbildungen freilich sprechen nicht für eine befriedigende Fixierung seines Materials. Die 5 u dicken Schnitte wurden gefärbt mit Heidenhains Eisen- hämatoxylin und Eosin. Dabei erwies es sich als zweckmäßig, statt mit Eisenalaun mit salzsaurem 70%igem Alkohol zu differenzieren. Bei Eisenalaun-Differenzierung blieben die Dotterschollen in den Weibcheneiern vollständig schwarz, was häufig beim Studium der Kernstrukturen sehr hinderlich war. Bei Salzsäurealkohol-Differen- zierung hingegen gaben die Dotterschollen den Farbstoff sehr rasch ab, während die Kernsubstanzen sich langsamer enttärbten. Als Kon- trollfärbungen und zum speziellen Studium der Nukleolenverhältnisse wurden benutzt: Safranin-Lichtgrün, Delafields Hämatoxylin- Eosin, Ehrlichs Hämatoxylin-Eosin, die Zimmermannsche ( Jod- grün-Fuchsin), die Obstsche (Boraxkarmin total — Methylgrün) Nukleolenfärbung sowie das sogenannte Triacidgemisch, die Ehrlich- Biondi-Heidenhainsche Farblösung. Neben der Untersuchung von Schnittpräparaten war auch das Studium von Totalpräparaten sehr erfolgreich. An mit Boraxkarmin gefärbten Totalpräparaten konnte die ganze Eireifung sehr gut verfolgt werden. Auch gleichzeitige Fixierung und Färbung der Tiere und Kokons mit Schneiders Essig- säurekarmin führte zu befriedigenden Resultaten. Bei der Herstel- lung der Totalpräparate wurde eine ebenso einfache wie zweckmäßige Methode angewandt. Ließ man ein Deckgläschen auf die an der Wasseroberfläche in großer Zahl schwimmenden Kokons fallen, so hafteten diese am Deckgläschen, und meist blieb beim Abheben auch eine größere Zahl der zwischen den Kokons umherkriechenden Weibchen daran hängen. Auf diese Weise konnte auch reiches Ma- terial zur Feststellung des Geschlechtsverhältnisses in den Massen- kulturen gewonnen werden. 30 Hans Nachtsheim: 2. Das Männchen von Dinophilus apatris. Die Männchen von Dinophilus apatris (Tafel II Fig. 1 und 2) sind, wie schon Korschelt (1882) beschrieben hat, mikrosko- pisch kleine, außerordentlich rudimentäre Wesen von infusorien- artigem Aussehen. Während die Weibchen bis zum geschlechts- reiten Zustand ungefähr das Fünffache ihrer ursprünglichen Größe erreichen — die geschlechtsreifen Weibchen sind durchschnittlich 1%, mm lang —, wachsen die Männchen überhaupt nicht, sie werden nicht größer, als die kleinen Eier sind, aus denen sie sich entwickeln, deren Längsdurchmesser nur etwa !/,,; mm beträgt. Solange die Männchen noch von der Eihülle umschlossen sind, haben sie eine annähernd rundliche Gestalt. Wenn die Eihülle durchbrochen ist, nehmen sie eine mehr gestreckte Form an, doch bleiben sie zeit ihres Lebens sehr metabolisch. Das Hinterende ist etwas breiter als’ das Vorderende, in der Mitte ist eine schwache Einschnürung bemerkbar. Bauchseite und Vorderende der Männchen sind bewimpert. Die Be- wimperung der Bauchseite wird gebildet durch zahlreiche kurze, gleichmäßig verteilte Zilien, die Wimpern am Vorderende haben verschiedene Größe und sind größtenteils länger und kräftiger als die der Bauchseite. Die kräftigsten Wimpern sind in der Form eines Ringes angecrdnet, der wohl dem ersten Kopfwimperringe des Weib- chens entspricht und ebenso wie dieser diskontinuierlich ist; beide sind auf der Dorsalseite unterbrochen (Fig. 2 und 3). Ist schon die genaue Feststellung der Anordnung der Wimpern beim Weibchen schwierig, so erst recht bei dem viel kleineren, glashellen Männchen. Bisher ist der Wimperring des Männchens immer als einfacher, voll- ständig geschlossener Ring beschrieben worden. Er ist indessen, wie gesagt, auch hier unterbrochen. Beim Weibchen liegen die En- den des ‚Ringes“ auf der Dorsalseite zwischen den Augen, beim Männchen, das keine Augen besitzt, hat der Wimperring die Form einer in der ersten Windung abgebrochenen Spirale. Aehnlich wie beim Weibchen steht auch beim Männchen vor dem ersten Wimper- ring noch eine Anzahl teils kleiner, teils längerer Wimpern, doch fehlen die für das Weibchen charakteristischen Tasthaare. Die Zahl der Wimpern am Vorderende des Männchens variiert übrigens augen- scheinlich, denn bisweilen erscheint die ganze Partie vor dem Wim- perring mit Cilien besetzt; die gleiche Beobachtung machte Shearer. Die innere Anatomie des Dinophilus-Männchens ist sehr einfach. Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 31 Der Darmkanal fehlt vollständig, ebenso fehlen die Augen und son- stigen Sinnesorgane. Auch Exkretionsorgane sind nicht bekannt. Das Männchen ist eigentlich nichts weiter als ein muskulöser Sack mit Geschlechtsapparat. Der Bau des Geschlechtsapparates ist bei der Kleinheit und Durchsichtigkeit des Tierchens nicht leicht zu er- mitteln. Beim lebenden Tier sieht man in der Mitte eine große, glas- helle Blase, die den Hoden darstellt, richtiger die Hoden, denn wenn man das Tier etwas preßt, erkennt man zwei ovale oder boh- nenförmige Gebilde, die den größten Teil des Leibes einnehmen, oben zusammenstoßen und mit Spermien dicht gefüllt sind. Bisher ist der Hoden meist als unpaares Organ beschrieben worden, zuerst von Metschnikoff (1881), der „im Innern nur ein einziges stark auffallendes Organ, einen geräumigen Hodensack“ gesehen hat. Korschelt (1832) hat den Hoden nicht erkannt; das, was er als „helle Bläschen (Mutterzellen der Spermatozoen ?)‘“ bezeichnet, hat, wie wir gleich sehen werden, mit dem Hoden nichts zu tun. Ueber- dies enthält der Hoden des voll entwickelten Männchens nur fertige Spermatozoen, keine Spermatozyten oder gar Spermatogonien. R e- piachoff (1886) machte die gleiche Beobachtung wie Metsch- nikoff und bildet den Hoden auch als einheitliches, rundliches Organ ab. Am genauesten hat Prowazek (1900) die Ana- tomie des Männchens studiert, aber auch er beschreibt den Hoden als unpaares Gebilde und gibt eine entsprechende Abbildung. N el- son (1907), der überhaupt nur ein einziges männliches Individuum beobachtete, lehnt sich in seiner Beschreibung und Abbildung ganz anKorscheltan. Shearer (1912) ist der erste, der die männ- liche Keimdrüse als paariges Organ erkannt hat. Allerdings sind die von ihm als Hoden dargestellten Teile, wenn ich sie mit meinen Beob- achtungen vergleiche, in seinen Abbildungen viel zu klein gezeichnet. Wie umfangreich die Hoden sind, ist am besten aus Schnitten durch Männchen oder männliche Embryonen ersichtlich (Fig. 6—11 Ta- fel III). Sie füllen den größten Teil des Körperinnern aus. Eine scharfe Trennung der beiden Hoden ist an den Schnitten nicht fest- stellbar. Offenbar ist die Wand der Hodensäcke außerordentlich fein und dünn. Auch beim lebenden Tier schmiegen sich die beiden Hoden dicht aneinander, und nur nach schwachem Druck tritt jeder als scharf umgrenztes Gebilde deutlich hervor. So ist es verständ- lich, daß sie meist als unpaar beobachtet wurden. Deutlicher als die Keimdrüse läßt sich der Penis erkennen 32 Hans Nachtsheim: (Fig. 2). Er ist ein konischer, muskulöser Körper, der in einer Tasche am Hinterende liegt, einer Einstülpung der Körperwand. Durch einen feinen Kanal, durch den der Penis vorgeschoben zu werden vermag, öffnet sich die Tasche nach außen. Betrachtet man den Penis des lebenden Tieres bei stärkster Vergrößerung, so hat man den Eindruck, als sei er kanelliert oder gerillt. Schon Repiachoff hat diese Struktur bemerkt und dargestellt, auch die späteren Untersucher beobachteten sie. Wie zuerst Prowazek fand, handelt es sich indessen nicht um eine Oberflächenstruktur, sondern die scheinbare Kanellierung ist zurückzuführen auf stäbchenförmige Einlagerungen im Penis. Auf Schnitten (Fig. 8—10) lassen sich diese Elemente, die wahrscheinlich von fester Konsistenz sind und zur Versteifung des Penis dienen, am besten nachweisen. Was die Verbindung des Penis mit dem Hoden anbetrifft, so ist diese außerordentlich schwer nachzuweisen. Nach Korschelt ist der Penis in seiner Längs- achse von einem Kanal durchbohrt, der sich nach dem Leibesraum zu erweitert, wie er aber weiter verläuft, konnte Korschelt nicht mit Bestimmtheit erkennen. Daß der Penis hohl ist, sah ich ebenfalls — am lebenden Tier besser als am konservierten und auf Schnitten —, aber ich suchte vergeblich nach der Verlängerung des Kanales nach dem Leibesraum, die ja irgendwie von den Hoden her zu dem Begattungsglied führen müßte. Eine Leibeshöhle, in die die Samenfäden hineinfallen könnten, ist nicht vorhanden. Nach meiner Ansicht ist der Penis an seiner Basis nicht von einem Kanal durchbrochen. Ich glaube indessen bemerkt zu haben (Fig. 2), daß von den Hoden her feine Kanäle in die Tasche oder Penisscheide führen. Die Verhältnisse sind aber, wie nochmals betont sei, bei der Kleinheit des Objektes und der Zartheit der Gewebe so außerordent- lich schwer mit Sicherheit zu beobachten, daß möglicherweise auch eine Täuschung vorliegt. Neben dem Penis glaubt Prowazek zwei Anhangsdrüsen erkannt zu haben. Auch ich sah hin und wieder an der gleichen Stelle Gebilde, die ich als Drüsen ansprechen möchte. Weiterhin beschreibt Prowazek ‚eine eigenartige zahnartige Bildung‘‘ am Vorderende des Männchens, die er für einen Haftappa- rat hält. Dieser soll bei der Begattung eine Rolle spielen. Ich konnte nichts Derartiges erkennen. Auch bei Zusatz von Neutralrot, durch das die terminalen Haftbildungen gefärbt werden sollen, vermochte ich sie nicht wahrzunehmen. Ich wüßte auch nicht, wie ein solcher Haftapparat bei der Begattung, die ich weiter unten beschreiben Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 33 werde, funktionieren sollte. Hingegen entdeckte ich einen anderen Haftapparat, vermittels dessen sich das Männchen bei der Begattung am Weibchen festhält. Ich bemerkte ihn erst, als ich die Begattung beobachtete (Fig. 1), konnte ihn dann aber auch bei anderen, nicht kopulierenden Männchen feststellen. Er besteht aus zwei flachen Sauggruben am verbreiterten Hinterende rechts und links vom Penis (Fig. 1 und 2). Beim nicht kopulierenden Tier sieht man sie nur bei günstiger Lage des Männchens, zudem treten sie nicht so deutlich hervor, wie wenn sie bei der Begattung durch Muskelkontraktionen vertieft werden. Es bleibt schließlich noch ein Gebilde zu besprechen, das im Vorderteile liegt (Fig. 1 und 2), und dessen Bedeutung nicht ganz klar ist. Es hat in der Regel ungefähr die Form eines gleichseitigen Dreiecks, dessen eine Spitze nach hinten gerichtet ist, jedoch kann es auch fast rund sein, wie es Korschelt zeichnet, oder es kann sogar in zwei Portionen getrennt sein, wie es Prowazek abgebil- det hat. Das Gebilde setzt sich zusammen aus zahlreichen stark lichtbrechenden Körnchen, die sich mit Neutralrot nicht färben. In mit Eisenhämatoxylin gefärbten Schnittpräparaten (Fig. 8—10) haben sie ein sehr charakteristisches Aussehen: sie stellen unregel- mäßig gestaltete, scharf konturierte Körnchen mit hellem Inneren dar. Korschelt hat das Gebilde als ‚helle Bläschen‘ beschrie- ben und brachte diese, wie bereits erwähnt, fälschlicherweise mit den Spermatozoen in Verbindung. Shearer spricht von einer „kör- nigen Dottermasse“, die sich im Innern des Männchens findet, und welche ihm während seiner kurzen Lebensdauer zur Nahrung dienen soll. Es scheint, daß er damit diese Konkretionen meint. Daß sie Reservestoffe darstellen, halte auch ich für sehr wahrscheinlich, eine Annahme, für die mir vor allem auch die Aehnlichkeit der Körn- chen mit ebenfalls stark lichtbrechenden Konkretionen in den Ma- gen- und Darmzellen der Weibchen zu sprechen scheint. So ist viel- leicht das Gebilde als das letzte Ueberbleibsel des Darmtraktus zu be- trachten. Es ist von Interesse, den Geschlechtsapparat des Männchens von. Dinophilus apatris mit dem einer Dinophilus-Spezies zu ver- gleichen, bei welcher das Männchen nicht rudimentär ist. Die Gattung Dinophilus besteht nämlich aus zwei Gruppen, von denen nur für die eine der Geschlechtsdimorphismus charakteristisch ist, während in der anderen Gruppe Weibchen und Männchen sich in der Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 3 if I a a u 34 Hans Nachtsheim: Größe nicht unterscheiden. Zu dieser Gruppe gehört z. B. der im Weißen Meer vorkommende Dinophilus, dessen Bau und Entwick- lung Schi mkewitsch (1895) untersucht hat. Ich gebe in Text- figur 1 eine schematische Abbildung des männlichen Geschlechts- apparates dieser Form nach Schimkewitsch wieder. Von den Hoden, die zwei lange, unter dem Darmkanal verlaufende Schläuche darstellen, ist nur der hintere Teil der Hodenhöhle (Hh) mit dem un- paaren Verbindungsstück (V) eingezeichnet. Mit dem Penis (P) haben die Hoden keine direkte Verbindung. Das Sperma gelangt von den Hoden in die Samenblasen (Sb), die, wie Har mer (1889) als erster bei Dinophilus taeniatus, einer ebenfalls nicht dimorphen Art, er- kannt hat, die Segmental- organe des fünften Seg- ments darstellen. Von den Samenblasen führen Ka- Textfigur 1. näle in die Penisscheide, Schema der männlichen Geschlechtsorgane des Dino- j B philus vom Weißen Meere. Hh Hodenhöhle, V un- und von hier gelangt das paares Verbindungsstück der Hoden, Sb Samen- blasen, D Drüsen der Penisscheide, P Penis, Pt Pro- Sperma ın den hohlen tractores und Rt Retractores der Penisscheide. (Nach : EN] H Schimkewitsch). Penis (P) hinein, der aus gestülpt werden kann. Seitlich sitzen an der Penisscheide zwei Gruppen von Drüsen (D). Paarige Muskelstränge, Protractores (Pt) und Retractores (Rt), die von der Körperwand entspringen, dienen zur Bewegung der Penis- scheide. Nehmen wir an, daß das Männchen von Dinophilus apatris von einer Form mit ähnlich gebautem Geschlechtsapparat abstammt, so ist auch dieses Organsystem des apatris-Männchens als weitgehend rückgebildet zu betrachten. Mit der Größe des Gesamtindividuums mußten auch die Hoden reduziert werden, wenn auch ihre Reduktion nicht im gleichen Verhältnis wie die Körperreduktion erfolgte; beim apatris-Männchen füllen sie das Tier ja fast vollständig aus. Die Sa- menblasen sind ebenso wie die übrigen Segmentalorgane verschwun- den. Als ihre Reste möchte ich die Ausführungsgänge ansehen, die beim apatris-Männchen das Sperma direkt von den Hoden in die. a Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 35 Penisscheide leiten. Der Bau des Penis des apatris-Männchens scheint ganz ähnlich zu sein wie bei der vonSchimkewitsch beschriebenen Form. Die äußere Schicht des Penis ist bei der Form aus dem Weißen Meere aus langen, der Längsachse des Penis parallel verlaufenden Zellen zusammengesetzt, die „stäbchenförmige Abla- gerungen“ enthalten, dieselben Bildungen, die wir auch beim apatris- Männchen gefunden haben. Die innere Wand des Penis ist mit drü- sigem Epithel ausgekleidet. Ob dies auch beim apatris-Männchen der Fall ist, vermag ich nicht zu sagen, halte es aber sehr wohl für möglich. Die Kleinheit des Objektes, das von vielen Infusorien an Größe weit übertroffen wird, gestattet eben nicht eine so detaillierte Untersuchung der Verhältnisse wie bei der Form aus dem Weißen Meere. Die Herausbeförderung der Spermien bei der Begattung kann bei beiden Formen in ähnlicher Weise erfolgen. Durch die Kontrak- tion der Muskulatur der Samenblasen bzw. der Leibesmuskulatur wird das Sperma aus den Samenblasen bzw. aus den Hoden in die Ausführungsgänge getrieben, gelangt in die Penisscheide, füllt den hohlen Penis und wird dann vermittels dieses in das Weibchen be- fördert. Wäre die Verbindung der Hoden mit dem Penis bei Dino- philus apatris so, wie Korschelt vermutet, so müßte der Vorgang hier in ganz anderer Weise vor sich gehen als bei der SpeziesSchim- kewitschs. Die Drüsen der Penisscheide scheinen bei Dinophilus apatris ebenfalls vorhanden zu sein, wenn auch in stark rückgebil- detem Zustande. Ebenso sind wahrscheinlich die Penisscheiden- muskeln vorhanden. So läßt der Bau des Geschlechtsapparates des rudimentären Dinophilus-Männchens immerhin noch manche Anklänge an seine ursprüngliche Gestalt erkennen. _ Ueber die Lebensweise des Männchens von Dinophilus apatris ist nicht viel zu sagen, da seine Lebenszeit ja nur von ganz kurzer Dauer ist. Die längste Zeit, die Korschelt ein Männchen am Leben erhielt, betrug 10 Tage. In meinen Einzelkulturen bei Zimmer- temperatur lebten die Männchen ungefähr 8—10 Tage, doch fand ich zwei Männchen noch am 20. Tage nach dem Ausschlüpfen der Weib- chen lebend im Kokon, am 21. waren sie abgestorben. Niedere Temperaturen verlängern die Lebensdauer der Männchen ebenso wie die der Weibchen. Nach Shearer verläßt das Männchen ge- wöhnlich den Kokon überhaupt nicht, die Begattung erfolgt kurz vor dem Ausschlüpfen der Weibchen innerhalb des Kokons. Das ist in der Tat der Fall. Das Weibchen wird durch den Bruder begattet, 3 * 36 Hans Nachtsheim: der sich mit ihm im gleichen Kokon entwickelt hat, Inzucht ist die Regel. Den Vorgang der Begattung zeigt Fig. 1 auf Tafel II. Sind Weib- chen und Männchen im Kokon voll entwickelt, so sieht man sie sich vermittels ihrer Bewimperung in ihren Eihüllen lebhaft bewegen. Sie rotieren dauernd um sich selbst, das U-förmig in der Eihülle liegende Weibchen sucht sich zu strecken, auch das zunächst rund- liche Männchen dehnt seine Eihülle, und so werden schließlich von beiden die Eihüllen gesprengt, und beide können sich in dem Kokon frei bewegen. Auf Fig. 1 sind die zerrissenen Eihüllen noch innerhalb des Kokons sichtbar. Während das Weibchen gleich weitere Versuche macht, auch die Gallerte zu zerreißen und vollständig frei zu werden, macht sich das Männchen an das Weibchen heran, setzt sich ihm in der Gegend des vorletzten Segmentes seitlich an, indem es sich mit den Haftgruben festhält, und nimmt die Begattung vor. Man sieht, wie es unter heftigen Kontraktionen des ganzen Körpers seinen Penis durch die Körperwand des Weibchens hindurchstößt — wobei wahrscheinlich die stäbchenförmigen Einlagerungen im Penis die Hauptaufgabe haben —, um dann die Samenfäden in die Leibes- höhle des Weibchens übertreten zu lassen. Durch die lebhaften Be- wegungen des Weibchens zerreißt die gallertige Hülle, und das Weib- chen verläßt den Kokon. . Ist die Begattung, die etwa eine Minute in Anspruch nimmt, noch nicht beendet, so wird das anhaftende Männchen mit aus dem Kokon herausgetragen, löst sich dann aber sehr bald von dem Weibchen. In dem in Fig. 1 abgebildeten Falle schlüpfte das Männchen nach der Begattung wieder in den Kokon und wurde in diesem 9 Tage lang lebend beobachtet. Das Zurück- schwimmen in den Kokon war wohl eine zufällige Erscheinung; allerdings beobachtete Shearer einen ähnlichen Fall. Meist blei- ben die Männchen im Kokon, bisweilen findet man sie unmittelbar neben dem Kokon oder doch in seiner nächsten Nähe liegend. Immer aber sind die Lebensäußerungen der Männchen, sobald sie die Be- gattung hinter sich haben, sehr gering. Sie bewegen sich kaum noch von der Stelle, und nur an den gelegentlichen Kontraktionen und den Bewegungen ihrer Wimpern erkennt man, daß sie noch leben. Ob ein Männchen mehrere Weibchen begatten kann, habe ich ‚nicht be- obachtet, doch muß dies wohl der Fall sein, da die Weibchen in der Ueberzahl vorhanden sind. h Auch bei Dinophilus taeniatus durchbohrt nach der Beobach- Si r d . } ö g j - ii Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 27 tung Harmers (1889) bei der Begattung das Männchen mit sei- nem Penis die Haut des Weibchens, Schimkewitsch, der selbst die Begattung nicht beobachtet hat, bezweifelt die Richtig- keit dieser Angabe und glaubt, daß die eigentliche Begattung ver- mittels der Geschlechtsöffnung geschieht. Nun ist es allerdings bei Dinophilus taeniatus, bei dem das Ovar einen wesentlich kompli- zierteren Bau aufweist als bei Dinophilus apatris, nicht ohne weiteres verständlich, wie das Sperma an Ort und Stelle gelangt. Für Dino- philus apatris glaube ich mit Bestimmtheit sagen zu können, daß die Begattung nicht unter Benutzung der Geschlechtsöffnung vor sich geht; wenigstens nicht vor sich gehen muß. Eine ähnliche Art der Begattung ist ja auch bei vielen Rotatorien üblich. Auch hier wurde wiederholt bestritten, daß die Begattung durch die Körperwand von Erfolg sei, doch kann heute kein Zweifel mehr darüber bestehen, daß dieser Begattungsmodus bei vielen Gattungen der normale ist !). 3. Das Weibchen von Dinophilus apatris. Ueber den Bau des Weibchens von Dinophilus apatris (Tafel II Fig. 3) begnüge ich mich mit einigen kurzen, speziell auf den Ge- schlechtsapparat bezüglichen Bemerkungen, da einmal die Weib- chen durch Korschelt (1882) und die späteren Beobachter ein- gehend beschrieben worden sind, und zudem ich selbst genaue Unter- suchungen nicht vorgenommen habe. Einiges über die Form des eben ausgeschlüpften und des geschlechtsreifen Weibchens sowie über die Gestaltung der Kopfwimperringe habe ich bereits weiter oben gesagt. Die Unterschiede, die hier zwischen Dinophilus apatris und Dinophilus gyrociliatus bestehen sollen, existieren meiner An- sicht nach nicht. Ein weiterer Unterschied soll der sein, daß Dino- philus gyrociliatus einen Analwimpering besitzt, Dinophilus apatris nicht (Nelson 1907). Auch bei Dinophilus gyro- ciliatus ist indessen nach Shearer (1912) dieser Wimperring „much reduced‘, und ebenso sagt Nelson (1907) von Dinophilus 1) Die rudimentären Männchen der Rotatorien weisen auch in ihrer Organisation manche Aehnlichkeit mit den Dinophilus-Männchen auf. Man vergleiche z. B. die Beschreibung des Männchens von Lacinularia socialis von Hamburger (1907) mit unserer Darstellung des Dinophilus-Männ- chens. Weiteres über die verwandtschaftlichen Beziehungen des Dinophilus zu den Rotatorien im allgemeinen Teil. 38 Hans Nachtsheim: conklini, daß der Wimperring kaum diesen Namen verdient. Soweit meine Beobachtungen reichen, kann von einem Fehlen des Anal- wimperringes (des neunten Wimperringes) bei Dinophilus apatris nicht die Rede sein, doch ist er hier wie dort rückgebildet. Kor- schelt spricht zwar nur von acht Wimperringen, zeichnet aber auch am Schwanzanhang eine Anzahl Wimpern ein. Die Zahl der Wimpern scheint zu variieren. Schließlich sollen Dinophilus gyro- ciliatus und conklini vorne am Kopf außer einer Anzahl kurzer . Wimpern zwei lange Sinneshaare (Tasthaare) besitzen, Dinophilus apatris vier. Meine Individuen wiesen allerdings, soviel ich sah, vier Tasthaare (zwei Paare) auf (Fig. 1, 3 und 4), aber es wäre doch noch eine genauere Untersuchung notwendig, um festzustellen, ob nicht auch dieses Merkmal der Variation unterworfen ist. Beim eben ausgeschlüpften Weibchen, dessen Länge etwa 4 mm beträgt, ist im Leben vom Ovar kaum etwas zu sehen. Erst wenn das Weibchen heranwächst und auch die Eizellen größer werden, werden diese sichtbar. Das Ovar, das unpaar ist — bei den nicht dimorphen Dinophilus-Arten ist es paarig —, liegt in der Nische zwischen Magen und Enddarm auf der ventralen Seite. Je nach der Temperatur vergehen 10—20 Tage vom Tage des Ausschlüpfens bis zur Absetzung des ersten Kokons. In dieser Zeit wächst das Weib- chen’auf etwa I mm heran. Auch nach der Ablage des ersten Kokons wächst es noch und erreicht ungefähr I „mm Länge, bisweilen noch mehr. Weibchen, die zur Ablage reife Eier enthalten, sind schon makro- skopisch kenntlich. Die großen, dotterreichen, in der Aufsicht weiß- lichen Weibcheneier nehmen einen großen Raum im Tier ein und drängen Magen und Darm ganz zur Seite. Die Eier in dem in Fig. 3 abgebildeten Weibchen haben ihre endgültige Größe noch nicht erreicht. Immer entwickeln sich neben den großen Eiern auch kleine. Männcheneier. Sie füllen die Zwischenräume zwischen den Weib- cheneiern aus, oft werden sie in die Weibcheneier geradezu hinein- gepreßt. In der Regel enthalten die Kokons nur wenige Eier, 2—3 Weibcheneier und 1—2 Männcheneier. Kokons mit 5 Weibchen- und 4 Männcheneiern, wie der in Fig. 5 abgebildete, sind selten; genaue Angaben über das Verhältnis der Männcheneier zu den Weibchen- eiern werden im experimentellen Teil gegeben. Reifen zahlreiche Weibcheneier zu gleicher Zeit — die höchste beobachtete Zahl waren außer 8 Männcheneiern 15 Weibcheneier in einem Kokon! —, so erscheint das Weibchen gänzlich deformiert; der Körper ist stark Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 39 aufgetrieben, die Eier beschweren das Tier so, daß es sich kaum zu bewegen vermag. Den Vorgang der Eiablage illustriert Fig. 4. Das Weibchen hat 2 Weibcheneier und 1 Männchenei abgesetzt und ist gerade im Be- griffe, den Kokon um die Eier abzuscheiden. Das Hinterende des Tieres sieht man von der rechten Seite, im übrigen liegt das Tier in Rückenansicht. Die Absicht des Weibchens, Eier abzusetzen, er- kennt man an seinem Verhalten. Es schwimmt nicht wie gewöhnlich im Wasser lebhaft umher, sondern verharrt an einer Stelle, dauernd laufen peristaltische Wellen über das ganze Tier hin, durch die die Eier, die in ihrer Form sehr veränderlich sind, langsam nach hinten gepreßt werden, bis sie schließlich aus der an der Ventralseite lie- genden Geschlechtsöffnung herauskommen. Da die Geschlechts- öffnung sehr eng ist und sich nicht bis auf den Durchmesser der Weib- cheneier, zu erweitern vermag, müssen diese, wie Korschelt sagt, „in einem ganz dünnen Strahl‘ austreten, und selbst die in der Mitte der Eier liegenden, als heller Fleck sichtbaren Keimbläs- chen oder richtiger ersten Reifungsspindeln — denn zur Zeit der Ablage der Eier sind, wie wir nachher sehen werden, immer die Keim- bläschen schon aufgelöst und die Spindeln bereits gebildet — wer- den deformiert. Sobald die Eier ausgetreten sind, nehmen sie eine ovale Form an, die weiblichen wenigstens; die männlichen besitzen an- nähernd Kugelform. Die genaue Lage der weiblichen Geschlechtsöfi- nung ist nicht leicht zu ermitteln. Schon Korschelt hebt die Schwie- rigkeit hervor, sie überhaupt nachzuweisen. ‚Die Geschlechtsöff- nung schließt sich unmittelbar,‘‘ so sagt er, „nachdem die Eier ab- gelegt worden sind, und weder am lebenden Tier noch am Präparat konnte ich eine Spur von ihr entdecken.“ Auch ich suchte lange Zeit am lebenden Tier wie an Präparaten vergeblich nach der Ge- schlechtsöffnung, bis ich schließlich ebenfalls die Eiablage beobach- ten konnte. Nach meiner Beobachtung liegt sie etwas weiter vorne, als Korschelt sie einzeichnet. Sie liegt, soviel ich sehen konnte, vor dem Analwimperring, d. h. zwischen dem 8. und dem 9. Wim- perring auf der Ventralseite des letzten Segmentes. Nach Schimkewitsch sind bei dem Dinophilus aus dem Weißen Meere die Eileiter paarig und münden rechts und links vom After in seiner nächsten Nähe. Er vermutet, daß auch bei Dinophilus apatris zwei Geschlechtsöffnungen vorhanden sind, und daß der von Korschelt beobachtete Austritt der Eier aus einer 40 Hans Nachtsheim: unpaaren Oeffnung an der Bauchseite vor dem After eine künst- liche Erscheinung war, vielleicht zurückzuführen auf einen Druck, der auf das Tier ausgeübt wurde, so daß ein Riß entstand. Die ge- naue Beschreibung des Vorganges, die Karschelt gibt, schließt indessen meines Erachtens eine solche Annahme von vornherein aus. Es ist aber auch sehr wohl möglich, daß Schimkewitschs Form eine paarige Geschlechtsöffnung hat, während sie bei unserer Form in der Tat unpaar ist; in der Gruppe der monomorphen Dino- philus-Arten ist auch das Ovar — von eincr Ausnahms, Dinophilus gigas, abgesehen — paarig und viel komplizierter gebaut als in der Gruppe der dimorphen Arten. Ueber die Entstehung des Kokons gibt Shearer fötbende Beschreibung. Das zur Ablage der Eier bereite Weibchen zieht sich zu einer runden Masse zusammen und scheidet aus den großen Schleimzellen der ‚Cuticula‘‘, die in besonders großer Zahl in der Gegend der Wimperringe liegen, Schleim in Menge aus, so daß es von einer dicken Schleimschicht vollständig eingehüllt wird. Hierauf läßt das Weibchen die Eier austreten und kriecht aus dem Schleim, der erhärtet, heraus, die Eier darin zurücklassend. Nach meinen Beobachtungen geht die Bildung des Kokons etwas anders vor sich. Das Material für den Kokon wird allerdings von den zahlreich vor- handenen Schleimdrüsen der Haut geliefert. Die Angabe Kor- schelts, daß die gallertige Masse schon v or der Ablage der Eier vorhanden sei, beruht auf einem Irrtum. Sowie die Eier austreten, sieht man, wie von den Schleimdrüsen an den Wimperringen her das Sekret die Eier umfließt und, offenbar infolge der Berührung mit dem Wasser, alsbald erhärtet. Der Kokon erhält dadurch seine endgültige Form, und das Weibchen kriecht davon. Sobald die Eier abgesetzt sind, hebt sich um jedes Ei, wahrscheinlich auch als eine Folge der Berührung mit dem Wasser (Osmose), eine Membran ab (Fig. 5), die Dotterhaut. Die Richtungskörper liegen später in dem Raum zwischen dieser Membran und dem Ei (Fig. 5). Die Vorliebe der Weibchen, ihre Kokons im Randwinkel abzu- setzen, wurde bereits betont. Diese Vorliebe hat, wie mir. scheint, mechanische Ursachen. Die Beobachtung lehrt, daß das Weibchen die Eier unter großen Anstrengungen absetzt. Kriecht es nun im Randwinkel in die Höhe, so quetscht es sich gewissermaßen in die ganz feine Wasserschicht hinein, auf seinen Körper wird allseitig ein Druck ausgeübt, und das erleichtert offenbar das Zurückschieben ‚und Auspressen der Eier. Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 41 Zytologische Untersuchungen. 4. Die Spermatogenese. Ueber die Entwicklung des rudimentären Dinophilus-Männ- chens ist bisher nur sehr wenig bekannt. Korschelt (1882) und Prowazek (1900) machen einige kurze Angaben darüber, letz- terer stellt in seinem Aufsatz eine ausführliche Arbeit in Aussicht, die aber leider nicht erschienen ist. Prowazek macht die inter- essante Mitteilung, daß von den durch die erste Furchungsteilung des Männcheneies entstehenden beiden ungleichen Zellen die große nur die Gonaden und die mesodermalen Bestandteile bildet, wäh- rend im Weibchenei aus der großen Blastomere mesodermale wie auch . ekto- und entodermale Elemente hervorgehen (vgl. auch Nelson 1904). Ueber die Richtigkeit dieser Angabe vermag ich nichts aus- zusagen, da ich die Entwicklung der Gonaden erst von einem späte- ren Zeitpunkte ab verfolgt habe. Eine genaue Untersuchung der Ent- wicklung des rudimentären Männchens wäre jedenfalls eine sehr interessante, wenn auch freilich nicht leichte Aufgabe. Die Entwick- lungsdauer der Männchen beträgt bei Zimmertemperatur — ebenso wie die der Weibchen — etwa 7 Tage. Schon auf einem sehr frühen Stadium der Embryogenese fin- det man auf Schnitten durch männliche Embryonen zahlreiche junge Geschlechtszellen, die den größten Teil des Leibesinnern aus- füllen (Fig. 6 auf Tafel III). Der Hoden ist paarig, doch liegen die beiden Hodensäcke, wie schon gesagt, so eng aneinander, daß die Grenze zwischen den beiden auf Schnitten kaum zu konstatieren ist, zumal da die Wände der Hodensäcke nicht von einem Epithel gebildet werden, sondern nur aus einer äußerst feinen Membran bestehen. Auch bei der von Schimkewitsch (1895) unter- suchten Form aus dem Weißen Meere, also einer Dinophilus-Art mit nicht-rudimentären Männchen und wohlentwickelten Hoden, besteht übrigens die Hodenwand größtenteils nur aus einer Mem- brana propria. Die Kerne der jungen Geschlechtszellen unterschei- den sich von denen der somatischen Zellen durch ihre relative Größe und vor allem durch ihre viel stärkere Färbbarkeit. Während ba- sische Farbstoffe von den Kernen der Somazellen kaum angenommen werden, treten die Spermatogonienkerne nach einer solchen Färbung immer sehr deutlich hervor. Nicht nur auf Schnitten, sondern auch an z. B. mit Boraxkarmin gefärbten Totalpräparaten heben sich die 42 Hans Nachtsheim: Hoden durch ihre kräftige Färbung bei jungen und älteren Embryo- nen sehr scharf ab. Bei Vitalfärbung mit Neutralrot hingegen bleiben die Hoden gänzlich ungefärbt, es färben sich jedoch sehr intensiv Granula verschiedener Größe in den Somazellen. Die Spermatogo- nienkerne enthalten ein feines Spirem, das den ganzen Kern durch- zieht. Ein Nukleolus scheint nicht vorhanden zu sein, wenigstens nicht regelmäßig. Die Kerne liegen in fein granuliertem Zytoplasma, die Zellgrenzen sind meist undeutlich. Die Zellen befinden sich in reger Vermehrung, man beobachtet sehr häufig. Mitosen, und zwar erfolgen die Teilungen in einzelnen Komplexen synchron (Fig. 6). Die Kleinheit und große Zahl der Elemente erlaubt nicht eine sichere Feststellung der Chromosomenzahl, immerhin läßt sich mit einiger Gewißheit sagen, daß es mehr als 10 sind. In etwas älteren Embryonen findet man in ‘den Kernen der Geschlechtszellen die synaptischen Phänomene (Fig. 7), aus den Spermatogonien sind Spermatozyten erster Ordnung geworden. Wenn auch die Zellen zu klein sind, um Einzelheiten der im Kern um diese Zeit sich abspielenden Vorgänge zu ermitteln, so kann doch die Existenz einer Synapsis einwandfrei beobachtet werden. Die chromatischen Fäden oder Schleifen zeigen eine unipolare An- ordnung, die einzelnen Fäden lassen sich in dem Bukett deutlich erkennen. Daß sich die Fäden zu einem dichten Klumpen oder Knäuel zusammenballen und das bilden, was man im engeren Sinne als Synapsis bezeichnet, beobachtete ich in der Spermatogenese nie, ganz im Gegensatz zur Ovogenese, für die die Bildung eines dichten chromatischen Knäuels nach dem Bukettstadium ein Charakteristi- kum ist. Sämtliche Hodenzellen weisen die synaptischen Phänomene gleichzeitig auf. Nachdem die unipolare Anordnung der Chromatin- schleifen sich aufgelöst hat, folgen sehr bald die Reifungsteilungen (Fig. 8 und 9). Auch deren Verlauf genauer zu verfolgen, gestattet die Kleinheit des Objektes nicht. Die Teilungen gehen wieder in einzelnen Komplexen synchron vor sich. Bei dem in Fig. 8 darge- stellten Embryo hat die Mehrzahl der Geschlechtszellen die Sperma- tozytenteilungen bereits hinter sich, auf der rechten Seite laufen sie — wahrscheinlich handelt es sich um die zweite Reifungsteilung — gerade ab. Von den Spermatogonienmitosen unterscheidet sich die Spermatozytenteilung durch die geringere Zahl der Chromosomen, doch sind die einzelnen Chromosomen, die in die Reifungsteilungen eintreten, größer als in den Spermatogonien. In Aequatorialplatten, TE RER SERTEET BEN u 75 Eon “ a a Dr ar ee 2 ” en pe A f b BR Su b., f b: Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 43 die mit der Fläche im Schnitt liegen (Fig. 8), zählt man etwa 10 Chromosomen. Das ist, wie Eireifung und Embryonalentwicklung . lehren, die haploide Chromosomenzahl. Es findet also vor den Rei- tungsteilungen eine Pseudoreduktion statt. Verschiedenheiten in der Größe der einzelnen Chromosomen sind, soweit sich das feststellen läßt, nicht vorhanden. Alle Elemente besitzen Kugelform. Die Größe der Kerne wird durch die Spermatozytenteilungen beträchtlich re- duziett. Nach Ablauf der Reifungsteilungen ballt sich das Chromatin mehr und mehr zusammen (Fig. 9 und 10), streckt sich dann in die Länge und wird zu einem spindelförmigen Körper, dem Kopf des Spermatozoons. Das Plasma wird größtenteils abgestoßen und wahr- scheinlich resorbiert. So wandeln sich die Spermatiden in die reifen Samenfäden um, die aus dem spindelförmigen Kopf und einem kur- zen Schwanzfaden bestehen. Die Hoden des voll entwickelten Männchens (Fig. 11) enthalten nur fertige Spermatozoen, die dicht gedrängt beieinander liegen. Fig. Il ist nach einem Männchen ge- zeichnet, das allein noch im Kokon lag, die Weibchen hatten ihn be- reits verlassen. Offenbar hatte das Männchen die Begattung schon ausgeführt. Dafür spricht einerseits die verhältnismäßig geringe Zahl von Spermatozoen, die sich noch in den Hoden befinden, und dann liegt neben dem Männchen eine Anzahl Samenfäden, die wahr- scheinlich noch von der Begattung herrühren. Zwingt uns auch die Ungunst des Objektes, uns mit diesen kur- zen Feststellungen über die Spermatogenese zu begnügen, so lassen die Beobachtungen doch wenigstens den Schluß zu, daß die Spermato- genese in normaler Weise verläuft; nichts weist auf Besonderheiten hin. Alle Spermatiden und Spermatozoen scheinen gleich beschaffen zu sein, nichts spricht dafür, daß etwa zwei Sorten von Sperma- tozoen gebildet werden, die für die Geschlechtsbestimmung von ver- schiedener Bedeutung sein könnten. 5. Die Ovogenese bis zur Differenzierung der Eier. Bei einem weiblichen Embryo, der kurz vor Beendigung seiner Entwicklung steht, ist das unpaare Ovar noch in sehr unentwickel- tem Zustande. Es liegt in der Nische zwischen Magen und Enddarm auf der ventralen Seite und besteht aus einer in der Form eines Drei- ecks angeordneten, verhältnismäßig geringen Zahl sehr kleiner Zellen. ee value Eee er But = . Si 0 A a Ta te a N 7 2 ee A Re 1 Bat, DE a ET a ER i' En Fe re = 7 44 Hans Nachtsheim: Eingehüllt wird das Ovar von einem peritonealen Ueberzug, einer außerordentlich feinen Membran. Nur hie und da läßt sich einmal eine Epithelzelle mit kleinem Kern in der Hülle nachweisen. v. Ma l- sen (1906), der die Membran ebenfalls beobachtete, hält sie für das Darmfaserblatt. Diese Annahme ist zurückzuführen auf die merk- würdige ‚Anschauung, die sich v. Malsen über die Entstehung der Urgeschlechtszellen gebildet hat. v. Malsen glaubt beobachtet zu haben, daß sich Zellen aus der Darmwand loslösen, aktiv in den Raum unterhalb des Nahrungskanales zwischen Magen und Darm auswandern und zu Ureizellen werden. Durch die Ansammlung der Ureizellen soll das Darmfaserblatt vom Darmepithel abgehoben werden und so eine Hülle um das Ovar bilden. v. Malsen stützt seine Anschauung auf Angaben von Korschelt, der in seiner ersten Arbeit (1882) allerdings der’Meinung Ausdruck gegeben hatte, die Eier entstünden aus dem Epithel des Darmkanals. v. Mal- sen hat aber ganz übersehen, daß Korschelt seine Angaben später (1887) berichtigt — v. Malsen scheint diese Arbeit Kor- schelts entgangen zu sein; er erwähnt sie weder im Text noch im Literaturverzeichnis — und erklärt hat, er würde heute auf eine solche Vermutung kaum mehr kommen. Von einer Entstehung der Urgeschlechtszellen aus der Darmwand kann gar keine Rede sein. Wie diese schon von sehr frühem Zeitpunkte scharf abgegrenzt ist, . so auch das Ovar. Die Beobachtungen v. Malsens scheinen mir auf schlechte Fixierung seines Materials zurückzuführen zu sein. Aus welchem embryonalen Material die Gonade hervorgeht, hat Nelson in seiner Arbeit über die frühe Entwicklung des Dinophi- lus (1904) nachgewiesen; sie entstammt dem vierten Quadranten (D), genauer der linken hinteren Zelle des vierten Quartetts, der Zelle 4d, der Urzelle des Mesoblasts, die auf dem 29-Zellen-Stadium ge- bildet wird. Die Gonade leitet sich somit aus der gleichen Zelle her wie bei den Polychäten. i Im Gegensatz zu dem männlichen Embryo ist bei einem weib- lichen Embryo, der kurz vor dem Abschluß seiner Entwicklung steht, die Zahl der Keimzellen, wie gesagt, sehr gering. In einem einheit- lichen Zytoplasma — Zellgrenzen sind keine zu erkennen — liegt eine Anzahl kleiner Kerne mit feinem chromatischem Netzwerk und großem Nukleolus (Fig. 12). Mitosen findet man selten, sie scheinen sehr rasch abzulaufen. Wie in der Spermatogenese erfolgen auch hier die Teilungen in einzelnen Bezirken gleichzeitig, und zwar verläuft ER Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 45 die Teilung derart synchron, daß sich alle Mitosen auf dem gleichen Stadium befinden, in Fig. 12 beginnt gerade die Anaphase. Das Ovar des eben ausgeschlüpften Weibchens sieht ganz ähn- lich aus (Fig. 13), nur hat sich die Zahl der Ovogonien bereits ver- mehrt. Auch jetzt gehen noch weitere Teilungen vor sich. v. Mal- sen (1906) gibt an, daß er auch mit seinen stärksten Vergrößerungen niemals Teilungsfiguren beobachten konnte. Auch Shearer (1912) sah keine Mitosen, ja er sah bei einem eben ausgeschlüpften Weibchen nicht einmal die Kerne der Ovogonien! Er beschreibt das Ovar auf diesem Stadium als ‚eine vollständig Klare, homogene Masse von Zytoplasma, mit gleichmäßig verteilten Granulis“. Durch Wachstum dieser Granula sollen die Ovogonien bzw. die Ovogonien- kerne zustande kommen! Indem immer weitere Granula heranwach- sen und zu Ovogonienkernen werden, füllt sich nach Shearer das ganze Ovar mit Ovogonien, die sich dann weiterhin amitotisch vermehren. Es ist wohl überflüssig, diese Shearersche Darstel- lung der Entstehung und Vermehrung der Ovogonien einer weiteren Diskussion zu unterziehen. Daß weder Shearer noch v. Mal- sen Mitosen beobachten konnten, ist mir gänzlich unverständlich. Sind auch die Spindeln klein und Mitosen selten, so ist doch keine sehr eingehende. Untersuchung notwendig, um sie aufzufinden. Nelson (1907), dessen Arbeit freilich einen wesentlich sorgfälti- geren Eindruck macht als die v. Malsens und die Shearers, hat bei Dinophilus conklini ebenfalls Zonen sich teilender Ovogonien gefunden. Die Begattung der Weibchen erfolgt, wie wir gesehen haben, in der Regel kurz vor dem Ausschlüpfen innerhalb des Kokons. In fast jedem jungen Weibchen findet man denn auch das bei der Be- gattung empfangene Sperma, das in der Leibeshöhle liegt, in der Form eines mächtigen Ballens. Durch eine schleimige Masse, die wahrscheinlich das Produkt der neben der Penisscheide des Männ- chens liegenden Drüsen darstellt, werden die Spermien zusammen- gehalten. Da die Köpfe der Spermien sich mit basischen Farbstoffen intensiv färben, erkennt man sie besonders gut an Totalpräparaten von jungen Weibchen. Das durch die Begattung in die Leibeshöhle gelangte Spermienpaket wird neben den jugendlichen weiblichen Geschlechtszellen abgelagert. Zunächst bleiben die Spermien in dem Paket beisammen. Die jungen Ovogonien üben noch keine An- ziehungskraft auf die Samenfäden aus, diese liegen ohne bestimmte 46 Hans Nachtsheim: Orientierung in dem Paket (Fig. 14). Häufig sind zwei Spermien- pakete vorhanden, von denen dann das eine rechts, das andere links vom Ovar liegt (Fig. 15). Ich vermute, daß jedes Paket einer Füllung des hohlen Penis und einer Ejakulation entspricht. Während v. Mal- sen „niemals in den Weibchen Spermatozoen entdeckte“, hat Shearer das erste Verhalten der Samenfäden im begatteten Weibchen richtig beobachtet, ist indessen mit der Deutung seiner weiteren Befunde wieder vollständig auf Abwege geraten. Ehe wir uns aber mit dem weiteren Schicksal der Samenfäden beschäftigen, wollen wir sehen, was aus den Ovogonien wird. Je älter das Weibchen wird, desto mehr wachsen die Ovogo- nien heran (Fig. 14—17), der Charakter der Zellen wie der Kerne bleibt der gleiche. Mitosen werden seltener, auch geht die Vermeh- rung nicht mehr zonenweise vor sich, sondern es sind immer nur einzelne Zellen, die sich teilen (Fig. 15—17). Zellgrenzen sind nicht sichtbar, das ganze Ovar ist ein Synzytium, bestehend aus fein gra- nuliertem Zytoplasma, in dem die Kerne liegen. Nur wenn sich ein Kern teilt, grenzt sich das umgebende Zytoplasma schärfer ab, es tritt eine Art Zellmembran auf, die aber nachher wieder verschwin- det. Die Fasern der Spindeln sind sehr scharf ausgeprägt, eine Plasma- strahlung vermochte ich nicht zu entdecken, ebensowenig Zentro- somen und Zentriolen. Je älter die Ovogonien werden, desto mehr ver- dichtet sich das chromatische Netzwerk auf.einer Seite des Kernes und ballt sich zusammen. Jeder Kern enthält einen großen Nukleo- lus, der von einem hellen Hof umgeben wird, d. h. das Retikulum legt sich dem Nukleolus nicht unmittelbar an, sondern umhüllt ihn in einem gewissen Abstand. Ob dieser helle Hof um den Nukleolus ein Kunstprodukt darstellt oder nicht, mag dahingestellt bleiben. Auf dem in Fig. 18 wiedergegebenen Stadium bietet das. Ovar gegenüber den vorhergehenden Stadien ein sehr verändertes Bild. Zunächst fällt auf, daß sehr deutliche Zellgrenzen vorhanden sind, jede Zelle ist von der benachbarten durch eine Membran scharf ge- schieden. Kern und Plasma haben an Größe weiterhin zugenommen. Mitosen findet man von nun an keine mehr, die Ovogonien sind zu Ovozyten erster Ordnung geworden. An den Kernen wird dies da- - durch kenntlich, daß die synaptischen Phänomene auftreten. Die Chromatinschleifen ordnen sich unipolar an. Das Bukettstadium ist indessen in den Ovozyten (Fig. 18) bei weitem nicht so regelmäßig geformt wie in den Spermatozyten (Fig. 7). Während hier die ein- Elch Freien. re a ar ul a za ed Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 47 zelnen Schleifen gleichmäßig gegen den einen Pol hin konvergieren, gehen sie in den Ovozyten wirr durcheinander und zeigen die Tendenz, sich zusammenzuballen und einen dichten Knäuel zu bilden, es resultiert eine typische Synapsis. Die Zusammenballung geht soweit, daß wir schließlich (Fig. 19) einen unregelmäßig geformten, nukleolus- artigen Körper erhalten, einen ‚„Chromatinnukleolus‘‘, wie er auch bei vielen anderen Objekten gebildet wird (siehe Buchner 1918); ich will ihn im folgenden, um Verwechslungen mit dem echten Nukleolus von vornherein auszuschließen, als Karyosphäre bezeichnen !). Von dem echten Plastinnukleolus unterscheidet sich die Karyosphäre durch Größe, Form und Färbbarkeit. An Größe übertrifft der Nu- kleolus die Karyosphäre beträchtlich. Die Oberfläche des Nukleolus ist immer glatt, meist ist er kugelrund, bisweilen erscheint er etwas abgeplattet oder oval. Die Karyosphäre hingegen ist selten ganz rund, häufig ist sie etwas in die Länge gezogen, zu Beginn ihrer Ent- stehung ist ihre Oberfläche vielfach runzelig und zackig. Mit zuneh- mendem Alter verliert der Nukleolus seine starke‘ Färbbarkeit. Während er in den Ovogonien bei Eisenhämatoxylinfärbung auch bei starker Differenzierung (mag diese mit Eisenalaun oder mit salz- saurem Alkohol erfolgen) intensiv schwarz bleibt, ist er in den Ovo- ‚zyten nach dem Bukettstadium meist blaß gefärbt, in seinem Innern sind häufig eine oder mehrere Vakuolen sichtbar. Die Karyosphäre ist bei Eisenhämatoxylinfärbung tiefschwarz. In den Ovogonien verbinden sich die Chromosomen während der Mitose und in schwä- cherem Maße das chromatische Retikulum in den Ruhekernen mit basischen (z. B. Safranin), der Nukleolus mit saueren Farben (z. B. Lichtgrün); allerdings ist zu bemerken, daß gerade für das Safranin, - wie auch bei anderen Objekten vielfach, auch der Nukleolus beson- dere Vorliebe zeigt. In den jugendlichen Ovozyten zeigen Chromo- somen und Nukleolarsubstanzen das gleiche färberische Verhalten wie in den Ovogonien. Nach dem von Jörgensen (1913) for- mulierten ‚Gesetz der umgekehrten Reaktionsweise der Kerıkom- ponenten im wachsenden Ei“ färben sich nach dem Bukettstadium die Chromosomen oxychromatisch, die Nukleolarsubstanzen basi- 1) Karyosphären definiert Brüel (1915) als „‚Klumpen aus dichtge- drängten oder verknäuelten Chromosomen, nur in Geschlechtszellen gefun- den“. Der Ausdruck stammt von Blackman (1903), der ähnliche nu- kleolusartige Zusammenballungen des Chromatins in den Spermatozyten von Scolopendra beschrieben hat. 48 Hans Nachtsheim: chromatisch. Diese Regel hat auch für Dinophilus Geltung. Der Umschlag in der färberischen Reaktion der Kernsubstanzen tritt aber hier nicht gleich nach den synaptischen Phänomenen auf, son- dern erst nach der nunmehr einsetzenden Verschmelzungsperiode; wir werden später auf diesen Umschlag noch zu sprechen kommen. Mit dem Ablauf der synaptischen Phänomene und der Bildung der Karyosphären ist die erste, nicht sehr umfangreiche Wachstums- periode der Ovozyten beendet. Die Verschmelzungsperiode stellt die zweite Wachstumsperiode der Ovozyten dar. Sie beginnt gleich nach Zusammenballung des Chromatins zur Karyosphäre (Fig. 19). Zwischen zwei benachbarten Zellen löst sich die Membran auf, so daß eine Zelle mit zwei Kernen entsteht. Die beiden ursprünglichen Zellen unterscheiden sich in nichts voneinander. Auch nach Auflösung der Zellmembran läßt sich zuerst nicht sagen, welcher von den beiden Kernen der Dege- neration verfällt. Diese setzt aber immer bei dem einen der beiden Kerne sehr bald ein, und man findet in den in der Verschmelzungs- periode stehenden Ovozyten die verschiedensten Degenerations- stadien solcher aufgenommenen Kerne (Fig. 19—22). Zuerst schwin- det die Kernmembran (Fig. 20). Dadurch gelangen Nukleolus und Karyosphäre ins Zytoplasma, wo auch sie langsam ihrer Auflösung entgegengehen (Fig. 21 und 22). Ehe die letzten Reste des „‚gefresse- nen‘‘ Kernes verschwunden sind, kann schon wieder eine neue Zelle aufgenommen werden (Fig. 19 und 22), der dann das gleiche Schicksal widerfährt. So wächst die Ovozyte auf Kosten ihrer Nachbarzellen. Eine Dominanz bestimmt gearteter Ovozyten über andere ist dabei, wie nochmals betont sei, niemals zu konstatieren. Ich hebe das be- sonders gegenüber den Angaben v. Malsens hervor, nach dessen Beobachtungen zu Beginn der Verschmelzungsperiode zwar auch die Zellen ‚‚nicht den geringsten erkennbaren Unterschied‘ zeigen; um die bereits durch Verschmelzung herangewachsene kugelförmige „Ovogonie‘ aber soll sich ein Mantel kleiner ‚‚Nährzellen‘‘ sammeln, die dann ebenfalls gefressen werden. Eine derartige Differenzierung in Ei- und Nährzellen habe ich nie beobachten können. Der untere Teil der Figur 19 gibt genau das Bild wieder, das der Teil des Ovars bietet, welcher sich in der Verschmelzungsperiode befindet. Alle in einer Region liegenden Zellen sind ungefähr gleich groß und ent- halten entweder zwei Kerne oder einen und die Reste eines zweiten, von kleinen Nährzellen aber kann nicht die Rede sein, bei weiterer 2 ra ei a a Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 49 Verschmelzung sind es immer wieder annähernd gleich große Zellen, die verschmelzen. Eine weitere Frage ist nun die, ob die Zellverschmelzungen auch von Kernverschmelzungen begleitet sind. v. Malsen bejaht diese Frage und gibt einige Bilder, die die Kernverschmelzungen beweisen sollen. Schon Oschmann (1914), der selbst umfangreiche Zell- und Kernverschmelzungen bei Tubifex beschrieben hat, hebt hervor, daß die Beweisführung v. Malsens nicht überzeugend ist. Ich pflichte dem völlig bei. Allerdings habe ich anfangs selbst geglaubt, daß auch bei Dinophilus Kernverschmelzungen vorkommen, und habe dem in meiner 1914 erschienenen Mitteilung Ausdruck gegeben. Je mehr ich aber die vermeintlichen Beweise geprüft habe, desto mehr bin ich schwankend geworden, und heute muß ich sagen, daß ich die Existenz von Kernverschmelzungen in der Ovogenese von Dinophilus für sehr unwahrscheinlich halte. Wenn zwei Kerne nach "Auflösung der Zellmembran sich aneinanderlegen und gegenseitig abplatten, was man oft beobachten kann (Fig. 19 und 22), so ist das noch kein Beweis für eine nachfolgende Kernverschmelzung. Langgestreckte oder in der Mitte eingeschnürte Nukleolen (Fig. 22 und 26) sind ebensowenig ein Beweis für vorausgegangene Kernver- schmelzung; sie sind es um so wehiger, als die Nukleolen auch vor der vermeintlichen Verschmelzung schon langgestreckt sein können (Fig. 22), und als andererseits auch dann, wenn die Ovozyten die Verschmelzungsperiode bereits hinter sich haben (Fig. 26), solche Nukleolenformen keine Seltenheit sind. Ueberdies kommen Kerne mit zw ei Nukleolen nicht vor, ein Stadium, das doch die Verschmel- zung der Nukleolen einleiten müßte, es sei denn, man wollte an- nehmen, daß die Verschmelzung der Kerne auch die sofortige Ver- schmelzung der Nukleolen zur Folge hätte; dafür wäre aber wohl wieder ein flüssiger Aggregatzustand der Nukleolen Voraussetzung, . wogegen mannigfache Beobachtungen sprechen. Das Vorhanden- sein von zwei Karyosphären in einem Kern (Fig. 19) beweist nicht eine stattgehabte Verschmelzung, die Karyosphären können sich durch Knospung vermehren und tun dies, wie wir sehen werden, auf späteren Stadien sogar regelmäßig. Bilder, wie sie Osch- mann für Tubifex gibt, und die in der Tat Kernverschmelzung beweisen, fand ich bei Dinophilus niemals. Die Verschmelzungs- prozesse bei Dinophilus haben große Aehnlichkeit mit den entspre- chenden Vorgängen in der Ovogenese vieler Cölenteraten, wie sie Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. Il. Es 50 Hans Nachtsheim: vonDoflein (1896), Trin ci (1906) u. a. beschrieben worden sind. Auch hier erfolgen wohl Verschmelzungen gleichartiger Zellen — die Zellen sind nicht zu Ei- und Nährzellen prädestiniert — in ausgedehntem Maße, Kern verschmelzungen aber kommen nie- mals vor. Ob eine Zelle frißt oder gefressen wird, hängt wahrschein- lich hier wie dort lediglich von dem ee ab, in dem sie. sich gerade befindet. Am Ende der Verschmelzungsperiode (Fig. 23) hat jede Ovozyte ungefähr das Drei-, Vierfache der Größe erreicht, die sie zu Anfang hatte. Daraus kann indessen nicht’geschlossen werden, daß sie aus etwa 3—4 .Ovozyten hervorgegangen ist. Ich möchte die Zahl der Zellen, die sich zu einer definitiven Ovozyte vereinigen, als weit größer annehmen. „Es ist leider unmöglich“, sagt v. Malsen vollständig mit Recht, ‚eine auch nur annähernd genaue Zahl an- zugeben, weil die zuerst vereinigten Nährzellen schon in voller Auf- lösung begriffen und nicht mehr einzeln unterscheidbar sind, wäh- rend noch immer neue in den Verschmelzungsprozeß mit einbezogen werden.“ Worauf ich hier mit besonderem Nachdruck hinweisen muß, ist die Tatsache, daß amEnde derVerschmelzungs- periode ‚die Differenzierung in werblichesund, männliche Eiernoch nichterfolgt ist. Conklin (1906) gibt an, daß 25—30 Zellen notwendig seien zur Bildung eines Weibcheneies, eine viel geringere Zahl aber sei erforderlich zur Bil- dung eines Männcheneies. Ich habe mich immer und immer wieder gefragt, wie Conklin das festgestellt haben will. Conklin beruft sich auf R. Hertwig (1905). A. a. ©. hat Hertwig die Resultate v. Malsens vorläufig mitgeteilt. Er sagt allerdings, daß die Zahl der zu einem weiblichen Ei verschmelzenden Zellen viel größer sei als beim männlichen Ei, über die wirkliche Zahl der in dem einen wie in dem anderen Falle verschmelzenden Keim- zellen macht er indessen ebensowenig eine Angabe wie v. Malsen.. Daß mehr als zwei Zellen verschmelzen, läßt sich mit Gewißheit sagen; neben zwei intakten Kernen kann die Zelle ja noch die Reste eines dritten enthalten, vielleicht lassen sich hin und wieder sogar noch Spuren eines vierten nachweisen. Aber wer will sagen, wie viele Kerne schon aufgelöst sind, wenn keine Spuren mehr von ihnen da sind? Aus der Volumvergrößerung der Ovozyten während der Ver- schmelzungsperiode die Zahl der verschmelzenden Zellen berechnen zu wollen, halte ich für eine zu unsichere Methode. a Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 51 Zu Ende der Verschmelzungsperiode (Fig. 23) lockert sich der Zusammenhang der Eizellen; sie schließen nicht mehr lückenlos aneinander, sich gegenseitig abplattend, sondern runden sich mehr und mehr ab. Alle Eier aber sind, soweit sich das beurteilen läßt, gleich groß und auch sonst nicht irgendwie morphologisch different. Ebenso wie Hertwig vertreten auch v. MalsenundConklin die Ansicht, daß:zur Bildung eines Weibcheneies mehr Zellen not- wendig sind als zur Bildung eines Männcheneies,. Diese Ansicht ist gewiß sehr einleuchtend, wenn man die enormen Größenunterschiede zwischen den fertigen Weibchen- und Männcheneiern ins Auge faßt, beweisen läßt sich aber ihre Richtigkeit nicht, ja das Fehlen morphologischer Differenzen zwischen den einzelnen Ovozyten nach Beendigung des Verschmelzungsprozesses spricht eher gegen diese Annahme als dafür. Zu Beginn der Verschmelzungsperiode besitzt jede Ovozyte eine Karyosphäre, in der das gesamte Chromatin konzentriert ist (Fig. 19 oben). Ich erwähnte schon, daß man in etwas älteren Ovo- zyten, in denen die Resorption gefressener Zellen und Kerne in vollem Gange ist, hin und wieder zwei Karyosphären findet (Fig. 19 unten). Je mehr sich die Verschmelzungsperiode ihrem Ende nähert, desto häufiger werden Kerne mit zwei Karyosphären, bis schließlich ihre Zahl überwiegt (Fig. 23). Diese Vermehrung ist zurückzuführen auf Durchschnürungen und Knospungen der ursprünglichen Karyo- sphären (Fig. 19 unten und Fig. 24). Eine multiple Vermehrung er- folgt indessen nie. Noch in anderer Hinsicht ändert sich das Verhal- ten der Karyosphären gegen Ende der Verschmelzungsperiode. Während sie anfangs (Fig. 19—22) getrennt vom Nukleolus liegen, in der Regel sogar gerade auf der gegenüberliegenden Seite des Ker- nes, schmiegen sie sich später dem Nukleolus dicht an (Fig. 23), und wenn der Kern zwei Karyosphären enthält, liegen sie meist an entgegengesetzten Polen (Fig. 23 und 25). Es bleibt uns noch das Schicksal der Spermatozoen während der zuletzt beschriebenen Entwicklung des Ovars zu betrachten. Wir haben die Spermien verlassen, als sie sich im eben ausgeschlüpften Weibchen in der Form von ein oder zwei Paketen neben den Ovogo- nien abgelagert hatten (Fig. 14 und 15). Hier bleiben sie gänzlich inaktiv liegen, bis die Ovogonien zu Ovozyten geworden sind. Erst wenn in den Ovozyten die synaptischen Phänomene vorüber sind, lösen sich die Spermienpakete auf. Die Samenfäden dringen nun in 4* 52 Hans Nachtsheim: das Ovar ein, man findet sie überall zwischen den wachsenden Ovo- zyten (Fig. 19 und 23). Niemals habe ich indessen beobachtet, daß auf diesen Stadien schon eine Besamung der Ovozyten erfolgt. Ein chemotaktischer Reiz scheint von den Eizellen direkt noch nicht auf die Samenzellen auszugehen. Das Anhaften der Spermien an den Zellwänden ist wohl lediglich eine physikalische Erscheinung. Wenn sich nach Beendigung der Verschmelzungsperiode der Verband der Eizellen lockert, so wird es den Spermatozoen leicht, zwischen die Zellen einzudringen, und es liegt denn auch auf späteren Stadien fast an jeder Ovozyte wenigstens ein Spermium, so daß jedes Ei im rechten Augenblick besamt werden kann. Wie ist nın aber Shearer auf seine phantastischen Ideen betreffend Besamung der Ovogonien, Kerndualismus, amitotische Teilung der Ovogonien, geschlechtsbestimmende letzte Ovogonien- teilung usw. gekommen? Vergleichen wir unsere mit seinen Beob- achtungen, so stellen wir zunächst fest, daß Shearer weder die Ovogonienmitosen noch die synaptischen Phänomene in den jungen Ovozyten gesehen hat. Seine ebenfalls sehr merkwürdigen Anschau- ungen über die Entstehung der ersten Ovogonien haben wir bereits zurückgewiesen. Daß er nach Mitosen gesucht hat, ohne solche zu finden, ist mir, wie gesagt, unverständlich. Und wie so oft das ver- gebliche Suchen nach Mitosen zu der Annahme amitotischer Vermeh- rung der Zellen geführt hat — daß eine Vermehrung stattfindet, ist meist ja evident —, so hat auch Shearer sich verleiten lassen, nach Amitosen zu suchen und — findet auch solche. Er findet ami- totische Vermehrung der ,‚Ovogonien‘ in der Verschmelzungs- periode, Zwei aneinanderliegende Kerne in einer Zelle betrachtet er als das Resultat einer Amitose, ein langgestreckter oder in der Mitte eingeschnürter Nukleolus weist auf den Beginn einer solchen hin usw., kurz das, was v. Malsen als Beweis einer Kernverschmel- zung ansieht, ist für Shearer der Beweis für eine direkte Kern- teilung! Dieselben Einwände, die wir gegen v. Malsen gel- tend gemacht haben, gelten natürlich auch in diesem Falle. Und selbst wenn Shearer den Beweis erbracht hätte, daß eine amito- tische Vermehrung der Kerne existiert, so müßte er doch auch noch weiter zeigen, daß die beiden Tochterkerne auf zwei Zellen verteilt werden und nicht etwa der eine degeneriert. Ich pflichte Boveri (1914), der in seiner Arbeit über die Entstehung maligner Tumoren die Frage des Vorkommens von Amitosen in normalen Geweben Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 53 einer ausführlichen Besprechung unterzogen hat und dabei auch auf die Angaben Shearers hinweist, voll und ganz bei, wenn er zu dem Schluß kommt: ‚Alle Angaben über amitotische Kernteilung mit darauffolgender Protoplasmateilung sind mit der größten Skepsis aufzunehmen; soweit sie sich auf normales Geschehen beziehen, beruhen die meisten nach meiner Ueberzeugung auf Irrtum.‘ Uebri- gens scheint Shearer sich selbst über den Verlauf des Prozesses nicht im klaren zu sein, denn er gibt an, daß neben den amitotischen Kernteilungen auch Zell- und Kernverschmelzungen vorkommen, ‘die beiden Prozesse sollen ‚Hand in Hand‘ gehen. Wie er aber beide Vorgänge im Präparat einwandfrei auseinander- halten kann, sagt er nicht. Sollen etwa die Kerne sich nur teilen, um gleich darauf wieder zu verschmelzen ? Die Spermienpakete in den eben ausgeschlüpften Weibchen hat auch Shearer gesehen, auch daß sie sich später auflösen und die Samenfäden sich im Ovar verteilen, bemerkte er. Hier aber beginnen wieder die Irrwege Shearers. Die Spermien sollen in die ,„‚Ovogonien‘ eindringen und sich mit den Kernen vereinigen. Eine Durchmischung der mütterlichen und väterlichen Kernsubstan- zen soll indessen nicht stattfinden, sie werden nur von einer gemein- samen Hülle umschlossen. Ebenso wie die „Ovogonien‘kerne, d.h. mit diesen, sollen sich auch die Spermakerne amitotisch teilen, nur bei der letzten „‚Ovogonien‘“teilung soll die Teilung des Spermakernes unterbleiben, er soll ungeteilt in die eine Ovozyte geraten, während die andere nur mütterliche Kernsubstanzen erhält. Aus dieser soll ein kleines Männchenei, aus jener ein großes Weibchenei entstehen. Und was sind die vermeintlichen Köpfe der Spermatozoen in den „Ovogonien‘“? Nichts anderes als die Karyosphären, deren Ent- stehung aus den zusammengeballten Chromatinfäden nach der Synapsis Shearer nicht erkannt hat, und so kommt er wieder auf diese sonderbare Idee der ‚‚Befruchtung‘‘ junger ‚„Ovogonien‘. Ist diese Idee wenigstens auf richtige, wenn auch falsch gedeutete Befunde aufgebaut, so fragt man sich doch vergeblich, welche Beob- achtungen ihn zu der Annahme einer ungleichen letzten ‚„‚Ovogonien“- teilung berechtigen. Seine Abbildungen können nicht im entfern- testen auch nur als die Spur eines Beweises für seine Ansicht betrach- tet werden, hier hat Shearer vielmehr seiner Phantasie vollkom- men frei die Zügel schießen lassen. Die Ovozyten unterscheiden sich am Ende der Verschmelzungsperiode, wie immer wieder betont sei, 54 Hans Nachtsheim: morphologisch überhaupt nicht, weder in der Form und Größe ihres Plasmaleibes noch in der Form und Größe ihrer Kerne. Aber auch dann, wenn eine Differenzierung der Eier in männliche und weibliche bereits erfolgt ist, sind die Kerne in allen Eiern gleich gebaut, der Kern eines Männcheneies (Fig. 31) ist nur eine Miniaturausgabe des Kernes eines Weibcheneies (Fig. 30. Wenn Shearer zwischen diesen beiden Kernen einen Gegensatz zu erblicken vermag, so kann man ihm den Vorwurf nicht ersparen, daß er seine Beobachtungen seiner Theorie angepaßt hat, wie man denn überhaupt aus der gan- zen Arbeit den Eindruck gewinnt, daß die Theorie der Geschlechts- bestimmung, die er für Dinophilus aufgestellt hat, das Primäre war, und daß er unter dem Zwange einer vorgefaßten Meinung manches zu sehen glaubte, was in Wirklichkeit gar nicht vorhanden ist. E Wie sehr Shearer in seiner vorgefaßten BE Meinung befangen war, beleuchtet am besten die ER Tatsache, daß er die wahre Natur seiner ‚„„Sperma- Be kerne‘“ oder ‚männlichen Vorkerne‘‘, der Karyo- 15 . sphären, nicht erkannt hat, obwohl er selbst auf ihre & große Aehnlichkeit mit Gebilden hinweist, die als & für die Ovogenese zahlreicher Spezies charakteri- stisch schon des öfteren beschrieben worden sind. Textfigur 2 Shearer weist auf die vorzüglichen Abbil- inukleoiusd von dungen von Obst (1899) und van Bambeke Peach Obst = (1898) hin. Ich füge dem noch die ausgezeichnete Arbeit Jörgensens (1913) bei, der ebenfalls zahlreiche vortreffliche Abbildungen gibt und auch die Literatur ausführlich bespricht. Die genannten Autoren haben in den wachsen- den Eiern verschiedener Mollusken und Spinnen zwei (oder sogar drei) verschiedene Sorten von Nukleolarsubstanzen gefunden. Die beiden Sorten, die sich in erster Linie durch ihr färberisches Verhal- ten unterscheiden, sind bei ihrem Auftreten völlig unabhängig von- einander, können sich aber, veranlaßt durch mechanische oder che- motaktische Reize, aneinanderlagern und Körper bilden, die man mit einem nicht sehr glücklichen Namen als ‚Amphinukleolen‘ be- zeichnet hat. Diese ‚Amphinukleolen‘“ erinnern in der Tat auf- fallend an die Nukleolen mit angelagerten Karyosphären in den Ovo- zyten von Dinophilus. In Textfigur 2 gebe ich nach Obst den Keimfleck (‚‚Amphinukleolus‘) einer Ovozyte von Epeira diademata EEE = I u en A Be eh re “2 % 1 i i 4 Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 55 wieder; man vergleiche diese mit der in Textfigur 3 reproduzierten | Abbildung Shearers und mit meiner Fig. 23 oder 25, die Aehn- lichkeit ist frappant. Die Aehnlichkeit erstreckt sich auch auf die verschiedene Färbbarkeit der beiden, den ‚Amphinukleolus‘ zu- sammensetzenden Komponenten. Obst färbte mit Boraxkarmin e in toto und mit Solidgrün oder Methylgrün im Schnitt. Dabei erwies sich die eine Komponente als erythrophil, die andere als zyanophil. Bei dem in Textfig. 2 abgebildeten ‘Nukleolus färbte sich der ‚„Haupt- keimfleck‘‘ rot, die beiden den Po- len aufsitzenden Kappen färbten sich blau, doch kann, wenn die zya- nophile Substanz an Masse über- wiegt, auch eine umgekehrte La- gerung der beiden Komponenten erfolgen. Jörgensen benutzte die Zimmermannsche Jodgrün- Fuchsin-Methode und erzielte eben- falls sehr distinkte Doppelfär- bungen der „Amphinukleolen“. Ich wandte, sowohl die Obstsche wie auch die Zimmermannsche Nuk- ‚leolenfärbung sowie noch meh- rere andere Färbungen an und erhielt dieselben Resultate wie Textfigur 3. Ovozyte von Dinophilus gyrociliatus mit langgestrecktem Nukleolus und zwei Karyosphären, nach Snearer Ovogonie mit weiblichen und männlichen Kern- bestandteilen in Amitose. (Nach Shearer.) schon de Beauchamp (1912) mit der Mannschen Färbung: die großen Plastinnukleolen, denen ich mit deBeauchamp trophische Funktionen zusprechen möchte, färbten sich mit saueren, die kleinen anhaftenden Karyosphären, entsprechend ihrer chromosomalen Entstehung, mit basischen Farbstoffen. u re Trotz ihrer Aehnlichkeit möchte ich indessen nicht behaupten, daß die „Amphinukleolen“ der Mollusken und Spinnen und die Nu- kleolen + Karyosphären des Dinophilus gleichwertige Gebilde sind. | Die Genese der Gebilde scheint nämlich nicht die gleiche zu sein. | _ Bei Dinophilus kann, glaube ich, gar kein Zweifel darüber bestehen, daß die Karyosphären nichts anderes sind als die nukleolenartig zu- sammengeballte Substanz der Chromosomen. Obst hält es zwar auch für möglich, daß zwischen der zyanophilen Substanz und dem Chromatin Beziehungen existieren, Jörgensen hingegen be- 56 Hans Nachtsheim: streitet einen morphologischen Zusammenhang der Nukleolen mit den Chromosomen ganz entschieden. Wir kommen damit auf die Frage der Existenz ‚‚echter Chromatinnukleolen‘ überhaupt. Die Möglichkeit einer nukleolaren Entstehung der Chromosomen und um- gekehrt einer chromosomalen Entstehung der Nukleolen ist ebenso oft bestritten worden, wie sie behauptet worden ist. M. E. ist diese - verschiedene Auffassung der - Beziehungen der Nukleolen zu den Chromosomen in ersterLinie darauf zurückzuführen, daß die heterogen- sten Dinge als Nukleolen bezeichnet worden sind. Brüel unter- scheidet vier Klassen ‚‚nukleolusartiger Bildungen‘“ in seiner Zusam- menfassung (1915): 1. Karyosphären. Diese sind, wie gesagt, lediglich Klumpen aus zusammengeballten Chromosomen, 2. Chr o- matinnukleolen. Mit diesem Namen bezeichnet Brüel im speziellen die ‚Ruhe‘stadien mancher Heterochromosomen. Auch diese verdienen den Namen ‚‚Nukleolen“ nicht. 3. Eigen t- liche Nukleolen oder Plasmosomen, oxychromatisch oder achromatisch. 4& Pseudochromatische Nukleolen, Chromoplasten oder Karyosomen, mit den vorhergehen- den durch Uebergänge verbunden, auch Substan- zen umfassend, die heterogener Natur sein mögen, nicht.stets Nukleo- lengestalt tragend. Sieht man davon ab, daß Brüel in der letzten Klasse wahrscheinlich einige Bildungen unterbringt, die nicht dazu gehören, so kann man die beiden letzten Klassen als echte Nu-, kleolen zusammenfassen. Die Form des Gebildes genügt jeden- -_ falls_ ebensowenig, .um ihm die Bezeichnung Nukleolus beizulegen, wie das färberische Verhalten. Wenn ein ‚„Nukleolus‘ sich basichromatisch färbt, so ist damit ein genetischer Zusammen- hang mit den Chromosomen noch nicht erwiesen. Wie sehr das fär- berische Verhalten wechseln kann, geht aus den Untersuchungen Jörgensens (1913) hervor. Wir haben sein ‚Gesetz der umge- kehrten Reaktionsweise der Kernkomponenten im wachsenden Ei“ bereits zitiert. Darnach sind nach dem Bukettstadium die Chromo- somen oxy-, die Nukleolarsubstanzen basichromatisch. Auch für Dinophilus gilt diese Regel — wir wollen es vermeiden, ehe ihre All- gemeingültigkeit bewiesen ist, von einem ‚‚Gesetz‘‘ zu sprechen —, nur tritt, wie gesagt, der Umschlag erst später, nach der Differen- zierung der Eier, auf. Worauf es uns hier vor allem ankommt, ist zu zeigen, daß die färberische Reaktion kein untrügliches Zeichen für die Deszendenz des betreffenden Gebildes ist. Der ‚„Chromatin- Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 51. nukleolus‘ oder, wie wir ihn genannt haben, die Karyosphäre in den Ovozyten des Dinophilus ist nicht deshalb ein Abkömmling der Chro- mosomen, weil er bzw. sie sich ebenso färbt wie diese, sondern weil man seine Entstehung aus den Chromosomen direkt verfolgen kann. Für derartige „‚Nukleolen‘ sollte man diesen Namen überhaupt nicht ver- - wenden. Handelt es sich in den beiden Komponenten der ‚Amphi- nukleolen‘ bei Mollusken und Spinnen um echte Nukleolarsubstan- zen, so sind sie dem Nukleolus + Karyosphäre bei Dinophilusnichi gleichwertig, es besteht nur eine äußere Aehnlichkeit zwischen den beiden Gebilden. Vielleicht sind es aber in beiden Fällen gleiche Faktoren, die diese äußere Aehnlichkeit hervorrufen; rein mecha- nische oder auch chemotaktische Reize mögen hier wie dort Ursache des Aneinanderlagerns der beiden Substanzen sein. Geht die Ver- einigung von Chromosomen bzw. Karyosphäre und Nukleolus noch weiter als bei Dinophilus, so kann ein morphologisch vollkommen einheitlich erscheinendes Gebilde entstehen. Auf diese Weise bildet sich m. E. der für die Keimbläschen der Trematodeneier so charakteristische große „‚Nukleolus“. Die Chromosomen ent- stehen aus diesem ‚‚Nukleolus‘ nicht, indem Nukleolarsubstanz in Chromosomensubstanz übergeht, sondern der zusammengesetzte „Nukleolus‘‘ löst sich schließlich wieder in seine Bestandteile auf, zerfällt wieder in die Chromosomen einerseits und die Nukleolar- substanz andererseits. Im übrigen sei, was die Beziehungen zwischen Chromosomen und Nukleolen anbetrifft, auf die ausführliche Be- handlung der Frage bei Buchner (1918) hingewiesen, dessen Stand- punkt ich völlig teile. Die Zusammenballung des Chromatins in der Karyosphäre während der Verschmelzungsperiode scheint mir auf eine vollständige Inaktivität der chromosomalen Substanz während dieser Periode hinzuweisen. Sobald die Verschmelzungsperiode zu Ende ist, hört auch diese Inaktivität der Chromosomen auf, die Karyosphären lockern sich mehr und mehr auf (Fig. 26), es differenzieren sich die Chromosomen als Tetraden heraus (Fig. 27). Doch das ist das Sta- dium, auf dem auch die Scheidung in weibliche und männliche Eier vor sich geht, von der im nächsten Kapitel die Rede sein soll. 6. Differenzierung der Eier, Besamung, Eireifung und Befruchtung. An die Verschmelzungsperiode schließt sich die dritte Wachs- tumsperiode des Eies an. Das Wachstum ist während dieser Periode 58 Hans Nachtsheim: weitaus am intensivsten, wenigstens für die eine Sorte von Eiern, die Weibcheneier. Das Ei vergrößert sich nicht mehr durch Auf- nahme geformter Substanzen, sondern die Ernährung erfolgt durch die Gewebe, nur hie und da wird noch einmal eine junge Ovozyte gefressen. Dabei ist nun sehr bald zu konstatieren, daß nicht alle Zellen gleich rasch wachsen, sondern eine kleinere Zahl bleibt hinter der Mehrzahl an Größe zurück, es beginnen sich morpho- logisch die Weibchen- und die Männcheneier zu scheiden. Es liegt nahe anzunehmen, daß die Männchen- eier das Produkt kümmerlicher Existenzbedingungen sind, daß sie der Ernährungsstrom nicht in dem Maße erreicht hat wie die Weib- cheneier. ‚In bezug auf die Ausnützung des im Ovar vorhandenen Raumes durch die Ovozyten‘, so sagt v. Mäalsen, „zeigt sich als fast ausnahmslose Regel, daß die Mitte des Hohlraumes von den großen weiblichen Eiern eingenommen wird, während die kleinen männlichen an der Peripherie oder in den äußersten Ecken Platz zu finden pflegen.‘“ Die Beobachtung v. Malsens ist richtig, wenn man die bereits zur Ablage reifen Weibchen- und Männcheneier betrachtet. Die kleinen Männcheneier müssen die Lücken füllen, die ihnen die weiblichen Eier lassen, sie werden an den Rand oder in die Ecken gedrückt (Tafel IV Fig. 34), ja die großen Weibcheneier nehmen den Raum oft derart in Anspruch, daß sie die Männcheneier fast vollständig umgreifen (Fig. 35). Das ist aber immer erst auf diesen späten Stadien der Fall, wenn die Eier schon vollständig locker in der Leibeshöhle liegen. Wenn sich die Eier zu differenzieren be- ginnen, ist von einer besonderen Lagerung dieser oder jener Sorte von Eiern im Ovar nicht das geringste zu bemerken. Man vermag nur zu konstatieren, daß zwei Sorten von Eiern gebildet werden, und daß sie in bestimmtem Verhältnis — worüber bei Besprechung der experimentellen Untersuchungen Genaueres gesagt wird — gebildet werden, nach sichtbaren Ursachen hierfür sucht man vergeblich. Auch die Besamung ist ohne Einfluß auf die Differenzierung der Eier, sie erfolgt immer erst nach der Differenzierung (Fig. 33). In morphologisch noch indifferenten Eiern fand ich niemals Sper- mien. — Uebrigens wird die Unabhängigkeit der Eidifferenzierung von der Befruchtung ja auch durch das im experimentellen Teil zu be- sprechende Verhalten unbegattet gebliebener Weibchen erwiesen. — Die phantastischen Angaben Shearers über Besamung von ‚„Ovo-. " a 2 j en ciz ze a cn Ba ET a ei Laut Lem Im Del m nn Di de Be nn 2 ulm 2 02 U De nnd a en u Be Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 59 gonien‘“, amitotische Vermehrung der Ei- und Spermakerne usw. sind damit jedenfalls erledigt. Immerhin erfolgt die Besamung der Dinophiluseier zu einem verhältnismäßig frühen Zeitpunkte, wäh- rend der letzten Wachstumsperiode und vor der Reservestoff- bildung des Eies. Die beiden in Fig. 33 abgebildeten Eier (Weibchen- und Männchenei) sind in die dritte Wachstumsperiode eingetreten, das Weibchenei hat sich schon stark vergrößert, in ihm beginnt ge- rade die Dotterbildung, beide Eier aber haben ihre definitive Größe bei weitem noch nicht erreicht, beide indessen sind schon besamt. ‚Die Köpfe der eingedrungenen Spermien haben zwar noch ihre spindelförmige Gestalt, aber sie sind doch schon stark aufgequollc:: und haben um sich einen hellen Hof gebildet. Die Besamung kann bekanntlich bei den verschiedenen Organis- men zu sehr verschiedener Zeit erfolgen, bald findet sie vor, bald während der Eireifung, bald nach derselben statt. Eine derart frühe Besamung der Ovozyten wie bei Dinophilus ist indessen selten. Bis- her sind erst zwei ähnliche Fälle beschrieben worden: die frühzeitige Besamung der Eizellen bei Otomesostoma auditivum, einem alloiocö- len Turbellar, nach den Untersuchungen v. Hofstens (1909, 1911) und die Besamung der jugendlichen Ovozyte bei dem Archia- nelliden Saccocirrus, die Buchner (1914) untersucht hat. In bei- den Fällen dringen die Samenfäden in die jungen, noch nicht heran- gewachsenen Ovozyten ein, jedoch immer erst dann, wenn die synap- tischen Phänomene vorüber sind, wenn das Bukett aufgelöst ist und einem Chromatinretikulum Platz gemacht hat. Bei Dinophilus lie- gen die Verhältnisse insofern etwas anders, als hier auf das Bukett- stadium und die Synapsis noch die Verschmelzungsperiode folgt, in der das Chromatin in den Karyosphären konzentriert ist. Wenn die Verschmelzungsperiode beendet ist und die letzte Wachstums- periode beginnt, tritt auch das in den Karyosphären inaktivierte Chromatin wieder in Funktion. Die Karyosphären lockern sich auf (Fig. 26), und es gehen aus ihnen — ein ähnliches Verhalten zeigen nach Blackman (1903) die Karyosphären in der Spermato- genese von Scolopendra — die Tetraden hervor (Fig. 27), anfangs kleine rundliche Gebilde, die aber bald aufquellen, sich in die Läng: strecken und dann meist deutlich ihre Doppelnatur erkennen lassen (Fig. 28). Ihre Zahl läßt sich ohne Schwierigkeit auf 10 ermitteln, eine Zahl, die der haploiden Chromosomenzahl entspricht. In dem in Fig. 28 abgebildeten Zustande — es ist das Stadium, auf dem sich 60 Hans Nachtsheim: zum erstenmal die zukünftigen Weibcheneier durch das stärkere Wachstum ihres Plasmaleibes von den Männcheneiern unterscheiden lassen — verweilen die Tetraden nur kurze Zeit. Sie beginnen sich aufzulockern (Fig. 29). Während dieser Auflockerung sehen wir die Samenfäden in die Eier eindringen. Es ist also noch nicht wie bei Otomesostoma und Saccocirrus ein gleichmäßiges Chromatinretikulum im Kern vorhanden. Aber dieser Unterschied ist wohl darauf zurück- zuführen, daß die Ovogenese bei Dinophilus komplizierter verläuft als die der beiden genannten Formen, im wesentlichen ist der Zeit- punkt der Besamung hier wie dort der gleiche. In diesem Stadium tritt nun auch der bereits erwähnte Um- schlag in der färberischen Reaktion der beiden Kernbestandteile, Nukleolus und Chromatinsubstanzen, ein. Wir hatten ausgeführt, daß sich bis zum Ende der Verschmelzungsperiode der Nukleolus mit saueren, die Chromosomen bzw. Karyosphären mit basischen Farben tingieren. Nur das Safranin macht insofern eine Ausnahme, als der Nukleolus auch zu ihm die meiste Zeit über starke Affinität zeigt. In Kernen auf dem Stadium der Fig. 27, 28 färben sich sowohl die Tetraden wie auch der Nukleolus mit Safranin außerordentlich intensiv. Auch bei Eisenhämatoxylinfärbung bleiben Tetraden und Nukleolus selbst bei starker Differenzierung — letzterer im Gegensatz zu den vorhergehenden Stadien — intensiv schwarz. Diese gestei- gerte Färbbarkeit deutet wohl auf eine starke Aktivität der beiden Kernbestandteile hin. Mit der Auflockerung der Tetraden erfolgt der Umschlag in der färberischen Reaktion. Während die Chromo- somen vom Stadium der Fig. 30 ab sauer reagieren, färben sich der Nukleolus oder die Nukleolen — neben dem großen Hauptnukleolus treten im wachsenden Ei (sowohl im Weibchen- wie im Männchen- ei) meist einer oder mehrere kleinere Nukleolen auf — nunmehr mit basischen Farbstoffen. Das späte Eintreten des Umschlages in der färberischen Reaktion der beiden Kernbestandteile in der Ovogenese von Dinophilus im Vergleich zu den von Jörgensen untersuch- ten Objekten ist jedenfalls auch in der Kompliziertheit des Eibildungs- prozesses bei dieser Spezies begründet. Ueber die Bildung der Reservesubstanzen der Eier habe ich keine Untersuchungen mit besonderen Färbungen angestellt; gerade im Hinblick auf den verschiedenen Bau der extranukleären Bestandteile der Weibchen- und Männcheneier erscheinen indessen derartige Untersuchungen als sehr wünschenswert. Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 61 Das Plasma der Ovozyten am Ausgang der Verschmelzungs- periode ist gleichmäßig fein granuliert (Fig. 23). Auch in den jüng- sten Eiern, die sich schon als männlich oder weiblich unterscheiden lassen, ist kein Unterschied in der Zusammensetzung des Plasmas zu bemerken; nur zeigt eben das Plasma des Weibcheneies ein we- sentlich rascheres Wachstum als das des Männcheneies. Der Größen- unterschied der beiden Eiersorten ist schon recht beträchtlich, wenn im Weibchenei die Dotterbildung beginnt (Fig. 33 auf Tafel IV). Bei Saccoeirrus treten nach Buchner (1914) die ersten Dotter- partikelchen rings um den Kern auf. Bei Dinophilus ist das nicht der Fall, die ersten kleinen Dotterkügelchen erscheinen im ganzen Plasma des Weibcheneies verteilt. Im übrigen verläuft der Prozeß aber ganz ähnlich wie bei Saccocirrus. Hier wie dort liegen die klein- sten Granula in Flüssigkeitsbläschen, die sie, langsam heranwachsend, später fast vollständig ausfüllen. Während die zuerst aufgetretenen Dotterkügelchen größer und größer werden, erscheinen immer wieder neue kleine und kleinste Dotterpartikelchen, und so tritt das Plasma mehr und mehr zurück, während sich das ganze Weibchenei mit Dotterkugeln verschiedener Größe füllt (Fig. 34). — Die beiden Fig. 33 und 34 sind nach Eisenhämatoxylinpräparaten gezeichnet, die mit Eisenalaun differenziert wurden; bei Salzsäurealkohol-Diffe- renzierung (Fig. 35 und folg.) entfärbt sich der Dotter sehr rasch. — Im Männchenei setzt die Dotterbildung später ein; in dem in Fig, 33 wiedergegebenen Männchenei z.B. hatsie noch nicht begonnen. Es wird auch bei weitem nicht in dem Umfange Dotter gebildet wie im Weibchenei, sodann ist die Tingierbarkeit der Dotterkugeln wesentlich geringer. Im Männchenei, in dem die Dotterbildung be- endet ist, und das seine definitive Größe erreicht hat (Fig. 34), über- wiegt immer das Plasma ganz im Gegensatz zum Weibchenei die Dottersubstanzen an Masse beträchtlich. Die Tetraden lockern sich während der Dotterbildung weiterhin auf (Fig. 30 und 31 sowie 33). Dabei ist häufig zu beobachten, daß die Chromosomenpaare zopfartig umeinandergewickelt sind. Die Auflockerung geht schließlich so weit, daß sich die einzelnen Tetra- den nicht mehr unterscheiden lassen. In fertigen Weibchen- und Männcheneiern durchzieht ein feines Retikulum den ganzen Kern (Fig. 32 und Fig. 34 Weibchenei), in dem außer einem großen Nukleo- lus meist einer oder mehrere kleine liegen. Die Veränderungen im Kern gehen ebenso wie die im Plasma im Männchenei in der Regel 62 Hans Nachtsheim: langsamer vor sich als im Weibchenei, im übrigen aber ist, von der Größe abgesehen, kein Unterschied zwischen den beiden Kernen zu bemerken (Fig. 34). Ehe die Eier abgelegt werden, bildet sich in allen die erste Rei- fungsspindel aus. Hier geht meist das Männchenei dem Weibchenei etwas voran. So ist in Fig. 35 im Männchenei die erste Richtungs- spindel bereits voll. ausgebildet, die Chromosomen sind in der in der Schnittfläche liegenden Aequatorialplatte angeordnet, im Weib- chenei hingegen ist das Keimbläschen erst im Begriffe, sich aufzu- lösen. In den Ovogonienmitosen habe ich vergeblich nach Plasma- ‚strahlungen und Zentren gesucht, die Reifungsteilungen sind von kräftigen und ausgedehnten Plasmastrahlungen begleitet, ebenso sind Zentrosomen nachweisbar und bei geeigneter Färbung auch die Zentriolen in ihnen. Woher die Zentren stammen, ob sie unsichtbar vorhanden waren, ob sie aus Kern oder Plasma herrühren, oder ob sie de novo entstehen, vermag ich nicht zu sagen. Fig. 35 erweckt den Eindruck, als ob das große Zentrosom eben aus dem Kern aus- trete. Soviel aber ist sicher, daß es die E i zentrosomen sind, die wäh- rend der Reifungsteilungen funktionieren; das Zentrosom des Sper- makernes ist auf diesem Stadium noch vollkommen inaktiv. Wahr- scheinlich ist ursprünglich nur ein Eizentrosom vorhanden, das sich in Fig. 35 offenbar -gerade geteilt hat. Das eine Tochterzentrosom schickt sich gerade an, auf die gegenüberliegende Seite des Kernes. zu wandern, während das andere bereits seine Wirksamkeit zu ent- falten beginnt. Auffällig ist der Unterschied in der Größe der beiden Zentrosomen. Dieser bleibt auch fernerhin bestehen; das kleinere Zentrosom ist jenes, das beim Wandern der Spindel nach der Ablage des Eies an die Peripherie zu liegen kommt. Aehnliche Größen- differenzen der Eizentrosomen wurden von Goldschmidt (1905) und Gille (1914) bei Trematoden (Zoogonus, Gyrodactylus) und von ' Breßlau (1904) bei Turbellarien (Mesostomum) beobachtet. Die Tetraden sind in dem Weibchenei der Fig. 35 dabei, sich wieder zu verdichten, die Kernmembran wird unter dem Einfluß des Zentrosoms gerade aufgelöst. Auch die Nukleolen verfallen mit Beginn der Reifungsteilungen der Auflösung, doch kann der Haupt- nukleolus im Männchen- wie im Weibchenei ins Plasma übertreten und hier noch eine zeitlang als sogenannter „Metanukleolus‘‘ — wie nach Obst (1899) bei Limax und nach Wheeler (1895, 1897) und Kostanecki (1898) bei Myzostoma — persistieren, um dann a nn a 2 u FB Bu; ME, Wwe ERTL SER ı Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 63 resorbiert zu werden. In frühen Stadien bietet er leicht zu Verwechs- lungen mit dem eingedrungenen Spermatozoon Anlaß, das sich inzwischen in den männlichen Pronukleus umgewandelt und den Charakter eines Kernes mit großem Nukleolus angenommen hat (Fig. 35). Lage, Größe und Färbbarkeit lassen indessen meist doch eine sichere Entscheidung darüber zu, ob es sich um den männlichen Vor- kern oder den Metanukleolus handelt. Der Metanukleolus liegt na- türlich zunächst in der Nähe der Reifungsspindel, also im Zentrum des Eies, während der männliche Vorkern auf diesem Stadium meist noch am Rande liegt (Fig. 35). In den Männcheneiern ist allerdings infolge ihrer Kleinheit dieses Merkmal meist nicht sehr deutlich (Fig. 37). Was die Größe angeht, so übertrifft der männliche Vorkern den Metanukleolus bald ganz beträchtlich, und hinsichtlich der Färb- barkeit der beiden Gebilde ist zu sagen, daß der degenerierende Nukleolus diese fast vollständig eingebüßt hat, während der Nukleo- lus des männlichen Vorkernes sich mit saueren Farbstoffen tingiert; von den Chromosomen läßt sich im männlichen Pronukleus zunächst färberisch nichts nachweisen. Ueberdies sei noch bemerkt, daß der Vor- kern eine deutliche Membran besitzt, der Metanukleolus hingegen ist von einem hellen Hof umgeben, eine Membran aber, die diesen gegen das Plasma abgrenzt, fehlt. Auffällig ist, daß auf dem in Fig. 35 im Weibchenei abgebildeten Stadium der Metanukleolus schon außer- halb des Kernes liegt, während doch die Kernmembran noch fast voll- ständig erhalten ist. Bei Limax und Myzostoma wird der Nukleolus erst durch die Auflösung der Kernmembran frei und gelangt so ins Plasma. Ob der Nukleolus in den Eiern von Dinophilus tatsächlich vor Auflösung der Kernmembran aktiv durch diese hindurchschlüpft, oder ob die in Fig. 35 wiedergegebenen Verhältnisse eine zufällige Erscheinung darstellen, vermag ich nicht zu sagen, da mir weitere Präparate von diesem Stadium nicht zu Gesicht gekommen sind. Jedenfalls aber ist die extranukleäre Lage des Nukleolus in dem in Fig. 35 gezeichneten Präparat kein Kunstprodukt, was man .von den in v. Malsens Fig. 7 und 9 reproduzierten Verhältnissen sagen muß, die auf schlechte Fixierung und schlechte Schnitte hin- weisen. v. Malsen gibt selbst zu, daß es ihm ‚nahezu unmöglich“ . war, „fertige Ovozyten oder abgelegte Eier in wirklich tadellose Schnitte zu zerlegen‘. Die fertige erste Reifungsspindel in den noch nicht abgelegten Eiern zeigen die Fig. 36 und 37. Die Zahl der Chromosomen bzw. 64 Hans Nachtsheim: der Tetraden festzustellen, ist antangs nicht leicht, da die Spindel zu- erst sehr schmal ist und die Chromosomen sehr dicht beisammen lie- gen. Die Beobachtungen an älteren Eiern erlauben indessen, die Zahl der in die erste Reifungsteilung eintretenden Tetraden mit Sicherheit auf 10 zu bestimmen. Im Stadium der Metaphase verharrt das Ei — das weibliche wie das männliche — bis zur Ablage, und zwar bleibt die Spindel immer im Zentrum liegen. Eier, deren Reifungs- spindel sich im Stadium der Metaphase befindet, können anscheinend noch längere Zeit im Körperinnern zurückbehalten werden, wenig- stens findet man Weibchen mit Eiern und erster Reifungsspindel sehr häufig. Um so merkwürdiger ist es, daß v. Malsen nur „ein einziges Mal in einem Ovarialei eine Richtungsspindel fand“. Sobald die Eier abgelegt sind, nimmt die Reifung ihren Fort- gang. Die Reifungsspindel rückt zunächst an die Oberfläche des Eies (Fig. 38). Dabei verbreitert sie sich etwas, die Tetraden rücken weiter auseinander und können leichter gezählt werden. Es sind 10, jede Tetrade hat die Form einer Doppelkugel. Die gegen die Periphe- rie zu liegende Strahlung wird während der Wanderung der Spindel an die Eioberfläche rückgebildet, ebenso verschwindet das äußere, kleinere Zentrosom. Ob es mit in den ersten Richtungskörper hinein- . gerät, wie z. B. bei Gyrodactylus (Gille 1914), ließ sich nicht nachweisen, da es eben vorher unsichtbar wird. Erst wenn die Spin- del an der Peripherie angelangt ist, werden die Tetraden halbiert. Im Stadium der späten Anaphase (Fig. 39 und 40) läßt sich die Zahl der Chromosomen mit Leichtigkeit ermitteln. Zehn Chromosomen (Dyaden) kommen in den ersten Richtungskörper, zehn bleiben im Ei. Die Chromosomen sind — in der Anaphase ebenso wie bereits vorher in der Metaphase — auf der Peripherie eines Kreises angeord- net, Größenunterschiede zwischen den einzelnen Elementen fehlen. Der Richtungskörper schnürt sich als kleine Plasmaknospe mit den Chromosomen vom Ei ab (Fig. 40), wobei die Spindelfasern zusammen- gedrückt werden und so einen Ring um eine schmale Plasmabrücke bilden, die die letzte Verbindung des Richtungskörpers mit dem Ei darstellt. Auch diese Verbindung schwindet schließlich, der Rich- tungskörper liegt dann auf dem Ei, zwischen diesem und der (in den Fig. der Tafeln IV und V nicht eingezeichneten) Dotterhaut. Die im Ei zurückbleibenden Chromosomen ordnen sich nicht gleich in der Aequatorialplatte der zweiten Reifungsspindel an, sondern zwischen beide Teilungen ist ein, wenn auch nur kurzes, Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 65 Ruhestadium eingeschoben. Die Bildung eines einheitlichen Kernes unterbleibt jedoch. Indem die Chromosomen aufquellen, etwas aus- einanderrücken und einen hellen Hof um sich bilden, der durch eine Membran vom Plasma getrennt wird, entstehen so viele kleine Kern- chen, Karyomeriten, wie Chromosomen vorhanden sind, also 10 (Fig. 41), ein Vorgang, wie er bei Trematoden und Turbellarien häufig beschrieben worden ist. Die Karyomeriten wachsen heran, die einen rascher, die andern langsamer, wandern ein wenig von der Eioberfläche gegen das Zentrum des Eies zu, behalten aber wie vor- her die Chromosomen ihre kranzförmige Anordnung bei. Eine Ver- schmelzung einzelner Karyomeriten, wie man sie nach der Reifung gelegentlich beobachtet, findet zwischen den beiden Reifungsteilungen nicht statt. Der Spermakern hat inzwischen seine Umwandlung in den männlichen Vorkern beendet und liegt als großer einheitlicher Kern ungefähr im Zentrum des Eies (Fig. 41). Er enthält mehrere Nukleolen, nach und nach wird ein feines achromatisches Kernnetz sichtbar. Umgeben ist der männliche Pronukleus von einer Plasma- strahlung, die mit dem Fortschreiten des Reifungsprozesses an Deut- lichkeit und Umfang zunimmt. Das Ruhestadium zwischen erster und zweiter Reifungsteilung ist nur von kurzer Dauer. Die Karyomeriten werden bald wieder aufgelöst und bilden sich wieder in Chromosomen um, eine neue Spindel entsteht, von deren beiden Polen wieder deutliche Strah- lungen ausgehen (Tafel V Fig. 46). Das größere, im Ei zurückge- bliebene Zentrosom hat sich also anscheinend wieder geteilt. Leider sind die Einzelheiten des Verhaltens der Zentrosomen sehr schwer zu ermitteln, da während der Mitosen ein deutlich gegen das Zyto- plasma abgesetztes Zentroplasma nicht vorhanden ist und die Zen- triolen bei ihrer Kleinheit meist nur in überfärbten Eisenhämatoxy- linpräparaten sichtbar sind. Die zweite Reifungsspindel, die wie die erste anfangs gegen die Mitte des Eies zu liegt, rückt wieder an die Oberfläche, auf den ersten Richtungskörper zu. Die 10 Dyaden, die wieder auf der Peripherie eines Kreises liegen, teilen sich, und es wird nunmehr in ganz ähnlicher Weise wie bei der ersten Reifungs- teilung der zweite Richtungskörper abgeschnürt, der dann unmittel- bar neben dem ersten liegt (Fig. 42 und 47). Der erste Richtungs- körper teilt sich kurz nach Abschnürung des zweiten nochmals (Fig. 43, 44 und 48), der Inhalt beider wird aber sehr bald völlig achro- matisch. Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 5 66 Hans Nachtsheim: Die im Ei zurückbleibenden 10 Chromosomen quellen wieder wie nach der ersten Reifungsteilung auf, rücken auseinander und bil- den 10 Karyomeriten (Fig. 42 und 43; in beiden Fig. sind nicht alle Karyomeriten auf dem Schnitt getroffen). Es sei übrigens darauf hingewiesen, daß wir auch hier wieder ein Beispiel für ‚‚nukleolus- artige Bildungen‘‘ haben, die nichts mit echten Nukleolen zu tun haben. Ebenso ist es bei den Trematoden und Turbellarien mit der Karyomeritenbildung. Zu sagen, die Chromosomen wandeln sich hier in Nukleolen um, ist ebenso falsch wie die umgekehrte Behauptung, daß die Chromosomen aus Nukleolen hervorgehen. Das Aussehen der Chromosomen, die Lage jedes einzelnen innerhalb eines eigenen Kernchens täuscht lediglich ‚„‚Nukleolen‘ vor. Anders in dem einheit- lichen männlichen Vorkern. Hier sind einer oder mehrere echte Plastinnukleolen neben einem beim weiteren Wachstum des Kernes immer deutlicher werdenden, zunächst achromatischen Retikulum vorhanden (Fig. 42 und folg.). Die zuerst gleich großen (Fig. 47) Karyomeriten wachsen sehr rasch, jedoch verschieden schnell. Viel- leicht ist dieses verschiedene Wachstum der Karyomeriten lediglich auf ihre Lage zurückzuführen. Es zeigt sich nämlich, daß in der Regel die in der Mitte liegenden Karyomeriten, die durch die andern in ihrem Wachstum behindert werden, klein bleiben (Fig. 43 und 44). Ab und zu können anscheinend auch einzelne Karyomeriten mitein- ander verschmelzen, doch kommen derartige Verschmelzungen wohl nicht häufig vor, denn in der großen Mehrzahl der Fälle ver- mindert sich die Zahl der Karyomeriten des weiblichen Pronukleus bis zur Vereinigung mit dem männlichen Pronukleus nicht. Der männliche Vorkern erwartet die Karyomeriten des weib- lichen im Zentrum des Eies. In Fig. 43 haben sie ihre Wanderung ins Eiinnere begonnen, die Fig. 44 und 48 zeigen die Vereinigung. Der männliche Pronukleus entfaltet in der letzten Periode vor der Vereinigung noch ein starkes Wachstum und ist immer wesentlich srößer als selbst die größten Karyomeriten, daher auch nach der Kopulation der Pronuklei immer noch leicht zu erkennen. Niemals zerfällt auch er in Karyomeriten, und dadurch unterscheidet sich Dinophilus von den genannten Turbellarien und Trematoden. Ob eine Verschmelzung der Vorkerne bzw. des männlichen. mit den Karyomeriten des weiblichen stattfindet, vermag ich nicht anzu- geben, da mir leider Uebergänge zur ersten Furchungsspindel fehlen. Ich halte indessen eine Verschmelzung für sehr unwahrscheinlich, l re, Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 67 da ich die Kopulation der Pronuklei ohne Verschmelzung vielfach beobachten konnte. Die Angaben Shearers über die Eireifung bei Dinophilus mit unseren Beobachtungen zu vergleichen, erachte ich bei der Lücken- haftigkeit und Unklarheit, die die Shearersche Darstellung kenn- zeichnen, für überflüssig. Nur auf einen Punkt sei hier hingewiesen. Einen männlichen Vorkern kann Shearerin den reifenden Eiern natürlich nicht brauchen, nicht in dem schon vor der Reifung ,‚,‚be- fruchteten‘‘ Weibchenei und erst recht nicht in dem ‚‚unbefruchte- ten‘‘ Männchenei. Nun wäre es aber mehr als sonderbar, wenn ihm, speziell in den dotterarmen Männchen- eiern — Shearer hatin die Männ- cheneier viel zu viel Dotter eingezeich- net bzw. einzeichnen lassen —, der Spermakern bzw. der männliche Vor- kern entgangen wäre, und er ist ihm auch tatsächlich nicht entgangen. In drei reifenden Männcheneiern, in seinen Fig. 38, 39 und 45 — ich gebe die eine in Textfig. 4 wieder —, hat er ihn ab- gebildet und als — „‚problematic body“ 7 } £ 2 ü Textfigur 4. bezeichnet! Ob-es:sich in dem einen 1. „chenei von Sr oder anderen Falle nicht um den männ- ee eigen BicH- lichen Vorkern, sondern um den Meta- ae ee nukleolus handelt, könnte mit Sicher- heit natürlich nur ein genaues Studium der Präparate erwei- sen, immerhin glaube ich aus den oben angeführten Grün- den annehmen zu dürfen, daß es sich in den Abbildungen Shearers tatsächlich um männliche Vorkerne handelt. Was speziell die in Textfig. 4 reproduzierte Abbildung anbelangt, so kann hier die wahre Natur des ‚problematic body‘ schon deshalb nicht zweifelhaft sein, weil Shearer selbst den Beginn der Plasma- strahlung eingezeichnet hat (ohne ein Wort darüber zu sagen!), die natürlich um den Metanukleolus nie auftritt. Shearer hat aber auch die Kopulation der Pronuklei im Männchenei dargestellt, wie unsere Textfig.5(s.n.S., Shearers Fig. 43) zeigt. Diese demon- striert sogar ganz vorzüglich den Unterschied zwischen dem männ- * Der ... - lichen Vorkern und den Karyomeriten des weiblichen. Den männlichen Vorkern durchzieht ein feines Retikulum, das den Karyomeriten 5* 68 Hans Nachtsheim: fehlt. Daß Shearer immer zwei Chromosomen in einem Karyo- meriten vereinigt zeichnet, hat wohl seine Ursache in einem Beobach- tungsfehler. Ganz unverständlich ist die Erklärung, die Shearer zu seiner Fig. 43 (unsere Textfig. 5) gibt: „Männchenei mit Anaphase der zweiten Reifungsteilung.‘“ Er wußte also überhaupt nicht, was er vor sich hatte. Im Weibchenei soll der „‚problematic body“ feh- len. Die Vereinigung der Vorkerne hat Shearer aber auch hier gesehen, denn in seiner Fig. 36 z. B. kann es sich in den großen Ker- nen der beiden Weibcheneier wohl nur um die männlichen Pronuklei handeln. Daß Shearer seine Präparate so ganz und gar miß- deutet hat, ist um so unverständ- ses AR licher, als Nelson in seiner ersten ee tan E x A E h ee, \ Arbeit (1904) bereits zwei ganz richtige L \ Skizzen von der Eireifung und Befruch- 2 tung bei Dinophilus gegeben und bei- \ Wertigkeit der verschiedenen Teile voll- \ ständig richtig erkannt hat. Am Schlusse unserer Darstellung der Eireifung und Befruchtung bei Di- nophilus sei nochmals ausdrücklich be- tont, daß im Weibchen- und im Männ- chenei — auch die Abbildungen demon- »yo>»,*s as S Gare " Pia 5 Textfigur 5. Männchenei von Dinophilus gyro- ciliatus, Kopulation der Pronuklei, strieren das ja zur Genüge — die ge- nach Shearer ‚„Anaphase der zwei- ee R ten Reifungsteilung‘‘. samten Prozesse völlig in der gleichen (Nach Shearer). i h k Weise verlaufen, nur ist das Männchen- ei in der Entwicklung meistens ein wenig zurück. 7. Die ersten Furchungsteilungen. Ehe wir den Verlauf der ersten Furchungsteilungen in Weibchen- und Männchenei schildern, sei noch die Frage der Herkunft der Tei- lungszentren der ersten Furchungsspindel einer Besprechung unter- zogen. Schon in meiner Bienenarbeit (1913) bin ich der Ansicht Kostaneckis (1906) entgegengetreten, daß ‚im befruchteten Eisämtlicher Metazoen die Zentriolen der ersten Furchungs- spindel die direkten Abkömmlinge des vom Spermatozoon eingeführ- ten Zentriols sind.‘“ Die von dieser Regel statuierten Ausnahmen sollen sich nach Kostanecki bei genauerer Prüfung als unhalt- bar erweisen. Schon damals lagen indessen genug Beobachtungen Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 69 vor, die die Richtigkeit dieser zuerst von Bo veri (1887) vertrete- nen Ansicht Kostaneckis sehr in Frage stellten, auch meine Beobachtungen am Bienenei sprachen dagegen, und inzwischen hat sich ihre Zahl noch beträchtlich vergrößert. Man kann heute sagen, daß zwar in sehr vielen Fällen die Teilungszentren der ersten Fur- chungsspindel vom Spermatozoon stammen, eine Regel oder gar einGesetz, wieBoveriursprünglich meinte, ist das aber durch- aus nicht. Boveri (1915), der, wie er ausdrücklich betont, in der Frage der Herkunft der Furchungszentren niemals einen so ex- klusiven Standpunkt eingenommen hat wie Kostanecki, erachtet durch meine Untersuchungen — mehr als ich es selbst getan hatte — den Beweis für erbracht, daß auch die Furchungszentren des befruchteten Bieneneies — für die des unbefruchteten bleibt ja gar keine andere Möglichkeit — dem Ei entstammen. Ob dabei die alten Eizentrosomen erhalten bleiben — ähnlich wie nach den schönen Untersuchungen von Müller-Cal& (1913) im par- thenogenetischen Ei von Cypris, wo die Zentrosomen des Ovozyten- kernes während der Reifungsteilungen abseits liegen, um nachher, bei der ersten Furchungsteilung, wieder in Tätigkeit zu treten —, oder ob das Ei vollständig neue Zentrosomen bildet, ist eine Frage für sich. Ein sehr schönes Beispiel für Erhaltenbleiben des Ei- zentrosoms ist nach den Untersuchungen von Gille (1914) Gyrodactylus. Im besamten Ei dieses Trematoden ist weder ein Spermazentrosom noch eine Spermastrahlung vorhanden, und es läßt sich einwandfrei zeigen, daß die Zentrosomen der ersten Fur- chungsspindel aus dem großen Eizentrosom ihren Ursprung nehmen. Es ist nun aber noch ein dritter Fall denkbar: das eine der beiden Furchungszentren kann vom Spermatozoon, dasandere vom Ei stammen. Soistesnach Conklins Angaben (1901, 1902) bei Crepidula. Und aus Dispermieexperimenten Schaxels (1913) mit Aricia erschließt Boveri (1915), daß bei diesem Wurm eben- falls jeder Gamet ein Zytozentrum zur Zygote beisteuert. Auch bei Dinophilus ist meiner Ansicht nach dieser letzte Fall gegeben. Den lückenlosen Beweis vermag ich zwar infolge der Un- gunst des Objektes nicht zu erbringen, aber ich glaube doch immer- hin auf Grund meiner Beobachtungen als das Wahrscheinlichste be- zeichnen zu dürfen, daß Ei und Spermatozoon je ein Zentrosom für die erste Furchungsspindel liefern. Wir haben ausgeführt, daß zu Beginn der Eireifung, wenn sich der Kern auflöst, zwei Zentren von 70 Hans Nachtsheim: ungleicher Größe an ihm auftreten (Fig. 35). Diese beiden Zentren, die wahrscheinlich kurz vorher aus einem entstehen, nehmen die Pole der ersten Reifungsspindel ein, das große den Ei-, das kleine den Richtungskörperpol. Die zweite Reifungsspindel ist wieder ebenso gebaut wie die erste, wieder bleibt das größere Zentrosom im Ei, und dieses wandert nun, umgeben von einer kräftigen Strahlung, zusam- men mit den Karyomeriten des weiblichen Vorkernes dem männ- lichen Vorkerne entgegen. Da das Zentroplasma, wie ich schon sagte, während der Reifungsteilungen nicht scharf gegen das Zytoplasma abgesetzt ist, lassen sich die Zentren allerdings nicht immer leicht nachweisen, vorhanden aber sind wenigstens die Zentriolen immer. Das Zytozentrum des Spermakernes ist während der Reifung des Eies ebenfalls aktiv geworden, und wenn die Vorkerne kopulieren (Fig. 44), tritt das Spermazentrosom — ich vermag die Präparate nicht anders zu deuten — an den einen, das Eizentrosom an den anderen Spindelpol. Die Zentriolen beider Pole sind gleich gebaut — in Fig. 44 wie in Fig. 45 haben sich beide schon verdoppelt —, ausgeprägte Zentrosomen fehlen, die Strahlungen aber, die von beiden Zentren ausgehen, sind in der Größe deutlich verschieden. Diese Verschiedenheit ist nicht etwa ein Zufall oder auf die Schnitt- . führung zurückzuführen, sondern sie tritt ganz konstant in der ersten Furchungsspindel auf. Ich möchte annehmen, daß sie in einer verschieden starken Kraftentfaltung der Zentren ihre Ursache hat. Nun ist schon vor der Kopulation der Pronuklei festzustellen, daß die vom Eizentrum ausgehende Strahlung stärker ist als die des Spermazentrums, und so ist es sehr wahrscheinlich, daß die größere - Strahlung der ersten Furchungsspindel ebenfalls vom Eizentrosom, die kleinere aber vom Spermazentrosom ausgeht. Diese „Heterozentrie“ (Goldschmidt 1905) ist noch in anderer Hinsicht von wesentlicher Bedeutung. Ebenso wie bei Zoo- eonus (Goldschmidt 1905) ist sie die Ursache der inäqualen Teilung des Dinophilus-Eies. Obwohl die beiden Dinophilus-Eier, Weibchen- und Männchenei, vom Kern abgesehen so ganz verschie- den gebaut sind, obwohl das eine außerordentlich dotterreich ist, das andere sehr dotterarm, fast dotterfrei, furchen sich doch beide in ganz der gleichen Weise: beide werden durch die erste Furchungs- teilung in zwei sehr ungleiche Hälften zerlegt (Fig. 49 und 51), und das, obwohl im Weibchen- wie im Männchenei die Dottersubstanzen ganz gleichmäßig im ganzen Ei verteilt sind. Die totale inäquale ca re ee A an u ua aa DIE dm in a an Ic: Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 71 Teilung ist hier also lediglich auf die heterodynamischen Zentren zurückzuführen. Im übrigen haben wir über die ersten Furchungsteilungen nur noch wenig zu sagen. In den Aequatorialplatten der Furchungs- mitosen (Fig. 45) bietet die Feststellung der Chromosomenzahl Schwierigkeiten. Unschwer aber kann die Zahl bestimmt werden, wenn die Tochterchromosomen an die Pole gewandert sind und sich aus ihnen ebensoviele Karyomeriten gebildet haben (Fig. 50): immer sind 20 Karyomeriten — anfangs wenigstens — vorhanden, 20 ist die somatische Chromosomenzahl. Die Karyomeriten wachsen heran, verschmelzen teilweise (Fig. 49 und 51), doch habe ich auch während der Furchung nie einheitliche Kerne gefunden. Ein Unter- schied im Verhalten der väterlichen und mütterlichen Chromosomen bzw. Karyomeriten ist während der Furchung nicht vorhanden. Bei der Zelldurchschnürung kommen durch Zusammenziehung der Spindelfasern ähnliche Ringbildungen zustande (Fig. 51) wie schon bei Abschnürung der Richtungskörper. Diese werden übrigens im Laufe der Furchung früher oder später von einer der Blastomeren aufgenommen (Fig. 51) und resorbiert. Bei der zweiten Furchungsteilung ist die größere Blastomere der kleineren immer etwas voraus (Fig. 52). Dieselbe Beobachtung machte auch Nelson (1904) bei Dinophilus conklini, während Korschelt (1882), Schimkewitsch (1895) und Prowa- zek (1900) auffälligerweise das Umgekehrte gefunden haben. Experimentelle Untersuchungen. 8. Das Geschlechtsverhältnis in den Normalkulturen. Alle Untersucher, die sich bisher mit Dinophilus experimentell beschäftigt haben, fanden in ihren Kulturen ein bestimmtes Ge- schlechtsverhältnis, d. h. Männchen- und. Weibcheneier traten in sanz bestimmten Zahlenverhältnissen auf. Dieses Geschlechts- verhältnis ist nun aber bei den verschiedenen Untersuchern durchaus nicht immer das gleiche. ‚Die Zahl der Männchen“, sagt Kor- schelt (1882), ‚verhält sich, den abgelegten Eiern nach zu ur- teilen, zu der der Weibchen wie 1:2. Es finden sich immer un- gefähr doppelt so viel weibliche als männliche Eier in jeder Kapsel.“ In Prowazeks (1900) Kulturen scheint das Verhältnis der Männchen zu den Weibchen wesentlich günstiger für die Männchen 12 Hans Nachtsheim: gewesen zu sein; wenn er auch bestimmte Angaben nicht macht, so glaube ich das doch aus seinen Worten schließen zu Können: „Oft werden mehrere Eier zu einer Gruppe vereinigt auf abge- storbenen Meersalatfetzen abgelegt, meist sind aber nur zwei — ein männliches und ein weibliches Ei — in zweckmäßiger Weise miteinander verbunden.‘‘ Das dGeschlechtsverhältnis wäre alse ungefähr wie 1:1. Nelson (1904) zählte in 50 Kokons 214 Eier, und zwar 79 Männcheneier und 135 Weibcheneier. Das entspricht einem Geschlechtsverhältnis von 1 &: 1,71 22. v. Malsen (1906) hinwiederum gibt die Zahl der Weibchen in seinen ‚„‚Normalkulturen‘‘, d. h. in seinen Kulturen bei Zimmertemperatur (19° C), als be- trächtlich höher an. Er zählte in 202 Gelegen insgesamt 1140 Eier, und zwar 327 Männcheneier und 813 Weibcheneier, Geschlechts- verhältnis also: 1 & :2,4 229. Ausführlichere Angaben über das Verhältnis der Männchen- zu den Weibcheneiern macht Shearer (1912). Er wandte seine besondere Aufmerksamkeit der Frage zu, ob sich das Geschlechtsverhältnis im Verlaufe eines Jahres ändert. 10 Kokons, die er im Frühjahr durchmusterte, enthielten 76 Eier, 20 Männchen- und 56 Weibcheneier, Geschlechtsverhältnis also: 15 :2,8 99. Im Sommer enthielten 10 Kokons 79 Eier, 22 Männchen- und 57 Weibcheneier, Geschlechtsverhältnis also: 1 & : 2,59 92. Im Herbst fand er in 10 Kokons 78 Eier, 23 Männchen- und 55 Weibcheneier, Geschlechtsverhältnis also: 1 & : 2,39 22. Im Winter fand er in 10 Kokons 61 Eier, 18 Männchen- und 43 Weibcheneier, Geschlechtsverhältnis also: 1 & : 2,39 22. Die Schwankungen des. Geschlechtsverhältnisses im Laufe des Jahres sind somit kaum nen- nenswert, und es wären die Unterschiede wohl noch geringer, wenn Shearer eine größere Zahl von Kokons untersucht hätte. ‚The two kinds of eggs, male and female‘, so sagt er, „are laid together in a fairly constant ratio of a little more than two female eggs to one male, and this ratio does not appreciably change during the different seasons oi the year.“ Nach Shearers Angaben war das Geschlechtsverkältnis in seinen Kulturen im Durchschnitt: 2 DS: Der Uebersichtlichkeit halber stellen wir die Resultate der einzelnen Untersucher hier nochmals zusammen. Das Geschlechts- verhältnis war nach den Untersuchungen von: Frowazek a NEN | Nelson a al nn. Ri EEE Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 73 Körsecheikt Hd: NO v. Malsen ER DAR. Shearet EN Vergleichen wir damit unsere eigenen Beobachtungen über das Geschlechtsverhältnis in Normalkulturen, und zwar werden wir, um einen exakten Vergleich mit den obigen Angaben zu ermöglichen, im folgenden zunächst nur die Ergebnisse an Massenkulturen an- geben. Die Beobachtungen über das Verhältnis der Männcheneier zu den Weibcheneiern bei einzelnen Weibchen enthält das nächste Kapitel. Die Normalkulturen wurden dauernd bei „Zimmer- temperatur‘ gehalten, d. h. die Temperatur ihrer Umgebung be- trug ständig, im Sommer wie im Winter, etwa 18° C. Geringe Schwankungen kamen vor, doch sank die Temperatur nicht unter .16° und stieg nicht über 20% im Sommer wurden die Kulturen in entsprechend kühlen Räumen untergebracht. Die Art und Weise, wie das Geschlechtsverhältnis in den Massenkulturen ermittelı wurde, habe ich bereits angegeben. Es wurde dabei die Tendenz der Weibchen ausgenutzt, ihre Eier am Wasserspiegel abzusetzen. Läßt man auf den Wasserspiegel, an dem zahlreiche Kokons schwim- men, ein Deckgläschen fallen, so haften die Kokens an diesem, man kann sie mit ihm abheben, fixieren, färben und dann die Total- präparate mit starker Vergrößerung genau durchmustern. Im Gegensatz zu der völlig unzureichenden Methode v. Malsens {vgl S. 27) läßt sich auf diese Weise das Geschlechtsverhältnis auch in den Massenkulturen vollkommen exakt feststellen. Ueber- dies bietet die Methode den Vorteil, daß man eventuelle Verschic- bungen des Geschlechtsverhältnisses in einer Kultur oder Ver- schiedenheiten in verschiedenen Kulturen im Präparat festhalten und jederzeit nachprüfen und demonstrieren Kann. Am 6. Juni wurde einer Normalkultur, die etwa 8 Tage vor- her angesetzt worden war, und deren Inhalt dem großen Seewasser- ballon des Münchener Zoologischen Instituts entstammte, eine größere Anzahl Kokons auf die oben beschriebene Weise entnommen. Die zahlreichen Weibchen hatten in den 8 Tagen bereits eine sehr große Zahl von Kokons abgesetzt. Von den fixierten Kokons ent- hielten 100 Kokons insgesamt 206 Eier bzw. Embryonen. Im ein- zelnen verteilten sich diese 206 Individuen auf die 100 Kokons folgendermaßen. Es enthielten: 74 Hans Nachtsheim: 84 Kokons . 2..1d +19 = 84dd + 84 99 LE; en DL 4 2208 DI? ;S ER BT ER Be 5 29 UN Kokons u... Ser ee 7 ERNST Das Geschlechtsverhältnis war in dieser Kultur also: Be le Sl Dieses Resultat ist für die Männchen, wenn wir es mit den Resul- taten der früh ren Untersucher vergleichen, sehr günstig. Die Zahl der Männchen ist nur wenig geringer als die der Weibchen, eine Beobachtung, die bisher nur Prowazek in seinen Kulturen machen konnte. Nach 8 Tagen wurde der gleichen Kultur abermals eine größere Anzahl Kokons entnommen. 100 Kokons wiesen insgesamt 205 Eier bzw. Embryonen auf, und zwar enthielten: 90. Kokons un... aA U IN Ds BR 1 Ve en ea ee 2 er ER IR ee + 399 AR mag +2 39 7.2 00 100 Kokons ER . = 98 dd + 107 29 Das Geschlechtsverhältnis war dieses Mal: er OR also noch ein wenig günstiger tür die Männchen. Der Unterschied ist indessen so minimal, daß er kaum ins Gewicht fällt. Auch ferner- . hin konnten in dieser Kultur nennenswerte Verschiebungen des Geschlechtsverhältnisses nicht konstatiert werden, die Zahl der Weib- chen überwog die Zahl der Männchen immer nur um ein geringes. Aus einer anderen Normalkultur, deren Inhalt ebenfalls dem großen Seewasserballon entstammte, wurden am 9. Juni, 10 Tage nach dem Ansetzen der Kultur, zahlreiche Kokons fixiert. In 100 Kokons fanden sich insgesamt 237 Eier bzw. Embryonen, und zwar enthielten: 64 Kokons .1d& +1% = 64 dd + 64 29 echt LE #299 —- 2794 4 54090 30. 288 +29 = 69884 68 DERKIn, I (ee — 2 29 2 are a ‚18 +39 = 2d8+ 6% WOARKOokanst.T 12 Ss ee — 103 dd + 134 22 Lö u a an ee ı Die ee a j 3 ! 4 Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 75 Das Geschlechtsverhältnis ist mithin: EHER 1,8: Im Vergleich mit der vorhergehenden Kultur ist ein etwas stärkeres Ueberwiegen der Weibchen zu konstatieren, doch sind die Unter- schiede gering. Ebensowenig wie bei der vorhergehenden Kultur konnte bei dieser eine Aenderung des Geschlechtsverhältnisses im Laufe der Zeit festgestellt werden, und ganz ähnlich verhielten sich die sämtlichen Normalkulturen, die sich von dem Seewasser- ballon des Münchener Instituts herleiteten. Niemals beobachtete ich in diesen Kulturen ein so starkes Ueberwiegen der weiblichen Geburten wie Korschelt, v. Malsen- ünd Shearer in den ihrigen. Meine Resultate an diesen Kulturen stehen zwischen denen von Prowazek und Nelson. Zu einem anderen Ergebnis aber führten die Untersuchungen, die an Material ausgeführt wurden, das nicht aus dem Münchener Seewasserballon stammte. Mitte Juni setzte ich in Freiburg eine Kultur an, deren Weibchen ich einem mittelgroßen Seewasser- aquarium des dortigen Zoologischen Instituts entnommen hatte. Ebenso wie das Wasser aus dem Münchener Seewasserballon war auch der Inhalt des Freiburger Aquariums wahrscheinlich aus der Adria (Rovigno bzw. Triest; siehe auch Kapitel I über die Herkunft des Materials). Die Kultur entwickelte sich in kurzer Zeit sehr gut, und am 6. Juli fixierte ich eine größere Anzahl Kokons. In 100 Kokons zählte ich insgesamt 298 Eier bzw. Embryonen, und zwar enthielten: 44 Kokons 1.d EN N BR Role Bu; re ON Br u 24,00 RE DO 7 99 6 „ een 2 rt, 1809 Bes le a DE RI 3 ” 22.58 4:2 0 I. 6.29 IR A: 292 = Re Be, a 1 00 020 acy, ‚2984449 = Aga+ 88 2; ‚398 +49 = 686 +, 899 I, ER RENT RA re RE 161) m EEE IE N ERS EN ANERN 499 En ER 9189 99 76 Hans Nachtsheim: Das Geschlechtsverhältnis war also in dieser Kultur: ER I A EE Das bedeutet gegenüber meinen bisher besprochenen Kulturen ein stärkeres Ueberwiegen der weiblichen Individuen, hier 1,73, dort 1,09—1,3 auf 1 Männchen. Auch in dieser Kultur ist zwar die relative Zahl der weiblichen Geburten nicht so groß wie in den Kul- turen Korschelts,. v.Malsens: und Shearers, “aber das Resultat steht dieses Mal zwischen denen von Nelson und Korschelt. Wenn man berücksichtigt, daß Korschelt das Geschlechtsverhältnis nicht an einer größeren Zahl von Ko- kons berechnet, sondern ungefähr angegeben und wahr- scheinlich dabei die relative Zahl der Männcheneier etwas unter- schätzt hat, so kann man wohl sagen, daß das Geschlechtsverhält- nis in meiner Freiburger Kultur ungefähr das gleiche war wie in den Kulturen Korschelts und Nelsons. Auch in der Frei- burger Kultur blieb das Geschlechtsverhältnis konstant. Noch mehr als der Unterschied im Geschlechtsverhältnis fällt aber die Differenz in der Gesamtzahl der Eier in 100 Kokons in den Münchener Kulturen einerseits und der Freiburger Kultur andererseits in die Augen. Während dort 100 Kokons insgesamt 206 bzw. 205 bzw. 237 Individuen aufwiesen, fanden sich hier in 100 Kokons 298 Individuen, d. h. also in dem einen Falle kamen 2,05—2,37 Eier auf einen Kokon, in dem anderen Falle 2,98. Aus den vorliegenden Angaben der früheren Untersucher läßt sich er- sehen, daß ebenso wie das Geschlechtsverhältnis auch die Größe der Gelege in den verschiedenen Kulturen sehr verschieden war. Korschelt gibt an: „Die Zahl der in einer Kapsel befindlichen Eier ist sehr verschieden, meist sind nur zwei weibliche und ein männliches Ei in ihr vorhanden, doch fand ich auch solche Kapseln, die bis zu 8 großen und mehrere kleine Eier enthielten“. Prowa- zeks Bemerkung, daß ‚‚meist nur zwei — ein männliches und ein weibliches Ei — in zweckmäßiger Weise miteinander verbunden sind“, habe ich bereits erwähnt. Nach Nelson kommen 3—7 Eier auf einen Kokon. v. Malsen äußert sich folgendermaßen: „Gelege von 5—6 Eiern bilden die Regel. Häufig finden sich solche mit einem männlichen und zwei weiblichen Eiern. Gelege mit 10 bis 14 Eiern kommen öfter vor. Es ist also in der Größe der Gelege schon von Natur aus eine große Variationsbreite vorhanden. Das Verhältnis der Geschlechter im einzelnen Gelege ist geringen Schwan- a Se ne ee Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 77 kungen unterworfen, im allgemeinen aber ziemlich konstant.“ In Shearers Kulturen zeigten die Weibchen die Tendenz zur Bildung sehr großer Kokons. Er beobachtete wiederholt Kokons mit 14 Eiern, nie hingegen solche mit weniger als 3 Eiern. In der fol- genden Tabelle sind die Resultate sämtlicher Untersucher zusammen- gestellt. Geschlechts- Durchschnittliche Größe verhältnis der Kokons Prowazek d&:9=T:1 | Il & +1 2 Eler Delle. 9— 1 51,17: 0,998 99200; (München) 820910 EEENT 2-20, | BD 123 LOS TITEL ODE TB aa 9 elta de b2T7 or, Dachtsherneg. 2.91.7173 1,0938 71,829 =2,98.,, (Freiburg) | BKouSschett ee ].,2 Te PA RER a v.Malsen 879 — 1.224 98 46288 24,02, 20 = 5,64%, Shearer | Frühjahr ee 28 2 8 Tr; Sommer ROLE I2IT IA DIENEN Herbst RO BO ZI SD, ONE), Winter EIN ZII N SAN E39 EEE, Geschlechtsverhältnis und Größe der Gelege bei Dinophilus sind also, wenn wir die Beobachtungen der bisherigen Untersucher vergleichen, verhältnismäßig weitgehenden Schwankungen unter- worfen. Während in Prowazeks Kulturen Männchen und Weibchen in ungefähr gleicher Zahl vorhanden waren und ein Kokon in der Regel nur 2 Eier, ein männliches und ein weibliches, enthielt, fand Shearer im Sommer auf 1 Männchen 2,59 Weib- chen und in einem -Kokon durchschnittlich 7,9 Eier. Zwischen diesen beiden Extremen sind alle Uebergänge vorhanden. Es scheint, daß zwischen Geschlechtsverhältnis und Kokongröße eine gewisse Korrelation besteht, wie auch aus der Tabelle ersichtlich ist, indem mit der relativen Zahl der Weibchen auch die Größe -der Kokons zunimmt. Nur die Beobachtungen Nelsons machen davon eine Ausnahme; trotz der verhältnismäßig geringen Zahl von Weib- chen in seinen Kulturen (1,71 auf 1 Männchen) ist die durchschnitt- 78 Hans Nachtsheim: liche Größe der Kokons (4,28 Eier) viel beträchtlicher als in meiner Freiburger Kultur. Es erhebt sich nun die Frage, welches die Ursachen für dieses ganz verschiedene Geschlechtsverhältnis und die verschiedene Kokongröße in den verschiedenen Kulturen sind. Man könnte zunächst an äußere Faktoren denken und Ernährung, Temperatur, Beleuchtung usw. dafür verantwortlich machen, zumal da ja nach den weiter unten noch ausführlicher zu besprechenden Untersu- chungen v. Malsens Dinophilus auf Temperaturwechsel z. B. mit einem sehr deutlichen Wechsel des Geschlechtsverhältnisses reagieren soll. Daß indessen Dinophilus in den Kulturen der ver- schiedenen Untersucher unter sehr verschiedenen Bedingungen gelebt hat, ist wenig wahrscheinlich. Ich selbst habe die Tiere in meinen Massenkulturen ebenso gefüttert wie v. Malsen die seinigen, habe sie in derselben Temperatur und unter ähnlichen Beleuchtungsverhältnissen gehalten, und was meine Münchener und Freiburger Kulturen im besonderen anbetrifft, so kann ich mit Bestimmtheit sagen, daß diese sich unter ganz den gleichen äußeren Bedingungen befunden haben wie jene. Aeußere Faktoren können also nicht maßgebend sein, und die bisherigen Resultate weisen denn auch meines Erachtens mit aller Deutlichkeit darauf hin, daß es innere Faktoren sind, die das Geschlechtsverhältnis und die Kokongröße bei Dinophilus bestimmen. Geschlechts- verhältnis und Kokongröße sind ererbte Eigenschaften, und wit 'könmen..beiDinophilus.verschredene Rassen unterscheiden, beidenen Geschlechts verhältnis Yund»> Kokongröße konstange mer schieden sind. Wenn auch diese beiden Eigenschaften in jeder Rasse eine gewisse Variation zeigen, in der einen Rasse vielleicht eine größere Variationsbreite haben als in der anderen, so hat doch in jeder Rasse jede Eigenschaft ihren bestimmten Mittelwert, und eben diese Mittelwerte sind verschieden. Ob neben dieseninneren Faktoren äußere Faktoren Geschlechtsverhältnis und Kokon- größe mehr oder weniger zu modifizieren vermögen, ist eine zweite Frage. In den folgenden Kapiteln soll diesen Fragen weiter nach- gegangen werden. Da aber wirklich eindeutige Resultate nicht an Massenkulturen erzielt werden können, wurden die weiteren Unter- suchungen lediglich an Einzelkulturen durchgeführt. Freilich muß hier — wie schon in der Einleitung — nochmals darauf hingewiesen Zytologische und experim:ntelle Untersuchungen usw. 79 werden, daß infolge des Krieges die Experimente abgebrochen werden mußten, als sie auf dem Höhepunkte standen, und infolge- dessen nicht in dem Umfange durchgeführt werden konnten, wie es ursprünglich geplant war, und wie es auch wünschenswert ge- wesen wäre. Die endgültige Beantwortung mancher Spezialfragen muß zukünftigen Untersuchungen vorbehalten bleiben. 9. Lebensgeschichte einzelner Weibchen. Im folgenden soll die Lebensgeschichte einzelner Weibchen dargestellt werden, die unter normalen Verhältnissen lebten, d. h. unter ähnlichen Bedingungen wie die Tiere in den Massenkulturen, wenigstens was Temperatur und Beleuchtungsverhältnisse an- belangt. Hinsichtlich ihrer Ernährung ist zu bemerken, daß die Weibchen in den Einzelkulturen zwar dasselbe Futter erhielten wie die Weibchen in den Massenkulturen, aber insofern besser gestellt waren als diese, als sie dauernd Ueberfluß an Nahrung hatten. In jeder Kıltur befand sich ständig ein kleines Stückchen faulendes Muschelfleisch, die Weibchen hatten keine Konkurrenten beim Nahrungserwerb, und man fand sie denn auch meistens auf den Muschelfleischstückchen herumkriechend. Häufig setzten sie auch dort ihre Kokons ab, ein Verhalten, das freilich nicht zweckmäßig war, da diese Kokons in der Regel bald von Bakterien und Pilzen überwuchert wurden, so daß die Embryonen abstarben. Ein Unter- schied, der als Differenz in den äußeren Bedingungen zwischen Einzel- und Massenkulturen betrachtet werden könnte, besteht noch darin, daß in den Einzelkulturen das Wasser, um ein Ueber- handnehmen der Bakterien und Pilze zu verhindern, ungefähr alle drei Tage gewechselt wurde, während die Massenkulturen nur hin und wieder oder überhaupt nicht durchlüftet wurden. Sobald ein Weibchen in Einzelkultur einen Kokon abgesetzt hatte, wurde es in eine andere Schale gebracht und der Kokon für sich weiter be- obachtet. Im übrigen sei, was die Kulturführung anbetrifft, auf das Kapitel verwiesen, in dem die Zuchtmethoden bereits dar- gestellt wurden (Seite 26 ff.). Es folgt zunächst die Lebensgeschichte einiger Weibchen, die aus dem Seewasserballon des Münchener Instituts stammten. 80 D Bl 12, 13. 14. 21. Hans Nachtsheim: Weibchen A!). . Mai. Einer bereits längere Zeit beobachteten Massenkultur, deren Geschlechtsverhältnis durchschnittlich war: $:2 = 1 :1,3, wird ein Kokon mit zwei Weibcheneiern und einem Männchenei (es handelte sich, genauer gesprochen, bereits um Embryonen) entnommen und in Einzelkultur gebracht. . Mai. Die beiden Weibchen schlüpfen aus, wahrscheinlich nach vorheriger Begattung durch das Männchen. Dieses verläßt nach den Weibchen ebenfalls den Kokon, geht aber dann bald zugrunde. . Mai. Die beiden Weibchen werden isoliert, die Lebensgeschichte des zweiten Weibchens (Weibchen B) wird weiter unten wieder- gegeben. .„ Mai. Weibchen A setzt seinen ersten Kokon ab: 1. Kokon:1d + 2 99 2) 2 „ l ° + 3 28 x ee „ =. ’ 1 6) ee 2 Juni 5 ; 383 + 499 a TR, 6 dd + 4 29, außerdem 2 lose Weibchen- eier ohne Gallerthülle, Juli. DEE. 1d +529%2 Ge IQ a ORREN 2 99 I RR 19 ” 12,00% 2 dd + 3 29, außerdem 2 lose Weibchen- eier ohne Gallerthülle. ; ERSRLEER 2 d3 + 19. außerdem 3 lose Männchen- eier und 7 Weibcheneier ohne Gallerthülle. 6, 14,0; 159 n N et 2: KON: 8 dd + 15 2% R Das Weibchen ist abgestorben. 1) Die Bezeichnung der Weibcheu mit fortlaufenden Buchstaben wurde der Uebersichtlichkeit halber gewählt; sie bedeutet nicht, daß die Weibchen auch in dieser Reihenfolge gezüchtet wurden. Die Gesamtzahl der einzeln gezüchteten Weibchen und Kokons beläuft sich auf über 200. ii Eu DO Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. sl Das Weibchen lebte, vom Tage des Ausschlüpfens aus dem Kokon an gerechnet, 81 Tage und erzeugte in dieser Zeit 16 Kokons mit 30 Männchen- und 51 Weibcheneiern. Außerdem setzte es 3 Männchen- und 11 Weibcheneier einzeln, d. h. ohne Kokon, ab. Die Gesamtzahl der Eier, die das Weibchen hervorbrachte, beträgt somit 95, und zwar kamen auf 33 Männcheneier 62 Weibcheneier, Ge- schlechtsverhältnis also: IHRE NER Gegenüber der Massen-Stammkultur, deren Geschlechtsver- hältnis, wie gesagt, $:Q = 1:1,3 war, bedeutet das ein An- wachsen der relativen Zahl der Weibchen, Teilweise ist diese Zunahme der weiblichen Geburten sicher nur eine scheinbare. Mit dem Aelter- werden setzte das Weibchen eine zunehmende Zahl von Eiern ohne Kokonkülle ab. Es ist das eine bei älteren Weibchen des öfteren zu beobachtende Erscheinung. Offenbar funktionieren die Schleim- drüsen, die das Material für den Kokon liefern, bei den alten Weib- chen bisweilen nicht mehr in der richtigen Weise, so daß die Ab- scheidung der Gallerthülle um die Eier unterbleibt. Uebrigens gehen diese Eier, die schädlichen Einflüssen der Außenwelt viel mehr ausgesetzt sind als solche in normalen Kokons, in der Regel Fald zugrunde. Während man nun die losen Weibcheneier in den Einzel- kulturen unschwer findet, übersieht man die Männcheneier infolge ihrer Kleinheit außerordentlich leicht; es kommt hinzu, daß diese besonders rasch zerfallen, wenn sie Einflüssen ihrer Umgebung erliegen. Und so ist anzunehmen, daß das Weibchen A außer den 11 losen Weibcheneiern mehr als 3 lose Männcheneier abgesetzt hat, daß die weiteren aber der Beobachtung entgangen sind. Be- rechnen wir das Geschlechtsverhältnis der in den 16 Kokons ab- gelegten Eier, so kommen wir zu einer für die Männchen günstigeren Zahl, es verhält sich dann: j DEE AET: Im Vergleich mit dem Geschlechtsverhältnis in der Massen- stammkultur bedeutet das immer noch ein, wenn auch nicht sehr bedeutendes, Plus an Weibchen. Eine geringe Zunahme der rela- tiven Zahl der weiblichen Geburten gegenüber der Massenstamm- kultur ist, wie bereits hier betont sei, in den Einzelkulturen nicht selten zu beobachten, und diese Zunahme führe ich zurück auf die wesentlich besseren Ernährungsverhältnisse in den Einzelkulturen. Diese scheinen mir den wichtigsten Unterschied in den äußeren Arch. f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 6 32 Hans Nachtsheim: Bedingungen der Massen- und der Einzelkulturen darzustellen. Wäh- rend in den großen Einmachgläsern, in denen die Massenkulturer gehalten wurden, die Weibchen immer auf den Boden des Gefäßes herabkriechen mußten, um reichliche Nahrung zu finden — hier lagen ständig einige Stückchen Muschelfleisch, die Kokons aber setzten die Weibchen ja mit Vorliebe am Wasserspiegel und im Randwinkel ab —, enthielt die Einzelkultur so wenig Wasser, daß das Weilchen schon aus diesem Grunde immer in der Nähe der Nahrungsquelle blieb, wo es überdies keine Konkurrenten hatte. Es ist ja ohne weiteres einleuchtend, daß ein gut ernährtes Weibchen eher imstande ist, eine große Zahl der reich mit Reservestoffen beladenen Eier zu erzeugen als ein weniger gut ernährtes Weibchen. Wir werden weiter unten die Bedeutung der Ernährung tür das Geschlechtsverhältnis noch besprechen. Noch auffälliger aber als die meist doch nur geringe Zunahme der relativen Zahl der Weibcheneier in den Einzelkulturen ist die Größenzunahme der Gelege. In den Münchener Massenkulturen enthielt ein Kokon durchschnittlich 2,05—2,37 Eier (und zwar 0,95—1,03 Männchen- und 1,07—1,34 Weibcheneier). Ein Kokon des aus der gleichen Quelle stammenden Weibchens A wies hin- gegen durchschnittlich 5,06 Eier (1,87 Männchen- und 3,19 Weib- cheneier) auf! Das bedeutet also, daß die Kokons in der Einzel- kultur weit mehr als doppelt so groß waren wie in der Massenkultur! Die Zunahme der Kokongröße ist ein Charakteristikum sämtlicher einzeln gezüchteter Weibchen. Auch sie führe ich auf die bessere Ernährung der Einzelweibchen zurück. Infolge der reichlichen Zufuhr von Nährsubstanzen entwickeln sich die Keimzellen im Ovar viel rascher, es gelangt vor allem eine größere Zahl von Eiern gleich- zeitig zur Reife als unter schlechteren Ernährungsverhältnissen, und so vergrößert sich auch die Zahl der zu gleicher Zeit zur Ablage reifen Eier, es kommen größere Kokons zustande. Uebrigens pro- duzierte Weibchen A den größten Kokon, der überhaupt jemals beobachtet wurde; sein letzter (16.) Kokon enthielt 8 Männchen- und 15 Weibzheneier! Ein Kokon (15.) enthielt nur Männcheneier (3), ebenfalls eine gıoße Seltenheit. Kokons mit nur Weibcheneiern kommen öfters vor; Weibchen A erzeugte 4 Kokons mit nur Weib- cheneiern (9.—11. und 14. Kokon). Zur Lebensgeschichte des Weibchens A sei noch bemerkt, daß es seinen ersten Kokon am 13. Tage nach dem Ausschlüpfen, Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 83 den letzten am 68. Tage absetzte. Die Individuen des ersten Kokons brauchten 7 Tage zur Entwicklung, die Kokons 2—4 wurden als Kältekultur: weitergezüchtet (siehe weiter unten Weibchen N, O und P). Die Embryonen der letzten Kokons starben alle im Laufe der Entwicklung ab. Auch dies ist eine Erscheinung, die man bei älteren Weibchen des öfteren feststellen kann. Offenbar gehen ab und zu, wenn die Weibchen eine gewisse Anzahl Kokons erzeugt haben, die Spermatozoen zu Ende. Da eine Begattung der geschlechtsreifen Weibchen nicht mehr erfolgt, müssen die weiteren Eier unbesamt abgesetzt werden. Unbefruchtete Eier aber beginnen zwar eine parthenogenetische Entwicklung, die aus ihnen entstehen- den Embryonen sind jedoch immer anormal und sterben früher oder später ab (siehe Kapitel 12). WeibchenB. 4. Mai. Aus Massenkultur (1 3 :1,3 22) wird ein Kokon mit einem Männchenei und zwei Weibcheneiern isoliert. Mai. Ausschlüpten der Weibchen. 16. ,, Die beiden Weibchen werden. isoliert (Lebensgeschichte des Weibchens A siehe oben). 20. Mai. Weibchen B setzt seinen ersten Kokon ab: l. Kokon:1d + 399 aus... 2adet 2 90 9. Juni 3 1& +299 N RE 4 nr 3d8& +399 3. Juli 5) x 3dd + 799 4. DEPRENE Id +3992 le 7 i 3dd + 2 299 12: S 8 788 + 3 29 BR, ee RAT; © 2 Brei 10. ; 18 + 329, außerdem 1 Weibchenei ohne Gallerthülle. 1620,20; Das Weibchen ist abgestorben. Das Weibchen, eine Schwester des Weibchens A, lebte vom Tage des Ausschlüpfens an 70 Tage, war also etwas kurzlebiger als die Schwester. Es erzeugte 10 Kokons mit 23 Männchen- und 29 Weibcheneiern, außerdem I Weibchenei ohne Kokon. Der erste 6* 34 Hans Nachtsheim: Kokon wurde am 13. Tage nach dem Ausschlüpfen, der letzte am 68. Tage abgesetzt, d. h. die 10 Kokons mit 52 (+ 1) Eiern wurden innerhalb der gleichen Zeit hervorgebracht wie die 16 Kokons mit 81 (+ 14) Eiern des Weibchens A. Weibchen B war also auch weniger produktiv als die Schwester. Das Geschlechtsverhältnis der Eier des Weibchens B war: ION 20 Weibchen B erzeugte somit nicht nur absolut, sondern auch relativ weniger Weibcheneier als Weibchen A; das Geschlechtsverhältnis seiner Eier entspricht ungefähr dem der Massenstammkultur. Hin- sichtlich der Kokongröße verhielt es sich indessen ganz ähnlich wie Weibchen A, ja die durchschnittliche Eizahl seiner Kokons ist sogar noch etwas größer: 5,3 Eier (und zwar 2,3 Männchen- und 3 Weibcheneier). Bemerkenswert ist der 7. Kokon, der 7 Männchen- und 3 Weibcheneier enthielt, eine selten große Zahl von Männchen- eiern. Weibcherc. Dieses Weibchen stammte ebenfalls aus einer Massenkultur, die sich von dem Seewasserballon des Münchener Instituts her- leitete, wurde aber zu einer anderen Jahreszeit gezüchtet als die Weibchen A und B. Die äußeren Bedingungen, unter denen das Weibchen gehalten wurde, waren ganz die gleichen wie bei Weib- chen A und B. | 9. Januar. Aus einer Massenkultur wird ein bereits geschlechts- | reifes Weibchen isoliert. 12 1. Kokon: 2 09 16: 8% N RE ON RR. Ireie: RR SER Da 2 90 FERNE FE A Pd 3 708 30,03 De 2 29 SLaaR, Da Pe en Ar Februanaı tl. n4,; 2 dd + 3 299 Gina, ON, II OO 192%, Re Be, 08 EL SLOT: 3&3 + 3 99, die Gallerthülle um diesen Kokon fehlte fast voll- ständig. Bu 2 in SE EN Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 85 20. Februar 11. Kokon: 3 dd + 3 99, außerdem 2 Weibcheneier ohne Gallerthülle. PN RER ERRTR 18 ASAke kann - Weibchen abgestorben. Das Weibchen wurde 51 Tage lang beobachtet und produzierte in dieser Zeit 12 Kokons mit 19 Männchen- und 30 Weibcheneiern, außerdem 2 Weibcheneier ohne Gallerthülle, Geschlechtsverhältnis also bei Berücksichtigung aller beobachteten Eier: oe OuSM 508. Die durchschnittliche Größe der Kokons betrug 4,08 Eier (1,58 Männchen- und 2,5 Weibcheneier). Die jungen Weibchen schlüpften 9—11 Tage nach Ablage der Kokons aus, die Embryonen der letzten Kokons starben ab. Mehrere Kokons enthielten nur Weibcheneier. Das Geschlechtsverhältnis der Eier des Weibchens C war ähnlich wie beim Weibchen A, die Kokongröße war etwas geringer. Weitere in Einzelkultur gezüchtete und aus dem Seewasser- ballon stammende Weibchen gaben ganz ähnliche Resultate, das Geschlechtsverhältnis war gegenüber der Massenstammkultur durchschnittlich etwas zugunsten der Weibchen verschoben, die Kokongröße übertraf die in den Massenkulturen immer beträchtlich. Nur ein einziges Mal beobachtete ich ein aus der gleichen Quelle stammendes Weibchen, dessen Eier ein wesentlich anderes Ge- schlechtsverhältnis zeigten. Seine Lebensgeschichte ist im fol- genden wiedergegeben. Weibchen D. 12. Juni. Aus Massenkultur (1 $ : 1,3 29) wird ein junges Weib- chen isoliert. I 18.2; 5; I Kokon: 1.8 .+.2:92 19ar3;; ER Fr. + 229 air ">, Bars 13 . +4992 21 2 dd + 6 929 RA BER Id +492 Ba 0.5, 1d +3%99 E5.5%%,; 1 Se De 5 00 BR 8, ae 90 A SEE De 283 + 6 29 86 Hans Nachtsheim: 2. Juli. 10. Kokon: 18 +5 29 3. 0er Weibchen abgestorben. 4. Das Weibchen erzeugte 10 Kokons mit 15 Männchen- und 43 Weibcheneiern, Geschlechtsverhältnis also: 212386: Die Kokongröße betrug durchschnittlich 5,8 Eier (1,5 Männchen- und 4,3 Weibcheneier). Auffällig ist, in wie kurzer Zeit das Weib- chen die 10 durchweg sehr grcßen Kokons hervorbrachte: in der Zeit vom 18. Juni bis 2. Juli, also innerhalb von 14 Tagen 58 Eier, darunter 43 Weibcheneier! Entwicklungsdauer der jungen Weib- chen 8—10 Tage. Worauf ist nun das von den übrigen Kulturen gleichen Ur- sprungs gänzlich abweichende Geschlechtsverhältnis dieses Weib- chens bzw. seiner Eier zurückzuführen ? Die äußeren Bedingungen, unter denen das Weibchen gehalten wurde, unterschieden sich nicht im geringsten von denen der bisher besprochenen Einzelkulturen. Aeußere Faktoren können also wohl kaum für dieses starke Ueber- wiegen der Weibcheneier verantwortlich gemacht werden, und es lag nahe, daran zu denken, daß dieses Weibchen einer anderen Rasse angehörte, einer Rasse mit konstant höherem Prozentsatz an Weibchen als die größte Mehrzahl der Tiere in den Münchener Kulturen. Das ist in der Tat der Fall, wie die Beobachtung der Nachkommen des Weibchens D zeigte. Die Eier der Nachkommen, welche unter gleichen Bedingungen wie die Mutter standen, wiesen ein ganz ähnliches Geschlechtsverhältnis auf. Ich lasse die Lebens- geschichte einer Tochter des Weibchens D folgen. Weibchen E. 21. Juni. Der 4. Kokon des Weibchens D, enthaltend 2 Männchen- und 6 Weibcheneier, wird isoliert. 1. Juli. Sämtliche Weibchen schlüpfen aus. De Ein Weibchen wird isoliert. 10.985; Kokon:1d + 2299 1302, R 1d& +499 192 ,,; a 1d +2%929 Ir in 292 1. 2 3: 19, IE DIRSCHRI Mole, 5, CAR BE 4 09 Zytclogische und experimentelle Untersuchungen usw. 87 19. Juli. 7. Kokon:1d +5 92 Alu: °,; DICH, Id +599 22. SRBeR 4 99 Me, UUTEER ; 3dd +5 98. Die 10 Kokons des Weibchens E enthielten 11 Männchen- und 37 Weibcheneier, Geschlechtsverhältnis also: le Br Werte 07 Die Kokongröße betrug durchschnittlich 4,8 Eier (1,1 Männchen- und 3,7 Weibcheneier). Während die relative Zahl der Weibchen- eier dieses Weibchens sogar noch beträchtlich größer ist als bei der Mutter, ist die durchschnittliche Größe der Kokons geringer. Auch dieses Weibchen erzeugte die 10 Kokons in sehr kurzer Zeit, in 15 Tagen. Die folgenden Weibchen rühren aus dem Freiburger Seewasser- aquarium her, d. h. aus der Massen-Stammkultur, deren Geschlechts- verhältnis war: 2 = 1 :-1,73. WeibchenF. 20. Januar. Der Freiburger Massenkultur werden mehrere Weib- chen entnommen und isoliert. DORT ,, Weibchen F setzt seinen ersten Kokon ab: l. Kokon: 2 909 DIN. 2 2 Id +3929 HRS 3, 3 5; 1d +52%9 1. Februar. 4; ,, 2,99 DENN, Ben, Id +4929 er, 498 BE DR 2000 10. >27; 8 si 1d + 299 Bar, 9 n 1d +29%9 ZA >. Weibchen abgestorben. Innerhalb von 17 Tägen setzte das Weibchen 9 Kokons ab mit 12 Männchen- und 26 Weibcheneiern, Geschlechtsverhältnis also: er 1: 22,17. Die Kokongröße betrug durchschnittlich 4,22 Eier (1,33 Männchen- und 2,89 Weibcheneier). Die jungen Weibchen schlüpften durch- 88 Hans Nachtsheim: schnittlich nach 13 Tagen aus, die Embryonen der letzten Kokons entwickelten sich anormal und starben ab. Weibchen G. 20. Januar. Der Freiburger Massenkultur werden mehrere Weib- chen entnommen und isoliert. 28: Weibchen G setzt seinen ersten Kokon ab: l. Kokon: 2 3& + 2 29 alar ta DRS a 1. Februar. 3 e ld + 3799 DS, Au; 1& + 41922 SH SEN: 3dd +5 29 I. m ee a 8. 2) 7 „ 2 3d Br 22 EU EI 18 +4929 Da), 9. 1a 22300 19.03, Weibchen abgestorben. Innerhalb von 14 Tagen setzte das Weibchen 9 Kokons ab mit 15 Männchen- und 30 Be Geschlechtsverhältnis also: le Die KnkausröBe betrug en 5 Eier (1,67 Männchen- und 3,33 Weibcheneier). Die Entwicklungsdauer der Weibchen war durchschnittlich 14 Tage. Weibchen H. 4. Mai. Kokon mit 1 Männchen- und 1 Weibchenei (bzw. Em- bryonen) aus der Freiburger Massenkultur wird isoliert. VRR Weibchen und Männchen schlüpfen aus. DI 1. Kokon: 3 29, außerdem 2 Weibcheneier ohne Gallerthülle, DT. 12.) a 399 ARYHI 7 32208, 3dd +:522 RR a 14; :,,, Des 8 dd + 10 29, außerdem 1 Weibchenei ohne Gallerthülle. 19.03, De 1d + 12 16... .,, Mans, ee SE) RB Bun, 1 2 ZU. Weibchen abgestorben. ee a Zee Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 89 Weibchen H produzierte 8 Kokons mit 17 Männchen- und 29 Weibcheneiern, außerdem 3 Weibcheneier ohne Kokon, bei Be- rücksichtigung aller beobachteten Eier Geschlechtsverhältnis also: d:2 = 1:1,88, Die Kokongröße betrug 5,75 Eier (2,12 Männchen- und 3,63 Weib- cheneier). Auffällig ist die lange Zeitdauer, die zur Produktion der 8 Kokons notwendig war. Erst 20 Tage nach dem Ausschlüpfen setzte das Weibchen seinen ersten Kokon ab, 72 Tage nach dem Ausschlüpfen seinen letzten, die 8 Kokons also innerhalb von 52 Tagen. Da die Embryonen sämtlicher Kokons sich anormal ent- wickelten und alle im Laufe der Entwicklung abstarben, kann als sicher gelten, daß das Weibchen unbegattet geblieben ist und in- folgedessen alle Eier unbefruchtet zur Entwicklung kamen. Die langsame Eierproduktion sowie die mangelhafte Kokonbildung sprechen ebenfalls für das Unbegattetsein des Weibchens' (siehe weiter unten Kapitel 12). Weibchen !. 4. Mai. Kokon mit 1 Männchen- und I Weibchenei (bzw. Embryo- nen) aus der Freiburger Massenkultur wird isoliert. YERSER Um %1 Uhr nachmittags schlüpft das Weibchen aus. In diesem Augenblick wird es von dem Männchen, das ihm seitlich am vorletzten Segment ansitzt, begattet (siehe Tafel II Figur I). So wird das Männchen mit aus dem Kokon herausgetragen. Nach etwa einer Minute ist die Begattung beendet, das Männchen schlüpft wieder in den Kokon (siehe Seite 36). er Das Männchen ist innerhalb des Kokons abgestorben (am vorhergehenden Tage lebte es noch). 18, .,; l. Kokon:1&$ + 299 2 ae DR Fr& 1,9 DANS, SEEN Id +2299 De Ass 1d +3299 DAR JUNE 27 9% ..7,,; ) 2 29 N Ba 5 Weibcheneier ohne Gallerthülle. 193. ;, 6. Kokon: 192 15. „ re 16. >, Weibchen abgestorben. 90 Hans Nachtsheim: Außer 7 Kokons mit 7 Männchen- und 15 Weibcheneiern er- zeugte Weibchen I noch 5 Weibcheneier ohne Kokon. Da anzu- nehmen ist, daß außer diesen 5 Weibcheneiern auch lose Männchen- eier abgesetzt wurden, die aber der Beobachtung entgangen sind, werden bei Berechnung des Geschlechtsverhältnisses die 5 einzelnen Weibcheneier außer acht gelassen. Für die 7 Kokons ist das Ge- schlechtsverhältnis: ee es A Der erste Kokon wurde 11 Tage nach dem Ausschlüpfen des Weib- chens abgelegt, die 7 Kokons wurden innerhalb von 28 Tagen her- vorgebracht. Durchschnittliche Kokongröße 3,14 Eier (1 Männchenei und 2,14 Weibcheneier). Entwicklungsdauer der Weibchen durch- schnittlich 12 Tage. Weibchen 3 Weibcheneier ohne Gallerthülle. 5 4 Weibcheneier ohne Gallerthülle. 1. August. Infolge Kriegsausbruches muß die Kultur aufgegeben werden. Weibchen N brauchte in einer Temperatur von 11° C 15 Tage zur Entwicklung. Es wurde nach dem Ausschlüpfen 54 Tage beob- achtet. Am 26. Tage nach dem Ausschlüpfen setzte es seinen ersten Kokon ab, der nur Weibcheneier (2) enthielt. Im ganzen erzeugte es 7 Kokons mit 10 Männchen- und 16 Weibcheneiern. Außerdem wurden noch 9 Weibcheneier ohne Kokon beobachtet. Wahrschein- lich wurden gleichzeitig mit diesen losen Weibcheneiern auch Männ- cheneier abgesetzt, die aber der Beobachtung entgangen sind. Bei Berechnung des Geschlechtsverhältnisses bleiben deshalb die freien Weibcheneier unberücksichtigt. Geschlechtsverhältnis:4:Q = 1:1,6. Kokongröße: 3,71 Eier (1,43 Männchen- und 2,28 Weib- cheneier). Auch hier entspricht das Geschlechtsverhältnis der Eier dem Geschlechtsverhältnis in den Einzelkulturen bei Zimmertempera- tur (1 $&:1,55 99), ein Einfluß der Temperatur fehlt gänzlich. Die Kokongröße ist wieder etwas geringer äls in den Einzelkulturen bei Zimmertemperatur (4,82 Eier). Weibchen O und. Zwei Schwestern des Weibchens N, die dem am 21. Mai ab- gelegten 2. Kokon des Weibchens A, enthaltend I Männchenei und Arch. f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 7 98 Hans Nachtshleim: 5 Weibcheneier, entstammten, sich ebenfalls in 11 0 C entwickelter und am gleichen Tage ausschlüpften wie Weibchen N (7. Juni; sie brauchten ‚also 17 Tage zur Entwicklung), blieben sehr wahr- scheinlich unbegattet, ihr Verhalten entsprach ganz dem unbegattet gebliebener Weibchen. Erst am 54. Tage nach dem Ausschlüpfen. am 31. Juli, setzten die beiden Weibchen ihre ersten Kokons ab. Der Kokon des Weibchens O enthielt 5 Männchen- und 8 Weibchen- eier, der Kokon des Weibchens P 7 Männchen- und 13 Weibcheneier,, beide auffallend große Kokons. Leider machte der am 1. August ausbrechende Krieg den Beobachtungen ein Ende. Für die Eier des Weibchens O wäre.das Geschlechtsverhältnis: 4:2 =1:1,6, für die des Weibchens. P: J ::Q2 = 1: 1,86. ‘Da es sich indessen im beiden Fällen nur um einen Kokon handelt, läßt sich dieses Resul- tat kaum verwerten. Meine sonstigen Beobachtungen über das Verhalten der Weib- chen in der Kälte stimmen mit denen v. Malsens überein. Die allgemeine Lebensenergie der Tiere wird stark herabgesetzt. Die natürliche Lebhaftigkeit der Weibchen sinkt, sie werden viel lang- samer, träger in ihren Bewegungen. Die Entwicklung wird ver- zögert, die ausgeschlüpften Weibchen wachsen langsamer, sie werden. später geschlechtsreif und pflanzen sich weniger rasch fort als in höheren Temperaturen. Auf die Geschlechtsbestim- mung. aber.ist-die. Kälte ohnesjeden Foamtanr Die folgende Tabelle gibt nochmals einen Ueberblick über die Kälte- kulturen, die Resultate der Normalkulturen sind zum Vergleich beigefügt. Münchener Rasse, Geschlechtsverhältnis | Durchschnittliche Kokongröße A. Kulturen bei Zimmertemperatur,(18° Ö). a I. Massenkulturen 8:21: 119:5.0,99:3:: + 1,1029 = 216/PFier Il. Einzelkulturen d4.:2-=\l 21,55:).1,92 383 +.2,9:, 20 48 B. Kältekulturen (10 °C). Einzelkulturen. Weibchen N. 8:9 = T'7T,6:.1 353 38 FB 72 IHTT Eier BE ©: ar Ole = » I 22.0 SP 280 Be Er Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 99 Freiburgen.Vasse, Geschlechtsverhältnis Durchschnittliche Kokongröße A. Kulturen bei Zimmertemperatur (18° C).| . 1. Massenkultur 3:2=1:1,731} 1,0983 1,89 22 = 2,98 Eier 11. Einzelkulturen g:2=1:1,95|1718989-+3,32 99 =51. „ B. Kältekulturen (10° ©. Einzelkulturen. Weibchen L. G :2 :| 145334 2,91 22 = 4,36 Eier M. 1,91 | 2,55 934 4,89 92 = 7,44 v0 vs I [ne 2} 11. Das Geschlechtsverhältnis in den Wärmekulturen. Dinophilus in höheren Temperaturen zu züchten, bereitet manche Schwierigkeiten. Insbesondere ist es fast unmöglich, Weib- chen längere Zeit bei hoher Temperatur in Einzelkultur zu halten. Auch v. Malsen gibt an, daß seine Wärmekulturen stets von kurzer Dauer waren. ‚‚In den Uhrschälchen starben die Tiere in der Regel schon nach drei bis vier Tagen. Nur in größeren Gefäßen gelang es mir, zwei Kulturen längere Zeit zu erhalten.‘“ Die eine der beiden Kulturen — es handelt sich um Massenkulturen — lebte 22, die andere 24 Tage. Ein Uebelstand, gegen den sich kaum mit Erfolg ankämpfen läßt, ist das Ueberhandnehmen von Bak- terien und Pilzen in den Wärmekulturen. Mit dem Futter für die Weibchen, dem faulenden Muschelfleisch, schafft man gleichzeitig den Bakterien und Pilzen den besten Nährboden, und schon nach wenigen Tagen überwuchern diese in der Regel alles, und wenn nicht die Weibchen selbst so fallen ihnen doch meistens deren Kokons zum Opfer, die vollständig verpilzen. Man kann das Ueberhand- nehmen der Pilze dadurch eindämmen, daß man Kulturgefäße und Wasser möglichst oft wechselt, aber bei der Schnelligkeit, mit der sich die Pilze in der Wärme vermehren, läßt sich das Uebel auch so nicht vollständig beseitigen. In Einzelkulturen, d. h. bei Ver- wendung von Schalen mit nur ganz wenig Wasser, kommt als wei- terer Uebelstand hinzu, daß sich die Konzentration des Wassers durch Verdunsten rasch ändert. Aber selbst wenn es gelingt, alle diese schädigenden äußeren Einflüsse von den Weibchen fern zu halten, so ist das Gelingen der Experimente doch dadurch sehr in Frage gestellt, daß die Weibchen selbst in der hohen Temperatur nicht nur viel empfindlicher gegen Schädigungen von außen werden, T* 100 Hans Nachtsheim: sondern häufig auch aus inneren Ursachen pathologisch werden und absterben. Die hohe Temperatur äußert sich zunächst darin, daß die Lebhaftigkeit der Tiere stark zunimmt, sie schwimmen unruhig und unstet umher. Ihre Entwicklung geht viel rascher vor sich, die Fortpflanzungsgeschwindigkeit steigt. Die hohe Temperatur hat indessen nicht nur diese einfache Beschleunigung der sämt- lichen Lebensfunktionen der Tiere zur Folge, sie wirkt sehr bald schädigend auf den Organismus ein. „Eine äußerst auffallende Folgeerscheinung der Wärme“, schreibt v. Malsen, ‚war das häufige Vorkommen von Weibchen, deren ganzer Leib vom After bis zum Schlund so sehr mit Eiern angefüllt war, daß der Kopf des Tieres nur mehr als ganz kleines Pünktchen gegenüber dem un- geheuer angeschwollenen Leibe erschien, der Darm aber bis zur Unsichtbarkeit zusammengepreßt war. Diese Tiere reagierten zwar noch durch schwache Regungen auf Berührungen mit der Präpariernadel, waren im übrigen aber unfähig, sich zu bewegen und gingen bald ein.“ Ich selbst machte ganz die gleiche Beobach- tung. Es ist kaum möglich, ein Weibchen in der Wärme so lange lebensfähig zu halten, bis es eines natürlichen Alterstodes stirbt. Ich hoffe indessen, wenn mir eine Fortführung meiner experimen- tellen Untersuchungen möglich ist, auch die Resultate der Wärme- experimente noch auf eine breitere Basis stellen zu können, als ich es bisher konnte. Ich begnüge mich hier mit der Mitteilung der Resultate zweier Wärmekulturen. A Es sei noch bemerkt, daß die Wärmekulturen im Thermostaten, ebenso wie die v. Malsens, bei durchschnittlich 25 0 C geführt wurden. Von den Normal- und den Kältekulturen unterschieden sich die Wärmekulturen noch insofern, als sie im Dunkeln (die andern im Halbdunkel) gehalten wurden. Auf die Fortpflanzung der Tiere haben indessen die verschiedenen Beleuchtungsverhält- nisse, wie eigens angestellte Experimente ergaben, keinen Einfluß, bei Zimmertemperatur verhielten sich die Weibchen in völliger Dunkelheit ebenso normal wie im Halbdunkel. WeibchenR, 5. März, Junges Weibchen aus der Freiburger Massenkultur (1 & : 1,73 22) wird isoliert und zunächst in 19, dann (nach einigen Tagen) in 21° und schließlich in 25 0 C gebracht. 2 a A Re = „ f " ae Na Bee . ’ RN Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 101 10. März. 1. Kokon:1& + 2 29 12, 2. 4 ar 20 LI:N SR 3dd + 2299 FE», EN; 1d& +499 10°, Be, Br PR Weibchen abgestorben. Weibchen R wurde 13 Tage beobachtet und erzeugte innerhalb von 7 Tagen 5 Kokons mit 9 Männchen- und 12 Weibcheneiern. Geschlechtsverhältnis:$ :Q = 1: 1,33. Kokongröße: 4,2 Eier (1,38 Männchen- und 2,4 Weibchen- eier). | Das Weibchen gehörte zur Freiburger Rasse, deren Geschlechts- verhältnis in den Einzelkulturen war: 1 $:1,95 22 und in den Massenkulturen: 1 & : 1,73 29. Hier wäre also in der Wärme in der Tat eine, wenn auch nur schwache, Verschiebung des Geschlechts- verhältnisses zugunsten der Männcheneier eingetreten. Die Ver- schiebung ist indessen nur einescheinbare. Wäre das Weibchen nicht nach Ablage seines 5. Kokons den schädigenden Einflüssen der hohen Temperatur zum Opfer gefallen, so wäre das Geschlechts- verhältnis wahrscheinlich ein ganz ähnliches gewesen wie in den Einzelkulturen bei Zimmertemperatur und in der Kälte. Dieersten Kokons eines in hoher Temperatur gezüchteten Weibchens ent- halten nämlich häufig eine größere Zahl von Männcheneiern als gewöhnlich. Die Wärme läßt anscheinend die Männcheneier im jungen Weibchen rascher zur Reife kommen als die Weibcheneier. Später gleicht sich dann aber das Geschlechtsverhältnis wieder aus, d. h. die späteren Kokons enthalten eine verhältnismäßig größere Zahl von Weibcheneiern. Die folgende Wärmekultur illustriert dies. Um das frühzeitige Absterben der Weibchen nach Möglichkeit zu vermeiden, wurden mehrere Weibchen (12) in eines der auf Seite 27 beschriebenen 8 cm hohen rechteckigen Gläser gebracht, dieses mit Wasser ganz gefüllt und die Oeffnung durch eine Glas- platte vermittels Vaselines dicht verschlossen. Das Geschlechts- verhältnis wurde dann in der Weise festgestellt, daß das Glas unter das Mikroskop gelegt und die an den Wänden befestigten Kokons durchmustert wurden. Es ist dies die Kulturmethode, die v. Mal- sen bei seinen Experimenten anwandte. Ich selbst machte nur ganz selten davon Gebrauch, denn eine wirklich exakte Feststellung 102 des 10. 23. 30. Hans Nachtsheim: Geschlechtsverhältnisses ist auf diese Weise nicht möglich; man übersieht sehr leicht Männcheneier. Juni. 12 geschlechtsreife Weibchen werden der Freiburger Massenkultur entnommen und in den Thermostaten in 23.0, später 25°C "gebracht. Die Weibchen haben eine größere Anzahl Kokons ab- gesetzt, Geschlechtsverhältnis wie in der Massenkultur bei Zimmertemperatur (l 3: 1,73 @2). Die Weibchen werden aus der Kultur entfernt. Zahlreiche junge Weibchen sind ausgeschlüpit, sie haben höchstens 7 Tage zu ihrer Entwicklung ge- braucht. Die jungen Weibchen haben zahlreiche Kokons ab- gesetzt. 61 Kokons enthalten 162 Eier, und zwar: 24 Kokons: Id +2 99 = 24 dd148 99 6... I 0: 2a a 6 27 a el ee SD er DE 61..Kokons: nu 2... aaa re Geschlechtsverhältnis: A201, Kokongröße: 2,65 Eier (0,9 Männchen- und 1,75 Weibcheneier). 15 weitere Kokons enthalten 32 Eier, und zwar: 5 Kokons: RO — 5.0 EEE eye FL ee en ot N ee 1 2) 2 22 Im 2 22 15-Kokons... u... = UI 28 9 Geschlechtsverhältnis: ds 222,98, Kokongröße: 2,13 Eier (0,6 Männchen- und 1,53 Weibcheneier). ER u Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 103 Die in den ersten 7 Tagen nach dem Ausschlüpfen der jungen Weibchen abgesetzten Kokons wiesen somit wesentlich mehr Männ- -cheneier auf als die in der nächsten Woche erzeugten. Betrachtet man die in den 14 Tagen abgesetzten Kokons in ihrer Gesamtheit, so ergibt sich ein Geschlechtsverhältnis von: 205 11:.2,03: Dieses Geschlechtsverhältnis entspricht ungefähr dem der Eier ‚des der gleichen Rasse angehörenden, in Zimmertemperatur gezüch- teten Weibchens G und des in der Kälte gezüchteten Weibchens L na: 2 99), SEiwe, Verschtebnmeondes,Geschlte,.chts- zer hältnisses-hatralso in den. Wärme eben so- wenig stattgefunden: wie in dem Kälte. v..Maäl- sen gibt an, daß in der Kälte die Zahl der männlichen Geburten steigt. Wenn wir das Geschlechtsverhältnis in dieser Wärmekultur mit dem der Freiburger Massenkultur (1 3:1,73 29) oder dem ‚der gesamten Einzelkulturen bei Zimmertemperatur (1 3: 1,95 2%) vergleichen, so ließe sich eher noch ein Steigen der Zahl der weib- lichen Geburten daraus entnehmen. Da indessen die bei dieser Kul- tur ausnahmsweise angewandte Methode zur Feststellung des Ge- schlechtsverhältnisses leicht zu einer etwas geringeren Zahl von Männcheneiern führt, als in Wirklichkeit vorhanden sind, ist auf diese geringe Differenz kein Wert zu legen. Die durchschnittliche Kokongröße sämtlicher Kokons der Wär- mekultur beträgt 2, 55 Eier.(0,84 Männchen- und 1,71 Weibchen- eier). Das bedeutet allerdings ein Sinken der Kokongröße gegenüber der Massenkultur (2, 98 Eier) und erst recht gegenüber den Einzel- kulturen bei Zimmertemperatur (5,1 Eier). Es ist aber dieses Sinken der Kokongröße wohl weniger auf Rechnung der erhöhten Tem- peratur als vielmehr auf die in dieser Wärmekultur ebenso wie in der Massenkultur schlechteren Ernährungsverhältnisse zu setzen. Daß unter günstigen Ernährungsverhältnissen auch bei hoher Tem- peratur große Kokons erzeugt werden, zeigt ja Weibchen R, dessen Kokons durchschnittlich 4,2 Eier enthielten. Wie sind nun aber die hiervon gänzlich abweichenden Resul- tate vv. Malsens zu erklären? Man könnte zunächst daran denken, daß v. Malsens Rasse, die, nach Geschlechtsverhältnis und Kokongröße in den Normalkulturen zu urteilen, vielleicht mit meiner zweiten Münchener Rasse identisch sein könnte, äußeren Bedingungen gegenüber stärker reagierte als die anderen Rassen. "104 Hans Nachtsheim: ‘Die Möglichkeit, hierdurch die Unterschiede in unseren Ergebnissen zu erklären, muß zugegeben werden. Für wahrscheinlich halte ich indessen diese Annahme nicht. Ich habe bereits im ersten Kapitel (Seite 27 f.) ausgeführt, daß die Art und Weise der Kulturführung und die Methode, die v. Malsen zur Feststellung des Geschlechts- verhältnisses anwandte, gänzlich ungenügend sind. Auch im üb- rigen läßt sich gegen die Experimente mancher Einwand erheben. So willv. Malsen mit Tabelle 4 die Zunahme der relativen Zahl der weiblichen Geburten mit dem Sinken der Temperatur beweisen. Die Zuverlässigkeit der Methoden vorausgesetzt würde aber die Ta- belle beim Sinken der Temperatur von 18° auf 12,5° allerdings eine außerordentlich starke Zunahme der Weibcheneier innerhalb von 3 Wochen (7. September: 1 d:2 29, 28. September: 1 &:4,3 29), dann indessen, bei weiterem Sinken der Temperatur auf 9°, innerhalb von 12 Tagen wieder eine starke Abnahme der Weibcheneier (10. Oktober: 1 $:3,4 22) demonstrieren. In der einen Wärme- kultur (Tabelle 5) fand v. Malsen ein Geschlechtsverhältnis von 1 &:1,3 92, in der anderen (Tabelle 6) von 1 $:2,1 29. Wenn man die beiden Kulturen zusammennimmt, wieesv. Malsen (Tabelle 7) tut, erhält man ein Geschlechtsverhältnis von I $: 1,7 29, und das bedeutet allerdings den Normalkulturen gegenüber (1 $:2,4 22) eine Verschiebung zugunsten der Männchen. In Wirklichkeit aber ist, wieder die Zuverlässigkeit der Methoden vorausgesetzt, die Ver- schiebung nur in der einen Wärmekultur eingetreten; 2,1 Weib- chen auf 1 Männchen statt 2,4 Weibchen kann kaum als Verschiebung des Geschlechtsverhältnisses bezeichnet werden. Uebrigens schränkt v. Malsen seine Resultate selbst insofern ein, als er sagt: „Der Einfluß der Temperatur auf Geschlechtsver- hältnis und Geschlechtstätigkeit ist am bedeutendsten während der ersten drei bis vier Tage ihrer Einwirkung. Im Laufe länger dauernder Kulturen scheint der Organismus allmählich wieder ins Gleichgewicht zu kommen.“ Das stimmt ganz mit meinen Be- obachtungen überein. Falls sich überhaupt ein Einfluß der Tem- peratur zeigt, ist dieser nur vorübergehend und Folge einer ver- schiedenen Beeinflussung der Männchen- und Weibcheneier. Daß sich auch in den ‚am längsten dauernden Kulturen immer noch ein merkbarer Unterschied gegen normale Verhältnisse‘ zeigt, wie v. Malsen angibt, widerspricht meinen Erfahrungen. Nach v. Malsens weiteren Darlegungen beeinflußt aber die b; " ar nn ı Zde an a ie a Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 105 Temperatur überhaupt gar nicht direkt das Geschlecht, sondern es ist nach seiner Ansicht die in den verschiedenen Temperaturen verschiedene Ernährung, die als geschlechtsbestimmender Faktor wirkt. In der Wärme steigert sich die Geschlechtstätigkeit der Weibchen. Die Umwandlung der gefressenen Nahrung in Nähr- saft wird zwar in der Wärme ebenfalls beschleunigt, aber, so schließt v. Malsen, nicht in demselben Grade, und so können den sich rapide vermehrenden Ovogonien nicht so viele Nährstoffe zugeführt werden, wie sie zu ihrem Heranwachsen brauchen. Die Ovogonien werden daher „nicht alle schnell genug die Verschmelzungsgröße erreichen können. Es wird immer nur eine kleine Anzahl zu gleicher Zeit zur Verschmelzung bereit sein. Es treten deshalb häufiger als sonst nur wenige Ovogonien zu einer Ovocyte zusammen und wir erhalten öfter als normal ein kleines männliches Ei, anstatt eines großen, dotterreichen weiblichen Eies.‘“ Umgekehrt soll es in der Kälte sein. ‚‚Iniolge der allgemein herabgeminderten Geschlechts- tätigkeit geht die Teilung der Primordialzellen langsamer vor sich, es treten nur verhältnismäßig wenig Eikeime in das Ovarium über. Für ihr Heranwachsen ist reichlich Nahrung vorhanden. Da auch die Eiablage nur mit großen Pausen vonstatten geht, haben viele Ovogonien Zeit, zu einer Ovocyte zu verschmelzen. Es werden also vorzugsweise große weibliche Eier gebildet.‘ Um die Richtigkeit seiner Schlüsse zu erweisen, führt v. Mal- sen dann noch die Ergebnisse zweier Hungerkulturen an. Denn wenn es die verschiedenen Ernährungsverhältnisse sind, die in den verschiedenen Temperaturen das Geschlecht bestimmen, so müssen bei gleicher Temperatur und verschiedener Ernährung ähnliche Resultate sich erzielen lassen wie mit den verschie- denen Temperaturen bei gleicher Ernährung. v. Malsen kam in der Tat zu diesem Ergebnis. Hunger bei normaler Tempe- ratur wirkte ebenso wie erhöhte Temperatur bei normaler Ernäh- rung, d. h. bei normaler Temperatur hungernde Weibchen erzeugten verhältnismäßig wenig Weibchen (1 3:1,7 22). Und Hunger bei niederer Temperatur wirkte ebenso wie normale Temperatur bei normaler Ernährung, Hunger paralysiert die Kältewirkung, d. h. in der Kälte hungernde Weibchen erzeugten nicht mehr Weibchen als normal (i 8:2,5 29). v. Malsen kommt infolgedessen zu dem Endergebnis: „Das Geschlecht der Nachkommen hängt in erster Linie ab von der Nahrungsaufnahme der sich bildenden Ovo- 106 Hans Nachtsheim: cyten im mütterlichen Leibe. Die Nahrungsaufnahme aber kann günstig oder ungünstig durch die äußere Temperatur beeinflußt werden.‘ Nun habe ich selbst ja auch die Ernährung als einen Faktor erkannt, der modifizierend auf das Geschlechtsverhältnis des Di- nophilus einwirken kann. Die Nahrungsaufnahme hat aber nach meinen Untersuchungen bei weitem nicht die Bedeutung, die v.Mal- sen ihr zuschreibt, und überdies geht nach meiner Ansicht die Beeinflussung des Geschlechtsverhältnisses ganz anders vor sich, als v. Malsen essich vorstellt. Seine Erklärung kann schon des- halb nicht richtig sein, weil die von ihm gemachten Voraussetzungen betreffend die Eibildung nicht zutreffend sind. Wie ich selbst mir die Wirkung äußerer Faktoren auf das Geschlechtsverhältnis der Eier bei Dinophilus vorstelle, darüber Weiteres im allgemeinen Teil. 12. Das Verhalten unbegattet gebliebener Weibchen. In den vorhergehenden Kapiteln haben wir wiederholt von Weib- chen gesprochen, die sehr wahrscheinlich unbegattet geblieben sind, trotzdem aber Männchen- und Weibcheneier hervorbrachten (Weib- chen H, © und P). Um sicher unbegattete Weibchen zu bekommen und deren weiteres Verhalten studieren zu können, wurden Kokons, die ausschließlich Weibcheneier enthielten, isoliert und aus diesen Eiern Weibchen gezüchtet. Ich lasse die Lebensgeschichte einiger dieser Weibchen folgen. Weibchen S. 4. Mai. Aus Münchener Massenkultur (1 3: 1,3 22) wird Ko- kon mit nur einem Weibchenei isoliert. 11,0%; Das Weibchen schlüpft aus. DIS l. Kokon: 295 +1% 20: 2 ” 2 929 7. Juni. 3. 7 1,2 10.9:;; 4. “5 Id +1% 30,7%, 5 he 2 d8 +2 29% 3. ul; Weibchen abgestorben. 14 Tage nach dem Ausschlüpfen setzte Weibchen S seinen ersten Kokon ab, innerhalb von 37 Tagen erzeugte es 5 Kokons mit 5 Männchen- und 7 Weibcheneiern. Rt Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 107 Geschlechtsverhältnis: en Kokongröße: 2,4 Eier (1 Männchenei und 1,4 Weib- cheneier). Das Geschlechtsverhältnis entspricht ungefähr dem der übrigen Einzelkulturen dieser Rasse (1 $:1,55 9), die Kokongröße ist wesentlich geringer (in den übrigen Einzelkulturen: 4,82 Eier), doch ist sie größer als in den Massenkulturen (2,16 Eier). Alle aus den Eiern des Weibchens S hervorgehenden Embryonen starben im Laufe der Entwicklung ab. Weibchen TT. 13.2: Juni. Aus einer Massenkultur der Freiburger Rasse (1 &: 1,73 22) wird ein Kokon isoliert, der nur ein Weib- chenei (bzw. Embryo) enthält. DOM: Das Weibchen schlüpft aus. 3. Juli 1. Kokon: 3.20 1b, PN RR role 18,5, 3 A 2393+4 992 EIS KENN, 4. N 2 99 AUS 3. > 12 2 EEE 6 is 1$ +3299 SER, 7 5 3d4+3 99 BASRER 8. ns 3 29 22, 9: 5 8 dd +6 29 TE ID HE 00 Sl. ;, IE .. 5.909 I. August. Die Kultur muß wegen Kriegsausbruches aufgegeben werden. 13 Tage nach dem Ausschlüpfen setzte Weibchen T seinen ersten Kokon ab, innerhalb von 29 Tagen erzeugte es II Kokons mit 20 Männchen- und 40 Weibcheneiern. Geschlechtsverhältnis: &:2 = 1:2. Kokongröße: 5,46 Eier (1,82 Männchen- und 3,64 Weibcheneier). Das Geschlechtsverhältnis entspricht ungefähr dem der, übrigen Einzelkulturen dieser Rasse (1 &: 1,95 29), ebenso die Kokongröße (in den übrigen Einzelkulturen: 5,1 Eier). Alle aus den Eiern des 108 Hans Nachtsheim: Weibchens T hervorgehenden Embryonen starben im Laufe der Entwicklung ab. Weibchen U. 13. Juni. Aus einer Massenkultur der Freiburger Rasse (1 & : 1,73 22) wird ein Kokon isoliert, der nur ein Weib- chenei (bzw. Embryo) enthält. 2er Das Weibchen schlüpft aus. 6. Juli. l. Kokon: 209 Don, 2 s | RD 1 RRNES 3 N a 19.04 4. ie 2 929 1752 Ö: . 1% +12 19.555 6 : 1& +229 AU 7 % 3 99 ER 8. 5 3dd +2 99 DIT, g. N 438 +3 99 SYREES 10. RN Mr a l. August. Die Kultur muß wegen Kriegsausbruches aufgegeben werden. 15 Tage nach dem Ausschlüpfen setzte Weibchen U seinen ersten Kokon ab, innerhalb von 26 Tagen erzeugte es 10 Kokons mit 11 Männchen- und 20 Weibcheneiern. Geschlechtsverhältnis: &:2 = 1: 1,82. Kokongröße: 3,1 Eier (1,1 Männchen- und 2 Weib- cheneier). Das Geschlechtsverhältnis entspricht wieder ungefähr dem der übrigen Einzelkulturen dieser Rasse (1 $&:1,95 29), die Kokon- größe ist geringer (in den übrigen Einzelkulturen: 5,1 Eier), doch ist sie größer als in der Massenkultur (2,98 Eier). Auch die aus den Eiern des Weibchens U hervorgehenden Embryonen starben sämtlich im Laufe der Entwicklung ab. Weibchen VW. 4. Mai. Aus Münchener Massenkultur (1 $: 1,3 22) wird Ko- kon mit nur einem Weibchenembryo isoliert. DAR Das Weibchen schlüpft aus. Ber Da DEF, © SE NET 7 ERETENS HERE: lc ee De Dee Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 109 28. Mai. Das Weibchen ist abgestorben, fast ohne gewachsen zu sein. Weibchen V starb am 23. Tage nach dem Ausschlüpfen, ohne seine Geschlechtsreife erlangt zu haben. Das langsame Wachstum ist eine bei unbegattet gebliebenen Weibchen sehr häufig zu beobach- tende Erscheinung. Wie bei manchen anderen Tieren (siehe z. BB Klatt 1913, Nachtsheim 1915), so besteht auch bei Dinophilus die Be- | gattung offenbar nicht lediglich in der Uebertragung von Sperma auf das Weibchen. Die Begattung übt auf das ganze Tier einen Einfluß aus. Ob dieser Einfluß von den Spermien direkt ausgeht, oder ob mit dem Sperma irgendwelche Stoffe übertragen werden, die wachstumsfördernd wirken, muß dahingestellt bleiben. Jeden- falls wächst, wie gesagt, das unbegattet gebliebene Weibchen in der Regel viel langsamer als das begattete und wird infolgedessen später geschlechtsreif als dieses. Zwei sehr wahrscheinlich unbe- gattet gebliebene Weibchen, die dem 2. Kokon des Weibchens A der Münchener Rasse mit 1 Männchenei und 5 Weibcheneiern ent- stammten, setzten beide erst am 54. Tage nach dem Ausschlüpfen “ihre ersten Kokons ab, die beide sehr groß waren; der Kokon des einen Weibchens enthielt 7 Männchen- und 13 Weibcheneier, der des anderen 5 Männchen- und 8 Weibcheneier. Die weitere Be- obachtung der beiden Weibchen machte leider der Ausbruch des Krieges unmöglich. Häufig ist es schwer, das jungfräuliche Weib- chen überhaupt zur Geschlechtsreife zu bringen, es ist viel hinfälliger als das begattete und geht oft vorzeitig zugrunde. Hat das Weib- chen die Geschlechtsreife erreicht, so werden Männchen- und Weib- cheneier in normalen Verhältnissen abgesetzt, auf die Geschlechts- bestimmung ist die Begattung ohne Einfluß. Oefters geht indessen die Kokonbildung nicht in der normalen Weise vor sich, es werden \ Eier ohne Gallerthülle abgesetzt (Weibchen H), eine Erscheinung, die bei normal begatteten Weibchen bisweilen in vorgerücktem Alter zu beobachten ist. Die unbesamt abgesetzten Eier beginnen sich fast alle par- thenogenetisch zu entwickeln, schon sehr bald aber schlägt die Ent- wicklung anormale Bahnen ein, die früher oder später zum Absterben der Embryonen führen. Schon die Furchung ist meist pathologisch. Der Zusammenhalt der einzelnen Blastomeren erscheint gelockert, diese zeigen häufig die Tendenz auseinanderzufallen. Bereits auf 110 Hans Nacehtsheim:; diesem Stadium gehen viele zugrunde. Bisweilen entstehen aber auch fast voll entwickelte Individuen, die indessen ebenfalls alle mehr oder weniger pathologisch sind. Ich beobachtete die sonder- barsten Monstra, so Tiere mit zwei Köpfen (vier Augen); diese Dop- pelbildung hat offenbar auch ihre Ursache in dem gelockerten Zu- sammenhalt der Teile des parthenogenetischen Embryos. Obwoht diese Individuen im Kokon rotierten, waren sie doch nicht imstande, die Kokonhülle zu durchbrechen, sie starben alle innerhalb des Kokons ab. Junge lebensfähige Weibchen erhielt ich niemals aus unbefruchteten Eiern. In der Einleitung war bereits von den Untersuchungen de Beauchamps (1910, 1912) die Rede, der ebenfalls Dinophilus. parthenogenetisch züchtete und durch seine Beobachtungen den Beweis für die Haltlosigkeit der Shearerschen Anschauungen über die Geschlechtsbestimmung bei Dinophilus erbrachte. de Beauchamp erhielt jungfräuliche Weibchen dadurch, dab er in den Kokons die Männcheneier abtötete und nur die Weibchen- eier sich entwickeln ließ. Seine Beobachtungen über das Verhalten der unbegatteten Weibchen stimmen im wesentlichen mit meinen Beobachtungen überein, doch war de Beauchamp insofern ° erfolgreicher bei seinen Versuchen, als er aus unbefruchteten Weib- cheneiern junge Weibchen zu züchten vermochte, die sich wieder parthenogenetisch vermehrten, und auf diese Weise konnte er mehrere parthenogenetische Generationen beobachten. Die par- thenogenetische Fortpflanzung hat indessen mannigfache Mißbil- dungen im Gefolge, die schließlich, spätestens nach drei bis vier Generationen, zum Aussterben der parthenogenetischen Linien führen. Eine häufige Mißbildung ist nach dd Beauchamp die Vermehrung der Augenzahl, eine Beobachtung, die mit meinen übereinstimmt. Die Geschlechtsorgane der parthenogenetischen Tiere kommen vielfach nicht zur Entwicklung oder degenerieren nach- träglich, die Entwicklung verzögert sich und sistiert schließlich ganz. Es scheint, daß verschiedene Rassen von Dinophilus sich hin- sichtlich der Fähigkeit zu parthenogenetischer Entwicklung ver- schieden verhalten. Seine ersten Untersuchungen (1910) führte de Beauchamp an Tieren aus, die aus dem Aquarium der Z00- logischen Station in Roscoff stammten. An dieser Rasse wurden die obigen Beobachtungen gemacht. Zu seinen späteren Experi- Zytolcgische und experimentelle Untersuchungen usw. 111 menten (1912) benutzte er Material aus der Zoologischen Station in Monaco. Aus den unbefruchteten Eiern dieser letzteren Rasse erhielt er nur in ein oder zwei Fällen lebensfähige Individuen. Wäh- rend er auf Grund seiner ersten Beobachtungen glaubte annehmen zu sollen, die Parthenogenese spiele im Lebenszyklus des Dino- philus eine normale Rolle, sieht er sich durch seine weiteren Be- obachtungen gezwungen, diese Ansicht wieder aufzugeben. Nach natürlicher Parthenogenese bei Dinophilus überhaupt zu suchen, wurde de Beauchamp wohl durch die Verwandtschaft des Dinophilus mit den Rotatorien veranlaßt. Bei den sich parthe- nogenetisch fortpflanzenden Rotatorien liegen aber doch ganz andere biologische Verhältnisse vor, aus denen sich die Existenz der Par- thenogenese erklärt (siehe den allgemeinen Teil). Daß Dinophilus sich in der freien Natur nur zweigeschlechtlich fortpflanzt, kann heute als sicher gelten. Allgemeiner Teil. 1. Der Modus der Geschlechtsbestimmung bei Dinophilus. Hinsichtlich des Zeitpunktes, in dem das Geschlecht eines Organismus endgültig bestimmt wird, ergeben sich drei Möglich- keiten ). Die Geschlechtsbestimmung kann vor der Befruch- tung (progam) erfolgen, sie kann mit der Befruchtung (syngam) stattfinden, und sie kann schließlich erst nach der Befruchtung (epigam oder metagam), im Laufe der Embryonalentwicklung, vor sich gehen. Der heutige Stand unserer Kenntnisse über die ge- schlechtsbestimmenden Ursachen erlaubt uns zu sagen, daß bei der großen Mehrzahl der Organismen das Geschlecht des jungen Tieres mit dem Moment der Befruchtung definitiv fest- gelegt ist, die syngame Geschlechtsbestimmung stars der normaler Geschtechtsvererbumg's- modus zu betrachten. Wir wissen heute, daß bei den meisten Tieren die Keimzellen bereits eine bestimmte geschlecht- liche Tendenz besitzen, und daß bei der Befruchtung das Geschlecht durch das Zusammentreffen und Zusammenwirken bestimmter Chro- mosomen, der Geschlechtschromosomen, festgelegt wird. Das eine 1) Wenigstens bei den Tieren. Bei den Pflanzen mit Generations- wechsel liegen die Verhältnisse etwas komplizierter. - 112 Hans Nachtsheim: Geschlecht ist heterogametisch, es bildet zwei Sorten von Keim- zellen, männchenbestimmende und weibchenbestimmende, während die Keimzellen des anderen Geschlechtes, des homogametischen, sämtlich die gleiche Tendenz haben. Der Mechanismus der Ge- schlechtsvererbung ist ein alternativer, er erinnert an die Rück- kreuzung eines F,-Bastardes mit dem rezessiven P,-Individuum, d. h. an die Kreuzung eines Heterozygoten mit einem Homozygoten. Ob das männliche oder das weibliche Geschlecht das heterogame- tische ist, ist. im: Prinzip. gleichgältig.... »Lafsachlrch scheint die Heterogametie des männlichen Geschlechtes die Regel zu sein, nur für eine Gruppe ist bisher eine Heterogametie des weiblichen Geschlechtes mit Sicherheit nachgewiesen worden, für die Schmetterlinge (Seiler 1914, Doncaster 1914). Bei Heterogametie des männlichen Geschlechtes hat das Männchen in der Regel ein Minus an Chromatinsubstanz im Vergleich zum Weibchen, es hat z. B. nur ein Geschlechts- oder X-Chromosom, während für das Weibchen der Besitz von zwei X charakteri- stisch ist. Jedes Ei erhält dann ein X, die eine Hälfte der Sper- matozoen erhält ebenfalls eines, die andere Hälfte aber keines. Treffen bei der Befruchtung zwei X zusammen, so entsteht ein Weib- chen, bleibt das X des Eies ohne Partner, so geht ein Männchen aus dem Ei hervor. Bei Heterogametie des weiblichen Geschlechtes ist es umgekehrt, zwei X ergeben ein Männchen, ein X ein Weibchen !). Im allgemeinen pflegt man bei Existenz zweier hinsichtlich ihres Chromosomenbestandes verschiedener Sorten von Eiern, männchenbestimmender und weibchenbestimmender, von pro- gamer Geschlechtsbestimmung zu sprechen. Haecker (1912) geht sogar noch weiter und nennt auch bei Vorhandensein zweier Sorten von Spermatozoen die Geschlechtsbestimmung pr o- gam. Diese bezeichnet er als arrheno-progame, jene als thelyo-progame Bestimmung. In Anbetracht der prin- zipiellen Gleichheit der beiden Fälle erscheint es mir jeden- falls höchst unzweckmäßig, einmal von progamer, im anderen Falle von syngamer Bestimmung zu sprechen, und was die An- wendung der Bezeichnung progam oder syngam anbetrifft, so !) Inwieweit diese hier als grob quantitative Bestimmung vor- getragene Anschauung auch eine qualitative ist, und inwieweit sie sich mit einer mendelistischen Auffassung der Geschlechts- bestimmung in Einklang bringen läßt, lassen wir unerörtert. Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 113 hat bereits Correns (Correns-Goldschmidt 1913) darauf hingewiesen, daß die Geschlechtsbestimmung progam und syngam zugleich ist;ernenntsie diploprogam. Meines Erachtens sollte man aber die Bezeichnung progam auf die Fälle beschränken, in denen das Geschlecht bereits im wach- senden Ei oder noch früher, jedenfalls aber vor der Reifung, unabhängig vom Cäromosomenbestand, festgelegt wird. Da die definitive Bestimmung des Geschlechtes des zukünftigen Tieres beim Geschlechtschromosomentypus mit der Befruchtung erfolgt, so sind wohl die Bezeichnungen arrheno- syngame Bestimmung bei männlicher Heterogametie und thelyo-syngame Bestimmung bei weiblicher Heterogametie am meisten angebracht. Als eine Modifikation des Geschlechtschromosomentypus ist der von R. Hertwig (1912) als Hymenopterentypus bezeichnete Modus der Geschlechtsbestimmung zu betrachten, der sich bei Hy- menopteren und Rotatorien — bei letzteren jedoch nicht allgemein, wie wir sehen werden — findet. Auch hier erfolgt die Geschlechts- bestimmung syngam, Befruchtung oder Nichtbeiruchtung ent- scheidet über das Geschlecht. Die Männchen der Hymeno- pteren und Rotatorien entstehen aus unbefruchteten Eiern, die eine Reduktion ihrer Chromosomenzahl — der Autosomen wie der Ge- schlechtschromosomen — erfahren haben, sie sind infolgedessen haploide, azygote Organismen (siehe Armbruster, Nachts- heim und Roemer 1917, Hartmann 1918), die niemals heterozygot sein, also auch niemals zwei Sorten geschlechtsbestim- mender Spermatozoen bilden können. Durch die Einführung der parthenogenetischen Entstehung der Hymenopteren- und Rota- torienmännchen — die eingeschlechtliche Fortpflanzung ist sicher sekundär aus der zweigeschlechtlichen entstanden — ist aus dem wahrscheinlich ursprünglich heterogametischen Männchen ein homo- gametisches geworden — ich habe das bereits an anderer Stelle näher ausgeführt (Nachtsheim 1913) —, die männchenbe- stimmenden Spermatozoen sind infolge der haploiden Partheno- genese eliminiert, alle Spermatozoen sind weibchenbestimmend. Je- des befruchtete Ei muß also beim Hymenopterentypus ein Weib- chen ergeben. Außerdem entstehen Weibchen noch, wenn ein Ei sich parthenogenetisch entwickelt, aber die für das weibliche Ge- Arch. f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. Il. 8 114 H'anseNarchieschreiint: schlecht charakteristische Chromosomengarnitur beibehält, bei dip- loider Parthenogenese also. Der Geschlechtsvererbungsmodus durch Geschlechtschromoso- men schließt nicht aus, daß das syngam bestimmte Geschlecht nachträglich, epigam, durch äußere Einflüsse (Parasitismus z. B.) modiiiziert werden kann. In allen Fällen konstant progamer oder epigamer Geschlechtsbestimmung handeit es sich wohlum sekundäre Verhältnisse, die in biologischen Besonder- heiten der betreffenden Formen ihre Ursache haben. Als Beispiel ausgesprochen metagamer Geschlechtsbestimmung ; — übrigens bisher der einzige sichere Fall einer solchen — sei Bonellia genannt. Nach den schönen Untersuchungen Baltzers (1914) enthält das befruchtete Ei dieser Gephyree beide Ge- schlechtstendenzen, es ist ebenso zur Bildung eines Männchens wie eines Weibchens befähigt. Selbst die junge Larve ist geschlechtlich noch indifferent, und erst im Laufe der weiteren Entwicklung lassen äußere Faktoren die eine Tendenz über die andere domi- nant werden. Bonellia besitzt ebenso wie Dinophilus einen stark ausgeprägten Geschlechtsdimorphismus, und wie dieser Geschlechts- dimorphismus zweifellos einen sekundär erworbenen Zustand dar- stellt, so auch der Modus der Geschlechtsbestimmung. Die von dem gewöhnlichen Modus so stark abweichenden Verhältnisse faßt Balt- zer als eine Anpassung. auf. „Sie sind das Produkt der besonderen biologischen Eigentümlichkeiten der Spezies Bonellia, ihres Geschlechtsdimorphismus und, was damit zusammenhängt, des Parasitismus des Männchens. Sie sind infolgedessen auch nur für Bonellia gültig und können in keiner Weise verallgemeinert werden.‘ Wie der besondere Modus der Geschlechtsbestimmung bei Bonellia phylogenetisch entstanden zu denken ist, wie er insbesondere von dem normalen Modus abgeleitet werden kann, ist eine Frage, auf die einzugehen wir uns versagen wollen, zumal da die zytologischen Verhältnisse noch unerforscht sind. Gewissermaßen das Gegenstück zu Bonellia, das andere Extrem, stellt Dinophilus mit seiner ausgesprochen progamen Geschlechts- bestimmung dar. Wir wollen versuchen, diesen Fall nunmehr auf Grund unserer Untersuchungen etwas genauer zu analysieren. Die zytologischen Untersuchungen hatten uns im Gegensatz zu Shearer (1912) zu dem Resultat geführt, daß die Differen- zierung der Eier in weibliche und männliche von Besamung und Er Pi ten ” f\ DEWEVIeRN 5 27. £ =. EEE OTERZERBERERERNEE u Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 15 Befruchtung sowohl wie auch von der Eireifung gänzlich unabhängig ist. Andererseits aber hat sich auch kein Grund zu der Annahme Conklins (1906) und v. Malsens (1906) ergeben, daß die Differenzierung ihre Ursache in der Verschmelzung einer verschie- den großen Zahl junger Ovozyten zu einer definitiven Eizelle hat. Wieviele Ovozyten während der Verschmelzungsperiode zu einem Ei verschmelzen, läßt sich nicht feststellen, Tatsache aber ist, daß zu Ende der Verschmelzungsperiode alle Ovozyten gleich groß sind, und daraus läßt sich im Gegensatz zu Conklin und v.Malsen der Schluß ziehen, daß jedes Ei, sei es Weibchen- oder Männchenei, aus einer gleich großen Zahl von jungen Ovozyten her- vorgeht, daß jedenfalls prinzipielle Unterschiede in dieser Hinsicht zwischen den einzelnen Eizellen nicht bestehen. Wenn es lediglich die Zahl der verschmelzenden Ovozyten wäre, die über das Geschlecht bei Dinophilus entscheidet, so sollte man erwarten, daß gelegentlich auch Uebergänge zwischen den beiden Sorten von Eiern vorkommen. Man sollte diese um so mehr erwarten, als in der Tat die Größen- schwankungen der Eier recht beträchtlich sind. v. Malsen gibt folgende Maße als Extreme an: Größte Weibcheneier: Länge 140 u, Dicke 100 u Kleinste Weibcheneier: N SORT A 66 u Größte Männcheneier: IN 46: u, 55, Sara Kleinste Männcheneier: a SI 20 „Im Laufe meiner Untersuchungen“, so sagt er, ‚fand ich mehrfach Eier, die eine mittlere Größe zwischen beiden Arten hatten, auch diese waren jedoch stets sicher als weibliche Eier anzusprechen.‘ Ich kann diese Angaben v. Malsens bestätigen. Die Größe der Eier, speziell der weiblichen, wechselt sehr, immer aber sind auch die kleinsten Weibcheneier noch wesentlich größer als die größten Männcheneier, niemals habe ich Uebergangsformen gefunden, bei - denen man sich über das Geschlecht irgendwie im Zweifel sein könnte. Die Differenzierung der Eier kommt zuerst zu Beginn der dritten Wachstumsperiode zum Ausdruck, ehe die Bildung der Reservesubstanzen beginnt. Die einen Eier wachsen sehr rasch heran, sie werden zu den großen Weibcheneiern, die anderen bleiben im Wachstum stark zurück, aus ihnen gehen die kleinen Männcheneier hervor. Daß infolge günstigerer Lage im Ovar ein Teil der Eier zu g*+ 116 Hans Nachtsheim: Weibcheneiern wird, wie v. Malsen meint, daß die Männchen- eier also das Produkt kümmerlicher Existenzbedingungen sind, stimmt nicht. Von einer besonderen Lagerung der einen der beiden Sorten von Eiern im Ovar ist nichts zu bemerken. Nach allen mrinen Beobachtungen können es nur innere Faktoren sein, die das Geschlecht der wachsenden Ovozyte bestimmen. Vor allem weist wohl die Tatsache, daß das Verhältnis der beiden Eisorten zuein- ander in verschiedenen Rassen zwar verschieden, in ein und der- selben Rasse aber auch unter verschiedenen äußeren Bedingungen annähernd konstant ist, zur Genüge darauf hin, wo die geschlechts- bestimmenden Ursachen zu suchen sind. Es ist de Konsti- tution.der Zelle, die sie zu einer männlichen: bzw. einer weiblichen Eizelle macht. Bei der geschlechtlichen Differenzierung der Eier im Ovar des Dinophilus handelt es sich um das gleiche Problem wie bei der Differenzierung der Geschlechtszellen in einer Zwitterdrüse in Samenfäden und Eier, wie bei der Differenzierung der Zellen in einem Organ überhaupt. Damit aber sind wir bei der Grundfrage der ganzen Entwicklungsmechanik angelangt, beim De- terminationsproblem. Wir haben nicht die Absicht, dieses große komplexe Problem, das erst im Anfang seiner experimentellen Be- handlung steht, hier aufzurollen. Von den eigentlichen Ursachen der Gestaltungsvorgänge, den determinierenden Fak- toren Rouxs, wissen wir heute noch so gut wie nichts. Daß außere Faktoren, die realisierenden Faktowen Rouxs, im Entwicklungsgeschehen auslösend wirken kön- nen, ist gewiß, aber sie bestimmen nicht die Art des Geschehens. Dies ist. Sache der inneren formativen Reize Herbst 1901). Daß die Bedeutung dieser inneren Faktoren außer- ordentlich groß ist, ist ebenfalls gewiß, wie aber ihre Wirksamkeit im einzelnen ist, muß die zukünftige Forschung lehren. Noch einige Worte darüber, inwieweit bei Dinophilus reali- sierende, außerhalb des Organismus gelegene Faktoren das durch determinierende Faktoren bestimmte Geschlechts- verhältnis zu modifizieren vermögen. In der Ernährung haben wir einen Faktor kennen gelernt, der das Geschlechtsver- hältnis in gewisser Weise beeinflußt. Daß aber die Ernährung für die Geschlechtsbestimmung des Dinophilus die Bedeutung 'hat, die ihr v. Malsen zuschreibt, davon kann gar keine Rede sein. Es ist immer nur eine schwache Verschiebung des Geschlechtsverhält- Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 117 nisses, die durch verschiedene Ernährung erreicht wird. Bei guter Ernährung nimmt die relative Zahl der Weibcheneier etwas zu, bei schlechter Ernährung die relative Zahl der Männcheneier. Aber auch bei dieser schwachen Wirkung der Ernährung handelt es sich nicht um einen Eingriff in. den Mechanismus der Ge- sentechtsbestimmung, "eswist »lediglieh”" das - "G e- schlechtsverhältnis, das modifiziert wird. In einer sehr treffenden Kritik hat Morgan (1909) das v. Malsen bereits entgegengehalten. Das Geschlecht wird nicht bestimmt durch die Ernährung der Mutter, sondern was sich aus den Temperatur- und Hungerexperimenten entnehmen läßt, ist lediglich, daß ein gut ernährtes Weibchen mehr Weibcheneier zu produzieren imstande ist als eines, das hungert. Es findet bei schlechter Ernährung nicht etwa eine Umwandlung der Weibcheneier in Männcheneier statt (und umgekehrt bei guter Ernährung), sondern unter schlechten Ernährungsverhältnissen bleibt eine Anzahl Weibcheneier in der Entwicklung zurück, weil eben das hungernde Weibchen ihnen nicht die Stoffe in genügender Menge zuzuführen vermag, die sie zu ihrem im Vergleich zum Männchenei immensen Wachstum benötigen. Das „normale‘‘ Geschlechtsverhältnis kommt also nur bei guter Ernäh- rung zum Ausdruck; nur dann werden alle Weibcheneier reichlich versorgt und können ihre Entwicklung ebenso vollenden wie die anspruchsloseren Männcheneier. Daß tatsächlich der Einfluß äußerer Faktoren auf die Ge- schlechtsbestimmung nur ein scheinbarer ist, beweisen auch sehr schön meine Experimente mit erhöhter Temperatur. In der Wärme entwickeln sich die Männcheneier rascher als die Weibcheneier. Infolgedessen ist das Geschlechtsverhältnis in den ersten Kokons eines Weibchens in der Wärme zugunsten der Männcheneier ver- schoben. Die späteren Kokons enthalten aber dafür eine um so größere Zahl Weibcheneier, und wenn man das Geschlechtsverhält- nis sämtlicher Eier der in der Wärme gezüchteten Weibchen betrachtet, so ist kein Unterschied gegenüber in normaler Tempe- ratur gezüchteten Weibchen vorhanden. Was hätte es auch, so muß man sich doch fragen, für Dino- philus für einen Zweck, wenn äußere Faktoren das Geschlecht so leicht beeinflussen könnten, wie v. Malsen annimmt? Bei Ro- tatorien, bei Cladoceren, Aphiden, Blatt- und Gallwespen, Tieren mit zyklischer Fortpflanzungsweise (Heterogonie), hat man äußeren 118 Hans Nachtsheim: Faktoren, wie Temperatur, Ernährung, chemischer Zusammensetzung des Mediums, vielfach eine Rolle bei der Geschlechtsbestimmung zuerkannt. Es hat sich dann aber herausgestellt, daß sie nicht eigent- lich geschlechtsbestimmend wirken, sondern daß sie in mehr oder weniger hohem Maße den Ablauf des Fortpflanzungs- zyklus beeinflussen, daß sie bis zu einem gewissen Grade den Uebergang von der parthenogenetischen Fort pilanzume zur. zweieeschLechtlicheneumarune gekehrt regeln. Die Zweckmäßigkeit dessen leuchtet ohne weiteres ein. Selbst hier aber hat sich ergeben, daß den äußeren Faktoren nicht eine so große Bedeutung zukommt, wie man ursprünglich glaubte; es sind in erster Linie innere, ererbte Faktoren, die den Ausschlag geben. Dinophilus indessen besitzt keine zyklische Fort- pflanzung, er vermehrt sich rein zweigeschlechtlich. Das ganze Jalır lebt er in sich ziemlich gleichbleibenden Verhältnissen, im Meere, er läuft nicht wie die Rotatorien und Cladoceren des süßen Wassers Gefahr, daß sein Medium im Sommer eintrocknet oder im Winter gefriert. Wozu also bei Dinophilus eine Aenderung des Geschlechtes durch äußere Faktoren ? Bei der Verwandtschaft des Dinophilus mit den Rotatorien ist es von besonderem Interesse, ihre Fortpflanzungsverhältnisse mit denen des Dinophilus zu vergleichen. Die Existenzbedingungen sind nicht bei allen Rotatorien die gleichen. Die einen leben im Meere, haben also dasselbe konstante Medium wie Dinophilus, die an- deren im Süßwasser, und auch hier sind die Lebensverhältnisse für die verschiedenen Formen, je nach der Größe der Wasseran- sammlung, die sie bewohnen, sehr verschieden. Entsprechend der Lebensweise ist auch die Fortpflanzung der Rotatorien sehr mannig- faltig. Die im Meere lebenden Seisoniden pflanzen sich rein zweige- schlechtlich fort, ähnlich wie Dinophilus. Den im Süßwasser le- benden Bdelloiden fehlen die Männchen vollständig, sie vermehren sich. rein parthenogenetisch. Wenn das Wasser, in dem sie leben, eintrocknet — und sie bevorzugen als ‚„Erdrotatorien‘‘ minimale Wasseransammlungen, wie Moospolster, Flechtenkrusten, Daclı- rinnen usw. —, so trocknen sie mit ein, um nach einem Regenguß, bei der Wiederkehr günstiger Verhältnisse also, zu neuem Leben zu erwachen. Die größte Mehrzahl aller Rädertiere des süßen Wassers aber gehört in die Gruppe der heterogonen Rotatorien, die sich bald zwei-, bald eingeschlechtlich fortpflanzen. Meist gibt es nur par- er N Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 119 thenogenetisch sich vermehrende Weibchen, zu gewissen Zeiten aber treten Männchen auf, und wenn die parthenogenetischen Weibchen, die diese Männchen liefern, begattet werden, produzieren sie die befruchteten und dickschaligen Dauereier, vermittels deren sie, ‚denen selbst die Fähigkeit des Wiederauflebens nach dem Eintrock- nen fehlt, die Art in ungünstigen Zeiten erhalten. Was nun den Modus der Geschlechtsbestimmung bei den Ro- tatorien anbetrifft, so sind wir leider darüber bisher in mancher Hinsicht noch sehr unvollständig unterrichtet. Gerade bei den Sei- soniden, deren Lebens- und Fortpflanzungsweise am meisten mit der des Dinophilus übereinstimmt, fehlen uns noch genauere Unter- suchungen). Es scheint aber, daß Dinophilus und Seisoniden auch hinsichtlich des Modus der Geschlechtsbestimmung übereinstim- men, wenn auch den Seisoniden der für die übrigen Rotatorien so charakteristische und ihnen mit Dinophilus gemeinsame Geschlechts- dimorphismus fehlt. Plate (1887) sagt mit Bezug auf Para- seison: „Die auf einem Haufen liegenden Eier sind nicht alle gleichen Geschlechts, sondern zwischen der überwiegenden Zahl weiblicher Eier findet man dann und wann ein männliches. Da ich manchmal nur ein weibliches Individuum um einen solchen Brutplatz und überhaupt auf der betreffenden Nebalia antraf, so folgt hieraus, daß dasselbe Tier Eier von verschiedenem Geschlecht zu legen ver- mag; es verdient dies deshalb Beachtung, weil bei den Süßwasser- rotatorien ein Individuum nur Eier von einem Geschlecht, ent- weder nur männliche oder nur weibliche, erzeugt.‘‘ Die Erzeugung zweier Sorten von Eiern durch ein Weibchen ist den Seisoniden also wieder mit Dinophilus gemeinsam. Von den heterogonen Rädertieren sagten wir bereits, daß bei ihnen die Geschlechtsbestimmung syngam erfolgt, und zwar nach dem sogenannten Hymenopterentypus. Die Männchen entstehen immer aus unbefruchteten Eiern und sind haploide Organismen. “ Die Weibchen sind immer diploid und entstehen entweder aus be- fruchteten Eiern oder aus unbefruchteten, die aber ihre Chromo- somenzahl nicht reduziert haben. Bei den heterogonen Rotatorien sehen wir jedoch — und ähnliche, wenn auch im einzelnen besondere Verhältnisse finden wir bei den ebenfalls heterogonen Cladoceren, Aphiden, Blatt- und Gallwespen —, daß die ursprünglich rein syn- !) Die Untersuchungen Illgens (1914, 1916) bringen nichts Neues von wesentlicher Bedeutung. 120 Hans. Nach.tshe im: game Geschlechtsbestimmung teilweise zu einer progamen geworden ist, sie ist in der Tat progam und syngam zugleich. Ob nämlich aus einem unbefruchteten Rotatorienei ein Männchen oder ein Weib- chen wird, das hängt zwar in letzter Linie davon ab, ob dieses Ei eine Reduktion seiner Chromosomenzahl erfährt oder nicht, dies aber ist bereits im unreifen Ei unabänderlich festgelegt. Die hetero- gonen Rädertiere bilden wie Dinophilus große dotterreiche und kleine dotterarme Eier. Jedes Weibchen aber bringt im Gegensatz zu Dinophilus entweder nur große Weibcheneier oder nur kleine Männ- cheneier hervor. Morphologische Differenzen bestehen, soweit wir bis heute wissen, zwischen den weibchenerzeugenden und den männ- chenerzeugenden Weibchen nicht; auch ihr Chromosomenbestand zeigt keine Unterschiede. Wann die Entscheidung darüber, ob ein Weibchen zu einem ‚Weibchenerzeuger‘ oder einem ‚Männchen- erzeuger‘‘ wird, fällt, wissen wir nicht. Generationenlang können nur Weibchenerzeuger auftreten und sich rein parthenogenetisch fortpflanzen. Schließlich aber erscheinen auch Männchenerzeuger und leiten die zweigeschlechtliche Fortpflanzung ein. Wie bei Cla- doceren und Aphiden ist auch hier de Hauptursache der Sexualitätsänderung -ein innerer erblicher Rhythmus, der durch äußere Einflüsse bald in höherem, bald in geringerem Maße modifiziert zu werden vermag. Ist einmal darüber entschieden, daß ein Weibchen zu einem ‚„Männchenerzeuger‘‘ wird, so ist da- durch festgelegt, daß es nur „„Männcheneier‘ bildet, d. h. kleine Eier, deren Chromosomenzahl reduziert wird; der Eireitung wird also ein bestimmter Verlauf vorgeschrieben. Das Geschlecht des zukünftigen Tieres aber wird dadurch noch nicht definitiv festgelegt. Bleibt das Weibchen unbegattet, so bringt es aller- dings nur Männchen hervor, wird es aber begattet, so werden seine ‚„Männcheneier‘‘ befruchtet, und das ist für sie der Anstoß, noch- mals in eine Wachstumsperiode einzutreten, zu großen dotter- reichen ‚Dauereiern‘‘ mit dicker Schale heranzuwachsen, aus denen ausschließlich Weibchen hervorgehen. So ist durch die Begattung aus dem ,„Männchenerzeuger‘ ein weibchenerzeugendes Weibchen geworden, die Befruchtung hat die ‚„Männcheneier‘ in weibliche Eier umgestimmt. Die Eier der parthenogenetischen Weibchenerzeuger vermögen sich nur parthenogenetisch zu entwickeln, sie sind be- fruchtungsunfähig. Wird das Erscheinen der Männchenerzeuger gänzlich unter- Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 121 drückt, so erhalten wir eine Fortpflanzungsweise, wie sie für die Bdelloiden charakteristisch ist, es gibt nur noch parthenogenetisch sich vermehrende Weibchen. Parthenogenese und Heterogonie sind Anpassungen an beson- dere Lebensverhältnisse, sie sind aus der rein zweigeschlechtlichen Fortpflanzung hervorgegangen. Lange (1913), dem wir eine vor- zügliche zusammenfassende Darstellung der Fortpflanzungsverhält- nisse der Rädertiere verdanken, hat das Stadium, auf dem sich die Rotatorien befinden, sehr treffend als „Brogmessive' Par- thenogenese‘ bezeichnet. Er betrachtet die sekundäre Par- thenogenese als den „ökonomischen Endzustand, dem die Entwick- lung der Rädertierfortpflanzung zustrebt‘‘. Bei den Bdelloiden ist dieser Endzustand erreicht. Hier ist die Geschlechtsbestimmung zu einer rein progamen geworden, es gibt nur noch befruchtungs- unfähige Weibcheneier. Bei den heterogonen Rotatorien erfolgt die Geschlechtsbestimmung syngam, nach dem Hymenopterentypus, doch ist der Hymenopterentypus in der oben geschilderten Weise weiterhin modifiziert worden, so daß die syngame Geschlechtsbe- stimmung bereits teilweise zu einer progamen geworden ist. Die Seisoniden haben als im Meere unter gleichmäßigen Verhält- nissen lebende Formen die ursprüngliche Fortpflanzungsweise bei- behalten; es fehlen Parthenogenese und Heterogonie. Der Modus der Geschlechtsbestimmung scheint aber auch bei ihnen nicht der ursprüngliche (syngam durch Geschlechtschromosomen) geblieben zu sein, die Geschlechtsbestimmung ist wie bei Dinophilus zu einer progamen geworden, progam aber in ganz anderer Weise als bei den heterogonen oder rein parthenogenetisch sich vermehrenden Formen. Wie können wir aber den Modus der Geschlechtsbestimmung bei Dinophilus, der sich in gleicher Weise, soweit wir bis heute wissen, außer bei den Seisoniden noch bei einer Milbe, Pediculopsis graminum, auch eine Form mit rudimentären Männchen (E. Reu- ter 1907), findet, von dem normalen Modus ableiten ? Der Geschlechtsdimorphismus von Dinophilus apatris und der verwandten Arten ist eine sekundäre Erscheinung, wir müssen Dinophilus apatris von einer Form ableiten, die diesen Dimorphis- mus noch nicht besessen hat). Und tatsächlich weisen auch nicht !) Bei den Arten mit nicht rudimentären Männchen müssen alle Eier gleichermaßen mit Reservesubstanzen versehen werden. Beim Rudimentär- werden der Männchen werden die Reservestoffe für die Männcheneier über- 122 Hans Nachtsheim: alle Spezies der Gattung Dinophilus diesen Dimorphismus auf, Der von Schimkewitsch (1895) aus dem Weißen Meere beschriebene Dinophilus gehört z. B. zu diesen letzteren, sodann der wahrscheinlich mit dieser Form identische Dinophilus vorti- coides, den ©. Schmidt (1848) bei den Färöer entdeckte und van Beneden (1851, 1861) von der belgischen Küste beschrieb, und Dinophilus taeniatus, den Harmer (1889) und Shearer (1906) bei Plymouth fanden !). Bei diesen Arten sind Männchen und Weibchen, von den Geschlechtsorganen natürlich abgesehen, gleich gestaltet, und auch die Eier, aus denen sich Männchen und Weibchen entwickeln, sind morphologisch nicht verschieden. Es- fragt sich nun, nach welchem Modus bei diesen monomorphen Arten die Geschlechtsbestimmung vor sich geht. Das Fehlen zweier mor- phologisch unterscheidbaren Sorten von Eiern beweist ja noch nicht, daß die Geschlechtsbestimmung hier nicht progam erfölgt. Für wahrscheinlich halte ich indessen eine progame Bestim- mung bei den monomorphen Spezies nicht. Diese dürfte vielmehr erst zugleich mit der Reduktion des männlichen Geschlechtes eir- geführt worden sein. Besitzen aber die monomorphen Dinophilus- Arten den für die meisten Tiere charakteristischen und als ‚normal‘ betrachteten alternativen Mechanismus der Geschlechtsvererbung vermittels Geschlechtschromosomen, so ist die weitere Frage, wel- ches Geschlecht das heterogametische ist. Die Chromosomenver- hältnisse der monomorphen Dinophilus-Arten sind bisher nicht unter- sucht worden, aber das Fehlen jeglicher Zahlen- und Größendit- ferenzen zwischen den Chromosomen bei Dinophilus apatris läßt derartige Untersuchungen als nicht sehr aussichtsreich erscheinen; es ist nicht wahrscheinlich, daß bei den anderen Vertretern der Gat- tung morphologisch nachweisbare Geschlechtschromosomen vor- flüssig und können zur Bildung weiterer Weibcheneier verwandt werden. Es wäre interessant, einmal die Nachkommenschaft eines Weibchens einer nicht dimorphen Dinophilus-Spezies mit der eines Weibchens von Dinophilus apatris zu vergleichen. Wahrscheinlich vermag letzteres eine größere Zahl von Nachkommen zu produzieren als ienes, und darin liegt der Vorteil des Dimorphismus für die Art (vgl. indessen S. 125). Die einzige Lebensaufgabe der Dinophilus-Männchen, die Begattung der Weibchen, erfüllt ja das ru- dimentäre Männchen ebenso wie das voll entwickelte. !) Eine Zusammenstellung sämtlicher bisher beschriebener monomorpher und dimorpher Dinophilus-Arten und ihres Vorkommens. gibt Nelson (1907). | & — 3 3 Be Bi Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 123 handen sind. Da die Zytologie versagt, könnten uns Vererbungs- experimente Aufschluß geben. Diese aber fehlen vorläufig, und so sind wir bisher auf Vermutungen angewiesen. Am nächsten liegt es, eine Heterogametie des weiblichen Geschlechtes anzunehmen. Es könnten bei den monomorphen Arten durch die Reifung männchen- und weibchenbestimmende Eier gebildet werden, die Geschlechts- bestimmung wäre dann thelyo-syngam. Die Differenzierung in „weibliche“ und ‚„‚männliche‘‘ Ovozyten bei einzelnen Arten müßte dann zu einem richtenden Einfluß auf den Ablauf der Reifungs- teilungen führen, indem eine große weibliche Ovozyte ihren Chro- mosomenbestand immer in der Weise reduziert, daß sie auch hin- sichtlich dieses Chromosomenbestandes zu einem weibchenbestim- menden Ei wird, während andererseits die kleine männliche Ovozyte durch die Reifung immer einen männchenbestimmenden Chromo- somenbestand erhält. Die Geschlechtsbestimmung wäre dann bei den dimorphen Dinophilus-Arten ähnlich wie bei den heterogonen Rotatorien progam und syngam zugleich. Wir könn- ten aber auch von einer -Heterogametie des männlichen Ge- schlechtes ausgehen. Die Entwicklung zweier Sorten von Eiern könnte eine selektive Befruchtung im Gefolge haben, indem die männchenbestimmenden Spermatozoen nur in die kleinen, die weibchenbestimmenden nur in die großen Eier eindringen. Oder aber: die Spermatozoen sind zwar in männchen- und weibchen- bestimmende geschieden, haben aber alle de Potenz zur Her- vorbringung beider Geschlechter in sich, und je nach den Ver- hältnissen, die sie im Ei antreffen, kann ihr ursprünglicher Charak- ter umgestimmt werden. Doch wir verlieren uns damit ins Ge- biet der reinen Spekulation. Vielleicht vermögen wir durch spätere Untersuchungen einmal einen Boden zu gewinnen, auf dem sich weitere Betrachtungen anstellen lassen. 2. Die verwandtschaftlichen Beziehungen der Gattung Dinophilus im Lichte der vorstehenden Untersuchungen. Die Stellung der Gattung Dinophilus im System ist eine viel- umstrittene Frage. An den verschiedensten Stellen hat man sie unterzubringen versucht, bei den Turbellarien, den Nemertinen, bei den Anneliden, den Rotatorien, den Archianneliden. Es ist nicht meine Absicht, an dieser Stelle in eine ausführliche Besprechung 124 Hans Nachtsheim: der für und wider die verschiedenen Ansichten sich ergebenden Tatsachen einzutreten. Es soll hier nur kurz dargelegt werden, ‚inwieweit die vorstehenden Untersuchungen einen Beitrag zur Frage der systematischen Stellung des Dinophilus liefern können. Die zuerst von Metschnikoff (1866) geäußerte, von ihm allerdings mehr glücklich geahnte denn als zutreffend erwiesene An- sicht, daß Dinophilus als ‚eine stationär gewordene Annelidenlarve“ zu betrachten ist oder, wie Lang (1884) sagt, als ‚eine Anneliden- larve ohne Borsten und mit Geschlechtsorganen‘, hat zweifellos am meisten für sich. Ich stelle hier einige der Merkmale, die Dino- philus als sehr nahe mit den Anneliden verwandt und speziell als larvales Annelid kennzeichnen, zusammen. Die erste Entwicklung des Dinophilus, wie der Furchungs- modus, die Anlage der Keimblätter, zeigt weitgehendste Aehnlichkeit mit der Polychätenentwicklung. Der zweite präorale Kopfwimper- ring entspricht nach Nelson (1904) dem präoralen Wimper- kranz, dem Prototroch, und der Analwimperring vielleicht dem Paratroch der Trochophora. Die erste Anlage des Gehirns erscheint an der gleichen Stelle wie die Scheitelplatte der Trochophora. Im übrigen aber hat Dinophilus durch Wachstum in die Länge und Ausbildung der Metamerie das Trochophorastadium überschritten; er hat ungefähr das Stadium der polytrochen Annelidenlarven er- reicht, ist auf diesem Stadium stehen geblieben und geschlechts- reif geworden. Es sind besonders die Larven der zur Familie der Euniciden gehörigen Anneliden, mit denen Dinophilus große Aehnlichkeit hat. Schon Metschnikoff (1866) hat darauf hingewiesen. So sollen die Larven von Lysidice den jungen Dinophilus-Weibchen so ähnlich sein, „daß sie nur durch die Anwesenheit der bei ersteren stark entwickelten Kiefer voneinander unterschieden werden können“. Korschelt (1893) hebt die Uebereinstimmung des Dinophilus mit der Larve von Ophryotrocha und anderen polytrochen Larven hervor. ‚Die Beschaffenheit des präoralen Teiles, die Körperglie- derung, die Art und Weise der Bewimperung, der unpaare geglie- derte Cirrus, die dorsale Lage des Afters zeigt eine große Ueberein- stimmung.‘ Ich kann diese Angaben auf Grund eigener Beobach- tungen vollauf bestätigen. In einzelnen meiner Dinophilus-Kulturen kam vorübergehend auch Ophryotrocha vor. Die Aehnlichkeit der jungen Larve, sowohl im ganzen Habitus wie auch in den einzelnen Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 25 Organen, mit dem Dinophilus-Weibchen ist in der Tat überraschend. Auch die von Korschelt hier nicht genannten Organe sind bei Dinophilus und den polytrochen Larven fast gleich gebaut. Die Nephridien des Dinophilus sind nach den Untersuchungen Shea- rers (1906) nach dem primitiven Solenozytentypus gebaut; es sind gegen die Leibeshöhle geschlossene Kanäle mit Wimperflammen. Auch das Nervensystem ist sehr primitiv. Daß das Gehirn an der gleichen Stelle wie die Scheitelplatte der Trochophora entsteht, wurde bereits erwähnt. Das Bauchmark liegt noch größtenteils im Ektoderm, es ist nach dem Strickleitertypus gebaut, doch sind die beiden Längsstränge noch sehr weit voneinander entfernt. Die erste, präorale Kommissur ist wahrscheinlich auf den Nervenring der Trochophora zurückzuführen. Auch der Darmtraktus stimmt im wesentlichen mit dem der Anneliden überein. Der für Dinophilus so charakteristische, ventral vom Schlund gelegene Rüssel findet sich in ähnlicher Ausbildung bei vielen Eunieiden. Die Geschlechts- organe fehlen natürlich den Larven der Euniciden noch, und von denen der geschlechtsreifen Tiere unterscheiden sich die Geschlechts- organe von Dinophilus apatris insofern, als ihnen die Metamerie fehlt. Indessen dürfen nicht die Geschlechtsorgane von Dinophilus apatris zum Vergleich herangezogen werden, da offensichtlich in der Gattung Dinophilus eine allmähliche Reduktion dieses Organes auch im weiblichen Geschlecht erfolgt und bei Dinophilus apatris am weitesten fortgeschritten ist. Bei den monomorphen Dinophilus- Spezies, die ja die phylogenetisch ältere Form darstellen, sind die Ovarien paarig. Sie liegen als zwei lange Säcke ventral vom Darm und vereinigen sich am hinteren Ende; jedes Ovar besteht aus zwei hintereinander liegenden Kammern, zeigt also wenigstens den Be- ginn einer Metamerie. Nach Schimkewitsch (1895) ent- stehen die Ovarien aus den paarigen Mesodermstreifen und sind nach E. Meyer (1901) homolog dem Peritoneum und dem Cölom der Anneliden. Bei dem von Weldon (1886) beschriebenen, ebenfalls zu den monomorphen Spezies gehörenden Dinophilus gigas macht sich bereits eine starke Reduktion der paarigen Ovarien bemerkbar, die bei den dimorphen Formen so weit fortgeschritten ist, daß nur noch das hintere Ende der beiden Ovarien als unpaares Gebilde übrig geblieben ist. Es erscheint mir übrigens sehr wohl möglich, daß die Reduktion des Ovars und die Rückbildung des männlichen Geschlechtes Hand in Hand gegangen sind oder viel- 126 Hans Nachtsheim: mehr, daß das eine eine Folge des anderen war. Es wäre dann durch das Rudimentärwerden der Männchen nicht, wie wir es in der An- merkung auf Seite 122 als wahrscheinlich hingestellt hatten, eine _ Erhöhung der ursprünglichen Nachkommenzahl erfolgt und darin die Zweckmäßigkeit des Dimorphismus für die Art zu suchen, son- dern die durch die Reduktion herabgesetzte Leistungsfähigkeit des Ovars würde durch die Verkleinerung und Vereinfachung eines Teiles der Eier kompensiert und so wenigstens eine Verminderung der Nachkommenzahl vermieden. Dinophilus ist also, um es nochmals zu sagen, eine ge- schlechtsreif gewordene polytroche/Polyceha tenlarve. Ein Vergleich der Organisation des Dinophilus mit der einer anderen Gruppe deckt jedoch ebenfalls verwandtschaft- liche Beziehungen auf und vermag so weiteres Licht zu werfen auf die Verwandtschaft dieser Gruppe mit den Polychäten bzw. Anne- liden. Es sind dies die Rotatorien. Die Frage nach der Stellung der Rotatorien ist noch sehr umstritten. Lang (1884) betrachtet die Rotatorien ‚als das letzte Glied einer Reihe, die aus gegliederten Stammformen der Anneliden dadurch hervorgegangen sind, daß die Tiere immer frühzeitiger, gleichsam schon auf dem Larvensta- dium, geschlechtsreif wurden‘. Die Rotatorien würden also hiernach in einem ganz ähnlichen Verhältnis zu den Anneiiden stehen wie Dinophilus. Viele der larvalen Merkmale des Dinophilus finden wir auch tatsächlich bei den Rotatorien wieder. Das Nervensystem, die Segmentalorgane, der Darmtraktus zeigen in beiden Gruppen manche Aehnlichkeiten. Der gegliederte, mit Spinndrüsen versehene ventrale Schwanzanhang des Dinophilus dürfte dem ebenfalls ge- gliederten und mit Klebdrüsen ausgestatteten ventralen Fuße der Rotatorien homolog sein. Die auffallendste Aehnlichkeit der beiden Gruppen aber liegt wohl in dem schon oft erwähnten sexuellen Di- morphismus. Es fragt sich nun, ob dieser als ein Merkmal mit phy- logenetischer Bedeutung angesehen werden kann. Korschelt und Heider (1890) verneinen diese Frage. ‚Aus der Tatsache‘, so sagen sie, „‚daß bei Dinophilus ein höchst auffälliger Geschlechts- dimorphismus vorkommt, insofern die Männchen weit kleiner und niedriger organisiert sind als die Weibchen, des Darmes, der Augen und segmentalen Wimperkränze entbehren (Korschelt), hat man ebenfalls auf Beziehungen der Gattung Dinophilus zu den Ro- tatorien geschlossen, doch scheinen diese Schlüsse nicht berechtigt, 2} 3 4 vd le si er ee re 1 ee et Dt ee ee ee ee u REED IN 5 AS ee Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 127 wenn man sieht, wie bei einigen Arten (D. apatris bzw. D. gyroci- liatus) der erwähnte Geschlechtsdimorphismus auftritt, während bei ganz ähnlich gestalteten Spezies wie D. vorticoides, gigas und taeniatus (nach O. Schmidt, Weldon und Harmer) die Männchen ganz wie die Weibchen gestaltet sind, abgesehen von den eigentlichen Geschlechtscharakteren.‘“ Auch das Vorkommen von stark ausgeprägtem sexuellem Dimorphismus in anderen Gruppen des Tierreiches (Copepoden, Cirripedien, Isopoden, Milben) scheint manchen gegen die Berechtigung zu sprechen, diesem Merkmal phy- _ logenetische Bedeutung beizulegen. Nun ist es ja gewiß richtig, daß der Geschlechtsdimorphismus des Dinophilus apatris sich erst innerhalb der Gattung entwickelt hat, und wenn er das einzige Merkmal wäre, das Dinophilus mit den Rotatorien gemeinsam ist, so könnte man allerdings nicht mehr als einen Fall konvergenter Entwicklung darin sehen. Da aber de Gesamt- organisation des Dinophilus auf eine nähere Verwandtschaft mit den Rotatorien hinweist, so dürfen wir in dem sexuellen Di- morphismus beider Gruppen jedenfalls eine Bekräftigung der Rich- tigkeit unserer Anschauungen sehen. . Es scheint in der Tat in diesem Verwandtschaftskreise eine starke Tendenz zum Rudi- mentärwerden des männlichen Geschlechtes zu bestehen. Außer Dinophilus und den Rotatorien nenne ich noch die ebenfalls den Anneliden sehr nahestehende Bonellia und das von den Polychäten abzuleitende, in Anpassung an seine parasi- tische Lebensweise aber stark umgewandelte Myzostoma. Bei allen diesen Formen ist der Dimorphismus für sich entstanden, in Anpassung an besondere, bei den verschiedenen Formen ver- schiedene Lebensverhältnisse. Vertretern der betreffenden Gruppen, die nicht unter diesen besonderen Verhältnissen leben, fehlt in der Regel dieser Dimorphismus, de Tendenz dazu aber ist, wie gesagt, meines Erachtens für diesen ganzen Kreis charakteri- stisch. Es wäre in dieser Hinsicht besonders interessant, die Sexual- verhältnisse der Seisoniden genauer kennen zu lernen. Der sexuelle Dimorphismus fehlt ihnen, die Eier aber sollen in männliche und weibliche differenziert sein. Ist dies eine Vorstufe zu jenem? Auch eine genaue Untersuchung der monomorphen Dinophilus-Arten dürfte unsere Kenntnisse über den Geschlechtsdimorphismus und seine Entstehung noch erweitern. Vergleichen wir Rotatorien und Dinophilus mit den Anneliden, 128 Hans Nachtsheim: so kommen wir zu dem Resultat, daß die verwandtschaftlichen Beziehungen des Dinophilus zu letzteren jedenfalls wesentlich inni- gere sind als die der Rotatorien. Zu diesen aber steht auch Dino- philus in naher Beziehung, und so nimmt er eine vermittelnde Stel- lung zwischen Rotatorien und Anneliden ein. Der heutige Zustand des Dinophilus ist, worauf bereits Nelson (1904, 1907) mit guten Gründen hingewiesen hat, zweifellos nicht als primitiv zu betrachten; Dinophilus stellt eine im Laufe der Phylogenie rück- gebildete und dadurch den Vorfahren ähnlicher gewordene Form dar. Wie es in dieser Hinsicht mit den Rotatorien steht, ob sie, wie Lang (1884) meint, neotene Formen sind, oder ob sie von den primitiven Stammformen der Anneliden aus ihre heutige Organi- sation direkt erreicht haben, ist ungewiß. Mir scheint manches mehr zugunsten der letzten Ansicht zu sprechen. Aus einer gemein- samen Wurzel haben sich dann Rotatorien und Anneliden ent- wickelt, diese aber haben eine höhere Entwicklung genommen als jene. Dinophilus hat in seiner Phylogenie diese höhere Entwick- lung mitgemacht — was aus seiner Ontogenie erschlossen werden kann —, ist aber dann zu einem niedereren Zustand zurückgekehrt und so den ihm verwandten Rotatorien wieder ähnlicher geworden. Schluß. Zusammenfassung der Resultate, Zum Schlusse seien die wichtigsten Resultate der vorliegenden Untersuchungen nochmals kurz zusammengestellt: Das Männchen von Dinophilus apatris ist ein außerordentlich rudimentäres Wesen, es ist nichts weiter als ein muskulöser Sack mit Geschlechtsapparat. Dieser besteht in der Hauptsache aus einem Paar Hoden und dem Penis, die zusammen fast das ganze Leibes- innere ausfüllen. Im Vergleich zu dem Geschlechtsapparat nicht- dimorpher Dinophilus-Spezies ist indessen auch dieses Organsystem bei Dinophilus apatris stark rückgebildet. Die Spermatogenese bei Dinophilus apatris bietet nichts Be- sonderes. Ihre Untersuchung wird erschwert durch die Kleinheit des Objektes. Es wird, soweit ersichtlich, eine Sorte von Sperma- tozoen gebildet, alle mit 10 Chromosomen, der haploiden Zahl. Das voll entwickelte Männchen enthält nur fertige Spermatozoen. nn hauen u une Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 129 Die Begattung der Weibchen von Dinophilus apatris erfolgt kurz vor dem Ausschlüpfen der Weibchen durch die Männchen des gleichen Kokons. Inzucht ist also die Regel. Die Männchen ver- lassen meist den Kokon überhaupt nicht und gehen nach 5—10 Tagen, spätestens nach 3 Wochen zugrunde. Die von den Weibchen bei der Begattung empfangenen Sper- mien — das Männchen stößt seinen Penis durch die Körperwand des Weibchens hindurch und befördert die Spermien so in dessen Leibes- höhle — werden in der Form von einem oder zwei Paketen neben dem Ovar abgelagert und verharren zunächst in diesem Zustande. Das Ovar des eben ausgeschlüpften Weibchens besteht aus re- lativ wenigen, sehr kleinen Ovogonien, die sich durch normale Mi- tosen vermehren. Den Uebergang der Ovogonien in Ovozyten erster Ordnung erkennt man an dem Auftreten der synaptischen Phäno- mene. Die Ovozyten machen drei Wachstumsperioden durch. Durch die erste Wachstumsperiode, während der im Kern die synaptischen Phänomene ablaufen, erreicht die Ovozyte die Verschmelzungs- größe. Das Chromatin des Kernes ballt sich nach der Synapsis immer mehr zusammen und bildet einen nukleolusartigen Körper, eine Karyosphäre. Die zweite Wachstumsperiode der Ovozyten besteht in einer aus- giebigen Verschmelzung von Ovozyten. Es verschmelzen immer gleichwertige Zellen, sie sind nicht in Ei- und Nährzellen differenziert. Der Kern der einen der beiden verschmolzenen Zellen wird resor- biert, Kernverschmelzungen kommen nicht vor. Noch ehe der Kern der einen Zelle ganz aufgelöst ist, können weitere Zellverschmel- zungen erfolgen. Wie groß aber die Zahl der während der zweiten Wachstumsperiode zu einem Ei zusammentretenden Ovozyten ins- gesamt ist, läßt sich nicht feststellen. Am Ende der zweiten Wachs- ‚tumsperiode hat jede Ovozyte ungefähr die drei- bis vierfache Größe, die sie zu Anfang dieser Periode hatte. Eine Differenzie- une der Kiersmeroße-weibliche und. kleine mauınliche ertolgetzdurch die ‘Verschmelzung _ der Ovozyten nicht, am Ende der Verschmel- Zumesperıode'simdratkesEver gleich £r.o%. Während der beiden ersten Wachstumsperioden der Ovozyten lösen sich die Spermienpakete auf, die Spermatozoen dringen in das Arch. f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. Il. ) 130 Hans Nachtsheim: Ovar und zwischen die Ovozyten ein, doch findet. eine Besamung noch nicht statt. Diese erfolgt erst während der dritten Wachs- tumsperiode der Ovozyten, vor der Bildung der Reservestoffe des Eies, also zu einem sehr frühen Zeitpunkte, aber nach der Differenzierung der Eier in männliche und weibliche. Die Be- fruchtung bzw. Besamung ist also ohne,Ein- fluß auf die Geschlechtsbestimmun:sg. Die Bildung zweier Sorten von Eiern während der dritten Wachs- tumsperiode macht sich zunächst in einem stärkeren Wachstum gewisser Eier bemerkbar, sodann wird in diesen letzteren Eiern intensiv Dotter gebildet, sie werden zu ‚„„Weibcheneiern‘. Das Wachs- tum der anderen Eier während der dritten Wachstumsperiode ist nur schwach, auch wird nur wenig Dotter in ihnen erzeugt, sie werden zu „Männcheneiern‘“. Die Kerne der beiden Sorten von Eiern unterscheiden sich nur durch ihre Größe. Die Karyosphären, in denen während der Verschmel- zungsperiode das gesamte Chromatin in inaktivem Zustande kon- zentriert war, lockern sich mit Beginn der dritten Wachstumsperiode auf, es gehen aus ihnen 10 Tetraden hervor, die sich ebenfalls auf- lockern und schließlich ein gleichmäßiges Retikulum bilden. Daß zur Bildung eines Weibcheneies mehr Ovozyten notwen- dig sind als zur Bildung eines Männcheneies, ist eine unbewiesene und unbeweisbare Annahme früherer Autoren. Die Tatsache, daß alle Ovozyten zu Ende der Verschmelzungsperiode gleich groß sind, spricht gegen die Richtigkeit dieser Annahme. Eine ungünstige Lage der Männcheneier im Ovar kann auch nicht Ursache ihrer Entstehung sein. Kurz: Eine morphologisch erkenn- barellirsache tür die Dififerenzierunerden 2er in weibliche undmännlichein bestimmtemVer- Martnıist zent. voll standrg, Ehe die Eier abgelegt werden, bildet sich die erste Reifungs- spindel in ihnen aus, doch bleibt die Mitose auf dem Stadium der Metaphase stehen. Erst nach der Ablage nimmt die Reifung ihren Fortgang. In allen Eiern verlaufen Reifung und Befruchtung ganz in der gleichen Weise. 10 Tetraden treten in die erste Reifungs- teilung ein, zwei Richtungskörper werden abgeschnürt, 10 Chromo- somen bleiben im Ei. Nach der ersten und ebenso nach der zweiten Reifungsteilung bilden die im Ei zurückbleibenden Chromosomen keinen einheitlichen Kern, sondern es gehen aus den 10 Chromo- PER EU SE ee Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 131 somen ebensoviele Karyomeriten hervor, die dann bei der Furchungs- teilung wieder die Chromosomen liefern. Der männliche Vorkern zerfällt nicht in Karyomeriten. Die Kopulation des männlichen Vorkernes mit den Karyomeriten des weiblichen erfolgt im Zentrum des Eies. Die beiden während der Eireifung die Pole der Spindel einneh- menden Teilungszentren haben verschiedene Größe; das Zentrosom des Eipoles ist immer größer als das des Richtungskörperpoles. Von den beiden Teilungszentren der ersten Furchungsspindel stammt sehr wahrscheinlich eines vom Ei, das andere vom Spermium. Auch für die erste Furchungsspindel ist eine Heterozentrie charakteristisch ; das größere Zentrosom ist das Ei-,:das kleinere das Spermazentrosom. Diese Heterozentrie der beiden Furchungszentren hat die inäquale Teilung der Weibchen- wie Männcheneier zur Folge. Die erste Furchungsspindel enthält 20 Chromosomen, die diploide Zahl. Größendifferenzen sind weder während der Reifungsteilungen noch während der Furchung vorhanden. Die wesentlichsten Ergebnisse der experimentellen Untersu- chungen sind folgende: Es lassen sich bei Dinophilus mehrere Rassen unterscheiden, die hinsichtlich Geschlechtsverhältnisses und Kokongröße verschie- den sind. Bei manchen Rassen sind Männchen und Weibchen in der gleichen oder fast der gleichen Zahl vorhanden, bei anderen überwiegen die Weibchen in mehr oder weniger starkem Maße. Es können bis zu drei Weibchen auf ein Männchen kommen. Für die Kokongröße kann als Regel gelten, daß sie mit der relativen Zahl der Weibcheneier zunimmt. Bei Rassen mit annähernd gleich vielen Männchet und Weibchen enthält ein Kokon meist nur zwei Eier, ein Männchen- und ein Weibchenei, bei Rassen mit einem starken Ueberschuß an Weibchen enthält er sieben und mehr Eier durchschnittlich. Immerhin ist die Kokongröße eine Eigenschaft, die ziemlich beträchtlichen Schwankungen unterworfen ist. Bei guter Ernährung nimmt die Kokongröße zu. Das Geschlechtsverhältnis bei Dinophilus Bsrralsonerme ar onmeren, ererbtien Faktoren Bew tenmde Eigenscheatt» „Aeceubere "Faktoren vermösen das Geschlechtsverhältnis. nur in ganz geringem Maße zu modifizieren. Kälte hat 132 Hans Nachtsheim: gar keinen Einfluß auf das Geschlechtsverhältnis. Wärme beein- flußt es insofern, als bei erhöhter Temperatur die Männcheneier rascher ablagereif werden als die Weibcheneier. Infolgedessen ent- halten die ersten Kokons eines in der Wärme gezüchteten Weib- chens mehr Männcheneier als gewöhnlich. Dieses Mißverhältnis gleicht sich aber später wieder aus, indem die weiteren Kokons um so mehr Weibcheneier enthalten. Schlechte Ernährung bzw. Hunger hat eine Verschiebung des Geschlechtsverhältnisses zugun- sten der Männchen zur Folge. Dies ist darauf zurückzuführen, daß hungernde Weibchen den in Entwicklung begriffenen Weibchen- eiern nicht so viele Nährstoffe zuzuführen vermögen, wie sie zur Vollendung der Entwicklung notwendig haben. Die anspruchs- losen Männcheneier vermögen sich auch bei schwacher Ernährung zu entwickeln, und so Kommen sie in verhältnismäßig größerer Zahl zur Ablage als die Weibcheneier. Weibchen, die unbegattet bleiben, lassen hinsichtlich des Ge- schlechtsverhältnisses ihrer Nachkommen und hinsichtlich ihrer Kokongröße keine Unterschiede gegenüber den begatteten Weib- chen erkennen. Im übrigen aber beeinflußt die Begattung den weib- lichen Organismus in hohem Maße. Unbegattete Weibchen wachsen langsamer als begattete und werden infolgedessen später geschlechts- reif. Häufig erreichen sie ihre Geschlechtsreife überhaupt nicht, sondern sterben vorzeitig ab; sie sind viel hinfälliger als begattete Weibchen. Die Gelege der unbegattet gebliebenen Weibchen sind oft unvollkommen; es fehlt die Gallerthülle um die Eier. Unbefruch- tete Eier, Männchen- wie Weibcheneier, beginnen zwar eine par- thenogenetische Entwicklung, diese wird aber bald pathologisch, und die Embryonen sterben alle früher oder später ab. Bisweilen entstehen merkwürdige Monstra aus den unbefruchteten Eiern, lebensfähige junge Tiere wurden jedoch niemals beobachtet. Par- thenogenese spielt im normalen Lebenszyklus des Dinophilus keine Rolle. Die rudimentären Männchen des Dinophilus leben nur wenige Tage, die Weibchen erreichen unter normalen Verhältnissen ein Alter von 2—3 Monaten. Sie bringen in dieser Zeit ungefähr 10 bis 12 Kokons, bisweilen 16, hervor, die eine je nach der Rasse verschie- dene Zahl von Eiern enthalten; überdies zeigt die Kokongröße starke individuelle Schwankungen und wird, wie schon gesagt, durch äußere Faktoren beeinflußt. Die Entwicklungsdauer ist auch ER AY A Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 133 nach Rassen etwas verschieden. Im Durchschnitt beansprucht die Embryonalentwicklung 8—-10 Tage. Die theoretischen Betrachtungen führten zu folgenden Schluß- folgerungen Die sigeschlechtsbestim mung »ertolgt.vbei Dainophilus apatris -progamy,';dası Geschlecht Betchereitscin, der, wachsenden‘, Ovozyte Test- ekeomw die, Ovozyten:-haben "einer;mamnliche BDacn Serie, weibliche "Konstitweion:. ES.sin.d innere formative Reize, die die Zelle entwe- der zweinermännlichen.oderreiner: weiblichen machen. uner ihre 'Natwr.wermöogenswir bisher keinernaheren Angaben zumachen. Der Modus der Geschkechtsbestimmung.des DPemopıhslus apatrishistnsekundär. erworben, DBaszwar olerchzeitre- mit. de mätür.diese "Art Grardaktreristischen.Geschkechtsdimörp.hismus: Die dimorphen Dinophilus-Spezies stam- men von monomorphen.Arten.äb. :Veber die Aeneon di. Weetssen der... Geschlechtsbestimmüung beiden monomorphen Spezieskönnen wir vor- läufig nur Vermutungen äußern. Dinophilus ist als ein neotenes Annelid zu betrachten, das aber auch manche verwandtschaftliche Beziehungen zu den Rotatorien erkennen läßt. | Literaturverzeichnis. Arm:bruster,c.L+ Nacheskeim HM WIRo EM er ;:-Tn5..1917, Die Hymenopteren als Studienobjekt azygoter Vererbungserschei- nungen. Experimentum crucis theoriae Mendelianae. Zeitschr. f. indukt. Abst. und Vererbungsl., Bd. 17. Baltzer, F., 1914, Die Bestimmung des Geschlechts nebst einer Ana- Iyse des Geschlechtsdimorphismus bei Bonellia. Mitt. aus d. Zool. Stat. zu Neapel, Bd. 22. 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Vergrößerung: ca. 1900fach. . Geschlechtsreifes Weibchen von Dinophilus apatris. Vergrößerung: ca. 110fach. Fig. 4. Weibchen von Dinophilus apatris während der Eiablage. Im Kokon, der eben gebildet wird, zwei Weibcheneier und ein Männchenei. Vergrößerung: ca. 75fach. Fig. 5. Kokon von Dinophilus apatris mit fünf Weibchen- und zwei Männ- cheneiern. Bei einzelnen Eiern sind die Richtungskörper sichtbar. Vergrößerung: ca. 120fach: DD Fig. Fig. w Tasten ammE Alle Figuren der Tafel I!I wurden mit Zeiß’ Apochromat-Immersion 2mm und Kompensationsokular 12 gezeichnet. Fig. 6. Querschnitt durch einen männlichen Embryo von Dinophilus. Oben die „lichtbrechenden Körnchen“, in der Mitte der Hoden. Hoden mit Spermatogonien, zum Teil in Teilung. Fig. 7. Schräger Querschnitt durch einen männlichen Embrye. Hoden mit Synapsis-Stadien. Fig. 8. Längsschnitt durch einen männlichen Embryo. Hoden mit Sper- matozytenteilungen und Spermatiden, unten der Penis. % Fig. 9. Längsschnitt durch einen männlichen Embryo. Hoden mit jungen Spermatiden. Fig. 10. Längsschnitt durch einen männlichen Embryo. Hoden mit älteren Spermatiden, Umwandlung der Spermatiden in die Spermatozoen. Fig. 11. Querschnitt durch ein Männchen von Dinophilus. Der Hoden enthält nur fertige Spermatozoen. Das Männchen lag noch im Kokon, das Weibchen, das sich in dem gleichen Kokon entwickelt hatte, war bereits ausgeschlüpft. Die Begattung hat wahrschein- lich im Kokon stattgefunden, neben dem Männchen liegen einige Spermatozoen. Fig. 12. Geschlechtszellen eines weiblichen Embrycs von Dinophilus. Ovo- gonien und Ovogonienmitosen. Fig. 13. Geschlechtszellen eines eben ausgeschlüpften Weibchens. Ovo- gonien und Ovogonienmitosen. Fig. 14. Spermienpaket in einem eben ausgeschlüpften Weibchen neben dem Ovar. Fig. 15. Ovar eines jungen Weibchens mit Ovogonien und Ovogonienmitose scwie zwei Spermapaketen rechts und links. Fig. 16 und 17. Ovogonien und Ovogonienmitosen. Fig. 18. Junge Ovozyten mit Synapsis-Stadien. DI en u et tl aa en ee! » > 7% ac £, Be aa Te at dan Sl u nu cz - ’ i “ x ’ euer. Fe a a ET NT De Bar | % Zytologische und experimentelle Untersuchungen usw. 139 Fig. 19. Heranwachsen der Ovozyten, Verschmelzungsperiode, zwischen den Ovozyten einzelne Spermatozoen. Fig. 20. Ovozyte mit intaktem und degenerierendem Kern. Fig, 21. dto., weiter vorgeschrittenes Stadium der Degeneration. Fig. 22. Ovozyte mit zwei Kernen und letztem Rest eines gefressenen Kernes. Fig. 23. Die Ovozyten nach der Verschmelzungsperiode, zwischen ihnen Spermatozoen. Fig. 24. Ovozytenkern mit knospender Karyosphäre. Fig. 25. dto. mit zwei Karyosphären. Fig. 26. dto., Beginn der Auflockerung der Karyosphären. Fig. 27. dto., Herausdifferenzierung der biskuitförmigen Tetraden. Fig. 28. dto. (Männchenei), Aufquellen der Tetraden. Fig. 29. dto. (Weibchenei), Auflockerung der Tetraden. Fig. 30. dto. (Weibchenei), Diakinese. Fig. 31. dto. (Männchenei), dto. Fig. 32. dto. (Weibchenei) mit Retikulum. TarkelaulV. Alle Figuren der Tafel IV wurden mit Zeiß’ Apochromat-Immersion 2 mm und außer Fig. 34 mit Kompensationsokular 12, Fig. 34 mit Kompen- sationsokular 6 gezeichnet. Bei der Reproduktion wurden sämtliche Figuren auf 24 verkleinert. Fig. 33. Weibchen- und Männchenei im Ovar, Dotterbildung, in jedem Ei das Spermatozcon. Fig. 34. Querschnitt durch ein Weibchen mit Weibchen- und Männchenei. Fig. 35. Weibchen- und Männchenei im Ovar. Im Weibchenei Ausbildung der ersten Reifungsspindel, neben dem Kern mit den beiden Zentro- somen der ausgetretene Nukleolus, am Rande des Eies der männ- liche Vorkern. Im Männchenei Aequatorialplatte der ersten Rei- fungsspindel, daneben der männliche Vorkern. Fig. 36. Weibchenei im Ovar, erste Reifungsspindel (Metaphase) im Zen- trum des Eies, darüber die Ueberreste des Nukleolus. Fig. 37. Männchenei im Ovar, erste Reifungsspindel (Metaphase) im Zentrum des Eies, daneben die Ueberreste des Nukleolus und der männliche Vorkern. : Fig. 38. Männchenei nach der Ablage, die erste Reifungsspindel wandert an die Eioberfläche, im Innern der männliche Vorkern. Fig. 39. Männchenei, erste Reifungsspindel in Anaphase, im Innern der männliche Vorkern. Fig. 40. Weibchenei nach der Ablage, Abschnürung des ersten Richtungs- körpers, im Innern der männliche Vorkern. Fig. 41. Weibchenei, Karyomeritenbildung nach der ersten Reifungsteilung, am Rande der erste Richtungskörper, im Innern der männliche Vorkern. Fig. 42. Weibchenei, Karyomeritenbildung nach der zweiten Reifungs- teilung, am Rande die beiden Richtungskörper, im Innern der männliche Vorkern. u 140 Hans Nachtsheim: Zytolog. u. experiment. Untersuchungen. ae EV. Alle Figuren der Tafel V wurden mit Zeiß’ Apochromat-Immersion 2 mm und Kompensatiensokular 12 gezeichnet. Fig. 43. Weibchenei, die Karyomeriten des weiblichen Vorkernes und der - männliche Vorkern vor der Kopulation, am Rande die beiden Rich- tungskörper, von denen der erste sich zu teilen beginnt. Fig. 44. Weibchenei, Kopulation der Vorkerne, am Rande die beiden Rich- tungskörper, der erste in Teilung. Fig. 45. Weibchenei, erste Furchungsteilung, Metaphase. Fig. 46. Männchenei, zweite Reifungsteilung, beginnende Anaphase, am Rande der erste Richtungskörper, im Innern der männliche Vor- kern. Fig. 47. Männchenei, die Karyomeriten des weiblichen Vorkernes und der männliche Vorkern vor der Kopulation, am Rande die beiden Richtungskörper. Fig. 48. Männchenei, Kopulation der Vorkerne, am Rande die beiden Rich- tungskörper, der erste in Teilung. Fig. 49. Männchenei, zwei Blastemeren. Fig. 50. Weibchenei, erste Furchungsteilung, Telophase. Fig. 5l. Weibchenei, erste Furchungsteilung, Zelldurchschnürung mit Ringbildung, in der kleineren Blastomere ein Richtungskörper. Fig. 52. Weibchenei, zwei Blastomeren, Beginn der zweiten Furchungs- teilung, in der größeren Blastomere Metaphase, in der kleineren Prophase. 141 Die Entwicklung der Keimzellen des Grottenolmes. (Proteus anguineus.) I. Teil. Die Spermatocytogenese. \ «Untersuchungen, ausgeführt mit Unterstützung aus der Samsonstiftung der Bayerischen Akademie der Wissenschaften in München.) von H. Stieve, Leipzig. Hierzu Tafel VI—-XII und 16 Textfiguren, Inhaltsübersicht. Seite Einleitung . . . EINEN IE ER FEN RT RU hu lege a ARTE ARE u Material und Technik. RER FE EERIEE CERENNEER ARE DE PSSOR RN Il N) Der mikroskopische Bau des Diodehs, RR SPEER ME ER NEN Ir) PIERSHERMAIBEeYLORENESE 74... DE SE SE TO I. Die Spermatogonien . . RE SE Nr ER RENT a) Die großen Spermatogonien TR ER RE ET EN EL ee STE In Bier Kleinen Spermatogoniene 7.7... 7.7 Da er NTTT 11. Die Spermatocyten 2 PER EI ee N 12. Te FIR a) Die Wachstumsperiode ER UeR RES NE era etaerälcı DET b) Die Prophasen der ersten Befanßsteilung DESETSS ANNE er a ERE L.: Der. dünne; tichtüngsiose, Krrauel u. ER 8188 2. ‚Der Polar: geriehteter Knauel. 3 7 N ENTE IH 3. Die: seitlichen Ausläamierkuer ee an TOT 4. Der dicke, richtungslose Knäuel . . . .- 198 5. Die Längsspaltung des Fadens und die Teilung; in Terneelle Chromosomen . . . N Eee, 20 6. Die Pseudoreduktion en. Tetradenbildung RAR 201 EN Bie\erste: Ressungstetuneene rn ee NEN s. -206 BVZSPHeEH Braspermatidene Se EN RI RT 2TI Mans zweite, Reitungstellule rs www es. 2 er 072217 Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. Il. 10 me mr nen 57 et Kr ng SE zz. BR - en Be ER al NEN 142 EEISTI EINE VI. Zusammenfassung Allgemeiner Teil I. Die Spermatogonien a) Die großen Spermatogonien. b) Die kleinen Spermatogonien ll. Die Spermatocyten h Ill. Die Frage der Paralleikondeaton 2 a) Die Befunde von A. und K. E. Schrenieh b) Die Befunde von v. Winiwarter und Sainmont c) Theoretische Bedenken gegen die Paralleikonsugation. d) Die Befunde Rabls e) Die mutmaßliche Bedeutung er olaken Or IV. Die Tetradenbildung durch endweise Konjugation a) Aehnliche Befunde an anderen Objekten . b) Aehnliche Befunde bei Degenerationsvorgängen V. Die anderen Theorien über die Reduktion a) Die Faltungstheorie b) Die Amphimetasyndese c) Die grundsätzlichen Ühkerschicde sten marallier Bra endweiser. Konjugabion.\. a. N 7 nr SE ee VI. Die erste ;Reitüngsteiling. 7 288.7 0 Ba ee VIl. Die Präspermatiden . . RE SA A a) Die Ausbildung der Kae ART ER THE. b) Andere Mitteilungen über Dreh RENTE 1:- Bei, Säugetieren: und Vögeln "7-7... 2 2: Bei, Amphibien... a au er er ee ge 3: Bei: wirbellosen "Tieren u. 7.7 2 ars RE ey Zusammienfassung MU. E ar e eR VIII. Das Reduktionsproblem . . . RER a IX. Die Frage der ee eahtrinn. rat, 6 x, Die zweite .Reifungsteilung........ Mir ae ea ee Be X%TySchlüßbemerkurngen ac un anne ee Dr EIN Tu ren Erwähnte ' Arbeiten... 1,02. N a EN U Erklärung‘ der Abbildünger#m2... 1... ua ee re Einleitung. Noch kaum ein halbes Jahrhundert ist verflossen, seitdem unsere Vorstellungen über die Reifung der Geschlechtszellen und die Befruchtung des Eies durch die bahnbrechenden Untersuchungen hauptsächlich der deutschen Forschung tatsächliche Grundlagen erhalten haben und dadurch aus dem Bereiche der reinen Speku- lation gerissen wurden.. Die tiefgreifenden Veränderungen, welche die chromatische Substanz der Kerne währcnd der erwähnten Vorgänge durchmacht, waren es, die das Augenmerk der Unter- ne las nn BE TE a alla a De ad an ad ni Di a ae nn se a Sr a ne Et DE TIEREN EN I ae Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 143 sucher zunächst auf sich ziehen mußten und in rascher Aufeinander- folge erschienen die Arbeiten, welche das Verhalten der Chromo- somen während der Reifung der Keimzellen bei den verschiedensten Tier- und Pflanzenarten schilderten. Allein trotz der großen Zahl der bis auf den heutigen Tag über diesen Gegenstand erschienenen und immer noch neu erscheinenden Untersuchungen Konnte gerade in der Frage nach der Bedeutung der Chromosomen noch keine Einigung erzielt werden, im Geg.nteil, je mehr Arten des Tier- und Pflanzenreiches in den Bereich unserer Kenntnis einbezogen wurden, desto verwickelter erschienen die Verhältnisse, denn fast mit jeder neuen Arbeit wurden auch neue Befunde mitgeteilt, die sich mit den bisher bekannten nicht oder nur sehr schwer in Ein- klang bring.n ließen. So widersprechend nun aber die ven den einzelnen Forschern mitgeteilten Ergebnisse auch sein mögen, in der einen grundlegenden, zuerst von van Beneden (1883) ermittelten Tatsache stimmen alle überein, daß nämlich in den reifen, befruchtungsfähigen Ge- schlechtszellen die Zahl der Chromosomen auf die Hälfte der für die betreffende Art vorhandenen Normalzahl herabgesetzt wird und sich erst durch den Vorging der Befruchtung wieder als Folge der Vereinigung des Ei und Samenkernes zur Normalzahl ergänzt. Ueber die Art und Weise aber, auf welche diese Reduktion vor der Befruchtung erfolgt, bestehen auch heute noch in der Haupt- sache zwei grundverschiedene Anschauı ngen. Ein Teil der Forscher, unter ihnen besonders ©. Hertwig und R. Fick erblickt in den Chromosom:n keine ‚Individuen‘, sonde:n nur ganz vorüber- sehende Bildungen der chromatischen Substanz, welche während der Kernteilungen einzig und allein aus „taktischen Gründen“ auftreten und während der Kernruhe stets im Gerüste des Kernes aufgelöst werden, verschwinden, um bei der neuen Mitose wieder von neuem zu entstehen. Sie vermuten in der Reduktion in erster Linie ein Mittel zur Halbierung der Gesamtmasse des Chro- matins, die nach der Anschauung O0. Hertwigs (1915 u. a. a. O.) und Platmers (1885, 1889) dadurch zustande kommt, dal zwischen den beiden Reifungsteilungen das Ruhestadium ausfällt, aus welchhm Grunde das Chromatin keine Gelegenheit hat, seine Masse durch neues Wachstum auf die der betreffenden Art zu- kommende Normalmenge zu ergänzen. Ganz abgesehen aber davon, daß der Ausfall des Ruhestadiums bisher lediglich für die weiblichen 10* 144 H. Stieve: Keimzellen mit Sicherheit erwiesen ist, über die Samenzellen liegen eine ganze Reihe von Beobachtungen vor, welche ein, wenn auch nur zu kurzes Ruhestadium zwischen den beiden Reifungs- teilungen beschreiben, würde durch den von OÖ. Hertwig an- genommenen Vorgang wie das schon Boveri (1892) einge- wendet hat, einzig und allein die Halbierung der Masse nicht aber die gleichzeitige Halbierung der Chromosomen zahl erklärt. In offenkundigem Gegensatz zu dieser Anschauung steht die Ansicht einer ganzen Reihe von anderen Untersuchern, die in den Chromosomen selbständige Individuen erblicken, welche ihre Indi- vidualität auch während der Kernruhe bewahren und in dieser Zeit nur scheinbar verschwinden, das heißt lediglich mit unseren Untersuchungsmitteln nicht nachzuweisen sind. Die Anhänger dieser Richtung erblicken in der Reduktion ein Mittel um die Ver- doppelung der Chromosomenzahl, die ohne sie bei jeder Befruchtung erfolgen müßte, zu verhindern. Eine erhöhte Bedeutung erhielt die ganze Frage, als durch die Entdeckung der Mendelschen Regel das Verhalten verschiedener, allerdings meist nur unwichtiger, die Farbe oder äußere Form be- treffender Eigenschaften bei der Vererbung erklärt wurde und es sich im Anschluß daran zeigen ließ, daß eben diese Erscheinungen in den Vorgängen der Reduktion ihre restlose Erklärung finden. Hatten schon vorher eine Reihe der namhaftesten Forscher, unter ihnen besonders Weismann die Chromosomen als ausschließ- liche Träger der Vererbung betrachtet, so fand diese Anschauung in der Mendelschen Regel eine wesentliche Stütze. Allerdings führten die tiefgreifenden nachweisbaren Veränderungen, welche die Kernstrukturen während der Reifung der Geschlechtszellen im Gegensatz zum Protoplasma erfahren wohl zeitweise im Zu- sammenhang mit der Tatsache, daß die Gesamtmenge des Chroma- tins in beiden Keimzellen gleich groß, die des Protoplasmas aber sehr verschieden ist, zu einer starken Ueberschätzung der Rolle, die den Kernen bei der Vererbung zukommt. Erst die Untersuchungen der allerneuesten Zeit haben gelehrt, daß auch das Plasma eine wichtige Rolle beim Befruchtungsvorgang spielt und diese Beo- bachtungen lassen es auch wahrscheinlich erscheinen, daß zahlreiche, - vielleicht sogar die allerwichtigsten Eigenschaften nicht durch den Kern, sondern durch das Plasma und zwar besonders durch das der Eizelle auf die Nachkommen üb:rtragen werden. Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 145 Wie dem aber auch sei, ob nun die Chromosomen wichtige oder unwichtige Eigenschaften übertragen, ob sie die ausschließlichen oder nur teilweisen Träger der Vererbung sind, jedenfalls steht und fällt die Frage danach, ob sie überhaupt irgendwie als Träger der Vererbung in Betracht kommen mit ihrer Individualität. Ist es doch ganz klar, daß eine bestimmte Erscheinung nur dann von . einem einzelnen Formelement als solchem durch die Reihe der Generationen getragen werden kann, wenn dieses Gebilde selbst, in diesem Falle das einzelne Chromosoma, während der ganzen Zeit erhalten bleibt. Bekanntlich war es ja Rab| (1886), der zuerst die Theorie der Chromosomenindividualität aufstellte, seine Annahme wurde von Boveri (1888) weiter ausgebaut, durch äußerst eingehende und genaue Untersuchungen gefördert und erhielt erst dadurch die hohe Bedeutung die ihr heute zukommt. Eine sehr wesentliche Stütze bekam die Theorie durch die Untersuchungen Rückerts (1892), welcher bei Selachiern zeigen konnte, daß die Chromosomen während der ganzen Entwicklung des Keimbläschens trotz der mannigfaltigsten Veränderungen, die ihre äußere Form in dieser Zeit durchmacht, als selbständige, stets voneinander abgrenzbare Individuen erhalten bleiben, daß also die Gebilde, deren Zahl durch die Reifungsteilungen halbiert wird, die nämlichen sind, welche ‚ aus der letzten Oogonienteilung hervorgingen. Rückert be- wies demnach die Kontinuität der Chromosomen während der Ei- entwicklung und diese bildet eine Vorbedingung für die Rabl-Boveri- sche Individualitätstheorie. Denn es ist einleuchtend, daß in erster Linie der Nachweis erbracht werden mußte, daß die Chromosomen während der ganzen Ei- und Samenreife selbständig erhalten bleiben, war er unmöglich, so hatte auch die Untersuchung der weit schwie- - rigeren Frage, ob die Chromosomen das Ruhestadium des Kernes überdauern, keinen Sinn mehr, denn wie sollten irgendwelche Eigen- schaften durch Gebilde auf die Nachkommen übertragen werden, die zwar während des ganzen Lebens erhalten bleiben, aber kurz vor der Befruchtung, gerade dann, wenn die fragliche Fähigkeit so recht in Erscheinung treten müßte sich vollkommen auflösen, um erst später wieder neu zu erstehen? Der Nachweis der Chromosomen !n Ruhekernen ist bis heute noch nicht geglückt, ihre Individualität bildet auch jetzt noch eine unbewiesene nnahme, die allerdings sehr viel Wahrschein- 146 H. Stiew.e: lichkeit für sich hat. Dagegen kann die Kontinuität während der Ei- und wahrscheinlich auch der Samen ntwicklung wenigstens für ein: ganze Anzahl von Arten als sicher bewiesen gelten, für andere erscheint sie äußerst wahrscheinlich, umsomehr, nachdem ich durch ausgedehnte Versuche am Haushuhne (1918 a) zeigen konnte, daß alle Oocyten, in deren Kernen die Chromosomen mehr oder weniger zerfallen, beziehungsweise ganz verschwunden sind, nichts anderes darstellen, als Follikel im ersten Stadium der Rückbildung. Diese kann durch äußere, ungünstige Verhältnisse bedingt sein, sie kann aber auch einen physiologischen Vorgang darstellen denn in allen Ovarien finden sich bei allen Tierarten, soweit sich dies bis jetzt übersehen läßt, zu jeder Jahreszeit, bald vereinzelt, bald in größerer Menge atretische Follikel, bei denen die Rückbildung durch Zerfall des Chromatins eingeleitet wird (Stieve 1918c). Das Verschwinden der Chromosomen bedeutet also stets den Untergang der betreffenden Zelle und es ist deshalb nicht angängig, derartige Rückbildungsvorgänge einzig und allein auf Grund der Tatsache, daß sie sich innerhalb der Ovarien nıchweisen lassen in den normalen Entwicklungsgang der Keim- zellen einzureihen, wie dies leider bisher schon oft geschehen ist. Bekanntlich haben ja Carnoy und Lebrun (1897—1903) auf Grund ihrer am Urodelenei ausgeführten Beobachtungen in erster Linie die Lehre von der Kontinuität der Chromosomen be- kämpft. Lubosch (1902) hat ihre Untersuchungen nachge- prüft und zum Teil bestätigt, zum Teil widerlegt. Das Ergebnis seiner Arbeit war nämlich folgendes: Wir haben zwei Arten von Chromosomen zu unterscheiden, solche an denen sich die Conti- nuität einwandfrei nachweisen läßt, und solche die während der Eientwicklung mehrmals aufgelöst, zum Teil auch in Nucleolen umgewandelt werden und schließlich wieder vollkommen neu ent- - stehen. Durch diesen versuchten Ausgleich der entgegengesetzten Befunde hatte die Lehre von der Kontinuität der Chromosomen scheinbar ihren letzten Stoß erhalten, da durch ihn ja wahrscheinlich gemacht wurde, daß es rein dem Spiel des Zufalls unterworfen sei, ob wirklich ein Chromosoma während der ganzen Eientwicklung erhalten bleibe oder nicht. Aber ganz abgesehen davon, daß die betreffenden Untersuchungen durch die gründlichen Arbeiten von Born (1892, 1894) schon früher, später durch dievon Janssens (1904) widerlegt wurden, haben weder Carnoy und Lebrun Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 147 noch auch Lubosch die Rückbildungsvorgänge in den Ovarien, die sicherlich bei den Amphibien eine besonders große Rolle spielen auch nur im geringsten berücksichtigt. Schon aus diesem Grunde können ihre Untersuchungen heute nicht die geringste Beweiskraft mehr besitzen, solange sie nicht von diesem neuen Gesichtspunkt aus nachgeprüft wurden. Lubosch legt zwar später (1913) Gewicht darauf, daß er seine Beobachtungen nur an frisch gefangenen Tritonen ausgeführt habe, er prüfte sie sogar später nochmals nach, “hat aber auch dabei diephysiologischen Rückbildungsvorgänge in keiner Weise berücksichtigt, weshalb auch seinen letzten Unter- suchungen keine höhere Bedeutung zukommt als seinen früheren. ‚Nach allem Vorhergesagten erschien es wohl eine dankens- werte Aufgabe, die Eientwicklung der Urodelen von neuen Ge- sichtspunkten aus einer eingehenden Prüfung zu unterziehen, und zwar mußte der Olm (Proteus anguineus Laur.) wegen der, Größe seiner Zellelemente offenbar ein sehr geeignetes Objekt für solche Arbeiten bieten. Bei der hohen Wertschätzung, die dieses Tier sonst von seiten der Histologen wegen seiner im ganzen Tierreiche einzig dastehenden Größe der Zellelemente genießt, nicht umsonst wird es häufig als histologisches Schatzkästlein bezeichnet, und bei der großen Aufmerksamkeit, die seinen Lebensgewohnheiten im übrigen von den Biologen zugewendet wird, erscheint es geradezu ‘erstaunlich, daß gerade seine Keimzellen bisher noch kaum be- achtet wurden. Die Spermatogenese ist noch völlig unbekannt, nur eine kurze Mitteilung Heidenhains (1900) beschäftigt sich mit den Zentralkapseln und Pseudochromosomen in den Samen- zellen, ohne die Entwicklungsvorgänge im einzelnen zu beobachten. Dagegen war die Eientwicklung schon zweimal Gegenstand wissen- schaftlicher Untersuchungen. Die erste Arbeit stammt von V. Schmidt (1904), sie wurde aber, wie der Verfasser selbst angibt, an vollkommen unzureichendem Material ausgeführt, über dessen Herkunft keine näheren Angaben gemacht werden. Infolgedessen kann den zum Teil recht auf- fallenden Ergebnissen der sehr eingehenden Beobachtungen keiner- lei höhere Bedeutung beigemessen werden, sie haben nur gezeigt, daß sich gerade in den durch ihre hervorragende Größe ausge- zeichneten Keimzellen des Olmes die Entwicklungsvorgänge nicht in so übersichtlicher und leicht verständlicher Form abspielen, wie man sie ursprünglich wohl erwartet hatte. 148 HaStnrevie: In der richtigen Erkenntnis der Unvollständigkeit der be- treffenden Arbeit hat es Jörgensen (1910) unternommen, die Untersuchungen von V. Schmidt nachzuprüfen. Auch er ging jedoch bei der Auswahl des Materials mit der gleichen Un- vorsichtigkeit zuwege, wie sein Vorgänger, er untersuchte nur 5 Weibchen, die er nach langem Warten unmittelbar aus Adelsberg erhielt. Drei weitere Weibchen mußten, da sie offenbar als Folge längerer Gefangenschaft oder ungünstiger äußerer Bedingungen, denen sie vor der Erbeutung ausgesetzt waren, allerschwerste Rück- bildungsvorgänge an den Ovarien zeigten, von den Untersuchungen ausgeschlossen werden. Allein auch von den ersten fünf Tieren konnte Jörgensen nicht mit Sicherheit sagen, wie linge sie vor der Konservierung unter unnatürlichen Bedingungen gelebt hatten. Auf jeden Fall war eine geraume Zeit seit ihrem Fang ver- strichen bis sie in seine Hände gelangten und er hatte es wohl in erster Linie dem Zufall zu verdinken, wenn er in ihren Ovarien nicht so schwere Rückbildungsvorgänge antraf, als sein Vorgänger. Immerhin aber waren die vorgefundenen Bilder merkwürdig genug; und bereiteten Jörgensen selbst schweres Kopfzerbrechen. Durch weitausschweifende Erörterungen suchte er die Lücken, die in der Unvollständigkeit des Materials gelegen waren, auszu- füllen, war er doch von der Kontinuität der Chromosomen überzeugt und konnte sie an seinen Präparaten nicht nachweisen. Er beging deshalb eine Petitio principii, wie ihm schen oft genug vorgeworfen wurde, indem er folgerte: Weil die Chromosomen die Träger der Vererbung sind, deshalb müssen sie selbständige, kontinuierliche Gebilde sein, die ihre Individualität während der ganzen Eient- wicklung bewahren. Wenn sie also eine Zeitlang für uns nicht nach- weisbar sind, dann ist ihr Verschwinden nur ein scheinbares, in der Unzulänglichkeit unserer Untersuchungsmethoden begründetes. Da jedoch die Annahme, daß die Chromosomen tatsächlich die Träger der Vererbung sind, noch nicht bewiesen ist, so dürfen wir auf sie keinesfalls irgendwelche Theorien aufbauen, im Gegenteil, wir wollen ja aus dem Verhalten der Chromosomen während der Reifung der Geschlechtszellen Anhaltspunkte für die ihnen zu- kommenden Eigenschaften gewinnen. Denn wie schon erwähnt, ist die Kontinuität der Chromosomen die Vorbedingung für die Möglichkeit einer Uebertragung von Eigenschaften durch sie. Wohl das wichtigste Ergebnis, das die Untersuchungen Jör- RB} Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 149 gensens gezeitigt hatten war der Nachweis, daß tatsächlich einige der Kernformen, die V.Schmidt in die normale Oogenese einreihte, nichts anderes sind als Rückbildungsformen, wahrschein- lich verursacht durch die schädigenden Einflüsse des Gefangen- lebens. Ein solcher Einfluß war bis dahin so gut wie unbekannt oder wenigstens unbeachtet geblieben, auch Jörgensen maß ihm keine höhere Bedeutung bei. Und doch hätten ihm die Er- gebnisse seiner Untersuchungen einen Fingerzeig geben müssen, wie ungeheuer cmpfindliche Gebilde die Keimzellen sind, und zwar sind es in erster Linie die Strukturen des Kernes, also die Chromo- somen, die durch scheinbar unbedeutinde Veränderungen im äußeren Leben des Individuums in der tiefgreifendsten Weise verändert werden. Hier lag der Weg offen, die Frage nach der Kontinuität der Chromosomen von einem vollkommen neuen Gesichtspunkt an- zugehen und wie meine Beobachtungen an Hühnern (1913, 1818 a) und an Dohlen gezeigt haben und weitere Untersuchungen sicher noch zeigen werden, auch zu lösen. Die eingehende Untersuchung der Entwicklung der Keimzellen des Olmes erschien also eine viel Erfolg versprechende, dankens- werte Aufgabe, sie führte in bezug auf die Spermatogenese auf vollkommen unerforschtes Gebiet. Jedoch auch eine neue Bear- beitung der Oogenese unter Berücksichtigung der erwähnten Ge- sichtspunkte erschien wünschenswert, denn wenn hier die Verhält- nisse auch sicher nicht ganz einfach lagen, so mußte doch nachge- sehen werden, inwiefern die merkwürdigen, von Jörgensen beschriebenen Formen natürlichen Bildern entsprechen oder ledig- lich Rückbildungsvorgänge darstellen, welche sich aus physiolo- gischen oder pathologischen Gründen, zum Teil als Folge der ver- änderten äußeren Bedingungen an den Ovarien abspielen. Die erste Anregung zu diesen Untersuchungen erhielt ich durch meinen hochverehrten Lehrer, Herrn Geheimrat Rückert in München, dem ich auch an dieser Stelle für seinen erfahrenen Rat meinen verbindlichsten Dank ausspreche. Desgleichen bin ich der Kgl. Bayr. Akademie der Wissenschaften in München zu Dank verpflichtet, die mir einen . namhaften Betrag aus der Samsonsstiftung zur Förderung meiner Untersuchungen zur Verfügung stellte. Ursprünglich hatte ich nur die Absicht, die Eientwicklung des Olmes zu bearbeiten, ich entschloß mich aber bald, zuerst mein Augenmerk der Samenentwicklung zuzuwenden, da ich sie an meinem 150 HaOS’EIe Ve: Material lückenlos verfolgen konnte und da sich aus ihr wichtige Rückschlüsse auf die Oogenese ziehen lassen. Zudem ist die Samen- entwicklung. ja noch nicht bearbeitet. Meine Untersuchungen begannen im Frühjahr 1914 und wurden durch den Krieg häufig auf Jahre unterbrochen. Die Ergebnisse der Untersuchungen über die Spermatocytogenese habe ich in einer vorläufigen Mitteilung (1918 b) kurz mitgeteilt. Material und Technik. Alle diesen Untersuchungen zugrunde liegenden Olme be- schaffte ich mir selbst während eines längeren Aufenthaltes in Adelsberg im Frühjahr 1914, beziehungsweise, ich ließ sie mir an Ort und Stelle durch einen Olmjäger besorgen, nachdem ich mich überzeugt hatte, daß der betreffende Mann mir wirklich nur freilebende und nicht längere Zeit gefangen gehaltene Tiere verschaffte). Be- sonderen Wert legte ich auch darauf, daß die Olme unmittelbar von ihren natürlichen Aufenthaltsorten stammten und nicht vor der Gefangennahme an irgendeinem Grottenwinkel abgeschlossen oder durch Hochwasser an Plätze versprengt waren, welche ihnen nicht die zu ständigem Gedeihen notwendigen Bedingungen boten. Meine Beobachtungen, die ich dabei über das Freileben und die Art der Fortpflanzung des Olmes ausführen konnte, habe ich an anderer Stelle mitgeteilt (1919), weshalb ich hier nicht mehr näher auf sie einzugehen brauche. Im Gegensatz zu Kammerer (1912), halte ich aber die Oviparität, nicht die Viviparität für die gewöhnliche Art der Fortpflanzung des Olmes. Im ganzen erhielt ich 27 männliche Olme, deren Hoden aus- nahmslos in Schnittserien zerlegt und untersucht wurden. Bei 22 von ihnen befanden sich die Keimdrüsen im Ruhezustand, bei den 5 übrigen waren alle Entwicklungsstadien bis zu reifen Spermato- zoen vorhanden. Auffällig war dab:i der große Unterschied im Entwicklungszustand der Hoden der einzelnen Tiere, der fast den Eindruck erweckte, als ob die Fortpflanzung des Olmes nicht an eine bestimmte Jahreszeit gebunden sei. In den unterirdischen ') Ein Exemplar, das lange Zeit in Gefangenschaft gehalten war er- hielt ich durch die liebenswürdige Vermittlung des bekannten Münchner Serpetolog:n H. Sellmayr, dem ich auch an dieser Stelle m>inen verbind- lichsten Dank aussprechen möchte. ON: N a, Re] ut a a Be Wi il et Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 15! Höhlen herrschen ja jahraus, jahrein die nämlichen Bedingungen, so daß einer solchen Annahme nichts im Wege steht. Die Versuche Kammerers, welche eine gewisse Periodizität der Brunstperiode für den Olm zeigen, beziehen sich nur auf Befunde an gefangenen Tieren und besitzen deshalb keine Beweiskraft. Bei der Mehrzahl der von mir untersuchten Proteen befand sich, wie eben erwähnt, der Hoden vollkommen im Ruhezustand, bei vieren zeigte er mehr oder weniger weit fortgeschrittene Entwicklung, bei einem befand er sich auf der Höhe der Geschlechtstätigkeit, bei ihm konnte ich auch massenhaft Spermatozoen in den ableitenden Samengängen nachweisen. Einige der Tiere hatten die Brunstperiode kürzere oder längere Zeit hinter sich, bei ihnen bildete sich der Ruhezustand wieder aus, bei einzelnen fanden sich noch reife Spermatozoen, jedoch keine Spermatocytenteilungen. Das bearbeitete Material ist ein verhältnismäßig kleines und erfüllt vor allem nicht die Bedingung, die ich sonst als erste Grund- lage für jede Untersuchung einer Ei- oder Samenentwicklung auf- gestellt hate, daß sie nämlich die Verhältnisse während eines ganzen Jahres berücksichtigt. Wenn ich trotzdem schon jetzt zur Ver- öffentlichung meiner Untersuchungsergebnisse schreite, so bewegen mich dazu zwei Gründe: Erstens lassen sich die gewonnenen Bilder lückenlos, ohne Hilfshypothesen an einander reihen, die ganze Spermatogenese liegt klar vor, auch fand ich alle Stadien bei mehreren Individuen in größerer Anzahl, so daß ich sicher sein kann, nicht durch irgendwelche individuellen Verschiedenheiten oder Zufällig- keiten getäuscht worden zu sein. Zweitens wird es bei den jetzigen unruhigen Zeiten doch für lange Jahre hinaus unmöglich sein, frisch gefangene Olme zu bekommen. Aber auch die früher besteherden günstigen Friedensverhältnisse vorausgesetzt, ist es nicht sicher, ob es jemals gelingen wird ein ganzes Jahr hindurch regelmäßig frisch gefangene Olme zu erhalten, ja man kann nicht einmal wissen, ob hier selbst jahrelang fortgesetzte Bemühungen zu dem gewünsch- ten Ergebnis führen. Bekanntlich hatte ja Schreibers (1801—1819) zwei Jahre lang jeden Monat angeblich frisch ge- fangene -Olme aus Adelsberg erhalten, unter diesen befand sich jedoch niemals ein vollkommen geschlechtsreifes Weibchen, über die Männchen werden keine näheren Angaben gemacht. Es bleibt also immerhin fraglich, ob ein zahlenmäßig größeres Material auch noch günstigere Objekte liefert, als sie mir während meines immerhin EEE EEE 152 H. Stieve: recht langen Aufenthaltes in Adelsberg ein glücklicher Zufall in die Hände spielte. Auf Grund der an zahlreichen Objekten gesammelten Er- fahrungen müssen wir wohl sagen, daß trotz der ungeheuren Ver- besserung, welche die histologische Technik gerade in den letzten Jahrzehnten erfahren ha!, doch kein Fixierungsmittel allen An- forderungen entspricht d. h. die Gewebe genau in der Art und Weise erhält und ihren Bau für unsere Untersuchungen zugänglich macht, wie sie im Leben waren. Aus diesem Grunde ist es unbe- dingt notwendig, bei jeder Untersuchung, die sich mit der feineren Struktur der Zellen beschäftigt, mehrere, in ihrer Wirkung möglichst verschiedene Konservierungsmittel zu verwenden und die mit ihnen gewonnenen Ergebnisse zu vergleichen. Denn nur so wird es gelingen, Fixierungsartefakte wenigstens mit einiger Sicherheit von normalen Bildungen zu sondern. Ein schwerer Fehler ist es dagegen, wenn man, wie dies leider häufig genug geschehen ist, für die Untersuchung von Kernstrukturen nur ein einziges Kon- servierungsmittel anwendet, noch dazu eines von der Art des Flem- mingschen Gemisches, über dessen Brauchbarkeit bekanntlich die Ansichten sehr stark auseinander gehen. Bei einem solchen Vorgehen vermag man nie festzustellen, ob eine Zellform, besonders wenn es sich bei ihr um ein etwas außergewöhnliches Bild handelt, tatsächlich den im Leben vorhandenen Verhältnissen entspricht oder lediglich ein Kunsterzeugnis ist. Finden sich dagegen die nämlichen Bilder bei Anwendung der verschiedensten Konser- vierungsmittel, die teils mehr quellende, teils mehr schrumpfende Wirkung besitzen, dann läßt sich wohl mit ziemlicher Sicherheit annehmen, daß wir es mit tatsächlich vorhandenen Bildungen zu tun haben, besonders wenn sie in gleicher Weise durch verschieden wirkende Agentien erhalten werden. Als hauptsächlichste Fixierungsmittel kamen in Anwendung: l. konzentrierte wässerige Sublimatlösung, mit einem Zusatz von 5% Eisessig. Mit diesem Gemisch erzielte ich durchwegs die besten Ergebnisse; es dringt rasch und sehr tief ein, Kern und Pro- toplasma werden gleich gut ‘erhalten, auch lassen sich bei vor- sichtiger Ueberführung in stärkeren Alkohol und gründlicher Jo- dierung im Stück, alle Schrumpfungsvorgänge vermeiden. Weiter- hin können die meisten Färbungen an den so behandelten Stücken gut ausgeführt werden. Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 153 2. Konzentrierte alkoholische Sublimatlösung. Sie erzeugt stärkere Schrumpfungen als die vorige, besonders im Protoplasma, liefert aber im großen und ganzen sehr brauchbare Bilder und eignet sich besonders gut zur Darstellung der Kernstruktu‘en. 3. Carnoy’sches Gemisch. (Alkohol 60%, Chloroform 30%, Eisessig 10%) lieferte ebenfalls recht brauchbare Ergebnisse, be- sonders was die Kernstruktur anbelangt. Das Plasma erscheint dagegen meist schlecht erhalten, häufig stark zerrissen, die Sphäre kaum darstellbar. 4. Pikrinsäure-Sublimat in dem von Rabl angegebenen gegenseitigen Mengenverhältnis. Es fixiert im allgemeinen gut, sowohl Kern als auch Plasmastrukturen, erschwert jedoch eine ganze Reihe von Färbungen, bzw. macht sie unmöglich, so besonders die Dreifachfärbung nach Flemming und dienach Ehrlich- Biondi-Heidenhain. Da das Gemisch außerdem nicht die geringsten Vorzüge vor den unter 1—3 aufgeführten bietet, so läßt es sich leicht entbehren, besonders da die Weiterbehandlung der Schnitte bis zur unbedingt notwendigen völligen Entfernung der Pikrinsäure oft sehr lange Zeit in Anspruch nimmt. Bei allen den obengenannten Flüssigkeiten wurden die guten Ergebnisse nur bei kalter Anwendung erzielt, wenn also das Fi- xierungsmittel Zimmertemperatur besaß. Bei heißer Anwendung, also bei Temparaturen von 25--50 Grad und darüber, wie sie ja bei Warmblütern oft recht schöne Erfolge zeitigt, waren die Er- gebnisse durchweg wesentlich schlechter. Dies erklärt sich wohl daraus, daß die Gewebe des Olmes besonders wasserreich sind und deshalb durch die plötzliche Verbringung in heiße Flüssigkeiten zu stark irritiert werden, die Wasserabgabe ist eine sehr beträcht- liche und wahrscheinlich ungleichmäßige und dadurch erklären sich die mit diesem Verfahren erzeugten schweren Zerreißungen und Schrumpfungen. Weiterhin kam in Anwendung: 5. das Flemmingsche Gemisch, stark oder schwach, entweder bei Zimmerwärme oder aber bei einer Temperatur von 50 Grad. Die Ergebnisse die ich damit erzielte, waren durchweg schlecht. Gut fixiert erschienen lediglich die Kerne des Bindegewebes, auch der jüngsten Spermatogonien, außer; dem die reifen Spermatozoen. Bei jedem mit diesem Gemisch konserviertem größeren Gewebsstück lassen sich jedoch drei Zonen unterscheiden, eine äußerste von etwa % mm Dicke, in der jegliche 154 H. Stieve: feinere Zellstruktur zerstört ist, die Spermatogonien scheinen in einem homogenen Syncytium zusammenzuliegen, ebenso die Sper- matocyten, ihre Kerne sind bläschenförmig, der Inhalt erscheint homogen, nur vereinzelte Chromatinbrocken oder während der Mitose die Chromosomen heben sich klar und scharf, fast wie Bak- terien von der übrigen Masse ab. Die nächst tiefere Schicht ist meist besser erhalten und zeigt größtenteils ganz ähnliche Verhältnisse wie bei Anwendung geeigneter Fixierungsflüssigkeiten, ihre Dicke ist verschieden, sie beträgt meist auch nur ein bis zwei Millimeter. Auf sie folgt dann wieder eine ganz schlecht erhaltene Schicht, deren Mächtigkeit sich nach der Größe der Gewebsstücke richtet. Offenbar wirkt in der oberflächlichsten Lage die Osmiumsäure zu heftig ein und es kommt deshalb zu einer vollkommenen Zer- störung aller feineren Gewebstrukturen. Auf diese Tatsache hat schon Flemming selbst (1895) aufmerksam gemacht, er zeigte „daß nämlich an damit (mit Chromosmium-Essigsäure) fixierten Stücken die Kerne in der Peripherie ein ganz anderes Aussehen haben, als im Inneren, in dem sie an ersterer Stelle nur die Nucleolen, an letzterer nur die Chromatingerüste deutlich zeigen“. Er führt diese Wirkung der Osmiumsäure auf feinste Ausfällungen zurück, welche das Chromatingerüst verdecken sollen und lehnt die schon von Rawitz (1895b) geäußerte Ansicht, es handle sich um eine vollständige Zerstörung der Kernstruktur, mit der Begründung ab, daß sich auch in den oberflächlichsten Schichten das Kerngerüst häufig noch darstellen lasse, so besonders bei Anwendung von Eisen- haematoxylin, nur nicht in der gleichen Deutlichkeit wie in den tieferen Schichten. Flemming‘ hält das Chromatingerüst der jüngsten Spermatogonien im Gegensatz zu demjenigen der Spermatocyten oder der Bindegewebszellen für zu zart, als daß es sich vermittels der Osmiumsäure darstellen ließe, glaubt vielmehr, daß es durch feinste, gleichmäßige Ausfällungen im Kernsaft ver- deckt wird. Eine solche Verdeckung wäre aber wohl nur rein mecha- nisch denkbar und das ist nach meiner Ansicht unmöglich, denn auf Schnitten müßten dann an einzelnen Stellen stets noch die Chromatin und Lininfäden zum Vorschein kommen. Außerdem lassen sich aber in den oberflächlichsten Schichten der Präparate die Kern- strukturen auch mittels der Eisenhaematoxylinmethode nicht sichtbar machen, sie sind vielmehr trotz ihrer an gut fixierten Stellen A % h N. 4 Zt. F $ A ve R. IR ” % Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 155 erkennbaren Stärke und Deutlichkeit vollkommen verschwunden und es liegt deshalb wohl der Gedanke nahe, daß es sich bei den vorgefundenen Bildern um eine chemische Zerstörung aller feineren Strukturen handelt, der nur die gröberen Klumpen und Brocken, gleichgültig ob dies nun Chromosomen, Nucleolen oder sonstige Einschlüsse im Kern und Protoplasma sind, widerstehen. Wie dem aber auch sei, wir müssen mit dieser Wirkung der Chromosmiümessigsäure rechnen und müssen sie aus diesem Grunde im. Gegensatz zu Jörgensen als ungeeignet zum Stadium ter. Teineren’ Kernstrukturen‘‘b.e- zeichnen. Damit soll jedoch keineswegs bestritten werden, daß. sie zu anderen Zwecken recht gute Dienste leisten kann, so besonders zur Anschaulichmachung der Fettsubstanzen und der Granula, wo sie durch kein anderes Mittel in geeigneter Weise er- setzt werden kann. Auch wenn es sich um die Feststellung der Zahl der Chromatinelemente während der Mitose handelt, ist sie recht gut zu verwerten, da sie alle anderen störenden Kernstruk- turen entfernt und lediglich die Chromosomen, kleiner als bei sonstigen Fixierungsmethoden, dafür aber um so schärfer von der Umgebung abgesetzt, zur Anschauung bringt. Aber nur in diesen beiden Fällen will ich ihrer Verwendung das Wort reden, im übrigen können alle an flemmingfixierten Präparaten gewonnenen Ergebnisse nur dann verwertet werden, wenn sie mit den an anders konservierten Orgenen erhob-nen Befunden übereinstimmen. Ebenso schlechte Erfahrungen machte ich mit allen anderen Fixierungsmitteln, die gleichfalls Osmiumsäure, gleichgültig in welcher Konzentration enthielten. Sie zeigten durchwegs die nämlichen Fehler wie das Flemmingsche Gemisch ohne irgendwelche Vorzüge zu bieten. Leidlichen Erhaltungszustand, der immerhin eine Ver- wertung zu diesen Untersuchungen zuließ, zeigten dagegen die - Hoden einiger Olme, die nach Eröffnung der Bauchhöhle ohne Herausnahme der Organe ganz in 96% Alkohol fixiert wurden. Sie boten ähnliche Bilder, wie die mit Carnoyschem Gemisch be- handelten Gewebsstücke. Die Weiterbehandlung nach der Fixierung war die gewöhnliche, die zur Darstellung der Fettmassen osmierten Stücke wurden der Anweisung Starkes (1895) entsprechend längere Zeit, bis zu 48 Stunden in ganz schwachem Alkohol belassen und erst dann in höherprozentigen überführt. Die Einbettung erfolgte in Paraffin 156 MH. Sti.eVve: von 52 Grad Schmelzpunkt und in vereinzelten Fällen zu Kontroll- zwecken in Celloidin, um festzustellen ob die bei der Paraffinein- bettung nötige Erwärmung sich irgendwie störend geltend machte. Da ein solcher Einfluß jedoch nicht festgestellt werden konnte, kam die Celloidineinbettung wegen der größeren Umständlichkeit nur selten zur Anwendung. Die Stücke wurden in Schnittserien von 5—15u Dicke zerlegt und mittels Wassers aufgeklebt. Dabei ent- standen allerdings häufig leichte Zerreißungen, bedingt durch die ungleichmäßige Ausdehnung des Paraffins auf der Oberfläche des leicht erwärmten Wassers. Dieser Uebelstand kann durch gewöhn- liches Anheften der Schnitte mittels Eiweiß-Glycerins vermieden werden, er bietet jedoch keinerlei Nachteile bei der mikroskopischen Untersuchung, wo hingegen bei der Andrückungsmethode häufiger Falten und Unebenheiten entstehen, welche die Beobachtung nicht unwesentlich stören, ja sogar stellenweise unmöglich machen. Von Färbungen kam die Stückfärbung mit Boraxkarmin zur Anwendung, die sehr gute Ergebnisse lieferte, dann die Heiden- hainsche Eisenhämatoxylinmethode, mit der gleichfalls sehr klare und schöne Bilder erzielt wurden, sie bedurfte jedoch auch hier wegen der ihr anhaftenden Mängel der ständigen Nachprüfung an anders behandelten Objekten. Prächtige und besonders klare Bilder lieferte auch hier wieder die Dreifachfärbung nach Flemming, die in folgender Weise zur Anwendung gebracht wurde. Die Stücke wurden in Sublimat- eisessig fixiert und gründlich jodiert. Die Schnitte wurden in der gewöhnlichen Weise in Wasser überführt und kamen dann für 24 Stunden in eine Safranin-Anilinlösung nach Babes. Durch An- wendung dieses Gemisches an Stelle der 1% Lösung in 50% Alkohol, wie Winiwarter und Sainmont (1912) sie vorschlagen, werden die in der Art des verweudeten Safranins begründeten Schwierigkeiten größtenteils ausgeschaltet. Nach kurzem Ab- spülen in Wasser kommen nun die Schnitte abermals für 24 Stunden in eine 1% wässerige Lösung von Gentianaviolett, werden hierauf in destilliertem Wasser mehrmals abgespült und gelangen dann für 15—30 Minuten in eine konzentrierte Lösung von Orange G. Hierauf erfolgt Abspülen in 50% Alkohol und dann Ueberführen in absoluten Alkohol, dem auf 100 ccm ein Tropfen einer 1% Salz- säurelösung zugesetzt ist. In’ ihm bleiben die Schnitte bis keine kräftigen Farbwolken mehr auftreten. Hierauf erfolgt die Ueber- Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 157 führung in reinen absoluten Alkohol, der mehrmals rasch hinter- einander gewechselt werden muß, um alle etwa noch vorhandene Säure zu entfernen, dann in eine Mischung von’ gleichen Teilen Alkohol und Nelkenöl, in der die unter dem Mikroskop zu beob- achtende Differenzierung erfolgt. Schließlich Uebertragung in reines Nelkenöl, Xylol und Einbetten in vollkommen säurefreien Balsam. Im großen und ganzen erfolgt die Färbung ähnlich, wie sie Wini- warter und Sainmont (1912) angeben, nur mit einigen “ Abänderungen. Sie ist ziemlich umständlich, jedoch nicht schwer Rn WERE ah Vap e D AR ER pe Pr BTL 7 ER RAN, auszuführen und liefert bei gutem Gelingen sehr schöne Bilder. Dann besitzt sie noch den Vorteil, daß sie eigentlich nicht völlig mißglücken kann, die gezeitigten Ergebnisse sind vielmehr stets so, daß alle Kernstrukturen klar und deutlich zutage treten, nur überwiegt bald mehr das Safranin, bald das Gentianaviolett und dementsprechend erscheinen die Chromosomen bei gutem Ausfall der Färbung, leuchtend rot, sonst violett. Was die Haltbarkeit betrifft, so kann ich mir ein abschließendes Urteil immer noch’nicht erlauben, Präparate die vor nunmehr 18 Monaten angefertigt wurden, zeigen die Farben noch in der ursprünglichen Frische, es scheint aber, daß bei längerer Aufbewahrung,‘ besonders wenn die Präparate stark dem Licht ausgesetzt waren und besonders dann, wenn nicht ganz einwandfreies: Xylol oder Balsam verwendet wurde, doch ein Abblassen erfolgt. Dies darf jedoch kein Grund sein, die sonst so schöne und brauchbare Färbung, deren Ergebnisse aus Tafel 1 zu ersehen sind, als ungeeignet zu bezeichnen. Wie schon erwähnt, wendete ich die Methode stets nach Fi- xierung mit Sublimateisessig an, ohne die Präparate, wie diese Winiwarter und Sainmont vorschreiben, noch in Chrom- osmium-Essigsäure zu bringen. Ein schlechterer Ausfall gegen- über Flemming-fixierten Stücken Konnte dabei nicht festgestellt werden, im Gegenteil, so wurde die schädliche Einwirkung der Osmiumsäure, die sich selbst noch nach vorheriger anderweitiger Fixierung geltend macht,‘ selbstverständlich ausgeschaltet. Außerdem kamen noch zahlreiche Doppelfärbungen zur An- wendung, so besonders mit Safranin-Lichtgrün, dann die ver- schiedensten progressiven und regressiven Kernfärbemethoden und schließlich zur Darstellung der Nucleolen, noch die Dreifächfärbung ‚nach Ehrlich-Biondi-Heidenhain. Sie lieferten durchwegs klare und schöne Bilder, was wohl in der beträchtlichen Größe der einzelnen Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 11 158 H. Stieve: Zellelemente seine Begründung hat, die alle Unterschiede deutlich hervortreten läßt. In dieser Hinsicht rechtfertigte der Olm also alle Hoffnungen, die ich in ihn gesetzt hatte, denn er übertrifft an Klarheit der Zell- bilder wohl jedes andere Objekt. Die Größe der einzelnen Elemente, besonders im Hoden, ist ja nicht sehr viel beträchtlicher als bei Salamandra maculosa, jedoch wird die Uebersichtlichkeit wesent- lich erhöht durch die geringe Zahl von Chromosomen. Diese beträgt nämlich nur 18, im Gegensatz zu 24 beim Feuersalamander (Meves 1897). Allerdings stößt die Feststellung dieser Zahl oft auf recht er- hebliche Schwierigkeiten, die gerade in der beträchtlichen Größe der Zellen und Chromosomen begründet sind. Nur in Ausnahme- fällen, d. h. bei der Polansicht der Spindel in der Aequatorialplatte, liegen alle Chromosomen auf einem Schnitt von 10—15 u Dicke vereinigt und lassen so eine einwandfreie Zählung ohne weiteres zu. Meist mußte aber, da die Untersuchung dickerer Schnitte aus rein technischen Gründen nicht gut durchführbar war und die Chromatingebilde einer Zelle deshalb fast stets auf mehrere Schnitte verteilt lagen, zur Ermittlung der Zahl das Rekonstruktionsver- fahren angewendet werden. Es wurden von der nämlichen Zelle 3—6, häufig auch noch mehr Skizzen, in verschiedenen Einstellungs- ebenen auf Pauspapier angefertigt. Durch Aufeinanderlegen dieser Zeichnungen gelang es dann meistens die gewünschte Klarheit zu erhalten und nur selten blieben undeutliche oder zweifelhafte Stellen übrig, welche die Beurteilung erschwerten. In einem Punkte aber zeichnet sich der Olmhoden grundlegend vor allen anderen ähnlichen, wenigstens mir bekannten Objekten aus, nämlich in der Klarheit der Aufeinanderfolge der einzelnen Entwicklungsstadien. Im reifen- Hoden finden sich nämlich im einen Pol noch Spermatogonien, zum Teil in Teilung begriffen, im entgegengesetzten Pol aber reife Spermatozoen. Dazwischen liegen nun in den Ampullen und Cysten alle Uebergänge, welche die beiden Stadien miteinander verbinden und zwar in der Reihenfolge, wie sich die Spermatogenese abspielt. Man braucht daher nur den Hoden in der Richtung der „Entwicklungswelle‘ von einem Pol zum anderen unter dem Mikroskop zu verschieben und sieht so die ganze Spermatogenese sich abwickeln. Irgendwelche Zweifel über die Seriation der Bilder können nicht aufkommen, ab- gesehen vielleicht von den Stadien, welche zwischen den beiden Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 159 Reifungsteilungen liegen, da sich hier die Vorgänge sehr rasch ab- spielen. Als Folge davon liegen hier nicht so viele Zellen vom gleichen Bau beieinander als in den übrigen Hodenpartien, in denen meist alle in einer Samenampulle vereinigten Gebilde sich im gleichen Entwicklungszustand befinden. Es können deshalb hier vielleicht manchmal leichte Bedenken über die Reihenfolge der Vorgänge auftauchen. Bei einiger Aufmerksamkeit und Erfahrung lassen sich jedoch auch an diesen Stellen Fehler leicht vermeiden und man kann deshalb ruhig sagen, daß der Olmhoden ein Objekt ist, an dem sich die Vorgänge der Spermatogenese in chronologischer Anordnung beobachten lassen, ähnlich wie vielleicht die letzten Vorgänge der Oogenese in den Eileitern mancher Tiere. Welch ungeheure Vorzüge gerade diese Tatsache bietet weiß jeder, der sich mit dem Studium der Samen- oder Eientwicklung irgendeiner Tierart eingehender beschäftigt hat. Der mikroskopische Bau des Hodens. Die Hoden der meisten untersuchten Olme befanden sich im Ruhezustand und unterschieden sich weder makroskopisch noch auch in Hinsicht auf den histologischen Bau wesentlich voneinander. Sie stellen 20—40 mm lange, etwa Imm dicke, fadenförmige, gelblich-weiße Gebilde dar, die beiderseits in der Bauchhöhle den kranialen Partien der Niere aufliegen. Eine Segmentierung oder sonstige Gliederung ist an ihnen nicht vorhanden, nur in ganz vereinzelten Fällen findet sich vor dem kranialen oder hinter dem kaudalen Pol noch ein kleiner 2—3 mm langer akzessorischer‘ Hoden, als Zeichen der ur- sprünglich metameren Anlage des Organes, der mit dem Haupt- hoden durch einen dünnen Bindegewebsstrang vereint ‚ist. Auf Schnitten ergibt sich folgendes Bild: Durch das ganze „Organ verläuft in der Längsrichtung eine kräftige Arterie, einge- bettet in lockeres Bindegewebe. Aus diesem setzt sich auch das ganze Interstitium des Hodens zusammen, seine einzelnen Elemente sind größtenteils lange, spindelförmige Zellen mit verhältnismäßig kleinem Kern, der sich in seiner Form dem umgebenden Gewebe anpaßt. Er erscheint bald längsoval, bald mehr drei- oder viereckig, in seltenen Fällen kreisrund. Das Bindegewebe ist sehr reich an Kapillaren und Lymphspalten, es umschließt das eigentliche Hoden- parenchym. Dieses besteht aus ovalen Ampullen. die mit ihrer 11* 160 H. Stieve: Längsachse senkrecht zur Längsachse des Hodens stehen, in ihnen finden sich die Spermatogonien nebst den zugehörigen Follikel- zellen. Auf die Einzelheiten im Bau der Spermatogonien werde ich erst später zu sprechen kommen, meist sind es große Gebilde von 25—35 u Durchmesser mit großem, kugelförmigen Kern, sehr häufig zeigen sie mehr oder weniger deutliche Anzeichen des Zer- falles. An einzelnen Stellen finden sich unter ihnen auch stets Bilder von Zellteilungen und zwar handelt es sich dabei ausschließlich um indirekte Mitosen. ! Die Follikelzellen sind in ihrer Form und in bezug auf die Färb- barkeit den Elementen des Bindegewebes ähnlich, der Protoplasma- leib ist meist sehr klein, zeigt netzige Struktur und bei Sublimat- eisessig-Fixierung Keinerlei Einlagerungen. Bei Flemmingfixierung findet man in ihnen fast stets vereinzelte größere oder ganze Haufen von kleineren Körnchen, die durch die Osmiumsäure geschwärzt sind, also Fett oder fettähnliche Substanzen darstellen. Der Kern ist groß, bald längsoval, bald mehr halbmondförmig oder dreieckig gestaltet. Die Follikelzellen passen sich in ihrer Form ganz dem umliegenden Gewebe an und schmiegen sich den einzelnen Sperma- togonien, die sie umkleiden eng an, drängen sich auch wohl an ver- schiedenen Stellen zwischen zwei sehr naheliegenden Samenzellen und nehmen dabei die verschiedensten Gestalten an. Der Kern zeigt sehr deutliches Chromatingerüst, klaren Kernsaft und keinerlei Einlagerungen von Nucleolen oder ähnlichen Gebilden. Er ist in Hinsicht auf seine Struktur nicht von den Kernen der jüngsten Spermatogonien zu unterscheiden und es gelingt auch nicht festzu- stellen ob beide einer einzigen Gewebsart entstammen. Diese Frage ließe sich nur an embryonalem Material entscheiden. Jeder Sper- matogonie sind drei bis vier Follikelzellen angelagert. Wie schon erwähnt, finden sich unter den Spermatogonien stets einzelne, welche sich mitotisch teilen. Direkte Teilungen konnte ich nirgends beobachten, dagegen zahlreiche Spermatogonien mit gelappten, seltener ring- und hantelförmig gestalteten Kernen. Diese tragen meistens mehr ‚oder weniger deutliche Zeichen des Zerfalles an sich. Ich halte deshalb alle diese Zellbilder im Gegen- satz zu Meves für regressive Formen, will jedoch hier nicht näher auf sie eingehen, da ich erst in einer späteren Arbeit die physio- logischen Rückbildungsvorgänge, die sich im Olmhoden nachweisen lassen, ausführlich schildern will. Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 161 Der Ausfall, der durch dieses ständige Zugrundegehen von Spermatogonien erzeugt wird, ist offenbar ein sehr kleiner, da der ganze Vorgang der Rückbildung sehr lange Zeit beansprucht und sich wohl über Monate, vielleicht über Jahre erstreckt. Er wird ausgeglichen durch die dauernd stattfindende Vermehrung, welche ihren Ausdruck findet in den in jedem Hoden vorhandenen Bildern der indirekten Zellteilung. Diese finden sich nur sehr vereinzelt im ganzen Organ zerstreut und betreffen niemals alle in einer Am- pulle liegenden Spermatogonien, geschweige denn ganze Bezirke des Hodens. Eine Massenvermehrung der Spermatogonien erfolgt erst, wenn die eigentliche Geschlechtsperiode beginnt. Bis dahin wird jede Spermatogonie von mehreren Follikelzellen umgeben. Nunmehr findet man jedoch alle Spermatogonien eines Hodenabschnittes in Teilung begriffen und mehrere Elemente im gleichen Stadium der Mitose zu einer Cyste vereinigt gemeinsam von Follikelzellen _ umgeben. Der Inhalt einer Cyste stammt also stets von einer einzigen Spermatogonie ab, ihre Vermehrung geht sozusagen rythmisch vor sich. Sie beginnt gewöhnlich am kranialen Pole des Hodens, wie dies auch Meves (1897) und Nußbaum (1906) für ihre Objekte nachweisen konnten, schreitet von da aus über das ganze Organ fort und hat eine sehr beträchtliche Volumszunahme zur Folge, da sich die einzelnen Ampullen sehr beträchtlich erweitern und besonders verlängern. Die Follikelzellen nehmen an der Ver- mehrung nicht oder nur in ganz geringem Maße teil. Sie entfernen sich während der Vergrößerung der Cysten mit ihren Kernen mehr und mehr voneinander, während ihr Plasmaleib sich abplattet und stark in die Breite gezogen wird. So schließen sie lange Zeit hin- durch alle Cysten einer Ampulle vollkommen gegeneinander ab. Die Wand dieser letzteren besteht aus einer ziemlich dicken, äußerst blutgefäßreichen Bindegewebshülle, welche sie vom Stroma des Hodens deutlich abgrenzt. Diese Ampullen, oder besser gesagt Samensäckchen, bilden die eigentlichen Einheiten, aus denen sich jeder Hoden zusammensetzt. Sie liegen radiär gestellt, mit ihrer etwas breiteren Basis gegen die Oberfläche des Organes zu und ziehen sich gegen das bindegewebige Septum, in welchem die Haupt- arterie verläuft, spitz aus, um schließlich in einen Ausführungsgang auszumünden. Dieser selbst ist von einfachem Zylinderepithel ausgekleidet. Jede Ampulle besitzt ihren besonderen Ausführungs- 162 H. Stieve: gang, von denen sich mehrere wieder zu sekundären Langen Veı- einigen. Die bindegewebige Hülle der Ampulle setzt sich unmittelbar in die Membrana propria der Ausführungsgänge fort. Durch die Massenvermehrung der Spermatogonien erfährt jede Spermatocyste eine sehr beträchtliche Vergrößerung, als deren Folge dann auch die ganzen Samensäckchen wesentlich erweitert werden. Die Cysten behalten dabei ihre kugelige Form stets mehr oder weniger deutlich, sie verschieben sich jedoch in ihrer gegenseiti- gen Lage nach der Stelle des geringsten Druckes, also der Oberfläche des Hodens zu. Als Folge dieses Vorgangs werden die Ampullen in radiärer Richtung sehr beträchtlich erweitert, viel stärker als in querer Richtung. Sie verlieren dabei ihre ursprüngliche ovale Gestalt und stellen schließlich radiär gestellte, lange kegelförmige Gebilde mit peripherer Basis und zentraler in den Ausführungsgang mündender Spitze dar. Auf ihrer Verlängerung beruht in erster Linie die wesentliche Verdickung, die der Hoden in der Brunst er- leidet. In den zentralsten Teilen der Samensäckchen, unmittelbar über der Einmündung in den Ausführungsgang finden sich stets, unabhängig vom Zustand des übrigen Ampulleninhaltes noch einige kleine Nester von großenteils in Degeneration begriffenen Sper- matogonien, umgeben von ihren Follikelzellen, die Restspermatogonien Nußbaums. Sonst ist zu Beginn der Brunst die ganze Ampulle ausgefüllt von Gruppen sich teilender Spermatogonien und von Spermatocyten (Abb. 1). Ob die Follikelzellen während dieses Vorganges gleichfalls eine Vermehrung erfahren oder nicht, vermag ich nicht mit Sicherheit anzugeben. Mitosen konnte ich nur ganz ausnahmsweise in ihnen nachweisen. Jedenfalls, wenn überhaupt eine solche Vermehrung, wie sie Nußbaum an seinen Präparaten feststellte, regelmäßig stattfindet, dann hält sie auf keinen Fall mit der der Spermatogonien gleichen Schritt, sondern bleibt weit hinter ihr zurück. Denn am Ende der Vermehrungsperiode enthält eine Cyste etwa 64 oder 128 Spermatocyten, die von nur 4—6 Follikelzellen umgeben sind. Ein Kanal, der schließlich den reifen Spermatozoen als Ausführungs- gang dient, läßt sich innerhalb der Ampulle nicht nachweisen. Weite Lymphspalten zwischen den Cysten, die besonders während der Vermehrungsperiode deutlich erkennbar sind, zeigen jedoch den Weg, auf dem schließlich der Austritt erfolgt (Abb. 1). Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 163 Auch das umgebende Bindegewebe erfährt in dieser Zeit der lebhaften Teilungen eine Veränderung, es wird durch die Vergröße- rung der Ampullen beträchtlich gedehnt. Dabei erweitern sich seine Lymphspalten und Blutgefäße sehr stark und sind deshalb deutlich darstellbar. Die ganze Oberfläche des Hodens ist nun von einem dichten, prall gefüllten Kapillarnetz überzogen, das sich in die Bindegewebssepten hinein fortsetzt. Die Zellen des Bindege- webes, welche den Ampullen unmittelbar anliegen, behalten während der ganzen Vermehrungsperiode ihr oben geschildertes Aussehen bei. Dagegen verändern sich die Follikelzellen in Hinsicht auf ihre Größe und ihren Bau ganz wesentlich. Ursprünglich zeigen sie zwar noch spindelförmige Gestalt und länglichen, über die Konvexität der Cyste gekrümmten Kern mit deutlich darstellbarem Liningerüst, an dessen Kreuzungstellen sich das Chromatin in groben Klumpen angehäuft hat. Der Protoplasmaleib ist oft ganz oder teilweise gefüllt mit kleinen, durch Osmiumsäure geschwärzten Granulis. Wenn die eigentliche Vermehrungsperiode der Samenzellen beendet ist, dann hat auch der Hoden seine endgültige Größe erlangt, entsprechend der häuptsächlich in radiärer Richtung erfolgenden Vergrößerung der Samenampullen hat er zwar wenig an Länge, wohl aber sehr erheblich an Dicke zugenommen, sein Durchmesser beträgt jetzt 5—6 mm, an einzelnen Stellen noch mehr. An der der hinteren Bauchwand zugekehrten Seite stülpt sich das Binde- gewebe hilusartig in den Hoden ein, hier befindet sich auch die Eintrittsstelle der Arterie und die Austrittsstelle der Samenkanälchen, es entsteht dadurch eine längsverlaufende, deutlich erkennbare Kerbe, die dem ganzen Gebilde ein dattelkernähnliches Aussehen verleiht. Der Inhalt der Ampullen besteht nunmehr aus Spermato- eyten, welche die Veränderungen der Spermatocytogenese und Spermatohistogenese zu durchlaufen haben. Das Bindegewebe der Septen hat sich nicht mehr verändert, es zeigt nur eine ganz un- geheure Menge von weiten Blutgefäßen, die strotzend gefüllt die Ampullen von allen Seiten umspülen und offenbar das zum Wachs- tum und zur Ernährung der Spermatocyten notwendige Material liefern. Innerhalb der Ampullen finden sich niemals Blutgefäße, sondern nur weite Lymphspalten. Jede Ampulle ist von einer einfachen, zusammenhängenden Schicht: von Bindegewebszellen umgeben. Diese haben langge- streckten, platten Kern und spindeligen Protoplasmaleib, sie liegen 154 | H. Stieve: ns anfangs ziemlich dicht beieinander. Während der Erweiterung: der Ampulle rücken sie dann mehr und mehr auseinander und werden dabei immer stärker platt gedrückt, bis schließlich unmittelbar vor der Ausstoßung der Spermatozoen das ganze Samensäckchen nur von einer äußerst dünnen Schicht platter Zellen umgeben ist, die man zum Unterschied von den Follikelzellen, Ampullenzellen nennen kann. Im Verlaufe der Spermatogenese wird der anfänglich recht geringe Unterschied im Bau zwischen diesen beiden immer deutlicher, am sinnfälligsten ist er gegen das Ende der Samenent- wicklung (Abb. 2). Alsdann liegen die ursprünglich aus einer Cyste hervorgegangenen Spermatozoen zu einem Bündel vereinigt zwischen den Cystenzellen. Diese haben eine wesentliche Volums- vermehrung erfahren, die in erster Linie ihr Plasma, jedoch auch den Kern betrifft. Er erscheint jetzt bläschenförmig, rund oder oval, bald auch unregelmäßig höckerig, ja sogar gelappt oder gezackt, besitzt eine deutliche Membran und sehr deutliches Chromatin- gerüst vom gleichen Bau wie früher, der Kernsaft ist klar, Nucleolen sind nicht nachweisbar. Bei Dreifachfärbung nach Flemming erscheinen die Kernstrukturen violett. Weit erheblicher als die Veränderungen, welche sich am Kern geltend machen, sind diejenigen, die am Plasmaleib der Cystenzellen in Erscheinung treten. An ihnen fällt zunächst auf, daß keinerlei Grenzen zwischen den innerhalb einer Ampulle liegenden Cystenzellen mehr erkennbar sind, diese stellen vielmehr für jedes Samensäckchen ein einziges großes Syncy- tium dar, das die Gruppen von Spermatocyten oder Spermatozoen allseitig umgibt. Das Protoplasma zeigt sehr deutlich darstellbare netzige Struktur, die Maschen des Netzes sind sehr weit, seine Fäden bald dicker bald dünner, oft auf weite Strecken und über den Bezirk mehrerer Kerne zu verfolgen. Sie erscheinen bei Dreifachfärbung leuchtend gelb (Abb. 2). Die oben beschriebenen Einlagerungen osmierter Granula füllen jetzt nie mehr so wie früher den ganzen Leib der Cystenzellen aus, sondern finden sich nur noch an wenigen Stellen zu größeren oder kleineren Gruppen vereint, meistens ziemlich unmittelbar an der Oberfläche der Ampullen gelegen. Offenbar erfolgt die Ernährung der Spermien durch Vermitte- lung der Cystenzellen, wie auch häufig aus der typischen Lagerung der Spermatozoenbündel zu einzelnen von ihnen hervorgeht, die mit den Köpfen gegen die Cystenzellenkerne zu gelegen sind, eine Er- scheinung auf die schon Nußbaum aufmerksam gemacht hat. Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 165 Dieser Tatsache sind wohl auch die großen Veränderungen zuzu- schreiben, welche die Cystenzellen durchlaufen. Die Nahrungsstoffe selbst stammen aus den weiten, großen Blutgefäßen, welche die Ampullen allenthalben umspülen. Ob die erwähnten Granula aber Nahrungstoffe oder Abscheidungsprodukte sind, läßt sich nicht entscheiden, wahrscheinlich ist allerdings das letztere, wie auch aus den folgenden Beschreibungen hervorgeht. Nach Ausstoßung der Spermatozoen bieten die Ampullen nämlich ein völlig verändertes Bild. Die Entleerung der Spermien erfolgt wohl durch aktive Bewegung, durch sie werden zunächst die Fäden der Cystenzellen zerrissen und so der Weg zu den Aus- führungsgängen frei gemacht. Wahrscheinlich werden alle in einer Ampulle enthaltenen Samenpakete auf einmal oder doch kurz nacheinander abgegeben, die dadurch hervorgerufene Volumsver- ringerung ist also eine recht beträchtliche. Dementsprechend zeigt die Ampulle jetzt auf dem Schnitt auch ein völlig verändertes Aussehen (Abb. 3). Das umgebende Bindegewebe ist sehr locker und reich an weiten Lymphspalten, die Ampullenzellen dicker und kürzer, nicht mehr so platt gedrückt wie früher. Die Blutgefäße sind größten- teils wieder eng und enthalten dementsprechend nurmehr weniger Blut. Die Ampullen selbst sind geschrumpft, sie umgeben das ganze Säckchen als lockeres Netz, ihre einzelnen Elemente zeigen zunächst noch denselben Bau wie früher, kleinen, platten Kern und kleinen Protoplasmaleib. In ihm treten jetzt vereinzelte Granula auf, die während der starken Erweiterung der Samensäckchen und der dadurch bedingten Abplattung seiner Umhüllung nicht nachweisbar waren (Abb. 5). In der Folgezeit schrumpfen die Ampullenzellen dann rasch zusammen und verändern dabei ihre Gestalt, bis sie wieder die gewöhnliche Form der Bindegewebszellen besitzen, d. h. sich ganz dem ihrer Ausbreitung zur Verfügung stehenden Raum anpassen. Der Kern der Cystenzellen behält zwar zunächst den gleichen Bau wie früher bei und zeigt keinerlei Abänderung in bezug auf seine Gestalt, dagegen bietet der Protoplasmaleib ein völlig anderes Aussehen. Die Maschen des Netzwerkes sind zerrissen und liegen als kurze, unregelmäßige Fäden oder körnige Gebilde im Proto- plasma zerstreut. Später erfahren diese Reste des Netzwerkes einen vollkommenen körnigen Zerfall und dann erscheint der Zelleib von feinen, zum Teil ziemlich großen Granulis ausgefüllt, welche Bar Bra Pine ae 1 166 H. Stieve: sich bei Dreifachfärbung nach Flemming, ebenso wie früher das Netzwerk selbst leuchtend gelb darstellen. Sehr deutlich treten jetzt wieder die Grenzen der einzelnen Zellen hervor, sie erscheinen fast plötzlich unmittelbar nach der Ausstoßung der Spermatozoen. Bei Fixationen mit Sublimateisessig (Abb. 3 und 4) ist der Zelleib mehr oder weniger vollgepfropft mit einer körnigen, krümeligen Masse, deren einzelne Brocken recht erhebliche Größe besitzen, ja selbst die der Kerne übertreffen können. Dazwischen finden sich vereinzelte Vakuolen und Hohlräume, deren Zahl um so mehr zunimmt, je stärker sich die Zelle in der Folgezeit verkleinert. Meist liegen auch jetzt noch ganz vereinzelte Spermatozoen in den Leibern der Cystenzellen (Abb. 3), sie sind mehr oder weniger knäuelförmig zusammengerollt und werden in der Folgezeit langsam resorbiert. Zuerst verschwindet der Schwanz, dann verliert der Kopf seine Färbbarkeit, er rollt sich mehr und mehr zusammen und bildet schließlich nurmehr einen kleinen, blassen Fadenknäuel, um endlich ganz aufgelöst zu werden. Bei Osmiumsäurefixierung bieten die Ampullen bis zur Aus- stoßung der Spermatozoen das nämliche Bild wie bei anderen Kon- servierungsmethoden, Granula finden sich nur, wieschon erwähnt, ganz vereinzelt, meist in kleinen Gruppen in der Nähe der Cysten- kerne oder im Bindegewebe der Septen. Nadh erfolgter Abgabe der Samenpakete ändert sich jedoch auch dies Bild in kurzer Zeit. Das Bindegewebe selbst wechselt zwar sein Aussehen nicht wesent- lich, in ihm finden sich auch jetzt nur ganz vereinzelte osmierte Granula (Fetttröpfchen ?) eingelagert, dagegen erscheint der Inhalt der sich rückbildenden Cysten geradezu von osmierten Körnern überfüllt. Die ganzen Protoplasmaleiber der Cystenzellen sind vollgepfropft mit größeren und kleineren derartigen Granulis, sie können sehr beträchtliche Ausdehnung erlangen und einen Durch- messer von 40—60 u besitzen, doch schwankt ihre Größe sehr be- trächtlich, es finden sich auch ganz kleine Tröpfchen, die gerade an der Grenze der Darstellbarkeit liegen. Offenbar kommt bei anderen Fixierungsmethoden nur ein Teil von ihnen zur Dar- stellung und läßt deshalb die gelben Granula und die Vakuolen- bildung erscheinen. Mit zunehmender Rückbildung nimmt ihre Masse progressiv und im indirekten Verhältnis zum Volumen der Ampulle zu, die einzelnen Tröpfchen fließen zusammen und oft besteht dann der ganze Inhalt einer Cyste fast ausschließlich „u Jana Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 167 aus osmierten Körnern, zwischen denen nurmehr ganz vereinzelte Kerne zu erkennen sind. Aus dem Verhalten der Osmiumsäure gegenüber dürfen wir wohl schließen, daß die betreffenden Körner Fett oder fettähnliche Substanzen sind. Die Rückbildung der Ampullen verläuft also unter dem Bilde der fettigen Degeneration, sie schreitet von der Oberfläche des Hodens nach der Tiefe zu fort. Auf dem Grunde, d. h. in demjenigen Teil der Säckchen, der am zentralsten gelegen ist, finden sich aber stets einige Restspermatogo- nien, die das nämliche Bild zeigen, wie in den Ruhehoden, unter ihnen liegen auch immer vereinzelte Kernteilungsfiguren. Der regressive Prozeß in den peripheren Teilen der Ampullen schreitet mehr und mehr fort, er betrifft bald, wie sich auf Schnitten, auf denen die Fettmassen nicht zur Darstellung gebracht sind, deut- lich erkennen läßt (Abb. 3, 4), nicht nur die Protoplasmaleiber der Cystenzellen, sondern bei einzelnen von ihnen auch den Kern. Dieser verliert nach und nach seine Färbbarkeit, sein Gerüst wird undeut- lich und besitzt bald keinerlei Affinität mehr zu spezifischen Kern- farben. Bei Dreifachfärbung nach Flemming erscheinen solche Kerne jetzt ebenso wie die Granula leuchtend gelb (Abb. 3), sie setzen sich noch deutlich von der Umgebung ab, denn ihre äußere Form ist mehr oder weniger vollkommen erhalten geblieben, nur zeigen sie wachsähnliches Aussehen. Häufig finden sich auch jetzt noch zugrundegehende Spermatozoen. Nach und nach verschwin- den auch noch diese Kernleichen, alle Cystenzellen zerfallen, das Fett wird resorbiert und schließlich zeigt die ganze Ampulle wieder in Form, Größe und Aussehen das nämliche Bild wie vor Beginn der Geschlechtsperiode. Der Hoden hat nun wieder seinen Ruhe- zustand erlangt und besitzt in allen seinen Teilen das früher be- schriebene, für diesen Zustand bezeichnende Aussehen. Gleich nach der Ausstoßung der Spermatozoen und noch während der ganzen Rückbildungszeit bis zum Ruhezustand erinnert die Ampulle sowohl makroskopisch, wo sie leuchtend gelb erscheint, als auch im mikroskopischen Bild lebhaft an ein Corpus luteum, eine Tatsache auf die gleichfalls schon Nußbaum (1906) auf- merksam gemacht hat. Diese morphologische Aehnlichkeit berech- tigt jedoch nicht dazu bei so verschiedenen Gebilden ohne weiteres Rückschlüsse auf eine gleiche oder ähnliche Funktion zu ziehen. Solche wären nur erlaubt, wenn die beiden in Frage stehenden Ge- bilde durch mechanische Inanspruchnahme entstehen würden. Denn TED ar 168 H. Stieve: nur in diesem Falle ist ein Rückschluß aus dem Bau auf die Funk- tion eines Organes erlaubt. Die Befunde welche ich an zwei der gefangenen Tiere erheben konnte, leider ist das Material ja gerade für diese Untersuchungen sehr klein, lassen jedoch erkennen, daß der Hoden sich nicht immer bis auf den Ruhezustand zurückbilden muß, daß vielmehr in ver- _ einzelten Fällen eine erneute Vermehrungsperiode beginnen kann, noch bevor die Rückbildung der Ampullen ganz vollendet ist. Man findet dann Samensäck- chen, in deren Grund eine starke Vermehrung der Spermatogonien statt hat, in deren Peripherie sich aber noch Rückbildungs- vorgänge abspielen. Manch- mal liegen auch zwischen den mit. Granulis vollge- pfropften Cystenzellen ver- einzelte Spermatogonien, die sich teilen aber unter den ungewöhnlichen Lage- rungs- und Ernährungsver- hältnissen nicht zur nor- malen Entwicklung kom- men. Es tritt dann eine Verschmelzung der Kerne bei mehreren von ihnen ein, die zur Entstehung wahrer Zellriesen von 60 bis 80 jasogar 100u Durch- messer führen kann, (Text- abbildung 1.) Derartige Bildungen erinnern oft entfernt an junge Oocyten, sie haben jedoch mit diesen Gebilden nicht das Geringste gemein, wie ihre Entstehung durch Verschmelzung mehrerer Sper- matocytenkerne beweist. Ihre Lebensdauer ist auch keine lange, bald verfallen sie dem Untergange und werden mit dem übrigen Inhalt der Ampulle zurückgebildet. Dies sind kurz beschrieben die Vorgänge, welche sich im Hoden des Olmes während, vor und nach der Fortpflanzungszeit abspielen, Textabb. 1. Vergr. Zeiß Horm. Im. 2mm Comp. Oc. 8. N NN RE NE ARE a ne Ya ie Re Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 169 soweit sie sich an meinem Material beobachten lassen. Der Olm- hoden besitzt also gleich dem anderer Urodelen keine Kanälchen, sondern Ampullen oder besser gesagt Samensäckchen, in denen die einzelnen Cysten gelegen sind. Was die angewendete Nomenklatur betrifft, so habe ich mich vollkommen an Nußbaum (1906) angeschlossen, da die von ihm geprägten Ausdrücke die Verhältnisse am klarsten treffen. Besonders die Bezeichnung Restspermato- gonien für die wenigen am Grunde einer Amyulle stets noch auf- findbaren Samenzellen verdient weitere Anwendung, als dies bisher geschehen ist. An Stelle der Bezeichnung Ampulle habe ich meistens den Ausdruck Samensäckchen angewendet. Was die Follikelzellen betrifft, so werde ich auf sie in dieser Arbeit nicht mehr zurückkommen. Ueber ihre Herkunft kann ich keine sicheren Angaben machen, mir erscheint jedoch ihre Ent- stehung aus dem ursprünglichen Keimepithel wahrscheinlicher als die Annahme, daß sie umgewandelte Bindegewebszellen darstellen. Sie umgeben die Cysten und schließen sie vollständig gegeneinander ab, genau so wie anfangs die einzelnen Spermatogonien. Wenn Levy angibt (1915), daß bei der Vergrößerung der Spermatocysten die Cystenzellen so weit auseinander gedrängt werden, daß ihr gegenseitiger Zusammenhang verloren geht, so kann ich dies für Proteus nicht bestätigen. Mit den Zwischenzellen im Hoden höherer Tiere lassen sie sich nicht vergleichen, eher noch mit den sertolischen Zellen. Am meisten erinnern sie, sowohl in bezug auf ihren Bau, als besonders in Hinsicht auf ihr Verhalten nach der Ausstoßung der Spermatozoen an die Follikelzellen in den Ovarien höherer Tiere. Wie diese bilden sie nach der Entfernung der eigentlichen Keimdrüsenprodukte einen sehr fettreichen Körper, der makrosko- pisch gelblich erscheint und sich rasch zurückbildet. Allerdings findet bei den Follikelzellen im Hoden nach Ausstoßung der Sper- matozoenbündel keine Vermehrung statt, wie bei den Follikelzellen in den Ovarien, im Gegenteil von diesem Augenblick an beginnt ihre Degeneration, die zur völligen Rückbildung der Ampulle führt. Ueber die Vermehrung der Follikelzellen konnte ich an meinen Präparaten auch keinen sicheren Aufschluß erhalten. 170 H. Stieve: Die Spermatocytogenese. Diegroßen Spermatogonien. Bei der Mehrzahl der untersuchten Tiere befand sich der Hoden im Ruhezustand, wie schon sein makroskopisches Aussehen deut- lich erkennen ließ. Die vorgefundenen mikroskopischen Bilder waren dabei fast ganz gleich, ob nun die Hoden von ganz kleinen 13 cm langen oder völlig ausgewachsenen 20—26 cm langen Tieren untersucht wurden. Offenbar haben Olme von 13 cm Gesamtlänge, mit die kleinsten die in meinen Besitz gelangten, ihre embryonale Entwicklung schon zum größten Teil hinter sich. Bei einem Tier, das zeitlebens einen larvenähnlichen Zustand bewahrt, ist es ja überhaupt schwer zu sagen, wann die eigentliche Entwicklungs- periode abgeschlossen ist und die Wachstumsperiode beginnt. Bei allen von mir untersuchten männlichen Olmen waren nach dem Zustand der Keimdrüsen zu schließen, die Entwicklungsvorgänge jedenfalls schon beendet. Der Ruhehoden besteht aus lockerem bindegewebigen Stroma, dessen Bau schon geschildert wurde, in ihm liegen die Ampullen und in diesen die Spermatocysten, gebildet von je einer einzigen Spermatogonie nebst mehreren Follikelzellen. In den tieferen Teilen des Hodens finden sich, bei jüngeren Tieren häufiger als bei älteren, die kleinsten Formen der Spermatogonien ganz vereinzelt und unregelmäßig verteilt im Stroma liegend. Meist schmiegen sie sich in ihrer Form der umgebenden Bindegewebslücke an und erscheinen deshalb spindelförmig, der Protoplasmaleib ist lang und sehr schmal, kaum 1—2 u breit, er zeigt feinste netzige Struktur, keinerlei Ein- lagerungen, die Sphäre und der Zentralkörper sind meist nicht auffindbar. Der Kern dieser kleinsten Spermatogonien besitzt eine Größe von etwa 10—15 u und übertrifft hierin die Kerne des Binde- gewebes nicht sehr wesentlich. Der Kernsaft ist klar, unstrukturiert und durchsetzt von einem sehr deutlichen Netzwerk, bestehend aus feinen Lininfäden !). An ihren Ueberkreuzungsstellen ist das Chromatin in groben, unregelmäßig geformten Klumpen und Brocken ange- 1) Im Folgenden sind stets alle Substanzen im Kerninnern, welche sich mit sauren Farbstoffen tingieren als Linin bezeichnet. Genauer ein- gehen werde ich auf diesen Punkt erst bei der Beschreibung der Eient- wicklung. Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 171 sammelt. Die Kernmembran ist deutlich, Nucleolen finden sich bei ' diesen kleinsten Formen (Abb. 7) niemals. Der Chromatinreichtum der Kerne erscheint sehr verschieden, je nach der angewendeten Fixierung und Färbung, er ist offenbar jedoch auch individuellen Schwankungen unterworfen. Bei anderrn, gleichfalls einzeln im Bindegewebe liegenden Spermatogonien ist der Bau etwas von dem eben geschilderten verschieden (Abb. 8). Der Kern erscheint hier rund, bläschen- förmig und zeigt im Inneren ähnliche Struktur wie bei den zuletzt geschilderten Formen. Meistens ist der Chromatinreichtum jedoch ein sehr beträchtlicher, so daß die einzelnen an den Kreuzungsstellen liegenden Brocken große, oft langgestreckte Klumpen bilden. Das Liningerüst ist deutlich erkennbar, ebenso die Kernmembran, Nucleolen finden sich auch hier niemals. Der Kerndurchmesser beträgt etwa 12 u. Wesentlich größer ist im Verhältnis der Proto- plasmaleib, er zeigt gleichfalls feine netzige Struktur, die Zone ist in ihm meist deutlich erkennbar, sie liegt als halbmondförmiges, fein gekörntes und scharf vom übrigen Plasma abgesetztes Gebilde dem Kerne an, in ihrer Mitte befindet sich das Centriol. Eine Zonen- membran oder Kapsel ist nicht darstellbar. Die beiden eben geschilderten Zellarten lassen sich bei genügend langem Suchen in fast allen Hoden nachweisen, jedoch nur äußerst selten und niemals in größerer Menge beieinanderliegend. Sie unter- scheiden sich deutlich von den Elementen des Bindegewebes. Da sich von ihnen alle Uebergänge bis zu der gewöhnlichen Form der Spermatogonien, die ja wesentlich größer sind, auffinden lassen, halte ich diese Zellen für die kleinsten Formen der Spermatogonien, eine Annahme zu der die Uebereinstimmung im Bau wohl berechtigt. Möglich wäre es allerdings auch, daß wir in ihnen die Zwischenzellen des Olmhodens zu erblicken haben, sonst lassen sich keinerlei Ge- - bilde nachweisen, welche mit diesen verglichen werden können. Be- sonders die zweite, in Abbildung 8 wiedergegebene Form ließe viel- leicht eine solche Annahme zu. Sicher entscheiden läßt sich jedoch diese Frage nicht. Falls aber die Zwischenzellen der Keimdrüsen höherer Tiere wirklich die hervorragende Bedeutung besitzen, die ihnen jetzt häufig als endokriner Drüse zugeschrieben wird, dann müßten wir auch bei Urodelen und niedrigen Tieren, bei denen die Geschlechtsunterschiede doch meist sehr deutlich ausgeprägt sind, bestimmt mit der Anwesenheit einer solchen Drüse rechnen und es 172 H. Stieve: erschiene dann wohl möglich, daß die eben beschriebenen Gebilde Zwischenzellen darstellen. Für wahrscheinlich halte ich jedoch eine solche Annahme nicht. | | Nur ganz selten liegen die kleinsten Spermatogonien in Gruppen beieinander und bieten dann Bilder wie sie Abbildung 9 wiedergibt. In diesem Falle zeigen. die Kerne sehr mannigfaltige Formen, bald erscheinen sie rund, bald längsoval, bald dreieckig oder spindel- förmig. Stets ist der Kernsaft klar, die Kernmembran gut darstell- bar, das Kerngerüst besteht aus groben Lininfäden, ebenso erscheinen _ die Chromatinklumpen groß und grob, mit rauher höckeriger Ober- fläche. Das Protoplasma zeigt netzigen Bau, eine Sphäre ist nicht darstellbar. Allerdings habe ich wie auch bei den ganzen folgenden Untersuchungen diese Frage nur nebensächlich behandelt und stets das Hauptaugenmerk auf das Verhalten der Kernstrukturen gerichtet. Das Verhalten der Sphäre ist ja in der denkbar gründlichsten Weise von Meves (1897) bei der Spermatogenese von Salamandra maculosa beschrieben worden und ich werde es im folgenden nur erwähnen soweit es besondere Bedeutung für die Veränderungen der Kernbilder besitzt. Bei der Auswahl der Zellen, die den Abbil- dungen dieser Arbeit zugrundeliegen war auch niemals der Um- stand maßgebend, ob die Sphäre auf dem betreffenden Schnitt zu erkennen war, sondern lediglich der Zustand der Kerne. Was bei den gruppenweise beieinanderliegenden kleinen Sperma- togonien besonders auffällt, ist die Undeutlichkeit aller Zellgrenzen. Die Protoplasmaleiber gehen ohne gut erkennbare Absetzung in- einander über, die ganze Gruppe scheint also in diesem Zustand ein Syncytium zu bilden. Gegen das Bindegewebe zu ist die Ab- grenzung deutlicher, hier erscheint die netzige Struktur des Proto- plasma dichter als in den anderen Teilen des Zelleibs. Follikelzellen sind jetzt noch nicht vorhanden. Diese entstehen vielmehr erst später, entweder aus den Zellen des umgebenden Bindegewebes oder aber es entwickelt sich nur ein Teil dieser kleinsten Zellen zu wirklichen Spermatogonien, während sich ein anderer Teil zu Follikel- zellen umgestaltet. . Diese letztere Annahme hat sehr viel Wahr- scheinlichkeit für sich, entscheiden läßt sie sich jedoch an meinem Material nicht, da ich keinerlei beweisende Bilder auffinden konnte. In diesem Zustand lassen die Spermatogonien sich gleich gut durch jede Art der Fixierung darstellen, auch bei Verwendung von Osmium- säure erscheint das Kerngerüst scharf und deutlich. Dieser Umstand are in; BE Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 173 kann entweder in der Derbheit und Mächtigkeit der Chromatin- brocken und Lininfäden begründet sein oder auch darin, daß sich die betreffenden Zellen ausschließlich in den tieferen Lagen des Hodens vorfinden, also in den Schichten, die von der schädigenden Wirkung der Osmiumsäure mehr oder weniger verschont bleiben. Die Spermatogonien wachsen dann zu ihrer endgültigen Größe heran, sie zeigen während dieser Zeit den nämlichen cben geschilder- ten Bau (Abb. 10, 12, 13). Das Netzwerk im Kern erscheint, je nach der angewendeten Fixierung und Färbung bald feiner, bald gröber, auch zeigen die Chromatinklumpen verschiedene Größe. Im allgemeinen kann man aber sagen — dies ist auch deutlich bei einem Vergleich der Abbildung 10, 12, 13 zu erkennen — daß mit zunehmender Kerngröße sich auch die Chromatinklumpen, wenn zwar nur wenig vergrößern, an Zahl jedoch nicht vermehren, wäh- rend die Lininstränge nicht an Dicke zunehmen, also in größeren Zellen relativ dünner erscheinen. Nucleolen finden sich in den Spermatogonien nur ausnahms- weise. Sie können zwar durch die Heidenhainsche Hämato- xylinmethode vorgetäuscht werden, indem hier öfter ein kreisrunder Farbklecks mit glatter Oberfläche erkennbar ist (Abb. 12). Da diese Erscheinung jedoch ausschließlich bei dieser Färbung zu beob- achten ist, so müssen wir in ihr wohl eines der vielen Artefakte, welches die Heidenhainsche Methode liefert erblicken. Wir werden derartigen Kunsterzeugnissen im Verlaufe der Spermato- genese noch öfters begegnen. Sie beruhen stets darauf, daß mehrere kleine dicht beieinanderliegende feine Gebilde durch reichliche Anlagerung von Hämatoxylinniederschlägen zu einem einzigen großen, unstrukturierten, meist glattrandigen Klecks vereinigt wer- den. Mittels der Flemming-Färbung oder der Dreifachfärbung nach Ehrlich-Biondi-Heidenhain lassen sich derartige Fehler leicht ver- meiden, und durch sie sind Nucleolen in den Spermatogonien nur ganz ausnahmsweise nachweisbar. In diesem Falle (Abb. 11) sind sie meist in größerer Anzahl vorhanden, als kreisrunde scharf von der Umgebung abgesetzte Gebilde, mit ganz glatter Oberfläche. Sie sind von einem hellen, schmalen Hof umgeben, der keinerlei Struktur zeigt. Das Kern- gerüst unterscheidet sich in solchen Zellen meist auch von der gewöhnlich auffindbaren Form, es besteht nämlich aus dicken Balkenzügen, die sich häufig untereinander überkreuzen, zahlreiche Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 12 174 H. Stieve: spindelige Verdickungen zeigen aber keine stärkere Chromatin- ansammlungen: an den Kreuzungspunkten erkennen lassen. Offen- bar haben wir in diesen Zellen irgendwelche außergewöhnlichen Formen zu erblicken, vielleicht handelt es sich um Rückbildungs- vorgänge, vielleicht auch um die sehr frühzeitige Ausbildung eines Monospirems, die mit Auftreten von Nucleolen einherginge. Bei der großen Seltenheit dieser Zellbilder konnte ich mir kein abschließen- des Urteil über sie bilden. Während des normalen Wachstums der Spermatogonien ver- größert sich gleichzeitig und gleichmäßig mit dem Kern der Proto- plasmaleib, auch er verändert jedoch seinen Bau nicht. Nur bilden sich die Zellgrenzen deutlich aus, was wohl auch darin seine Be gründung haben kann, daß sich nunmehr stets die umschließenden Follikelzellen nachweisen lassen. Jede Spermatogonie ist dann von zwei bis vier, seltener mehr, Cystenzellen umgeben. Nach Be- endigung des Wachstums besitzt der Kern der Spermatogonien, der nunmehr stets kugelrund mit deutlich darstellbarer Membran erscheint (Abb. 13) einen Durchmesser von 20—22 u, der Zelleib einen solchen von etwa 30 u. In Ausnahmefällen kann der Plasma- leib einen größeren Durchmesser, bis zu 40 u aufweisen, es handelt sich dann wohl meist um Zellen die unmittelbar vor der Teilung stehen. Spermatogonien von der eben beschriebenen Form und Größe finden sich in allen Ruhehoden in größerer Menge, ebenso auch als Restspermatogonien in den tiefsten Teilen der Samensäckchen während der Fortpflanzungsperiode. Sie zeigen den geschilderten Bau jedoch nur bei geeigneter Fixierung mit Flüssigkeiten, die keiner- lei Osmiumsäure enthalten. Bei Flemmingfixierung bieten die Spermatogonien ein ganz anderes Bild. In den obersten Schichten des Hodens zeigt dann der Kern ganz gleichmäßig homogenes Aus- sehen, er färbt sich bei der Heidenhainschen Hämatoxylinmethode gleichmäßig hellgrau, nur ganz vereinzelte Chromatinbrocken nehmen die Farbe an und liegen als grobe, bald unregelmäßig längliche, bald runde Gebilde mit scharfer, glatter Oberfläche im homogenen Kernsaft. Bei Safranin-Lichtgrünfärbung erscheint der Kern solcher Zellen ganz gleichmäßig hellgrün, die in ihm liegenden Klumpen leuchtend rot, bei Dreifachfärbung aber braungelblich, die Klumpen violett. Wenn sich das Monospirem zu bilden beginnt so erkennt man auch bei Kernen, die mit Osmiumsäure fixiert sind meist die Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 175 Struktur besser, sie erscheint von einem feinen, undeutlichen Ge- rinnsel gebildet und an zahlreichen Stellen, je nach der Ausbildung des betreffenden Stadiums, findet sich das Chromatin in längs- gestreckten Klumpen angeordnet. Häufig finden sich auch hier einige größere nucleolenartige Gebilde, die jedoch durch das fär- berische Verhalten zweifellos ihre Chromatinnatur beweisen (Abb. 14, 15). An einwandfrei fixierten Kernen läßt sich erkennen, daß die Ausbildung des Monospirems in der gewöhnlichen Art und Weise erfolgt. Das bis dahin in Klumpen an den Kreuzungsstellen ange- häufte Chromatin verteilt sich auf die Fäden des Gerüstes und erfährt dann eine Vermehrung. Die Verteilung erfolgt im ganzen Kern gleichmäßig, Nucleolen sind jetzt nie mehr vorhanden, ihr Verschwinden konnte nicht beobachtet werden, offenbar werden sie während des Wachstums der Spermatogonie resorbiert oder sonst auf irgendeine Art und Weise entfernt. Die Verteilung des Chromatins auf die Lininfäden erfolgt zunächst in der Art, daß die an den Kreuzungsstellen liegenden Brocken zerfließen und sich zu länglichen, wurstförmigen Gebilden umgestalten. Ihre Ausdehnung erfolgt also stets nur in einer Richtung, nicht auf die drei oder mehr Fadenstücke, die sich an einem Punkt vereinen. Der Kern bietet dann das Bild wie es Abbildung 16 wiedergibt, ein sehr deutliches, feines Gerüst, dessen Fäden als Folge des ange- lagerten Chromatins stellenweise sehr stark verdickt erscheinen. Erst wenn dieser Vorgang beendet ist, tritt eine Vermehrung des Chromatins ein, wahrscheinlich durch Aufnahme von Substanzen aus dem Kernsaft und als Folge davon verbinden sich die einzelnen Chromatinstücke dem Verlaufe der Lininfäden folgend, bis es zur Ausbildung eines einzigen, vielfach geschlungenen und gewundenen Fadens kommt, der den Kern mit seinen Windungen in allen Rich- ‚tungen gleichmäßig, aber völlig regellos durchsetzt. Am schönsten kommt dieses Verhalten jetzt bei Flemmingfixierung zum Ausdruck (Abb. 13). | Häufig kann man beobachten, daß die Zone jetzt als halbmond- förmiges Gebilde von körnigem Bau, ohne sehr scharfe Abgrenzung gegen das übrige Protoplasma dem Kerne anliegt. Im allgemeinen hat zu dieser Zeit schon eine Zweiteilung des Centriols stattgefunden, die beiden Tochtercentriolen liegen nahe beieinander, die Strahlen- figur beginnt sich auszubilden und zwar hauptsächlich die Rand-- 12# 176 H. Stieve: strahlen, während die Spinde! noch nicht deutlich zu erkennen ist (Abb. 21). In Zellen, bei denen die Sphäre auf dem Schnitt getroffen ist, läßt sich jetzt auch häufig erkennen, daß die Anordnung des Spirems doch keine so völlig richtungslose ist, wie es bei jeder anderen Schnittrichtung den Anschein hat, sondern der Faden windet sich im großen und ganzen einer bestimmten Richtung folgend durch den Kern, indem nämlich die meisten seiner Turen gegen die Sphäre zu verlaufen. Die einzelnen Teile des Spirems sind untereinander durch feine Lininbrücken verbunden, die Ueberreste des ursprüng- lichen Kerngerüstes, offenbar alle diejeniger seiner Teile, auf die sich kein Chromatin angesammelt hat. Ein Längsspalt ist zu dieser Zeit niemals nachweisbar. Im allgemeinen erscheint der Faden glatt und in allen seinen Abschnitten gleichmäßig dick. Manchmal aber, besonders bei Kernen, welche nach der Heidenhainschen Eisenhämatoxylin- methode behandelt und sehr lange differenziert wurden, er- scheint das ganze Spirem aus einer großen Anzahl von quergestellten Stäbchen oder Scheiben zu bestehen, die sich geldrollenartig anein- anderlegen. Auch hier ist die Entscheidung schwer, ob es sich um natürliche Vorgänge oder beginnende Rückbildungserscheinungen oder aber um Fixierungsprodukte handelt. Wie groß die Unter- schiede bei ungefähr gleichgroßen, verschieden fixierten Zellen des- selben Individuums sein können mögen die Abbildungen 19, 20 und 21 zeigen. Der Kern welcher Abbildung 19 zugrundeliegt, ist mit Flemmingschem Gemisch fixiert, der Kern von Ab- bildung 20 mit Carnoyschem Gemisch und der von Abbildung 21 mit Sublimateisessig, alle drei sind gleich dick geschnitten (10 u) und in der nämlichen Weise mit der Hämatoxylinmethode nach Heidenhain gefärbt. Der Unterschied ist hervorstechend, ins- besondere fällt die äußerst geringe Dicke des Fadens bei Abbil- dung 19 auf. Da dieser jedoch nicht nur dünner, sondern auch wesentlich länger erscheint, als in den beiden anderen Fällen, so liegt doch der Gedanken nahe, daß das Spirem gleich nach seinem Entstehen länger ist und erst später eine Verkürzung und Ver- dickung erfährt mit der dann die Orientierung und geordnete Lage- rung in der Verlaufsrichtung Hand in Hand geht. Die Kernmembran ist während der ganzen Ausbildung des Monospirems noch deutlich erhalten, wird aber in der Folgezeit immer dünner und dünner. Noch bevor sie jedoch vollkommen En Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 177 verschwindet, zerfällt der Faden in seine einzelnen Segmente. Ihre Zahl läßt sich mit Hilfe des Rekonstruktionsverfahrens nicht allzu- schwer ermitteln, sie beträgt 18 (Abb. 22, 23). In ganz seltenen Fällen zählte ich nur 17, ausnahmsweise 19 Chromosomen, als Nor- malzahl muß ich aber 18 annehmen, da sie am weitaus häufigsten, sicher unter 10 Fällen 9 mal aufgefunden wurde. Die einzelnen Chromosomen sind untereinander von gleicher Dicke, wie ja auch der Faden einer Zelle in allen seinen Abschnitten gleich dick war, in bezug auf ihre Länge und Form sind sie jedoch sehr verschieden, bald stellen sie nur ganz kurze Stäbchen, bald lange, gekrümmte oder mehrfach gebogene Fäden dar. Die nämlichen Formen von Chromosomen lassen sich in allen Fällen nachweisen. Bis zum Zerfall der Kernmembran sind sie stets noch durch die oben erwähn- ten Lininbrücken miteinander verbunden. Die Zentralkörper sind inzwischen weiter auseinandergerückt, die Strahlung ist deutlicher geworden. Bei Flemming-Fixierung ist jetzt meist ein deutlicher Längsspalt an jedem einzelnen Chromosoma zu erkennen, der mittels keiner anderen Konservierungsmethode zur Darstellung gebracht werden kann. Unmittelbar nach dem Zerfall des Spirems verschwindet die Kernmembran und mit ihr auch die Lininbrücken, welche die Chro- “mosomen miteinander verbanden. Der Zerfall erfolgt regelmäßig zuerst an der Stelle, welche der Sphäre zunächst gelagert ist und breitet sich von da aus über den ganzen Kern aus. Die Chro- matinschleifen liegen dann in der ganzen Zelle zerstreut und es gelingt jetzt leicht die einzelnen Gebilde zu isolieren und durch Rekonstruktion ihre Zahl festzustellen (Abb. 24). Dieser Zustand der Verteilung in der ganzen Zelle dauert jedoch nicht lange, offen- bar heiten sich nach Verschwinden der Kernmembran die Spindel- fasern sehr rasch an die Chromosomen an und bewirken ihre Orien- ‚tierung. Zuerst liegen dann die Centriolen noch ziemlich nahe bei- einander in der einen Hälfte der Zelle, ihnen gegenüber in der anderen Hälfte der Zelle dicht zusammengedrängt die Chromosomen. Sehr schön sind in diesem Zustand meist die Strahlen darstellbar und zwar ebensowohl die Spindel- als auch die Randstrahlen. Von jedem Centriol geht eine deutliche sternförmige Strahlenfigur nach allen Seiten aus (Abb. 25). Das übrige Protoplasma, soweit es nicht unter dem Einfluß dieser Strahlen steht, zeigt feine netzige Struktur, die einzelnen Faden des Netzwerkes erscheinen aus allerfeinsten 1785 HASTE ver: Körnerreihen zusammengesetzt. Bei Flemmingfixierung lassen die Chromosomen auch in diesem Zustand einen sehr deutlichen Längs- spalt erkennen. Während nun die Zentralkörper nach den beiden Polen der Zelle auseinanderrücken, lagern sich die Chromosomen, dem Zug der Spindelfaser folgend, zwischen sie und ordnen sich zur Aequa- torialplatte an. Sie erfahren während dieses Vorganges noch eine geringe Verkürzung und Verdickung, gleichzeitig wird der Längs- spalt wesentlich breiter und ist jetzt mit jeder Fixierungs- und Färbungsmethode gut darstellbar (Abb. 26). Wie jedoch die große Seltenheit. derartiger Kermbalder deu lichbeweist,dauertdieserZustandnuräußerst kurze: Zeit, .offenbar-Tindet.sorornt mach des Einstellunginder Aequatorialplatte ein Aus- einanderrücken.derbeiden Spalthälften statt (Abb. 27), die dann in geringem Abstand voneinander längere Zeit liegen bleiben, ohne sich auf die beiden Pole zu verteilen. Diese Beobachtung ist für die Feststellung der Zahlenverhältnisse von allergrößter Wichtigkeit. Zellen mit getrennten Chromosomen- hälften in der eben geschilderten Anordnung finden sich fast in allen Hoden in größerer Anzahl. In diesem Zustand sind auch die Chromosomen am übersichtlichsten gelagert und es gelingt jetzt auf günstigen Schnitten meist leicht, sehr häufig auch ohne Zuhilfe- nahme des zeitraubenden Rekonstruktionsverfahrens die Zahl der Einzelelemente festzustellen; sie beträgt nun stets, d. h. wenn keinerlei zweifelhafte Stellen mehr vorhanden sind, 36, wie ja nicht anders zu erwarten stand (Abb. 28, 29, 30). Auch jetzt läßt sich deutlich erkennen, daß die Dicke aller Chromosomen einer Zelle meist ganz gleich ist, die Länge und Form ist dagegen sehr verschieden. Wieder finden sich ganz kurze stäbchenförmige, ja sogar punktartige Ge- bilde und längere, die meistens hufeisenförmig gekrümmt sind. Die beiden Schenkel dieser letzteren können verschieden lang oder gleich lang sein. Auch jetzt lassen sich in allen Zellen die nämlichen Formen nachweisen. Meist liegen die Chromosomen in der Aequatorialplatte in der Mitte der Zelle und lassen um sich einen größeren freien Proto- plasmaraum. Sie zeigen dabei stets die Anordnung, daß die ge- bogenen unter ihnen mit der Konvexität der Krümmung gegen die Kernmitte, mit den freien Enden aber gegen die Peripherie zu F ö Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 179 sehen. Die größeren hufeisenförmigen Chromosomen liegen meist mehr am Rande der Figur, die kleineren zwischen ihnen und in der Mitte. Die Strahlenfigur nimmt auch nur den mittleren Teil der Zelle ein, die Centriolen liegen ziemlich weit von der Oberfläche entfernt, die Randstrahlen sind nunmehr nicht mehr stark aus- gebildet. Der außerhalb der Spindel befindliche Teil des Proto- plasma zeigt die oben beschriebene, netzige Struktur. Auf Schnitten senkrecht zur Aequatorialplatte zeigt die Spindel die Form einer Raute (Abb. 26, 27). Die Chromosomen rücken nun nach den beiden Zellpolen aus- einander und nähern sich dabei den Centriolen, sie behalten während dieses Vorganges im großen und ganzen die gleiche Lage wie in der Aequatorialplatte bei, die gekrümmten liegen mit der Konvexität gegen das Centriol zu, die stäbchenförmigen mit dem freien Ende, die ganz kurzen zeigen keinerlei bezeichnende Lagerung. Am deut- lichsten kommt dieses Verhalten wieder in der Polansicht zur An- schauung (Abb. 34), wo sich deutlich die sternförmige Lagerung der Chromosomen mit den freien Enden gegen die Peripherie zu zeigt. Das Polfeld ist jetzt meist schön zu erkennen. Die Spindel- fasern verbinden noch die Chromosomen der beiden Tochtersterne miteinander und verlaufen dabei fast vollkommen gerade und parallel zueinander (Abb. 33). Während nun die ganze Zelle längsovale Form annimmt, er- fahren die Spindelfasern noch eine wesentliche Verlängerung. Da- durch werden die beiden Tochtersterne auseinandergedrängt und gelangen so näher an die Oberfläche der Zelle als vordem. Die Zentralkörper gehen bei dieser Bewegung mit. Die Spindelfasern verlaufen nunmehr auch nicht mehr gerade, sondern in wellen- förmigen Linien, später zeigen sie deutlich und deutlicher einen Zerfall in einzelne feinste Körnchen und ähneln dadurch in ihrem .Bau den feinen Fäden, welche das außerhalb der Strahlenfigur gelegene Protoplasma netzig durchsetzen. Die ganze Zelle beginnt sich in der Mitte einzuschnüren. Gleichzeitig mit den zuletzt be- schriebenen Vorgängen rücken die Chromosomen eines jeden Tochter- sternes, die bis dahin übersichtlich und deutlich getrennt voneinander . gelegen sind, zusammen und legen sich aneinander. Dieses Zu- sammenrücken ist so erheblich, daß jeder Tochterkern nurmehr einen dicken Chromatinklumpen darstellt, der kaum mehr eine Struktur erkennen läßt, nur die Enden der Chromosomen ragen 180 H. Stieve: in radiärer Richtung vor (Abb. 35, 36). Bei geeigneter Schnitt- richtung ist das Polfeld als muldenförmige Delle in diesem Chromo- somenklumpen zu erkennen (Abb. 35). Dieser Zustand dauert jedoch nicht lange, während sich die Tochterzellen vollkommen voneinander abschnüren, rücken auch die Chromosomen wieder auseinander (Abb. 37). Sie erscheinen’ jetzt dünner, ihre Oberfläche ist nicht mehr glatt, sondern gezackt und höckerig und zwischen den einzelnen Chromosomen spannen sich feine Lininbrücken aus. Auf sie verteilt sich nach und nach das Chromatin, bis die einzelnen Chromosomen nicht mehr deutlich zu erkennen sind (Abb. 38). Die Kernmembran bildet sich, und schließlich kommt es zur Ausbildung eines Kernes vom gleichen Bau wie vor Beginn der Teilung, mit homogenem Kernsaft und feinem Liningerüst, auf dem das Chromatin in groben Brocken verteilt ist. Zur Ausbildung ringförmiger oder anderer außer- gewöhnlicher Kernformen kommt es während oder unmittelbar nach der Mitose niemals. Bei der Abschnürung der beiden Tochterzellen voneinander bildet sich meist ein kleiner Zwischenkörper (Abb. 37), er zeigt im Verhältnis zur Zellgröße sehr geringe Ausdehnung und nur wenige Fasern, meist 6—10 laufen in ihm zusammen. Während der Abschnürung geben die Tochterkerne auch ihre periphere Lage auf und rücken in die Mitte der Tochterzelle, so daß sie in jeder jungen Spermatogonie wieder fast ganz zentral gelagert erscheinen. Zellteilungen von der eben beschriebenen Art finden sich, wie schon erwähnt, in den Hoden aller untersuchten Olme ohne jede Ausnahme. ‚Sie betreffen stets nur einzelne, besonders große Sperma- togonien; das Endergebnis dieser Mitosen sind stets wieder Sperma- togonien. Diese Teilungen erfüllen offenbar den Zweck, den Hoden stets auf seiner gleichen Größe zu erhalten, also den Bestand an Spermatogonien während des ganzen Jahres zu ergänzen. Man könnte sie deshalb wohl als Ergänzungsteilungen bezeichnen. In allen Hoden findet nämlich dauernd ein Untergang von Spermato- gonien statt, der mit dem Zerfall des Kernes beginnt und mit der völligen fettigen Entartung der ganzen Zelle endet. In vielen Ruhe- hoden betrifft diese Degeneration die große Mehrzahl aller vor- handenen Spermatogonien, man findet in ihnen häufig Ampullen, in denen fast alle Samenzellen mehr oder weniger deutliche Zerfalls- erscheinungen aufweisen. Der Untergang geht aber nur äußerst langsam von statten, so daß der durch ihn gesetzte Defekt mittels Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 181 einer verhältnismäßig geringen Vermehrung ausgeglichen werden kann. Auf die beim Zerfall der Spermatogonien beobachteten Erscheinungen werde ich erst in einer späteren Arbeit eingehen. Offenbar befinden sich die in den Spermatocysten liegenden Spermatogonien niemals in einem vollkommenen Ruhezustand, sondern sie scheinen sich stets, wenn auch nur äußerst langsam, zu vergrößern. Haben sie dann eine gewisse Maximalgröße erlangt, so erfolgt bei günstiger Lagerung und unter vorteilhaften Ernährungs- bedingungen eine Teilung in 2 Tochterspermatogonien. Sind die Bedingungen jedoch ungünstig gelagert, dann verfällt die betreffende Spermatogonie der Degeneration. Ein wirkliches Ruhestadium scheint es also bei den Spermatogonien nicht zu geben, es sei denn, daß die'kleinsten, einzeln oder in Gruppen im Bindegewebe liegen- den Zellen einen solcher Zustand darstellen. Im vorigen wurden die Teilungsvorgänge wie sie sich an den Spermatogonien der Ruhehoden abspielen, beschrieben. Diese zeich- nen sick stets durch die beträchtliche Größe, besonders des Proto- plasmaleibes aus, der einen Durchmesser von 34 bis zu 40 u besitzen kann. Mit Recht bezeichnet sie Me ves (1897) als „große Sperma- togonien“. Am auffälligsten tritt diese ihre Eigenschaft während des Muttersternes zutage, hier ist der Zelleib stets in jeder Richtung noch um einige Mykra größer, als früher im Zustand des Mono- spirems, während der Prophase der Teilungen erfolgt also zweifellos noch ein ziemlich beträchtliches Wachstum der Zelle. Die -Klernen. SpermatoeonTen. Zu Beginn der Geschlechtsperiode setzt dann eine allgemeine Vermehrung der Spermatogonien eines Hodens ein, mehrere Tei- lungen erfolgen rasch nacheinander, ihr Endergebnis sind schließlich die Spermatocyten. Die Vermehrung geht, mit Ausnahme der Restspermatogonien, von allen Spermatogonien einer Ampulle aus, welche nicht in Rückbildung begriffen sind. Sie teillensich ganz gleichmäßig mehrmals unmittelbar hintereinander und in- folgedessen befinden sich alle in einer Cyste vereinigten Zellen stets auf dem gleichen Zustand der Mitose. Dieser Umstand allein läßt es in Zusammenhang mit der Tatsache, daß alle Spermatogonien gemeinsamen Ursprungs von einer gemeinsamen Hülle, den Follikel- zellen ihrer Mutterspermatogonie, umgeben sind, äußerst wahr- 182 HN Stevie: scheinlich erscheinen, daß alle diese in einer Cyste vereinigten kleinen Spermatogonien von einer einzigen großen Spermatogonie ab- stammen. In den Gruppen der Restspermatogonien, ebenso wie im Ruhehoden, ist ja jede einzelne große Spermatogonie durch ihre Follikelzellen deutlich von der Umgebung eeruzt und stellt demnach eine besondere Cyste dar. Wie viele derartiger Teilungen zu Beginn der Vermehrungs- periode aufeinander folgen, läßt sich mit ziemlicher Sicherheit feststellen. Jedenfalls läßt sich die Zahl der schließlich in jeder Cyste enthaltenen Zellen mit größter Genauigkeit ermitteln, allerdings erst dann, wenn die reifen Spermatozoen in Bündeln beieinander liegen, so wie es Abbildung 2 darstellt. Auf Querschnitten durch die Köpfe eines solchen Pakets — die Abbildung gibt einen Längs- schnitt wieder — erblickt man jeden Samenfaden als einzelnen, gut isolierbaren Punkt, die Gesamtmenge läßt sich mittels des Projektionsapparates oder Zeichenprismas leicht auszählen. Das Ergebnis von 20 derartigen Untersuchungen ist folgendes: 480, 237, 241, 482, 233, 472, 489, 477, 239, 503, 498, 237, 473, 494, 479, 485, 483, 240, 243, 278. Es läßt also zunächst nur ganz verschiedene Zahlenwerte erkennen. Diese können jedoch in zwei Gruppen gesondert werden, nämlich in höhere und niedrigere Werte, eine Tatsache, die sich auch im mikroskopischen Bild erkennen läßt, wo man 2 Arten von Spermatozoenbündel unterscheiden kann, größere und kleinere. Nach diesem Gesichtspunkt zusammen- gestellt sind die Zahlenwerte der kleineren Bündel 237, 241, 233, 239, 237, 240, 243; die der größeren Bündel 480, 482, 472, 489, 477, 303, 498, 473, 494, 479, 485, 483, 478. Die Gesamtzahl der kleinen Bündel unter den 20 untersuchten beträgt 7, die der großen 13, demnach sind die letzteren in ungefähr der doppelten Menge vorhanden, wie gleichfalls jedes Schnittbild durch einen reifen Hoden erkennen läßt. Vergleichen wir nun die Werte der einzelnen Cysten zueinander, so ergibt sich für die kleineren: als niedrigste Zahl 233, als höchste 243, im Durchschnitt 238; und für die größeren: als niedrigste Zahl 472, als höchste 503, im Durch- schnitt 484. In den großen Cysten sind also durchwegs fast genau doppelt. so, viele Spermatozoenrenn- halten, als in den kleinen. Aus dieser Tatsache allein darf man mit ziemlicher Sicherheit schließen, daß sich die Zellen f- 2 r j Br 3 TRETEN un ABER RE. VERREN Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 183 der großen Cysten einmal öfter geteilt haben, als die der kleinen, jedoch noch nicht, wie viele Teilungen im ganzen stattgefunden haben. Da jedoch alle Gebilde einer Cyste von einer einzigen Sper- matogonie abstammen, so muß, falls der Teilungsrythmus wirklich vollkommen gleich für alle war, d. h. jede Spermatocyte einer Cyste aus einer gleichen Anzahl von Mitosen hervorgegangen ist, die Gesamtzahl der jeweils vereinigten Spermatocyten eine Potenz von 2 sein, also nach der ersten Teilung gleich 2, nach der zweiten Teilung gleich 4, nach der dritten gleich 8 usw. Nach der achten Teilung betrüge sie gleich 2° = 256 und nach der neunten gleich 2° = 512, Diese beiden letzteren Werte liegen ganz nahe bei den von mir ermittelten Zahlen. Berücksichtigt man nun die äußerst ge- ringen Unterschiede, die ich bei der Zählung feststellen konnte, die Schwankung beträgt für die kleinen Cysten 10, für die großen 31 und außerdem noch den Umstand, daß während der Spermato- cytogenese und Spermatohistogenese in fast jeder Cyste noch einige Samenzellen physiologischerweise zugrunde gehen, dann kann man wohl schließen, daß jede Spermatide in den kleinen Cysten aus 8, in den großen Cysten aber aus 9 Teilungen hervor- gegangen ist. | Von diesen entfallen 2, nämlich die beiden letzten, auf die beiden Reifungsteilungen, alle übrigen auf die Spermatogonien- teilungen. Die Zählungen wurden ja an Spermien vorgenommen, Zahlenermittlungen während und gleich nach der Beendigung der Spermatogonienteilungen, wie se Gurwitsch (1911) ausführte, sind nur mittels des Rekonstruktionsverfahrens möglich und er- fordern sehr viel Zeit. Ich führte sie nicht aus, da sie besser und leichter durch die einfachen und sicheren Zählungen der Spermato- zoen ersetzt werden können. Allerdings muß dabei der physio- logische Ausfall mit in Betracht gezogen werden. Unter Berücksichtigung aller dieser Verhältnisse dürfen wir dann den Schluß ziehen, daß jede Spermatocyte aus 6 oder 7 Sper- matogonienteilungen während der eigentlichen Geschlechtsperiode hervorgegangen ist. (Wieviel Teilungen großer Spermatogonien während des ganzen Lebens vorhergegangen sind, läßt sich natürlich nicht ermitteln.) Gestützt wird diese Annahme l. duıch die Tatsache, daß alle im Inneren einer Cyste ge- legenen Zellen von einer Mutterzelle abstammen, 2. daß alle Zellen einer Cyste sich gleichmäßig teilen und 184 H. Stieve: 3. daß die Zahlenverhältnisse sehr nahe an den berechneten Werten liegen und stets geringer sind als diese, also mit dem physio- logischen Ausfall erklärt werden können. Im großen und ganzen vollziehen sich alle diese Teilungen in genau der nämlichen Art und Weise, wie bei den einzelnen Mitosen im Ruhehoden, nur bildet sich nach der Telophase kein vollkommener Ruhekern aus, es tritt keine Verteilung des Chromatins auf die Lininfäden ein, vielmehr entwickelt sich sofort nach dem Auftreten der Kernmembran, also in einem Zustand der Zellen, wie in Ab- bildung 38 dargestellt, schon wieder das Monospirem der nächsten Mitose, indem sich die noch gut erkennbaren Chromosomen wieder zu einem lockeren Knäuel anordnen. Dementsprechend finden sich während der ganzen Vermehrungsperiode in den Cysten selbst keine Ruhespermatogonien. Diesem äußerst raschen, ja man kann sagen überstürzten Aufeinanderfolgen der Teilungen mag es auch zuzuschreiben sein, daß die Spermatogonien während zweier Mitosen nicht mehr auf ihre ursprüngliche Größe heranwachsen, sie werden vielmehr mit jeder Teilung kleiner und kleiner, ihre Größe ist also indirekt proportional zur Menge. Diese zweifellose Herabsetzung der Größe betrifft jedoch in erster Linie das Prostoplasma. Der Kern wächst wenigstens während der ersten Vermehrungsteilungen stets noch auf seine ursprüngliche Größe heran, seine Chromatinmasse scheint bei jeder Mitose die nämliche zu sein, wohingegen der Plasmaleib sich zusehends ver- kleinert. Die Kernplasmarelation verschiebt sich also zugunsten des Kernes. Am deutlichsten kommt dieses Verhältnis wieder bei der Polansicht der Aequatorialplatte zur Geltung, da hier das Chro- matin in verhältnismäßig konzentrierter, scharf abgegrenzter Form sehr übersichtlich verteilt ist. Hier findet sich während der späteren Mitosen kein freier, die Chromosomen umgebender Plasmasaum, das Chromatin nimmt vielmehr beinahe den ganzen Raum der Zelle ein (Abb. 31, 32). Daß es sich dabei nicht um individuelle Verschiedenheiten, sondern um tatsächliche, in den Verhältnissen begründete Gegensätze handelt, lehren am besten diejenigen Hoden, deren einer Teil sich noch im Ruhezustand befindet, während im anderen die Vermehrungsperiode schon begonnen hat. So zeigt Abbildung 31 eine kleine Spermatogonie im Vermehrungsstadium aus dem gleichen Hoden wie die in Abbildung 28 wiedergegebene große Spermatogonie; desgleichen stammen die in Abbildung 32 M- AH: Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 185 und 29 wiedergegebenen Spermatogonien aus dem Hoden ein und desselben Tieres. Da wie schon erwähnt während der Vermehrungs- teilungen häufig kein völliger Ruhezustand des Kernes zu beobachten ist, so muß die Vermehrung des Chromatins Hand in Hand mit den Teilungsvorgängen gehen. In welchem Abschnitt der Mitose sie stattfindet, läßt sich wegen der äußerst verschiedenen Formen welche das Chromatin zeigt und vor allem wegen seiner äußerst verschiedenen Konzentration nicht nachweisen. Daß aber während der Teilungsvorgänge selbst, besonders in der Prophase, eine Ver- größerung einzelner Abschnitte der Zelle noch stattfindet, läßt sich durch Messungen ohne weiteres beweisen. Erst gegen Ende der Vermehrungsperiode nimmt auch der Kern an Größe ab, diese Verringerung betrifft in erster Linie das Linin und den Kernsaft, aber nicht so sehr das Chromatin. Dem- entsprechend erscheinen nach Beendigung der Teilungen die Kerne der jüngsten Spermatocyten zwar klein, aber äußerst chromatin- reich (Abb. 39 und 40), ein Umstand, der besonders während der Telophasen der letzten Spermatogonienteilungen sehr deutlich zur Geltung kommt. Die Spermatocyten. Die Wachstirmsp,eri.o.d;e. Gleich nach der Abschnürung der Tochterzellen und dem Auftreten der Kernmembran besitzen die jüngsten Spermato- cyten einen Durchmesser von 17 bis allerhöchstens 19 u, der Kern einen solchen von 15—16 u. Er ist also verhältnismäßig sehr groß und nur von einem ganz schmalen Protoplasmasaum umgeben. Dieser zeigt netzige Struktur, die Zone ist schwer darstellbar, sie ist meist kreisrund und von einer feinen Kapsel umgeben, der Zentralkörper ist stets deutlich zu erkennen. Der Kern zeigt sehr derbes und plumpes Chromatingerüst, das durch dicke Balken mit unregel- mäßiger, höckeriger oder gezackter Oberfläche gebildet wird. Meist sind die Balken von ziemlich gleicher Dicke, aber sehr verschiedener Länge, sie gehen unmittelbar aus den Chromosomen der Telophasen hervor und sind untereinander durch feine Lininfäden verbunden. In Kernen, die nach der Heidenhainschen Hämatoxylinmethode behandelt sind, finden sich hie und da nucleolenartige Gebilde (Abb. 39), kleine schwarze Klexe, die im Kerngerüst zu liegen schei- 186 H. Stieve: nen. Da sie in diesem Stadium bei keiner anderen Färbungsweise nachweisbar sind, stellen sie offenbar wieder Kunsterzeugnisse dar. Die jüngsten Spermatocyten liegen in den stark erweiterten Cysten äußerst dicht beieinander, unmittelbar nach der Beendigung der Vermehrungsperiode findet sich unter ihnen meist eine geringe Zahl von zugrundegehenden Zellen. Die Degeneration leitet sich mit dem Zerfall des Chromatins ein, der gewöhnlich mit dem Verlust der Aufnahmefähigkeit für spezifische Kernfarbstoffe Hand in Hand geht. Auch beim Olm werden also die jüngsten Spermato- cyten von einer Degenerationswelle heimgesucht, offenbar als Folge der veränderten Kernplasmarelation, welche ein Zugrundegehen zahlreicher Zellen bewirkt, bevor das Mißverhältnis zwischen Kern und Plasma wieder ausgeglichen ist. In der Folgezeit wachsen die jungen Spermatocyten ziemlich rasch zu beträchtlicher Größe heran und zwar betrifft dieses Wachs- tum sowohl den Kern als das Protoplasma, das letztere aber in etwas stärkerem Maße, so daß zu Ende der eigentlichen Wachstums- periode das anfängliche Mißverhältnis in der Kernplasmarelation wieder beseitigt ist. So große Protoplasmaleiber, wie sie bei Sperma- togonien aufgefunden werden, besitzen die Spermatocyten jedoch niemals. Ihr Kern hat dann einen Durchmesser von 20—22 u, der Leib einen solchen von 24—25 u. Diese Größe behalten sie lange Zeit bei und erst gegen Ende der Prophasen der ersten Reifungs- teilungen, unmittelbar vor dem Eintritt der Chromosomen in die Aequatorialplatte, erlangen auch die Spermatocyten sehr beträcht- liche Größe; auch bei ihnen werden demnach, ebenso wie bei den Spermatogonien, Hand in Hand mit den Vorbereitungen zur Teilung größere Protoplasmamengen angehäutt. Während des Wachstums selbst spielen sich auch am Kern der Spermatocyten wichtige Veränderungen ab. Niemals kommt es bei ihnen zur Ausbildung richtiger Ruhekerne. Die groben Chro- matinbalken strecken sich in die Länge, werden feiner und feiner und bestehen bald nurmehr aus ganz dünnen Strängen, welche den Kern in allen Richtungen durchsetzen und sich dabei häufig überkreuzen. Sie bilden schließlich eine Art von Gerüst, das nur aus schwach färbbaren Fäden besteht, die an vielen Stellen spindel- und knopfförmig verdickt sind und nur hier die spezifischen Kern- farbstoffe wirklich gut aufnehmen, in den Zwischenbrücken aber blasser erscheinen. Die einzelnen Verdickungen sind von ganz Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 187 verschiedener Größe, meist nur sehr klein, eben noch sichtbar und nur in größeren Zwischenräumen erblickt man gröbere Klumpen, die den Faden wesentlich an Dicke übertreffen (Abb. 42). Der Kern ist jetzt vollkommen durchsetzt von einem dichten Netzwerk, dessen einzelne Fäden den geschilderten perlschnurähnlichen Bau zeigen, nur sind die einzelnen Körner eben nicht von gleicher Aus- dehnung, zwischen je 2 größeren befinden sich vielmehr 2—5, manch- mal auch mehr kleinere. Ueberkreuzungen der Fäden (oder des Fadens?) finden sich stets an den Stellen der größeren Chromatin- klumpen, es läßt sich aber niemals mit Sicherheit entscheiden, ob es sich um ein Netzwerk, bestehend aus vielen Einzelfäden, handelt oder nur um einen einzigen, vielfach gewundenen feinen Faden, der sich wegen des engen, für seine Ausbreitung zur Verfügung stehenden Raumes oftmals selbst überschneidet. Es gelingt näm- lich jederzeit nicht allzuschwer, den Faden über lange Strecken hin ohne jede Unterbrechung zu verfolgen. Gabelungen kommen nie zur Beobachtung, sondern nur echte Ueberkreuzungen. Von Lininbrücken kann in diesem Zustand nicht gesprochen werden. Alle Teile des Kerngerüstes bestehen aus Basichromatin, nur nehmen ‚die einzelnen Abschnitte den Farbstoff nicht mit der gleichen In- tensität auf und erscheinen deshalb gekörnt. Während der zuletzt beschriebenen Vorgänge treten im Innern des Kernes auch stets einige Nukleolen auf, häufig nur ein einziger, manchmal aber auch bis zu dreien. Sie zeigen in bezug auf ihre Lage keine Besonderheiten, bald finden sie sich mehr in der Mitte, bald unmittelbar unter der Oberfläche gelegen, sie sind kreisrund und sehr scharf von der Umgebung abgesetzt, jedoch ohne Hof. Bei Safranin-Lichtgrünfärbung erscheinen: sie leuchtend rot, bei Dreifachfärbung nach Flemming violett. Es handelt sich also um Chromatinnucleolen. Ihr erstes Auftreten fällt in die Zeit der Aus- bildung des feinen Netzwerkes, von da ab nehmen sie an Größe parallel mit dem Kernwachstum zu, im Höchstfalle erreichen sie einen Durchmesser von 3—4 u und verschwinden mit der Aus- bildung des Monospirems meist wieder vollkommen. Alle die eben beschriebenen Veränderungen am Bau des Kernes wickeln sich sehr rasch nacheinander ab, Stadien, welche die Telo- phasen der letzten Spermatogonienteilungen mit den zuletzt ge- schilderten Formen verbinden, sind nur verhältnismäßig selten. Meist zeigen sie ein Aussehen, wie es Abbildung 41 wiedergibt; sie 188 -- H. Stieve: erinnern in ihrem Bau also entfernt an die Ruhekerne anderer Zellen. Der. klare Kernsaft ist durchsetzt von dicken Chromatin- zügen, die sich häufig überkreuzen. An diesen Stellen färben sie sich stärker, auch erscheinen sie hier meist nicht unbeträchtlich verdickt. Mit der zunehmenden Länge des Fadens, die mit einer wesentlichen Querschnittverringerung einhergeht, bildet sich dann rasch das in Abbildung 43 wiedergegebene Stadium aus. Das frühere Mißverhältnis in der Kernplasmarelation ist, wie schon erwähnt, jetzt wieder ausgeglichen, der Kern besitzt etwa 22 u Durchmesser, die ganze Zelle 25 „u, selten mehr. Auf Grund dieser Tatsache ge- hören Rückbildungsvorgänge in der Folgezeit zu den Seltenheiten, die Spermatocyten haben ihre innere Depression überwunden. Die eigentliche Wachstumsperiode ist damit beendet. Der Kern zeigt nunmehr stets kugelrunde Form. Die ganze Zelle schmiegt sich im allgemeinen den umliegenden Gebilden an, wodurch sie ver- schiedenes Aussehen zeigt; sie besitzt in der überwiegenden Mehr- zahl der Fälle jedoch kegelförmige Gestalt, indem der Protoplasma- saum nach einer Seite hin spitzig, auf dem Schnitt dreieckig er- scheinend ausgezogen ist, während er im übrigen den Kern gleich- mäßig umgibt (Abb. 47—51). An der Stelle der stärksten Proto- plasmaansammlung findet sich nunmehr stets das deutlich zwei- gespaltene Centriol, umgeben von einer schmalen, schwer darstell- baren Sphäre. Nur selten gelingt es, die äußerst dünne Sphären- membran anschaulich zu machen. Zentralkapseln, wie sie Heiden- hain (1900) beschreibt, und fädige in Zusammenhang mit der Sphäre stehende Gebilde im Protoplasma konnte ich nur in ganz vereinzelten Fällen nachweisen, allerdings habe ich diesen Bildungen, wie dem Bau des Plasma überhaupt, keine höhere Aufmerksamkeit zu- gewendet. Bei den eben beschriebenen Spermatocyten zeigt das Plasma feinen netzigen Bau und außer der Sphäre keine Einlage- rungen. Die Prophasen der ersten Reifungsteilung. Der dünne, richtungslose Knäuel. War es während der ganzen Wachstumsperiode nur schwer zu entscheiden, ob die Kernstruktur ein echtes Netzwerk war oder nicht, so vollziehen sich jetzt Veränderungen, welche jeden Zweifel über den Bau des Kerngerüstes verschwinden lassen. Es entwickelt Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). _ 189 sich nämlich ein einziger feiner, kontinuierlicher Faden, der den ganzen Kern in zahlreichen Windungen gleichmäßig durchsetzt. Ueberkreuzungen sind jetzt nicht zu beobachten, die einzelnen Teile des Spirems berühren sich nicht, die Windungen zeigen keinerlei Regel in ihrem Verlauf und stehen untereinander nicht durch Linin- brücken in Verbindung. Der Kernsatt ist ganz klar und läßt keine Struktur erkennen. Der Faden ist an vielen Stellen leicht spindelig verdickt und zeigt dadurch häufig eierstabähnliches Aussehen, seine Oberfläche ist glatt. Die einzelnen Körner des Netzwerkes sind also jetzt miteinander verschmolzen und haben dabei etwas an Größe zugenommen. Als Folge davon färben sich nunmehr alle Teile des Fadens gleichmäßig, der einzige Unterschied besteht in der verschiedenen Dicke. Niemals liegen zwei Abschnitte des Spirems auf längere Strecken hin parallel zueinander, kürzere Parallel- lagerungen einzelner Teile kommen bei dem äußerst mannigfaltigen Verlauf des Gebildes haufig vor, sie bedeuten jedoch stets nur zufällige Lagebeziehungen, denen keinerlei Bedeutung bei- zumessen ist. In seltenen Fällen sind auch jetzt noch Nucleolen vom oben beschriebenen Bau nachzuweisen, sie gehen jedoch in der Folgezeit rasch im Kernsaft unter (Abb. 45). Die Entstehung dieses Monospirems geht offenbar so von statten, daß der das Netzwerk bildende Faden sich in seinen einzelnen Abschnitten an den Kreu- zungsstellen voneinander entfernt. So muß sich aus dem Netz- werk unmittelbar ein kontinuierlicher Knäuel entwickeln, der zu- nächst den nämlichen Bau wie dieses besitzt. Sehr bald tritt aber ‚die Verschmelzung der einzelnen Körner ein. NachderBeendigungdesWachstumskommt Bmeden :Ssper matoeyren>des Olmesalsor. zur Ausbildung eines Monospirems. Dieses läßt sich nicht unmittelbar von den Chromosomen der letzten Oogonien- teilung äbleiten, da das eben beschriebene netzförmige Kernstadium dazwischen liegt. Alle Vorgänge spielen sich jedoch unmittelbar hintereinander ab, so daß von einem Ruhestadium der Spermato- cyten sicher nicht gesprochen werden kann. Die Kontinuität des Chromatins bleibt während der ganzen Zeit gewahrt, es hat lediglich die verschiedensten Umgestaltungen erfahren, welche wohl in der Größenzunahme des Kernes und in der beträchtlichen Verlängerung und Verschmälerung der Teile des Kerngerüstes begründet sind. Während des Wachstums selbst ist die rein fädige Struktur nicht Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. I. 13 190 H. Stieve: so deutlich zu erkennen, es gibt vielmehr Stadien, welche die Ent- scheidung, ob Netz oder Faden, schwer fallen lassen, sobald die Spermatocyten jedoch ihre endgültige Größe erlangt haben, kann über die Struktur der chromatischen Substanz kein Zweifel mehr bestehen, sie bildet jetzt einen dünnen richtungslosen Knäuel. Bekanntlich bezeichnet Hertwig dasganze Stadium der Sperma- tocyten von der letzten Spermatogonienteilung bis zur ersten Rei- fungsteilung als Wachstumsperiode. Schon in meiner vorläufigen Mitteilung über diese Untersuchungen (1918b) habe ich darauf hingewiesen, daß sich dieses Wachstumsstadium in zwei Unter- abteilungen zerlegen läßt, eine erste eigentliche Wachstumsperiode, in welcher tatsächlich eine Vergrößerung der Zelle erfolgt und in eine zweite Periode, in welcher keine wesentliche Größenzunahme mehr statt hat, in der sich aber wichtige Veränderungen an der chromatischen Substanz abspielen. Beide gehen ohne scharfe Grenze ineinander über, doch ist die erste Periode vor der Ausbildung des dünnen richtungslosen Knäuels stets beendet. Diert pokar ser schteoter Rn au Zunächst spielen sich nun wieder solche Veränderungen an der chromatischen Substanz ab, die nur die Struktur, nicht aber ihre Lagebeziehungen betreffen. Der bis dahin vollkommen kom- pakte Faden wird wieder dünner und feiner und scheint schließlich wieder nurmehr aus einer Reihe feinster Körnchen zu bestehen, die untereinander von sehr verschiedener Größe sind und nur durch ganz schwache, die sauren Chromatinfarbstoffe eben annehmende Brücken in Verbindung stehen. Die Stellen der früheren spindel- förmigen Auftreibungen des Fadens sind durch gröbere Klumpen gekennzeichnet, zwischen ihnen liegen 3--4 oder auch mehr wesent- lich kleinere Körnchen, oft an der Grenze der Sichtbarkeit. Der ganze Faden bietet jetzt wieder das Bild einer Perlenkette (Abb. 46). Er ähnelt in seinem Bau also wieder den Teilen des früheren Netz- werkes, nur sind die Verbindungsbrücken zwischen den einzelnen Körnern jetzt noch feiner als dort. Dieses Verhalten kommt bei allen Färbemethoden zum Ausdruck, die Gesamtmasse des Chro- matins erscheint gegen früher oft etwas verringert (Abb. 45, 46), sie erfährt in der Folgezeit eine wesentliche Konzentration, die eine Vermehrung vortäuschen kann. ‘Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 191 Die Konzentration geht in der Art und Weise vor sich, daß die einzelnen Körner näher aneinanderrücken und stellenweise miteinander verschmelzen. Sobald sich diese Veränderungen geltend machen, kann man auch Umgestaltungen in dem Lagebeziehungen des Fadens beobachten, jedoch zunächst nur an Zellen, bei denen die Sphäre im Schnitt liegt, die also parallel zur Achse des Kegels getroffen sind. Bei ihnen bemerkt man, wie die einzelnen Schlingen des Fadens in dem dem Zentralkörper gegenüberliegenden Teil des Kernes ihre Richtungslosigkeit verlieren und nunmehr parallel zueinander, senkrecht zur Oberfläche des Kernes in der Richtung auf die Sphäre zu verlaufen. Diese selbst stellt ein kleines, schwer darstellbares, scharf gegen das übrige Plasma abgesetztes kugeliges Gebilde dar, in welchem die beiden Centriolen liegen. Diese zeigen meist punktförmige, selten etwas längliche Gestalt, ihr gegenseitiges Lageverhältnis ist kein konstantes, eine Linie, welche die beiden Gebilde miteinander verbindet, trifft in ihrer Verlängerung den Kern bald unmittelbar, bald schneidet sıe ihn tangential, bald trifft sie ihn überhaupt nicht. Die einzelnen Schleifen des Fadens gelangen in der Polseite bis an die deutlich erhaltene Kernmembran, biegen an ihr spitzwinkelig um, verlaufen in den Kern zurück und geben bald ihren gerichteten Lauf wieder auf, um in dem allgemeinen Wirrwarr zu verschwinden (Abb. 47). Freie Enden sind auch hier nicht zu beobachten, die beschriebene Orientierung der Turen geht ohne jeglichen Zerfall des Fadens, nur durch die Konzentration seiner Teile vor sich. Als Folge dieses Vorganges erscheinen die orientierten Abschnitte des Fadens meist dicker als die ungeordneten. In Ausnahmefällen kommen auch jetzt noch vereinzelte Nucleolen zur Beobachtung (Abb. 47). Durch welche Kräfte die Ordnung der Chromatinmassen be- wirkt wird, läßt sich nicht mit voller Sicherheit entscheiden. Man kann keinerlei Lininbrücken erkennen, unter deren Zug sie erfolgt, ‚sie steht aber ganz offenbar in innerer Abhängigkeit von der Sphäre, wie ja der Umstand beweist, daß sie stets ihren Anfang in dem diesem Gebilde zunächst liegenden Teil des Kernes nimmt, auch ‘ der Verlauf der Turen des Fadens, wenn die Ordnung des Kernes eine vollkommene ist, deutet auf solche Beziehungen hin. Irgend- welche Fasern jedoch, welche von den Centriolen zum Kern ziehen, sind niemals zu erkennen, ebensowenig zeigt die Kernmembran irgendwelche Lücken, die den fraglichen Fasern zum Durchtritt 13* 192 H. Stieve: dienen können. Es handelt sich hier also um äußerst feine gegen- seitige Wechselbeziehungen, die vielleicht rein chemischer Art sind und deshalb morphologisch nur in ihren Folgeerscheinungen mittels unserer Untersuchungsmethoden nachgewiesen werden Können. Die Orientierung des Fadens schreitet in der gleichen Weise, wie sie begonnen hat, fort und breitet sich über einen immer größer: werdenden Bezirk des Kernes aus, gleichzeitig erfährt der Faden selbst eine Verkürzung und Verdickung, ohne dabei jedoch sein. perlschnurartiges Aussehen zu verlieren; es findet eben eine Kon- zentration des Chromatins und Verschmelzung‘ mehrerer kleiner Klumpen zu einem größeren statt. Dadurch werden auch die Ver- schiedenheiten in der Größe der einzelnen den Faden zusammen- setzenden Körner 2usgeglichen. Deutlich kann man nunmehr erkennen (Abb. 48), wie die einzelnen Turen gegen die der Sphäre, gegenüberliegende Seite des Kernes zu verlaufen, hier scharf umbiegen, in den Kern zurückkehren und schließlich wieder im wirren Teil des Knäuels verschwinden. An der Grenze bei- der Abschnitte liegen die Fadenschlingen jetzt besonders. dicht, sie überschneiden sich häufig, ohne sich jedoch auch hier jemals zu berühren. Wie schon erwähnt, geht diese Orientierung mit einer Umlagerung der einzelnen Bestandteile des Fadens Hand in Hand, eine Tatsache, die sich sehr schön beobachten läßt und unter anderem auch in der Erscheinung zum Ausdruck kommt, daß die in der Polseite des Kernes gelegenen Teile des Fadens, an welchen sich die Orientierung schon vollzogen hat, etwas dicker erscheinen als diejenigen Abschnitte, welche noch in der gleichen Weise wie früher vielfach gewunden in der Gegenpolhälfte gelegen sind. Erst nach vollkommen durchgeführter Orientierung zeig, der Faden wieder in allen seinen Teilen gleichen Bau. Die Veränderungen in der Struktur des Kernes nehmen nun ihren Fortgang, indem das Spirem sich weiterhin verkürzt und verdickt. Stets behält es dabei seine Zusammensetzung aus ein- zelnen Körnern bei und alle Veränderungen in der Form und Lage des Fadens sind in letzter Linie nur durch die gegenseitige Ver- schiebung und Formveränderungen dieser Einzelelemente bedingt. Sie erscheinen bald nicht mehr als Körner, sondern als kurze Stäb- chen, deren Längsachse quer zur Verlaufsrichtung des Fadens gestellt ist, die beiden Enden jedes Stäbchens ragen also frei in, den Kernsaft. . Sie sind untereinander von verschiedener Größe Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenelmes (Proteus anguineus). 193 in der Mitte leicht spindelförmig verdickt und an diesen Stellen häufig mit den Nachbarkörnern verklebt. Dadurch wird manchmal das Bild eines zentralen Achsenfadens hervorgerufen und es läßt sich nicht entscheiden, ob dies ein Kunstprodukt der Färbung oder die Folgeerscheinung einer tatsächlichen Verschmelzung der einzelnen Chromatinelemente ist. Am längsten erscheinen die Stäbchen zumeist in denjenigen Abschnitten des Spirems, welche in der Polseite des Kernes gelegen sind, während sich in den übrigen Teilen der frühere perlschnurähnliche Bau noch länger erhält. Die Orientierung des Fadens schreitet stetig, allerdings nach der großen Anzahl der vorgefundenen gleichen Stadien zu schließen sehr langsam fort, bald erscheint er in den größeren Abschnitten des Kernes geordriet (Abb. 49). Man erkennt jetzt schon deutlich, daß nicht alle Fadenturen quer durch den ganzen Kern verlaufen. Die Mehrzahl von ihnen geht zwar aus dem noch ungeordneten Teil des Knäuels hervor, zieht dann der Krümmung der Kern- oberfläche im großen und ganzen folgend bis zu der Stelle der Mem- bran, welche der Sphäre gegenüberliegt und biegt dort scharf um, um wieder parallel zur Kernoberfläche zum entgegengesetzten Teil des Kernes zurückzuverlaufen und sich dort im ungeordneten Ab- schnitt bald der Beobachtung zu entziehen. Manchmal kehrt eine Tur jedoch schon in der Polhälfte des Kernes in mehr oder weniger flachem Bogen wieder um und verläuft zur Sphärenseite zurück. An solchen Stellen gelingt es schon jetzt leicht, den Faden über große Abschnitte hin fortlaufend zu verfolgen. Hier wie an allen Stellen zeigt es sich dabei deutlich, daß die Kontinuität des Knäuels nirgends unterbrochen ist, es handelt sich vielmehr um ein in sich geschlossenes, kontinuierliches Spirem. Die anfangs nur in der Polseite des Kernes beobachteten Ver- änderungen an der chromatischen Substanz greifen schließlich auf -alle Abschnitte über. Dabei erfährt der Faden, soweit eine solche “ Bezeichnung bei dem- veränderten Baue jetzt überhaupt noch an- gewendet werden darf, weiterhin eine wesentliche Verkürzung und auch als Folge der Umwandlung der Körner in quergestellte Stäb- chen eine nicht unbeträchtliche Verbreiterung. Offenbar verschmel- zen auch häufig mehrere hintereinander gelegene Körner mit- einander und bedingen dadurch die Verdichtung des Chromatins, als deren Folge die Verkürzung des Fadens zu beobachten ist. Hand in Hand mit diesen Vorgängen gewinnt der Kern in allen seinen 194 H. Stieve: Teilen wesentlich an :Uebersichtlichkeit (Abb. 50, 51). Jetzt ist an geeignet gelagerten. Kernen sehr gut die Regelmäßigkeit im Ver- lauf des Spirems zu erkennen. Alle Turen des Fadens zeigen nämlich eine Verlaufsrichtung mehr oder weniger parallel zur. Oberfläche des Kernes gegen diejenige Stelle der Membran zu, welche der Sphäre gegenüberliegt. Hier biegen sie nach wie vor scharf um und ver- laufen in den Kern zurück. Bis etwa zu seiner Mitte liegen sie im großen und ganzen parallel, und ändern erst von hier ab ihre Rich- tung, indem sie in weitem Bogen, manchmal leicht geschlängelt und häufig unterhalb der ganzen Kernmembran gewissermaßen hinkriechend umbiegen, um dann wieder die Richtung gegen die Sphäre hin aufzunehmen. Auch jetzt sind nirgends freie Endigungen zu beobachten, an keiner Stelle im Kerne, auch nicht an der der Sphäre gegenüberliegenden Seite, wo die scharfe Umbiegung erfolgt. Der lockere richtungslose Knäuel ist nunmehr in den polar- gerichteten Knäuel umgewandelt, der ganze Vorgang vollzog sich ohne eine Lösung des Zusammenhanges, einzig und allein durch die gegenseitige Verschiebung und Verschmelzung, wahr- scheinlich auch Nebeneinanderlagerung der kleinen, den lockeren Knäuel ursprünglich zusammensetzenden Körncken. Im großen und ganzen verlaufen die Turen des Fadens in der Polhälfte des Kernes jetzt anscheinend parallel zueinander, d. h. alle in der Rich- tung gegen das Centriol zu. Denken wir uns an die der Sphäre zunächst liegende Stelle der Kernoberfläche eine Tangentialebene angelegt, so verlaufen alle Turen des Fadens in Ebenen, welche auf diese Tangentialebene senkrecht stehen und sich gegenseitig in der Mittelsenkrechten zu ihr schneiden. Sie ziehen in Wirk- lichkeit nicht vollkommen parallel zueinander, sondern parallel zur Kernoberfläche der Richtung der Meridiane folgend, was am deutlichsten in der Nähe der Sphäre zur Geltung kommt, am wenigsten in der Gegenpolseite, wo die Schleifen in großen Bogen verlaufen und dabei die bestimmte Richtung etwas verlieren. Wenn man daher einen Kern in diesem Stadium von der Gegenpol- seite aus zu Gesicht bekommt, so kann man, besonders wenn es sich nır um einen kalottenförmigen Anschnitt handelt, häufig von der Orientierung nichts bemerken (Abb. 52). Ein ganz anderes Bild dagegen bietet ein Schnitt durch einen solchen Kern in der Nähe der Sphäre parallel zu der Tangential- Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 199 ebene, die an den dem Centriol zunächst gelegenen Punkt der Ober- fläche angelegt wurde (Abb. 55). Durch ihn werden die hier fast parallel verlaufenden Fadenturen durchweg fast quer getroffen und erscheinen deshalb im Schnitt als Punkte oder als leicht oval ge- tormte Gebilde, die deutlich voneinander isoliert und meist recht übersichtlich angeordnet sind. Nunmehr gelingt es auch, die Zahl der Schleifenturen festzustellen, ähnlich wie es auf dem Querschnitt eines Kabels möglick ist, die einzelnen Fäden, welche ihn zusammen- setzen, zu zählen. Bei schwacher Vergrößerung erscheint das Bild meist ganz klar und übersichtlich, versucht man jedoch bei stärkerer Vergrößerung die einzelnen Fadenquerschnitte zu isolieren, so stößt man sehr bald auf Schwierigkeiten. Nur die wenigsten Turen verlaufen nämlich genau senkrecht zur Schnittrichtung, sind also wirklich quer getroffen, die überwiegend große M:hrzahl ist schräg getroffen und oft liegt gerade der Bogen einer Schleife in der Schnitt- ebene. Eine geringe Verstellung mit der Mikrometerschraube ver- ändert das ganze Bild. Nur bei Verwendung ganz dünner Schnitte und unter Benützung relativ schwacher Vergrößerungen gelang es, die Zahl mit der wünschenswerten Genauigkeit zu ermitteln. Mit Hilfe des Zeichenapparates wurden die Querschnittsbilder von 56 Zellen abgezeichnet und während der Anfertigung der Skizzen die Mikrometerschraube nicht bewegt. Das dabei gewonnene Zahlen- ergebnis war folgendes: in 46 Fällen 36 Querschnitte, je 2mal 35 und 34, Amal 33. In 2 Fällen blieben unklare Stellen im Bilde übrig. Als Durchschnitt ergab sich also für die überwiegend große Mehr- zahl der Fälle die Zahl 36, also die doppelte Normalzahl der Chromo- somen. Da wir es bei den besprochenen Kernen mit einem kontinuier- lichen Faden zu tun haben, der in kreisähnlichen Turen verläuft, so muß jede einzelne Schlinge zweimal getroffen werden, nach . dem Gesetz, daß eine Gerade einen Kreis stets an 2 Punkten schnei- BEER [ 6 det. Demnach sind im Kern jetzt also 18 Fadenturen vor- handen oder mit anderen Worten: Im lockeren polar- Serichteten Knawelentspricht die Anzahl:.der Fadenturen der. Normalzahl: der Chromo- somen. Ebenso aber, wie die Chromosomen untereinander von ganz verschiedener Größe sind, so zeigen auch die Fadenturen. ganz 196 H. Stieve: verschiedene Länge, sie berühren zwar alle die Kernmembran an der dem Centriol gegenüberliegenden Stelle, mit ihrem flachen Bogen erreichen sie jedoch, nur zum geringsten Teil die entgegengesetzte Seite der Kernmembran, zum Teil gelangen sie nur bis zur Kern- mitte. Zwischen diesen beiden extremen Größen finden sich alle Uebergangsformen, wie auch aus den betreffenden Abbildungen (50—58) deutlich zu erkennen ist. Dieser lockere, polargerichtete Knäuel stellt einen Zustand des Kernes der Spermatocyte dar, der schon bei den verschieden- sten Objekten beobachtet wurde, ja erscheint ein konstantes Stadium in der Spermato- und Oogenese zu sein. Bisher wurde er meist mit dem Namen ‚‚Bukettstadium‘ belegt. Diese Bezeichnung ist jedoch, wie. ich schon früher auseinandergesetzt habe, nicht gut gewählt. Sie geht nämlich, ganz abgesehen davon, daß ein Blumen- bukett niemals auch nur annähernd so aussieht wie ein Kern in diesem Zustand, von der irrigen Anschauung aus, daß an dem Zustandekommen dieses Bildes kein kontinuierlicher Faden beteiligt ist, sondern einzelne, bogenförmig verlaufende Chromosomen, die mit ihren freien Enden gegen die Sphäre zu gerichtet sind. Wie ich aber schon öfters betont habe, gibt es in diesem Zustand keine freien Enden, schon die Entstehungsweise des ganzen Bildes, die sich beim Olm in so besonders schöner Weise beobachten läßt, macht dies klar. Aber selbst wenn wir das Zustandekommen der Orientie- rung nicht kennen würden, so fiele es trotzdem nicht schwer, am vollausgebildeten pelargerichteten Knräuel die Kontinuität des Fadens nachzuweisen. Es ist richtig, die Schlir gen biegen in der Polhälfte des Kernes sehr scharf, fast spitzwinkelig um, im Gegen- satz zur gegenüberliegenden Seite, wo die Richtungsänderung in weitem Bogen ganz allmählich eıfolgt. Die Knickungsstelle mag auch die Grenze zwischen je 2 Chromosomen andeuten, ein Spalt jedoch oder eine sonstige deutliche Unterbrechung der Fadens läßt sich nicht nachweisen. Dies kann ohne weiteres schon häufig an dicken Schnitten beobachtet werden, wie sie der Abbildung AT—5l zugrunde liegen, noch besser aber an günstig geführten dünnen Schnitten, wie solche in Abbildung 53 und 54 wiedergegeben sind. Hier liegen jeweils nur wenige Fadenturen in der Schnittebene und man kann dabei ganz deutlich erkennen, daß von einer Unter- brechung des Fadens gar nicht die Rede sein kann. Die Chromo- somenzahl kommt demnach lediglich in der Anzahl der Schleifen 2 u Sr a Er ana Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). . 197 turen zum Ausdruck, nicht aber in einem Zerfall in einzelne ge- trennte Abschnitte. Die .seitlichen Ausläufer. Diese polare Orientierung bleibt ziemlich lange erhalten, ohne daß sich irgendwelche Veränderungen in der Lage des Fadens be- obachten lassen. Dagegen erleidet die chromatische Substanz in Bezug auf ihren Bau auch weiterhin tiefgreifende Umgestaltungen. Die Zusammensetzung des Spirems aus einzelnen quergestellten Stäbchen wird klarer und klarer, die, Stäbchen verlängern sich nach den Seiten (Abb. 53 und 56). Wenn dieses Wachstum stärkeren Um- fang angenommen hat, dann erscheinen sie nie mehr gleichmäßig dick, sondern deutlich spindelförmig, indem der dickste, zentrale Abschnitt den eigentlichen Faden bildet, während die beiden häufig leicht geschlungen und gewunden frei in den Kernsaft ragenden Enden wesentlich dünner sind. Unwillkürlich erinnert der Bau der . chromatischen Substanz jetzt an die in der Ovogenese so häufig aufgefundenen, zuerst von Rückert (1892) eingehend beschriebenen und als Lampenzylinderputzer-Formen bezeichneten Zustände der Chromosomen, nur mit dem Unterschiede, daß in den Keimbläschen der Eier eine zentrale Körnerreihe nicht nachgewiesen werden kann, während sie bei den Spermatocyten des Olmes sehr deutlich aus- gebildet ist. Die seitlichen Ausläufer werden nach und nach immer dünner und länger, der Unterschied gegenüber den zentralen Körnern tritt dadurch immer deutlicher zutage (Abb. 57, 58). Das Spirem zeigt jetzt wieder, wie vor der polaren Orientierung, perlschnurartigen Bau, nur gehen von den ‚‚Perlen‘“ seitliche Ausläufer in den Kern- saft. Am schönsten zeigen sich diese Bilder bei der Heidenhainschen Eisenhämatoxylinmethode, durch typische Kernfärbemittel kommen sie nicht so deutlich zum Ausdruck, da das Chromatin in diesem Zustand offenbar eine geringere Affinität für spezifische Kernfarb- stoffe ‚besitzt, es färbt sich schlechter und zwar in erster Linie die seitlichen Ausläufer, die stets wesentlich blasser erscheinen, als die zentrale Körnerreihe. Auch diese Eigenschaft haben die hier beschriebenen Kernformen mit den Lampenzylinderputzer-Formen gemeinsam, es vollziehen sich offenbar an der chromatischen Sub- stanz tiefgreifende chemische Veränderungen, welche Umgestaltungen 198 H. Stieve: in der Zusammensetzung und damit der Reaktionsfähigkeit zur Folge haben. Die schlechtere Färbbärkeit ist jedoch auch hier niemals durch eine Auflösung oder ein völliges Verschwinden des chromatischen Knäuels bedingt. Der dicke, richtungslose -Knauel. Die seitlichen Ausläufer bleiben nicht lange erhalten, sie ver- schwinden vielmehr bald wieder, offenbar schmelzen sie ab und werden im Kernsaft resorbiert. Die Einleitung dieses Vorganges stellt ihre schlechtere Färbbarkeit dar, die sich sehr bıld auch bei der Eisenhämatoxylinmethode deutlich geltend macht, hier er- scheint dann die zentrale Körnerreihe schwarz, die seitlichen Aus- läufer aber hellgrau, ihre Konturen sind häufig undeutlich. Mit dem Abschmelzen der seitlichen Ausläufer treten feine Lininbrücken auf, welche die einzelnen Abschnitte des Fadens miteinander ver- binden und gleichzeitig geht die polare Orientierung verloren (Abb. 59). Wenn auch die ursprüngliche Verlaufsrichtung zwar im großen und ganzen zunächst noch zu erkennen ist, so ziehen doch die Turen des Fadens jetzt wieder ziemlich regellos durch den ganzen Kern, sie durchsetzen ihn in großen Windungen, die sich gewöhnlich über die ganze Kerndicke erstrecken, Schlängelungen und feinere Win- dungen sind jetzt kaum mehr zu erkennen. Durch die Uebersicht- lichkeit des Kernbildes und vor allem durch die größere Dicke der Körnchen unterscheidet sich dieses Stadium ohne weiteres vom dünnen richtungslosen Knäuel. Das Chromatin ist jetzt eben wesent- lich mehr konzentriert, alles Trophochromatin ist abgegeben, die Windungen des Fadens sind deshalb vielmehr gestreckt. Man kann diesen Zustand als dicken, richtungslosen Knäuel bezeichnen. Auch jetzt noch zeigt es sich klar, daß der Knäuel ein kontinuierlicher ist, daß also noch kein Zerfall in einzelne Chromo- somen stattgefunden hat, denn niemals gelingt es auch jetzt, trotz der großen Uebersichtlichkeit des Bildes, freie Enden nachzuweisen. Die Flemmingfixierung kann auch bei den zuletzt beschriebenen Kernformen zu recht erheblichen Täuschungen führen. Der dünne richtungslose Knäuel wird in den oberflächlichsten Schichten meist vollkommen zerstört, die Kerne erscheinen dann gleichermaßen homogen. Mit der zunehmenden Konzentration des Chromatins wächst auch seine Widerstandskraft gegenüber der Osmiumsäure, im Stadium des polargerichteten Knäuels sind deshalb die Kern- Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 199 strukturen meist auch in den oberflächlichsten Schichten des Hodens noch leidlich erhalten. Besonders schädigend wirkt jedoch der Einfluß der Flemmingfixierung auf diejenigen Kerne, bei denen das Chromatin unter dem Einfluß chemischer Umsetzungen ver- ringerte Färbbarkeit zeigt. Hier finden sich dann häufig bis in tiefere Schichten des Hodens Zellen, in denen auch mittels der Eisenhämatoxylinmethode keinerlei Spuren einer Struktur nach- weisbar sind, vielmehr erscheinen die Kerne grau, homogen, das Chromatin ist also durch die Osmiumsäure mehr oder weniger zerstört. Im Stadium des dicken richtungslosen Knäuels dagegen ist die Konzentration der chromatischen Substanz eine so starke, daß sie allenthalben den Einflüssen der Fixierung trotzt und bis in die oberflächlichsten Schichten meist leidlich erhalten bleibt. Was die als Synapsis bezeichnete Zellform betrifft, so konnte ich sie beim Olm in ganz seltenen Fällen nachweisen, sie betraf zumeist Zellen im Zustand des dünnen richtungslosen Knäuels, manchmal auch solche mit deutlich ausgebildeter polarer Orientierung. Da ich die Synapsis für eine regressive Zellform, für den Ausdruck der beginnenden Degeneration halte, welche niemals in den normalen Entwicklungsgang der Spermatocyte eingereiht werden darf, so werde ich auf sie erst in einer späteren Mitteilung, welche die Rück- bildungsvorgänge im Olmhoden behandelt, ausführlich zu sprechen kommen. Während der zuletzt beschriebenen Vorgänge haben die Sperma- tocyten weder ihre Größe noch auch ihre äußere Form verändert, ihr Kern besitzt noch immer einen Durchmesser von 20—22 u, die ganze Zelle einen solchen von 24—26 u. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß zwei Spermatocyten, welche das nämliche Kernbild zeigen und in ein und demselben Hoden, ja sogar in einer Cyste beieinander liegen, sehr beträchtliche Größenunterschiede aufweisen können, im Höchstfall solche von 3—4 u. Scheinbar unterliegen beim Olme die Zellelemente besonders starken indivi- duellen Schwankungen in Hinsicht auf ihre Größe, ein Umstand, der jedoch in Anbetracht der klaren, durch die Lage im Hoden gekennzeichneten Orientierung und Seriierung der einzelnen Stadien in keiner Weise störend wirkt. 200 H. Stieve: Die Längsspaltung des Fadewsund'die Feriune in einzelne Chromosomen. Unmittelbar nachdem der Faden die polare Orientierung aut- gegeben hat, spaltet er sich der Länge nach in zwei Tochterfaden. Der Vorgang beginnt gleichzeitig an verschiedenen Abschnitten des Spirems, man bemerkt zuerst an einzelnen Stellen nadelösenförmige, längsgestellte Lücken, die sich dann zu längeren Spalten erweitern. Sehr bald ist die Spaltung in allen Abschnitten vollendet, die beiden Spalthälften rücken jedoch zunächst noch nicht auseinander, son- dern bleiben parallel nebeneinander liegen, oft auf kurze Strecken ‚wieder ganz dicht nebeneinander verlaufend, so daß hier der Längs- spalt nicht zu erkennen ist. In Hinsicht auf ihren Bau gleichen die Tochterfäden ganz dem Mutterfaden, aus dem sie entstanden, | sind, sie zeigen feinste Körnung, perlschnurartiges Aussehen. Die einzelnen Körner sind untereinander vun ziemlich gleicher Größe, nur an ganz vereinzelten Stellen finden sich etwas stärkere Aul- treibungen und Verdickungen (Abb. 60). Unmittelbar nach dieser Längsspaltung und noch bevor sie ganz durchgeführt ist, tritt auch eine Querteilung des Spirems in einzelne Segmente, die Chromosomen ein. Zunächst ist sie nur | daran zu erkennen, daß freie Enden in dem bis dahin kontinuier- | lichen Knäuel auftreten, ein mehr oder weniger breiter Querspalt trennt an verschiedenen Stellen den Zusammenhang des Fadens. Die Anzahl der Chromosomen läßt sich jedoch noch richt bestimmen, die einzelnen Teilstücke des Fadens sind von zu verschiedener Länge und dabei sehr stark gewunden, bald lassen sie sich durch den ganzen Kern hindurch verfolgen, biegen an der Oberfläche angekommen 4 um. und verlaufen im Bogen wieder noch ein gutes Stück in den Kern zurück, bis der nächste Querspalt zu erkennen ist, der ihr Ende anzeigt. Bald wieder sind sie nur kurz und scheinen kaum die Länge eines halben Kerndurchmessers zu besitzen. In Hinsicht \ auf ihre Lagerung zeigen sie keinerlei Regel, sie überkreuzen sic | | | auch häufig, ohne sich jedoch jemals zu berühren und es ist deshalb S ein vergebliches Bemühen, auch mit Hilfe des Rekonstruktions- e verfahrens, in diesem Zustand ihre Zahl bestimmen zu wollen, so 3 wichtig eine solche Feststellung auch vom.theoretischen Gesichts- 5 punkt aus wäre. Deutlich läßt sich auch jetzt noch erkennen, daß ; die einzelnen Chromosomenpaare nicht vollkommen isoliert im & Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 201. Kernsaft liegen, sondern untereinander durch allerfeinste, häufig an der Grenze des Sichtbaren liegende Lininbrücken verbunden sind. Diese sind ja seit dem Abschmelzen. der seitlichen Ausläufer und dem Verschwinden der polaren Orientierung stets vorhanden. und verbinden die einzelnen Abschnitte des kontinuierlichen Knäuels und nach seinem Zerfall die einzelnen Chromosomen miteinander. In der Folgezeit werden sie deutlich und deutlicher, sie verschwinden erst wieder nach der Auflösung der Kernmembran und dem Ein- tritt der Chromosomen in die Spindel der ersten Reifungsteilung. Unter ihrem Zug vollzieht sich wohl in der Hauptsache die Ver- lagerung der Chromosomen gegeneinander, die in der nächsten Zeit beobachtet werden kann. Die Pseudoreduktion durch Tetradenbildung. Zuerst erfolgt nun eine Verkürzung der einzelnen Chromo- somenpaare, die mit einer Verdickung Hand in Hand gebt, es findet also abermals eine Konzentration des Chromatins statt, beziehungs- weise der Vorgang, welcher während der ganzen Entwicklung der Spermatocyten am kontinuierlichen Faden zu beobachten war, setzt sich auch jetzt nach dem Zerfall an den einzelnen längsgespal- tenen Chromosomen fort. Bald erscheinen sie wesentlich dicker, zeigen auch häufig, besonders an Stellen, an denen sie ihre Verlaufs- richtung ändern, plumpe, knopfförmige Auftreibungen (AFb..6t}). Auch jetzt gelingt aber die Feststellung der Zahlenverhältnisse noch nicht, da die einzelnen Gebilde noch immer zu unregelmäßigen Verlauf zeigen und an Größe zu verschieden sind. Bald erblickt man leicht hackenförmig gebogene, bald U- oder S-förmig ver- laufende Paare, bald solche, die auf large Strecken hin wellenförmig getogen, ja selbst korkzieherartig gewunden erscheinen. Stets führen dabei die beiden Spalthälften alle Biegungen und Windungen gemeinsam aus, sie liegen im großen und ganzen genau parallel, kaum %—1 u voneinander entfernt, und nähern sich von Zeit zu Zeit bis zur Berührung. Ob dabei eine Ueberkreuzung der beiden Hälften erfolgt, läßt sich in diesem Stadium noch nicht feststellen. Das Protoplasma zeigt nach wie vor den nämlichen netzigen Bau, das Centriol ist gespalten und liegt in der kleinen, meist kreisrunden Sphäre, die Sphärenmembran läßt sich. hie und da deutlich darstellen. Uebersichtlich erscheinen die Kernbilder jetzt wieder tei Flemmingfixierung, wo das Chromatin geschrumpft und der Kern- 202 H. Stieve: saft homogen erscheint, da die Lininbrücken fast ganz zerstört sind (Abb. 62, 63). Hier kann man jetzt häufig an den Chromosomen stachel- und dornförmige seitliche Auswüchse erkennen, die bei anderen Fixierungsarten nicht in Erscheinung treten, also gleich- falls wohl eine Folge der Osmiumsäurewirkung und der durch sie erzeugten ungleichmäßigen Schrumpfung des Chromatins sind. Jetzt färben sich die Chromosomen sehr deutlich und intensiv mit allen Kernfarbstoffen, besonders schön sind die mit der Dreifachfärbung erzielten Bilder, während die Eisenhämatoxylinmethode die eben beschriebenen Stadien nicht so klar zur Anschauung bringt. Die Niederschläge setzen sich nämlich oft hartnäckig zwischen den Chromosomenpaaren fest (Abb. 64); diese erscheinen dann als breites, plumpes Band, während an anderen Stellen der feine Bau der Chromosomen deutlich zutage tritt. Setzt man aber die Differen- zierung länger fort, dann entfärben sich die ursprünglich gut dar- gestellten Paare vollkommen und dann erst kommt an den zuerst bandförmig erscheinenden Abschnitten die Doppelstruktur der Fadengebilde zur Geltung. Es sind dies Fehlerquellen, die in der Natur des Verfahrens begründet sind und der künstlichen Nıu:kleolen- erzeugung an die Seite gestellt werden können, die ja leider die Ver- wendbarkeit der sonst so vorzüglichen Methode etwas einschränken. Durch die fortschreitende Konzentration des Chromatins ge- winnt das Kernbild mehr und mehr an Uebersichtlichkeit. Die Chromosomenpaare werden weiterhin kürzer und dicker, bald er- kennt man deutlich, daß die beiden Spalthälften nicht mehr neben- einander liegen, sondern umeinander gewunden sind, sich dabei mehrfach überschneidend, sie können sich zwei-, drei- und mehrmals überkreuzen, wodurch die bekannten Bilder entstehen. Ebenso wie die Länge, so ist auch die Form der einzelnen Paare noch immer sehr verschieden, häufig erscheinen sie hufeisenförmig get ogen, die beiden Schenkel dieser Schleife liegen auf lange Strecken hin parallel, so daß hier vier Einzelfaden nebeneinander zu liegen scheinen. Mit der zunehmenden Uebersichtlichkeit des Kernbildes tritt auch mehr und mehr eine Erscheinung zutage, die sich bis dahin nicht deutlich beobachten ließ. Während nämlich im allgemeinen die Chromosomenpaare vollkommen regellos im Kern zu liegen scheinen, also keinerlei gegenseitiges Abhängigkeitsverhältnis zeigen, erblickt man nunmehr häufig auch Paare, deren Längsachse unmittelbar ineinander übergeht, und die nur durch einen schwachen Querspalt 20% 3 10. Me er re nA u a re A Er "a > Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 203 voneinander getrennt sind. Dieser kann so gering sein, daß es oft schwer fällt, seine Anwesenheit überhaupt festzustellen und gerade dieser Umstand macht die Ermittlung der Chromosomenzahl auch‘ jetzt noch äußerst schwierig. Am klarsten liegen die Verhältnisse jetzt wieder in mit Flemmingscher Flüssigkeit fixierten Kernen, in denen lediglich die Chromosomen dargestellt sind und infolge der starken Schrumpfung ihrer Substanz die Abstände zwischen den einzelnen Fadenpaaren größer und deutlicher erscheinen als sie es tatsächlich sind. Mit Hilfe des Rekonstruktionsverfahrens gelang es mir bei einer ganzen Reihe derartiger Kerne (Abb. 62, 65), die Zahl der Chromosomenpaare zu ermitteln; sie beträgt 18, ist also gleich der Normalzahl der-Chromosomen. Bei anders konservierten Kernen gelingt die Feststellung der Zahl nur in Ausnahmefällen, gewöhnlich bleiben hier einige unklare Stellen zurück, bei denen sich nicht mit Bestimmtheit entscheiden läßt, ob es sich um ein einziges oder zwei durch Querspalt getrennte Einzel- paare handelt. Die an 20 mit Sublimateisessig fixierten Zellen gewonnenen Ergebnisse sind folgende: Sınal, also fast in der Hälfte der Fälle waren 9 Paare vorhanden, 5mal 18 Paare, in den übrigen Fällen fanden sich je Imal 17, 15, 12, je 2mal 11 und 10 Paare. Die aufgefundenen Zahlen bewegen sich also durchweg zwischen der Normalzahl der Chromosomen 18 und ihre Hälfte 9. Die Er- klärung für dieses auf den ersten Blick recht merkwürdige Verhalten ist leicht zu geben, wenn man die weiteren Vorgänge im Kerne berücksichtigt, ich komme daher erst weiter unten auf sie zu'sprechen. Das Chromatin erfährt weiterhin eine noch stärkere Kon- zentration, die Chromosomen verkürzen und verdicken sich noch beträchtlich. Durch diesen Vorgang wird auch die Zahl der gegen- seitigen Ueberkreuzungen und Verschlingungen verringert, die Paare sind bald auch nicht mehr so stark gewunden, sondern erfahren eine mehr oder weniger große Streckung. Gleichzeitig legen sich je zwei Chromosomenpaare mit ihren Enden aneinander und ver- schmelzen vollkommen miteinander, so daß es bald nicht mehr ge- lingt, den ursprünglich trennenden Querspalt nachzuweisen. Diese Vereinigung war ja vom Beginn der Teilung des Fadens an vor- bereitet, denn man findet stets in allen Kernen nach dem Zerfall des dicken Knäuels Chromosomenpaare, welche mit ihren Enden mehr oder weniger nahe aneinander liegen und so ihre Zusammen- gehörigkeit kennzeichnen. An vielen Stellen ist diese allerdings 204 H. Stieve: nicht so deutlich ausgeprägt, da häufig die beiden zusammengehören- den Paare unter einem Winkel aneinanderstoßen; manchmal finden sich auch einzelliegende Chromosomenpaare, welche keinerlei Zu- gehörigkeit zu anderen Paaren erkennen lassen. Offenbar findet die endweise Vereinigung von je zwei Paaren nicht bei allen Ele- menten eines Kernes gleichzeitig statt und diesem Umstand sind die Unterschiede in den oben angeführten Ergebnissen meiner Zählungen zuzuschreiben. Ursprünglich sind in jedem Kern 18 Chromosomenpaare vor- handen. Von ihnen vereinigen ‘sich je 2 miteinander, das End- ergebnis, durch das die Pseudoreduktion bewirkt wird, sind also 9 Chromosomengruppen. Wie schon erwähnt erfolgt diese Kon- jugation bei den einzelnen Gebilden eines Kernes zu verschiedenen Zeiten und das Ergebnis einer Zählung wird verschieden ausfallen, je nachdem wieviel Paare sich schon vereinigt haben. Im günstigsten Fall, besonders bei Flemmingfixierung, kann man alle Paare ge- trennt voneinander darstellen, bei anderen Konservierungsmethoden gelingt selbst in sehr übersichtlichen Kernen, also solchen, in denen die Konzentration des Chromatins eine beträchtliche ist, niemals die Isolierung aller Gebilde und dementsprechend finden sich hier häufiger 9 Chromosomengruppen als 18 und sehr häufig Zahlen, die zwischen den beiden liegen, da eben einige Chromosomenpaare schon verschmolzen sind, andere aber nicht. Nach vollzogener Vereinigung weist aber zunächst keine Erscheinung mehr auf den Vorgang selbst hin. Die einzelnen Chromosomen sind untereinander an Länge äußerst verschieden (Abb. 65, 66), sie können in dieser Hinsicht um das 3—-4fache differieren, die Größe bietet uns also keinerlei Anhaltspunkt für die vollzogene Vereinigung. Häufig ver- schmelzen auch nicht gleich lange Paare mitein“nder, sondern es kann fast als Regel bezeichnet werden, daß sich besonders lange Gebilde mit besonders kurzen vereinigen; dadurch erfolgt ein gewisser Größena.isgleich, als dessen Folge die Chromosomengruppen nicht mehr so stark in bezug auf ihre Länge voneinander verschieden sind, als die einzelnen Paare. Allerdings finden sich bis zum Eintritt der Chromosomen in die Spindel der ersten Reifungsteilung manch- mal auch noch einzelliegende Paare, die sich stets durch ihre geringe Größe auszeichnen und zu Unterschieden in den Ergebnissen der ee ee ea” a a ee ENG Zählung führen können. Es kann eben die Vereinigung der Chromo- . 2 | » A % % > y 3 a ) eu - a Denn u DE 2 Kiez pain a) a BEN et a an Ar 7 Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 205 somen erst sehr spät, selbst erst in der Prophase der ersten Reifungs- teilung erfolgen. Durch die endweise Konjugation von 2 Chromosomenpaaren kommt es zur Ausbildung von echten Vierergrunpen, also Gebilden, die aus 4 einzelnen Chromatinelementen zusammengesetzt sind. Ueber ihre Entstehung kann beim Olm kein Zweifel bestehen, Sstesertolgt durch emdweise, Vereintgung je zweier längsgespaltener Chromosomen. Wenn sich die Konjugation an allen oder wenigstens der über- wiegend großen Mehrzahl der Chromosomenpaare vollzogen hat, dann liegen die Verhältnisse in den Kernen, auch als Folge der immer stärker werdenden Konzentration des Chromatins, wesentlich klarer und die Feststellung der Zahlenverhältnisse gelingt jetzt mit der wünschenswertesten Sicherheit. Am frühesten ist sie wieder bei Flemmingfixierung möglich; Abbildung 67 zeigt einen derartigen Kern, die Lininbrücken sind nicht erhalten, die Chromosomen zeigen unregelmäßige Oberfläche, als Wirkung der Fixierung. Es sind 9 Tetraden vorhanden, aber nur an einer einzigen von ihnen (rechts im Bilde) ist ein deutiicher Querspalt zu erkennen. Bei mehreren ist die Verschmelzungsstelle durch eine zum Teil sehr scharfe, winke- lige Knickung gekennzeichnet, eine Erscheinung, die später zur Regel wird, die man aber sehr häufig schon jetzt beobachten kann. Eine Tetrade (links oben) zeichnet sich durch besondere Kürze aus. Die Verkürzung und Verdickung der Chromosomen, also die Konzentration des Chromatins schreitet weiterhin gleichmäßig fort. Gleichzeitig lösen sich die gegenseitigen Verschlingungen der Spalt- hälften, sie liegen jetzt, wenn es sich um sehr kurze Gebilde handelt, entweder parallel oder sich einmal überkreuzend beieinander, die längeren bilden noch die bekannten 8- und X-förmigen Figuren. Dabei ist die endweise Vereinigung der beiden zu einer Tetrade . gehörigen Paare so fest geworden, daß ein Querspalt nie mehr nachzuweisen ist, die Pseudoreduktion ist jetzt also beendet. Wenn man die Entstehung nicht beobachtet, sondern lediglich die jetzt beschriebenen Formen zu Gesicht bekommen hätte, dann könnte man jetzt jede Tetrade für ein einziges längsgespaltenes Chromosoma halten, dessen Spalthälften sich umeinander schlingen. Wie schon erwähnt finden sich aber auch jetzt noch manchmal einzelne Paare, bei denen die Vereinigung unterblieben ist. Abbildung 68 stellt einen solchen Fall dar, die Zelle ist aus drei Schnitten rekonstruiert, Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 14 206 i H. Stieve: die im ersten Schnitt liegenden Elemente sind ausgezeichnet, die andern als Schatten angedeutet. Im ganzen waren 10 Chroimatin- gebilde vorhanden, zweifellos gehören jedoch die beiden kleinen, in der Abbildurg zu unterst gelegenen, zu einer einzigen Tetrade, obwohl sie noch ziemlich weit voneinander entfernt liegen. Nur durch die Richtung ihrer Längsachse deuten sie ihre Zusammen- gehörigkeit an. Zellen wie die eben beschriebenen finden sich in großer Anzahl als Beleg dafür, daß die Chromosomen in diesem Zustand ziemlich lange verweilen, bevor sie in die erste Reifungsteilung eintreten. Ich habe die Zahlenverhältnisse bei einer ganzen Reihe derartiger Zellen festgestellt, meistens, d. h. unter 3 Fällen 2mal, sind 9, sonst 10 Chromosomengruppen vorhanden. Im letzteren Falle konnten aber last immer 2 von ihnen, so wie jetzt eben geschildert wurde, auf Grund ihrer geringen Größe und der besonderen Lage als zu- sammengehörig gekennzeichnet werden. Die Zahl der Tetraden können wir, wie nach ihrer Entstehungsweise ja ganz selbstverständ- lich ist, auf 9, also gleich der Hälfte der Normalchromosomenzahl festsetze::. Untereinander sind die einzelnen Tetraden auch jetzt noch durch Lininbrücken verbund‘r, die an Dicke ständig zunehmen und dadurch an Deutlichkeit gewinnen. Bald erkennt man, daß auch sie leicht gekörnt erscheinen, ja sogar perlschnurartigen Bau zeigen können. Sie setzen allenthalben an den Chromosomen an und bewirken offenbar die gegenseitigen Lageveränderungen dieser Ge- bilde. Ob sie durch ihren Zug auch die endweise Vereinigung der Chromosomenpaare bedingen oder ob für diesen Vorgang andere Kräfte, die vielleicht in den Chromosomen selbst gelegen, sich unserer Beobachtung entziehen, verantwortlich zu machen sind, läßt sich nicht feststellen. Die Kernmembran ist in diesem Zeit- punkt noch deutlich darstellbar, am Protoplasma und seinen Ein- schlüssen haben sich keinerlei Veränderungen vollzogen. Der von 0. Hertwig als Wachstumsperiode bezeichnete Abschnitt der Spermatocytenentwicklung ist, mit diesen Stadium abgeschlossen, es beginnt nunmehr die erste Reifungsteilung. Die erste Reifungsteilung. Der Kern besitzt jetzt einen Durchmesser von 22—24 u, die ganze Zelle einen solchen von 26—30 u, die Größenzunahme seit ; | Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 207 der Ausbildurg des dünnen richtungslosen Knäuels ist also eine ganz unbedeutende, falls überhaupt von einer solchen gesprochen werden kann. Zweifellos findet aber während der Prophasen der ersten Reifungsteilung noch eine Vermehrung des Protsplasma und damit eine Vergrößerung der ganzen Spermatocyte statt. Denn während unmittelbar nach dem Verschwinden der Kernmembran der Durchmesser der ganzen Zelle 30 « kaum übersteigt, so beträgt er in den Metaphasen und Anaphasen bis zu 40 « und darüber. Eine geringe Vergrößerung des Gesamtdurchmessers mag wohl dadurch bedingt sein, daß der kegelförmige Protoplasmazipfel, in welchem die Sphäre gelegen ist, zu Beginn der eigentlichen Mitose eingezogen wird, die Zelle besitzt dann wieder kugelige oder längs- ovale Form. Eine so beträchtliche Größenzunahme, wie sie jedoch während der Mitose zu beobachten ist, kai:n durch die Einziehung des Protoplasmas allein nicht erklärt werden, sie muß demnach auf einem tatsächlichen Zellwackstum beruhen, das sich während der Vorgänge im Zellinneren, Hand in Hand mit diesen, abspielt und so die entsprechende Kernplasmarelation bei den Tochterzellen bewirkt. Den nämlichen Vorgang konnte ich ja schon bei der Tei- lung der Spermatogonien im Ruhehoden beobachten, während er bei den massenhaften Spermatogonienteilungen zu Beginn der Geschlechtsperiode nicht so deutlich zu erkennen ist, ein Umstand, der wohl in erster Linie aie starke Verkleinerung der Spermatogonien während dieses Zeitabschnittes erklärt. Das erste Zeichen der beginnenden Teilung ist das Verschwinden der Kernmembran. Sie wiıd dünner und dünner, zerfällt schließ- lich wieder zuerst an der der Sphäre zunächst liegenden Stelle und kurze Zeit darauf vollständig. Mit ihr verschwinden auch die Linin- fäden, welche bis dahin die einzelnen Tetraden untereinander ver- bunden hatten, und als Folge davon werden die Tetraden in der ganzen Zelle verteilt (Abb. 69, 70). Dabei kann man häufig be- obachten, daß sich in der Mitte des Plasmaleibes eine größere Anzahl vor ihnen, meist 3—5, zusammenballen und so zur Bildung stern- förmiger Figuren, ähnlich wie in den Telophasen der Teilungen führen. Ob es sich dabei stets um ganz natürliche Bilder oder um Fixierungsprodukte bzw. mehr oder weniger krankhafte Erschei- nungen nandelt, läßt sich nicht mit voller Sicherheit entscheiden, ich glaube jedoch, daß wir es mit normalen Verhältnissen zu tun haben. Bis zur Auflösung der Kernmembran regelt das Liningerüst 14* 208 H. Stieve: die Lageverhältnisse der Tetraden, nach seinem Verschwinden aber unterliegen sie offenbar keinem richtenden Einfluß mehr, solange bis sich die Spindelfasern an ihnen ansetzen und durch ihren Zug die gegenseitige Lage bestimmen. In dem kurzen, zwischen den beiden Perioden liegenden Abschnitt kommt es nun offenbar häufig zu außergewöhnlichen Lageverhältnissen, die von irgendwelchen uns noch unbekannten Verhältnissen abhängig sind. jedenfalls können wir in dieser Zeit keinerlei Bildungen beobachten, welche irgendeinen lagebestimmenden. Einfluß auf die Tetraden ausüben. Die nämlichen. Vorgänge lassen sich übrigens auch bei.den Spermato- gonienteilungen beobachten, nur nicht in gleich schöner Ausbildung wie hier. Das Protoplasma zeigt während dieser Zeit netzigen Bau, die einzelnen Fasern des Netzes lassen deutlich eine Zusammen- setzung aus feinen Körnern erkennen. Die Centriolen liegen nahe beieinander, die Sphärenmembran ist verschwunden, einzelne Spindel- fasern sind zu erkennen, sehr deutlich sichtbar sind. die Randstrahlen. In der Folgezeit rücken die Centriolen rasch auseinander, die Strahlung wird deutlicher (Abb. 71), am schönsten: darstellbar sind aber die Randstrahlen, während die eigentlichen Spindelfasern kaum zu erkennen sind. Während der Zelleib nun die oben erwähnte Vergrößerung erfährt, werden die Tetraden in der einen Hälfte der Zelle zusammengedrängt, die Centriolen liegen zuerst in der Mitte und rücken dann, gleichzeitig sich voneinander entfernend, in die andere Hälfte der Zelle. Nunmehr heiten sich die Strahlen an den chromatischen Gebilden an und unter ihrem Zug geht die folgende Verlagerung vor sich (Abb. 72). Ä Mit dem weiteren Auseinanderrücken gelangen die Coiriolan an die beiden Zellpole, durch den Zug der Fasern werden die Te- traden zwischen sie gelagert und in den Mutterstern eingeordnet. Bis zu diesem Zeitpunkt sind aber auch noch wichtige Verände- rungen an den Chromosomen selbst vorgegangen, deren Beschreibung uns zunächst obliegt. Das Chromatin hat sich weiterhin konzentriert, gleichzeitig sind die gegenseitigen Ueberkreuzungen der beiden Spalt- hälften der Chromosomen aufgehoben, die beiden Längshälften liegen nunmehr stets parallel zueinander. Hand in Hand damit wird die winkelige Knickung an der Vereinigungsstelle der Chromosomen- paare, die schon vorher in vielen Fällen mehr oder weniger deutlich ausgebildet war (Abb. 70), stärker und stärker, bis schließlich der Winkel 60° und darunter beträgt (Abb. 71, 73, 74). Bei günstiger Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 209 Lagerung und entsprechender Fixierung und Färbung kann man jetzt neuerdings den Querspalt in den Tetraden erkennen (Abb. 70. 74). Natürlich kommt diese Winkelstellung nur dann voll zur Gelturg, wenn die Ebene des Winkels mit der Schnittebene zu- sammenfällt. Die Erscheinung ist um so undeutlicher zu sehen, je kleiner der Winkel ist, den die beiden Ebenen miteinander bilden, und kommt überhaupt nicht zur Anschauung, wenn die Winkel- ebene senkrecht auf die Schnittebene steht. Hat die Konzentration des Chromatins ihren Höhepunkt er- reicht, dann ist jegliche Ueberkreuzung und Verschlingung der Chromosomenlängshälften verschwunden, diese liegen vollkommen parallel zueirander. Das Bild, welches eine Tetrade in diesem Zu- stand bietet, ist vollkommen abhängig von der Schnittrichtung. Liegt die Winkelebene in der Schnittebene, dann kommt die Knik- kung und mit ihr der Querspalt deutlich zur Anschauung, das Bild ist also schematisiert, so wie es die beifolgende Textabbildung 2 EEE & > EREEER Textabb. 2. Textabb. 3. darstellt (Abb. 71). Steht aber die. Winkelebene senkrecht zur Schnittebene, dann erscheint die Tetrade als geradegestrecktes Gebilde, der Querspalt ist nicht oder nur undeutlich zu erkennen, umso deutlicher aber der Längsspalt und es bietet sich dann ein Bild, wie es Textabbildung 3 wiedergibt (Abb. 72 Mitte). Meist kann man jetzt auch erkennen, daß an der Stelle der endweisen Vereinigung der beiden Chromasomen bzw. ihrer Spalthälften eine leichte Verdickung auftritt (Abb. 72). Zumeist nehmen jedoch die Tetraden eine Lage ein, die ein Mittelding zwischen den beiden eben beschriebenen Extremen bildet, es kommt dann sowohl -die Knickung als auch der Längsspalt zur Anschauung, dieser letztere allerdings nur unvollkommen (Abb. 74). Jetzt können wir also an jeder Tetrade einen Querspalt unter- scheiden, der die Vereinigungsstelle der beiden Chromosomen kenn- zeichnet und «inen Längsspalt, welcher die Längshälften jedes Chromosoma voneinander trennt und für je zwei konjugierte Chromo- somenpaare in einer Ebene liegt. Zunächst erscheint der Querspalt 210 H. Stieve: sehr klein und schmal, der Längsspalt aber sehr lang und deutlich. Das Einrücken der Vierergruppen in den Aequator der ersten Rich- tungsspindel erfolgt nun stets in der Art und Weise, daß sich der Längsspalt in die Aequatorialebene einstellt, der Querspalt aber senkrecht zu ihr, also in der Richtung der Spindelfasern. In der a Seitenansicht der Spindel ist dabei von der winkeligen Knickung b der Tetraden nichts zu beobachten (Abb. 72), sie kommt nur in der Polansicht zur Geltung (Abb. 73—77). Hier zeigt es sich deutlich, daß eine Gesetzmäßigkeit in bezug aui die Lage besteht, die wir schon von somatischen Mitosen her kennen, indem nämlich die Spitze des Tetradenwinkels stets zentralwärts, gegen die Symmetrie- achse der Spindel zu gewendet ist, die beiden Schenkel aber, also die freien Enden der Tetraden gegen die Zelloberfläche. Die Deut- lichkeit, in der sich diese Vorgänge zeigen, ist im großen und ganzen unabhängig von der Konservierungsart, sie kommen jedoch am schönsten in allen Einzelheiten bei Flemmingfixierung zur Geltung. Fast niemals bieten jetzt aber zwei Tetraden in einer Zelle das nämliche Bild. Denn ganz abgesehen von der verschiedenen Größe ist auch ihr Entwicklungszustand. ein ganz verschiedener. In der ersten Reifungsteilung werden dann die beiden durch Längsspaltung entstandenen Hälften einer Tetrade voneinander getrennt, während die endweise vereinigten Teile beeinänder bleiben, also auf die gleiche Tochterzelle gelangen. Während dieses Vorganges verändern die Vierergruppen ihre Form sehr beträcl:tlich. Allem Anschein nach setzen die Spindelfasern, durch deren Zug die Tren- nung erfolgt, Ir:diglich an den zentralen, vereinigten Enden der Chromosomen an und ziehen diese zunächst auseinander. Als Folge dieses Vorganges wird der Längsspalt in den Vierergruppen ver- kürzt, der Querspalt aber verlängert und es entstehen so Kreuz- und rautenförmige Bilder, die besonders schön in der Seitenansicht der Spindel zu beobachten sind (Abb. 81 Mitte). Bei bestimmter Seitenansicht (Abb. 79 rechts und links), d. h. wenn die Spalten nicht in der Schnittebene liegen, bieten die Vierergruppen jetzt T-förmige Bilder, der Querstrich des T wird dabei durch die aus- einandergezogenen konjugierten Enden der Chromosomen gebildet. Auf Schnitten, welche die Spindel in der Polansicht zeigen, kommt die Form der Tetraden jetzt nur mehr an ganz günstigen Stellen richtig zur Geltung, es macht sich dabei der Umstand unangenehm bemerkbar, daß niemals alle -Vierergruppen in einer Ebene liegen, Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 211 ‚sondern stets ganz verschieden von den Polen der Zelle entfernt sind. Das Schnittbild ist daher ein ganz anderes, je nachdem in welcher Höhe es die Tetrade trifft. Textakbildung 4 gibt eine Vierergruppe in diesem Zustand in stark vergrößertem Maße schematisch wieder. Bei einem Schnitt durch diese in der Richtung a—b kommt die Winkelknickung zur Geltung, die Tetrade erscheint, wie es Abbildung 5 wiedergibt, in zwei getrenn- ten Stücken. Ein Schnitt in der Rich- “ tung c—d wird ein Bild liefern, wie es Abbildung 6 wiedergibt, auf dem deut- lich zum Ausdruck kommt, daß der Quer- schnitt jeder Chromosomenhälfte längs- Textabb. 4. oval, fast rechteckig ist. Von der Knickung ist in diesem Tetradenteil nichts mehr zu bemerken. Es kann aber auch der Fall eintreten, der durch die Linie e—f angedeutet ist, daß nämlich die Tetrade schief in der Schnittebene liegt, dann zeigt sie ein IN U 1:89 Textabb. 5. Textabb. 6. Textabb. 7. Bild, wie es Abbildung 7 darstellt, es erscheinen drei getrennt vonein- anderliegende Chromatinbrocken. Die eben geschilderten Verhält- nisse erklären es, daß ein Schnitt senkrecht zur Symmetrieachse der Spindel der ersten Reifungsteilung nur unübersichtliche Bilder liefert (Abb. 73--77). Die Tetraden zeigen die verschiedensten Lagen, meist finden sich nur vereinzelte Chromatinklumpen in . mehr oder weniger großer Anzahl, deren Zusammengehörigkeit sich nicht mehr feststellen läßt, da bei der dichten Lagerung der - Vierergruppen das Rekonstruktionsverfahren versagt. Schrägschnitte durch die Spindel zeigen zwar die Form einzelner Tetraden recht deutlich (Abb. 78), geben jedoch keinen sicheren Aufschluß über ihre Zahl. Dagegen gelingt es sehr leicht bei genau in der Richtung der Symmetrieachse geschnittenen Zellen durch Rekonstruktion die Zahl der Chromatinelemente, die nach wie vor 9 beträgt, fest- zustellen. In ganz vereinzelten Fällen findet man aber auch jetzt noch 10 Chromatingruppen, stets liegt dann ein besonders kleines 212 H..Stseve:.., Gebilde noch außerhalb der Spindel (Abb. 78, 79). Ob es sich dabei um abnorme Zustände oder um eine sehr stark verspätete Kon- jugation einzelner Chromesomen handelt, vermag ich nicht zu entscheiden. | Während des weiteren Ablaufes der Mitose gewinnen die Kern- bilder wieder an Uebersichtlichkeit (Abb. 80 ff.). Die Spalthälften der Tetraden rücken weiter auseinander, dauernd erfolgt dabei aber der Zug der Spindelfasern nur an den beider konjugierten Enden der Chromosomen und nur diese nähern sich zunächst den Polen und ziehen selbstverständlich die übrigen Teile nach Sich. Dadurch verändern die Vierergruppen ihre Gestalt fortdauernd. Der ursprüngliche Längsspalt wird kürzer und kürzer und in gleichem Maße verlängert sich der Querspalt. Schließlich liegen die anfangs endweise vereinigten Spalthälften je zweier Chromosomen voll- u a Zu En d Textabb. 8. ii. AN 9 h kommen parallel und berühren sich nur an einem freien Ende. Dadurch kommt es zur Ausbildung von ring- oder besser gesagt ösenförmigen Figuren (Abb. 82, 83). Sehr deutlich tritt dabei die Tatsache in Erscheinung, daß die beiden konjugierten Chromosomen- paare ungleich lang sind, denn bei dem endgültigen Auseinander- rücken bleibt die eine Seite der Oese meist !änger zusammenhängen als die andere (Abb. 82). Der ganze etwas verwickelte Vorgang läßt sich am besten an Hand von schematischen Zeichnungen erörtern, wie sie Textapbil- dung 8 wiedergibt. a zeigt zwei etwa gleich große längsgespaltene Chromosomen vor der endweisen Aneinanderlagerung, die beiden Spalthälften sind jeweils mehrfach umeinander geschlungen. b läßt die winkelige Stellung nach vollzogener Vereinigung erkennen, gleich- zeitig die hochgradige Konzentration des Chromatins. c zeigt den Zustand beim Eintritt in die Aequatorialplatte und zwar die obere Skizze, wie auch in den folgenden Bildern, jeweils in der Seiten- re 7 Ki r Pi Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 213 ansicht der Spindel, die untere in der Polansicht. In der ersteren ist die Parallelstellung der Spalthälften und der deutliche Längs- spalt, im Gegensatz zu dem kleinen kaum angedeuteten Querspalt zu erkennen, in der letzteren lediglich die winkelige Knickung, welche den Ort des Querspaltes angibt. d zeigt den Beginn des Auseinanderrückens, die Bildung einer rautenförmigen Figur, in Polansicht ist das Bild ähnlich wie bei c. e und f geben den weiteren Verlauf des Vorganges wieder, die Verlagerung der vier Einzelteile der Tetrade, welche eine weitere Verlängerung des Quer- und Verkürzung des Längsspaltes bis zu dessen völligem Verschwin- den zur Folge hat. g zeigt eine ösenförmige Figur, welche die ver- schiedene Länge der konjugierten -Chromosomen zur Anschauung bringt, die rechts gelegenen längeren Spalthälften liegen noch auf eine größere Strecke hin parallel, während die links gelegeren kürze- ren sich nur noch mit den Enden berühren. h zeigt die vollzogene Trennung. Die beiden auf die Tochterzellen auseinanderrückenden Längs- hälften der Tetraden stellen nunmehr stets U-förmige Gebilde dar, welche aus 2 nunmehr parallel gelagerten Spalthälften der beiden endweise vereinigten Chromosomen bestehen. Dabei vollzieht sich die Teilung an allen Vierergruppen einer Zelle niemals vollkommen synchron, sondern die größeren benötigen für diesen Vorgang längere Zeit als die kleineren. Dementsprechend sieht man in den Metaphasen der ersten Reifungsteilung stets Bilder, wie sie Abbildung 83 und 84 wiedergeben, in denen nur noch vereinzelte Tetraden zusammen- hängen und ösenförmige Figuren bilden, während im übrigen die Verteilung der Chromosomen schon vollzogen ist. Im Verlaufe der ersten Reifungsteilung wickeln sich also zwei Vorgänge gleichzeitig nebeneinander ab, nämlich l. die Trennung der durch Längsspalt geschiedenen Längs- hälften jeder Vierergruppe und ihre Verteilung auf die Tochter- zellen und 2. die Parallellagerung der beiden vorher endweise ver- einigten Teile jeder Längshälfte. Dabei sind die beiden Teile der Vierergruppe, welche auf die beiden Tochterzellen gelangen, vollkommen gleichwertig und gleich- groß, sie sind ja durch Halbierung zweier Chromosomen entstanden. Dagegen sind die beiden Querhälften, die früher nur endweise ver- 214 H. Stieve: einigt, sich während der Diakinese nebeneinander legen, in Bezug auf ihre Länge verschieden. An jedem Pol der Spermatocyte befinden sich jetzt also 9 huf- eisenförmige Chromatingebilde, deren jedes aus zwei stäbchen- förmigen Einzelelementen besteht, die mit eirem Ende aneinander- gelagert sind. Diese Vereinigurgsstelle ist gegen das Centriol zu gerichtet, während die freien Enden gegen die Peripherie sehen. Häufig ist an den Chromosomen jetzt die Andeutung eines sekundären Längsspaltes zu erkennen. Die endweise Vereinigung bleibt jedoch nicht lange bestehen, bald ist zwischen den beiden Tei’en der Quer- spalt, der bei Flemmingfixierung niemals vollkommen verschwindet, wieder deutlich zu erkennen und es befinden sich dann im Tochter- stern 18 Einzelchromosomen, die alle in der Art von Radspeichen angeordnet sind. Ihre Zählung gelingt jetzt meist unschwer, da sie jedoch ziemlich dicht beieinander liegen, so ist es nicht möglich auf eirem Bilde alle klar zur Darstellung zu Eringen, denn einige verdecken sich immer gegenseitig (Abb. 85). Bald jedoch rücken die Chromosomen in den Tochtersternen. dicht aneinander, so daß die Uebersichtlichkeit des Bildes verloren geht, das gegenseitige Lageverhältnis bleibt jedoch erhalten (Abb. 86). Es erscheinen dann sternförmige Bilder, wie sie Abbildung 87 dar- stellt. Dieses Zusammenrücken erhält sich längere Zeit, während dessen erfolgt die Abschnü:ung der beiden Tochterzellen voneinander. Dabei kommt es zur Ausbildung eines sehr deutlichen Zwischen- körperchens, die Chromatinklumpen, die vorher ganz dicht an der Oberfläche gelegen sind, rücken nun wieder mehr zentralwärts und kommen so in die Mitte der Tochterzellen zu liegen (Abb. 87). Nun- mehr rücken die Chromosomen wieder auseinander, gleichzeitig erfolet eine Auflockerung des Chromatins, so daß die einzelnen Chrumosomen länger und dünner erscheinen. Ihre Oberfläche ist rzuh und zeigt vereinzelte zackige und höckerige Vorsprünge, zwi- schen ihnen spannen sich feine Lininbrücken aus, sonst ist die Lage- rung im großen und ganzen noch dieselbe wie vor der Verklumpung (Abb. 88, 89). Das Zentriol verändert nunmehr seine Lage, oft tritt schon jetzt seine Spaltung ein. Der Zwischenkörper ist sehr deutlich darstellbar und zeigt in Zellen, die mittels der Eisen- hämatoxylinmethode gefärbt sind öfters lanzettähnliche Form, indem vom eigentlichen Zwischenkörper feine, lange Spitzen in die a & . er. ® a a DES # 2 x E a : 4 a > Dre ne a u nn ul "T Te ut kn de . E2 EEE SEHE EEE BEE BEER DIENEN LE HEREIN UBER % ui Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 215 beiden Tochterzellen ragen. Es sind dies offenbar die Reste der Spindelfasern, welche mit Farbniederschlägen bedeckt sind. Die Praespermatiden. Während die Auflockerung des Chromatins fortschreitet, ver- lagern sich die Chromosomen unter dem Zug der Lininfasern etwas gegeneinander, die kürzeren von ihnen kommen mehr in die Mitte des Kernes zu liegen, die längeren aber an die Randpartien, sie zeigen jetzt häufig hufeisenförmige Gestalt, haben also eine Krüm- mung erfahren. In diesem Falle liegen meistens die freien Enden gegen die Kernoberfläche zu, die Krümmung aber gegen die Kern- mitte. Nur in seltenen Fällen kann man das umgekehrte Lagever- hältnis beobachten (Abb. 90). Bei geeigneter Schnittrichtung, welche die Kerne in der Polansicht darstelit, gelingt es auch jetzt noch häufig die einzelnen Chromosomen zu isolieren und ihre Zahl nach- zuprüfen. Abbildung 91 zeigt einen derartigen besonders günstig gelagerten Kern, an welchem deutlich die 18 durch Lininbrücken verbundenen Chromosomen zu erkennen sind. Sie erscheinen hier sehr kurz und dick, da sie alle fast senkrecht zur Schnittebene liegen und deshalb in starker Verkürzung wiedergegeben sind. Bei einem Vergleich mit der Seitenansicht des Kernes in diesem Zu- stand (Abb. 89) wird dieses Verhalten sofort klar. Während sich die vollständige Abschnürung der beiden Tochter- zellen vollendet, wird die Kernmembran gebildet. Das Proto- plasma zeigt nach wie vor den gleichen, netzigen Bau, das Centriol hat sich nunmehr stets in jeder Tochterzelle geteilt, eine Sphäre ist meist nicht darstellbar, nur in ganz seltenen Fällen findet man Bilder wie sie Abbildung 92 wiedergibt, eine umschriebene, gegen das übrige Protoplasma nicht ganz scharf abgesetzte Zone, die aus ‚feinen Körnchen besteht und sich dem Kern halbmondförmig anlegt. Die Chromosomen strecken sich noch mehr in die Länge und er- fahren eine weitere Auflockerung. Später erfolgt dann eine Verteilung des Chromatins auf die Lininfäden, durch diesen Vorgang entziehen sich die einzelnen Chromosomen nach und nach der Beobachtung (Abb. 92, 93). An- fangs sind sie noch als größere, unregelmäßige Klumpen zu erkennen, dann aber verteilt sich auch das Chromatin dieser Gebilde noch in feinen Klumpen auf die Fäden und es kommt zur Ausbildung rich- 216 H. Stieve: tiger Ruhekerne (Abb. 94). Diese zeigen deutliche Membran, im Inneren klaren Kernsaft und sehr deutliches Liningerüst, dem das Chromatin in einzelnen groben Brocken angelagert ist. Größere Chromatinanhäufungen, Nukleolen oder sonstige besondere Kern- einschlüsse finden sich niemals. Meistens sind jedoch auch in diesen Ruhekernen die Lagestellen der einzelnen Chromosomen angedeutet, da die Chromatinklumpen meist in umschriebenen Gruppen beiein- ander liegen (Abb. 94). Nur äußerst selten kann man Kerne be- obachten, die fast ganz gleichmäßigen Bau zeigen, in denen also jeder Nachweis der früheren Einzelchromosomen so gut wie un- möglich ist (Abb. 95). Doch auch hier deutet immer die noch etwas dichtere Lagerung der Chromatinklumpen an einzelnen Stellen an, daß es sich nicht um ein ganz gleichmäßig gebautes Gebilde handelt, sondern nur um eine bestimmte Vereinigung der Chromosomen. Die ganzen Präspermatiden zeigen in diesem Zustand die man- nigfaltigsten Formen, auf welche auch hier der von den Nachbar- organen ausgeübte Druck den hauptsächlichsten Einfluß besitzt. Häufig sind sie kugelrund, häufig aber auch länglich oder kegel- fömig, wie die Spermatocyten nach der Wachstumsperiode. Der Kern ist stets kugelrund. Die Sphäre ist von den oben erwähnten wenigen Ausnahmen abgesehen nicht darstellbar, die beiden Cen- triolen scheinen unmittelbar im Protoplasma zu liegen, ihre Um- gebung unterscheidet sich in keiner Weise von den übrigen Ab- schnitten des Zelleibes. Die beiden Centriolen zeigen fast durchwegs kreisrunde, punktförmige Gestalt und keinerlei Besonderheiten in bezug auf ihr gegenseitiges Lageverhältnis. Falls der den Kern umgebende Plasmasaum allenthalben gleich breit ist, so liegen die Centriolen wechselnd, bald näher dem Kern, bald näher der Zell- oberfläche, falls jedoch das Plasma an einer Stelle etwas ausgezogen erscheint, dann finden sie sich stets in diesem Bezirk. Der Durchmesser des Kernes der Präspermatiden beträgt 18.bis 20 u, der der ganzen Zelle 22—25 u, gegebenenfalls an einzelnen Stellen etwas mehr, je nach der Form des betreffenden Gebildes. Ganz abgesehen vom Bau des Kernes schließt, wie ich gleich hier bemerken möchte, schon einzig und allein die topographische Lage dieser Zellen im Hoden zwischen den beiden Reifungsteilungen eine Verwechslung mit irgendwelchen Formen der Spermatocyten voll- kommen aus, von den Spermatiden unterscheidet sie neben anderen Merkmalen die im Vergleich mit diesen recht beträchtliche Größe. > x Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 217 Die zweite Reifungsteilung. Der Ruhezustand der Präspermatiden, falls von einer wirklichen Ruhe überhaupt gesprochen werden kann, dauert nur äußerst Kurz, unmittelbar nach der Verteilung auf die Lininfäden sammeit sich das Chromatin wieder in den bestimmten Bezirken an, und auf dem umgekehrten Wege wie sie ehedem der Beobachtung entschwunden sind, erscheinen die Chromosomen jetzt wieder, zunächst als grobe Klumpen mit höckeriger Oberfläche, die sich dann bald zu langen Fäden umgestalten. (Abb. 96, 97). Die Lininbrücken sind deutlich zu erkennen, die Kernmembran bleibt in der gleichen Weise erhalten. Nach ganz kurzer Zeit, wie die geringe Zahl der Zellen vom be- schriebenen Bau beweist, zeigen die Präspermatiden danr wieder das nämliche Bild, wie unmittelbar nach Beendigung der ersten Reifungsteilung, nämlich großen, blasigen Kein, in dem die Chro- mosomen entweder als lange, U-fürmig gebogene Gebilde an der Peripherie oder als kurze Stäbchen in der Mitte liegen. Unter- einander sind sie von sehr verschiedener Größe, ihre Zahl läßt sich wegen der dichten Lagerung noch nicht mit Sicherheit ermitteln, sie beträgt jedoch wie nach dem Verschwinden der Kernmembran deutlich zu erkennen ist 18, ist also wieder gleich der Normalzahl der Chromosomen. In bezug auf die Zahl hat also während der Kernrekonstruktion der Präspermatiden keine Veränderung statt- gefunden. Auch in bezug auf die Lage bieten die Chromosomen jetzt das nämliche Bild wie vorher, an der Kernoberfläche finden sich meist winkelig gebogene Schleifen, mit der Konvexität nach innen, den freien Enden nach außen gerichtet (besonders Abb. 99). Sie entstehen unmittelbar aus dem Gerüst des Kernes, ohne Ausbil- dung eines Monospirems. Direkt beweisen läßt sich jedoch bei der großen Anzahl von Einzelelementen und dem dadurch bedingten Bau des Kernes die Kontinuität der Chromosomen nicht, obwohl an ihrem Bestehen, wie schon die gleiche Zahl, gleiche Größe und ebenso die gleiche Lage und die Art des Verschwindens und Wieder- erscheinens beweist, nicht der geringste Zweifel bestehen kann. Während der Kernrekonstruktion hat eben nur eine Auflockerung derjenigen Substanz stattgefunden, die wir als Chromatin darstellen und bezeichnen, ähnlich wie wir sie in den Endstadien des polar- gerichteten Knäuels beobachten können und noch schöner in den mit reichlichem Nahrungsdotter beladenen Eiern vieler Tiere, wo 218 H. Stieve: auch im Stadium der höchsten Ausbildung der Lampenzylinder- putzerformen oft eine genaue Abgrenzung der Chromosomen ge- geneinander lange Zeit hindurch nicht gut möglich ist und die In- dividualität dieser Gebilde erst wieder nach dem Abschmelzen der seitlichen Ausläufer deutlich zutage tritt. Unmittelbar nach der vollendeten Konzentration des Chro- matins auf die Einzelchromosomen zerfällt die Kernmembran, die Lininbrücken verschwinden und die Chromosomen verteilen sich im ganzen Leib der Präspermatide. In diesem Zustand gelingt die Feststellung ihrer Zahl sehr leicht, am besten wieder aus den schon oft erörterten Gründen nach Flemmingfixierung (Abb. 100, 101). Sie beträgt wie schon erwähnt 13. Die beträchtlichen Unterschiede in der Länge und Form treten auch hier wieder deutlich zutage, es lassen sich jedoch auch noch einige Besonderheiten in Hinsicht auf die gegenseitige Lagerung feststellen, die nun zunächst bespro- chen werder sollen. An allen Zellen ir diesem Entwicklungs- zustand kann man nämlich deutlich erkennen, daß die Chromosomen paarweise angeordnet sind, das heißt, daß ebenso wie in den Te- lophasen der ersten Reifungsteilung je zwei von ihnen durch ihre Lage deutlich ihre Zusammengehörigkeit und für den, der die vor- hergehende Entwicklung kennt auch ihre Entstehung aus einer Tetrade dartuen. Meist liegen die beiden Chromosomen mehr oder weniger pa- rallel zueinander, der gegenseitige Abstand ist verschieden, zum Teil sicherlich auch durch die Fixierung und die durch sie bedingte Schrumpfung beeinflußt, er beträgt %—2 Chromosomenbreiten. Häufig kommen dabei als Folge der leichten Krümmung der beiden Teilhälften Ueberkreuzungen vor, wodurch x-förmige Figuren ent- stehen. Diese unterscheiden sich jedoch grundlegend von den ähnlichen Gebilden vor der ersten Reifungsteilung dadurch, daß dort die beiden aus einem Chromosoma entstehenden Teilhälften sich an den Kreuzungsstellen berühren und stets gleich lang sind, hier aber liegen die meist ungleichgroßen Einzelchromosomen, die ja nicht durch Längsspaltung eines Gebildes, sondern durch Lage- veränderung zweier ehemals nur endweise vereinigter Stücke ent- standen sind, stets vollkommen isoliert, eine Berührung kommt nie- mals vor. Die zum Teil recht erheblichen Unterschiede in der Länge der beiden zueinandergehörigen Chromosomen treten bei dieser La- gerung sehr deutlich zutage. , ETAGE BETEN, een - CMTRENE a A Mn a er a I ech 20 Sana a Sn a ey Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes BE ee 219 In Ausnahmefällen, d. h. meistens dann, wenn Bi eine der beiden Chromosomen oder alle beide sehr kurz sind, kann aber auch jetzt noch eine Lagerung hintereinander beobachtet werden, also in der gleichen Anordnung wie in der Vierergruppe selbst unmittel- -bar nach ihrer Entstehung. Offenbar handelt es sich hierbei um rein mechanische Verhältnisse, bei denen die Größe und Form der Gebilde die hauptsächlichste Rolle spielt. Abbildung 100 und 101 zeigen derartige mit Flemming fixierte Zellen, die aus je zwei Schnitten rekonstruiert sind. Textabbildung 9 gibt rein schematisch die La- gerung von Abbildung 100 wieder, die Chromosomen sind fortlau- fende nummeriert und je zwei aufeinanderfolgende Zahlen be- zeichnen die beiden Einzelindividuen eines Paares. Von den 9 Paaren liegen die beiden zusammengehörigen Chromosomen stets Textabb. 9. Textabb. 10. Schema zu Abb. Nr. 100 Tafel XII. Schema zu Abb. 101 Tafel XII. nebeneinander, nur Nr. 9 und 10 schräg hintereinander. In der Skizze erscheint es merkwürdig, daß Chromosoma Nr. 17 zu Nr. 18 und nicht zu Nr. 16 gerechnet wird, dies hat jedoch seinen Grund darin, daß Nr. 17 in weitem Bogen in die Tiefe verläuft und obwohl es sich im Schnittbild mit Nr. 16 kreuzt doch viel weiter von diesem entfernt liegt als von Nr. 18. Dagegen erscheint im Schnitt selbst die Zusammengehörigkeit von Nr. 15 und 16 unzweifelhaft. Der in Abbildung 101 wiedergegebene Kern liegt in den obersten Schichten des Hodens, die Folgen der Flemmingfixierung sind an ihm besonders deutlich zu_erkennen. Dementsprechend sind die Chromosomen stark geschrumpft, was in diesem Fall wieder die Uebersichtlichkeit des Bildes sehr erhöht. Textabbildung Nr. 10 gibt das Schema wieder, die Chromosomen sind in der gleichen Weise wie bei Textabbildung 9 fortlaufend nummeriert. Auch hier liegen die beiden Einzelindividuen jeden Paares nebeneinander und nur 220 H. Stieve Nr. 1.und.2 hintereinander, dabei ist Nr. 1 ein auffallend kleines Gebilde !). buord In Kernen die mit anderen Flüssigkeiten konserviert wurden, ist die Uebersichtlichkeit unmittelbar nach dem Verschwinden der Kernmembran noch keine so große. Abbildung 102 zeigt eine mit Sublimateisessig fixierte Zelle, bei der von der Kernmembran selbst keine Spur mehr. zu erkennen ist, dagegen sind die Lininbrücken noch vorhanden. Deutlich macht sich ein. Unterschied im Bau der ursprünglichen Kernregien gegenüber der: Plasmazone geltend, obwohl gewisse . Zerfallserscheinungen an den. Lininbrücken nicht zu verkennen sind. Auch hier merkt. man ganz augenfällig die paar- weise Anordnung der Chromosomen, ein ‘besonders klares Bild findet sich in der Mitte. des Kernes, wo sich die beiden Einzelgebilde fast zu berühren scheinen. Die Chromosomen sind im großen und ganzen gerade gestreckt, nur drei zeigen deutlich hufeisenförmige Gestalt. Die zweite Reifungsteilung unterscheidet sich also von vorn- herein grundlegend von der ersten und auch von allen Sperma- togonienteilungen und somatischen Mitosen dadurch, daß die Chro- mosomen ohne Zwischenschaltung eines kontinuierlichen Fadens isoliert im Kerne entstehen und zwar, soweit sich dies bei der großen Anzahl der vorhandenen Einzelelemente mit Sicherheit beurteilen läßt, in der nämlichen Lage und Anordnung die sie ehemals einnah- men. Es findet ja auch bei den Präspermatiden keine Ruhekern- bildung in dem Sinn statt wie sonst zwischen zwei Teilungen, daß jegliche Spur der Chromosomen verwischt ist, diese bleiben viel- mehr fast stets noch mehr oder weniger deutlich nachweisbar. Dem- entsprechend vollzieht sich auch ihr Wiedererscheinen äußerst rasch. Zweifellos sind die Chromosomen der zweiten Reifungstei- lung in jeder Beziehung die nämlichen Gebilde wie in den Telophasen der ersten Teilung und wir dürfen wohl auch annehmen, daß die nämlichen Chromosomenhälften, welche sich durch die Konjugation in den Tetraden vereinigt lem, jetzt noch paarweise Ban, liegen. t) Die ungleiche Größe und Lagerung der Chremosomen in Ab- bildung 100 und 101 (Textabbildung 9 und 10) ist durch die verschie- dene Schnittrichtung bedingt, welche die beiden Zellen in ganz verschie- dener Ansicht darstellt. recht zur Symmetrieachse der Spindel liegt. N ROTE OR ESCHE TORENTS, Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 221 Nach dem Verschwinden der Kernmembran bleibt die Ver- teilung der Chromosomen in der ganzen Zelle nicht lange bestehen, sie rücken vielmehr bald wieder auf einen kleinen Raum in der Mitte der Präspermatide zusammen, geleitet vom Zug der Spindel- fasern. Vorher schon erfolgte das Auseinanderrücken der beiden Centriolen auf die beiden Pole. Während dieses Vorganges erfährt das Chromatin abermals eine Konzentration, die Chromosomen verkürzen und verdicken sich wieder in der oft beschriebenen Weise, es tritt an. ihnen. jedoch kein Längsspalt auf, niemals, mittels keiner Konservierungs- oder Bärbeme£ethode ist ein solcher jetztinoich.fte'st- zustellen. Wie auch die weiteren Vorgänge deutlich zeigen, unterbleibt in der zweiten Teilung die Längsspaltung der Chromo- somen. Die Kernbilder sind nunmehr so über- sichtlich geworden, daß Feststellungen der Zahl und der Lage häufig sogar in einem ein- zigen günstig gelegenen Schnitt gelingen, be- sonders dann wenn die Schnittrichtung senk- Sehr schön kommt jetzt stets die paarige Anordnung zur Geltung. Abbildung 103 zeigt eine Präspermatide in diesem Stadium, das Textabb. 11. Schema ist in Textabbildung 11 wiedergege- Schema zu Abb. 103 ben, in ihm sind wieder die Chromosomen in Tafel XI1. der oben beschriebenen Weise fortlaufend numeriert. Auch hier liegen die Einzelindividuen jedes Paares parallel nebeneinander nur Nr. Il und 12 hintereinander, die beiden Gebilde Nr. 7 und 8 zeigen auch eine gewisse Besonderheit in ihrer An- ordnung, ihre Zusammengehörigkeit, die im Schema nicht so deutlich zum Ausdruck kommt ist im Schnitt zweifellos zu erkennen, sie ergibt sich auch aus der Zusammengehörigkeit der übrigen Chro- mosomen die alle zu Paaren vereinigt sind, so daß nur die beiden erwähnten übrig bleiben. Noch klarer liegen die Verhältnisse in der in Abbildung 104 E. wiedergegebenen Aequatorialplatte, die einem 15 u dicken Schnitt entstammt in dem alle Chromosomen lagen. Das Schema gibt Textabbildung 12 wieder. Die Einzelgebilde der neun Paare liegen durchweg parallel, nur Nr. 13 und 14 hintereinander. Wie in der Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 13 222 H. Stireve: vorigen Zelle (Abb. 102), so finden sich auch hier drei hufeisenför- mige Chromosomen (7, 10, 15), welche die typische Einstellung in der Aequatorialplatte zeigen. Ihre ‚Schwesterchromosomen‘ sind durchwegs viel kürzer und liegen jeweils an der Konvexität gegen das Innere des Kernes zu. Wie in diesen beiden Zellen, so finden sich überhaupt in jeder Pıäspermatide vor der zweiten Reifungsteilung drei hufeisenförmige Chromosomen. Nicht ganz so übersichtlich, weil sich die Chromosomen be- sonders in der rechten Seite der Abbildung zum Teil gegenseitig überdecken, liegen die Verhältnisse in der Zelle, die in Abbildung 105 wiedergegeben ist. Textabbildung 13 stellt das Schema dar und zeigt eine der möglichen Kombinationen. Vollkommen kiar ist hier die Zusammengehörigkeit nur bei einigen Paaren. Infolge der dichten Rextabb 12% Textabb. 13. Schema zu Abb. 194 Tafel XIl. Schema zu Abb. 105 Tafel XII. Lagerung sind bei allen übrigen auch andere Kombinationen möglich, sie alle aufzuzählen halte ich für überflüssig, da es ja an Hand der Skizze leicht ist sie sich auszudenken. Noch unübersichtlicher werden die Bilder in der Folgezeit, wo die Chromosomen in der Aequatorialplatte mehr und mehr gegen die Mitte der Zellen zusammenrücken. Sie liegen nun häufig so eng, daß es nicht mehr gelingt die Einzelgebilde zu isolieren, meistens befinden sich 2, häufig aber 4 und noch mehr in einem Klumpen ver- einigt. Wendet man, um klarere Verhältnisse zu schaffen, jetzt aber dünnere Schnitte an, so findet man in ihnen häufig 20, ja noch mehr einzelne Chromatinstücke, als Folge davon, daß ein hufeisen- förmiges Chromosom zweigeteilt ist und die Verbindungsbrücke in einem anderen Schnitte liegt. Das Rekonstruktionsverfahren klärt über diese Täuschung sofort auf. An übersichtlichen Stellen Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 223 läßt sich auch jetzt noch die typische Parallellagerung nachweisen. Jedoch ist der trennende Spalt später in der Polansicht niemals mehr zu erkennen, dagegen umso deutlicher bei schief und besonders senkrecht in der Symmetrieachse getroffenen Spindeln (Abb.108, 109). Das Einrücken der Chromosomenpaare in den Aequator der zweiten Reifungsteilung erfolgt stets in der Art, daß der ein Chro- mosomenpaar trennende Spalt sich in der Aequatorebene einstellt. Bei Parallellagerung liegen demnach die Chromosomen parallel zur Aequatorebene, in den seltenen Fällen der Hintereinanderlagerung aber senkrecht zu ihr. Die letztere Erscheinung findet man in jeder Zelle höchstens einmal (Abb. 110 Mitte). Der Gesamtdurchmesser der Präspermatiden beträgt jetzt etwa 23—25 u, bei ihnen hat also während der Prophase der Teilung, wenn überhaupt, so eine im Ver- hältnis zur ersten Reifungsteilung nur ganz geringe Größenzunahme stattgefunden, die Verschiedenheiten gegenüber den Ruhepräsper- matiden liegen im Bereich der individ&ellen Schwankungen. Bei der Teilung selbst werden dann die beiden Einzelindivi- duen jedes Chromosomenpaares voneinander getrennt, auf jede Toch- terzelle gelangen demnach nur 9 Chromosomen, also die Hälfte der Normalzahl. Beim Auseinanderrücken wird jedes Chromosoma so gestellt, daß seine Längsachse, die ursprünglich ja senkrecht zum Verlaufe der Spindelfasern stand, diesen parallel gelagert wird, es erfolgt also eine Drehung um 90 Grad. Diese unterbleibt selbst- verständlich bei denjenigen Chromosomen, welche ursprünglich hintereinander lagen, also schon in der entsprechenden Richtung eingestellt waren. Auch die hufeisenförmigen Gebilde erfahren eine geringe Drehung, so daß die Konvexität der Krümmung gegen den Pol zu sieht (Abb. 111, 112, 114). Zählungen stoßen jetzt auf keinerlei Schwierigkeiten mehr, man muß sich nur hüten gekrümmte, ange- schnittene Chromosomen für Einzelgebilde zu halten. Meist rücken alle Chromosomen ziemlich gleichmäßig auf jeden Tochterkern und nur selten, wenn eine Zelle durch den Druck der Nachbarorgane stark deformiert und infolgedessen sehr lang gestreckt ist, tritt ein Fall ein, wie ihn Abbildung 112 darstellt, daß die Chromosomen über alle Abschnitte der Spindel verteilt sind. Die Centriolen ent- fernen sich während dieser Vorgänge noch beträchtlich weiter von- einander, soweit, daß sie häufig unmittelbar unter die Oberfläche der Tochterzellen zu liegen kommen. Dementsprechend liegen auch die Chromosomen schließlich stark exzentrisch, zuerst locker in der 15% 224 | H. Stiewve: gewöhnlichen Anordnung in radiärer Stellung, die wieder. besonders schön in der Polansicht zu erkennen ist (Abb. 113, 114). Bald aber legen sie sich eng aneinander (Abb. 115). Bei der Abschnürung der Tochterzellen kommt es zunächst zur Ausbildung von drei ‘oder vier kleinen, sehr deutlichen Zwischen- körpern, die später zu einem einzigen verschmelzen. Die Aneinander- lagerung der Chromosomen wird inniger und inniger, bald findet sich in jeder Spermatide nur ein sternförmiger Chromatinklumpen, an welchen nur die freien in den Kern vorragenden Enden zu erkennen sind und sonst keinerlei Einzelheiten (Abb. 117). Aber auch diese Formen können noch verwischt werden, in den jüngsten Spermatiden sieht man nicht selten den Kern-nur durch einen einzigen großen, dicken Chromatinklumpen mit fast ganz glatter Oberfläche dar- gestellt, arı dem sich keinerlei Einzelheiten erkennen lassen (Abb. 118). Es läßt sich aber dabei wieder nicht entscheiden, ob diese starke Zu- sammenziehung, man ist fast versucht von einer Verschmelzung zu sprechen, vollkommen natürlich ist oder lediglich ein Erzeugnis der Fixierung darstellt, sie findet sich wieder am stärksten an Präparaten, die mit irgendwelchen Essigsäuregemischen konserviert wurden und nicht so stark nach reiner Sublimat- oder Flemmingfixierung. Wäh- rend der Verklumpung rücken die Chromatinmassen aus ihrer pe- ripheren Lage wieder in die Zellmitte. Wenn der Klumpen sich löst und das Bild wieder übersichtlich wird, dann erscheinen die Chromo- somen durch Lininbrücken verbunden, als dünnere, häufio etwas gekrümmte Schleifen mit rauher Oberfläche, die im großen und ganzen noch die nämliche Lagerung wie früher zeigen (Abb. 119). Bald aber verteilt sich das Chromatin auf die Lininfäden und es gelingt dann nicht mehr ein einzelnes Chromosoma abzugrenzen (Abb. 120, 121). Die jungen Spermatiden sind jetzt meist Kreisrund, ihr Durchmesser beträgt 18—20 u, das Protoplasma zeigt feine, netzige Struktur mit Faden von bekanntem körnigen Bau. Das Centriol ist einfach, sehr klein und deshalb nicht }eicht darzustellen. Eine Sphäre konnte ich jetzt nie mehr beobachten. Die nunmehr wieder ganz zentral gelegene Chromatinmasse hat einen Durchmesser von 8 u bis allerhöchstens 10 u, eine Kernmembran ist an ihr noch nicht zu erkennen. Diese bildet sich erst sehr spät aus, wenn die Vertei- lung des Chromatins auf die Lininfäden schon ziemlich weit fortge- schritten ist (Abb. 122, 123). Während aber die junge Spermatide als ganzes nicht mehr wächst, sondern zunächst nur mehr ihre ee ne Se är ih n ap DT a ie ana ar Zee On u DE RER 4 a en are ar A a4 ee w le En ia De Bub: a a rn =: va nd Sl 2 Heinen. Ze natur a ar a nie al nat Zu 1 af ZI Zee en Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 225 äußere Gestalt verändert, erfährt der Kern zuerst eine gewisse Größenzunahme auf Kosten des Protoplasmaleibes. Er wird größer und größer und erlangt schließlich einen Durchmesser von 13—14 y, während die Zellgröße die gleiche bleibt, das Gerüst in ikm wird lockerer und feiner, gleichzeitig entstehen im homogenen Kernsaft meist zwei oder drei Nukleolen. Schließlich besitzt die Spermatide kugelrunde oder leicht längsovale Gestalt, das Protoplasma zeigt den gewöhnlichen Bau in ihm liegt das feine Centriol ohne erkennbare Sphäre. Der große, blasige Kern zeigt deutliche Membran, ganz klaren, homogenen Kernsaft und ist durchsetzt von einem äußerst feinen und zarten Netzwerk, an dessen Faden sich allenthalben feinste Chromatin- klümpchen finden, etwas gröbere zumeist an den Kreuzungsstellen. Im Kernsaft, meist unmittelbar unterhalb der Membran liegen die Nucleolen, zwei, höchstens drei kugelrunde Gebilde mit glatter Oberfläche, nur an ihrer der Membran angelagerten Seite etwas abgeplattet. Ihr Durchmesser beträgt 1—2% u, meist zeichnet sich einer von ihnen durch seine besondere Größe aus. Sie nehmen Kernfarbstoffe intensiv auf und erscheinen bei Dreifachfärbung nach Flemming violett, wie auch die kleinen Chromatinkörnchen am Netzwerk, bei Safranin-Lichtgrünfärbung aber leuchtend rot. Der Gesamtdurchmesser der Zelle beträgt jetzt 18—20 u, der des Kernes 12—14 u. Damit ist die Spermatocytogenese beendet, es folgt nun die Spermatohistogenese, d. h. die Umwandlung der Spermatide in den reifen Samenfaden, die jedoch hier nicht mehr beschrieben werden solı. Zusammenfassung. Im vorhergehenden habe ich die Vorgänge der Entwicklung der Samenzellen von Proteus anguineus so eingehend als möglich beschrieben und meine Angaben durch eine möglichst große An- zahl von Zeichnungen belegt. Ich halte ein solches Verfahren, trotz- - dem sich dabei Wiederholungen nicht vermeiden lassen, auch wenn es stellenweise etwas langweilig erscheinen mag, auf scheinbar ganz nebensächliche Dinge mit der größten Genauigkeit einzugehen, für unbedingt notwendig. Wenn wir wirklich jemals einen klaren Ein- blick in die verwickelten Vorgänge der Keimzellenentwicklung be- 226 H. Stieve: kommen sollen, die tatsächlichen ‚Vorgänge in ihrem Geschehen zu beobachten wird uns wohl immer versagt bleiben, 'so ist dies nur möglich, wenn wir eine möglichst große Anzahl der uns zur Ver- fügung stehenden Einzelbilder aneinanderreihen, so daß ihre un- mittelbare Aufeinanderfolge zweifellos erscheint. Nicht angängig aber ist es, aus der Gonade eines beliebigen Tieres eine kleine An- zahl von „möglichst charakteristischen Stadien‘ herauszuholen und diese nach eigenem Gutdünken und auf Grund von Analogie- schlüssen mit anderen gut bekannten Objekten aneinanderzureihen, die wesentlichen Lücken in der Beobachtung aber durch zügellose Spekulationen zu überbrücken. Wir dürfen wohl annehmen, daß sich die einzelnen Stadien der Entwicklung bei jeder Tier- und Pflanzenart in mehr oder weniger der gleichen Weise wiederholen, die Anfangs- und Endstadien sind uns ja im großen und ganzen bekaınt, unklar ist aber bis heute noch meist die Frage: wie ent- stehen alle vorgefundenen Einzelbilder der Entwicklung und wie folgen sie tatsächlich aufeinander? Gerade dieser letztere Punkt macht bei der Spermatogenese noch größere Schwierigkeiten als bei der Oogenese, wo die zunehmende Ansammlung des Dotters und die durch sie begründete Vergrößerung des Eies wenigstens in der zweiten Hälfte der Entwicklung allzugroße Fehler in der Seria- tion ausschließt. Anders bei den Samenzellen, wo die Größenunter- schiede während der ganzen Entwicklung keine sehr beträchtlichen sind, fast stets im Bereiche der individuellen Schwankungen liegen und deshalb eine weitgehende Vermengung und Vertauschung der einzelnen Bilder zulassen. Gerade aus diesem Grunde aber macht sich die klare, im Bau des Hodens ausgedrückte Seriation beim Olm besonders angenehm geltend. ; Kurz zusammengefaßt läßt sich bei ihm die Samenentwicklung folgendermaßen darstellen: Im Hoden des noch nicht geschlechts- reifen Tieres oder des geschlechtsreifen Tieres außerhalb der Fort- pflanzungszeit lassen sich in der Hauptsache große Spermato- gonien nachweisen. Diese befinden sich niemals in völligem Ruhe- zustand, sondern wachsen stets, wenn auch sehr langsam, weiter. Haben sie eine gewisse Größe erreicht, dann verfallen sie entweder der Degeneration oder sie teilen sich auf indirektem Wege in zwei Tochterspermatogonien, die ihrerseits wieder den gleichen Ent- wicklungsgang durchlaufen. Wie oft sich dieser Vorgang wiederholt, läßt sich nicht entscheiden. Zu Beginn der Fortpflanzungsperiode EEE RENTE PEN Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 227 teilen sich die Spermatogonien mehrmals, aller Wahrscheinlichkeit nach 6 oder 7 mal hintereinander, in der Zwischenzeit während dieser Teilungen wächst anfangs nur der Kern auf seine ursprüng- liche Größe heran, während die Plasmamenge fortschreitend ver- mindert wird. Während der letzten Teilungen nimmt auch der Kern an, Größe ab, niemals jedoch im gleichen Verhältnis wie das Plasma. Das Endergebnis dieser Vermehrungsteilungen sind die Sperma- tocyten, Zellen mit relativ sehr großem Kern. In ihnen zeigt das Chromatin zunächst netzartige Anordnung, es kommt jedoch sehr bald zur Ausbildung eines Monospirems, das in seinem Verlauf keinerlei Regel zeigt (das Leptotän Winiwarters), das ich als dünnen richtungslosen Knäuel bezeichne. Er durchsetzt den ganzen Kern mit zahlreichen unregelmäßigen Windungen, mit seiner vollstän- digen Ausbildung ist die eigentliche Wachstumsperiode der Sper- ‘matocyte beendet. In der Folgezeit konzentriert sich das Chro- matin, der ungeordnete Knäuel erfährt eine wesentliche Verkür- zung und Verdickung und ordnet sich gleichzeitig polar an, indem alle seine Schleifen gegen diejenige Stelle der Kernmembran zu verlaufen, welche der Sphäre gegenüberliegt. Während dieser Zeit bleibt die Kontinuität des Chromatinfadens erhalten, es erfolgt kein Zerfall in einzelne Chromosomen, ihre Zahl kommt aber in der Anzahl der Schleifenturen zum Ausdruck, die stets gleich der Chro- mosomennormalzahl ist. Ich bezeichne diesen Zustand als polarge- richteten Knäuel. Eine Parallellagerung und Verschmelzung ein- zelner Abschnitte des Knäuels (Parallelkonjugation) vor, während oder nach der polaren Orientierung tritt nicht ein, ebensowenig kommt es physiologischerweise jemals zu einer Zusammenziehung des Chromatins nach der Mitte oder der einen Seite des Kernes zu. Die Orientierung beginnt stets in der Polseite des Kernes und breitet sich von da über sein ganzes Inneres aus. Sobald sie voll- kommen ist treten neue Veränderungen am Knäuel auf, der wäh- rend des ganzen Vorganges stets eine Zusammensetzung aus feinen Körnern zeigt. Von diesen gehen nun zarte seitliche Ausläufer in den Kernsaft (angedeutete Bildung der Lampenzylinderputzer- formen), die nach kurzer Zeit wieder abschmelzen. Mit ihrem Ver- schwinden treten feine Lininbrücken zwischen den einzelnen Teilen des Knäuels auf, dessen Orientierung gleichzeitig verloren geht. Dieser dicke, ungeordnete Knäuel spaltet sich nun der Länge nach und zerfällt unmittelbar darauf durch Querteilung in einzelne Ele- : 228 H:StieVve: mente, 18 an der Zahl, von denen jedes als Folge der Längsspaltung aus zwei gleich langen, parallel gelagerten Hälften besteht, die sich in der Folgezeit vielfach umeinander winden, sich verkürzen und verdicken. Gleichzeitig legen sich je zwei längsgespaltene Chromo- somen endweise aneinander und führen so zur Bildung richtiger Vierergruppen. Diese ordnen sich in der Aequatorebene der ersten Reifungsteilung an, während dieses Vorganges geht die Umschlingung der beiden durch die Längsspaltung entstandenen Teilhälften der Chromosomen, als Folge der fortschreitenden Konzentrationen des. Chromatins in eine Parallellagerung über, der Längsspalt kommt in die Aequatorebene zu liegen, es erfolgt eine Trennung der beiden nunmehr parallel gelagerten Teile jeder Tetrade und ihre Verteilung auf die Tochterzellen. Während dieses Vorganges bleiben die end- weise vereinigten Teile aneinander geheftet, verändern aber ihr gegenseitiges Lageverhältnis, indem sie an der Vereinigungsstelle geknickt werden und schließlich parallel zueinander liegen. In den Präspermatiden kommt es zur Ausbildung eines voll- kommenen Kernes mit Membran, Gerüst und Undeutlichwerden der Chromosomen. Dieser Zustand bleibt jedoch nicht lange be- stehen, denn sofort nach Ausbildung des Kernes erfolgt die Rekon- struktion der Chromosomen und zwar unmittelbar, ohne Zwischen- schaltung eines Monospirems. Sie liegen nach Verschwinden der Kernmembran wieder paarweise beieinander, wie dies ihrer Zu- sammengehörigkeit nach der ersten Reifungsteilung entspricht. Ihre Zahl beträgt nach wie vor 18, ist also gleich der Normalzahl. In der zweiten Teilung erfolgt dann die Verteilung der Chromosomen auf die beiden Spermatiden, indem die meist ungleich großen Ein- zelgebilde jeden Paares auf die beiden Tochterzellen auseinander- rücken. Auf diese Weise gelangen in jede Spermatide neun Chro- mosomen, also die Hälfte der Normalzahl. Die erste Teilung erfolgt also ungefähr nach der Art einer Sper- matogonienteilung, sie ist eine Aequationsteilung, auf jede Präsper- matide gelangt die Normalzahl der Chromosomen, die zweite Teilung ist die heterotypische Reduktionsteilung, durch welche die Herab- setzung der Chromosomenzahl auf die Hälfte der Norm bewirkt wird. Teilen wir also die Samenentwicklung des Olmes, wie das nun einmal so üblich ist in einzelne Stadien ein, dann lassen sich fol- gende Abschnitte unterscheiden: Ser Ser ee PREIS ST SER Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 229 I. Große Spermatogonien des Ruhehodens. De u fr EEE EN UN ORTE TORI ERDE TUR PO { 1. Kleine Spermatogonien der Vermehrungsperiode. III. Spermatocyten. a) Wachstumsperiode. Netzartige Verteilung des Chromatins. b) Prophase der ersten Reifungsteilung. 1. = 3 dünner richtungsloser Knäuel. polar gerichteter Knäuel. Bildung und Rückbildung der seitlichen Aus- läufer. 4. dicker richtungsloser Knäuel. 5, 6 7 Längsspaltung des Knäuels. . Zerfall des Knäuels in einzelne Chromosomen. . Pseudoreduktion durch endweise Vereinigung je zweier längsgespaltener Chromosomen. F | c) Erste Reifungsteilung. IV. Präspermatiden. a) Ausbildung des Kernes. | 1. Ausbildung der Membran. 3 | 2. b) Prophase der zweiten Reifungsteilung. “ 1. Verteilung des Chromatins auf das Liningerüst. Konzentration des Chromatins auf die Chro- mosomen. Verschwinden der Kernmembran und der Lininbrücken. . Einordnung der Chromosomen in die Aequa- torialplatte. c) Zweite Reifungsteilung. V. Spermatiden. Hierauf folgt die Ausbildung der Spermatozoen. Was die in dieser Einteilung angewandte Bezeichnung be- trifft, so komme ich auf sie in den einzelnen Abschnitten der fol- genden Erörterungen zu sprechen. Bekanntlich unterscheidet Wal- deyer drei Hauptabschnitte der Samenentwicklung, nämlich die Spermatophylogenese, die Spermatocytogenese und die Spermato- histogenese, eine Einteilung, die sich auch für den Olm voll und ganz anwenden läßt. Die hier mitgeteilten Beobachtungen be- Da za Me ee a BE Se ee 8 ee ee r 7 Ä “N fe, \ . > a ur f Dan? N Eee = Fe A u Dr DR r Den 230 H. Stieve: schäftigen sich in der Hauptsache mit dem zweiten Abschnitt, der Spermatocytogenese. Nach Hertwig läßt sich diese wieder in drei Unterabschnitte zerlegen nämlich: 1. Das Vermehrungsstadium oder das Stadium der Sperma- togonien. 2. Das Wachstumsstadium oder das Stadium der Spermato- cyten bis zur ersten Reifungsteilung und 3. Das Reifestadium oder das Stadium der Präspermatiden bis zur zweiten Reifungsteilung und das Stadium der Sper- matiden nach diesen. Wie ich aber schon in meiner vorläufigen Mitteilung (1918) auseinandergesetzt habe, läßt sich das zweite Stadium der Hertwig- schen Einteilung, so wie dies auch hier geschehen ist, in zwei Unter- abteilungen zerlegen. Die Wachstumsperiode der Spermatocyte ist nämlich bis zum Beginn der Ausbildung des dünnen richtungslosen Knäuels, des Monospirems der somatischen und Spermatogonien- teilungen beendet. Bis zu diesem Zeitpunkt vergrößert s’ch die junge Spermatocyte bei ziemlich gleichbleibenden Kernstrukturen von einem Kerndurchmesser von 14—16 u und einem Gesamtdurch- messer von 18—20 u auf einen Kerndurchmesser von 21—23 u und einem Gesamtdurchmesser von 28—32 u. Nach dieser Zeit ist das Wachstum nurmehr ein ganz unbedeutendes und erst nach dem Verschwinden der Kernmembran, also in den spätesten Prophasen der ersten Reifungsteilung läßt sich wieder eine stärkere Volums- zunahme beobachten. Es ist daher wohl richtiger, die Wachstums- periode mit dem oben angegebenen Zeitpunkt zu begrenzen, alle weiteren Veränderungen aber, welche sich an den Spermatocyten abspielen der Prophase der ersten Reifungsteilung zuzurechnen, welche mit der Ausbildung des dünnen richtungslosen Knäuels beginnt, pflegt man ja auch sonst die Ausbildung des Monospirems stets der Prophase einer Teilung zuzurechnen. Allgemeiner Teil. Die großen Spermatogonien. Unter den Spermatogonien haben wir zwei Formen zu unter- scheiden, die nicht so sehr durch ihren anatomischen Bau, als durch ihr physiologisches Verhalten voneinander verschieden sind, näm- lich die Spermatogonien des Ruhehodens und die Spermato- re TE ie ; Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 231 gonien zu Beginn der Fortpflanzungszeit. Rein äußerlich besteht der Unterschied zwischen beiden in der Größe, indem die ersteren fast durchwegs größer, die letzteren kleiner sind, weshalb Meves (1897) die einen als große, die andern als kleine Spermatogonien be- zeichnet. Dagegen ist nichts einzuwenden, denn besonders der Pro- toplasmaleib der Spermatogonien des Ruhehodens zeigt meist viel beträchtlichere Ausdehnung, auch ist hier der Kern größer als in der Vermehrungsperiode, besonders wenn wir die Verhältnisse gegen ihr Ende zu im Auge behalten. Ein wesentlicher Unterschied be- steht auch in der Kernplasmarelation, diese verschiebt sich bei den kleinen Spermatogonien sehr wesentlich zugunsten des Kernes. King (1907) unterscheidet primäre und sekundäre Sperma- togonien, wogegen gleichfalls keinerlei Bedenken bestehen könne:t. Dagegen ist es unzutreffend wie Regaud (1899) dies tut, Sper- matogonies A noyaux pouciereux und Spermatogonies A noyaux eroütelleux gegenüberzusteller, da ja ein tatsächlicher Unterschied im Bau des Kernes der beiden Former nicht besteht. Bei der raschen Aufeinanderfolge der Teilungen während der Vermehrungsperiode kommt es zwar bei den kleinen Spermatogonien nur ganz ausnahms- weise zur Ausbildung wirklicher Ruhekerne mit deutlich netziger Struktur und völliger Verteilung des Chromatins. Dieses läßt viel- mehr stets mehr oder weniger deutliche fadenförmige Bildungen er- kennen, die Chromosomen der Thelophasen gehen also ziemlich unmittelbar in die Prophasen der nächsten Teilungen über, allein die Unterschiede sind nicht derartig tiefgreifend und vor allem nicht so konstant, daß sie zur Grundlage einer Einteilung genommen werden können. Im allgemeinen war es in der letzten Zeit wohl üblich, die kleinen, sich rasch teilenden Formen kurzwegs Sperma- togonien zu nennen, während die großen Formen des Ruhehodens mit den verschiedensten Bezeichnungen belegt wurden, so Stamm- zellen (Benda 1886—1906), Cellules inditferentes (Schön- feld 1900—1901), Archispermiocyten (Waldeyer 1906) und Archispermatocyten (Levy 1915). Die beiden letzteren Bezeich- nungen halte ich für verwirrend, da es sich in diesem Fall ja nicht um Spermatocyten, sondern um Spermatogonien handelt. Besser wäre daher wohl die Bezeichnung Archispermiogonien bzw. Archi- spermatogonien. Eine gute deutsche Bezeichnung ist die Benennung Ursamenzellen, allerdings hat La Valettie St. George diesen Ausdruck auch auf die kleinen Spermatogonien angewendet z $ N 232 H. Stieve: und dadurch eine gewisse Unklarheit geschaffen. Meiner Ansicht nach dürfte daher die Bezeichnung ER EDEN oder große Spermatogonien die beste sein. Wie schon erwähnt, besteht ja der Unterschied zwischen beiden Arten in erster Linie in der Größe. Auch bei den Archispermato- gonien ist der Kern stets kugelrund, jede Lappung oder sonstige außergewöhnliche Form bedeutet das erste Anzeichen der begin- nenden Degeneration. Genauer eingehen will ich hierauf erst bei Besprechung der Rückbildungsvorgänge. Die Teiiungen der großen Spermatogonien vollziehen sich in der gewohnten Weise, sie dienen einzig und allein dazu um den durch die Rückbildungsvorgänge erzeugten Ausfall zu ersetzen und so auch den Ruhehoden stets auf der gleichen Größe zu erhalten. Man kann sie deshalb als Er- eänzungsteilungen bezeichnen und sie so den Vermehrungsteilungen der kleinen Spermatogonien gegenüberstelien. Die Chromosomen zeigen stets die nämlichen Formen und es fällt nicht schwer die einzelnen von ihnen zu isolieren und besondere Arten zu unter- scheiden, so wie dies Meves (1911) bei Salamandra maculosa ausgeführt hat. Auf die beträchtliche Größenzunahme der Zellen während der späten Prophase der Teilungen habe ich schon hin- gewiesen, Ste 2 Die kleinen Spermatogonien. Die Teilungen der kleinen Spermatogonien gehen in der näm- lichen Art und Weise vor sich, nur folgen sie sehr rasch nacheinander, so daß zwischen zwei Mitosen kein völliger Ruhekern ausgebildet wird. Aus dieser Tatsache allein geht schon hervor, daß die jedes- malige Vergrößerung der Tochterzellen Hand in Hand mit den Veränderungen am Kern und Plasma gehen muß und sich nicht zeitlich von ihnen getrennt abspielt. Pluripolare Mitosen oder in- direkte Teilungen kommen physiologischerweise beim Olm nicht vor. Meine Beobachtungen stimmen hierin mit denen von Mc Gregor, (1899) King (1907) und Levy (1915) überein. Die in einer Cyste vereinigten Spermatogonien bzw. Spermatocyten stammen stets von einer einzigen Arckispermatogonie ab und zeigen immer ziemlich genau den nämlichen Entwicklungszustand. Diese monophyletische Entstehung jeder Cyste kommt schon während der Spermatogonienteilungen sehr deutlich zum Ausdruck. Diese DCrT a Müge ge niet TEIE a ne nn 2m Pyze) a Eu 7 EEE a a Eike "= er a ET FERETENEEUNE DER Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 233 gehen gleichmäßig, gewissermaßen rhythmisch an allen Elementen einer Cyste vor sich, denn stets finden sich alle in einer Cyste ver- einigten Zellen im gleichen Zustand der Mitose. Geringe Unter- schiede lassen sich zwar beobachten, diese besitzen jedoch keine große Bedeutung. Es kann sein, daß eine Anzahl von Spermato- gonien schon Tochtersternvildungen zeigen, während die Mehrzahl der Schwesterzellen sich im Stadium des Muttersternes befinden. Dabei handelt es sich aber nur um ganz geringgradige Differenzen und nur ganz ausnahmsweise kommen größere Unterschiede vor, so gehört die Anwesenheit von ruhenden Spermatogonien in sich teilenden Nestern zu den allergrößten Seltenheiten. Die Zusammen- gehörigkeit aller Gebilde einer Cyste kommt auch manchmal darin zum Ausdruck, daß sie alle gleichzeitig der Degeneration verfallen. Im Gegensatz zu Gurwitsch (1911) konnte ich aber auch Nester auffinden in denen einzelne Elemente zugrunde gingen, während die Mehrzahl normales Aussehen zeigten, besonders findet ‚sich ein solches Verhalten nach den Reifungsteilungen, wo die De- generation einzelner Spermatiden fast Regel ist, also deutlich anzeigt, daß trotz der durch die Lage und die gemeinsame Umhüllung deut- lich gekennzeichneten Zusammengehörigkeit die Individualität der einzelnen Zellen gewahrt wird. Am deutlichsten und schönsten ist der Synchronismus der Reifungsvorgänge an allen Elementen einer Cyste in den Abschnitten der Entwicklung zu beobachten, die verhältnismäßig lange Zeit beanspruchen, also besonders während der polaren Orientierung des Knäuels und später während der Spermatohistogenese. Hier be- finden sich alle Zellen nicht nur einer Cyste, sondern auch einer ganzen Ampulle im genau gleichen Zustand der Entwicklung. Da- gegen werden die Abweichungen um so.größer, je rascher sich die Vorgänge abwickeln, also während der Spermatogonienteilungen und besonders während der Reifungsteilungen, die sich allem An- schein nach sehr rasch nacheinander folgen. Hier findet man dem- entsprechend häufiger Zellen, welche in ihrem Entwicklungszustand von dem für die betreffende Cyste zutreffenden Stadium mehr oder weniger weit abweichen. Im großen und ganzen sind wir aber trotzdem wohl berechtigt anzunehmen, daß die Entwicklung aller Gebilde einer Cyste synchron verläuft und darin einen weiteren Beweis dafür zu erblicken, daß alle in einen Neste vereinigten 234 A Stiev.e: Spermatiden aus einer gleichen Zahl von Spermatogonienteilungen | hervorgegangen sind. Zu ganz ähnlichen Anschauungen gelangte Gurwitsch (1911) auf Grund seiner Untersuchungen an Hoden von Salamandra, Triton und Amblystoma. Er betrachtet gleichfalls die streng mono- phyletische Entstehung jedes Spermatocytennestes als vollkommen sichergestellt. Durch sehr mühsame, während der Mitosen selbst ausgeführte Zählungen ermittelte er, daß während der ersten Rei- fungsteilungen gewöhnlich ad maximum 120 Zellen in einer Cyste enthalten sind, eine Zahl, welche 128 = 27 äußerst nahe kommt. Er schließt daraus, daß die erste Reifungsteilung ‚in der Regel in die 7. Generation der spermatogonialen Zellen fällt“ und erklärt die gefundenen niedereren Zahlenwerte damit, daß vereinzelte Zellen bei der einen oder anderen Mitose übergangen werden können. Die Möglichkeit des Zugrundegehens einzelner Elemente, die ich zur Erklärung der Zahlenverhältnisse in Betracht gezogen habe, be- streitet Gurwitsch wie schon erwähnt vollkommen. Abgesehen von den .drei gezählten Nestern mit heterotypi- scher Teilung wurden von Gurwitsch noch 6 Bündel reifender Spermien gezählt, ‚‚die stets die Zahl > 480 und < 512 = 2° er- geben‘. Von dem Vorhandensein zweier Arten von Spermien- bündeln, größerer und kleinerer erwähnt er nichts, es scheint dies also eine Erscheinung zu sein, welche dem Olm allein eigentümlich ist. Im übrigen stimmen die Ergebnisse der Gurwitsch’schen Untersuchungen in der erfreulichsten Weise mit den hier mitge- teilten überein, so daß wir wohl berechtigt sind die Zahl der Sper- matogonienvermehrungsteilungen für die Urodelen auf 7, bzw. 6 festzusetzen. Die Normalzahl ist 7, doch kann eine Teilung unter- bleiben, ein Fall der scheinbar häufig bei vereinzelten Arten aus unbekannten Gründen auftritt und so zu Schwankungen in den Zahlenverhältnissen führt. Unterbleibt aber bei allen Gebilden einer Cyste eine Teilung, dann veranlaßt dieser Umstand die Bildung der kleinen Sperma- tozoenbündel. Da in diesem Falle aber die gefundenen Zahlen auch nicht genau der berechneten Größe von 256 — 2° entspricht, so müssen wir, falls wir nicht unsere Zuflucht zu den Rückbildungs- vorgängen nehmen wollen, vermuten, daß einzelne Spermmatocyten in diesem Falle aus nur 5 Spermatogonienteilungen hervorgegangen sind. ig Ar Earl gun ER ÄN, ee a kn. ER Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 235 Was für Umstände die verschiedene Zahl der Teilungen ver- anlassen und im Einzelfall zur Beendigung der Spermatogonien- teilungen führen, können wir nicht wissen, es sind dies Vorgänge, in die uns bisher noch jeglicher Einblick fehlt, und es erscheint wohl verfrüht, jetzt schon irgendwelche Spekulationen an sie an- zuknüpfen. Jedenfalls aber führt die verschiedene Zahl von Tei- lungen nicht zur Bildung morphologisch verschiedener Spermato- cyten und Spermien, denn es lassen sich nicht die geringsten Un- terschiede zwischen den Elementen der großen und kleinen Cysten auffinden. Wir dürfen jedoch als sicher annehmen, daß auch alle diese Vorgänge durch bestimmte Naturgesetze geregelt werden, denn sonst könnte sich nicht die große Uebereinstimmung, nicht nur bei den verschiedenen Individuen einer Art, sondern auch bei allen Urodelen nachweisen lassen. Die Spermatocyten. Das Endergebnis der Spermatogonienteilungen sind schließlich die Spermatocyten, deren Entwicklungsgang ja den Hauptgegen- stand dieser Untersuchung bildet. Er unterscheidet sich in der ersten Zeit nur wenig von dem somatischer Zellen, es kommt zur Ausbildung eines chromatischen Netzwerkes, Kern und Zelle wachsen zu einer bestimmten Größe heran, bis die ursprünglich ungünstige Kernplasmarelation wieder ausgeglichen ist. Allerdings zeigt schon dieses Netzwerk der jüngsten Spermatocyten eine Besonderheit, es besteht aller Wahrscheinlichkeit nach aus einem einzigen Faden von perlschnurartigem Bau. Diese Zusammensetzung aus einzelnen kleinen Gebilden, die sich in ihrer äußeren Form in der Folge sehr wesentlich verändern, bald körnchen- bald stäbchenförmig er- scheinen, bald deutlich voneinander getrennt liegen, bald wieder sich näher zusammenschließen, behält der Faden bis zu seinem Zerfall in die einzelnen Chromosomen und selbst nach ihm für längere Zeit bei, bis als Folge der stärkeren Konzentration des Chromatins sich die Einzelheiten verwischen. Hand in Hand mit der Verän- derung in der Form der einzelnen Fadenkörner geht eine Verkür- zung und Verlagerung des Spirems im Kerne, die zu den verschie- densten Bildern führt. Wie bei den meisten Teilungen entwickelt sich aus dem Netz- werk des Spermatocytenkernes zunächst ein Monospirem, das deut- liche Zusammensetzung aus einzelnen Chromatinkörnern zeigt. In 236 H. Stieve: erster Linie durch die gegenseitige Lageveränderung der Körner verkürzt und verdickt sich dieser Faden dann und ordnet sich zum polar gerichteten Knäuel, dem Bukettstadium der früheren Autoren an. In diesem Zustand ist die Konzentration des Chromatins eine verhältnismäßig sehr starke und schon hier macht sich die Zusam- mensetzung des Fadens aus einzelnen Chromosomen geltend. Denn obwohl noch kein Zerfall stattfindet, so entspricht doch die An- zahl der Schleifenturen hier stets der Normalzahl der Chromo- somen. Nunmehr erfolgt die Abgabe des Trophochromatins in der bekannten Art und Weise durch Bildung seitlicher Ausläufer, die rasch. nach ihrem Entstehen abschmelzen. Unmittelbar danach geht die polare Orientierung verloren, sie hatte offenbar den Zweck die einzelnen Substanzen in den Chromosomen in bestimmter Weise zu ordnen. Der dicke richtungslose Knäuel zeigt nunmehr wieder perlschnurartigen Bau, die einzelnen, ihn zusammensetzenden Körner sind jedoch wesentlich größer, als die des dünnen richtungslosen Knäuels. Durch Längsspaltung entstehen sodann: zwei Tochter- fäden, die dementsprechend auch perlschnurartigen Bau. zeigen, nur sind die einzelnen, sie bildenden Körner wesentlich kleiner als im dicken Knäuel, sie entsprechen in ihrer Größe ziemlich genau denen des dünnen richtungslosen Knäuels. Wäre die Seriierung der Stadien bei unserem Objekt nicht so klar vorgezeichnet, so könnte man diesen Doppelfaden wegen des Baues seiner Einzel- elemente hinter den dünnen richtungslosen Knäueln einschalten und so auf den Gedanken einer Parallelkonjugation kommen. Bei der klaren, übersichtlichen Anordnung der Bilder, welche die Ent- stehung der Spaltung deutlich genug beweist, ist eine solche An- nahme jedoch unmöglich. Es kommt zu keiner Paral- relkonjugation der "einzelnen Abschn seresdes dünnen richtungslosen Knäuels, der Doppel- faden entsteht vielmehr zweifellos durch Längs- spaltungdesdickenrichtungslosen Knäuels. Dem- nach unterscheidet. sich die Prophase. derrersten Reifungsteilung bis zur Ausbildung der Tetraden einzig und allein durch die Zwischenschaltung des polar gerichteten Knäuelsunddie äußeren Veränderungen, welche sich anihm vollziehen vonder Prophaseeiner Spermatogonienteilung odereiner beliebigen somatischen Mitose. DR EN ER ET ee EEE 40D TE a N an Pr x EN RT TE Ra - Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 237 Die Frage der Parallelkonjugation. Die Befunde von A. und K.E. Schreiner. Durch die obige Feststellung erscheinen die Vorgänge der Sper- matocytenreifung einfach und klar. Meine Beobachtungen stehen ‚jedoch im Gegensatz zu einer ganzen Reihe der früher ermittelten Befunde an anderen Objekten, auf die ich zunächst, soweit sie für einen Vergleich in Frage kommen, eingehen will. Die ausführ- lichste Arbeit über die Spermatogenese eines urodelen Amphi- biums (Salamandra maculosa) verdanken wir. Meves (1897). Er beschäftigt sich jedoch in der Hauptsache mit den Veränderungen der Sphäre, weshalb seine Ausführungen hier weniger in Betracht kommen. In seiner Beurteilung der Reifungsteilungen schließt er sich im großen und ganzen der Anschauung Flemmings (1887) an, ebenso wie die große Anzahl von Untersuchern, welche gleich- falls Amphibienhoden als Ausgangspunkt ihrer Studien wählten, so Hermann (1888) Mc Gregor (1899) Eisen (1900) Benda (1893 u. a. a. O.), Janssens (1901, 1905) Kings- burry (1902) Janssens und Dumez (1903) und Andere. In offenkundigem Gegensatz zu ihren Mitteilungen stehen die Be- obachtungen, welche A. urd K. E. Schreiner (1906) an der Spermatogenese von Salamandra maculosa machten. Sie beobachteten nach der letzten Spermatogonienteilung die Bildung eines Netzwerkes, das aus einzelnen, sehr langen Chromo- somen besteht. Die weiteren Entwicklungsvorgänge lassen sich nur schwer beobachten ‚‚und wenn wir nicht mit den entsprechenden Prozessen von Tomopteris bekannt gewesen wären, hätten wir kaum ‚die Bilder auf die Art gedeutet‘. Ein derartiger Schluß ist stets sehr gewagt und auch in diesem Falle unrichtig, denn aus den Bil- dern, welche das Ehepaar Schreiner seinen Arbeiten beigibt (Abb. 4,5,1. c.) läßt sich erkennen, daß es sich niemals um einzelne Chromosomen hand«lIn kann, sondern ‚lediglich um die Aus- bildung eines Netzwerkes in der gleichen Weise wie beim Olm (Abb. 42, 43). Die Entstehung eines Monospirems wurde vom Ehe- paar Schreiner nicht beobachtet, vielmehr gehen die Chro- matinbügel der letzten Spermatogonienthelophase ohne ihre gegen- seitige Orientierung zu verlieren unmittelbar in die dünnen Schlingen der Spermatocyten über. Die freien Enden der Chromosomen liegen Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. _ 16 238 H. Stieve: im Polfeld der Zelle und treten dort infolge einer Kondensation, die sich an ihnen vollzieht, bald als begrenzte Fäden hervor, während sie im Gegenpol einen ‚lockeren, wirren Knäuel darstellen. Nun- mehr nähern sich je zwei der dünnen Fadenenden einander und je zwei Chromosomen konjugieren. Sowohl vor, wie nach der Kon- jugation endigen die Chromosomen frei innerhalb des Kernes. Schließlich sind 12 bivalente Schlingen, die halbe Normalzahl vor- handen Die ganze obige Beschreibung krankt zunächst daran, daß sie sich größtenteils nicht auf direkte Beobachtungen, sondern in der Hauptsache auf Analogieschlüsse mit dem Tomopteristyp stellt. Aus den Abbildungen selbst ist weder eine deutliche Parallellagerung, noch auch eine Konjugation der Chromosomen zu erkennen. Der Vorgang der sich abspielt, ist vielmehr zweifellos der gleiche wie der, den ich beim Olm ermittelt habe. Die mit der polaren Orien- tierung einhergehende, bzw. sie verursachende Verdichtung der Fadenteile im Polabschnitt des Kernes hält das Ehepaar Schrei- ner für Parallelkonjugation, dagegen wurde die eigentliche Längs- spaltung übersehen, wohl auch gar nicht nach ihr gesucht, da sie ja auch im Tomopteristyp nicht vorkommt. Dementsprechend wird dann ein Stadium, wie es etwa meiner Abbildung 66 entpricht, einfach an das in Abbildung 49 wiedergegebene angereiht, der ganze zwischenliegende Zeitraum aber durch die Phantasie überbrückt. Wie groß die Unterschiede in den einzelnen vom Ehepaar Schrei- ner wiedergegebenen ‚Stadien‘ aber sind, lehrt ohne weiteres ein Blick auf ihre Abbildungen. Wie verhält es sich nun aber mit der Samenentwicklung bei Tomopteris selbst? Bei ihm tritt (1906 e) eine Auflockerung der Chromosomen in den jungen Spermatocyten bis zum völligen Ver- schwinden ihrer Grenzen ein. Während dieser Zeit wandert der Zentralkörper an den entgegengesetzten Pol der Zelle und von dieser Seite aus beginnt nun innerhalb des Kernes von neuem die Kondensation des Chromatins. Wie diese im einzelnen vor sich geht, läßt sich nicht genau beobachten. ‚Nicht selten haben wir indessen Bilder gesehen, die uns den Eindruck gegeben haben, daß das Chromatin der lockeren Schlingen sich zuerst zu einem unregelmäßig aufgebauten, stark gewundenen und gefalteten Bande sammelt, aus dem wieder die deutlich begrenzten dünnen Fäden hervorgehen.“ Der Vorgang scheint sich also auch hier, so glaube N . N Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 239 ich wenigstens den eben erwähnten Satz verstehen zu müssen, auch die beigefügte Abbildung (181. c.) läßt ein solches Verhalten erkennen, unter Bildung eines Monospirems abzuwickeln. Kurze Zeit darauf sind wieder einzelne Chromosomen vorhanden, die bogenförmig als lange Schleifen den ganzen Kern durchsetzen und mit ihren freien Enden gegen den Pol der Zelle zu gerichtet sind. Diese Enden nehmen nun bald parallelen Verlauf an und vereinigen sich zu je zwei miteinander, bilden also Doppelfäden, die sich stärker färben und aus diesem Grunde auch dicker erscheinen als die beiden Einzelfäden. Wenn sich die Vereinigung über den ganzen Kern aus- gebreitet hat, so ist schließlich nur die halbe Normalzahl der Chro- mosomenschlingen vorhanden. Irgendwelche Abbildungen, welche diese Zahlenangaben belegen, werden leider nicht beigegeben. Nach einiger Zeit spalten sich die Konjugierten Chromosomen wieder der Länge nach und bilden dann die bekannten verschlungenen Chro- mosomenpaare. Textabb. 14. N Textabb. 15. Auch bei Tomopteris dürfte, soweit sich dies aus den Schrei- nerschen Abbildungen erkennen läßt, der Vorgang der Reifung der nämliche sein wie bei Proteus. Zweifellos richtig ist es, daß die Schlingen des polargerichteten Knäuels besonders in der Polhälfte des Kernes parallel zueinander gelagert sind, darin besteht ja eben das Bezeichnende dieses Zustandes. Auch sind die Einzelteile des Fadens in diesem Abschnitt etwas dicker, als im Gegenpolteil, da ja die Orientierung mit der Konzentration des Chromatins einhergeht, beziehungsweise durch sie bedingt wird. Diese besondere Lagerung führt jedoch niemals zu einer Verschmelzung von zwei Fadenab- schnitten. Das Ehepaar Schreiner bringt keine Bilder, welche die Parallelkonjugation zahlenmäßig beweisen, dagegen füge ich hier noch zwei Textabbildungen bei, (14 und 15) welche be- weisen, daß die Verdickung der parallelen Fadenteile durch Kon- zentration und nicht durch Konjugation bedingt wird.‘ Textab- Tas 240 H. Stieve: bildung 14 stellt einen Querschnitt senkrecht zum Fadenverlauf durch den Polteil eines Kernes im Anfangsstadium der Orientie- rung dar, so wie es Abbildung 48 wiedergibt, Textabbildung 15 nach vollkommen durchgeführter Orientierung, so wie sie Abbil- dung 51 darstellt. Beide Figuren sind mit dem Zeichenapparat entworfen und in ihnen ohne Eintragung von Einzelheiten nur die Querschnitte der einzelnen Fadenteile genau in natürlicher Größe wiedergegeben. Der Unterschied ist einleuchtend, jeder Faden in Textabbildung 15 hat gut die doppelte Querschnitts- fläche als in Abbildung 14, wie leicht könnte man diese Tatsache mit der Parallelkonjugation erklären, wenn nicht die Zahlen- verhältnisse dagegen sprächen. In beiden Fällen sind es nämlich 36 Fadenquerschnitte, die Anzahl der Turen ist demnach immer gleich 18, also gleich der Normalzahl der Chromosomen. Die ganze Beschreibung der Tomopterisspermatogenese wie sie das Ehepaar Schreiner gibt, ist wenig ausführlich und in keiner Hinsicht überzeugend. Zudem werden die geschilderten Ver- hältnisse nicht durch entsprechende Abkildungen belegt. Die Autoren selbst (1908 b) messen nun zwar Abbildungen, die nach cytologi- schen Präparaten mit starken Vergrößerungen gezeichnet sind, keinen besonderen Wert bei, dürften in dieser Anschauung aller- dings ziemlich vereinzelt dastehen. Jedenfalls aber müssen Ab- bildungen, falls sie als Beleg für irgend welche Befunde verwendet werden auch wirklich überzeugend sein, und das kann man von den Schreinerschen Zeichnungen nicht behaupten. Sie scheinen zwar meist die Parallellagerung einzelner kleiner Fadenab- schnitte darzutun, niemals aber beweisen sie die erfolgte nume- rische Reduktion. Eine scharfe Kritik verdient aber vor allem das weitere Vor- gehen des Ehepaars Schreiner, das zum Beweis der Rich- | tigkeit des Tomopteristyp eine ganze Reihe anderer Objekte, ich erwähne nur den oben besprochenen Feuersalamander (1906 a—1908) untersucht, sich bei ihnen aber nicht auf eine genaue Feststellung der gesamten Vorgänge der Gonocytogenese einläßt, sondern sich EEE EN . : ar Pe 2a, a nad ann as 32 Ze ET ET er Eee 2 >, SEE damit begnügt, einzelne Stadien aufzusuchen, welche dem Tomop- 3 teristyp zu entsprechen scheinen und aus ihnen dann Schlüsse auf die Parallelität auch der nicht beobachteten Vorgänge zu ziehen. Es liegt auf der Hand, daß ein solches Verfahren unzulänglich ist, bei seiner weitesten Anwendung wäre ja fürderhin jede Unter- Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 241 suchung einer Geschlechtszellenentwicklung überflüssig, sobald festgestellt wäre, daß die Kerne der jüngsten Spermatocyten und die der Spermatiden bei beiden Arten den nämlichen Bau zeigten. Auf die Unvollständigkeit der Untersuchungen von Herrn und Frau Schreiner und vor allem auf die Unrichtigkeit ihrer Schlußfolgerungen ist schon des öfteren hingewiesen worden, 'so vor allem von Meves (1907, 1908), welcher sehr deutlich dartut, daß die vermeintliche Parallelkonjugation nichts anderes ist, als ‚der Ausdruck eines sehr frühzeitig auftretenden Längsspaltes in den Chromosomen. Er weist auch darauf hin, daß es vollkommen unmöglich ist, ganz besonders bei Salamandra maculosa die Chro- mosomen des ‚„Bukettstadiums‘‘ unmittelbar auf diejenigen der Telophasen der letzten Spermatogonienteilungen zurückzuführen. Es bildet sich vielmehr ein Ruhekern in den jungen Spermato- cyten aus, dessen Gerüst sich aus groben rundlichen oder eckigen Chromatinklumpen und einem Lininfadenwerk zusammensetzt. Beim Uebergang in die Wachstumsperiode verteilt sich dann das Chro- matin auf die Lininstränge und es entsteht so ein außerordentlich dichtes Chromatingerüst, ‚das sich aus unregelmäßig geformten Knoten und dünneren Balken zusammensetzt“. Dieses Gerüst . erhält kurz darauf ein gleichmäßiges Aussehen, die Knoten ver- schwinden, gleichzeitig beginnen in der Polseite des Kernes die einzelnen Balken sich polar zu orientieren. Der Vorgang ist also auch hier fast genau der nämliche wie in den Spermatocyten des Olmes, allerdings kommt es nicht zur Ausbildung eines so klaren Monospirems. Auch Janssens (1901) schildert den Vorgang in der glei- chen Weise, er beobachtet an den orientierten Teilen des Fadens einen Längsspalt, den auch er als Beweis für cie erfolgte Parallel- konjugaticn zweier Fadenabschnitte auslegt. Im Gegensatz dazu weist Meves sehr richtig darauf hin, daß die äußerst dichte und verwirrte Lage der Fadenteile in diesem Stadium eine Parallel- konjugation schon aus rein mechanischen Gründen ausschließt und daß die Dualität dieser orientierten Fadenteile nur eine schein- bare ist, bedingt durch eine zweireihige Anordnung der Chromatin- körner. Zu dem nämlichen Ergebnis gelangt auch Fick (1907), der sich nach eingehender Untersuchung der Schreinerschen Tomopterispräparate folgendermaßen äußert: „Der unbefangene Beobachter wird aus den Präparaten und Bildern glaube ich nur den 242 H. Stieve: Eindruck gewinnen können, daß sich aus dem chromatischen Netz- gewirr an der Polseite des Kernes auf der Grundlage feinster pa- ralleler oder untereinander verflochtener Chro matinfäden gespaltene, sich allmählich verdickende Chromatinbalken anlegen.‘ Auch Levy (1915) findet in den Kernen der jüngsten Sper- matocyten von Rana esculenta ein Reticulum, dem feinste Chro- matinkörner angelagert sind. Auch er läßt die Frage offen, ob es sich dabei um ein echtes Netzwerk oder nur um Ueberschneidung einzelner Fäden handelt, die Möglichkeit eines einzigen Fadens bespricht er nicht. Auf diesen Bau der jüngsten Spermatocyten hat übrigens schon Flemming (1887) aufmerksam gemacht, der gleichfalls die Frage nach der Natur dieses Netzwerks offen läßt. Meines Erachtens wird sie sich, so lange uns nicht neue Un- tersuchungsmethoden zur Verfügung stehen auch nicht mit Sicher- heit entscheiden lassen. Bei Rana werden nach Levy die Fäden allmählich schärfer und deshalb besser unterscheidbar, sie nähern sich einander, so daß sie ‚in gewissen mittleren Strecken ihres Ver- laufes‘‘ parallel zueinander gelagert erscheinen. Zu einer Vereini- gung dieser parallelen Fäden kommt es dagegen nie, sie ordnen ‚sich vielmehr zum ‚„Bukettstadium‘‘ an, das allerdings nach den Schil- derungen und Abbildungen Levys ganz anders aussieht als ge- wöhnlich, das Chromatin zieht sich zusammen, es tritt also Syn- apsis ein, nach der die Chromosomen dicker und immer noch paar- weise mit den Enden vereinigt erscheinen, während ihres ganzen Verlaufes liegen sie aber deutlich getrennt voneinander. Levy bezeichnet diesen Zustand als Amphimetasyndese, er stellt im Grunde genommen einen der Parallelkonjugation zum mindesten sehr ähnlichen, wenn nicht gleichwertigen Vorgang dar, nur ver- schmelzen die beiden konjugierten Fadenteile ausschließlich mit ihren Enden und bleiben im übrigen getrennt voneinander. Was die Lev ysche Arbeit betrifft, so enthält sie leider nur eine recht kurze Schilderung der betreffenden Vorgänge, die auch aus den in äußerst spärlicher Anzahl beigegebenen Abbildungen nicht in über- zeugender Weise zu erkennen sind. Im Gegensatz dazu stehen die äußerst eingehenden, durch eine große Zahl von Abbildungen und genaueste Beschreibung be- legten Untersuchungen von Champy (1913). Er weist zunächst auf die ungeheure Schwierigkeit der richtigen Seriation der ein- - zelnen Bilder im Hoden der anuren Amphibien hin. Im großen IR Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 243 und ganzen vollzieht sich aber bei allen untersuchten Amphibien- arten, Anuren als auch Urodelen die erste Entwicklung der Sper-’ matocyten auf folgende Weise: Aus dem Ruhekern der Sperma- tocyten entwickelt sich zunächst ein feines Monospirem: „Il ap- parait dans le noyau un filament tres "in (stade leptotene). Le fi- lament s’oriente en un bouquet (stade du bouquet leptotene) puis a un stade dit amphitene, on observe vers un pöle du noyau un filament epais (tandis que dans le reste du noyau le filament est encore mince). Bientöt on a un bouquet constitue d’un filament entierement £pais (stade pachytene). Le bouquet pachytene. se dedouble alors chaque filament devenent double par fissuration longitudinale: c’est le stade diplotene. Les filamentes se tordent ensuite de diverses manieres en se raccoursissent.‘“ Aus dieser Be- schreibung geht klar hervor, daß die Erscheinungen fast bis in alle Einzelheiten die nämlichen sind, wie die von mir beim Olm be- obachteten. Diese Feststellung hat besonderen Wert, da die Unter- suchungen Champys wirklich äußerst gründlich und genau sind, sie erstrecken sich über einen Zeitraum von 10 Jahren und erfassen eine ganze Reihe von Amphibienarten. Auch Champy verlegt also das Diplotene hinter den dicken Knäuel und nicht wie die meisten Autoren hinter den dünnen Knäuel, also vor das „Bukettstadium‘“. Zu einer solchen falschen Seriierung kann lediglich das gleiche Aussehen einzelner Abschnitte des dünnen Fadens und der beiden Spalthälften des Doppelfadens verleiten, die angenom- mene Verschmelzung der beiden Teile wird dann meistens in die Synapsis verlegt, die ja alle Kernstrukturen mehr oder weniger vollkommen verdeckt, also der Phantasie weitesten Spielraum läßt und deshalb die Möglichkeit bietet, die heterogensten Bilder miteinander zu verbinden. Einzig und allein aus diesem Grunde halten wohl eine Reihe von Forschern mit einer solchen Zähigkeit gerade an dieser Zellform fest, über deren Bedeutung nach den Un- tersuchungen der letzten Jahre (Meves und andere) kaum mehr ein Zweifel bestehen kann. Die Synapsis ist eben eine anormale Zellform, das unnatürliche ihrer Erscheinung kann durch die ver- schiedenen Fixierungsmittel ausgelöst, bzw. wesentlich verstärkt werden, sie darf aber niemals in den normalen Entwicklungsgang eingereiht werden. | 244 H. Stieve: Die Befunde vonv. Winiwarterund Sainmont. Mit Hilfe der Synapsis erklären auch v. Winiwaıter und Sainmont die Vorgänge, welche sie bei der Reifung der Ei- zellen feststellen konnten (1900, 1909). Die beiden Belgier stellen zuerst in den Kernen der jüngsten Ocyten eine feine Zerstäubung des Chromatins fest, indem sie wie ich schon früher (1918 c) nach- gewiesen habe, offenkundig in Rückbildung begriffene Kerne in die normale Oogenese einreihen. Nach ‚dem Wiedererscheinen des Chromatins‘‘ zeigt der Kern feine, netzige Struktur, später ent- wickelt sich ein dünner kontinuierlicher Knäuel, der sehr lange be- stehen bleibt. Die Fadenschlingen wenden sich nunmehr gegen den Pol der Zelle zu und legen sich gleichzeitig paarweise parallel zueinander. In der folgenden Synapsis konjugieren dann die beiden jeweils parallel gelagerten Fadenpaare und dadurch entsteht das Stadium des dicken Knäuels in welchem die Anzahl der Chromatin- elemente auf die Hälfte reduziert ist. Als Beweis für die Richtig- keit seiner Seriierung bringt v. Winiwarter die Feststel- lung, daß sich in jüngeren Ovarien manchmal zahlreiche doppel- fädige Kerne nachweisen lassen, während keine dickfädigen auf- findbar sind, das erstere Stadium müsse also das jüngere sein. Dieser Beweis ist aber nicht stichhaltig, denn bei der großen Gleichmäßig- keit mit welcher sich die Entwicklung im ganzen Ovar abspielt, ist es leicht möglich, daß in manchen Zeitabschnitten sich die Längs- spaltung schon an allen dickfädigen Kernen vollzogen hat, daß diese also nicht mehr auffindbar sind. Daß dies gerade bei einigen der jüngeren untersuchten Tiere der Fall ist mag Zufall sein. Als zweiten Beweis bringen die beiden Belgier Zahlenangaben. In der gleichen Art und Weise wie ich es oben ausgeführt habe, erinitteln sie an Querschnitten durch die parallel gelagerten Teile des Fadens die Anzahl der Querschnitte durch die einzelnen Turen und stellen dabei beim dicken Faden 36-42 Schnitte (Abb. 48, 49, 1. c.), beim dünnen aber 74, also fast die doppelte Anzahl fest (Abk. 47 1 ce). Ganz abgesehen nun davon, daß diese letztere Abbildung nicht ganz klar und keineswegs überzeugend ist, — man gewinnt vielmehr häufig den Eindruck, so besonders im linken unteren Abschnitt x der Zelle, daß ein geschlängelter Fadenteil häufiger, drei bis fünf- mal getroffen ist, bzw. in der Schnittebene liegt und daß knötchen- förmige Verdickungen an ihm die Querschnitte vortäuschen, — Bu . = nd a En En En ae Zn du Biel u an a a a a a al Ta ER ze En TS 5 ’ bene 3 al Fa ee a a de . R VEEBE EHRD FERBEZERTE Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 245 fällt auch die Größe der Zellen auf. Das nach Angabe der Autoren jüngere Stadium mit den 72 Querschnitten ist nämlich mehr als doppelt so groß als jedes der beiden angeblich späteren Stadien mit 36—42 Querschnitten. Wenn auch bei der Katze die Größe der Zellen sicherlich starken individuellen Schwankungen unter- liegt, so erscheint es doch ausgeschlossen, daß die beiden, bzw. alle drei Bilder in der Reihenfolge aufeinander folgen, wie v. Wini- warter und Sainmont dies annehmen. Es fällt vielmehr bei der ganzen Arbeit auf, daß die dickfädigen, also angeblich älteren Stadien durchwegs viel kleiner sind als die doppelfädigen, angeblich jüngeren. Aus dieser Tatsache allein müßte man eigentlich den Schluß ziehen, daß die Bilder in der betreffenden Arbeit falsch aneinander gereiht sind, Abb. 48 und 49 (1. c.) sind frühere Stadien als Abb. 47 (1. c.). Damit ist die Sachlage geklärt, die früheren Bilder entsprechen dem polargerichteten Knäuel an dem sich nach Ver- schwinden der Orientierung die Teilung vollzieht, Abbildung 47 stellt, falls in der betreffenden Zelle tatsächlich 72 Querschnitte vorhanden sind, was aus der Abbildung nicht hervorgeht, die voll- zogene Längsspaltung dar, nach der die Anzahl der Fadenquer- schnitte selbstverständlich verdoppelt ist. Diese Zahlenverhältnisse stimmen allerdings nicht mit den in den Oogonien gefundenen überein, allein hier stoßen v. Wini- warter und Sainmont überhaupt auf die größten Schwie- rigkeiten. Sie stellen nämlich die ganz einzigartige Erscheinung fest (1909), daß ‚Chez le chat comme chez le lapin (v. Wini- warter 1906) le nombre somatique et ovogonial ne correspond pas a celui de l’oeuf ä maturite“. Beim Kaninchen konnten näm- lich in den Oogonien ungefähr 42 Chromosomen, in den Reifungs- teilungen aber nur 10—12 festgestellt werden, bei der Katze dage- gen in den Oogonien und Oocyten 36, in den Reifungsteilungen aber auch nur 10—12. Verschiedenheiten in der Chromosomenzahl zwi- schen somatischen Mitosen und denjenigen der Geschlechtszellen sind ja schon festgestellt worden, noch niemals aber ein Unterschied in der Zahl bei den Oogonien und: Reifungsteilungen. Wenn die Zahlenangaben von v. Winiwarter und Sainmont stim- men würden, dann hätten wir es beim Kaninchen sowohl als auch bei der Katze mit einer doppelten Reduktion der Chromosomen auf ungefähr ein Viertel der Normalzahl zu tun. Zieht man daraus die weiteren Folgerungen, dann enthält jede reife Geschlechts- ET er 246 H. Stieve: zelle nur ein Viertel der Normalzahl, die befruchtete Eizelle aber nur die Hälfte und wenn die Zahl nicht durch irgendeinen geheim- nisvollen Vorgang sich immer wieder von selbst ergänzt, dann müßte, selbst bei nur kurzer Fortdauer dieses Prozesses über mehrere Ge- nerationen die Chromosomenzahl gleich Eins sein. Das ist unmöglich. Die Chromosomenzahlen beim Kaninchen und bei der Katze be- dürfen also unbedingt einer Nachprüfung und erst dann können die Befunde v. Winiwarters una Sainmonts.in den Rahmen einer Erörterung über die Reduktion eingezogen werden. Soviel ich aus den Abbildungen der beiden Belgier erkenne, wurde die Feststellung der Zahlen bei der Katze in der Polansicht der Spindel bei Oogonienteilungen vorgenommen (Abb. 11—141.c.). In diesem Zustande sind aber die beiden Spalthälften der Chromosomen fast stets schon getrennt, es handelt sich um die nämlichen Bilder, wie ich sie beim Olm vorfand (Abb. 28—32) und dementsprechend haben wir hier nicht mehr die Normalzahl, sondern die doppelte Zahl der Chromosomen vor uns. Von diesem Gesichtspunkt aus betrachtet, lassen sich die Vorgänge der Reifung der Keimzellen bei der Katze ohne jede Zwangshypothese und gewaltsame Seriierung erklären, die Chromosomenzahl beträgt 18—20 und nicht 36—42, im Stadium des dicken Fadens ist die Normalzahl der Turen vor- handen, die später durch Längsspaltung verdoppelt und schließlich durch die Pseudoreduktion und Reduktion auf die Hälfte herab- gesetzt wird. Das Eine können wir aber schon jetzt mit Sicherheit sagen, daß in den Stadien, welche von v. Winiwarter und Sainmont als Beweis für die Parallelkonjugation anführen, eine Reduktion noch gar nicht stattgefunden hat. Denn die re- duzierte Chromosomenzahl beträgt für die Katze nach Angaben der beiden Belgier selbst 10—12, im fraglichen Stadium sind. aber noch 18-20 Schleifen, also die Normalzahl vorhanden, die dann durch Längsspaltung verdoppelt wird. Die eigentliche Reduktion aber haben die beiden Belgier gar nicht beobachtet. Ich glaube im Vorhergehenden nachgewiesen zu haben, daß die beiden Hypothesen, welche eine Parallelkonjugation beweisen sollen, wie sie einerseits das Ehepaar Schreiner für Tomop- teris, andererseits v. Winiwarter und Sainmont für Säugetiere aufgestellt haben, auf unrichtige Beobachtungen gestützt sind. Der Irrtum beruht einerseits in der falschen Deutung des frühzeitig als Ausdruck der später erfolgenden Teilung auftretenden IRRE ni Fer 2 RE ERS N NE AN er { f} Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 247 Längsspaltes im Sinne einer parallelen Vereinigung zweier einzelner Chromosomen (Schreiner), andererseits in der falschen Se- riation der Bilder bei unsicheren Zahlenverhältnissen, indem das Doppelfadenstadium wegen seiner entfernten Aehnlichkeit im Bau der Einzelelemente unmittelbar hinter das Dünnfadenstadium ge- reiht und die spätere Lücke in der Beobachtungsreihe durch die Synapsis ausgefüllt wird. Es kann hier nicht meine Aufgabe sein alle Arbeiten, welche die Parallelkonjugation schildern, in ähnlich : . ausführlicher Weise zu besprechen, die eben geltend gemachten Einwände treffen in der einen oder anderen Form auf jede von ihnen zu, weshalb es überflüssig erscheint hier auf Einzelheiten einzu- gehen. Ganz abgesehen aber davon, daß a:le die Untersuchungen, welche eine Parallelkonjugation der Chromosomen beweisen wollen, auf falscher Seriation der Bilder oder sonstiger unrichtiger Deu- tung der Bilder fußen, lassen sich auch noch andere Tatsachen aufführen, welche gegen eine solche Art der Reduktion sprechen. Bheorettsche,Bedenken-gegen'.dte Parallelkonjugation. Da die Parasyndese die Herabsetzung der Normalzahl der Chromosomen auf. die Hälfte bewirken soll, so muß sie, da eine solche Reduktion ausschließlich bei der Reifung der Keimzellen stattfindet, ein Vorgang sein, der auch einzig und allein diesen Gebilden zukommt, und alle Erscheinungen welche mit ihr in un- mittelbarem Zusammenhang stehen, so vor allem die Parallel- lagerung der einzelnen Abschnitte des lockeren Knäuels, bzw. der in diesem Sinne gedeutete Längsspalt an den Chromosomen dürften sich nur in den reifenden Geschlechtszellen finden. Dem ist jedoch nicht so. Wie schon Flemming in seinen grundlegenden Ar- beiten über die Kernteilung gezeigt hat (1887 und 91), tritt der Längsspalt in den Chromosomen bei sich teilenden Epithel und Bin- degewebszellen der Salamanderlarve ‚in einem viel früheren Sta- dium als viele Untersucher anzunehmen scheinen‘ auf, nämlich unmittelbar nach der Ausbildung des Monospirems. „Man kann in diesen ihren ersten Stadien und überhaupt weiter bis zur Mut- tersternform ja eigentlich nicht wörtlich von einer Spaltung reden, da es in den Chromosomen außer den zwei Chromatinkörnerreihen jetzt wie vor der Spaltung ein achromatisches Lininsubstrat gibt, 248 H. Stieve: das... . die beiden Chromatinreihen zusammenhält.‘“ Auf diese Tatsache weist gleichfalls Meves 1907 hin, und Heidenhain gibt (1907, Seite 151) an, daß er im Epithel der Kiemenblätter von Salamandra in den Tochterzellen bei einer Teilung, also noch we- sentlich früher als Flemming die Chromosomen schon vor ihrem Eintreten in den Ruhekern deutlich längs- gespalten erkannt hat, wobei jede der Spalthälften aus nur einer Serie „Pfitzschnersche Kugeln‘ bestand. Es kann alse indenChromosomeneinLängsspalt auftreten, “ohne daßb,uünbedinet ein" Ausermanderrnceken der berden-Spalthälften nachfofgeen mub ra mit dieser Tatsache lassen sich die Befunde vonv. Winiwarter und Sainmont (1900, 1912), Janssens (1901, 1905) und Dumez (1908) erklären, ebenso alle jene, welche gleichfalls eine Parallelkonjugation der Chromosomen aus den nämlichen Gründen beweisen sollen, so die Arbeiten von Schönfeld (1901), Ma- rechatl. (1907), Tretjakoftf' (1904): Bonnievie. (1905 1906), Lerrat.: (11905), "Ste viens'(1905),. Marcus 221908 1908), A: und 'KE. Schreiner. (1906 u a.’a 0) Grezare (1909, 1910) und andere. Schließlich mag noch erwähnt werden, daß der Längsspalt der Chromosomen vielleicht auch durch besondere Lichtreflexe und Spiegelungen vorgetäuscht werden kann, ohne überhaupt vorhanden zu sein, eine Tatsache, auf die Levy aufmerksam macht, der ich allerdings keine allzu hohe Bedeutung beimessen kann, da ja in den fraglichen Entwicklungsabschnitten die Chromosomen meist aus vielen einzelnen Körnern zusammengesetzt erscheinen, also keine spiegelnde, glatte Oberfläche besitzen, die das Zustandekommen der- artiger Reflexe ermöglicht. Als Gegenbeweis gegen die Parallelkonjugation wird auch häufig die Tatsache angeführt, daß auch an Monosomen häufig Erschei- nungen beobachtet werden können (von Baehr 1909und Buch- ner 1909), welche stark an die bei der Parallelkonjugation ge- fundenen Bilder erinnern und schließlich vor allem der Umstand, daß Kühn (1908) in jungen Oocyten von sich parthenogenetisch entwickelnden Eiern, bei denen also keine Reduktion stattfindet, Stadien nachweisen konnte, ‚‚die ohne Zweifel an die Bilder er- innern, die A. und K. E. Schreiner für Tomopteris geben und. aus bestimmten Gründen als parallele Konjugation deuten“. Das re a ee LEERE: ERS N 3... een Kr Brchealh ira rkiken RE Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 249 Für und Wider dieser Anschauung ist schon häufig genug erörtert worden, in letzterer Zeit besonders von Wassermann (1914) und anderen, so daß ich hier nicht nochmals darauf einzugehen brauche. Die Befunde Rabls. Eine besondere Stellung zu der Frage nehmen noch die Beob- achtungen ein, die Rab| (1915) in seinem Nachruf auf Van Beneden, über die Eireifung von Askaris megalocephala bivalens mitteilt. Auch er beobachtet die Parallelkonjugation der Chromo- somen in der Synapsis, nur zeigt diese ganz besondere Formen, indem nämlich die Chromatinmasse des Kernes sich nicht auf einen, son- dern auf zwei Klumpen zusammenzieht, deren jeder einem kon- jugierten Chromosomenpaar entsprechen soll. Wenn die Zusammen- ziehung sich löst, so liegen in der Zelle wieder vier Einzelchromo- somen, genau wie vor der Synapsis, von denen jedes in der Folge- zeit eine Längsspaltung in zwei Tochterhälften erfährt. „Es haben sich also die in der sog. Synapsis konjugierten homologen Chromo- somen wieder voneinander getrennt. Diese Trennung ist nicht etwa als eine Längsspaltung der zwei chromatischen Platten des Keimbläschens aufzufassen; vielmehr ist sie von einer Längsspal- tung, wie sie die Chromosomen einer typischen Mitose erfahren, sehr wesentlich verschieden.‘ Leider ist die ganze Schilderung der Vor- gänge, im Gegensatz zu den sonstigen Gewohnheiten Rablsnur. sehr kurz und wenig eingehend, immerhin geht deutlich aus ihr hervor, daß Rab| die Synapsis keinesfalls als ein Mittel auffaßt, um die Zahl der Chromoso men zu reduzieren, wie dieser Vorgang sich abspielt, werden wir weiter unten noch besprechen, sondern lediglich als die nahe und nur sehr kurzdauernde Vereinigung je zweier homologer Chromosomen zum Zwecke des gegenseitigen Sub- stanzenatistausches. Wir dürfen aber wohl annehmen, daß auch bei Askaris diese „Pseudosynapsis“ kein normales Stadium ist, ihre Ausschaltung aus dem Entwicklungsgang der Oocyte macht ja nicht die geringsten Schwierigkeiten, da die Kernbilder vor und nach ihr in jeder Hinsicht vollkommen identisch sind, der eigent- liche Entwicklungsgang also in keiner Weise beeinflußt wird. 8 K % 4 Al w ki . [ * eh Een Se a ee .< = . ZZ, = 250 H. Stieve: Die mutmaßliche Bedeutung der 'polaren Orientierung. Ich glaube im Vorhergehenden gezeigt zu haben, daß die Hy- - pothese der Parallelkonjugation einer eingehenden Kritik nicht standhalten kann, und wir dürfen deshalb wohl annehmen, daß die frühe Entwicklung der Gonocyten, wie die große Aehnlichkeit der Bilder ja zeigt, sich in ihren Grundzügen ebenso oder wenigstens ähnlich abwickelt wie beim Olm. Es kommt zur Ausbildung eines kontinuierlichen Knäuels, der sich konzentriert, polar anordnet, zahlreiche Substanzen abgibt und schließlich der Länge nach spaltet. Die Vorgänge sind im großen und ganzen, wie ich es schon des “ öfteren betont habe, die nämlichen, wie die, welche sich in der Pro- phase der Spermato: onienteilungen und der somatischen Mitosen abspielen, einzig und allein die polare Orientierung und die Sub- stanzabgabe unterscheidet die erste Reifungsteilung von diesen. Welche Aufgabe fällt nun gerade diesen beiden Vorgängen zu, wir müssen doch annehmen, daß keine der Erscheinungen, gie wir bei der Reifung der Gonocyten beobachten, nutzlos ist oder auch nur irgend einem anderen Zweck dient, als der Vorbereitung auf die Reifungsteilung und schließlich auf die Vereinigung mit der gegen- geschlechtlichen Zelle? Offenbar werden während der polaren Orientierung die in den Chromosomen enthaltenen Erbanlagen, das Idiochromatin, schon unter dem Einfluß der Sphäre in bestimmter Weise angeordnet, für die Teilung vorbereitet, während gleichzeitig alle überflüssigen Sub- stanzen, das Trophochromatin, abgegeben werden. Denn wenn wir auch, wie ich schon des öfteren betont habe, den Kern nicht als ausschließlichen Träger der Vererbung betrachten dürfen, da sicherlich dem Plasma und zwar besonders den als Mikrosomen oder Plastosomen bezeichneten Teilen eine ganz hervorragende Rolle bei der Uebertragung elterlicher Eigenschaften auf die Nachkommen zukommt, so können wir doch nicht jede Uebertragung durch den Kern, bzw. durch die Chromosomen ausschließen. Die Umlagerung der einzelnen Elemente in den Chromosomen läßt sich ja unmittelbar beobachten, die Körner des dünnen Knäuels verändern ja nicht nur ihre Form, sondern auch ihre gegenseitige Lage in erheblichem Maße, dabei erfährt die ganze Substanz des Spirems eine Auflockerung, sie verliert an innerer Festigkeit und Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 251 mangels jeglicher Lininbrücken, die ja in dieser Zeit vollkommen fehlen, auch an gegenseitigem Halt. Aus diesem Grunde geraten die Chromosomen schon jetzt, noch während, des Bestehens der Kernmembran in ein Abhängigkeitsverhältnis von den Centriolen, deren Einfluß sich in der polaren Orientierung deutlich genug gel- tend macht. Er ist am stärksten im Polteil des, Kernes, am we- nigsten deutlich aber in den Abschnitten, die am weitesten von der Sphäre entfernt gelegen sind. Wenn dann die einzelnen Körner ihre endgültige, für die Reifungsteilungen günstigste Lagerung in den Chromatinschlingen angenommen haben, dann gehen die weiteren Veränderungen vor sich, nämlich die Bildung der seitlichen Aus- läufer, die kurz nach ihrem Auftreten wieder abschmelzen und spurlos im Kernsaft aufgelöst werden. Offenbar handelt es sich auch bei diesem Vorgang um eine Konzentration des Chromatins, alle überflüssigen Substanzen, die während des Wachstums der Sperma- tocyte tätig waren, also das Trophochromatin „werden abgegeben, nach ihrem Verschwinden besteht der nunmehr wesentlich sub- stanzärmere Knäuel ausschließlich aus Idiochromatin, also aus der Substanz, die wir als Träger der durch die Chromosomen vererb- baren Eigenschaften ketrachten. Mit dem Abschmelzen der seit- lichen Ausläufer treten aber wieder Lininbrücken auf, die während der ganzen Zeit von der Bildung des dünnen bis zur Entstehung des dicken Knäuels nicht nachweisbar waren. So tiefgreifende Um- lagerungen, wie sie während der Ausbildung des polargerichteten Knäuels sowohl in Hinsicht auf die Lage, als auch die Struktur des Spirems zu beobachten waren, wären ja ganz unmöglich, wenn auch nur die geringste Verbindung und Festigung der einzelnen Chromatinabschnitte untereinander bestände. Sobald solche Ein- richtungen wieder erkennbar werden, d. h. mit dem Auftreten der Lininbrücken macht sich auch ihr Einfluß auf die Lagerung der Chromatinteile wieder geltend und tritt gegenüber dem Einfluß der Sphäre in den Vordergrund. Infolge dessen verschwindet jetzt mehr und mehr die polare Orientierung. Während aller dieser Vorgänge bleibt stets die Kernmembran gut darstellbar und als lückenloses Gebilde erhalten. Eine Abgabe von chromatischen Substanzen während der polaren Orientierung aus dem Kern in das Plasma konnte ich niemals beobachten, wenn- gleich es wahrscheinlich erscheint, daß die beim Abschmelzen der seitlichen Ausläufer in das Enchylem gelangenden Teile des Tro- 252 H. Stieve: phochromatins nicht im Kern selbst verbleiben, sondern auf irgend- eine Art und Weise ausgestoßen werden. Offenbar erfolgt ihr Durch- tritt durch die Kernmembran jedoch in einer Form, die sich mor- phologisch nicht darstellen läßt, es gelingt aber auch nicht im Plasma selbst, in der Umgebung der Sphäre oder an anderen Stellen irgend- welche chromtische Substanzen zu einer beliebigen Zeit der Samen- entwicklung nachzuweisen. Auch eine Massenzunahme der Mi- tochondrien und Anhäufung um die Sphäre, wie sie im Stadium der polaren Orientierung häufig beschrieben wird, konnte nicht beobachtet werden, dagegen manchmal das Auftreten von „Pseu- dochromosomen‘ in ihrer Umgebung, wie sie vn Heidenhain (1900) beschrieben worden sind, allerdings nur bei Anwendung der Hämatoxylinmethode. Die fraglichen Gebilde ließen sich niemals mit typischen Kernfärbemitteln zur Anschauung bringen und es ist deshalb wohl unrichtig auf sie lediglich wegen ihrer Aehnlich- ‚keit in ihrer äußeren Form die Bezeichnung ‚‚Pseudochromosomen“ anzuwenden, es handelt sich wohl eher um Mitochondrien oder ähnliche Plasmaeinschlüsse. Jörgensen beobachtete in Oocyten von Proteus im Stadium des polargerichteten Knäuels unmittelbar den Chromatinaustritt aus dem Kern, ganze Abschnitte der ‚Chro- matinschleifen ließen sich direkt in das Plasma verfolgen und waren in späteren Stadien im Plasma losgelöst aufzufinden, auch von anderer Seite sind ähnliche Beobachtungen, nur nicht durch so klare Bilder belegt mitgeteilt, so besonders von Buchner (1909, 1910). Dieser äußert allerdings in letzterer Zeit (1918) auf Grund seiner ausführlichen 'Beobachtungen an Insekteneiern selbst Zweifel an der Möglichkeit eines unmittelbaren Chromatinübertrittes von dem Kern in das Plasma. Da sich in den Spermatocyten des Olmes wie schon erwähnt, keine ähnlichen Bilder nachweisen lassen, so will ich es auch unterlassen, hier näher auf die erwähnten Befunde einzugehen, sondern ihre Besprechung auf die Beschreibung der Oogenese verschieben. Bis zum Verschwinden der polaren Orientierung, ja noch über diesen Zeitpunkt hinaus bis zur Beendigung der Längsspaltung bleibt der Faden als kontinwierliches Gebilde erhalten, ein Zerfall in einzelne Chromosomen wie er besonders von Anhängern der Parallelkonjugation beschrieben wird, findet auch während der po- D laren Orientierung nicht statt, nur deutet die starke Umbiegung in der Gegend der Polseite die Stellen an, an denen später, wenigstens tar ENTER EEE CRUISER Er rn nt 3 % j 2 : 3 E ; ö Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 253 : aller Wahrscheinlichkeit nach die Querteilung erfolgt. RabI hat ja (1886) zuerst darauf hingewiesen, daß die Chromatinschleifen vor «der Längsteilung mit der Konvexität ihrer Krümmung gegen das Polfeld zu angeordnet sind und daß von diesem Punkt aus die Spal- tung beginnt. Hätte nun vor oder während der polaren Orien-, tierung schon ein Zerfall des Knäuels in einzelne Schleifen statt- zefunden, dann hätten wir in diesem Zustand wieder eine Besonder- heit der ersten Reifungsteilung zu erblicken, da ja dann dieLagerung gerade umgekehrt wäre als in somatischen Mitosen. Angedeutet ist eine solche Lagerung ja zweifellos auch beim Erhaltenbleiben „der Kontinuität des Fadens. Allein bis zur Teilung selbst gehen noch viele Umlagerungen an den Chromosomen vor sich und in der Mitose zeigen sie schließlich doch ihre typische Lagerung zu den Zentralkörpern in der gleichen Weise wie bei den Spermatogonien- teilurigen.. Einige Forscher nehmen ja allerdings eine Umlagerung «des Polfeldes an, so besonders wieder das Ehepaar Schreiner. Sie schildern sogar eine Wanderung der Centriolen von einem Pol der Zelle zum anderen, während der die Chromosomen die nämliche Lagerung wie in den Tochtersternen der letzten Spermatogonien- teilungen beibehalten. Allein diese Schilderung stützt sich wieder auf die Annahme, daß die Chromosomen des polargerichteten Knäuels sich unmittelbar von denjenigen der letzten Spermatogonientei- lungen herleiten lassen, eine Anschauung, die, wie schon von vielen Seiten bewiesen wurde, wegen des eingeschobenen. netzförmigen Stadiums unhaltbar ist, und zweitens auch auf die gleichfalls un- richtige Feststellung, daß in den fraglichen Stadien schon einzelne Chromosomen vorhanden sind. Die Tetradenbildung durch endweise Konjugation. Selrn liche Beitndesamäanderen Objekten: Unmittelbar nach vollzogener Längsspaltung des Fadens, bzw. dann, wenn die beiden Spalthälften, deren Bildung wohl in ein wesentlich früheres Entwicklungsstadium zurück verlegt werden kann, deutlich voneinander abgerückt sind, ohne dabei ihr gegen- ‚seitiges Abhängigkeitsverhältnis aufzugeben, erfolgt die Querteilung ‚des Fadens, sein Zerfall in die einzelnen Chromosomen, deren jedes entsprechend der Längsspaltung des Fadens selbst wieder aus zwei gleich langen Hälften besteht. Die Zahl der Chromatinelemente Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 17 254 H.Stievwe: ist gleich der Normalzahl der Chromosomen und schon diese Tatsache allein. schließt*‘eine -vorheraegan- generParalletkonjugation aus Diese längsgespaltenen Chromosomen erfahren in der Folgezeit eine sehr wesentliche Verdickung und Verkürzung, ihre Spalt- hälften schlingen sich in der bekannten Art und Weise umeinander, gleichzeitig legen sich je zwei Paare mit den Enden aneinander, verschmelzen und bilden so Vierergruppen, die dann in der halben Normalzahl vorhanden sind. Alle diese Vorgänge spielen sich sehr rasch nacheinander ab und sind schon aus diesem Grunde schwerer zu beobachten als die früheren, zudem erscheint das Kernbild wegen der großen Anzahl der in ihm enthaltenen ziemlich richtungslos liegenden Einzelelemente auch nicht mehr so übersichtlich. Die endweise Vereinigung erfolgt nicht bei allen Paaren gleichzeitig, sie kann sich vielmehr in einzelnen Fällen sehr stark, bis zum Eintritt in die Teilungsspindel verzögern und gerade diese Bilder beweisen am deutlichsten, daß die Entstehung der Tetraden so vor sich geht, wie ich es hier beschrieben habe. Wie bei jeder indirekten Kernteilung, so erfolgt also auch in der Prophase der ersten Spermatogonienteilung ein Zerfall des Mo- nospirems in die Normaizahl der Chromosomen. Ein solcher Vorgang ist in der Spermatogenese verhältnismäßig selten beobachtet worden, zuerst wohl von Calkins (1895) bei Lumbricus. Dort treten in den Spermatocyten erster Ordnung 32 längsgespaltene Chromosomen auf, die sich paarweise zur Bildung von 16 Tetraden vereinigen. Ganz ähnliche Verhältnisse schildert allerdings schon früher (1891) Henking bei Pyrrhocoris. Weit häufiger kam dies Verhalten in der Oogenese zur Beobachtung, Wo die Untersuchung und Zählung ja wesentlich dadurch erleichtert wird, daß die Konjugation der Chromosomen erst viel später, nach der Aus- und Rückbildung der Lampenzylinderputzerformen erfolgt. So beschrieb sie Rückert (1892) bei Selachiern und wies sehr deutlich nach, daß es sich um eine Längsspaltung der Chromosomen handelt, der Begriff der Parallelkonjugation war ja zu dieser Zeit überhaupt noch nicht bekannt. Es bedeutet deshalb eine völlige Verkennung der Tatsachen, wenn Levy (1915) meint, die Para- syndese sei durch die fragliche Arbeit vorbereitet worden, denn er übersieht dabei vollkommen die Zahlenverhältnise und gerade diese sind es, welche in den fraglichen Stadien den Ausschlag geben. ia hi & & Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 255 Beim Vorhandensein der Normalzahl längsgespaltener Chromosomen kann eben von einer Parallelkonjugation, durch die ja die Reduktion bedingt werden soll schlechterdings nicht die Rede sein. Die näm- lichen paarweise verschlungenen Chromosomenfäden beobachtete auch Fick (1892) im Axolottlei und äußerte wohl als erster den ° Gedanken, daß ein solches Gebilde nicht durch ‚unvollständige Teilung eines ursprünglichen Keimbläschenchromosoms‘, sondern durch „unvollständige Vereinigung von zwei verschiedenen solchen zu einem neuen Individuum‘ entstanden sei. Wenn die Paarlinge dann später verschmelzen, würde eine wahre Zahlenreduktion ge- geben sein. Er gibt aber selbst zu, daß diese Annahme nur wenig Wahrscheinlichkeit für sich hat. Der erste, der die Parasyndese ausführlich beschrieb und zur Erklärung der Reduktion heranzog, war v. Winiwarter (1900) auf Grund seiner Untersuchungen am Kaninchenei. Allerdings hatte er für seine Beobachtungen ein denkbar ungünstiges Objekt ausgesucht, denn bei Säugetieren wickeln sich wie bei allen Warm- blütern ja die Vorgänge der Zellteilungen besonders rasch ab, so daß, ganz abgesehen von der geringen Größe der fraglichen Elemente, Zählungen äußerst schwierig sind. Dies geht auch deutlich genug aus der schon oben erwähnten Tatsache hervor, daß v. Wini- warter ganz außergewöhnliche Zahlenverhältnisse vorfand, näm- lich eine Reduktion der Chromosomen nicht auf die Hälfte, sondern auf ein Viertel der Normalzahl. Schon dieser Umstand allein nimmt seinen Untersuchungen, so schöne Ergebnisse sie in anderer Beziehung gezeitigt haben, jeglichen Wert für die Entscheidung der Reduktions- frage, bei ihr handelt es sich nun einmal um einen der wenigen Fälle, wo wir die Biologie auf mathematische Grundlagen stellen können und müssen, und deshalb kann sie auch nur unter Hinzuziehung der Ergebnisse sicherer Zählungen an Hand von einwandfreien Prä- paraten geklärt werden. Der Anschauung v. Winiwarters schlossen sich später Janssens und Gre&goire und mit ihnen die ganze Löwener Schule an, dann vor allem auch das Ehepaar Schreiner. Alle diese belegen ihre Angaben entweder überhaupt nicht durch sichere Zählungen, oder begehen, falls wirklich zahlenmäßige Feststellungen gemacht wurden, den Fehler, die ausgebildeten Tetraden nach voll- zogener Pseudoreduktion den Chromosomen der Oogonien- der Sper- matogonienteilungen gegenüberzustellen. In diesem Falle ist die 17* 256 H. Stieve: Zahl der Chromatinelemente selbstverständlich reduziert, ohne daß dadurch ihre Entstehung geklärt wäre, Fast stets werden dann die beiden endweisen vereinigten Hälften, da der Querspalt nicht zu erkennen ist, für ein einziges Chromosom erklärt und so die An- nahme der Parasyndese gestützt. Im Gegensatz dazu stehen aber eine ganze Reihe von Mittei- lungen, welche die Bildung der Tetraden in ganz gleicher oder we- nigstens sehr ähnlicher Weise beobachten konnten, ‘wie ich sie bei Proteus festgestellt habe, einige dieser Befunde will ich zum Belege hier anführen. Dabei ergeben sich nicht unerhebliche Unterschiede für die Spermatogenese und Oogenese, die jedoch nicht so sehr auf der Verschiedenheit der Reifungsteilungen selbst beruhen, als auf der Schnelligkeit mit der sich die einzelnen Phasen der Entwicklung abspielen. In der Prophase der ersten Reifungsteilung nimmt bei der Sper- matogenese die polare Orientierung des Knäuels die längste Zeit in Anspruch, wie sich aus dem gegenseitigen Mengenverhältnis der vorgefundenen Bilder ohne weiteres schließen läßt. Nach dem Ver- schwinden der Orientierung und der Ausbildung des dicken richtungs- losen Knäuels geht die Entwicklung rasch vonstatten, einzig und allein die starkeKonzentration des Chromatins und das Einrücken der Tetraden in die Aequatorialplatte nimmt noch längere Zeit in An- spruch. Beide Reifungsteilungen spielen sich an einer sehr großen Zahl von Einzelzellen innerhalb des Hodens ab und sind dement- sprechend in der Spermatogenese meist gut beschrieben, ebenso wie das lange dauernde Stadium der polaren Orientierung, wohingegen die Vorgänge der Segmentierung des Fadens, die Konjugation der Chromosomen und die Ausbildung der Tetraden wegen der geringen Zahl der Bilder, die sich von diesen Stadien als Zeichen ihrer kurzen Dauer nachweisen lassen, meist kaum beobachtet wurden. Anders bei der Eireifung, besonders der meroblastisch sich ‚teilenden, mit reichlichem Nahrungsdotter beladenen Eier. Hier spielen sich die Vorgänge im Anfang der Entwicklung verhältnis- mäßig rasch ab und meist nur während der embryonalen Ausbildung des Eierstockes, also während eines kurzen, scharf umschriebenen Zeitabschnittes. Im Ovar des ausgewachsenen Tieres finden sich, besonders bei Säugern und Sauropsiden fast nur mehr Oocyten vom Stadium des dicken, richtungslosen Knäuels an. Ihre Entwicklung schreitet jedoch nur sehr langsam fort und erstreckt sich über Mo- ER u a 5 ut r e EN EEE EEE ern ee 5 4 A 1 u or Me: echt a BP ran Ba En De en z Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 257 nate, jasogar über Jahre. Dagegen spielen sich die Reifungsteilungen meist sehr rasch nacheinander und häufig erst nach der Ausstoßung des Eies aus dem Ovar ab, also nur an einzelnen Zellen. Dement- sprechend ist in der Ovogenese meistens die Wachstumsperiode sehr ausführlich untersucht, wohingegen die Anfangsstadien der ersten Teilung, die beiden Reifungsteilungen selbst und mit ihnen die Konjugation und Reduktion der Chromosomen gewöhnlich nur un- vollständig, in’ weit auseinanderliegenden Bildern beobachtet wer- den können. In den Grundzügen spielt sich aber die Entwicklung der beiden Arten von Geschlechtszellen, — zu dieser Annahme sind wir in Anbetracht der bisher bekannten Tatsachen sicherlich berechtigt — bei allen Tier- und Pflanzenarten in genau der gleichen Art und Weise ab, und es ist deshalb wohl angängig und unserer Erkenntnis sicherlich nur förderlich, wenn wir die Vorgänge bei den beiden Ge- schlechtern gegenüberstellen und die’ Lücken auf der einen Seite durch entsprechende Ergänzungen an Hand der Beobachtungen am anderen Geschlecht ausfüllen. In einem Punkte stimmen zunächst die überwiegende Mehrzahl aller Untersucher überein, nämlich in der Feststellung, daß schon in die Spindel der ersten Reifungsteilung nur die halbe’ Normal- zahl von Chromosomengruppen eintritt. Jede dieser Gruppen muß nun aus zwei einzelnen Chromosomen bestehen, falls wir nicht ein- fach annehmen wollen, wie dies ja von mancher Seite geschieht (NM emers, «Mick, 0. Hertwig), daß in der Prophase der ersten Reifungsteilung der Gonaden überhaupt nur die reduzierte ' Zahl der Chromosomen gebildet wird. Diese Anschauung stützt sich auf die völlige Negierung der Chromosomenindividualität, Beristaheor schon ahleinsdeshaälb"intcht.izu Datten, „werl pa.bern einer ganzen. .Resh eivon genaü untersuchten Objekten nachgewiesen ist dasrin denszeitenden Geschlechtszellen nach" dem »Zzerfalt des Knäuels zunächst.die Normalzahl von längsgespaltenen Chromoso- men vorhandenist, so bei Selachiern (Rückert 189), Lumbricus (Calkins 1895), Ophryotrocha puerilis (Korschelt 1895), Coläus monedula (Stieve 1918) und anderen Objekten, besonders auch nach den letzten Untersuchungen von Rab| (1915) bei Askaris megalocephala bivalens, wo die einfache Anordnung 258; H. Stieve: und die große Uebersichtlichkeit der Zellbilder jeden Irrtum aus- schließen, außerdem nach den hier mitgeteilten Befunden in ar Samenentwicklung des Olmes. Gerade diese eben erwähnten Fälle sind es, die uns Aufschluß über die Entstehung der Vierergruppen geben müssen, denn sie können in erster Linie zeigen, wie die Vereinigung je zweier längs- gespaltener Chromosomen erfolgt, sie beweisen zunächst auch, daß die Längsspaltung im allgemeinen der primäre, die Konjugation aber der sekundäre, sich wesentlich später abwickelnde Vorgang ist. Wenn in einer Gonocyte vor der ersten Reifungsteilung die Normalzahl gespaltener Chromosomen nachweisbar ist, dann kann sich die Konjugation auf zwei verschiedene Arten abspielen, näm- lich erstens, indem sich je zwei der längsgespaltenen Chromo- somen . nebeneinanderlegen, so daß es zur Bildung von Vierer- gruppen käme, die, aus vier nebeneinanderliegenden Chromosomen- hälften bestehen. Oder aber je zwei Paare vereinigen sich end- weise, wodurch Tetraden mit einem Längs- und Querspalt ent- stehen. Beide Anschauungen haben bekanntlich ihre Anhänger, das merkwürdige ist nur, daß auch die meisten Verfechter der pa- rallelen Vereinigung an den Tetraden einen Querspalt auffanden, für dessen Entstehung keine Erklärung beigebracht werden kann. Für die Entstehung der Tetraden durch endweise Vereinigung je zweier längsgespaltener Chromosomen treten in erster Linie ein: Rückert (189, 189) vom Rath (189, 189%) Haecker (1895), Popoff (1908), Goldschmidt (1908). Sie schil- dern den Vorgang im Anschluß an die Untersuchungen von Rük- kert am Cyklopsei in der Art, daß aus dem Knäuel die halbe Zahl längsgespaltener Chromatinelemente hervorgeht, an denen ein Quer- spalt deutlich anzeigt, daß je zwei Chromosomen in der gleichen Weise wie ursprünglich im Knäuel vereinigt bleiben, ein Vorgang, den Wassermann (1914) iür Zoogonus mirus gleichfalls nach- gewiesen hat. Die Trennung der konjugierten Chromosomen ist schon vor und während der ersten Reifungsteilung durch die An- wesenheit des Querspaltes angedeutet, sie erfolgt jedoch erst in der zweiten Reifungsteilung. In diesen Fällen erfolgt also die Konjugation während der Ausbildung des kontinuierlichen Knäuels. Bei allen den Objekten aber, bei welchen in den Keimzellen zunächst die Normalzahl längs- . gespaltener Chromosomen vorhanden ist, findet die Konjugation Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 259 erst später statt, manchmal bei vereinzelten Gebilden sogar erst dann, wenn die Mehrzahl der Tetraden schon in der Spindel an- geordnet ist, ja bei einzelnen von ihnen wenn ihre Spalthälften schon auseinanderzuweichen beginnen. Ob diese Vereinigung nach einer bestimmten Regel erfolgt und nach welcher können wir nicht an- geben. Rab! meint zwar, daß jeweils homologe väterliche und mütterliche Chromosomen konjugieren, da bei Askaris die beiden durch Querspalt getrennten Chromosomen stets gleich groß sind. Beim Olm trifft dies sicher nicht zu, die beiden Hälften zeigen hier ge- wöhnlich recht verschiedene Länge und wenn wir berechtigt sind aus der gleichen Größe einen Schluß auf die Homologie zu ziehen, so müssen wir hier annehmen, daß die konjugierten Gebilde nicht homolog sind. In genau der gleichen Weise wie hier für den Olm geschildert wurde, vollzieht sich die Tetradenbildung auch in der Eireifung von Ophryotrocha puerilis nach den Untersuchungen von Kor- schelt (1895). Die Chromosomennormalzahl beträgt bei diesen Anneliden 4, sie ist also sehr gering und erleichtert dadurch trotz der geringen Größe der Zellen die Beobachtung. In den jungen Oocyten zerfällt der Kernfaden in 4 lange, längsgespaltene Schleifen, die sich später verkürzen, zu je zweien endweise aneinanderlegen und so zur Bildung richtiger Stäbchentetraden führen. Die Reifungs- teilungen wickeln sich dann allerdings anders ab, als ich hier be- schrieben habe, indem in der ersten die beiden konjugierten Chro- mosomen wieder getrennt werden, in der zweiten aber die Spalt- hälften jedes Stäbchens auseinanderrücken. Eine solche Möglich- keit des Verlaufs der Teilungen ist ja bei den Vierergruppen theo- retisch stets gegeben, es ist jedoch schwer bei einem Objekt wie das von Korschelt untersuchte, wo die Chromosomen eine sehr erhebliche Verkürzung fast kis auf Punktform erfahren, zu unterscheiden, in welcher Richtung die Trennung erfolgt. Ich will jedoch auf diese Frage hier zunächst nicht näher eingehen. Bekanntlich hat das Ehepaar Schreiner (1906d) es ver- sucht die äußerst ausführlichen und überzeugenden Schilderungen _ Korschelts zu widerlegen. Die betreffende Arbeit fußt wieder ganz auf der Tomopterisuntersuchung. In ihr wird zunächst fest- zustellen versucht, daß die-Normalzahl der Chromosomen 8 und nicht 4 sei, es handelt sich dabei um Zählungen von Aequatorial- platten, die wohl zum nämlichen irrtümlichen Ergebnis geführt 260 H. Stieve: haben wie bei v. Winiwarter und Sainmont. Da aber gar nicht angegeben wird, ob in den reifen Geschlechtszellen 4, oder wie dies nach den Korscheltschen Untersuchungen wohl sicher anzunehmen ist nur 2 Chromosomen vorhanden sind, se kommen die Schreinerschen Beobachtungen für die Beur- teilung der Reduktionsfrage überhaupt nicht in Betracht. Ganz ähnliche Vorgänge schildern auch Foot und Stro- bell (1913) bei der Bildung der Kreuztetraden, in denen wir sicher die nämlichen, durch endweise Vereinigung zweier längsge- spaltener Stäbchen entstandenen Gebilde zu erblicken haben, wenn- gleich die beiden Autoren selbst sich die Entstehungsweise etwas anders vorstellen. | Aehnliche Befunde bei Degenerationsvorgängen. Nun sind aber die Tetraden auch keine Bildungen, welche ausschließlich den reifenden Geschlechtszellen eigentümlich sind, sie lassen sich vielmehr auch bei anderen Teilungen beobachten, hier allerdings fast immer nur in Zellen, die offenkundig Zeichen der Rückbildung ansich tragen. So konnte Flemming Tetraden in den Spindeln pluripolarer Mitosen der Ursamenzellen des Sala- manderhodens auffinden, seine Befunde wurden später am gleichen Objekt durch Nicolas (1892) bestätigt, desgleichen durch Paulmier (1899) bei Anasa tristis und durch Levy (1915). bei Rana; der letztere fand sie in zweifellos degenerierenden Ursamenzellen. Hertwig konnte sie künstlich durch Strychnin- 4 einwirkung auf Eier während des Furchungsstadiums erzeugen, Haecker (1908) und Schiller (1908/09) bei Cyklops durch Beeinflussung der trächtigen Weibchen mittels Narcotieis. Alle diese Fälle beziehen sich aber auf Elemente der Keimdrüsen und wir dürfen deshalb wohl annehmen, daß durch die teils künstlich infolge äußerer Schädigungen erzeugten, teils in der Gonade selbst gelegenen Krankheitsvorgänge außergewöhnliche Verhältnisse ge- schaffen wurden, welche das frühzeitige bzw. unzeitgemäße Auf- - treten der Tetraden zur Folge hatten. Die Fähigkeit zur Tetraden-. bildung wohnt eben allen Keimzellen inne und kann durch physio- logische oder pathologische Bedingungen ausgelöst werden, sehen wir ja auch beim Zerfall somatischer Zellen häufig Kernbilder auf- treten, welche große Aechnlichkeit mit den Prophasen der Mitosen = besitzen. Desgleichen haben wir in den pluripolaren Teilungen S x = Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 261 sicherlich krankhafte Bilder zu erblicken, und es ist gerade hier recht gut möglich, daß durch den abnormen Zug der Spindelfasern nach verschiedener Richtung hin ein Zerreisen der durch den Krank- heitsprozeß geschädigten Chromosomen erfolgt, das dann zur Ent- stehung der fraglichen Erscheinungen führt. Aber nicht nur in Gonadenzellen, welche sich rückbilden oder sonstwie außergewöhnliche Verhältnisse zeigen, auch in somatischen Zellen wurden schon tetradenähnliche Bildungen beschrieben, so von Hartmann (1910) bei Trichonymphiden, von Della Valle (1907) in Körperzellen von Salamandra, Popoff (1908) in Leberzellen von Paludina, Marcus (1908) in der Thymus und anderen. In allen den fraglichen Fällen handelt es sich jedoch nur um mehr oder weniger tetradenähnliche Gebilde, die lediglich ein oder das andere Chromatinelement betreffen, niemals aber um deutliche, bei allen Chromosomen einer Zelle schön ausgebildete Vierergruppenbildung. Aller Wahrscheinlichkeit nach haben wir es hier mit zufälligen, durch Schnittrichtung bedingten Lageverhält- nissen zu tun, oder was wahrscheinlicher ist, mit krankhaften Vor- gängen, die nichts anderes bedeuten, als den beginnenden Zerfall der Zelle. Dieser Ansicht sind auch die meisten der eben genannten Untersucher, denen wir die Kenntnis der betreffenden Formen in somatischen Zellen verdanken. Es lag nun nahe in der gleichen Weise, wie es von anderer Seite für die Parasyndese geschah, aus der Tatsache des Vorkom- mens solcher, den reifenden Oocyten und Spermatocyten eigen- tümlichen Bildungen in anderen, besonders zugrundegehenden Zellen die Schlußfolgerung zu ziehen, daß es sich bei der Vierergruppen- bildung stets um krankhafte Formen handle, denen keinerlei Be- deutung für die normale Entwicklung zukomme. In diesem Sinne ‚äußern sich vor allem Maceus,. Berka, Vvialleund Popmotf. Ihre Ausführungen lassen sich jedoch durch zwei Tatsachen wider- legen. Die Ausbildung der Tetraden in den reifenden Geschlechts- zellen läßt- sich nämlich bei günstigen Objekten sehr deutlich be- obachten, sie ist ja doch nichts anderes als der Schlußstein zu einer Reihe von Entwicklungsvorgängen, an deren physiologischem Geschehen kein Zweifel bestehen kann, da sie sich an einer großen Anzahl von Zellen einwandfrei beobachten lassen und mit logischer Folgerichtigkeit zu den betreffenden Bildungen hinleiten. Auch CH EEE ae FE Kris Br $ RR A en 262 H. Stieve: läßt sich die normale Weiterentwicklung des Prozesses während der ersten Reifungsteilung deutlich verfolgen; sie beweist klar genug daß es sich bei den Vierergruppen in den reifenden Keimzellen um progressive, physiologische Bildungen handelt, nicht aber um re- gressive, pathologische, welche den Untergang der Zellen zur Folge haben. | Dagegen lassen die in anderen Zellen aufgefundenen Tetra- den, ganz abgesehen davon, daß es sich bei ihnen ja meist nur um vereinzelte, den Vierergruppen ähnliche Gebilde handelt, niemals irgendwelche Zweifel darüber bestehen, daß sie tatsächlich nichts anderes sind, als der Ausdruck krankhafter Vorgänge, die über kurz oder lang zum endgültigen Zerfall der Chromssomen und damit zum Untergang der ganzen Zelle führen. Und wie auch Levy ganz richtig bemerkt, besteht keinerlei Grund, einen physiologischen Vorgang wegen seiner entfernten Aehnlichkeit mit manchen Stadien krankhafter Prozesse gleichfalls als pathologisch hinzustellen, Die Tetraden sind also physiologische Bildungen, die durch endweise Aneinanderlagerungen je zweier längsgespaltener Chromo- somen entstehen. Von diesem Gesichtspunkt aus betrachtet kann auch über das Endergebnis der beiden Reifungsteilungen kein Zweifel mehr bestehen, auf jede der reifenden Geschlechtszellen mit der reduzierten Chromosomenzahl kommt eines der vier Teile einer Vierergruppe und da ja je zwei von diesen durch Längsspaltung aus einem Chromosoma hervorgegangen sind, so müssen auch je zwei der Spermatiden bzw. der betreffenden Bildungen der Eizelle einander gleichwertig sein. Einen anderen Modus der Verteilung nach einwandfreier Beobachtung der Stäbchentetraden beschreibt nur Matschek (1909, 1910); er nimmt eine nochmalige ‚Längs- spaltung der Tetradenlängshälften an, da sich an ihnen zu gewissen Zeiten ein sekundärer Längsspalt erkennen läßt. In diesem Falle wäre aber die endweise Vereinigung, die ja durch den deutlichen Querspalt bewiesen wird, vollkommen zwecklos und beide Teilungen wären homoeotypisch, Aequationsteilungen. Offenbar handelt es sich bei den fraglichen Untersuchungen um eine unrichtige Deutung des sekundären Längsspaltes, der entweder vorgetäuscht sein kann (Levy 1915) oder aber, was wahrscheinlicher ist, nur der Aus- druck einer jedem Chromosoma innewohnenden Eigenschaft ist, die sich in der Neigung zur doppelreihigen Anordnung der Einzel- elemente geltend macht. In diesem Falle bedeutet sie aber gewisser- RICH NEAR E38. £ Er; Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). | 263 maßen nur eine phylogenetische Reminiszenz, die zu keiner wirk- lichen Trennung der sekundären Längshälften führt. Wie vor jeder Teilung, so würde sich auch in diesem Falle vor der zweiten Reifungs- teilung eine Längsspaltung der Chromosomen vorbereiten; die Spalt- hälften entfernen sich jedoch nicht voneinander, sondern es erfolgt nur die Trennung der beiden Tetradenhälften an der Stelle des Querspaltes, also der früheren endweisen Vereinigung. Die anderen Theorien über die Reduktion. Dres Paltunesthe orte Im schroffsten Gegensatz zu den eben geschilderten Tatsachen steht die Anschauung derjenigen Autoren, welche die Vierergruppen sich durch sekundäre Längsspaltungen zweier vorher parallel ver- einigter Chromosomen bilden läßt. Sie erklärt zunächst die Ent- stehung der reduzierten Zahl der Chromatinelemente durch die Parallelkonjugation, eine Anschauung, die sich, wie schon gesagt, nur dann vertreten läßt, wenn die Zählung, was ja meistens geschieht, erst an den vollausgebildeten Tetraden nach der Pseudoreduktion vorgenommen wird. In diesem Zustand erhöht zwar die starke Konzentration des Chromatins die Uebersichtlichkeit des Zellbildes und erleichtert die zahlenmäßige Feststellung dadurch ganz wesent- lich; allein gerade da ist der Querspalt und mit ihm-die wahre Zu- sammensetzung der Tetraden meist am stärksten verdeckt. In der ersten Reifungsteilung weichen nach der betreffenden An- schauung die beiden konjugierten Chromosomen wieder auseinander, es ist die eigentliche Reduktionsteilung, während in der zweiten Teilung eine gewöhnliche Längsspaltung erfolgt, sie spielt sich also ganz in der Art einer gewöhn!ichen Mitose ab, jedoch ar der halben Normalzahl der Chromosomen. Mit der Parallelkonjugation legen also ihre Verfechter in ie Reifung der Keimzellen einen vollkommen neuen, sonst nirgends zu beobachtenden Vorgang, dessen Zweck in der innigen Aneinander- lagerung zweier homologer Chromosomen und dem dabei erfolgenden Austausch elterlichen Substanzen und Eigenschaften bestehen soll. Im Gegensatz dazu stellt dieendweise Vereinigung eine Erscheinung dar, die wir in mehr oder weniger deutlicher Ausbildung im Stadium des Monospirems auch bei den somatischen Mitosen zahlreicher Objekte beobachten können, die sich bei der Reifung der Keimzellen nur in 264 H. Stieve: besonderer Weise abwickelt und die sinngemäße Verteilung der Chromosomen bei der Reduktion auf die reifen Geschlechtszellen ver- bürgt. Die Unterschiede zwischen beiden Vorgängen sind, wie schon von mehreren Seiten betont wurde, grundlegender Art; die Verschiedenheit in der Anschauung beruht in letzter Linie darauf, daß die Anhänger der Parallelkonjugation den in der Reifung der Geschlechtszellen in der Prophase der ersten Teilung, wie bei jeder Mitose auftretenden Längsspalt für den Ausdruck der Vereinigung zweier Einzelelemente halten. Trotz dieser scharfen Gegensätze ist in der letzten Zeit von verschiedenen Seiten der Versuch gemacht worden, die beiden Anschauungen durch Aufstellung einer dritten Theorie zu über- brücken. Kompromisse führen nie zu etwas Gutem, am allerwenig- sten in der Wissenschaft, wenn sie zwei entgegengesetzte Anschau- ungen in Einklang bringen sollen. So hat auch hier der Versuch einer Vereinigung der endweisen mit der Parallelkonjugation in keiner Weise klärend gewirkt, sondern nur sehr deutlich gezeigt, daß diejenigen, welche einen solchen Versuch machen, sich über die Vorgänge der Reifung und vor allem ihre theoretische Bedeu- tung nicht ins Klare gekommen sind. Die Verfechter dieser Ar- schauung, so besonders Montgomery (1903/05) sowie Far- mer und Moore (1904, 1905) nehmen an, daß die bivalenten Chromosomen sich unmittelbar von den ‚„Bukettschleifen‘‘ herleiten lassen, indem die anfänglich endweise vereinigten Chromosomen an der Verschmelzungsstelle abgeknickt und dadurch einander ge- nähert werden. Diese ursprüngliche Näherung geht schließlich in eine Paralleilagerung und gegenseitige Verschlingung über, wobei die „‚Abbiegung an der ursprünglichen Vereinigungsstelle‘“ so stark sein Kann, daß Kier schließlich ein Durchbrechen erfolgt und dadurch erscheinen die beiden Chromosomen schließlich parallel gelagert und lassen die ursprüngliche Entstehungsweise nicht mehr erkennen. Man bezeichnet diesen Vorgang als Faltung oder nach Gregoire (1909) Repliement. Die Amphymetasyndese. Fast die nämlichen Verhältnisse nimmt Levy an, er läßt die Chromosomen im Bukettstadium sich mit ihren beiden Enden aneinanderlegen, auch im übrigen sich einander nähern, so daß auf REF ee ou = IERRIEN ET een re i vr a? 1 ca u nr Sud Zn ie a Bu le at ne ne Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 265 kürzere oder längere Strecken eine Parallelität der beiden Teile entsteht. „Eine parallele Konjugation dagegen, zumal mit Fusion, aus der ein Pachynema entsteht, das sich später durch Längsspaltung teilt und zur Amphitäne führt, muß ich mit Fick, Gold- schmidt, Meves, Champ y entschieden bestreiten, da ich dafür keine Anhaltspunkte finde.‘“ Diese ‚„Amphimetasyndese‘ Levys stellt aber im Grunde genommen prinzipiell den nämlichen Vorgang dar, wie ihn die Faltungstheorie annimmt, nur unter einem anderen Namen und beide sind im Prinzip ein und dasselbe, wie die Parallelkonjugation, nur daß bei ihnen keine so innige Vereini- gung der beiden Hälften erfolgt wie dort. Alle diese Erklärungen laufen eben nur darauf hinaus, die bekannten z9pf- und Ser-förmigen, in der halben Normalzahl vorhandenen Chromatinfigurenalsneben- einander.gelagerte Einzelehromosomen zu schil- dern, während sie in Wirklichkeit je zwei hintereinander Praserter Tanesgespaltene,. aber) stark" Mer- kürzte Chromosomen darstellen. Bei einer Anschauung, wie sie von Kemnitz (1903), Levy und andere vertreten, ließen sich die Gegensätze zwischen endweiser und paralleler Ver- einigung überbrücken, beide Autoren haben jedoch die Bildung der Stäbchentetraden, wie sie unter anderem auch hier beschrieben wurde, nicht richtig studiert. Selbst Gre&egoire gibt in seinem ausführlichen Referat (1910) über die Teilung der Geschlechtszellen ein falsches Schema von der endweisen Konjugation und beschreibt den Vorgang wie folgt: Das Spirem spaltet sich zunächst der Länge nach !) ‚‚mais ce ne sont pas les deux moities resultant de ce clivage, qui vont devenier les deux branches diacinetiques Fig. 43 f. Celles ei ont une autre origine: le spireme dedoubl& ne tarde pas a se seg- menter transversalement en n/2 trongons Fig. 43 e, formes chacun de deux chromosomes somatiques aboutes; en m&me temps ces troncons se replient en forme d’anses plus ou moins orientees par rapport au centre du noyau (second contraction); puis le repliement s’accentuant, les deux branches de chaque anse — c’est & dire les deux chromosomes somatiques aboutes —, se rabbattent l’une sur l’autre, du moins generalement, arrivant A 6tre paralleles ou m&me Aa s’entrelacer Fig. 431 et deviennent ainsi les deux branches des gemini diacinetiques. Pen- ent ce temps la fente longitudinale peut s’obliterer plus ou moins; 1) 1. c. Seite 249. 6: m 265 H28: 1 &We: souvent elle s’oblitere completement Fig. 43 eetf; de plus, une fente transversale se produit generalement au point oüles deux chromo- somes somatiques sont aboutes, c’est-A-dire au sommet de l’anse repliee Fig. 43 f.“ Das was also von Gr&goire als Metasyndese beschrieben wird, ist nichts anderes, als eine etwas modifizierte Faltungstheorie, nur haben die beiden endweise vereinigten und schließlich neben- einander gelagerten Chromosomen anfangs eine Längsspaltung er- fahren, die dann später wieder verschwindet. Der gleichen Anschau- ung schließt sich auch Levy an, der das Schema von Gregoire wiedergibt (Textabbildung 13 1. c.) und den Vorgang folgender- maßen beschreibt: ‚Der Spiremfaden kontrahiert sich, in ihm tritt manchmal prophasisch ein wiederverschwindender Längsspalt auf, die Kontraktion geht weiter (e) und führt zur Bildung von zweiarmigen Chromosomengruppen ... . Im allgemeinen wird aber von den Metasyndetikern der Vorgang in folgender Weise erklärt: Während oder schon vor dem Bukettstadium verkleben je 2 Chromo- somen an ihren Enden (end to end, Telosynapsis Montgomery). Durch einen Querspalt oder durch Faltung (repliement) entstehen. die Chromosomen ä deux branches.‘‘ Die Reifungsteilungen voll- Do ziehen sich dann so, daß die erste reduktionell, heterotypisch, die zweite äquationel, homöotypisch erfolgt; ein grundlegender Unter- schied zwischen ‘der parallelen Konjugation und endweisen Kon- jugation bestünde also wirklich nicht, wie dies jaauch Gregoire annimmt. Die grundsätzlichen Unterschiede zwischen paralleler und endweiser Konjugation. Im allgemeinen sollte man doch denken, daß man eine An- schauung, bevor man sie zu widerlegen sucht, gründlich studiert und vollkommen über sie ins Klare kommt, dies ist jedoch in bezug auf die Metasyndese weder von Gr&goire noch von Levy geschehen. Der grundlegende Unterschied zwischen den beiden Auflassungen besteht, wie ich schon des öfteren betont habe, nicht so sehr in der verschiedenen Auslegung der Vorgänge, die sich während der polaren Orientierung des Knäuels abwickeln, sondern in erster Linie in der verschiedenen Deutung dies. Längsspaltes,. der. reduzrer ben. IC hVanker, somengruppen. Ister der Ausdruck der parallelen Lagerung Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 267 zweier verschiedener Chromosomen, dann ist die erste Teilung in jedem Fall reduktionell, heterotypisch und die zweite, die dann eine Längsspaltung der beiden Chromosomen voraussetzt, homöotypisch, äquationell, obwohl sie sich nur an der halben Chromosomenzahl vollzieht. Ist der Längsspalt dagegen, wie es die endweise Vereinigung der Chromosomen fordert, der Ausdruck einer Längsspaltung, einer richtigen Teilung, ähnlich der, wie sie bei jeder Mitose zu beobachten ist, dann verläuft die erste Teilung, falls nicht drvon Korschelt geschilderte Fall eintritt, homöotypisch, äquationell, die zweite aber ist die heterotypische Reduktionsteilung, die an der Stelle des Querspaltes, des Vereinigungsortes der beiden Chromo- somen erfolgt. Darin besteht also der grundlegende Unterschied in den beiden Auffassungen, deı sich durch keinerlei Hilfshypothesen oder Kompromisse, wie sie die Faltungstheorie und die Amphymeta- syndese darstellen, überbrücken läßt. Textabb. 16. Um alle Zweifel zu beheben, habe ich in beifolgender Text- abbildung Nr. 16 die beiden Vorgänge rein schematisch dargestellt. 16a zeigt eine Gonocyte am Ende der Wachstumsperiode, in ihr sind 4 Chromosomen vorhanden, von denen je 2 gleich lang sind, also nach der Anschauung mancher Untersucher als homolog be- zeichnet werden können. Die verschiedenen Chromosomen sind durch verschiedene ‚Arten der Zeichnung wiedergegeben, so daß sie sich in Abbildung 16b und 16c, trotz der Veränderung in der äußeren Form, wiedererkennen lassen. 16 b zeigt nun die Chromo- somengruppen unmittelbar vor der ersten Reifungsteilung in einer Anordnung, wie sie sich bei der Parallelkonjugation, bei der Faltungs- theorie und bei der Amphimetasyndese ergeben muß. Je 2 gleich- lange Chromosomen bilden eine Gruppe und liegen zueinander parallel, die Teilung erfolgt im Längsspalt, trennt also einfach die 268 St HeWe: konjugierten Chromosomen. wieder voneinander. Abbildung 16c dagegen gibt den Bau der Tetraden wieder, wie er aus einer end- weisen Vereinigung der Chromosomen resultiert. Der Unterschied ist in den vorhergehenden Ausführungen deutlich genug auseinander- gesetzt worden und geht auch klar aus dem Schema hervor. Die endweise Konjugation ermöglicht dabei eine Vereinigung nicht nur gleichlanger Chromosomen, die man vielleicht als homolog bezeichnen kann, sondern auch salcher von ungleicher Länge, alsa wahrschein- lich heterologer Gebilde. Auch hier besteht jede Tetrade aus 2 Chro- mosomen, die jedoch zum Unterschied vom ersten Fall hinterein- ander gelagert sind. Die erste Teilung erfolgt auch hier in der Rich- tung des Längsspaltes und halbiert jedes einzelne Chromosoma während erst durch die zweite Teilung die Trennung der konjugierten Chromosomen in der Richtung des Querspaltes erfolgt. Die Annahme der Parallelkonjugation setzt außerdem voraus, daß in jeder reifenden Gonocyte je 2 Chromosomen gleich lang sind, denn nur solche können ja parasyndetisch miteinander ver- bunden werden. Ein solches Verhalten ist jedoch bisher keineswegs bewiesen, ja die Untersuchungen Rabls am Askarisei zeigen sogar recht deutlich, daß alle in einer Zelle vorhandenen Chro mo- somen von verschiedener Länge sein können; die Unterschiede sind zum Teil recht beträchtlich, wiewohl man fraglos 2 längere und 2 kürzere Chromosomen unterscheiden kann. Obwohl aber Rab selbst zugibt, dab häufig ein einzelnes Chromosoma ganz besonders lang ist und keinen gleich großen Partner besitzt, so nimmt er doch an, daß die beiden längeren und kürzeren Chromosomen jeweils einander homolog sind. Seine Hypothese stützt sich also ausschließ- lich auf theoretische Erörterungen und „nicht auf morphologische Befunde. Die Anwesenheit des Querspaltes in den Tetraden allein, die auch bei einer ganzen Reihe von Objekten, bei denen nach Ansicht der Untersucher eine Parallelkonjugation stattfindet, sehr deutlich zu erkennen ist, so 2. B. bei Askaris canis (Marcus 1906), oder die scharfe Knickung, welche die beiden Längshälften der Tetraden an der ursprünglichen Vereinigungsstelle in den Telophasen der ersten Teilung bei fast allen Lebewesen, Tieren sowohl als auch Pflanzen, erfahren, weisen deutlich genug darauf hin, daß an dieser Stelle eine Durchtrennung in der zweiten Teilung erfolgt. Da wir aber nicht dazu berechtigt sind, für sie eine Querhalbierung der _ VEREER EESSIRER, DENE Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 269 ganzen Chromosomen anzunehmen, denn eine solche bedeutete einen Vorgang, der zu stark im Widerspruch stände mit allem, was wir bisher über den Mechanismus der Teilungen wissen, so bleibt keine andere Deutung übrig, als die‘ der Trennung ursprünglich endweise konjugierter Chromosomen, und nur durch sie können auch diejenigen Fälle erklärt werder, bei denen in den jungen Gono- eyten die Normalzahl der Chromosomen als längsgespaltene Gebilde vorhanden sind, oder sollen wir hier gleichfalls eine Parallelkon- jugation annehmen? Wie ließe sich dann die durch den Längsspalt bedingte Verdoppelung der Einzelelemente erklären? Im Gegensatz dazu läßt sich der an den Chromosomenhälften in der Telophase der ersten Teilung häufig erkennbare sekundäre Längsspalt leicht in der Weise deuten, wie ich es oben getan, in welchem Falle es keineswegs an ähnlichen Beispielen bei körperlichen Mitosen fehlt. Die erste Reifungsteilung. In der ersten Teilung erfolgt eine Trennung der Chromosomen- längshälften, während die endweise vereinigten Tetraden, also die miteinander verschmolzenen Hälften zweier konjugierter Chromo- somen vereinigt bleiben. Sie verändern jedoch ihr gegenseitiges Lageverhältris und erscheinen schließlich im Tochterstern nicht mehr hintereinander, sondern parailel gelagert. Diese Umgruppie- rung ist wohl in erster Linie eine Folge des Zuges der Spindelfasern, die sich nur an den konjugierten Enden der Chromosomen anheften und an dieser Stelle die beiden Längshälften auseinanderziehen. Dadurch entstehen die bekannten rauten- und ösenförmigen Figuren, die ja in der Gonocytogenese des Tier- und Pflanzenreiches schon bei sehr zahlreichen Objekten beschrieben, aber meist anders ge- deutet wurden. Es erübrigt sich, hier nochmals auf alle diese Be- funde einzugehen, ihre Beurteilung ergibt sich aus dem im vorigen Abschnitt Gesagten. Die erste Reifungsteilung ist also eine Aequationsteilung. Nach der ganzen Entstehung der Vierergruppen stand ja ein solches Verhalten zu erwarten. Allerdings hätte auch .die Möglichkeit bestanden, daß jeweils die beiden zu einer Tetrade vereinigten Chromosomen in der ersten Reifungsteilung wieder getrennt würden. In diesem Falle wäre die erste Teilung eine -Reduktionsteilung in der Art, wie dies Korschelt (1895) für Ophryotrocha schildert, Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. 18 270 H. Stieve: außerdem Henking (1891) für die Eibildung der Feuerwanze, Paulmier (1898/99) und Montgomery (1898/99) für Anasa und Euchistus. In allen diesen Fällen besteht jedoch die Möglichkeit, daß die weitgehenden Umgestaltungen, welche die Tetraden infolge der starken Konzentration des Chromatins und später unter dem Einfluß des Zuges der Spindelfaser erleiden, zu Täuschungen geführt haben. Die Form der Vierergruppen ver- ändert sich ja während des Auseinanderrückens der Chromosomen in der Art, daß der ursprüngliche Längsspalt sich verkürzt, der Querspalt sich aber verlängert, bis schließlich in bezug auf die Länge zwischen beiden das umgekehrte Verhältnis wie ehedem besteht., Werden nun diese Umgestaltungen selbst nicht beobachtet, sondern nur ihr Endergebnis, so kann die Anschauung entstehen, welche die eben genannten Forscher vertreten. Besonders für Anasa tristis scheint mir nach den Abbildungen, die Paulmier (1899) gibt, die Möglichkeit einer solchen Täuschung gegeben. Beim Olm kann die Möglichkeit einer Reduktion in der ersten Teilung schon ganz allein auf Grund der Art und Weise, wie die Tetraden in den Aequator der ersten Teilung eintreten, mit völliger Sicherheit ausgeschlossen werden. Bei der Diakinese zeigt sich wieder sehr deutlich die ungleiche Größe der beiden konjugierten Chromosomen, indem die beiden Hälften jeder Tetrade zu ganz verschiedenen Zeitpunkten aus- einanderweichen. Auch dieser Vorgang wurde schon häufig beschrie- ben, so besonders auch im Pflanzenreiche bei Lilium speciosum von Gregoire (1899), bei Lilium Martagon von Stras- burger (1900), vom gleichen Forscher auch bei einer Reihe anderer Objekte, im Tierreich auch besonders in der Spermatogenese der Amphibien. Meist wurde von den betreffenden Forschern der Teilungsvorgang jedoch anders gedeutet; sie erblickten in der ersten Teilung eine Trennung der beiden früher parallel konjugierten Chromosomen, die durch den Zug der Spindelfasern stark abgeknickt werden. Bei Proteus erfahren die konjugierten Chromosomenhälften der Präspermatiden eine Trennung an der Stelle des früheren Quer- spaltes und liegen dann isoliert paarweise nebeneinander, wobei ihre ungleiche Größe deutlich zur Anschauung kommt und sicher beweist, daß es sich um keine Längss paltung eines einzelnen Chromo- soma handeln kann. Manchmal lassen sich jetzt an ihnen die An- x Re ; “ € : Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 271 deutungen eines Längsspaltes erkennen. Die Chromosomen sind - in der Normalzahl vorhanden und aus dieser Feststellung geht im Zusammenhang mit der Tatsache, daß die nebeneinander gelagerten Gebilde ungleich groß sind, deutlich genug hervor, daß die erste Teilung eine homöotypische Aequationsteilung ist. Die Präspermatiden. Auskildung der Kerne. Nach einem anfänglichen Zusammenrücken, das wohl unter dem Einfluß des Centriol erfolgt, weichen dann die Chromosomen wieder auseinander und erscheinen nunmehr durch Lininbrücken verbunden, eine Kermembran bildet sich, das Chromatin verteilt sich und so kommt es zur Ausbildung der Präspermatidenkerne. Sie zeigen einen Bau, wie wir ihn sonst in den Ruhekernen der Zellen finden, allerdings ist die Lage der einzelnen Chromosomen \ meistens durch eine dichtere Anhäufung der Chromatinklumpen gekennzeichnet. Ob wir allerdings berechtigt sind, hier von einem tatsächlichen Ruhezustand zu sprechen, mag noch entschieden werden. Wir können ja im Leben jeder Zelle verschiedene Ab- schnitte und Funktionen unterscheiden. Gleich nach der Entstehung aus der Mutterzelle, gleichgültig ob diese nun durch direkte oder indirekte Mitose erfolgt, verteilt sich bei jeder somatischen Zelle das Chromatin in bestimmter Weise im Kerne, Protoplasma und Kern wachsen heran, bis beide die ihnen zukommende Größe er- langt haben. Dann teilen sie sich wieder oder aber sie verharren in dem erlangten Zustand längere Zeit und erfüllen inzwischen diejenigen Funktionen, zu denen sie auf Grund ihrer physiologischen Eigenart befähigt sind, so lange, bis sie sich wieder in zwei Tochter- individuen teilen oder zugrunde gehen. Dabei verändert der Kern seinen Bau wenig oder gar nicht mehr, wohingegen das Protoplasma tätig ist, es sondert spezifische Substanzen ab, die teils wieder besondere physiologische Funktionen übernehmen,| teils aber auch als Exkrete ausgeschieden werden. Den Zustand des Kernes nun, der zwischen zwei Teilungen oder zwischen der letzten Teilung und dem Zelltod gelegen ist, bezeichnet man im allgemeinen als den Ruhezustand, wohl weil während seines Bestehens sich keine wesentlichen anatomischen Veränderungen an ihm abspielen. Die spezifische Tätigkeit der Zelle findet ja gewöhnlich keinen sinn- 18* 272 Alwis H. Stieve: fälligen Ausdruck in Veränderungen der: Kernstruktur, sondern nur in der des Plasmas. Die Bezeichnung Ruhe bezieht sich demnach nur auf die nicht nachweisbaren Veränderungen im anatomischen Bau des Kernes, in eigentlicher vollkommener Ruhe befindet sich ja die lebende Zelle niemals, abgesehen vielleicht von einzelligen Wesen im Zustande der Encystierung. In ihrem äußeren Bau gleichen nun die Kerne der Präsperma- tiden fast vollkommen denjenigen solcher Ruhezellen und trotzdem sind wir bei ihnen wohl kaum berechtigt, von eigentlichen Ruhe- kernen zu sprechen, da der fragliche Zustand keine Bildung von längerer Dauer, sondern lediglich eine kurze Phase des fortlaufenden Entwicklungsganges darstellt, die unmittelbar nach ihrer Ausbildung kontinuierlich in die nächste Phase übergeht; es erfolgt ja sofort die erneute Rekonstruktion der Chromosomen. Die Telophase der ersten. Reitungsteilung geht also kon tinuiVerlLich-in.die Prophase derizwertrer ner fungsteilung über und während dieser fort- laufenden’ Entwicklung „nimmt der werten einem gewissen Zeitpunkt das nämliche Aus- sehen an, wieesdie Ruhekerne anderer 2 225 bieten. Nur in diesem Sınne dürften wır 3159 von RuhekernenderPräspermatidensprechen. Andere Mitteilungen über die Präspermatidenruhekerne. Bei Säugetieren und Vögeln Ihr Vorkommen zwischen den beiden Reifungsteilungen ist vom theoretischen Standpunkt aus betrachtet von allerhöchster Bedeutung und trotzdem wird ihnen von seiten der meisten Unter- sucher nicht die geringste Beachtung geschenkt, ja eine ganze An- zahl von Forschern bestreitet das Vorkommen der Ruhekerne in den Präspermatiden vollkommen. Daß dazu aber keinerlei Berechti- gung besteht, will ich im folgenden in Anbetracht der hohen Be- deutung, die diesem Gegenstand zukommt und mit Rücksichtnahme auf die unverdient geringe Beachtung, die er erfahren hat, etwas ausführlicher darlegen. Der erste, der die Ruhekerne der Präspermatiden beschrieben hat, st von Ebner. Schon in seiner ersten Arbeit über die Spermatogenese der Ratte (1871) weist er nach, daß die Spermato- Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes_(Proteus anguineus). 273 cyten oder wie er sich ausdrückt Henleschen Zellen zwei Teilungen rasch nacheinander durchmachen;, zwischen. beiden tritt eine Re- 'konstruktion des Kernes ein. Diese Erscheinung hält von Ebner für ganz selbstverständlich und betont sie deshalb auch nicht stärker, da ja die eigentlichen Vorgänge der Reifungsteilungen damals noch unbekannt waren und es also ganz einleuchtend erschien, daß auch nach der ersten Mitose der ‚„Henleschen Zellen‘ wie nach jeder anderen Mitose eine . Rekonstruktion des Kernes erfolgte. Auch in seiner späteren Abhandlung (1888) weist von Ebner auf die nämlichen Elemente hin und giht wieder Abbildungen von ihnen (Abb. 10h, 23 1. c.). „Nach genauer Prüfung des sehr schwierigen Gegenstandes‘' am nämlichen Objekt schloß sich dann von Lenhosscek (1898) der Ebnerschen Auffassung an, daß die Spermatocyten sich zweimal nacheinander teilen.. ‚‚Der überzeugendste Beweis für ihre Richtigkeit liegt für mich in.der Tatsache, daß man in der Nähe dieser Mitosen, namentlich der großen, oft auch eingesprengt zwischen ihnen eine spermatidenähnliche, ziemlich große besondere Zellform findet mit vollkommen ruhendem Kern (im Original nicht gesperrt gedruckt), die man auf keine andere Weise erklären kann, als indem man annimmt, daß sie die ruhende Zwischenform darstellt zwischen erster und zweiter, zwischen großer und kleiner Mitose.‘“ Lenhoss&k meint auch, man müsse diese Gebilde, wie es. ja später durch Waldeyer tatsächlich geschah, als Spermatocyten zweiter Ordnung bezeichnen, zieht es aber vor sie, „da sie sich schon mehr dem Spermatidentypus anschließen‘ nach ihrem Entdecker ‚von Ebnersche Zellen“ zu nennen. Unter dieser Bezeichnung tauchen die Ruhekerne der Präsperma- . tiden in der Folgezeit da und dort in der Literatur auf, auch Wal- d.eyer (1906) erwähnt sie in seinem zusammenfassenden Referat, desgleichen Schönfeld (1900/01), der die nämlichen Gebilde im. Hoden von Bos taurus gefunden hatte. Regaud (1901) konnte die fraglichen Gebilde gleichfalls in großer Anzahl im Hoden der Ratte nachweisen, so daß über ihr Vorhandensein bei dieser Tierart, da es von drei Seiten (Ebner, Lenhossek, Re- gau.d) bestätigt ist, wohl kein Zweifel bestehen kann. Weiterhin ‚beschreibt sie Kirillow (1912) beim Pferd; er macht allerdings nur sehr kurze Angaben darüber, aus denen jedoch ganz deutlich zu ersehen ist, daß es sich um Ausbildung eines Ruhestadiums 274 H. Stieve: handelt. Die meisten anderen Arbeiten, welche die Spermatogenese der Säugetiere behandeln, beschäftigen sich in erster Linie mit anderen Fragen und widmen deshalb der Feststellung der Prä- spermatidenruhekerne keinerlei Aufmerksamkeit. Doch konnte sie Benda {1902a) in der Spermatogenese von Monotremen zweifellos nachweisen, er gibt auch Abbildungen von ihnen und folgende Beschreibung: „Der Kern geht aber in ein völliges Ruhestadium über und erhält einen Nucleolus und unregelmäßige Chromatin- brocken‘“. Auch bei Marsupialiern fand Benda die nämlichen Gebilde. „Besonders ist das eingeschaltete Ruhestadium der Spermio- eyten zweiter Ordnung (Ebnersche Zellen, Präspermatiden) auf das beste ausgeprägt.‘ Desgleichen beschreibt sie Jordan (1912) im Hoden des Opossum (Didelphys virginiana). Bei den verschiedensten Entenarten weist Schöneberg (1913) die Ausbildung von Ruhekernen in den Präspermatiden nach, die durch ihre außerordentlich kurze Lebensdauer ausgezeichnet sind. Weitere Mitteilungen über Vögel konnte ich in der Literatur nicht finden, doch konnte ich selbst die fraglichen Formen im Hoden der Dohle (Coläus monedula) gleichfails erkennen. Ueber Reptilien fehlen diesbezügliche Mitteilungen, was wahrscheinlich darin seine Begründung hat, daß ihre Spermatogenese wie die der Sauropsiden überhaupt wohl hauptsächlich wegen der geringen Größe der Zell- elemente nur äußerst selten zum Ausgangspunkt wissenschaftlicher Untersuchungen gemacht wird. Anders verhält es sich mit den Amphibien und bei ihnen finden sich dementsprechend auch zahl- reiche Angaben über die fraglichen Zellen. Bei Amphibien. Meves (1897) fand in der Spermatogenese von Salamandra maculosa, daß sich die zweite Reifungsteilung unmittelbar an die erste anschließt, ohne daß ein eigentliches Ruhestadium des Kernes durchlaufen wird; er gibt aber in Abbildung 71 (l. c.) ein Stadium der Präspermatiden wieder, bei welchem in 2 nebeneinanderliegenden Zellen die Kerne vollkommen ausgebildet sind. Allerdings sind in ihnen die durch Lininbrücken verbundenen Chromosomen deutlich als Einzelgebilde zu erkennen. Dagegen weist Janssens (1901) das fragliche Stadium bei Triton nach, allerdings nicht bei allen untersuchten Individuen in gleicher Ausbildung, sondern bei den $: 4 3 4 } Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 275 einzelnen Tieren ist das Undeutlichwerden der Chromosomen stärker, bei anderen weniger stark zu erkennen. Nach Ansicht des Autors ist die stärkere oder schwächere Ausbildung der von Ebner- schen Zellen bedingt durch die Schnelligkeit, mit der die beiden Reifungsteilungen aufeinander folgen und diese wieder steht in unmittelbarer Abhängigkeit von der Jahreszeit. Im Sommer näm- lich, wenn sich die beiden Mitosen sehr rasch nacheinander abwickeln, bildet sich kein eigentlicher Ruhekern aus, im Anfang des Früh- jahrs dagegen, wo die Entwicklungsvorgänge wesentlich langsamer vor sich gehen, kommt es stets zur Ausbildung richtiger Präsperma- tidenruhekerne, in welchen die Verteilung des Chromatins auf die Lininfäden eine so vollkommene ist, daß jeder Nachweis einzelner Chromosomen unmöglich wird. Beim Wiedererscheinen zeigen die Chromosomen dann die nämlichen Formen und Lageverhältnisse, wie nach den Telophasen der ersten Teilung, als deutlichen Beweis ihrer Kontinuität während der Zeit ihres Undeutlichwerdens. Champy (1913) äußert sich über die fragliche Zellforna wie folgt: „La premiere division de maturation peut &tre ou ne pas etre suivi d’un intervalle de repos intercinetique plus ou moins marque. L’existence et la longueur de ce repos sont contingentes. Non seulement, on observe d’espece ä espece des variations & cet egard, mais on voit aussi des variations individuelles.“ Er bestätigt auch die Angaben von Janssens, daß das Ruhestadium im Vorfrühling besser zur Ausbildung kommt und länger dauert als im Sommer. Die Chromosomen der Telophasen der ersten Reifungs- teilung verteilen sich im Kern, der Kernsaft färbt sich dunkler. Bei Salamandra und Triton kommt es jedoch zu keinem völligen Verschwinden der Chromosomen (mit Meves gegen Jans- sens), diese erfahren vielmehr bald wieder eine Verdichtung ihrer Substanz und rücken in die zweite Teilung ein, wo ihre Trennung in einem Längsspalt erfolgt, der schon vor der Ausbildung der Ruhekerne sichtbar war. Anders bei den Anuren (Bombinator, Alytes, Rana); hier tritt eine völlige Verteilung des Chromatins auf die Lininfäden ein, ja es treten sogar in einzelnen Fällen Nucleolen auf, so daß das Bild des Ruhekernes ein vollkommenes ist. Beim Beginn der zweiten Reifungsteilung erfolgt die Rekonstruktion der Chromosomen häufig nicht unmittelbar, sondern es bildet sich zunächst ein feiner kon- tinuierlicher, meist längsgespaltener Faden aus, der manchmal eine nn m Zr te an ser 4 Hm es 276 sschk Stieve: Orientierung gegen die Sphäre, ähnlich. wie im ‚„‚Bukettstadium‘ zeigt. In den meisten Fällen ist der Längsspalt an. ihm von der Zeit des Entstehens an zu erkennen. Im Gegensatz dazu bestreitet Levy (1915) die Ausbildung eines Ruhekernes bei Präspermatiden auf Grund seiner Untersuchungen an Rana esculenta und meint, Champy habe ganz junge Spermatocyten mit den fraglichen Gebilden verwechselt. Desgleichen betont King (1907) ausdrück- lich, daß bei Bufo lentiginosus kein Ruhestadium zwischen die beiden Reifungsteilungen eingeschoben ist. Beim Olm besteht, wie schon erwähnt, kein Zweifel über .das Vorhandensein von Präspermatidenruhekernen; sie liegen in größeren und kleineren Gruppen zwischen den Gruppen der beiden Reifungs- teilungen, meist mit ihnen in einer Ampulle vereinigt. Ausnahmsweise kann man auch in einer Cyste mit zweiten Reifungsteilungen noch einen oder den andern Kern im fraglichen Stadium vorfinden. Schon die topographische Lage im Hoden schließt hier also eine Verwechs- lung mit jungen Spermatocyten erster Ordnung aus, von den jüng- sten Spermatiden unterscheidet sie gleichfalls die Lage und außerdem der recht bedeutende Größenunterschied der Kerne. Bei wirbellosen Tieren. Ueber die Spermatogenese der Fische finden sich keine An- gaben in der Literatur), dagegen geht aus einer ganzen Anzahl der Arbeiten über die Samenentwicklung der Evertebraten gleichfalls mit Deutlichkeit hervor, daß auch hier in einzelnen Fällen die Chromosomen der Telophasen der ersten Reifungsteilung nicht unmittelbar, sondern erst nach Einschaltung eines ruhekernähn- lichen Stadiums in die zweite Teilung eintreten. So ist z. B. bei Grylius domesticus nach den Angaben von Gutherz (1907) das interkinetische Ruhestadium vorhanden, allerdings sind hier die Chromosomen trotz der gut entwickelten Kernmembran immer noch deutlich als Einzelindividuen zu erkennen, es kommt also nicht zur Bildung eines Kernreticulums und deshalb bezeichnet Baumgartner (1904) diesen Zustand recht treffend als ‚‚Semi- resting Stage“. Auch Buchner (1909) findet in der Spermato- genese von Orthopteren das fragliche Ruhestadium. Die Chromo- somen lösen sich hier im Präspermatidenkern zu einem richtigen ‘) Mit Ausnahme der weiter unten erwähnten Arbeit über Myxine. Kir. Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 277 Reticulum ‚auf, in. dem man allerdings leicht die dicken Einzel- chromosomen, ja sogar ihren Längsspalt erkennen kann. Auch hier dauert aber der fragliche Zustand nicht lang an, die seitlichen ‚Ausläufer werden bald wieder eingezogen und dadurch die völlige Rekonstruktion der Chromosomen bewirkt. Ganz ähnliche Ver- hältnisse schildert das Ehepaar Schreiner (1908 b) bei Myxine. Auch Meves (1907) stellt in der Spermiogenese der Honig- biene ein derartiges Ruhestadium zwischen den beiden Reifungs- teilungen fest: „Der Kern ist meist etwas länglich, mit abgerundeten oder zugespitzten Enden, seine Kontur häufig eingebuchtet. Die Chromosomen, welche sich an einer Stelle des Kerninnern zu einem Komplex vereinigt hatten, scheinen in eine Art Gerüst übergegangen zu sein.‘ Meves nimmt aber an, daß trotzdem die Doppelkugeln, welche die Chromosomen darstellen, während dieses Stadiums ihre Individualität bewahren, eine Auffassung, die sich mit seiner son- stigen Anschauung über die Kontinuität der Chromosomen nicht recht in Einklang bringen läßt. Weiterhin weist Arnold (1909) das Stadium bei Planaria nach. Im Gegensatz dazu stehen aber die Mitteilungen einiger anderer Forscher, welche das Bestehen des fraglichen Ruhestadiums bei den von ihnen untersuchten Objekten aufs bestimmteste bestreiten, so besonders Rapp&port (1917), welcher die Spermatogenese von Süßwassertricladen untersuchte, und Schleip (1907) auf Grund seiner Studien an Planarien. Für diese letztere Tierart gehen also die Ansichten wieder auseinander (Schleip-Arnold) und immer tritt dabei die Meinung hervor, die betreffenden Zellformen seien nichts anderes als junge Spermatocyten erster Ordnung, die wegen der Aehnlichkeit in. Größe und Form zu Verwechslung führen könnten. Gegen diese Annahmen, die besonders von Rappe- port, Schleip und Levy geäußert werden, können aber . die Befunde bei Proteus, wo eine solche Verwechslung ausges E, . Goldschmidt, R. 1902. Untersuchung über die Eireifung, Befruch- 4 tung und Zellteilung bei Polystomum integerim:m. Zeitschr. f. wiss. | Zool. Bd. 71. | Derselbe. 1908a. Ist eine parallele Chromosomenkonjugation be- wiesen? Arch. f. Zellforsch. Bd. 1. Derselbe. 1908 b. Die Chromatinreifung der Geschlechtszellen des Zoogonus mirus Lss und der Primärtypus der Reduktion. Ebenda Bd. MH. Gregoire, V. 1904 La reductiom numerique des chromosomes et les cineses de maturation. La Cellule Bd. 21. Derselbe. 1905. 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Längsschnitt durch eine Samenampulle während der Vermehrungs- periode. In ihrem Inneren mehrere Cysten, zwischen diesen weite Lymph- te a NEE ao Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 305 spalten. Alle Spermatogonien einer Cyste im gleichen Stadium der Mitose. Im Grunde der Ampulle Restspermatogonien. Granula in den Cysten- zellen. Fix. Flemming, Dreifachfärbung nach Flemming. 2. Querschnitt durch die oberflächlichen Teile einer Ampulle unmittel- bar vor der Ausstoßung der Spermatozoen. Weites umgebendes Blutgefäß- netz. Spermatozoenbündel in typischer Lagerung zu den Cystenzellen, deren Leib von Fadenstrukturen durchsetzt ist. Ampullenzellen ganz plattgedrückt. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 3. Querschnitt durch eine Ampulle kurze Zeit nach Ausstoßung der Spermatozoen. Cystenzellen deutlich gegen einander abgegrenzt, in ihrem Inneren an einzelnen Stellen noch zusammengerollte Spermatozoen. Der Leib der Cystenzellen mit Granulis erfüllt, an vereinzelten Stellen zugrunde gehende Zellen mit gelb gefärbten Kernleichen. Fix. Subl. Eisessig, Drei- fachfärbung nach Fiemming. 4. Querschnitt durch eine Ampulle längere Zeit nach Ausstoßung der Spermatozoen. Cystenzellen wie bei Abbildung 3, ihr Protoplasma zum Teil vakuolisiert. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 5. Querschnitt durch eine Samenampulie kurze Zeit nach Ausstoßung ‚der Spermatozoen. Die Cystenzellen mit osmierten Granulis mehr oder weniger stark gefüllt, auch in den Ampullenzellen zahlreiche Granula. Einige Kerne der Cystenzellen in fettiger Degernation begriffen. Fix. Flemming, Dreifachfärbung nach Flemming. 6. Querschnitt durch eine Ampulle längere Zeit nach Ausstoßung der Spermatozoen. Alle Cystenzellen mit osmierten Granulis vollgepfropft, so daß keine Einzelheiten mehr zu erkennen sind. In den Amput'lenzelles nur spärliche osmierte Granula. Fix. Flemming, Dreifachfärbung nach Flemming. Tafel VI. 7. Einzeln in den Lücken des Bindegewebes liegende Zelle, sehr schmaler Protoplasmaleib, . feines Chromatingerüst. Fix. Subl. Eisessig, Dreifach färbung nach Flemming. 8. Einzelliegende Zelle mit sehr chromatinreichem Kern, großem Piro- - toplasmaleib, halbmondförmiger Sphäre und deutlich erkennbarem Cen- triol. Fix. Subl. Eisessig. Hämatoxylin Heidenhain. 9. Gruppe von Spermatogonien oder indifferenten Zellen. Zellgrenzen nicht deutlich erkennbar. Fix. Subl. Eisessig. Hämatoxylin Heidenhain. 10. Große Spermatogonien, Centriol deutlich erkennbar, Zone nicht darstellbar. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. ll. Große Spermatogonie aus einem Ruhehoden mit echten Nukleolen. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Ehrlich-Biondi-Haidenhein. 12. Restspermatogonie aus einem Hoden im Höhepunkt der Geschlechts- tätigkeit. Im sehr chromatinreichen Kern ein Chromatinnucleolus. Fix. Subl. Eisessig. Haematoxylin Heidenhain. 13. Große Spermatogonie eines Ruhehodens mit auffallend großem Protoplasmaleib. Fix. Subl. Eisessig. Safranin-Lichtgrün. = = NEN BEE SE n ROTE ET Rn Ba r- 306 "I Stier le: 14. Große Spermatogonie in einem Ruhehoden 1, mm von der Ober- fläche des Organes entfernt gelegen. Kern von osmierten Gerinnseln aus- gefüllt. Nur einige größere Chromatinbrocken erkennbar. Fix. Flemming, Dreifachfärbung nach Flemming. ö 15. Große Spermatogonie aus dem nämlichen Hoden wie 14, I mm von der Oberfläche des Organes entfernt. Beginn der Spirembildung, 2 große “ Chromatinklumpen. Fix. Flemming, Dreifachfärbung nach Flemming, 16. Große Spermatogonie aus einem Ruhehoden, Verteilung des Chro- matins auf das Kerngerüst, das als Folge der Osmiumsäurewirkung etwas undeutlich erscheint. Fix. Flemming, Dreifachfärbung nach Flemming. 17—38. Spermatogonien. 17—30. Große Spermatogonien. 17. Weitere Bildung des Spirems, Chromatinvermehrung, Verschwin- den des Liningerüstes. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flem- ming. i 18. Ausgebildetes Spirem, das Liningerüst des Kernes nicht erkennbar. Die körnige Zone legt sich dem Kern halbmondförmig an. Centrio! nicht dargestellt. Die Zelle liegt gut | mm von der Oberfiäche des Organes entfernt. Fix. Flemming, Hämatoxylin Heidenhain. 19. Ausgebildetes Monospirem, die Zelle liegt unmittelbar unter der Oberfläche des Hodens. Der sehr lange Faden erscheint äußerst dünn, sonst keinerlei Kernstruktur erkennbar. Die Zelle entstammt dem nämlichcen Hoden wie die in Abbildung 20 und 21 wiedergegebenen. Fix. Flemming Hämatoxylin Heidenhain. 20. Monospirem, nur der Kern ausgezeichnet, Größe des Protoplasma- leibes angedeutet. Der Faden scheint aus einzelnen, quergestellien Stäb- chen oder Scheiben zu bestehen (Folge der Fixierung?). Fix. Carnoy, Hämatoxylin Heidenhain. 21. Monospirem. Der Faden zeigt eine gewisse Orientierung gegen das Polfeld zu. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 22. Zerfall des Spirem in 18 einzelne Chromosomen. Im Plasma Strah- lung angedeutet, Centriolnicht dargestellt. (Rekonstruiert aus 2 Schnitten.) Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 23. Zerfall des Spirems in die Chromosomen. Aus 3 Schnitten rekon- struiert und etwas schematisiert. Fix. Flemming, Safranin. 24. Verteilung der Chromosomen in der ganzen Zelle, Kernmembran zerfallen, Chromosomenzahl 18, Centriol nicht gezeichnet, Stiahlenfigur angedeutet. (Rekonstruiert aus 3 Schnitten.) Fix. Subl. Eisessig, Drei- fachfärbung nach Flemming. Tafel VIH. 25. Prophase der Teilung, Zusammenziehung der Chromosomen, Centriol und Strahlenfigur deutlich erkennbar. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 26. Spindel in der Seitenansicht, Längsspalt der Chromosomen deutlich erkennbar. Fix. Subl. konzentriert, Dreifachfärbung nach Flemming, Zee FE re ee r>t] a urn =: Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus) 307 27. Aequatorialplatte in der Seitenansicht, die beiden Spalthälften der Chromosomen voneinander abgerückt. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 28. Aequatorialplatte in Polansicht aus dem noch ruhenden Teil eines Hodens zu Beginn der Fortpflanzungszeit, 36 Chromosomen, rekonstruiert aus 2 Schnitten. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 29, Aequatorialplatte in Polansicht, 36 Chromosomen, die sich zum Teil gegenseitig überdecken. Rekonstruiert aus 2 Schnitten. Fix. Flemming, Hämatoxylin Heidenhain. 30. Aequatorialplatte in Polansicht. Alle Chromosomen in einem 15 u. dicken Schnitt, 36 an der Zahl, zum Teil sich verdeckend. Fix. Flemming, Dreifachfärbung nach Flemming. (Die verschiedene Dicke der Chromosomen in Abbildung 28, 29 und 30 beruht zum Teil sicherlich auf dem Einfluß der verschiedenen Fixierungsmittel.) 31. Kleine Spermatogonie aus dem nämlichen Hoden wie Abbildung 23. Aequatorialpiatte in Polansicht, 36 Chromosomen, rekonstruiert aus 2 Schnitten. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 32. Kleine Spermatogonie, Aequatorialplatte in Polansicht aus dem nämlichen Hoden wie Abbildung 29, rekonstruiert aus 2 Schnitten. Fix. Flemming, Hämatoxylin Heidenhain. 33. Große Spermatogonie eines Ruhehodens in Diakinese, Chromosomen locker gelagert. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 34. Tochterstern einer kleinen Spermatogonie in Polansicht vor dem Zusammenrücken der Chromosomen. Fix. Flemming, Hämatoxylin Hei- denhain. z 35. Große Spermatogonie, Tochtersterne in Seitenansicht. Zusammen- rücken der Chromosomen, Polfeld gut erkennbar. Fix. Subl. Eisessig, Drei- fachfärbung nach Flemming. 36. Große Spermatogonie, Tochterstern in Polansicht, starkes Zu- sammenrücken der Chromosomen. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 37. Auflockerung der Chromosomen, zentrale Lagerung des Kernes, Abschnürung der Tochterzellen, Zwischenkörperbildung. Fix. Subl. Eis- essig, Dreifachfärbung nach Flemming. 38. Ausbildung der Tochterkerne, Verteilung des Chromatins auf die Lininfäden. Fix. Carnoy, Hämatoxylin Heidenhain. Tafel IX. 39. Jüngste Spermatocyte, Chromatin in dicken Balken gelagert, Chro- matinnucleolus. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 40—68. Spermatocyten. 40. Jüngste Spermatocyte wie Abb. 39. Fix. Subl. Eisessig, Dreifach- färbung nach Flemming. 41. Etwas ältere Spermatocyte aus den tiefen Schichten des Hodens. Fix. Flemming, Safranin Lichtgrün. \r DD Zelte 2 REN [4 a REN s EUR, Ki NR er “ 308 HStieye: 3 Fr 42. Feines, chromatisches Netzwerk, Chromatinnucleolus. Fix. Subl. y Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. | 43. Spermatocyte gegen Ende der Wachstumsperiode, zeigt den näm- ichen Bau wie Abbildung 42. Chromatin läßt anscheinend netzigen Bau erkennen, das ganze Kerngerüst besteht ausschließlich aus Basichromatin, ein chromatischer Nucleolus, keine Lininfäden. Fix. Subl. Eisessig, Sa- | franin Lichtgrün. a 44. Spermatocyte nach Beendigung der Wachstumsperiode mit schöner Ausbildung des dünnen, richtungslosen Knäuels. Großer Chromatinnu- cleolus. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 45. Wie 44. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 46. Dünner, richtungsioser Knäuel, zeigt sehr deutlich die Zusammen- R setzung des Fadens aus einzelnen Körnern. Fix. Subl. Eisessig, Dreifach- färbung nach Flemming. 47. Beginn der polaren Orientierung. Ein basichromatischer Nückoh‘ Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. ei 48. Fortschreitende Orientierung des Fadens. Die Grenze zwischen orientiertem und nicht orientiertem Kernteil kommt sehr deutlich zur Gel- tung. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 49. Fortschreitende Orientierung, zeigt deutlich den Unterschied im Bau des Fadens im orientierten und nicht orientierten Teil des Kernes. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 50. Vollendete polare Orientierung. Der ganze Faden besteht aus kleinen quergestellten Stäbchen. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Hei- \ denhain. 51. Polargerichteter Knäuel zeigt besonders schön die verschiedene Länge der einzelnen Schlingen. Fix. Subl. Eisessig, Be Hei- Rt HM. denhain. 52. Polargerichteter Knäuel von der Gegenpolseite aus gesehen. Die po- 1 lare Orientierung kommt hier nicht zur Geltung. Beginn der Ausbildung der seitlichen Ausläufer. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 53. Polargerichteter Knäuel, 5. dicker Schnitt, läßt deutlich die Kon- tinuität des Fadens erkennen. Plasmaleib nur angedeutet. Fix. Subl. " Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 54. Wie 53 5. dicker Schnitt. Fix. Flemming (tiefste Schicht), Hä- matoxylin Heidenhain. RE 55. Polargerichteter Knäuel, Schnitt durch die Polseite des Kernes, senkrecht zur Verlaufsrichtung der Fadenturen. 36 Fadenquerschnitte. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 56. Polargerichteter Knäuel, läßt sehr deutlich die Kontinuität des Fadens und seine Zusammensetzung aus einzelnen quergestellten StaDEnen erkennen. Fix. Subl. Eisessig, Haematoxylin Heidenhain. 57. Bildung der seitlichen Ausläufer. Die zentrale Verdickung der Stäbchen ist deutlich zu -erkennen. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. A a ER 0 Seele. el a En u Dry Ziel ka Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 309 58. Stärkste Ausbildung der seitlichen Ausläufer, perischnurartiger Bau des noch vollkommen polar orientierten Fadens. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 59. Dicker, richtungsloser Knäuel, die seitlichen Ausläufer abgeschmolzen, Orientierung nicht mehr zu erkennen, perlschnurartiger Bau des Fadens, deutliche Lininbrücken. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. ' Tafel X. 60. Längsspaltung des Fadens und Zerfall in einzelne Chromosomen. Die Lininbrücken nicht deutlich dargestellt. Fix. Flemming stark, tiefste Schicht des Hodens, Hämatoxylin Heidenhain. 61. Konzentration des Chromatins, Verkürzung und Verdickung der Chromosomen. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 62. Spermatocyte nach der Teilung des Fadens in einzelne Chromo- somen, von denen 18 nachweisbar sind. Lininbrücken schlecht erkennbar. Rekonstruiert aus 3 Schnitten. Fix. Flemming, Hämatoxylin Heidenhain. 63. Stärkere Konzentration des Chromatins. Oberfläche der Chromo- somen wohl als Folge der Fixierung rauh. Fix. Flemming, Dreifachfärbung nach Flemming. 64. Stadium wie Abbildung 63, schlecht differenziert. Die parallel- liegenden Chromosomenspalthälften zum Teil durch Farbniederschläge ver- bunden, so daß unklare Bilder entstehen. Fix. Subl. Eisessig, Haematoxylin Heidenhain. 3 65. 18 einzelliegende, längsgespaltene Chromosomen, die zum Teil deut- lich ihre paarweise Zusammengehörigkeit erkennen lassen. Rekonstruiert aus 3 Schnitten. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 66. 18 einzelliegende, längsgespaltene Chromosomen. Rekonstruiert aus 3 Schnitten. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 67. Vollendete Konjugation der Chromosomen, 9 ausgebildete Vierer- gruppen, nur bei einer von ihnen ist der Querspalt noch zu erkennen (rechts oben). Mehrere erscheinen an der Vereinigungsstelle winkelig geknickt. Rekon- struiert aus 3 Schnitten. Fix. Flemming, Dreifachfärbung nach Flemming. "68. Kern unmittelbar vor der ersten Reifungsteilung. Rekonstruiert aus 2 Schnitten, nur der oberste Schnitt ausgezeichnet, die in ihm enthaltenen - Chromosomen verdecken die anderen zum Teil. 10 Chromatingebilde, die 2 kleinen unten in der Zelle gelegenen gehören offenbar zu einer Tetrade. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 69. Spermatocyte ‘unmittelbar nach dem Verschwinden der Kern- membran, ein Teil der Tetraden in der Mitte der Zelle zusammengerückt. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 70. Prophase der ersten Reifungsteilung, gleich nach dem Verschwinden der Kernmembran, läßt besonders schön die winkelige Knickung der Te- _ traden an der Vereinigungsstelle der Chromosomen erkennen. Fix. Flemming, oberflächlichste Schicht. Dreifachfärbung nach Flemming. 71. Prophase der ersten Reifungsteilung, winkelige Knickung der Te- £raden, Centriolen auseinanderrückend, deutliche Strahlenfigur. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. Archiv f. mikr. Anat. Bd. 93. Abt. II. ü 2 sg u ee a % S Pr . F. A Dr A Te En dur Ar ai. Bm Die en MT ir 7 a u un GW RE > u nn gun 310 H. Stieve: 72. Seitenansicht der Spindel, Einordnung der Vierergruppen im Aequa- tor. Unten typische Form der Tetraden, oben hat das Auseinanderrücken der Längshälften schon begonnen, hier zeigen die Tetraden schon T-Form. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain, Schnittdicke 15 u. 73—85. Erste Reifungsteilung. 73. Aequatorialplatte in der Polansicht. Oberflächlichste Schicht des Hodens. Fix. Flemming, Hämatoxylin Heidenhain. 74. Erste Reifungsteilung vor dem Einrücken aller Tetraden in die Aequatorialplatte, Polansicht der Spindel. Rechts winkelig geknickte Te- trade. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 75. Aequatorialplatte in Polansicht, läßt den Spalt in den Chromosomen „deutlich erkennen. Fix. Carnoy, Hämatoxylin Heidenhain. 76. Aequatorialplatte in Polansicht. Schnittdicke 51. 25 einzelliegende Chromatinklumpen, als Folge der Schnittrichtung, durch die die einzelnen Chromosomen mehrmals getroffen sind. Die verbindenden Chromatin- brücken liegen in anderen Schnitten. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. Ä 77. Aequatorialplatte in Polansicht wie Abbildung 76. Fix. Flemming, Dreifachfärbung nach Flemming. Tafel XI. 78. Schnitt durch eine Spindel der ersten Reifungsteilung schräg zur Symmetrieachse. Ein kleiner Chromatinklumpen liegt noch außerhalb der Spindel, sonst sind alle Tetraden schon an die Spindelfasern angeheftet und zeigen die typischen Formen. ‚Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 79. Spindel in Seitenansicht. Rekonstruiert aus 3 Schnitten, 9 Tetraden. Fix. Flemming, tiefe Schicht des Hodens, Hämatoxylin Heidenhain. 80. Spindel in Seitenansicht. Die sehr starke Schrumpfung der chro- matischen Substanz läßt die Zusammensetzung der Tetraden. aus 4 ein- zelnen Chromatingebilden besonders deutlich hervortreten. Fix. Flemming, oberflächlichste Schicht, Hämatoxylin Heidenhain. 81. Spindel in Seitenansicht. Die in der Mitte der Zelle liegende Vierer- gruppe zeigt Rautenform, zu beiden Seiten T-förmige Tetraden. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. { 82. Diakinese, die Tetraden zeigen Oesenform. Die blaß gezeichneten unter ihnen, die in der Mitte gelegen sind, lassen deutlich die ungleiche Länge der beiden konjugierten Chromosomen erkennen. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 83. Letztes Stadium der Diakenise, nur noch eine Tetrade Ösenförmig, im übrigen die Trennung vollzogen, Chromosomen auf die Tochtersterne verteilt. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 84. Tochtersternbildung in Seitenansicht. An jedem Pol liegen 18 einzelne Chromatingebilde, die sich jedoch zum Teil gegenseitig decken. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 311 85. Etwas weiter vorgerücktes Stadium der Tochtersternbildung, Chro- mosomen liegen locker, an jedem Pol 18 Chromatingebilde paarweise par- allel gelagert. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming, 86. Zusammenrücken der Chromosomen im Tochterstern. Schnitt- dicke öy. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 87. Abschnürung der Präspermatiden, Zwischenkörperbildung. Die Chro- mosomen rücken in die Mitte der Tochterzellen, noch eng aneinander ge- lagert. Fix. Subi. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 88-100. Präspermatiden. 88. Auflockerung der Chromosomen, die noch typische Lagerung gegen das Polfeld zu zeigen. Zwischenkörper durch Färbung etwas entstellt, Centriolen gut erkennbar. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 89. Stadium, ähnlich wie Abbildung 88, sehr lockere Lagerung der Chromosomen, in der oberen Zelle das Centriol erkennbar. Fix. Subl. Eis- essig, Dreifachfärbung nach Flemming. 90. Vollzogene Abschnürung der Präspermatiden. Beginn der Aus- bildung der Kernmembran, Auflockerung der Chromosomen. Fix. Sub!. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 91. Präspermatide im gleichen Stadium wie 90 in Polansicht. 18 Chro- mosomen in typischer Lagerung. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Hei- denhain. 92. Präspermatide unmittelbar nach Ausbildung der Kernmembran. Chromosomen .deutlich erkennbar, jedoch nicht mehr gut gegeneinander abgegrenzt. Centriol gespalten, Zone körnig. Fix. Subl. Eisessig, Häma- toxylin Heidenhain. 93. Beginn der Chromatinverteilung auf die Lininfäden. Chromosomen als grobe, längliche Klumpen erkennbar. Centriol gespalten, Zone nicht er- kennbar. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 94. Fortschreitende Verteilung des Chromatins, die einzelnen Chro- mosomen noch als abgrenzbare Körnerhaufen erkennbar. Fix. Subl. Eis- essig, Hämatoxylin Heidenhain. 95. Vollkommene Ausbildung des Präspermatidenkernes. Die Bezirke der einzelnen Chromosomen kaum abgrenzbar, nur in der Mitte des Gesichts- feldes deuten einige dichtere Haufen von Chromatinklumpen die Lage einzelner Chromosomen an. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 96. Beginn der Concentration des Chromatins auf die Chromosomen. Centriolen gespalten, Chromosomen nicht darstellbar. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. Tafel X. 97. Fortschreitende Concentration des Chromatins auf die Chromo- somen, die nunmehr wieder deutlich als Einzelindividuen zu erkennen sind. Deutliche Lininbrücken, Kernmembran beginnt zu schwinden. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 312 ’ H. Stieve: 98. Das Chromatin ist wieder vollkommen auf die Chromosomen con- zentriert, ulese zeigen dem namuichen Bau wie vor ihrem Undeutlichwerden. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 99. Chromosomen in typischer Lagerung mit freien Enden gegen die Oberfläche des Kernes zu. Fix. Flemming, oberflächlichste Schicht, Drei- fachfärbung nach Flemming. 100. Verschwinden der Kernmembran, Chromosomen in der ganzen Zelle verteilt, deutliche paarweise Anordnung. (Rekonstruiert aus 2 Schnitten.) Fix. Flemming, oberilächlichste Schicht, Dreifachfärbung nach Flemming. (Schema in Textabb. 9, S. 219.) 101—121. Zweite Reifungsteilung. 101. Stadium wie Abbildung 94, Chromosomen unter dem Einfluß der: Fixierung sehr stark geschrumpft, zeigen deutliche paarweise Zusammen- gehörigkeit. (Rekonstruiert aus 2 Schnitten.) Fix. Flemming, oberfläch- lichste Schicht, Dreifachfärbung nach Flemming. (Schema Textabb. 10, S. 219.) 102. Präspermatide gleich nach dem Zerfall der Kernmembran, die Lininfäden, welche die Chromosomen miteinander verbinden, sind noch er- halten. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 103. Verkürzung und Verdickung der Chromosomen (18 an der Zahl), Zusammenrücken in der Mitte der Zeile. Fix. Subl.. konzentriert, Hä- matoxylin Heidenhain. (Schema in Textabb. 11, S. 221.) 104. Aequatorialplatte in Polansicht, deutliche paarweise Lagerung der 18 Chromosomen. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. (Schema in Textabb. 12, S. 222.) 105. Aequatorialplatte in Polansicht, 18 Chromosomen deutlich er- kennbar, gegenseitige Lagerung jedoch nicht so klar wie in’ Abbildung 104. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach er (Schema in Text- abD.13,.,9..222.) | 106. Zusammenrücken der Chromosomen in der Aequatorialplatte, durch ihre dichte Lagerung verliert das Zellbild an Uebersichtlichkeit. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 107. Aequatorialplatte in Polansicht, unmittelbar vor der Diakinese. Der Spalt, welcher die beiden Chromosomen eines Paares trennt, ist in dieser Ansicht nicht zu erkennen, da die beiden Gebilde ieden Paares im Schnitt übereinander liegen. Fix. Carnoy, Hämatoxylin Heidenhain. 108. Spindel in schräger Richtung zur Symmetrieachse geschnitten, läßt deutlich die paarweise Lagerung der Chromosomen erkennen. Schnitt- dicke 151. Fix. Subl. Eisessig, Safranin. 109. Spindel in Seitenansicht, 18 Chromosomen zu 9 Paaren vereinigt. Lagerung der Chromosomen mit der Längsachse senkrecht zum Verlauf der Spindelfasern, nur in der Mitte ein Paar endweise aneinander gelegt, parallel zu ihnen. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 110. Beginnende Diakinese, Schnittdicke 5, Chromosomen zum Teil zerschnitten, daher ihre Zahl nicht genau feststellbar. Die Trennung der Chromosomen im linken Abschnitt der Zelle noch nicht beendet. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. ER ae DR AT AN Eh DZ A En 3 ir vr BEREITEN BERNER NEE LINE RS An TER RE EN aETRE AR ‚ r I 5 le h Die Entwicklung d. Keimzellen d. Grottenolmes (Proteus anguineus). 313 111. Vollzogene Diakinese, Zelle schräg getroffen, Teile der am oberen Pol liegenden Chromosomen finden sich auf dem nächsten Schnitt. An jedem Pol 9 Chromosomen, ganz unten rechts ein hufeisenförmiges. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. - 112. Diakinese, die Chromosomen auf alle Abschnitte der Spindel ver- teilt. Fix. Flemming, Dreifachfärbung nach Flemming. .113. Tochtersterne in Seitenansicht, Schnittdicke 15 u, keine genaue Feststellung der Chromosomenzahl möglich, da sich die Einzelgebilde zu stark überlagern. Am unteren Pot 9 Chromosomen erkennbar. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. 114. Tochterstern in Polansicht. Deutlich 9 Chromosomen erkennbar, 2 davon hufeisenförmig, eines links, sehr klein. Fix. Subl. Eisessig, Dreifach- färbung nach Flemming. 115. Zusammenrücken der Chromosomen in typischer Lagerung. Cen- triol deutlich sichtbar. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 116. Starkes Zusammenrücken der Chromosomen, Polfeld gut erkennbar. Zwischenkörperbildung, Abschnürung der Tochterzellen. Fix. Subl. Eis- essig, Hämatoxylin Heidenhain. 117. Vollzogene Abschnürung der Tochterzellen, Zwischenkörperbil- dung, starkes Zusammenrücken der Chromosomen. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 118. Allerstärkstes Zusammenrücken der, Chromosomen. In. beiden Tochterkernen keinerlei Einzelheiten mehr erkennbar. Fix. Subl. Eisessig, Hämatoxylin Heidenhain. 119. Auflockerung der Tochterkerne, die einzelnen Chromosomen wieder erkennbar, Auftreten der Lininbrücken. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfär- bung nach Flemming. 120— 125. Spermatiden. 120. Verteilung des Chromatins auf die Lininfäden. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfärbung nach Flemming. i 121. Etwas weiter in der Ausbildung fortgeschritten als 120, jedoch noch keine Kernmembran zu erkennen. Fix. Subl. Eisessig, Dreifach- färbung nach Flemming. 122. Ausbildung der Kernmembran, weitere Verteilung des Chromatins. Fix. Subl. Eisessig, Safranin. 123. Ausbildung der Kernmembran. Fix. Subl. Eisessig, Dreifachfär- bung nach Flemming. 124. Kernvergrößerung, stärkere Verteilung des Chromatins auf die Lininfäden, beginnende Nukleolenbildung. Fix. Subl. Eisessig, Dreifach- färbung nach Flemming. 125. Fertige Spermatide am Ende der Spermatocytogenese. Fix. Subl. Eisessig, Haematoxylin Heidenhain. ’ De A, h E Dit Me m 7. a IM. Frankhurt Taf u k 2-5 gez. Archiv £ mikroskop. Anatomie Bd. \C/7 Abt.I Eingels Aig.1, Schönberg Fig Archiv £mikroskop. Änatomie Bd. ACHT Abt. BEREER A Wermere Winter "rankfurr st, skop. ZInatomie Ba. VCHT, Abt.I. zmukro Archiv f. ‚Winter Frankfurt UT Werneru RN N & g RI 2 SZ Nad f 5 Sad, „ * %” Tat. VW. Nachtsaeim del | 1 ‚Archiv £mikroskop Anatomie bad. XCH Abt.1l. B.Nereshebner ger. = ö 23 2 7 [3 1 Q {rm a ) BI ce 3 = © c x 3 > ee 2 ce < £ = = RN Archiv f. mikroskop. Anatomie. Bd. XCIII Abt. II. i K N, | H y u } navi? ON 1 i Archiv f. mikroskop. Anatomie. Bd. XCIIT Abt. II. K,stieve g8% Lith, Anst. v. Werner u. Winter, Frankfurt a. M. ENTE KALK en h) LBIF urn DR F ’ i Wir sch E ” > W Ze 3 “ ‘ « i f * Ya N 5 “ u i* r ji \ 4 ) j ' ’ « 5 ‘ h x Er . . .ı Hl r ” . wur n “ Er % f 2 8 , . fl Y D N D 5 r I « Mu DW 7 y r” ! “ B *- . ” ’ ., ’ - R ’ f 0 ei i { ‘ “ F ü % i 4 ’ r eu N Er A j i . ’ 4 N ms} ei * ‘ » » . i \ # a » D) 1 Bi I NA Archiv f. mikroskop. Anatomie. Bd. XCIIT Abt. IT. H.Stieve gez. Lith. Anst. v. Werner u. Winter, Frankfurt a. M. Archiv f. mikroskop. Anatomie. Bd. XCIII Abt. I]. H.Stieve JBZ. Taf. X. Lith. Anst. v. Werner u. Winter, Frankfurt a. M. Archiv f. mikroskop. Anatomie. Bd. XCIIT Abt. II. Lith. Anst. v. Werner u. Winter, Frankfurt a. M. H.Stieve 922 Archiv f. mikroskop. Anatomie. Bd. XCIIT Abt. II. Taf. XI. H.Stieve 022. Lith, Anst. v. Werner u. Winter, Frankfurt a. M. ı ”“ I x bi B, nr BAR Pad: > MN il ) WHSE 02673 wu 8 Ns “en var eo IR * e ER # * U: Z A “ dm ATI “era ee U ER EN 6 & am naeh KR 3 er erre * Yen 5 FELHEILHEN De ae ee ie a “„"ouhn äh re 5 Pa’ ie wart & Re ne & ns Er tr } “ ER NE \ an FIT FE rt % re DRS EBENEN . « VE EEE BEREIT N AN EEE EHEIEHEIENE N LICHT % eu ee 5" ; #,% e „* 4 ” +56 RR > u » en N % LOHN DK 5 x ..4 >r ws “> BT ” “= SEE U r see »,% y ur “6 FR er .* ir e 2, iR ee > 5 L> ‚€ 5] » 2%, . | u ELTERN x + er Se . we + y 46); #. u ® ” ’ . Yo AR > 4 J % “no % 1? “ aa DE } e Pas af d K) EEK RR ”s RN nF ME » RE DEE Di DEE e RT & = HN ie » » yoy: # 2 at I EHE on a KW EEE ER EL er . * Me rn EcH REN REICHE HEN on .. - + 0) v