Neue Untersuchungen über den BfiMcltiisTorpi l)8i to Mmnmi als Grundlage für eine Theorie der Zeugung. Von Dr. Eduard Strasburger, 0. ö. Piofcssor der Botanik an der Univcisitiit Bonn. Mit zwei lithographischen Tafeln. -I — c^ 1- Jena, Verlag von Gustav Fischer. 1884. QK 825 S 85 Verlas; von Gustay Fischer in Jena. Dr. W. Detmei; Professor an der Universität in Jena. Vergleichende Physiologie des Keimungsprocesses der Samen. 1880. Preis: 14 Mark. Pflanzen physiologische Untersuchungen über Feriueiitbilduiig iiud fermeutative Proccssc. 1884. Preis: 1 Mark 20 Pf. Dr. phil. Karl Düsing. Die Regulierung des Geschlechtsverhältnisses l)ei der Vermehrung der SIenschen, Tliiere und Pflanzen. Mit einer Vorrede von Dr, W. Preyer, o. ö. Professor der Physiologie und Director des physiologischen Instituts der Universitiit Jena. Preis : 6 Mark 50 Pf. Dr. Karl Frommann, Professor an der Universität Jena. Beobachtungen über Structur und Bewegun^serscheinungen des Protoplasma der Pflanzenzellen. Mit 2 Tafeln. 1880. Preis : 3 Mark 60 Pf. Untersuchungen über Structur, Lebenserscheinungen und Reactionen th-ierisclier und pflanzliclier Zellen Mit 3 lithographischen Tafeln. 1884. Preis: 9 Mark. Professor C. Haussknecht. Monographie der Gattung Epilobium. Mit 2.5 SteindmcHajeln und Verbreitungstabelle. Preis : 45 Mark. Neue Untersuchungen über den BefrucMungsvorgang bei den Phanerogamen als Grundlage für eine Theorie der Zeugung. Von ^— ^^^a p-^ o. ö. Professor der Botanik an der Universität Bonn. Dr. Eduard Strasburger, Mit zwei lithographirten Tafeln. Jena, Verlag von Gustav Fischer. 1884. Vorwort. Die mikroskopische Tinctions-Technik macht so be- deutende Fortschritte, dass Untersuchungen, deren Re- sultate unter dem Einfluss von Tinctions-Methoden stehen, oft schon nach Ablauf weniger Jahre eine erneute Prüfung verlangen. So musste ich mir, auf Grund ander- weitig gemachter Erfahrungen, jetzt wieder die Frage vorlegen, ob es mit Hilfe neuer Färbungsmittel nicht ge- lingen würde, die Zellkerne in den Pollenschläuchen der Angiospermen bis zum Ei zu verfolgen. Das erhoffte Ziel wurde in der That erreicht, was mich veranlasste, meine Untersuchungen über ein weiteres Gebiet auszu- dehnen. So gelang es mir, eine Anzahl neuer That- sachen aufzudecken, die, wie mir scheint, ein allgemeineres Interesse beanspruchen dürfen. Die gewonnenen Re- sultate führten mich dazu, Stellung zu den neueren Theorieen der Zeugung zu nehmen und selbst die Be- gründung einer solchen Theorie zu versuchen. Dabei machte ich es mir ganz besonders zur Aufgabe, das aus — IV — der Beobachtung sich unmittelbar Ergebende in den Vordergrund zu stellen, an dieses mit den Deutungen direct anzuknüpfen und weiter zu prüfen, in wie fern schon vorhandene Theorieen der Zeugung sich mit den beobachteten Thatsachen in Einklang bringen lassen. Bonn im October 1884. Eduard Strasburger. lulialtsübersiclit. Seite I. Die Pollenkörner 1 Theilungsvorgänge im Innern derselben bei den Gymno- spermen 1 Deutung des Vorgangs 3 Das Verlialten des generativen Zellkerns im Pollenschlaucli bei Gymnospermen 4 Theilungsvorgänge in den Pollenkörnern der Angiospermen 5 Unterschiede in der Tinctionsfähigkeit des generativen und . vegetativen Zellkerns 6 Nachweis der Zellkerne 7 Ihre verschiedene Entwicklung nach der Theilung .... 8 Das Verhalten der generativen Zelle 10 Theilung des generativen Zellkerns 10 Der vegetative Zellkern theilt sich nicht 11 Die Bildung der Tetraden bei Heleocharis palustris ... 11 Bei anderen Scirpeen und Cariceen 13 Bei den Juncaceen •^-•^ . . 13 Die Pollenschläuche 13 Culturen 13 Anzahl der Pollenschläuche .14 Reihenfolge der Zellkerne im Pollenschlauch 15 Nothwendige Theilung des generativen Zellkerns .... 15 Eventuelle Wiederholung der Theilung 17 Die Bedingungen bei der Theilung 18 Die generativen Zellkerne werden nicht iiufgelöst .... 18 Nachweis der Zellkerne im Pollenschlauche, bis zum Antritt derselben an die Samenknospe 18 Verhalten des vegetativen Zellkerns im Pollenschlauch der Monocotylen 19 Verhalten des vegetativen Zellkerns im Polleuschlauch der Dicotylen 19 71191 — VI — Seite Verhalten von Butomus umbcllatus 21 Deutung der vegetativen Zellen in den Pollenkörnern und ]\Iikrosporen 21 Zusammenstellung des Beobachtungs-Materials 22 Liliaceae 22 Amaryllidaceae 24 Juncaceae 24 Iridaceae 25 Commelinaceae 25 Pandaneae 25 Araceae 25 Cyperaceae . . • 26 Gramineae 26 Orchidaceae 26 Alismaceae 26 Caryophyllaceae 26 Ranunculaceae 27 Papaveraceae 27 Cruciferae 27 Tiliaceae 27 Malvaceae 27 Geraniaceae 28 Celastraceae 28 Callitrichaceae 29 Umbelliferae 29 Cactaceae 29 Onagraceae 29 Rosaceae 30 Papilionaceae 30 Ericaceae-Rhodoreae 80 Ericaceae-Monotropeae 30 Apocynaceae 31 Convolvulaceae 31 Hydrophyllaceae 31 Asperifolieae 32 Scrophulariaceae 33 Gesneriaceae 33 Campanulaceae 34 Cucurbitaceae 34 Compositae 34 II. Das Eindringen der Pollenschläuche in die Narbe und in den Griffel :!5 Bei Lilium-Arten 35 Bei Atropa Belladonna .36 — VII — Seite Bei Cereus speciosissimus 37 Bei Gramineen und Cyperaceen 38 Bei Agrostemma Githago 40 Bei anderen Caryophylleen 43 Bei Malva silvestris 43 Bei Anoda hastata 46 Zusammenfassung . ^ 47 III. Befruchtung bei den Coniferen 49 Copulation nur eines Spermakerns mit dem Eikern ... 49 Die mit Metaplasma erfüllten Vacuolen im Ei 50 Die Ausbildung des Eikerns 51 Gleiche Reaction des Metaplasma im Eikern und in den Vacuolen des Cytoplasma 51 Eindringen der Spermakerne in das Ei bei Cupressineen . 53 Copulation des Spermakerns mit dem Eikern bei Cupres- sineen 54 Die Stärkehülle um den Keimkern 54 IV. Befruchtung bei den Angiospermen 56 Wahl der Objecte 56 Untersuchungsmethoden 56 Orchideen 58 Abwärtswachsen der Pollenschläuche und ihr Eintritt zwischen die Samenknospen 58 Ursachen dieser Aenderung der Wachsthumsrichtung 59 Die Verhältnisse im Innern des Embryosacks ... 59 Bau und Function der Synergiden 59 Eindringen des PoUenschlauchs in die Mikropyle . . 60 Vordringen des PoUenschlauch-Inhalts bis zum Ei .61 Desorganisation der Synergiden 61 Die sich copulirenden Zellkerne im Ei ohne Zuhilfe- nahme von Reagentien sichtbar 62 Nicht alle Samenknospen gleichzeitig befruchtet . . 62 Verhalten der unbefruchtet gebliebenen Samenknospen 62 Untersuchungs-Methoden 63 Der Durchgang der Pollenschlauchkerne durch die Mikropyle 63 Uebereinstimmung des sich copulirenden Sperma- kerns mit einem generativen Pollenschlauchkerne . 64 Ausnahmsweise Copulation der beiden generativen Pollenschlauchkerne mit dem Eikern 64 Leitung des Spermakerns zum Eikern 65 Kernreste über dem befruchteten Ei 66 Werth dieser Kernreste 66 — YIII — Seite Die Stadien der Copulation 67 Verdränn^un«? des secundären Embryosackkerns . . 67 Eventuelle Verschmelzung der Antipodenkerne mit demselben 68 Lilium-Arten 68 Die Zellkerne des PoUenschlauclis an der Mikropyle 68 Kernreste im eingedrungenen, Pollenschlauch-Plasma 68 Copulation der Kerne . • 68 Theilung des secundären Embryosackkerns .... 68 Ornithogalum 69 Die Pollenschläuche auf ihrem Weg zur Alikropyle . 69 Eindringen mehrerer Pollenschläuche in die Mikropyle 69 Iris sibirica 70 Geringe G-rösse der sich copulirenden Zellkerne . . 70 Dicotyle Pflanzen 70 Schwierigkeit der Untersuchung 70 Monotropa Hypopitys 71 Die Verhältnisse im Embryosack 71 Antreten des Pollenschlauchs 71 Dessen Zellkerne 71 Der Vorgang der Befruchtung 72 Die beiden verschieden grossen Kernkörperchen im Keimkern 72 Theilung des Keimkerns 73 Torenia asiatica 73 Durchbrechung des Embryosackscheitels durch die Synergiden 73 Entstehung der Synergidenkappen 73 Eindringen der Pollenschlauchspitze zwischen die Sy- nergiden 74 Das Verhalten unbefruchteter Eiapparate 74 Nachweis der generativen Zellkerne im Pollenschlauch 75 Theilung des generativen Zellkerns 75 Geringe Grösse des Spermakerns 75 Gloxinia hybrida 75 Die generativen Zellkerne im Pollenschlauch ... 75 Bau des Eiapparates 76 Der Vorgang der Copulation 76 Theorie der Befruchtung 77 Allgemeine Resultate 77 Der Si)ermakern und Eikern sind echte Zellkerne .... 77 Der Sperniakern in Spermatozoiden 79 Der Spermakern vollzieht allein die Befruchtung .... 80 Ausbildung des generativen Zellkerns in den Pollenkörnern 81 — IX — Seite Das Cytoplasma führt die Spermakerne 82 Der generative und der vegetative Zellkern sind bei ihrer Anlage völlig gleich 82 Einfluss der Ernährung 82 Die Ausbildung der generativen Zellkerne bei den Gymno- spermen 83 Eine Copulation von Cytoplasma-Massen gehört nicht mit zum Befruchtungsvorgang 84 Der Copulationsvorgang der Zellkerne 84 Das Verhalten eines Kernfadens bei der Theilung ... 85 Vertheilung der Kernfäden des Keimkerns auf die späteren Zellkern-Generationen 86 Die Copulationsvorgänge der Gameten 89 Die Copulationsvorgänge von Spermatozoid und Ei . . . 89 Bildung der Richtungskörper 91 Vorgänge, welche im Pflanzenreich der Befruchtung voraus- gehen 92 Bedeutung dieser Vorgänge 95 Bildung der Richtungsspindel aus dem Keimbläschen . . 97 Die Richtungskörper der thierischen Eier 98 Die Nebenkerne der Spermatocyten 101 Angaben über Ausstossungen der Elemente der Kernplatte aus den Mutterzellen der Spermatogonien 102 Deutung des Vorgangs der Ausstossung der RichtungsköriDer 102 Die specifischen Eigenschaften der Organismen in den Zellkernen begründet 104 Bau des Zellkerns 104 Das Nucleo-Idioplasma 106 Bau des Cytoplasma 107 Cyto-ldioplasma ' 110 Die Functionen des Nucleo-Idioplasma und des Cyto-ldio- plasma ^ 110 Menge des Cyto-ldioplasma im Zellkörper 111 Verhältniss des Nucleo-Idioplasma zu dem Cyto-ldioplasma 112 Portschreitende Veränderung der Substanz des Kernfadens während der Entwicklung 113 Der Vorgang der „Entwicklung" 114 Theorien über diesen Vorgang 114 Einfluss der inneren Ernährungsbedinguugen auf die Ent- Tvicklungsrichtung 123 Die Rolle der Zellkerne und des Cytoplasma bei der Ent- wicklung 125 Rückkehr des Idioplasma am Schlüsse der Ontogenie zu den Anfangsstadien derselben 126 — X — Seite Deutung dieser Erscheinung 126 Deutung des Generationswechsels 131 Rückläufige Veränderungen des Idioplasma bei Bildung der generativen Zellkerne und Zellen 132 Reduction des Nucleo-Idioplasma in den generativen Zell- kernen 133 Vorgänge bei Bildung der Pollenkörner und Sporen . . 133 Die Regenerationserscheinungen 134 Annahme einer geringen Menge von Nucleo-Idioplasma in den generativen Zellkernen, durch die Beobachtung gestützt 135 Abänderung des Keimplasma 136 Constanz der Eigenschaften des Nucleo-Idioplasma . . . 137 Vererbung erworbener Eigenschaften 138 Ausgleichung individueller Abweichungen durch die Be- fruchtung 140 Vertheilung der von den Eltern stammenden beiden Kern- fäden auf die Nachkommen des Keimkerns 141 Molecularer Aufbau des Kernfadens 142 Ergänzung des Kernfadens durch Ernährung 143 Rückschlagserscheinungen 143 Der Zellkern ist Träger der specifischen Eigenschaften des Organismus 145 Deutung der complicirten Theilungsvorgänge des Zellkerns 145 Nur indirecte Kerntheilung bei Vorbereitung der genera- tiven Zustände 146 Entgegengesetzt lautende Angaben 147 Parthenogenetische Entwicklung 150 Angaben über das Verhalten von Seestern- und Seeigel- Eiern nach Eindringen einer grösseren Anzahl von Sper- matozoiden 15] Die Annahme einer Ungleichheit der sich copulirenden Zellkerne ist nicht begründet 153 Uebertragung geschlechtlicher Eigenschaften der Gross- eltern durch Vermittlung des entgegengesetzten Ge- schlechts auf die Enkel 154 Vereinigung der Eigenschaften beider Geschlechter in jedem generativen Zellkern 155 Bedingungen, welche das Geschlecht bestimmen .... 155 Die sich copulirenden Zellkerne nicht geschlechtlich ver- schieden 159 Eine geschlechtliche Anziehung zwischen den generativen Zellkernen nicht vorhanden 160 Copulation vegetativer Zellkerne 161 — XI — Seite J)ie Fernwirkung der Geschlechtsproducte in Folge von Substanzaussclieidungen aus dem Cytoplasma der Ga- meten oder der Eier 161 Die Vorgänge der Bastardbefruchtung 163 Abgeleitete Bastarde 167 Pfropfhybride 167 Deutung des fehlenden oder des vorhandenen Einflusses von Unterlage und Edelreis auf einander 170 Erklärung der Abbildungen 171 Die Pollenkörner. Die zwei bis drei vegetativen Zellen, die in den Pollen- körnern von Zamia und Ceratozamia vorhanden sind, werden, wie Juranyi neuerdings zeigte , ^) nach einander erzeugt. Die ursprüngliche, einzellige Pollenzelle, die wir als pro- ganie bezeichnen können, zerlallt kurz vor der Anthere in eine kleinere, vegetative, und eine grossere, progame Zelle nächst höherer Ordnung, Diese letztere theilt sich bei Zamia bereits in eine grössere, generative, und eine zweite, kleinere, vegetative Zelle, während bei Ceratozamia eventuell noch eine dritte vegetative Zelle gebildet wird, somit die Diffe- renzirung des Pollenkorns in die generative Zelle und die vegetativen Zellen erst mit dem dritten Theilungsschritt vollzogen ist. Ungeachtet die vegetativen Zellen nach einander entstehen, sitzen sie doch einander auf und bilden einen zusammenhängenden, gegen die generative Zelle stark vorgewölbten Zellcomplex. Eine Tlieilung im Innern einzelner vegetativen Zellen ist nicht ausgeschlossen, sie beeinflusst aber den Umriss des ganzen Zellcomplexes nicht. Falls bei Coniferen nicht eine einfache vegetative Zelle, sondern ein vegetativer Zellcomplex im Pollenkorn gebildet ') UübtT den Pollen der Grymnospermen p. 2. 2 wird, stimmt dieser so sehr mit den entsprechenden Zell- complexen bei Cycadeen überein, dass er kaum andern Ursprungs als jene sein dürfte. Dies hebt Juranyi bereits hervor und "weist auch auf einige unklar gehaltene An- gaben bei Tschistiakoff hin, ^) aus welchen Aehnliches her- vorzugehen scheint. BeiLarix europaea habe ich, mit dem zu erwartenden Re- sultat, den Vorgang an Alcohol-Material verfolgen können. Kurz vor der Anthese theilt sich die progame Pollenzelle erster Ordnung in eine grosse, progame Pollenzelle zweiter Ordnung und in eine kleine, biconvexe, vegetative Zelle (Taf. I Fig. 50). Der Inhalt der letzteren wird alsbald stark lichtbrechend, ihr Zellkern schwer unterscheidbar, gleichzeitig flacht sich ihr ganzer Zellkörper ab. Erst wenn sich diese Zeichen der Desorganisation an der ersten vegetativen Zelle eingestellt haben, wiederholt sich in der progamen Zelle die Theilung, durch welche eine neue kleine, vegetative Zelle über der ersten gebildet wird (Fig. 51). Wie bei dem ersten Theilungsschritt, so sieht man auch bei diesem zweiten den für die kleine Zelle bestimmten Zellkern klein bleiben, den andern rasch an Grösse zu- nehmen (Fig. 51). Noch während beide Zellkerne gleiche Grösse haben, wird die urglasförmige Zellplatte ausgebildet, welche die vegetative Zelle abtrennt. Diese zweite vege- tative Zelle verfällt demselben Schicksal wie die erste, während der Zellkern der progamen Zelle, sich au der Scheidewand der vegetativen Zelle haltend (Fig. 52), be- deutende Gröfse erreicht. Es folgt alsdann der dritte Theilungsschritt. Die vegetative Zelle, die er bildet, ist weit grösser und wölbt sich stark gegen ihre Schwesterzelle *) Observ. s. 1. (luv. et 1. germ. du rollen des Coniferes. 1875. — 3 — vor (Fig. 53). Da eine weitere Theilimg nicht stattfindet, so ist diese Schwesterzelle als generative zu bezeichnen. Der Zellkern der generativen Zelle und der letzten vege- tativen haben gleiche Grösse. Die letzte vegetative Zelle setzt geradlinig an ihre beiden desorganisirten Vorgängerinnen an. Diese beiden desorganisirten, vegetativen Zellen sehen schliesslich wie Spalten in der Pollenwandung aus. Die dritte, nicht desorganisirte, vegetative Zelle theilt sich aber in eine kleinere Stielzelle und eine grössere Körperzelle (Fig. 54) und ausnahmsweise kann letztere sogar noch eine longitudinale Theilung eingehen. ^) Bei den meisten Coni- feren ist mit dem ersten Theilungsschritt die Trennung der progamen Zelle in eine kleinere vegetative und grössere generative vollzogen, so bei den Pinus-Arten u. a. m. -) Auch für den vegetativen Zellcomplex im Pollen- korn der Gnetacee, Ephedra altissima stellte Juranyi fest, ^) dass derselbe aufeinander folgenden Theilungen der pro- gamen Zelle seine Entstehung verdankt. Einzelne der so gebildeten Zellen können dann noch eine weitere Theilung erfahren. Für die Cycadeen und die Coniferen ist der Nachweis geführt worden, dass es die generative Zelle ist, die den Pollenschlauch liefert und dass die vegetative Zelle, re- spective der vegetative Zellcomplex, während der Pollen- schlauch-Bildung allmählich zusammenschrumpft. Bei den Gnetaceen dürfte es nicht anders sein, doch fehlen dort noch abschliessende Angaben. Ist die vegetative Zelle, respective der vegetative Zell- complex, bei Cycadeen und Coniferen als ein rudimentäres ^) Juranyi 1. c. p. 13. -) Stra burger, Coniferen und Gnetaceen p. 127. «) 1. c. p. 14. 1=" — 4 — Prothallium aufzufassen ? Diese Deutung verliert, so scheint es mir, an "Wahrscheinlichkeit durch den Nachweis, dass die vegetativen Zellen, wo sie in Mehrzahl vorhanden, nach einander von der progamen Zelle abgegrenzt werden. Für deren prothalloide Natur lässt sich wohl kaum, wie dies von Juranyi geschehen, der Fall von Isoetes anführen. In der Mikrospore von Isoetes wird zunächst eine kleine, vegetative Zelle gebildet; dann theilt sich die generative Zelle in einen vierzelligen Complex; doch nur eine Zelle dieses Complexes entwickelt sich zum Antheridium und verdrängt gleichzeitig die anderen. Die verdrängten Zellen mit zum rudimentären Prothallium, dessen Bildung dann auch succedan erfolgt wäre, zu rechnen, geht nicht wohl an, da die Vorgänge, wie sie sich bei Selaginellen abspielen, eine solche Deutung ausschliessen. Die generative Zelle in der Mikrospore der Selaginellen theilt sich nämlich auch in mehrere Zellen, die entweder zum Theil verdrängt werden, oder sämmtlich Spermatozoiden erzeugen und hierdurch ihre Gleichwerthigkeit l)ekunden. ') Ob übrigens die kleine vege- tative Zelle im Grunde des Mikros^^orangiums von Isoetes und Selaginella als rudimentäres Prothallium zu deuten ist, muss auch als ofi'ene Frage angesehen werden, denn entscheidende Uebergänge, welche eine solche Deutung ver- langen würden, fehlen, während andererseits Abgrenzungen unthätiger Zellen bei Bildung von Geschlechtsproducten zu ganz allgemeinen Erscheinungen gehören. AVie bei Cycadeen und Coniferen constatirt wurde, wandert der Zellkern der generativen Pollenzelle in den Pollenschlauch ein und hält sich nah an dessen fort- ') Nacli Antraben von Millardet und Pfeffer, vergl. die Zusammen- stellung l)ci Goebcl, Grundzügo p. 316. — 5 — wachsendem Ende. ^) Bei den Abietineen erfährt, soweit die Beobachtung reicht, dieser Zellkern nur eine Theilung; bei den Cupressineen hingegen wird von den beiden durch den ersten Theilungsschritt erzeugten Zellkernen der eine noch weiter zerlegt. — Nach dem ersten Theilungsschritt sammelt sich bei den Cupressineen Protoplasma um die beiden Tochterkerne und grenzt sich mit einer Haut- schicht ab, so dass wir zwei Primordialzellen im Pollen- schlauch-Ende liegen sehen. Um die Nachkommen des Zellkerns der einen dieser beiden Primordialzellen ist hingegen das Protoplasma nicht mehr scharf abgegrenzt. — Goroschankin -) giebt an, dass auch bei Pinus Pumilio zur Zeit, wo der Pollenschlauch den Embryosack erreicht, um seinen Zellkern sich eine Primordialzelle bilde; nach voll- zogener Zweitheilung ihres Zellkerns soll diese Primordial- zelle wieder schwinden. AVie allgemein bekannt, 3) findet in den Pollenkörnern der Angiospermen kurz vor der Anthese ein Theilungsvor- gang statt, durch welchen die progame Pollenzelle in eine kleine und in eine grosse Zelle zerlegt wird. Die kleine Zelle stimmt in ihrer Gestalt, in dem Ort und in der Art ihrer Anlage so sehr mit den vegetativen Zellen der Gymnospermen überein, dass es ausserordentlich nahe lag, sie auch als vegetative Zelle zu deuten. Diese Deutung ist von keiner Seite beanstandet worden. Nichts desto weniger stellten entsprechende Untersuchungen heraus, dass die kleine im Pollenkorn der Angiospermen gebildete Zelle die generative, ihre grosse Schwesterzelle die vegetative ist. ') Strasburger, Befr. und Zellth. p. 15. '■^) lieber den Befruchtungs-Process bei Pinus Pumilio. Strass- burg 1883. 3) Vergl. Strasburger, Befr. und Zellth. 1877 p. 18. Elfving, Jen. Zeitsclir. f. Naturw. Bd. XIII. p. 1. — G — Die Scheidewand, welche die generative von der vege- tativen Zelle trennt (Orchideen), respective die vollständige Wandung der generativen Zelle, wenn sich diese Zelle von der Pollenhaut entfernte , wird bei Angiospermen früher oder später aufgelöst. Wo dies nicht vor Beginn der Pollenschlauch-Bildung geschehen, wandert die generative Zelle in den Pollenschlauch ein (Taf. I Fig. 47). Dies gieht einen wesentlichen Unterschied im Verhalten dieser Zelle gegenüber den vegetativen Zellen der Gymnosj)ermen. Die Untersuchung der reifen Pollenkörner der Angio- spermen lässt uns in den meisten Fällen Differenzen in der Tinctionsfähigkeit des generativen und des vegetativen Zellkerns erkennen. Diese Unterschiede treten weniger bei Carmin-Behandlung, scharf hingegen oft bei Anwendung von Mfcthylgrün oder Jodgrün hervor. Werden ent- sprechende Pollenkörner in einen Tropfen 1 bis 2 7o Essig- säure, die mit Methylgrün oder Jodgrün versetzt ist, ge- bracht, so stellt sich die in Frage stehende Erscheinung entweder direct oder nach dem Zerdrücken der Pollen- körner an den freigelegten Zellkernen ein. — Da Methyl- grün und Jodgrün sich übrigens gleich verhalten, so soll weiterhin nur von letzterem die Rede sein. — Relativ gering ist bei Tradescantia virginica der Unterschied in der Tinction der beiden Zellkerne in Jodgrün-Essigsäure, sehr bedeutend hingegen bei den meisten Monocotyledonen, den untersuchten Ranunculaceen, Papaveraceen, Cruciferen, Celastraceen, Umbelliferen, Asperifolien, Compositenu. a. m. Dass übrigens die Tinctionsfähigkeit in Jodgrün nicht zu den nothwendigen Attributen des generativen Zellkerns ge- hört, geht aus dem Umstände hervor, dass es bei den Dicotylen ganze Familien giebt, in welchen die Färbung weder des vegetativen noch auch des generativen Zellkerns auf diese Weise gelingt. So war es beispielsweise bei den untersuchten Caryophyllaceen , Malvaceen , Geraniaceen, Cactaceen , Rosaceen , Convolvulaceen , Scropbulariaceen, Gesneriaceen u. a. m., und auch unter den Monocotyledonen ist bei Hemerocallis der generative Zellkern kaum mit Jodgrün-Essigsäure zu tingiren. Der Umstand, dass es bei vielen, vornehmlich dico- tylen Pflanzen im reifen Pollenkorn nicht mehr möglich ist, mit Jodgrün den Zellkern nachzuweisen, hatte in mir die Vorstellung erweckt, dass in solchen Fällen die Zell- kerne im reifen Pollenkorn zerfallen. Letzteres ist nun durchaus nicht der Fall. Wo Jodgrün ohne Wirkung bleibt, gelingt oft der Nachweis der generativen und vege- tativen, oder doch der leichter tingirbaren generativen Zell- kerne mit Pikrocarmin. Dieses Reagens dringt aber nicht durch die Pollenhäute ein und müssen die Pollenkörner daher stets in demselben zerdrückt Averden. Guter Pikro- carmin tingirt in wenigen Minuten, ruft aber Quellungs- erscheinungen an den Zellkernen hervor, so dass uns diese in etwas veränderter Gestalt entgegentreten. Dieses Reagens kann sogar unter Umständen die zu beobachtenden Zellkerne ganz zerstören: so beispielsweise bei Epilobium. Wo mit Picrokarmin der erwünschte Effect nicht erreicht wurde, lässt sich derselbe mit Boraxcarmin bei richtiger Behandlung wohl noch erreichen. Die Pollenkörner werden zunächst in einen Tropfen 2 **, o Essigsäure gelegt; nach einiger Zeit setzt man vom Deckglasrande einen Tropfen Boraxcarmin hinzu und lässt eine Stunde einwirken. Hiernach fügt man einige Tropfen Salzsäure - Alcohol (0,5 Theile concentr. Salzsäure zu 100 Theilen 70 o/^ Alcohols) hinzu, während man den Carmin durch Fliesspapier vor- sichtig aufsaugen lässt; schliesslich lässt man etwas ver- — 8 — düimtes Glyccrin zu dem Präparat liinzutreten. Das Prä- parat ist während der Behandlung vor Verdunstung zu schützen. Auf diesem AVege können die Kerntinctionen auffallend schön werden, — Wir können schliesslich bei grösseren Pollenkörnern es auch noch versuchen, die Zell- kerne auf Schnitten nachzuweisen. Die Pollenkörner müssen zu diesem Zwecke durch mindestens mehrtägiges Liegen in absolutem Alcohol gehärtet und dann nach der bekannten Methode in Gummi geschnitten werden. Die Schnitte tin- giren wir dann in der einen oder der andern Weise, wo- bei es zunächst von Vortheil sein kann, etwa vorhandene Stärkekörner verquellen zu lassen. Erwähnt sei zuletzt noch, dass in manchen Fällen zum Nachweis der schlecht tingirbaren vegetativen Zellkerne 2 % Essigsäure, die mit einer Spur Gentianaviolett versetzt ist, gute Dienste leistet. Das Gentianaviolett tingirt zwar den ganzen Zellinhalt, lässt aber doch meist in demselben , wenn man Ueber- färbungen zu vermeiden weiss, die Zellkerne distinct her- vortreten. Mit Hilfe der genannten Methoden ist es mir ge- lungen, in allen Fällen, die ich einem eingehenden Studium unterzog, Zellkerne auch im reifen Pollenkorne nach- zuweisen. Im Augen])lickc der Theilung, welche die progame Pollenzelle in die generative und die vegetative Zelle zer- legt, sind die beiden Tochterkern-Anlagen gleich (Taf. I Fig. 4, 5). Doch schon auf nächstfolgenden Entwicklungs- stadien pflegen sich die Unterschiede zu markiren. Der vegetative Zellkern nimmt rascher an Grösse zu als der generative und fährt fort zu wachsen, auch nachdem letzterer seine definitive, oft nur geringe Grösse erreicht hat. Mit der Grössenzunahme •lo'^ vei^otativen Zellkerns ist aber eine Abnalime seiner Dichte nnd seiner Tinctionsfähigkeit in Jodgrün-Essigsäure verbunden. — Der generative Zell- kern pflegt auf dem Zustande eines grobfadigen Knäuels zu verharren und erhält nur selten ein Kernkörperchen ; der vegetative bildet hingegen meist ein zartes Fadennetz und ein grosses Kernkörperchen aus. An dem Vorhanden- sein, respective dem Mangel eines grossen Kernköri^erchens lassen sich daher oft in dem herausgedrückten Inhalt des Pollenkorns der vegetative und der generative Zellkern unterscheiden ; doch können , wie schon angedeutet , auch beide Zellkerne Kernkörperchen besitzen, so beispielsweise bei den Orchideen, wo das Kernkörperchen des generativen Zellkerns kleiner als dasjenige des vegetativen ist; ja es kommt, wenn auch sehr selten (so bei Erodium cicutarium) vor, dass die generativen Zellkerne je ein grosses, der vege- tative nur ein kleines Kernkörperchen besitzen, Dass der Zellkern der grösseren, somit der vegetativen Pollenzelle, oft eigenthümliche Gestalt beim Reifen annimmt, ist schon von verschiedenen Seiten hervorgehoben worden. Dabei kann er bedeutende Streckung und so weit gehende Eeduction erfahren, dass er sich schliesslich nur noch als ein feiner, von einem oder von wenigen Fäden durchzogener Schlauch präsentirt. Ein derartiges Verhalten tritt uns z. B. bei Ornithogalum-, auch bei Convallaria-Arten ent- gegen (Taf. I Fig. 1 — 3, 6). Dort erkennt man an Stelle des vegetativen Zellkerns oft nur einen einzigen, hin und her gekrümmten Faden, und in einzelnen Pollenkörnern ist auch dieser nicht mehr zu unterscheiden. Trotzdem ist der vegetative Zellkern bei Ornithogalum und Convallaria in keinem Falle wirklich verschwunden, wie das Studium der Pollenschlauch-Bildung lehrt. Er lässt sich im Pollen- schlauch stets nachweisen und bildet dort, im einfachsten — 10 — Falle, eine gestreckte Höhlung, in welcher der gekrümmte Kernfaden liegt. So lehren uns denn diese Fälle, wie vor- sichtig man überhaupt mit seinen Schlüssen über das Schwinden der Zellkerne in Pollenkörnern sein müsse. Thatsächlich ist mir kein Fall sicher bekannt, in welchem der vegetative Zellkern schon innerhalb des Pollenkorns sich desorganisirt hätte. AVie ich bereits erwähnte, kann der generative Zell- kern bis zur vollen B-eife des Pollenkorns in seiner Zelle eingeschlossen bleiben. Diese Zelle hat sich dann aber von der Wand des Pollenkorns abgetrennt, gestreckt und an beiden Enden zugespitzt. Der generative Zellkern füllt seine Zelle mehr oder weniger vollständig, in manchen Fällen fast vollkommen aus. In letzterem Falle ist nur in den beiden Enden der Zelle etwas Cytoplasma zu sehen. Die generative Zelle kann bis zum Augenblick der Schlauch- bildung erhalten bleiben, mit in den Pollenschlauch wandern und in diesem noch längere Zeit fortbestehen (so bei Digi- talis Taf. I Fig. 47). Bei verschiedenen Monocotylen und Dicotylen theilt sich der generative Zellkern noch im Innern des Pollenkorns. Ist derselbe in seiner Zelle ein- geschlossen, so theilt sich letztere mit. Die frühzeitige Thei- lung des generativen Zellkerns ist für viele Species charak- teristisch und zeichnet meist ganze Familien, wie Gramineen, Cyperaceen, Juncaceen, Caryophyllaceen, Umbelliferen, Asperifolien u. s. av. aus. Unter den Araceen fand ich hin- gegen bei Arum ternatum meist zwei, bei Pothos, Monstera nur einen generativen Zellkern. Bei Arum ternatum ist, wie eben berührt, dieses Verhalten einigen Schwankungen unterworfen, und so auch bei Papaver bracteatum u. a. m. In denjenigen Familien, die durch constante Zweizahl der generativen Zellkerne ausgezeichnet sind, pflegen letztere — 11 — sehr klein zu sein und um das Vielfache des Volumens hinter dem vegetativen Zellkerne zurückzuhleiben. Der vegetative Zellkern theilt sich niemals. Zwar führt Elfving ^) die Cyperaceen als ein Beispiel für solche Thei- lung an , doch liegen dort die Verhältnisse thatsäcldich anders. AVas uns Ucämlich bei Heleocharis palustris, die Elfving hauptsächlich untersuchte, als einzelne Pollenkörner scheinbar entgegentritt, sind, der Anlage nach, Tetraden. Um uns über die Entwicklungsgeschichte dieser Gebilde zu Orientiren , führen wir auf einander folgende Quer- schnitte durch einen Blüthenstand, der im oberen Theile von noch jungen Blüthenanlagen gebildet wird, aus. Die Unter- suchung lässt sich sowohl an frischem, als auch an Alcohol- material vornehmen. Wir stellen auf diese Weise fest, dass die jungen Antheren keilförmig gestaltete, drei- bis vielflächig zugeschärfte Pollenmutterzellen führen, die in einem jeden Fache, um einen gemeinsamen Mittelpunkt, radial, in einfacher Schicht angeordnet sind. Die Pollen- mutterzellen bilden somit in jedem Fache einen cylindrischen Körper, von annähernd kreisförmigem Querschnitt. Dieser Cylinder wird nach aussen von drei Zellschichten, nämlich von der Tapetenschicht, von der hypodermalen Schicht und von der Epidermis gedeckt. In den Pollenmutterzellen er- folgen alsbald zwei succedane Theilungen. Durch den ersten Theilungsschritt zerfällt die Mutterzelle in eine kleinere, dem Innern des Cylinders, und eine grössere, der Ober- fläche desselben zugekehrte Tochterzelle. Die kleinere, innere Zelle theilt sich hierauf in zwei gleiche, die grössere, äussere Zelle in eine kleinere, innere und eine grössere, äussere Zelle. Diese vier Zellen sind zunächst mit gleich ^) Elfving, Studien über die Pollenkörner der Angiospermen, Jen. Zeitschr. f. Naturw. Bd. XIII p. 18. — 12 — grossen Zellkernen versehen und nur durch Zellphitten gegen einander abgegrenzt. Die drei inneren Zellen ordnen sich annähornd tetraedrisch an ; sie sind zusammen nicht so gross wie die eine äussere Zelle. Die Tetraden dieses Entwicklungszustandes treten bereits leicht aus einander. Der Zellkern der grösseren Zelle v/ird alsbald voluminöser (Taf. I Fig. 13) und geht in Theilung ein, wobei an einer SeitcuAvand dieser Zelle, durch urglasförmige Scheidewand, eine kleine, generative Zelle abgegrenzt wird (Fig. 14). Zahlreiche Stärkekörner treten jetzt im Inhalte der grossen, generativen Zelle auf. Gleichzeitig werden die drei Zell- kerne der rudimentären Pollenzellen resorbirt, während die sie abgrenzenden Zellplatten sich mehr oder weniger vollständig in quellbare Cellulosewände verwandeln. Diese Wandtheile werden für gewöhnlich nach dem zugeschärften Ende der Tetrade hin verdrängt und erscheinen dort als eine homogene, unregelmässige Wandverdickung (Fig. 15 und 16); sie können aber auch an ihrer Ursprungsstelle verharren und dort vorspringende Leisten, Ringe, ja selbst geschlossene AVände (Fig. 17 und 18) Inlden. Thatsächlich wird jetzt somit der ganze, von der ursprünglichen Mutter- zellwandung umschlossene Raum von nur einem Pollenkorn, der von Anfang an begünstigten Zelle der Tetrade, ein- genommen. Trotz körnigen Inhaltes lässt es sich feststellen, dass in dem reifen Pollenkorn die generative Zelle sich von der Wandung losgelöst und getheilt hat. Jodgrün- Essigsäure tingirt die beiden generativen Zellkerne und zeigt, dass sie dem nicht tingirten, vegetativen, weit grösseren Zellkern anliegen (Fig. 16). Letzterer besitzt ein grosses Kernkörperchen. während solclie in den l)ciden generativen Zellkernen fehlen oder sehr klein sind. Die Membran des reifen Pollenkorns zeigt eine feine, meandrische Zeichnung — 13 - und nimmt mit Schwefelsäure orangerothe Färbung an, ohne sich zu lösen. Die Aussenseite des Pollenkorns ist stärker verdickt, -^."t springt auch unterhalb derselben in dem Winkel, den sie mit den Seitenwänden bildet, eine Yer- dickungsleiste vor. Bei allen Scirpeen und Cariceen, die ich bis jetzt unter- sucht habe, sind die Verhältnisse ähnlich und weisen lo- cale, unregelmässige Wandverdickungen auf verdrängte Schwesterzellen der Tetrade hin. Bei allen Cyperaceen geht somit nur ein Pollenkorn aus einer Pollenmutterzelle hervor. Interessant ist es, dass auch die den Cyperaceen ha- bituell so ähnlichen Juncaceen Tetraden bilden; doch sind dort die sämmtlichen vier Zellen der Tetrade entwickelt. Für Juncaceen ist das Vorhandensein der Tetraden bereits von H. V. Mohl notificirt ^) und dieselben auch von Elfving -) beschrieben und abgebildet worden. Wie schon aus der Elfving'schen Beschreibung und Abbildung hervorgeht, er- folgt auch bei Juncaceen im reifen Pollenkorn die Zwei- theilung des generativen Kerns und seiner Zelle. Viele Pollenkörner lassen sich, wie bekannt, zum Aus- treiben der Schläuche in Zuckerwasser bewegen. Von andern, bei denen dies nicht gelingt, habe ich die Schläuche im Griffel und in der Fruchtknotenhöhle verfolgt. Dieses geschah vielfach auch bei solchen Species, deren Pollen- körner mit Erfolg in Zuckerwasser sich cultiviren Hessen. Denn nur in den günstigsten Fällen erreichen die Schläuche in letzterem bedeutende Länge und behalten bis zuletzt ihr normales Aussehen. Je nach den Bedürfnissen ver- ^) Ueber den Bau und die Formen der Pollenkörner. Bern 1834, p. 37 und 77. ') 1. c. p. 17 und Taf. III Fig. 80 und 81. — 14 — schiedener Pollenkörner schwankt die Concentration der Zuckerlüsungen zwischen 1 bis 40^1^ \^) nach dem Bei- spiel von Kny -) wurde diesen Lösungen 1,5 7o Gelatine zugesetzt. Manche Pollenkörner (wie beisjjielsweise die- jenigen der Lathyrus-Arten in 15 % Zuckerlösung) treiben sehr leicht Schläuche und können älteren wie jüngeren Blüthen entnommen werden ; andere (wie beispielsweise die- jenigen von Tradescantia virginica in 5 ^j^ Zuckerlösung) müssen aus Antheren , die sich kurz zuvor geöffnet hatten, stammen. An jedem wachsenden Pollenschlauche ist ausser dem langsamen Fortrücken der Spitzen eine meist kräftige Protoplasmaströmung zu beobachten. Letztere ertheilt öfters dem ganzen Protoplasma ein längsstreifiges Aussehen. Durch diese Strömung werden die Zellkerne aus dem Pollenkorn in den Schlauch und dann auch weiter in diesem geführt. Nach rückwärts schliesst das Protoplasma die entleerten Schlauchtheile mehr oder weniger vollständig durch Cellulosepfropfen ab. Nur in relativ seltenen Fällen (so beispielsweise bei Verbacum phoeniceum, den Malvaceen) suchte ich vergeblich nach solchen Pfropfen. Sobald der Pollenschlauch zu leiden beginnt, hört die Strömung in seinem Lmern auf und dann pflegt er an seiner Spitze durchbrochen zu werden, wobei ein Theil des Inhalts her- vortritt. — Die Pollenkörner können im Wasser so viel Schläuche bilden, als sie Austrittsstellen besitzen; alsbald pflegt sich nur ein Schlauch weiter zu entwickeln. Bei Tradescantia wachsen wohl auch zwei Schläuche weiter, doch sind diese Fälle als durch die künstlichen Bedingungen ') Vergl. auch Elfving 1. c. p. 3. -) Stzber. dos bot. Ver. d. Prov. Brandenl)urg. Bd. XXIII 12. Juni 1881. — 15 — der Cultiir veranlasst anzusehen. Auf der Narbe wird auch bei Tradescantia nur ein Schlauch ausgebildet. Aus den zahlreichen Beobachtungen, die ich angestellt habe, ging zunächst die schon von Elfving ^) constatirte Thatsache hervor, dass es nicht eine allgemein giltige Reihenfolge für das Eintreten der Zellkerne in den Pollen- schlauch giebt. Bei einer grossen Anzahl von Pflanzen, wie Orchideen (Taf. II Fig. 64), Paeonia (Taf. I Fig. 20), Nemophila (Taf. I Fig. 35) u. a. m. geht zwar der vege- tative Zellkern constant voran, und dieses Verhalten ist überhaupt das verbreitetste , doch giebt es auch andere Pflanzen, wie Leucoium aestivum, Narcissus poeticus, Iris sibirica, Tradescantia virginica u. a. m., bei welchen man theils den vegetativen, theils den generativen, respective die generativen Zellkerne, der Pollenschlauchspitze näher sieht, auch wohl, wie bei Digitalis purpurea (Taf. I Fig. 46), den vegetativen und generativen Zellkern neben einander findet. Ein constantes Voranschreiten des generativen Zell- kerns ist mir für keinen Fall bekannt. Als zweites ganz allgemeines Ergebniss folgt aus meinen Untersuchungen, dass der generative Zellkern sich schliesslich stets zum Mindesten verdoppelt. Wo somit eine Theilung des generativen Zellkerns nicht schon im Pollenkorn er- folgte, tritt dieselbe sicher noch im Pollenschlauche ein. Freilich gelingt es nur in den günstigen Fällen, die künst- lichen Culturen bis zu dem Augenblicke zu fördern, in welchem diese Theilung vor sich geht. Bei Digitalis pur- purea in 20 % Zuckerlösung erfolgt beispielsweise die Theilung, bei mittlerer Zimmertemperatur, erst nach etwa 36 Stunden ; bei Lathyrus in 15 ^j^^ Zuckerlösung nach 15 1) 1. c. p. 24. — 16 — bis 20 Stunden. Dabei haben die Schläuche bei Lathyrus eine Länge von 1 bis 1,2 mm., bei Staphylea in 5 % Zucker- lösung von 0,4 bis 0,8 mm», bei Paeonia ebenfalls in 5 % Zuckerlösung, etwa von 0,8 mm. erreicht. Hier gelingt es eben bis zu einem so vorgerückten Stadium die Schläuche in normaler Entwicklung zu erhalten. Mit die günstigsten Beobachtungsobjecte geben in dieser Beziehung die Pollen- schläuche von Lathyrus montanus Bernh., auch diejenigen der Staphylea- und Convallaria- Arten, ab, in welchen Fällen die Theilung relativ frühzeitig erfolgt. Werden Pollenkörner von Convallaria polygonatum in 10 "/o Zuckerlösung, die mit Gelatine bis zum Steifwerden versetzt ist, cultivirt, so bleiben sie zunächst gesund, treiben aber nicht ihre Schläuche, während der generative Kern, der sich sonst erst weit im Schlauche zu theilen p liegt, diese Theilung schon innerhalb des Pollenkorns vollzieht. Die Theilungsstadien, die inner- halb solcher Pollenkörner, oder in anderen Fällen inner- halb der Pollenschläuche , fixirt werden , zeigen die charakteristischen Figuren der indirecten Kerntheilung. In den Pollenschläuchen von Convallaria Polygonatum sind diese Theilungsfiguren äusserst klar und zierlich (Taf. I Fig. 8 und 9) und konnten zum Studium der Kerntheilung dienen. Man sieht deutlich, dass der Kern, der sich hier theilt, frei im umgebenden Schlauchplasma liegt und nicht mehr in einer besonderen Zelle eingeschlossen ist. Sehr schöne, wenn auch weniger grosse Theilungsfiguren findet man leicht in den Schläuchen von Staphylea- Arten (Taf. I Fig. 26), deren Schlauch sich durch besondere Dicke aus- zeichnet. Letzterers ist um so auffallender, als die Pollen- körner selbst relativ klein sind. Der Schlauch, der aus einer der drei OelFnungen des Pollenkorns hervorwächst, hat alsbald dieselbe Breite wie das ffanze Pollcnkorn er- — 17 — reicht. In manchen Fällen erhält sich die in den Pollen- schlauch eingeführte generative Zelle auch noch in diesem sehr lange, so beispielsweise hei Digitalis purpurea, bei der, wie wir bereits wissen, die Theilung sich erst etwa 36 Stunden nach der Aussaat vollzieht. Auf die Theilung des Zellkerns folgt auch die Theilung der generativen Zelle, nach ge- wohnter Art, durch Bildung einer Zellplatte (Taf. I Fig. 48). Innerhalb der Scheidewand weichen dann die beiden Schwesterz<'llen aus einander (Fig. 49). — Es werden ganz allgemein nur zwei generative Kerne im Pollenschlauche gebildet, doch ist es nicht ausgeschlossen, dass sich deren Theilung wiederhole. Elfving ^j hatte bereits beobachtet, dass im reifen Pollenkorn von Andropogon campestris die Zahl der generativen Zellkerne gelegentlich auf drei steigen kann. Ich habe die Wiederholung einer Zweitheilung der generativen Zellkerne einige Mal bei Ornithogalum-Arten und bei Scilla nutans, in Pollenschläuchen, die aus dem Fruchtknoten heraus priiparirt waren , beobachtet. Die betreffenden Schläuche führten vier statt zwei generativer Zellkerne. Die sonst allgemein l)ei der Zweizahl verharren- den generativen Zellkerne büssen mit dem ersten Theilungs- schritt ihre Tbeilungsfähigkeit somit nicht ein. Auch bei Gymnospermen werden im Allgemeinen nur zwei generative Zellkerne im Pollenschlauche gebildet; wo dies al)er die Verhältnisse verlangen, wie bei den Cupres- sineen, theilt sich der eine generative Zellkern weiter. Wie zuvor im Pollenkorn bei frühzeitiger Theilung, so können wir jetzt auch im Innern des Pollenschlauches fest- stellen, daCs die beiden Tochterkerne des generativen Zell- kerns einander vollständig gleichen. Sie unterscheiden sich 1) 1. c. p. 15 und Taf. II Fig. 58 und 59. - 18 — weder in ihrer Gestalt, noch in ihrer inneren Strnctur, noch in ihren Reactionen von einander. Wo die ge- nerative Zelle znvor aufgelöst wurde, sind di(^ heiden Schwesterkerne während ihrer Ausbildung in keiner Weise gegen die Umgebung abgeschlossen, was wohl nothwendig wäre, wenn sie verschiedene Eigenschaften erlangen sollten. Während der Ausbildung des ersten generativen Zellkerns lag hingegen, wie wir ja sahen, ein solcher Abschluss vor, die beiden Schwesterkerne Avaren verschiedenen Bedingungen ausgesetzt und hierdurch die Möglichkeit gegeben, dass der generative und der vegetative Zellkern verschiedenen Cha- rakter annahmen. Ist der generative Zellkern während seiner Theilung noch von seiner Zelle umschlossen und theilt sich auch diese, so sind zwar beide Tochterkerne gegen die Umgebung abgegrenzt, doch in übereinstimmender Weise ; sie sind völlig gleichen Bedingungen ausgesetzt und verhalten sich daher in ihrer ganzen Ausbildung auch gleich (Taf. I Fig. 48, 49). Als drittes allgemeines Ergebniss meiner diesbezüglichen Untersuchungen gilt, dass die beiden generativen Zellkerne nicht aufgelöst werden. Sie gelangen vielmehr bis in das Innere der Samenknospe. Die negativen Resultate meiner früheren und Elfving's Untersuchungen waren in dem Mangel einer Methode begründet, welche es gestattet hätte, die Zellkerne bis zum Augenblicke der Befruchtung in dem sehr stark lichtbrechend werdenden Inhalte der Pollen- schlauchspitze nachzuweisen. Dies gelingt nunmehr mit Hilfe der zuvor angegebenen Methode : Eixirung mit 2 % Essigsäure, Färbung mit Boraxcarmin, Behandlung mit Salzsäure- Alcohol, Zusatz von Glycerin. So war es mir selbst in einem so schwierigen Falle, wie ihn beis])ielsweise Torcnia asiatica bietet, wo der Pollenschlauch-Inhalt sehr — 19 — stark lichtln-echend, die generativen Zellkerne äusserst klein sind (Taf. II Fig. 90, 91), möglich, letztere nachzuweisen. Oefters ist zu constatiren, dass die beiden generativen Zell- kerne kurz vor Eindringen des Pollenschlauches in die Samenknospe eine Volumenahnahme, somit eine Verdichtung erfahren. Der vegetative Zellkern ist hei Monocotylen, trotzdem er oft eine ganz auffallende Eeduction schon innerhalb des Pollenkorns erlitt, auch bis an die Samenknosiie zu verfolgen. Bei den Orchideen ist es relativ am leichtesten, das Vor- handensein des vegetativen und der beiden generativen Zellkerne in der an die Mikropyle der Samenknospe heran- tretenden Pollenschlauchspitze nachzuweisen. ') Es gelingt dies schon bei Anwendung von Jodlösung. Der vordere Zellkern ist hier stets der vegetative ; er unterscheidet sich in seinem Aussehen und in seiner Jod-Eeaction nur wenig von den beiden generativen Zellkernen, doch führt er ein grösseres, die generativen Zellkerne ein bis zwei kleinere Kernkörperchen (Taf. II Fig. 63 a und b). Mit Jodgrün- Essigsäure tritt ein Tinctionsunterschied zwischen dem vegetativen und dem generativen Zellkerne scharf hervor. Doch auch bei Liliaceen, so bei Ornithogalum, wo der vege- tative Zellkern äusserst substanzarm und in seiner Gestalt oft stark verändert ist, kann man ihn meist bis zum Augen- blick der Befruchtung auffinden. — Anders bei Dicotylen. Hier schwindet der vegetative Zellkern früher oder später im Pollenschlauch und nur die beiden generativen Zell- kerne gelangen bis zur Samenknospe. Dieser Punkt ist von Bedeutung, weil er von einer anderen Seite her die Eichtigkeit der anderweitig gewonnenen Deutung der im *) Dies bereits von Elfviag coiistatirt 1. c. p. 5. — 20 — Pollenkorn befinclliclion Zellkerne stützt. Ein Object, an dem man leicht das Schwinden des vegetativen Zellkerns Schritt für Schritt verfolgen kann, ist Lathyrus montanus. Die angewandte Carmin-Tinction gestattet es, den vege- tativen Zellkern bis zum letzten Augenblick seiner indivi- duellen Existenz zu sehen. Dieser Zellkern, der auch hier fast ausnahmslos vorangeführt wird, nimmt an Volumen zu, verliert an Schärfe der Contouren, bildet schliesslich gleich- sam nur noch eine etwas dunkler tingirte Wolke im pro- toplasmatischen Pollenschlauch -Inhalt (Taf. I, Fig. 28) und ist schliesslich nicht mehr nachzuweisen. Die näm- lichen Resultate ergiebt eine eingehende Untersuchung der Pollenschläuche von Nemophila-Arten. Der vorauswan- dernde, vegetative Zellkern (Taf. I Fig. 84) birgt einen äusserst zarten Kernfaden, der nur wenige, dunkler tingir- bare Körnchen führt. Weiterhin streckt sich dieser Zell- kern, seine Höhlung wird kleiner (Fig. 35); alsbald er- kennt man an seiner Statt nur noch einige zerstreute K("irnchen im Pollenschhiuch-Plasma (Fig. 86), bis auch diese nicht mehr zu unterscheiden sind. Bei Paeonia (Taf. I Fig. 20, 21) lässt sich dieser Vorgang der Auf- lösung des vegetativen Zellkerns ebenfalls Schritt für Schritt verfolgen. So auch bei Monotropa und in vielen anderen Fällen. Im Allgemeinen pflegt bei Dicotylen die Auflösung des vegetativen Kerns mit der Theilung der generativen mehr oder weniger zusammenzufallen. Meine Deutung der kleinen Zelle im Polleidei Staphylea-Arten ist der in seiner ') Bau un.l Waclisllium ilei' Zellhäute. Taf. V. Fig. 21 uiul 22. — 29 — Zelle eingeschlossene, gestreckte, generative Zellkern mit Jodgrün-Essigsiuire auch in dem unzerdriickten Pollenkorn nachzuweisen ; er tingirt sich stark. In seiner Nähe liegt der grössere, sich nicht tingirende, vegetative Zellkern in Gestalt eines feinfädigen Knäuels. Callitrichaceae. Callitriche vera zeigt in Jodgrün- Essigsäure zwei tingirte, generative Zellkerne, während der grössere vegetative sich nicht färht. Umbelliferae. Bei Archangelica officinalis, Myrrhis odorata u. a. m. sind im herausgedrückten Inhalt des Pollenkorns zwei sehr kleine, generative Zellkerne, die sich in Jodgrün-Essigsäure färhen, und ein viel grösserer, sich nicht tingirender, sehr inhaltsarmer, vegetativer Kern zu sehen (Taf. I Fig. 27). Cactaceae. Cereus speciosissimus besitzt im Pollen- korn zwei kleine , runde , generative Zellkerne und einen grösseren, vegetativen. I)iesell)en färhen sich mit Methyl- grün nicht und müssen in dem herausgedrückten Inhalt des Pollenkorns mit Pikrocarmin nachgewiesen werden. Der vegetative Zellkern ist mit grossen Kernkörperchen versehen. Onagraceae. Bei Ei)ilobium angustifolium sind ein generativer und ein vegetativer Zellkern , die in Jodgrün- Essigsäure nicht, wohl aber in Pikrocarmin sich nachweisen lassen, vorhanden. Doch müssen auch in Pikrocarmin Pollen- körner aus noch geschlossenen Blüthenknospen untersucht werden, da beim Zerdrücken der Pollenkörner aus offenen Blüthen die Zellkerne von dem einwirkenden Reagens zer- stört werden. Der Pikrocarmin jiflegt überhaupt Quellung an den Zellkernen der Pollenkörner zu veranlassen, und diese Quellung steigert sich hier eben bis zur vollen Des- organisation. Bei anderen Onagraceen ist der Nachweis der Zellkerne in den Pollenkörnern noch schwieriger — 30 — als bei Epilobium; ein Zweifel an ihrem Vorliiindensein ist aber in keinem Falle mehr gerechtfertigt. Rosaceae. Ein generativer und ein vegetativer Zell- kern lassen sich in den Pollenkörnern von Potentilla recta mit Pikrocarmin leicht, mit Jodgrün-Essigsäiire dagegen nicht färben. Papilionaceae. Bei Latliyrus montanus Bernh. zeigt der in Jodgrün -Essigsäure herausgedrückte Inhalt des Pollenkorns den spindelförmigeuj grün gefärbten, gene- rativen und den sich nicht färbenden, schwerer nachweis- baren, vegetativen Zellkern. Letzterer ist grösser, mit Kernkörperchen. In Pikrocarmin herausgedrückt, färben sich beide Kerne; die generative Zelle quillt und ver- grössert sich stark , so dass schliesslich der generative Kern in ihrem Innern wie ein Kernkörperchen erscheint. Der Nachweis der Kerne ist eben so leicht bei Faba vulgaris. Ericaceae-Rhodoreae. Rhododendron-Arten zeigen in jedem der vier Theilkörner der Tetrade unter Einwirkung von Jodgrün-Essigsäure einen sehr kleinen, sich nicht eben stark tingirenden, generativen und einen grossen, unregel- mässig contourirten , oft noch mit Kernkörperchen ver- sehenen, sich nicht tingirenden, vegetativen Zellkern. Ericaceae-Monotropeae. Die beiden Zellkerne in den Pollenkörnern von Monotropa Hypopitys sind mit Jodgrün- Essigsäure selbst in unversehrten Pollenkörnern nachzu- weisen. Der gestreckte generative Zellkern ist in seiner spindelförmigen Zelle eingeschlossen, ziemlich grobfädig, ohne Kernkörperchen (Taf. II Fig. 79). Der vegetative Zellkorn ist rund, grösser, mit Kernkörperchen, färl)t sich nicht. In Pikrocarmin quellen beide Zellkerne in dem herausgedrückten Inhalte, wobei sich auch der generative — 31 — Zellkern abrundet; sie färLeii sich alsdann alle gleich in- tensiv. Apocynaceae. Bei Vinca major färben sich die Zell- kerne des Pullenkorns mit Jodgrün-Essigsäure nicht und sind auch mit Pikrocarmin nicht nachzuweisen, da letzteres die ganzen Inhaltsmassen des Pollenkorns stark tingirt. Am besten kommt man noch mit der Jodgrün-Essigsäure zum Ziele, wenn man die durch kurzes Liegen in derselben bereits fixirten Pollenkörner zerdrückt, wobei sie sich zum Theil entleeren , während die Zellkerne in ihrem Innern zurückbleiben. Man kann sich alsdann überzeugen, dass ein kleinerer, spindelförmiger, grobkörniger, genei^ativer und ein grösserer, rundlicher, feinkörniger, vegetativer Zell- kern im Pollenkorn vorhanden sind. Dass diese Zellkerne wirklich nicht schwinden , zeigt die Cultur der Pollen- kih-ner , wo alsdann in den Pollenschläuchen beide Zell- kerne mit Sicherheit sich auffinden lassen (Taf. I Fig. 31). Bei Amsonia salicifolia sind mit Pikrocarmin zwei kleine, meist mit einem oder zwei kleinen Kernkörperchen ver- sehene, generative und ein grösserer, mit grösserem Kern- körperchen versehener, vegetativer Zellkern ohne zu grosse Schwierigkeit nachzuweisen. Convolvulaceen. Bei Ipomaea-Arten lassen sich die Zellkerne der Pollenkörner mit Jodgrün-Essigsäure nicht nachweisen , dagegen zeigt Pikrocarmin in dem heraus- gedrückten Inhalte einen spindelförmigen, kleinen, genera- tiven und einen unregelmässigen, grossen, schwach tingirten, vegetativen Zellkern. Hydrophyllaceae. Nemophila maculata besitzt zwar relativ kleine Pollenkörner, doch sind dieselben so durch- sichtig und farblos, mit so dünner und homogener Haut versehen , dass sie sich trotz ihrer geringen Grösse sehr — 32 — für die Untorsucliung eignen. Wir behandeln sie mit Jodgrün-Essigsäure, ohne sie zu zerdrücken und finden den generativen Zellkern in seiner spindelförmigen Zelle ein- geschlossen , schön grün gefärbt , während der schwächer tingirte, vegetative Zellkern nur wenig grösser, rund, oval, auch wohl fadenförmig gestreckt sich zeigt (Taf. I Fig. 32 und 33). Dieser vegetative Zellkern ist im reifen Pollenkorn ganz hohl, denn doi' Kernfaden liegt nur der Kernwandung an und bildet hier einige sich tingirende Anschwellungen. Asperifolieae. Die Repräsentanten dieser Familie ent- halten Avohl alle zwei sehr kleine, generative und einen grösseren, vegetativen Zellkern. Die ersten beiden sind inhaltsreich und färben sich intensiv mit Jodgrün-Essig- säur(^ der letztere ist inhaltsärmer und nicht, oder doch schwächer tingirbar. Auffallend ist der bedeutende Grössen- unterschied, den die Pollenkörner bei den verschiedenen Repräsentanten dieser Familie zeigen und welche die Um- risszeichnungen (Taf. I Fig. 37 bis 43) uns vergegenwärtigen sollen. Während Nonea lutea mittelgrosse Pollenkörner hüt, die etwa auf 0,04 mm. Länge 0,03 mm. Breite messen, besitzt Myosotis alpestris die kleinsten mir bekannten Pollenkörner, etwa 0,0055 mm. lang und 0,00275 mm. breit. Dazwischen finden sich alle Mittelstufen. Die kleinen Pollenkörner von Myosotis sind bisquitfr)rmig. Ihr Inhalt ist stark lichtbrechend und es ist daher auch nicht m()g- lich, die Zellkerne in diesem Inhalt mit Sicherheit nach- zuweisen. Im Aequator zeigt das Pollenkorn einen helleren King, und der Vergleich mit grösseren Formen nah ver- wandter Arten lehrt, dass in diesem Ring die Austritt- stellen für den Pollenschlauch liegen. Man kann denn auch in der That V(m der Narbe Pollcnkörner sammeln, wrlclie von diesem ätpiatorialen Ringe aus einen äusserst — 33 — zarten Schlauch getrieben haben (Fig. 44). Dieser Schlauch hat kaum einen Durchmesser von 0,0009 mm. — Etwas grösser sind die Pollenkörner von Myosotis palustris. Die Species, die uns über den Bau dieser Körner gut aufklären kann, ist Symphytum officinale mit mittelgrossen Pollen- körnern (Fig. 38). An diesen Pollenkörnern ist ein leicht zu beobachtender, äquatorialer Ring entwickelt, in welchem, in gleichen Abständen, elliptische, quer gestreckte Austritts- stellen vertheilt sind. Der ganze Ring ist von einer Ver- dickung des Intiniums erzeugt, welche besondere An- schwellungen unter den Austrittsstellen bildet. Bei Anchusa sempervirens zeigen die Pollenkörner ausser einem schwach entwickelten , äquatorialen Ringe meridiane Längsspalten im Exinium. Ebenso sind die kleineren Pollenkörner von Cerinthe gebaut. Die grossen Pollenkörner von Nonea lutea sind ohne äquatorialen Ring, weil die Aus- trittsstellen zu weit aus einander gerückt sind; sie zeigen Längsspalten wie Anchusa. Das gewohnte Aussehen der beiden generativen und des einen vegetativen Zellkerns wird uns durch die Figur 45 für Pulmonaria saccharata vorgeführt. Scrophulariaceae. Bei Digitalis purpurea sind die Zellkerne der Pollenkörner mit Jodgrün-Essigsäure nicht zu färben , so dass wir wieder zum Pikrocarmin unsere Zuflucht nehmen müssen. In dem herausgedrückten In- halte finden wir den kleineren, gestreckten, in seiner spindel- förmigen Zelle eingeschlossenen, generativen und den unregel- mässig rundlichen, grösseren, vegetativen Zellkern. Ganz ebenso verhält sich Torenia asiatica. Gesneriaceae. Gloxinia- Arten stimmen so vollkommen mit den angeführten Scrophulariaceen überein, dass die für letztere gegebene Schilderung nur wiederholt werden könnte. — 34 — Campanulaceae. Die lang spindelförmige, generative Zelle mit Zellkern ist leicht nach Jodgrün-Essigsäure- Behandlung im unversehrten Pollenkorn von Campaniila rotimdifolia zu sehen , nicht so im herausgedrückten In- halt des Pollenkorus, da ihr Kern sich nicht färht. Der vegetative Zellkern lässt sich nur schwer, erst nach Pikro- carmin-Behandlung, zur Ansicht bekommen. Cucurbitaceae. Bei Bryonia dioica ist der kleinere, spindelförmige, generative Zellkern mit Jodgrün-Essigsäure unschwer nachzuweisen; der grössere, vegetative Zellkern färbt sich hingegen nicht. Bei Momordica elaterium lässt sich auch der generative Zellkern erst in Pikrocarmin tingiren. Compositae. Centaurea montana hat zwei kleine, auf- fallend schmale, generative Zellkerne, die sich mit Jodgrün- Essigsäure tingiren , aufzuweisen , während der grössere, vegetative Zellkern ungefärbt bleibt. II. Das Eindringen der Pollenschläuche in die Narbe und in den Griffel. Der Bau des Griffels und der Narbe, sowie der leitenden Gewebe, welche die Pollenschläuche von der Narbe bis zur Mikropyle der Samenknospe führen, ist in den Arbeiten von Behrens, ^) Capus -) und Dalmer ■^) ein- gehend behandelt worden. Ueber die Art des Eindringens der Pollenschläuche in die Narbe sind hingegen in den genannten Arbeiten kaum Andeutungen 7ai finden. Ich wurde im Laufe meiner Untersuchungen geführt, diesem Vorgang eingehendere Aufmerksamkeit zuzuwenden. Der einfachste Fall ist der, wo, wie bei Lilium-Arten, die Pollenschläuche an den einzelligen , keulenförmigen Papillen der Narbe abwärts wachsen, im Grunde zwischen diesen Papillen ihren Weg fortsetzen und so in eine der drei Spalten gelangen , mit welchen der Griffelkanal zwischen den Narbenlappen endet. Die drei engen Si)alten gehen in den dreieckigen, mit vorgezogenen Kanten ver- sehenen Griffelkanal ül)er. Die Zellen , welche diesen *) Untersuchungen ül)er den anat. Bau des Griffels und der Narbe. Inaug.-Diss. 1875 ") Anatomie du tissu conducteur, Ann. d. sc. nat. Bot. 6'"^ ser. T. VlI. •■') Jen. Zeitschr. f. Naturw. Bd. XIV p. .531. 3* — 36 — Kanal auskleiden, sind nach demselben zu etwas vor- gewölbt. Sie zeigen sich mit homogenem, stark licht- brechendem Inhalt an der dem Kanal zugekehrten Seite, im Uebrigen mit feinkörnigem, braunem Inhalt erfüllt. Nach dem Kanal zu sind auch die äusseren Schichten ihrer Wand verquollen. In dem so gebildeten Schleime wachsen die Pollenschläuche abwärts, sich vornehmlich in den vorgezogenen Kanten des Kanals, die sie nach den drei Fruchtknotenfächern leiten, haltend. Der Pollen- schlauch gelangt somit bei Lilium-Arten von der Narbe bis in die Fruchtknotenhöhle hinein, ohne in ein ge- schlossenes Gewebe eindringen zu müssen. Nicht schwieriger wird das Eindringen den Pollen- schläuchen von Atropa Belladonna oder einer anderen Salanacee gemacht, ungeachtet dieselben in ein Gewebe hineinzuwachsen haben. Der Griffel von Atro^^a Bella- donna wird von einem centralen Gewebstrange langge- streckter Zellen durchzogen, die gequollene Seitenwände haben und sehr leicht sich in longitudinale Reihen spalten lassen. Dieser Gewebstrang repräsentirt das leitende Ge- webe des Griffels. Seine Zellreihen setzen sich, fächer- förmig aus einander strahlend, in das Gewebe der sattel- förmigen, schwach zweitheiligen Narbe fort. Sie schliessen dort an die kegelförmigen Papillen der Epidermis an. Auch letztere sind aus dem seitlichen Verbände getreten und so treiben denn die Pollenkörner ihre Schläuche direct zwischen die Zellreihen der Narbe und gelangen, durch diese geführt, weiter in das leitende Gewebe des Griffels. Anders verhält es sich bei Cereus speciosissimus, avo der Querschnitt durch den langen Griffel einen centralen Kanal aufweist. Dieser Kanal zeigt eine unregelmässig faltige Oberfläche, die von wechselnd grossen Epidermis- — 37 — Zeilen ausgekleidet ist, welclic tlicilweise in blasenförmige, meist einzellige Pai^illen aiiswaclisen. An diese Epidermis setzt sich e''.'.e starke Scliiclit dünnwandiger, englumiger, inlialtsreiclier Zellen an , die , wie der Längsschnitt zeigt, langgestreckt sind, sich leicht seitlich von einander trennen und in Längsreihen spalten. Die im Quirl gestellten Narhen- lappen sind diclit mit Büscheln von keulenförmigen Papillen besetzt, in Avelchen die einzelnen Papillen mir in ihrem oberen Theile frei ausgegliedert sich zeigen. Diese Papillen- büschel entspringen der Epidermis , die ihrerseits ein ge- strecktes, dünnwandiges Leitungsgewel)e deckt. Letzteres l()st sich leicht von dem resistenteren , das Gefässbündel bergenden Gewebe des Narbenlappens ab. Das leitende Gewebe der Narbenlappen geht in das den Griffelkanal umgebende über. Die Pollenschläuche dringen zwischen die Papillen ein und erreichen so das leitende Gewebe der Narbenlappen ; hier wachsen sie zwischen den Zellen , in das den Griffelkanal umgebende Gewebe hinab. — Die Pollenschläuche gelangen hier somit nicht in den Grifl'el- kanal, ungeachtet ein solcher vorhanden ist. — Auf Längsschnitten durch den oberen Theil des Griffels und der Narbe ist es leicht , die Pollenschläuche in dem leitenden Gewebe aufzufinden. Noch besser treten sie in dem leitenden Gewebe hervor, wenn die Zellreihen des- selben mit Nadeln seitlich aus einander gezogen und so von einander theilweisc getrennt werden. Die Pollenschläuche sind alsdann an ihrem körnigen, stärkereichen Lihalt leicht kenntlich. Sie treten nach Jod-Zusatz so auffallend deutlich hervor, dass sich Cereus sogar als ein günstiges Object für den Verfolg der Pollenschläuche im Griffel empfehlen lässt.') ^) Vergl. dagegen: Bull. d. 1. soc. roy. de Bot. de Belgique. T. XXII 2me partie p. 18. 1883. — 38 — In den entleerten Theilen der Sclilüiiclie werden relativ lange, weissglänzende Ccllulosepfropfen gebildet. Im Uebrigen sind die entleerten Schlanclitlieile so stark collabirt und so zartwandig, dass sie sich nur schwer unterscheiden lassen. Jedes Pollenkorn hat drei Austrittsstellen, bildet aber, wie das ja auch sonst Regel, nur einen Schlauch. Letzterer besitzt einen Durchmesser von ca. 0,008 mm. Die Pollenschläuche brauchen hier lange Zeit, um bis zu den Samenknospen zu gelangen. Ich schätze diese Zeit nach Umständen bis auf eine Woche. Sind die Pollen- schläuche in dem unteren 'J heile des Griffels angelangt, so findet man in dem oberen Theile des letzteren nur die schwer nachweisbaren , entleerten Pollenschlauchwände, innerhalb welcher sich die Cellulosej)fropfcn jedoch meist deutlich markiren. Das Eindringen der Pollenschläuche in das Gewebe der Narbenlappen lässt sich bei Cereus in den Einzelheiten nicht gut verfolgen. Sehr leicht gelingt dies hingegen bei Gramineen oder C}i)eraccen. Die zwei Narbenschenkel von Alopecurus ])ratensis sind mit Anhängseln besetzt, die aus langgestreckten Zellen bestehen. Diese Anhängsel be- ginnen mit einem zwei- bis dreizelligen Grunde, werden alsbald nur zwei Zellen st;irk und schliessen mit einer Zelle ab. Die Enden aller der das Anliängsel bildenden Zellen sind frei und sjjringen zahnai-tig vor. Diese Zähne erscheinen annähernd gleichmässig im Unda-eis des An- hängsels vertheilt. An den von Anhängseln freien Stellen erhel)en die Epidermiszellen der Narbenschenkel ihre oberen Enden als freie Zähne emjior. Die Pollenkörner bleiben an der feuchten Oberfläche der Anhängsel haften und treiben alsbald einen Schlauch. Das Pollenkorn liat nur eine Austrittsöfihung, und es kann Wdlil kommen, dass diese — 39 — von dem Anhängsel gerade abgekehrt ist. Dann schmiegt sich der vortretende Pollenschhauch dem Pollenkorn an und wächst an demselben fort, bis dass er das Anhängsel erreicht. Gewöhnlich haften die Pollenkörner an den Endzellen der Anhängsel. Der Pollenschlauch schmiegt sich dieser Endzelle an und wächst an derselben entweder in gerader Richtung oder indem er sie umwindet, abwärts. Ich habe bis zwei volle Schlauchwindungen um ein Anhängsel gesellen. Schliesslich trifft die Pollenschlauchspitze auf einen der Winkel, welche die vorspringenden Zähne mit dem Körper des Anhängsels bilden. Hier dringt die Pollenschlauchspitze vor , indem sie in die Mittellamelle, welche zwei bellen des Anhängsels trennt, hineinwächst') (Taf. I Fig. 55). Nichts ist leichter, als den an seinem körnigen Inhalt kenntlichen Pollenschlauch im Innern des Anhängsels, bis in das innere Gewebe des Narbenschenkels hinab zu verfolgen (Fig. 55). Ein Anhängsel, an dem mehrere Pollenkörner haften, ist oft von Pollenschläuchen ganz umwunden. Einzelnen Pollenschläuchen gelingt es dann wohl nicht in das Anhängsel selbst einzudringen, sie erreichen den Narljenschcnkel und stossen hier alsbald auf einen Winkel, der von einer der vorspringenden Epi- dermiszellen gebildet wird. — Behandlung der Narl)en- schenkel mit Chlorzinkjodlösung, andererseits mit concen- trirter Schwefelsäure lehrt, dass die Wände der Zellen, zwischen welche die Pollenschläuche eindringen, aus reiner Cellulose bestehen , und dass diese Zellen an der freien Oberfläche nur von einer äusserst zarten Ciiticula bedeckt sind. Es gelingt übrigens weder durch Druck, noch mit Hilfe der Nadeln, die Zellen der Anhängsel von einander zu trennen, ') Hier giebt Capus 1. c. p. 68 bereits an, dass die Pollenschläuche zwischen die Zellen eindringen. — 40 - so (l:iss aiizunelimen ist, dass die» Pollonsclilaiichsi)itze erst eine Quellung der Wandstelle, in welche sie einzudringen hat . durch Ausscheidung veranlasst. Die Pollenschläuche werden, wie auch sonst, allmählich in ihren nach rück- wärts gelegenen Theilen leer, während sie am vorderen Ende weiter wachsen. Ist der Inhalt der eingedrungeneu Schläuche in die Fruchtknotenhöhle gelangt, so verdorren die heiden Narbenschenkel , während gleichzeitig die ent- leerten Pollenhäute von den Anhängseln abfallen. An einzelnen Anhängseln kann man wohl noch den aidiaften- den , collabirten, leeren Pollenschlauch erkennen, schwerer gelingt es jetzt, ihn im Innern eines Anhängsels und des Narbenschenkels zu verfolgen. Andere Gramineen verhalten sich ganz ähnlich. Bei Triticum durum bestehen die Anhängsel der beiden Nar- benschenkel aus einer Aveit grösseren Anzahl von Zellen. Diese Zellen sind kürzer und stehen in geraden Reihen bis an 12 Etagen hoch über einander. Jede Zelle endet auch hier in einem freien Zahn. Die Pollenschläuche dringen in derselben AVeise, wie bei Alopecurus, in die Anhängsel ein. Auf einander folgende Querschnitte durch den Frucht- knoten, von dessen Scheitel bis zur Basis, zeigen, dass die beiden Narhenschenkel bis auf ihren Grund getrennt bleiben. Das leitende Gewebe derselben vereinigt sich erst innerhalb der Fruchtknotemvandung und steigt dann in letzterer abwärts, in der Mediaue des Fruchtblattes vor der vordem Kante der Sameidcnospe sich haltend. Auf diesem Wege werden die Pollenschläuche bis zu der grundsichtigen Mikropyle der Samenknospe geführt. Doch mit dem bisher Geschilderten sind die möglichen Arten des Eindringens der Pollenschläuche in die Narbe )iic]it o-sclir.iift. wie wir dies leicht bei Agrostemma Githago — 41 — coiistatiren können. Die fünf Griffel sind an der inneren Fläclie, der Narl)enfläclie, mit langen, kegelförmigen Papillen besetzt, und zwar wächst hier jede Zelle an ihrem oberen Rande in eine solche Papille aus (Taf. I Fig. 56 b). Die Aussenfläche und die Flanken der Griffel tragen lange, stark verdickte und zugespitzte Haare, deren von einer Zelle gebildeter Körper leicht von seinem zweizeiligen Träger abfällt. Die Wandung der Papillen färbt sich mit Chlorzinkjodlösung violett; concentrirte Schwefelsäure zeigt an ihnen eine neue äusserst zarte Cuticula. Die Haare an der Aussenseite und den Flanken der Griffel sind hingegen verholzt, ihre Cuticula ist stark, sie wird bei der Schwefel- säure-Behandlung spiralig gesprengt. In den Papillen ist Protoplasma - Strömung zu beobachten ; einzelne führen Oeltropfen. Wie der Querschnitt durch den Griffel zeigt, wird derselbe breiter nach der die Papillen tragenden Narbenfläche ; diese Seite ist abgeflacht. In der schmäleren ßückenseite des Griffels verläuft das Gefässbündel. An die mit Papillen besetzte Epidermis der Narbenfläche grenzt das leitende Gewebe, dessen Zellwände leicht quellen. Nur die an das Gefässbündel anstossenden Zellen führen Stärke, diese ist hingegen in dem leitenden Gewebe nicht zu finden. Die Pollenkörner bleiben an der Oberfläche der Papillen haften. Sie besitzen wohl an 50 bis (iO Austritts- stellen, treiben aber doch nur einen oder nur wenige Schläuche. Jede Ausstrittstelle ist von einem zarten, cutinisirten Deckel bedeckt, der von dem austreibenden Schlauch zur Seite gedrängt wird. Der Pollenschlauch erreicht alsbald die Papille, löst deren Wandung an der Berührungsstelle auf und dringt in dieselbe ein (Taf. I Fig. 56 a und 56 b)' Auch zwei Schläuche desselben Pollenkorns können in eine Paijille hineintreten (Fig. 56 c). Oder es treibt ein Pollen- — 4:2 — korn auch wohl einen Schlauch in diese, einen anderen in jene Papille (Fig. 56 d). Ein Schlauch nur entwickelt sich dann schliesslich weiter (Fig. 5Gc und 56 d), wenn auch der andere hin und wieder hedeutende Länge erreichen kann. Oft begnügt sich der eine Schlauch damit, einer Paiulle anzuwachsen , ohne in dieselbe einzudringen (Fig. 56 b). Der in die Pa})ille eingedrungene Pollenschlauch kann eine falsche Richtung einschlagen und erst umlenken , wenn er die S])itze der Papille erreicht hat (Fig. 56 e). Er kann relativ dünn bleiben, oder auch das ganze Haar vollständig ausfüllen. Ist der Pollenschlauch dünn und hat er den Inhalt der Papille nicht allzu stark verdrängt, so kann in diesem die Protoplasma -Strömung fortdauern. Der pr()toi)lasmatische Zellleib der Papille braucht somit durch den eingedrungenen Pollenschlauch nicht getödtet zu werden ; die Papille bleibt daher auch turgescent. Hat der Pollenschlauch den Zellleib der Papille hingegen getödtet, so füllt er die ganze Papille aus und verleiht ihr hierdurch die nöthige Festigkeit. Auch zwei Pollenschläuche, von verschiedenen Pollenkörnern stammend, können ausnahms- weise in dieselbe Papille eindringen und neben einander in derselben fortwachsen. Man beobachtet auch wohl, dass ein Pollenschlauch einseitige Auftreibungen in einer Papille bildet (Fig. 56b in der obersten Papille); auch kann er sich gelegentlich in der Papille verzweigen, doch nur einen seiner Zweige dann weiter fördern. — Hat die Pollen- schlauchspitze die Basis des Haares erreicht, so durchbricht sie dieselbe, um in das leitende Gewebe des Griffels zu treten (Fig. 56 b, 56 c und 56 d). Sie dringt stets aus der Papille zwischen die \\'';inde dei* Zellen des leitenden Gewebes ein und wächst nun auch zwischen den Zellen weiter. Der Schlauch zeigt sich im Griffelgewebe nur — 43 — von einer äusserst zarten Membran umgeben. — Als Aus- nahme kommt es vor, dass ein Pollenscblauch an der Ober- fläcbe eines Haares abwärts wächst, die Narbenfläche er- reicht und hier durch die Wand zwischen zwei Epidermis- zellen in das Griffelgewebe eindringt. Ist das Pollenkorn vom Inhalt vollständig entleert, so klappt es zusammen und fällt schliesslich auch von der Narbe ab. An den Papillen sind alsdann noch Schlauchfortsätze zu finden , auch wohl im Innern der Papillen entleerte Schläuche mit In- haltsresten zu erkennen. Innerhalb des leitenden Gewebes im Griffel findet man die Cellulosei:)fropfen in den ent- leerten Schläuchen. Bei den anderen untersuchten Caryophylleen fand ich die Schläuche an den Papillen der Narben abwärts wach- send und zwischen den Epidermiszellen in das Gewebe der Griffel eindringend, so wie dies ausnahmsweise auch bei Agrostemma geschieht. Bei Alsino media schwillt die Pollenschlauchspitze oft etwas an, bevor sie zwischen die Epidermiszellen hineinwächst. Anwendung concentrirter- Schwefelsäure zeigte, dass die Papillen von Alsine media eine dickere Cuticula als diejenigen von Agrostemma besitzen. Agrostemma ähnlich, doch in anderer Beziehung wieder recht eigenartig, verhalten sich die Malvaceen. Die Griffel beispielsweise von Malva silvestris sind an ihrer inneren Fläche, der Narbenfläche, mit sich zuspitzenden, ziemlich langen, dünnwandigen Papillen besetzt. Jede Epidermiszelle bildet hier eine solche Papille. Unter der Epidermis liegt das aus gestreckten Zellen bestehende Leitungsgewebe; dann folgt nach dem Eücken des Griffels zu das Gefässbündel. Die Griffel verwachsen zu einer Griffelsäule, die im Querschnitt das leitende Gewebe zu einem centralen , farblosen Cylinder vereinigt zeigt. Die — 44 — Oberfläche des Cylinders ist, der Zahl der die Griffelsäule hil(l(Miden Griffel entsprechend, iT{!l)uchtet. Die Zellen dieses leitenden Gewebes zeigen gequollene Wände. — Die Pollen- körner haften an der Spitze der Papillen (Tai". II Fig. 57 bis 59). Das Pollenkorn treibt zahlreiche, kurze, dünne, sich durch einander schlingende und krümmende Schläuche an der den Papillen zugekehrten Seite. Einzelne dieser Schläuche, die auf den Scheitel der Papillen getroffen haben, dringen in das Innere derselben ein und wachsen dort abwärts. Sie allein entwickcdn sich weiter und schwellen bedeutend an, während die unthätigen Schläuche kurz bleiben. — In der Bildung der zahlreichen Schläuche ist hier somit eine Einrichtung gegeben, welche das Treffen auf einzelne Papillenscheitel erleichtert und zur Befestigung des Pollen- korns an der Narbe wesentlich beiträgt. — Die Austritts- stellen der anschwellenden Schläuche in der Exine des Pollenkorns werden nachträglich etwas erweitert. Von den in die Papillen eingedrungenen Schläuchen entwickelt sich schliesslich nur einer weiter, wenn auch andere bis zum Grunde der Pa])illen vorgedrungen sind. Die Schläuche füllen ihre respectiven Papillen vollständig aus, erweitern sich demgemäss, wie diese, am Grunde. Einer derselben durchbricht schliesslich die Innenwand der die Papille tragenden Epidermiszelle und tritt zwischen die Zellen des leitenden Gewebes ein. Hier wächst der Schlauch übrigens meist nicht sofort weiter ; es sammelt sich viel- mehr der Inhalt des Pollenkorns zu einer unregelmässig contourirten, annährend elli})tischen, in der Längsrichtung gestreckten Masse an. Diese Masse zeigt die charakteristische gelbliche Färbung des Polleninhalts. Inzwischen entleert sich das Pollenkorn ohne zusammenzufallen. Dann wächst der angesammelte Inhalt mit einem dicken Schlauche in dem — 45 — leitenden Gewebe abwärts. Die gesammte Inbaltsmasse folgt alsbald nach und von der äusserst zarten Membran, die sie zurücklässt, ist dann nichts mehr zu erkennen. Oft staut sich diese Plasmamasse auch weiterhin im leitenden Gewebe zu einem elliptischen Körper an der alsbald wieder seinen Weg fortsetzt (Fig. 57). In der hinter dem fort- schreitenden Inhalte zurückbleibenden Haut werden Cellu- losepfropfen nicht gebildet. Dieses ganze Fortschreiten der Protoplasten des Pollenkorns mahnt hier auffallend an dasjenige eines Plasmodiums und lässt sich der Pollen- schlauchinhalt hier wohl direct mit einem solchen ver- gleichen. — Besonders instructive Präparate erhält man von Alcohol-Material, das, mit Carbol-Alcohol durchsichtig gemacht, dann in Glycerin eingelegt wird. Die entleerten Pollenkörner fallen im Alcohol zusammen; auch werden unter dem Einflüsse desselben einzelne Pollenkörner entleert, und zwar durch das Bersten der zarten, unbenutzten Pollen- schläuche, somit an der der Narbe zugekehrten Seite. Der entleerte Inhalt wird auf diese Weise zwischen den leitenden Papillen durch den Alcohol fixirt und es sieht aus, als wenn der gesammte Polleninhalt hier schon als zusammen- hängende Masse frei aus dem Pollenkorn hervorgetreten wäre. Auch unter normalen Verhältnissen kommen der- artige Entleerungen von Pollenkörnern, welche irgendwie gelitten haben, vor. — Das leitende Gewebe der Griffel- säule setzt sich in die Axe des Fruchtknotens fest; seine Ausbuchtungen sind der Mediane der Fächer entsprechend orientirt. Am Grunde des Fruchtknotens vertheilt sich das leitende Gewebe auf die einzelnen Fächer. Jedes Fach enthält eine am Innenwinkel desselben inserirte, anatrope Samenknospe, die ihre Mikropyle nach unten kehrt. Die Mikroi)yle reicht tiefer als die Insertionsstelle des Funi- — 46 — culus und biegt sicli unter derselben dem eintretenden Leitungsstrange zu. — Die abwärts kriechenden Inhalts- massen der Pollenkörner sind alsbald in das leitende Gewebe des Fruchtknoteninnern gelangt. Auf radialen Längsschnitten gelingt es hier leicht, die Pollenschläuche zu sehen und auf ihrem Wege bis zur Mikropyle der Samen- knospen zu verfolgen. Die von dem Protoplasma der Pollen- körner entleerte Griffelsäule wird alsdann sammt dem Androeceum und der welken Blumenkrone abgeworfen. Ebenso wie Malva silvestris können Althaea- und Malope-Arten mit dem gleichen Resultate und zum Theil noch besserem Erfolg zur Beobachtung dienen. Dagegen sind doch auch andere Ausbildungen der Narbe in dieser Familie möglich, wie wir dies an dem Beispiel von Anoda hastata sehen wollen. Die Griffel von Anoda hastata endigen mit einer knopf- förmigen, violettrothen Narbe, deren Epidermis, von oben betrachtet, sich aus sehr kleinen, polygonalen, dicht an einander schliessenden, kaum vorgewölbten Zellen gebildet zeigt. An dieser glatten Fläche haften die grossen , mit zahlreichen Austrittsstellen versehenen Pollenkörner. Wie Längsschnitte zeigen, sind die Epidermiszellen der Narbe cylindrisch , gestreckt , fast ihnen nur kommt der violett- rothe Farbstoff zu. Das Pollenkorn treibt nur einen Schlauch, oder doch nur einer entwickelt sieh weiter. Dieser Schlauch ist relativ dick. Er dringt durch die Aussen- wandung in eine Epidermiszelle ein , durchln-icht dieselbe hierauf auch an der Basis und tritt in dieser Weise zwischen die Zellen des inneren Narbengewebes ein. Dort schwillt er zu einer unregelmässig keulenförmigen Masse an. Zu einer solchen sammelt sich somit, ähnlich wie wir dies bei Malva gesehen, die Tnlialtsmasse des Pollenkorns an, um — 47 — weiter abwärts, ebenfalls in ganz ähnlicher Form wie bei Malva, zu wandern. — Die Zellenzüge des leitenden Narben- gewebes convergiren nach dem Griffel zu und setzen sich in dessen leitendes Gewebe fort. Letzteres besteht auch hier aus gestreckten Zellenzügen mit quellbaren Seiten- wänden. Eine Cuticula ist an der Oberfläche der Narbe nicht nachzuweisen, wohl aber resistiren der Schwefelsäure die schwach verdickten Aussen- und Seitenwände der Epidermiszellen und müssen somit cutinisirt sein. Es kommt hier somit der Pollenschlauchspitze die Fähigkeit zu, eine cutinisirte Zellhaut aufzulösen. — Die Pollenkörner zeigen den auch sonst für Malvaceen giltigen Bau, nur sind die Stacheln sehr klein und nur in geringer Anzahl vorhanden. Ungeachtet somit zahlreiche Schläuche aus den Pollen- körnern vieler Malvaceen hervortreten , wird im Resultat schliesslich doch nur ein Pollenschlauch weiter entwickelt. In diesem Schlauch werden die Zellkerne fortgeführt, die es uns auch gelang im reifen Pollenkorn nachzuweisen. So hat der Fall der Malvaceen aufgehört eine schwer zu deutende Ausnahme unter den übrigen Pollenkörnern zu bilden. Mit den hier geschilderten Beispielen sind die wich- tigsten, mir bekannt gcAvordenen Differenzen, die sich beim Eindringen der Pollenschläuche in Griffel und Narbe beobachten lassen , erschöpft und will ich daher von der Beschreibung anderweitiger, zahlreich von mir untersuchter Fälle absehen. Wie wir aus den angeführten Beispielen ersehen konnten , wachsen die Pollenschläuche entweder direct in den Griffelkanal hinein, oder sie dringen zwischen oder in die Zellen der Narbenoberfläche ein, um in das Gewebe des Griffels zu gelangen. Sie zeigen in ihrem Ver- halten somit ganz die nämlichen Modificationen, wie sie — 48 — für das Eindringen der Hyphen-Enden parasitischer Pilze in ihre Niihrwirthe hekannt sind. Das Eindringen der PollenschLaiichspitze zwischen die Zellen der Narben- oberfläche ist am häufigsten zu beobachten, nur in relativ seltenen Fällen konnte das Hineinwachsen in die Zellen beobachtet werden. III. Befruchtung bei den Coniferen. Hier liegen jetzt, wie ich meine; die wichtigsten mor- phologischen Thatsachen klar. Es ist festgestellt, dass der Spermakern, der sich mit dem Eikern copulirt, als solcher aus dem Pollenschlauch in das Ei eindringt. Zu ent- scheiden bleiben nur einzelne, untergeordnete Fragen, Goroschankin behauptet, dass die beiden Spermakerne, die sich im Pollenschlauch von Pinus Pumilio befinden, in das Ei eindringen. Ich hielt das zunächst nicht für wahr- scheinlich, habe mich aber bei Picea vulgaris überzeugt, dass diese Angabe richtig ist. Goroschankin lässt die beiden Spermakerne nach einander mit dem Eikern ver- schmelzen. Das wäre nun gegen alle Analogie, da sonst immer nur ein Spermakern die Befruchtung vollzieht und ein anderer nur zugelassen wird, falls er völlig gleichzeitig mit dem erst gedachten an den Eikern tritt. Um einen normalen Vorgang handelt es sich dann aber nicht. — Ich habe zahlreiche Fälle der Copulation des Spermakerns mit dem Eikern bei Picea vulgaris zu beobachten Gelegenheit gehabt, doch nur immer einen Spermakern, den erst ein- gedrungenen, in dieser Copulation gesehen. Der zweite ^) Goroschankin , Ueber den Befr.-Process bei Pinus Pumilio. Strasslniro- 1883. 4 — 50 — Spermakern bleibt in der Substanz des Eies liegen und kann dort in manchen Fällen auffallend lange erhalten bleiben. Schliesslich wird er aber aufgelöst. Der Bau des empfängnissfähigen Eies der Abietineen hat auch zu einigen Controversen geführt. Goroschankin meint, es könnten die kugeligen, mit stark lichtbrechendem Inhalt erfüllten Gebilde, die im Protoplasma des Eies so zahlreich vertreten sind, nicht Vacuolen sein, sie hätten vielmehr grosse Aehnlichkeit mit Zellkernen. Die ent- wicklungsgeschichtlichen Untersuchungen lehrten mich in der That, dass diese mit plastischen Stoffen erfüllten Ge- bilde nicht aus dem Zelllumen hervorgehen. Letzteres giebt den Ursprung zahlreichen Vacuolen, die aber in dem Masse schwinden, als der protoplasmatische Inhalt des Eies zunimmt. Die kugeligen mit metaplasmatischen Stoffen erfüllten Gebilde finden vielmehr ihren Ursprung in den Maschen des das Ei aufbauenden Protoplasma. Diese Maschen sind es , die sich mit plastischen Stoffen füllen, hierbei zum Theil stark anwachsen und sich abrunden. Dieser Ursprung verhindert mich nicht, sie als Vacuolen zu bezeichnen. Zwischen den grössten kugeligen Vacuolen solcher Art und den polygonalen, mit den nämlichen Sub- stanzen erfüllten Maschen des Protoplasma sind oft alle Uebergänge vorhanden. Der Alcohol bringt diese Substanzen zur Gerinnung; es müssen auch ihrer sonstigen Reactionen nach Eiweisskörper sein. In den grösseren Vacuolen ist häufig die Substanzansammlung in dem vorderen, dem Hals- kanal zugekehrten Theile stärker. Viele Vacuolen ent- halten ausserdem nucleolus-artige Klumpen , die übrigens auch in dem metaplasmatischen Inhalt der polygonalen Maschen gefunden werden. Besonders bei Pinus-Arten sieht man den ridinlt grösserer Vacuolen oft in mehrere — 51 — kleinere zerfallen, welche dann von einer gemeinsamen Hülle umgeben erscheinen. Der Kern der Centralzelle des Archegoniums erfährt bekanntlich eine Theilung, mit welcher die Bildung der Kanalzelle verbunden ist. Verfolgt man das Verhalten des Eikerns von diesem Augenblicke an, wie er wächst und langsam nach der Eimitte rückt, so stellt man fest, dass sein eigenartiges Aussehen im fertigen Zustande dadurch bedingt wird, dass auch er sich mit metaplasmatischen Stoffen anfüllt. Er verfällt demselben Schicksal wie die Maschen des Cytoplasma. An eigentlicher Kernsubstanz ist, wie man sich auf entwicklungsgeschichtlichem Wege überzeugen konnte, nur äusserst wenig in diesem Zellkern vorhanden. Bei Weitem die Hauptmasse seines Körpers wird von der im Kernsaft vertheilten metaplasmatischen Substanz gebildet. Diese verdeckt vollständig den Kern- faden und ertheilt so das etwas ungewohnte Aussehen dem Zellkern. Das Metaplasma ist in dem vorderen Theile des Zellkerns angesammelt, ähnlich wie wir dies auch in den grösseren Vacuolen des Cytoplasma fanden. Diese Substanz verdeckt die specifischen Kerntinctionen ; denn wdr stellen fest, dass die verschiedenen von uns angewandten Farb- stoffe sich nicht zuerst, wie dies ja sonst der Fall, im Zell- kern sammeln, sie tingiren letzteren vielmehr nicht früher als das ihn umgebende Cytoplasma. Ja häufig kann man die Reaction von aussen nach innen im Ei gleichmässig fort- schreiten sehen, bis dass sie schliesslich auch den Zellkern erreicht. Das im Zellkern angehäufte Metaplasma ist hier somit keine andere Substanz als die im Cytoplasma ver- tretene, und es liegt kein Grund vor, aus der gleichen Tinctionsfähigkeit beider Substanzen auf kernartige Gebilde im Cytoplasma zu schliessen. Die Kernhöhlung ist eben 4* -^ 52 — auch eine mit Kernsaft erfüllte Vacuole, die metaplasmatische Stoffe aufnehmen kann und in diesem Falle thatsächlich in grosser Menge aufnimmt. In dieser Beziehung bietet der vorliegende Fall sogar ein schönes Beispiel für den hohen Concentrations-Grad, den der Kernsaft unter Umständen erlangen kann. Wie in den grössern Vacuolen und Maschen des Zellinhalts hat der Alcohol auch in der Kernhöhle oft noch unregelmässige Substanzklumpen niedergeschlagen, so dass somit nicht alle körnige Bildungen, welche hier die Kernhöhle führt, sich als Kernkörperchen ansehen lassen. Zwar sind im Grunde genommen Kernkörperchen auch nur ausgesonderte, metaplasmatische Bestandtheile des Kern- saftes, doch gehört deren Bildung zu den normalen Vor- gängen, die sich im lebenden Zellkern abspielen, während hier der Alcohol erst diese Gerinnungen und Ausschei- dungen hervorruft, während in dem lebenden Object ein dickflüssiger Inhalt die Vacuolen des Cytoplasma und das Gerüst des Zellkerns erfüllt. — Der Umstand, dass der Zellkern mit plastischen Stoffen hier angefüllt ist, erklärt zur Genüge die geringe Grösse der aus diesem Zellkern nach der Befruchtung hervorgehenden Kernspindeln. Die- selben liegen in helleren Sj^hären, welche eben Substanz des Kernsaftes repräsentiren. ^) Nachdem Goroschankin in seiner russisch i^ublicir- tcn Arbeit das Eindringen der Spermakerne in das Ei bei Abietineen bereits constatirt hatte, kam er nichts desto weniger zu dem Ergebniss, dass bei Cupressineen die Zell- kerne des Pollenschlauches aufgelöst werden. -) Die Richtig- 1) Vergl. Zellbildung und Zelltheilung. .3. Aufl. Taf. VI Fig. 1.58, 1.59. ^) „Ueber die Corpuscula und den Geschlechtsprocess bei den Gymnospermen" in den „"Wissenschaftlichen Schriften der Moskauer rniversitJK" vom .Tahro 1S80. ]i. U>0. — 53 — keit dieser Angaben miisste nnn wolil schon a priori ganz unwahrscheinlich erscheinen und, wie nicht anders zu er- warten war, dringen denn in der That die Spermakerne auch bei Cupressineen, und sicher auch bei allen andern Gymnospermen, in die Eier ein. Wie wir wissen, theilt sich bei Cupressineen der Zellkern der einen, der Pollen- schlauchspitze näherenPrimordialzelle zu wiederholten Malen, und seine Nachkommen, die nicht mehr von individualisirter Plasmamasse umgeben sind, vertheilen sich über die Hals- tlieile der hier seitlich sich berülirenden Archegonien. Ein Pollenschlauch liefruchtet bei Cupressineen zahlreiche Eier, wodurch der von Abietineen abweichende Vorgang der Kernvermehrun^ im Pollenschlauche sich hier erklärt. Man sieht je einen Kern über jedem Archegonium liegen. Die Zurückführung des Eikerns auf den Zellkern der Cen- tralzelle des Archegoniums ist bei Cupressineen eine äusserst leichte Aufgabe. Sollten jemals noch über die Deutung dieser etwas aparten Eikerne als Zellkerne Zweifel auf- kommen, so werden dieselben sich stets durch das Studium der Cupressineen unschwer beseitigen lassen. Zunächst theilt sich auch hier der Zellkern der Centralzelle, um den Kanalzellkern und den Eikern zu bilden. Dann rückt der Eikern langsam gegen die Mitte des Eies hin , vergrössert sich zugleich und füllt sich wie bei Abietineen mit meta- plastischen Stoffen, Diese erscheinen hier in den Alcohol- Präparaten grobkörnig und füllen die ganze Kernhöhle aus. An Kernsubstanz ist auch hier nur äusserst wenig im Eikern vertreten. Ich habe früher schon die eingedrungenen Spermakerne in verschiedenen Abständen vom Archegoniumhalse, auf der Wanderung zum Eikern gesehen; neuerdings fand ich sie auch in dem obersten Ende des Eies, so dass mir jeder — 54 — Zweifel darüber, dass sie den Archegoniumhals passiren, genommen werden musste. Der eingedrungene Spermakern copulirt sich, wie icli es sclion früher beschrieben habe, ^) mit dem Eikern, Hier tritt (bei Juniperus, Thuja) sicher nur ein Spermakern in das Ei ein. Die bei der Be- fruchtung unthätige Primordialzelle, die im Pollenschlauch verbleibt, theilt sich dort meist noch in zwei Primordial- zellen, die langsam desorganisirt werden, — Der proto- plasmatische Inhalt des Pollenschlauchs enthält vor der Befruchtung nur sehr geringe Mengen von Stärke, um so auffallender musste es mir sein, dass sich so viel Stärke im befruchteten Ei einfindet. Ich glaubte, diese Stärke entstehe im Innern des Eikerns, doch Avar meine Beob- achtung nicht richtig. Dieser Fall musste jetzt um so sorgfältiger geprüft werden, als unsere Ansichten von der Entstehung der Stärke sich inzwischen so wesentlich ge- ändert haben. Die Entstehung von Stärke im Innern eines Zellkerns würde jetzt in de]' That etwas ganz Auffallendes sein. Es stellte sich denn auch heraus, dass der Keimkern, das lieisst der befruchtete Eikern, sich nicht mit Stärke füllt, vielmehr bald nachdem er sich in Bewegung nach dem vom Halse abgekehrten Ende des Eies gesetzt hat, von einer Stärkehülle an seiner Oberfläche umkleidet wird. Beziehungen der Stärkebildner zu Zellkernen sind oft schon beobachtet worden, hier tritt uns das Verhältniss in einer äusserst auffälligen Form entgegen. Der Keimkern wird vollständig von einer aus fast gleichgrosscn Stärkekörneru gebildeten Schicht, die zunächst ziemlich scharf nach aussen begrenzt erscheint, bedeckt. Die Kernwandung selbst liegt aber innerhalb dieser Stärkeschicht und die im Innern ^) Angiosp. und Gymnosp. p. 144. — 55 — des Keimkerns befindliclien Körner sind , wie zuvor, Eiweisskörper gel^lieben. Während der Keimkern nach dem vom Halstheil abgekehrten Ende des Eies wandert, oder nachdem er dasselbe bereits erreicht hat, löst sich die Stärkeschicht von ihm ab und zerstreut unregelmässig im angrenzenden Eiplasma. Alsbald geht der Keimkern in Theilung ein und da fällt wiederum auf, wie gering die Menge der Kernsubstanz in demselben ist, wie ausser- ordentlich klein die Kernspindel im Verhältniss zu der Grösse des ganzen Keimkerns ausfällt. ^) Hin und wieder kommt es vor, dass sich der Keimkern im Innern des Eies theilt, ohne dessen unteres Ende zuvor erreicht zu haben. Dann sind seine Tochterkerne, respective die weiteren Nachkommen derselben, frei im Eiplasma zerstreut. Die Stärkehüllen um solche Kerne sind besonders leicht zu sehen und ihr Verhältniss zu diesen Kernen ohne Weiteres richtig zu deuten. -) ') Die Angiospermen und die Grymnospermen, Taf. XVII Fig. 13. An verschiedenen Figuren dieser und der vorhergehenden Tafel ist bereits das richtige Verhältniss der Stärkeschicht zu dem Keimkern zu erkennen. ") Vergl. die ganz richtige Figur 18 Taf. XVII in Angiosp. und Gymnosp. IV. Die Befruchtung bei den Angiospermen. Gerade in den entscheidenden Punkten stösst die Untersuchung hier auf Ijedeutende Schwierigkeiten, die weit grösser als bei den Gymnospermen sind. Nach mannig- faltigen Versuchen sah ich mich daher wieder auf die- jenigen Pflanzen verwiesen, die vermöge der Durchsichtig- keit ihrer Samenknospen eine Häufung der Beobachtungen zulassen. Die besten Dienste leisteten die Orchideen, dann Monotropa, dann für einige Fragen Gloxinien und Torenia, endlich aber auch Lilium- Arten. Letztere Pflanzen wurden mit einiger Aussicht auf Erfolg und, wie es sich auch wirklich zeigte, nicht ohne einen solchen, in den Kreis meiner Beobachtung gezogen, weil die regelmässige, zur Längsaxe des Fruchtknotens rechtwinklige Orientirung der Samenknospen es gestattet, auf Querschnitten durch den Fruchtknoten zahlreiche mediane Längsschnitte der Samen- knospen zu erhalten. Die durchsichtigen Samenknospen untersuchte ich zum Theil frisch, zum Thcil unmittelbar nach Behandlung mit 1 bis 2% Essigsäure, oder mit 1% Ueberosmiumsäure, oder mit Jodjodkalium-haltigem Wasser. Ausserdem wurden genannte Samenknospen zum Theil in Alcohol, zum Theil in l"o Chrom-Essigsäure (0,7 Chromsäure, 0,3 Essigsäure) — 57 — fixirt und hierauf nach bekannten Methoden ') mit Safranin oder mit Haematoxylin tingirt. Die tingirten Präparate hatten bei Safranin-Tinction absohiten Alcohol, bei Hämato- xylin-Tinction schwächeren, schliesslich absoluten Alcohol zu passiren , um in Origanum-Oel und zuletzt in Canada- Balsam (in Chloroform gelöst) zu gelangen. Die Chrom- Essigsäure-Präparate werden durch zweitägiges Liegen in wiederholt gewechseltem Wasser tinctionsfähig gemacht. Zum Theil untersuchte ich so ausgewaschne Präparate, ohne sie zuvor zu färben, in Chloralhydrat, dem eine Spur Jodjod- kalium zugesetzt war. — Um die Eimvirkung der fixirenden Reagentien zu beschleunigen , wurden die Placenten aus dem Fruchtknoten befreit und stückweise in das betreftende Keagens eingetragen. Die Tinction nahm ich an grösseren Stücken oder an zarten Querschnitten vor. Für die Unter- suchung dienten dann entweder die zuvor schon ausgeführten Querschnitte oder isolirte, mit den Nudeln von der Placenta befreite Samenknospen. Die Fruchtknoten von Lilium fixirte ich nur mit Alcohol, nachdem ich sie zuvor in mehrere quere Scheiben zerlegt hatte. Die Tinction wurde hier durch Einlegen zarter Querschnitte in mit Jod- grün versetztes Glycerin erzielt. Die folgende Darstellung fusst auf den mit Hilfe aller der genannten Methoden gewonnenen Resultaten. Ich habe vorhin schon den Nachweis zu führen ge- sucht, dass die beiden generativen Zellkerne stets, der vegetative Zellkern häufig, in der Pollenschlauchspitze er- halten bleiben, und dass man dieselben bis zu dem i^-ugen- l)licke nachweisen kann , wo die Pollenschlauchspitze die Mikropyle der Samenknospe erreicht. In früheren Arbeiten ') Vergl. Strasburger, Bot. Practicum p. 328, 602. — 58 — wurde andererseits von mir schon gezeigt, ^) dass auch hei Angiospermen während der Befruchtung ein Si^ermakern im Ei auftritt und mit dem Eikern copulirt. — Es fehlte somit schliesslich nur noch der Nachweis eines Ver- bindungsgliedes, des Eindringens nämlich des befruchtenden Zellkerns aus dem Pollenschlauche in das Ei. Die Orchideen, die ich für die Untersuchung auswählte, waren Orchis Morio, mascula, pallens, latifolia, fusca und pyramidalis, dann Himantoglossuni hircinum und Gymnadenia conopsea. Dieselben verhielten sich im Wesentlichen gleich, so dass sie im Folgenden kurz in der Bezeichnung Orchideen zusammengefasst werden sollen. Bei allen diesen Orchideen wachsen die Pollenschläuche in sechs Strängen innerhalb des Fruchtknotens abwärts: je ein Strang zu jeder Seite einer Placenta. Sie folgen hier der Oberfläche des leiten- den Gewebes und lassen sich von demselben, so lange die Samenknospen noch nicht empfängnissreif sind, sehr leicht abheben. Man kann dann feststellen, dass in jeder Höhe des fadenförmigen, weissen Stranges, Pollenschlauchspitzen vertreten sind, — Wie bekannt, reifen die Samenknospen erst, nachdem die Pollenschläuche die Fruchtknotenhöhle erreicht haben ; mit dem Augenblicke, wo die Samenknospen empfängnissreif geworden, ist ein Ablösen der Pollenschlauch- stränge von den Placenten nicht mehr möglich. Denn es kehren alsdann die bisher in gerader Eichtung dem Grunde des Fruchtknotens zuwachsenden Pollenschläuche ihre Spitze den Samenknospen zu und wachsen zwischen dieselben, der Oberfläche der Placenten folgend, hinein. Es wird somit augenscheinlich ein chemischer Reiz von den reifen Samen- knospen auf die Pollenschlauchspitzen ausgeübt, der die ^) Zuerst in Befruchtung und Zelltheilung, 1877. — 59 — Richtung ihres Wachsthums bestimmt. Dieser Reiz dürfte nicht wesentlich anderer Art als derjenige sein, der neuer- dings von Pfeffer ^) als die Bewegungsrichtung der Sperma- tozoiden bestimmend nachgewiesen wurde. Die empfängnissreife Samenknospe zeigt, wie hinläng- lich bekannt, im Eiapparat die beiden, den Scheitel des Embryosacks einnehmenden Synergiden und das etwas tiefer inserirte Ei (Taf. II Fig. 60 a u. b). Die Synergiden (s) führen in ihrem unteren, weiteren Theile eine Vacuole, im oberen, in Cytoplasma eingebettet, den Zellkern (sn). Im Ei (o) nimmt das Zelllumen die der Mikropyle zugekehrte Basis, der Zellkern (on) und das angesammelte Cytoplasma den von der Mikropyle abgekehrten Scheitel ein. Die Gegen- füsslerinnen (a) sind meist schwer zu unterscheiden, sie treten am besten bei Orchis pyramidalis (Fig. 60) hervgr. Der secundäre, aus der Verschmelzung zweier Zellkerne hervorgegangene Embryosackkern (nm) , ist oft noch mit zwei Kernkörperchen versehen; er hält sich meist in der Nähe des Eies. Manchmal liegen auch noch in der em- pfängnissfälligen Samenknospe zwei secundäre Embryosack- kerne neben einander : dann ist eben die Verschmelzung noch nicht vollzogen (Fig. 61). Das Alles ist an frischen Objecten zu beobachten, doch erst gut zu sehen, wenn durch sanften Druck auf das Deckglas die Luft verdrängt wurde, welche sich zwischen den beiden Integumenten be- fand. An frischen sowohl als an fixirten Präparaten kann man in der empfängnissreifen Samenknospe oft eine longi- tudinale Streifung des der Mikropyle zugekehrten Inhalts der Synergiden erkennen (Fig. 61). Zugleich lässt sich auch die Ausbildung eines ,, Fadenapparats'* nachweisen ^) Loconiotorische -Richtungsbewegungen durch chemische Reize, Unters, a. d. bot. Inst, zu Tübingen. Bd. I Heft 3. 1884. — 60 — (Fig. 60, 61), der als kleine, liclitbrecliende Kapj^e den Scheitel jeder Synergide ausfüllt. Die zarte Embryosack- ■wandung ist über diesen Synergidenkapjien, wie die Faden- apparate weiterhin heissen mögen, resorbirt worden. — Es lässt sich kaum bezweifeln , dass es die , das mikropylare Ende des Embryosacks ganz ausfüllenden Synergiden sind, welche die Substanz ausscheiden, die Einfluss auf die AVachs- thumsrichtung der Pollenschläuche übt. Die Aenderung in der Waclisthumsrichtung dieser Pollenschläuche fällt thatsächlich mit dem Augenblick zusammen , in welchem die Streifung in den Synergidenkörpern auftritt. Diese Streifung deutet wohl die Bahnen an , welche die auszu- scheidende Substanz innerhalb des Synergidenkörpers ein- schlägt. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass die im un- teren Körpertheile der Synergide befindliche Vacuole die auszuscheidende Substanz enthält. Die Synergidenkappen, die aus gequollener Substanz bestehen und hier nur schwach entwickelt sind, dürften dem Durchtritt des Secrets nicht viel Widerstand entgegensetzen; wo die Synergidenkappen sehr kräftig sind, wie etwa bei manchen Irideen und bei Santalum. bleiben mit Cytoplasma gefüllte Kanäle in der Substanz derselben ausgespart. Diese Kanäle sind es, die den Synergidenkappen den Namen „Fadenapparat'' ver- schafften. Wie an dem frisch untersuchten Material am besten zu sehen ist, wächst der Pollenschlauch von der Placenta aus, dem Funiculus entlang (Fig. 64, 65) und dringt in die enge Mikropyle ein (Fig. 66). Er ist im Innern derselben unschwer zu verfolgen und an seinem körnigen Inlialte kenntlich. Besonders deutlich tritt er bei Orchis pallens durch seine gelbliche Färbung vor. Der Pollenschlauch gelangt bis an die Synergidenkappen (B'ig. 66, 72), dringt — (U — aber tiefer nicht vor, vielmehr tritt jetzt durch die Membran der Pollenschlauchspitze Protoplasma hindurch und gelangt zwischen den beiden Synergidenkappen abwärts bis zum Ei. — Wie die künstlichen Culturen der Pollen schlauche zeigen , ist die Membran an der Pollenschlauchspitze so weich, dass sie dem Durchtritt des Protoplasma kaum ein Hinderniss entgegensetzen kann. Sehen wir doch in den künstlichen Culturen bei jeder geringsten Störung der Ent- Avicklung die Pollenschläuche sich an ihrer Spitze durch die Membran hindurch entleeren, und zwar meist ohne dass auch hier in dieser eine sichtbare Oeffnung zurückbleibe. — Der Uebertritt vom Pollenschlauch-Plasma zwischen die Synergiden muss äusserst rasch vollzogen werden. - Ein Zusammenhang zwischen dem eingedrungenen Plasma und der Pollenschlauchspitze bleibt nicht erhalten, vielmehr er- scheinen beide durch die Synergidenkappen getrennt (Fig. 67). — Ich nahm früher an, das eindringende Pollen- schlauch-Plasma werde von einer oder von beiden Syn- ergiden aufgenommen, weil letztere nach Antritt des Pollen- schlauchs fast eben so stark lichtbrechenden Inhalt wie dieser zeigen. Das ist aber nicht der Fall. Der PoUen- schlauch-Inhalt bleibt von den Synergiden getrennt. Im Augenblick, wo der Pollenschlauch an den Embryosack- Scheitel herantritt, desorganisirt sich eine (Fig. 6G) oder beide (Fig. 68) Synergiden , wobei ihr Körper sich zu- sammenzieht und stark lichtbrechend wird. Die Synergiden haben mit dem Antritt des Pollenschlauchs die eine ihrer Functionen vollendet, jetzt bahnen sie, sich desorganisirend, dem vordringenden Pollenschlauch-Plasma den Weg zum Ei. Da aber das Pollenschlauch-Plasma und der des- organisirte Synergidenkörper gleiche Färbung und wenig verschiedene Lichtbrechung zeigen, so ist es nur in den — C2 — günstigsten Fällen möglicli , die Grenzen beider gegen einander zu ziehen. Die Zellkerne sind an den frischen Präparaten im Pollenschlauch nicht zu unterscheiden, doch unter den eben befruchteten Samenknospen wohl stets solche zu entdecken, in welchen man zwei in Copulation begriffene Zellkerne im Ei sehen kann. Der Spermakern wird eben erst dann ohne Reagentienhilfe sichtbar, wenn er aus der stark licht- brechenden Substanz des Pollenschlauchs herausgetreten ist. In den beiden sich copulirenden Zellkernen fallen vornehmlich die Kernkörperchen , fast immer nur eins in jedem Zellkern, auf. Auch findet man Keimkerne, die nach vollzogener Copulation noch zwei Kernkörperchen führen. AVährend der nun beginnenden Keimentwicklung wird die stark lichtbrechende Substanz der desorganisirten Synergiden und des eingetretenen Pollenschlauch-Plasma allmählich von der Keimanlage resorbirt. Man findet stets neben eben befruchteten auch unbe- fruchtete Samenknospen in demselben Präparat vor. Die Samenknospen werden eben nicht alle gleichzeitig von den Pollenschläuchen erreicht. Dass schliesslich, bei hinreichen- der Anzahl von Pollenschläuchen, jede Samenknospe einen solchen erhält, lässt sich durch Annahme einer die "Wachs- thumsrichtung der Pollenschläuche bestimmenden Ausschei- dung aus den Samenknospen leicht erklären. Aus denjenigen Samenknospen, in welche bereits die PollenschläuclM3 ein- gedrungen sind, hört eben diese Ausscheidung auf, während sie noch aus den unbefriedigten Samenknospen fortdauert. Auf letztere werden daher die noch disponiblen Pollen- schläuche hingeleitet werden. Fehlt es an Pollenschläuchen, so blf'il)t eine Anzahl von Samenknospen unbefruchtet und Yi-rf;illt schlicsslicli der Desorganisation. Da in solchen — ßS — Samenknospen die Synergiden äusserst lange unverändert sich halten, so ist dieses ein weiterer Beweis dafür, dass ihre bei Antritt des Pollenschlauchs erfolgende Des- organisation wirklich als eine Folge dieses Antritts zu be- trachten ist. An den fixirten und tingirten Präparaten gelang es mir wiederholt, die Pollenschlauchkerne innerhalb der Mikro- pyle anzutreffen. Diese Fälle bieten sich nicht eben oft, da der Augenblick richtig getroffen und zugleich die Fixirung und Tingirung des Objects möglichst günstig aus- gefallen sein muss. Bedingungen, die nur selten zusammen- treffen. Frische, direct mit verdünnter Jodjodkalium-Lösung behandelte Samenknospen geben hier oft auch recht brauch- bare Bilder. Bei den in Chrom-Essigsäure fixirten, durch mehrtägiges Liegen in AVasser macerirten Objecten gelingt es andererseits hin und wieder durch gelinden Druck auf das Deckglas, die Samenknospe so zu zerquetschen, dass die Mikropyle sich öffnet und den in ihrem Innern befind- lichen Pollenschlauch befreit (Taf. II Fig. 72). Zarte Querschnitte durch in Alcohol gehärtetes Material führen auch wohl einzelne Samenknospen im Längsschnitt halbirt zur Ansicht vor. Die beiden generativen Zellkerne passiren, sich etwas in die Länge streckend, die Mikropyle (Fig. 66). Schwieriger mag dieser Durchgang ihnen nicht werden, als wie bei manchen andern Pflanzen derjenige zwischen zwei Ej^i- dermiszellen der Narbe, wenn der Pollenschlauch sich dort in eine Mittellamelle einzuzwängen hat. — Der mit Inhalt zunächst noch angefüllte, ausserhalb der Mikropyle befind- liche Theil des Pollenschlauchs ist alsbald ohne Zell- kerne. Ob der vegetative Zellkern unverändert durch die Mikropyle geht, weiss ich nicht bestimmt anzugeben, da ich — 64 — wohl die generativen Zellkerne im Innern derselben (Fig. 66), nicht aber den vegetativen gesehen habe. Sicher ist es aber ausgeschlossen, dass es der vegetative, im Pollenschlauche vorausgehende Zellkern sei, der sich mit dem Eikern copulirt. Wir wissen ja bereits, dass bei so vielen andern Pflanzen, vornehmlich Dicotylen, der vegetative Zellkern frühzeitig schwindet, so dass die generativen allein für den Befruch- tungsprocess übrig bleiben. Bei der sonstigen Ueberein- stimmung aller Vorgänge ist nicht anzunehmen, dass dem vegetativen Zellkern bei Orchideen eine Rolle zufallen sollte, die er in andern Fällen nicht haben kann. Wir stellen ausser- dem fest, dass der in Copulation mit dem Eikern anzu- treffende Spermakern ein kleines Kernkörperchen, das in der Grösse mit demjenigen eines generativen Zellkerns übereinstimmt, aufzuweisen hat. Auch zeigt der sich copu- lirende Spermakern dieselbe Tinctionsfähigkeit wie die generativen Zellkerne, eine Tinctionsfähigkeit, die von der- jenigen des vegetativen Zellkerns abweicht. Die beiden generativen Zellkerne des Pollenschlauchs niuss ich aber, dem Befruchtungsvorgang gegenüber, für gleichwerthig halten, und dürfte derjenige zur Verwendung kommen, der eben vorangeht. Für die Gleichwerthigkeit der beiden vegetativen Zellkerne habe ich bereits früher entwicklungsgeschichtliche Daten angeführt; es kommt liinzu, dass ausnahmsweise beide mit dem Eikern copuliren können. Letzterer Fall dürfte alsdann eintreten, wenn beide generativen Zellkerne völlig gleichzeitig an den Ei- kern herantreten. Solche Copulation zweier Spermakerne mit dem Eikern hatte ich früher schon bei Monotropa Hypopitis ') beobachtet und abgebildet, jetzt trat mir dieser '; B.'fr. u. ZlIUIi. Tal'. IV Fijr. 130. — 65 — Fall wiederholt aucli bei den Orchideen entgegen. Dabei darf aber für die Deutung nur die Zahl der die Zellkerne wirklich trertnenden Grenzlinien massgebend sein und nicht etwa die Zahl der Kernkörperchen; denn es kommt vor, wie wir das schon früher constatiren konnten, dass die generativen Zellkerne je zwei Kernkörperchen besitzen (Taf. II Fig. 63b). Die fixirten Präparate sind, soweit sie den Alcohol passirten, von Fett befreit, auf welchem, wie es sich nunmehr zeigt, die starke Lichtbrechung des Inhalts des an die Samenknospen herantretenden Pollenschlauchs und der sich desorganisirenden Synergiden beruhte. Da- durch wird es überhaupt an den genannten Präparaten schwer den Pollenschlauch zu verfolgen und die Grenzen des eingedrungenen Pollenschlauch-Inhalts gegen die des- organisirten Synergiden zu ziehen. — Die fixirten Zell- kerne treten aber nach Entfernung des Fettes nur um so schärfer hervor. Es war möglich den zur Vollziehung seiner Function gelangenden Spermakern in verschiedenen Entfernungen von dem Eikern anzutreffen (Fig. 67, ^) 68), so dass man sich ein Bild von seiner Wanderung aus dem eingedrungenen Pollenschlauch-Plasma bis zum Eikern ent- werfen konnte. Diese Wanderung dürfte unter dem Ein- fluss des Ei-Plasma geschehen, welches den ihm durch das Pollenschlauch-Plasma zugeführten Spermakern übernimmt und dem Eikern zuführt. Dem Pollenschlauch-Plasma würde hierbei dieselbe Rolle zufallen wie den locomotorischen Organen an den Spermatozoiden, Dass gleichzeitig auch Pollenschlauch-Plasma Aufnahme in das Ei-Plasma gefunden hätte, dafür fehlen alle Anhaltepunkte. — Der zweite. 1) ]n dieser Figur links im Ei der Eikern, rechts der Spermakern hölier die beiden Synergidenkerne, davon einer desorganisirt. — 66 — generative Zellkern verbleibt, wie in manclien Fällen sicher zu constatiren ist (Taf. II Fig. 70 ^)), in dem zwischen die Synergiden eingedrungenen Pollenschlauch-Plasma, in wel- chem er aber rasch aufgelöst wird. Auf eine solche rasche Auf- lösung ist aus dem Umstände zu schliessen, dass die fixirten Bilder in den Plasmamassen über dem befruchteten Ei meist nur zwei (Fig. 72) von den Synergidenkernen abzuleitende Kernreste zeigen; seltener ist dort noch ein dritter Kern- rest zu sehen. Ein weiterer, auf den vegetativen Zellkern zurückführbarer Kernrest ist nicht aufzufinden , wodurch die Annahme einer Auflösung des vegetativen Zellkerns, vor oder gleich nach Erreichung des Embryosacks durch denselben, noch an Wahrscheinlichkeit gewinnt. Die Sub- stanz des vegetativen und des zur Befruchtung nicht ver- wandten, generativen Zellkerns mag zur Ernährung des Keimkerns im befruchteten Ei dienen, ähnlich etwa wie das auch der Fall ist für die Körper der über die Einzahl in das Archegonium eines Farnkrautes eingedrungenen Sperma- tozoiden, welche auf dem Ei liegen bleiben um dort alsbald aufgelöst zu werden. — Aus dem Umstände dass der vege- tative Zellkern oft Ins zuletzt erhalten bleibt und mindestens bis zum Augenblick beginnender Theilung des generativen Zellkerns nachzuweisen ist, geht andererseits hervor, dass derselbe für die Lebensvorgänge, die sich innerhalb des Pollenschlauchs abspielen zunächst nothwendig ist und oft nothwendig bleibt. — AVarum, bei anscheinend völlig gleichem Werthe der beiden generativen Zellkerne, eine Theilung des ursprünglichen einen generativen 'Zell- ') In (lieser Figur ist der eine generative Zellkorn in ('opulation mit dem Eikern begrifl'en; der andere generative Zellkern ist noch erhalten und liegt hölier; ausserdem sind ein unversehrter und ein desorganisirtci' Svnoriridenkern zu sehen. — 67 — kerns stattgefunden hat, ist schwerer zu erklären. Auf eine Versorgung mehrerer Pollenschlauchzweige kann es hierbei nicht ankommen , denn wenn sich auch ganz aus- nahmsweise ein Pollenschlauch verzweigen kann , so ist mir doch kein Fall bei Angiospermen bekannt, wo dessen Zweige in verschiedene Samenknospen eingedrungen wären. Auf eine durch die Theilung erzielte Grössenabnahme der Zellkerne kann es hier auch nicht ankommen, da in vielen Fällen die Tochterkerne des ersten generativen Zellkerns nachweisbar bis zu dessen voller Grösse wieder anwachsen. AVohl aber könnte es bei dieser Theilung des generativen Zellkerns in zwei, respective selbst in vier Tochterkerne, auf eine entsprechende Verminderung der activen Kern- substanz ankommen, wie wir das später noch erörtern wollen. Alle Stadien der Copulation des Spermakerns mit dem Keirakern sind leicht an den fixirten Präparaten zu finden (Fig. 69, 70, 71, 72, 73, 78). Die beiden Kerne legen sich an einander, verschmelzen alsbald, sind aber noch durch eine Trennungsschicht aus Protoplasma, welche der verschmolzenen Kernwandung beider entspricht, geschieden (Fig. 71) ; dann schwindet diese (Fig. 72) und man findet zwei, meist fast gleich grosse Kernkörperchen in demselben Kern. Auch diese Kernkörperchen copuliren (Fig. 73) und sind schliesslich zu einem einzigen, grösseren verschmolzen. Das Ei hat sich inzwischen mit einer dünnen Cellulose- haut umgeben. Der Keimkern beginnt alsbald in die Theilungsstadien einzutreten (Fig. 73, 74, 75, 76). — Der secundäre Embryosackkern wird durch die sich vergrössernde Keimanlage verdrängt und erscheint dann als stark licht- brechende Kappe am Scheitel derselben (Fig. 77). Häufig zeigt sicli dieser Embryosackkern, gleich nach vollzogener 5* — 68 - Befruchtung, aus einer grösseren Anzahl von Theilstücken zusammengesetzt (Fig. 74), was daher rührt, dass unter Umständen, die Kerne der Gegenfüsslerinnen auf ihn zu- wandern und mit ihm verschmelzen können. Die Längsschnitte durch die Samenknospen von Lilium- Arten geben, mit den eben bei Orchideen geschilderten, völlig übereinstimmende Bilder. Die besten Resultate er- hielt ich mit Lilium pyrenaicum , dessen Blüthen zwei und drei Tage nach der Bestäubung in Alcohol eingelegt wurden. Bei vielen anderen LiHum-Arten, so auch bei LiUum candi- dum. versagte der Befruchtungsvorgang überhaupt. Ich constatirte bei Lilium pyrenaicum die Existenz der drei Zellkerne in der an die Mikropyle herantretenden Pollen- schlauchspitze und das Vorhandensein des mit dem Eikern copulirenden Spermakerns im Ei. In der Mikropyle selbst gelang es mir hier nicht, die Zellkerne zu sehen, wohl aber beim Eintritt in diesell)e. Die tingirten Kernreste in dem ein- gedrungenen Pollenschlauch-Plasma zeugten andererseits da- für, dass hier ebenfalls ausser dem ersten auch der zweite generative Zellkern in den Embryosack gelangt. Die beiden sich copulirenden Zellkerne haben bei Lilium oft mehrere Kernkörperchen aufzuweisen. Der Pollenschlauch selbst lässt sich unschwer auf seinem Wege durch die vom inneren Integument gebildete Mikropyle und durch die einfache Nucc'llarschicht verfolgen. Da die Nucellarschicht ge- schlossen bleibt, so muss die von den Synergiden ausge- schiedene Substanz sich den AVeg zwischen den Zellen des Nucellus bahnen. Sie schlägt jedenfalls denselben Weg ein, der hierauf von dem Pollenschlauche gewählt Avird. Sobald die Befruchtung vollzogen ist, theilt sich der grosse, durch seine zahlreichen kleinen Kernkörperchen ausge- /cic'hncte. sccundäre Einl)iTosackkciii. Man findet ihn ge- — 69 — legentlich in den meisten Samenknospen eines Frucht- knotens in Tlieilung. Andere I;iliaceen, so die Repräsentanten der Gattung Ornitliogalum, sind zwar nicht zum Studium des eigent- lichen Befruchtungsvorgangs geeignet, wohl aber lassen die- selben mit in schönster Weise die Möglichkeit zu, die Pollenschläuche bis in die Mikropyle der Samenknospen zu verfolgen. Wir benutzen zu diesem Zwecke Alcohol- material, das zuvor in gleichen Theilen Alcohol und Glyce- rin gelegen hat. Die medianen Längsschnitte sind durch Fruchtknoten zu führen, die am dritten Tage etwa nach der Bestäubung eingelegt wurden. Mit Hilfe der Nadeln ziehen wir die Seitenwände des Griffels und der Frucht- knotenhöhle aus einander und können nun leicht die Pollenschläuche von den leeren Häuten der Pollenkörner an, bis zu den Samenknospen hinab, befreien. Da sich die Zellkerne hier sehr leicht mit Jodgrün-Essigsäure nach- weisen lassen, so können wir die Existenz derselben in den Pollenschlauch-Enden, bis zum Augenblicke wo diese in die Samenknospen eindringen, feststellen. Die Zellkerne haben sich zuletzt nicht unbedeutend gestreckt, manchmal sind deren vier vorhanden. Sobald die Pollenschlauchspitze in der Mikropyle steckt, ist in ihrem, ausserhalb der Mikropyle befindlichen, zunächst dort noch reichlich vertretenen In- halte nichts mehr von Zellkernen zu entdecken. Ist die Narbe mit viel Pollen bestäubt worden, so finden wir, dass eine grössere Anzahl, oft ein ganzes Bündel von Pollen- schläuchen einer Mikropyle anhängt. Es sind dann that- sächlich auch mehrere Pollenschläuche in die Mikropyle eingedrungen, während noch andere nur äusserlich derselben anhaften. Es war mir früher schon aufgefallen, dass bei Ornithogalum eine der beiden Synergiden oft sehr lange — 70 — erhalten bleibt,^) und so kann ich jetzt annehmen, dass diese Syncrgide fortfährt die Substanz auszuscheiden, welclie die Wachsthumsrichtung der Pollenschhiuche bestimmt und da- lier das Eindringen auch später anlangender Pollenschläuche noch veranlasst. Der Nutzen für die Samenknospe mag aber in der Zufuhr des Pollenschlauch-Inhalts liegen, der zur Ernährung derselben, respective der Embryonalanlage dient. Thatsächlich findet man alle diese in die Samen- knospe eingedrungenen und auch an dieselbe angelehnten Pollenschläuche später vom Inhalt entleert. Längsschnitte durch die Samenknospen von Iris sibirica sind, wie bei Lilium, auf Querschnitten durch den Frucht- knoten leicht zu bekommen. Ich fand auch hier die beiden sich copulirenden Zellkerne im Ei vor. Dieselben zeich- nen sich durch relativ geringe Grösse aus. Im Pollen- schlauch wird bei Anwendung von Jodgrün die Tinction der Zellkerne durch die gleichzeitig erfolgende Tinction des übrigen Pollenschlauch-Inhalts verdeckt. Die dicotylen Pflanzen bieten der Untersuchung noch grössere Schwierigkeiten dar als die monocotylen. Entweder sind deren Samenknospen undurchsichtig, oder die Zell- kerne in den Pollenschläuchen sind schwer nachzuweisen; beides, durchsichtige Samenknospen und leicht nachweisbare Zellkerne, fand ich in keinem der mir bis jetzt bekannt ge- wordenen Fälle vor. — Ich begnügte mich daher bei Dicotylen damit, die Existenz der Zellkerne in dem Pollenschlauche bis zum Augenblicke seines Eindringens in die Mikropyle nachzuweisen , andererseits den befruchtenden Spermakern im Ei wiederzufinden und dessen, mit demjenigen eines generativen Zellkernes des Pollenschlauches übereinstim- menden Bau, zu constatiren. •) ßefr. und Zelltli. p. 61. — 71 — Bei Monotropa Hypopitys kann man. in Blüthen, deren Stanbblätter sich zn bräunen beginnen, an frei gelegten Samenknospen, leicht den eingedrungenen Pollenschlauch sehen. Derselbe lässt sich innerhalb der Mikropyle verfolgen, wo er an seinem gelblichen, feinkörnigen Inhalt kenntlich ist. Der Eiapparat zeigt den nämlichen Bau wie bei Orchi- deen (Taf. II Fig. 84) ; die Synergiden sind an ihrer Spitze mit kleinen, oft deutlich gestreiften Kappen versehen. Die drei Gegenfüsslerinnen im Grunde des Embryosacks lassen sich leicht beobachten. Der secundäre Embryosackkern hält sich in annähernd halber Länge des Embryosacks auf. Auch hier kann man an fiischen Objecten feststellen, dass die eine oder die beiden Synergiden sich erst dann desorgani- siren , wenn die Pollenschlauchspitze den Embryosack- Scheitel erreicht. Der Pollenschlauch-Inhalt tritt auch hier zwischen die beiden Syuergidenkappen ein und dringt bis zum Ei vor. Er ist etwas scliAvächer lichtbrechend als der desorganisirte Synergiden-Inhalt und lässt sich oft deut- lich von demselben abgrenzen. — Die Anwendung der früher erörterten Carmintinction führt uns in den bis an die Samenknospen vorgedrungenen Pollenschlauchspitzen die beiden, generativen Zellkerne vor (Taf. II Fig. 83). Die Theilung des generativen Zellkerns erfolgt hier so spät, dass man dieselben hin und Avieder zwischen den Samenknospen vor sich gehen sieht. Der vegetative Zellkern ist bis zu Beginn der Theilung des generativen als dunkler tingirbare Stelle im Pollenschlauch-Plasma zu unterscheiden. Diese dunkler tingirbare Stelle schwindet erst, während der genera- tive Zellkern in Theilung eintritt. Die vegetativen Kerne haben nur geringe Grösse, welche im Augenblicke, wo die Mikropyle erreicht wird, noch eine weitere Keduction er- fährt. Dies zeigt uns z. B. der Schlauch Fig. 83, der sich - 72 - mit seiner Spitze bereits dem Aussenrancle einer Mikropyle angesclnniegt hatte. Die beiden generativen Zellkerne er- scheinen gleichmässig feinkörnig, ohne Kernkörperchen. Die Vorgänge innerhalb der Samenknospe lassen sich nicht mit Hilfe der Carmintinction verfolgen , wohl aber durch Anwendung der anderen, früher besprochenen Fär- bungen. Sobald das Pollenschlauch-Plasma zwischen die Synergiden eingedrungen ist, findet man den Spermakern im Ei wieder (Taf. II Fig. 85, 86, 87). Er steht an Grösse dem Eikern wesentlich nach, ist ohne Kernkörperchen, von ellipsoidischer Gestalt, stimmt in einem Worte durchaus mit den generativen Zellkernen des Pollenschlauches über- ein. Der zweite generative Zellkern, der nicht zur Ver- wendung kommt, dürfte sehr rasch aufgelöst werden, da ich ihn nicht mit Bestimmtheit innerhalb des Eiapparats nach- weisen konnte. Der Spermakern folgt dem cytoplasma- tischen Wandbelege des Eies und tritt so von der Seite an den Eikern heran (Fig. 85). Letzterer hat ein relativ grosses Kernkörperchen aufzuweisen. Der Spermakern legt sich dem Eikern an und copulirtch sich mit demselben (Fig. 88, 89). Während dieses Vorgangs nimmt er wesentlich an Grösse zu, an Dichte ab, und es bildet sich ein Kernkörper- chen in seinem Innern aus. Dieses Kernkörperchen steht demjenigen des Eikerns an Grösse nicht unwesentlich nach. So hat, nach vollzogener Copulation, der Keimkern ein grösseres und ein kleineres Kernkörperchen aufzuweisen (Fig. 89). Beide Kernkörperchen können lange getrennt bleiben; meist verschmelzen sie alsbald mit einander. Im frischen Zustande, oder bei unzureichender Tinction wird der Spermakern erst kenntlich, wenn er sein Kernkörper- chen auszubilden beginnt; dies hatte mich früher zu der Annahme geführt, der Spermakern werde aus eingetretener — 73 — Kernsubstanz im Ei regenerirt. *) Im Uebrigen stimmten meine damaligen Angaben mit den jetzigen überein. Die Spermakerne sind hier zu klein, um innerhalb der Mikropyle nacligewiesen werden zu können. — Nach erfolgter Copu- lation der beiden Zellkerne tritt der secundäre Eikern in Theilung ein und liegt in allen Theilungsstadien fixirt in den Präparaten vor (Fig. 89). Bei Torenia asiatica -) wächst bekanntlich der Embryo- sack zu der Mikropyle der Samenknospe frei hervor und trägt den Eiapparat zur Schau. Torenia niüsste somit ein vorzügliches Beobachtungs-Object für die Befruchtungs- vorgänge abgeben, wenn nicht die Zellkerne im Pollen- schlauch so äusserst klein und schwer nachweisbar wären und wenn nicht körnige Inhaltsmassen die Vorgänge im Eischeitel verdecken möchten. Für manche Feststellungen bleibt trotzdem Torenia sehr werthvoU. Nichts ist leichter als zu constatiren, dass hier die Membran am Scheitel des Embryosacks von den Synergiden durchbrochen wird und dass die Synergidenkappen vom Cytoplasma der Syner- giden gebildet werden und zu den letzteren somit zu rechnen sind.'^) Die Embryosackwandung über den Kappen wird während der Entstehung dieser Kappen aufgelöst und be- theiligt sich in keiner Weise an ihrer Bildung. Somit lassen sich die Synergidenkappen und auch ihre, bei Gla- diolus, Crocus u. a. m. , nach dem Synergidenkörper zu streitig auslaufenden, von Cytoplasma durchsetzten Theile nicht, wie es Skrobischewsky neuerdings will,^) als ,,selb- 1) Befr. und Zellth. p. 5(i. ") Vergl. die Abbildungen in Befr. und Zellth. Taf. VIII und Botanisches Practicum, Fig. 169 p. 529. ^) Vergl. die entwicklungsgeschichtlichen Angaben in Befr. unc^ Zellth. p. 45 und die Figuren 2 bis 9 auf Taf. VIII, ebendaselbst, ^) Vergl. Bot. Centralbl. Bd. XVIII p. 156. — 74 — stäntligo Bildungen'' auffassen. Sie stellen einen integrirenden Bestandtlieil der Synergiden vor und ihre behauptete Unab- hängigkeit vom Synergidenkörper wird durchaus nicht da- durch erwiesen, dass man sie in manchen Fällen durch Druck von dem letzteren lostrennen kann. — AVeiter ist an Torenia sehr leicht und sicher zu constatiren, dass der Pollen- schlauch zwischen den Synergidenkappeu in den Ei- a})parat eindringt. Es geschieht das ziemlich genau 36 Stunden nach erfolgter Bestäubung. Der Inhalt des Pollen- schlauchs bleibt scharf von demjenigen der Synergiden getrennt und wird auch die Continuität zwischen dem einge- drungenen Pollenschlauch-Plasma und dem ausserhalb des Embryosacks befindlichen, hier erhalten.^) Diese scharfe Abgrenzung und der bleibende Zusammenhang ist dem Umstände zu danken, dass hier das eingedrungene Plasma von zarter Membran umkleidet ist: eine unwesentliche Ab- weichung von dem bisher beobachteten Verhalten, durch die exponirte Lage des Embryosackscheitels hier jedenfalls bedingt. Ungeachtet somit bei Torenia sicher der Pollen- schlauch-Inhalt von den Synergiden getrennt bleibt, nehmen letztere, und zwar beide oder nur die eine, bei Antritt des Pollenschlauchs dasselbe stark lichtbrechende , homogene Aussehen, wie in den früher untersuchten Fällen, an. — In unbestäubt gebliebenen Blüthen erhält sich der Ei- apparat sehr lange; selbst nachdem die Blumenkrone völlig vertrocknete, kann er noch wenig verändert angetroffen werden ; schliesslich geht er zu Grunde und zwar zunächst die Synergiden, Avobei sie eben so stark lichtbrechend wie bei Antritt des Pollenschlauchs werden. — Der Pollen- schlaucli wächst von der Placenta am Funiculus entlang ') Vergl. in Befr. und Zelltb. die Figuren 14, 18, 20 und 21. — 75 — zur Embryosackspitze, die dem Fiiniculus zugekrümmt ist und an denselben anleimt.^) Er trifft genau auf den Scheitel der Synergiden, was sich nur durch die schon motivirte Annahme einer von diesen ausgeschiedenen Substanz er- klären lässt. — Mit Hilfe der Carmin-Tinctionen kann man in dem Pollenschlauche, der den Embryosack eben erreichte, die beiden generativen Zellkerne noch nachweisen. Ist der Pollenschlauch zwischen die Synergiden einge- drungen, so sind Zellkerne in dem draussen gelegenen Theile desselben nicht mehr zu finden. Die Zellkerne sind hier so ausserordentlich klein, dass ihr Nachweis nur nach den gelungensten Tinctionen möglich Avird. Der genera- tive Zellkern (Taf. II Fig. 90) theilt sich sehr spät, kurz bevor die Samenknospen erreicht werden. Ist er selbst schon sehr klein und relativ inhaltsarm gewesen, so er- reichten dessen beide Tochterkerne höchstens nur noch eine Länge von 0,0025 mm. und etwa diie halbe Breite. In jedem der beiden Tochterkerne sind nur wenige, dunkler tingirte Körnchen zu unterscheiden (Fig. 91). — In frischen Präparaten ist der Zellkern des Eies meist durch Stärkekörner verdeckt; in den fixirten Präparaten lässt sich die Stärke durch Quellung entfernen, wobei der Zell- kern des Eies erhalten bleibt ; der Spermakern ist aber zu klein, als dass man dessen Copulation mit dem Eikern verfolgen könnte. Bei Gloxinia hybrida sind die beiden generativen Zellkerne im Pollenschlauch etwas grösser, vor Allem dichter und daher wesentlich leichter nachzuweisen als bei Torenia (Taf. II Fig. 93b). Nach erfolgter Theilung des genera- tiven Zellkerns ist von dem vegetativen keine Spur mehr Vergl. Fig. 169 p. 529 im Bot. Practicum. — 76 — zu eiitdeckcii. Die Befruclituiig beginnt ziemlich genau 60 Stunden nach vollzogener Bestäubung. Die Samen- knospen sind nicht bei allen Exemplaren der Gloxinia hybrida gleich durchscheinend, so dass eine Auswahl ge- troffen werden muss. Der Eiapparat ist im Wesentlichen wieder so wie bei Orchideen und Monotropa gebaut (Fig. 92). In den empfängnissreifen, doch noch nicht mit einem Pollenschlauch versorgten Samenknospen, zeigen die Synergiden oft deutlich eine longitudinale Streifung ihrer oberen Körperhälfte (Fig. 92). Diese Streifung hängt jedenfalls wieder mit einer stattfindenden Ausscheidung zusammen und hat nichts mit der Kappenbildung zu thun, welche hier überhaupt kaum angedeutet ist. Ich konnte in Pollenschläuchen, welche die Mikropyle bereits erreicht hatten, die generativen Zellkerne nachweisen. Die Figuren 93 a und b Taf. II stellen einen solchen Fall und zwar die Figur 93 a bei schwacher, die Figur 93 b bei starker Vergrösserung vor. Die Integumentzellen um die Mikro- pyle führen zur Empfängnisszeit Stärkekörner. Der in den Embryosack eingetretene Pollenschlauch-Inhalt ist von dem- jenigen der desorganisirten Synergiden meist zu unter- scheiden. Für gewöhnlich wird nur die eine Synergide verändert, die andere bleibt erhalten und kann noch mehrere Tage später vorgefunden werden. An fixirten und tin- girten Präparaten gelingt es, wenn auch selten, den Sperma- kern und Eikern in Copulation zu sehen (Fig. 94); der Spermakern steht dem Eikern etwas an Grösse nach. V. Theorie der Befruchtung. Aus den hier über die Befruchtungsvorgänge bei den Phanerogamen mitgetheilten Beobachtungen scheinen mir einige allgemeine Thatsachen mit voller Evidenz zu folgen. 1**. Der Befruchtungsvorgang beruht auf der Copulation des in das Ei eingeführten Spermakerns mit dem Eikern, ein Satz, der zuerst scharf von O. Hertwig formulirt wurde. ^) 2^'. Das Cytoplasma ist an dem Befruchtungsvorgang nicht betheiligt. S*^. Der Spermakern wie der Eikern sind echte Zell- kerne. Um an den letzten dieser Sätze zunächst anzuknüpfen, so scheint mir in der That durch diese Untersuchung der Beweis endgiltig beigebracht zu sein, dass der mit dem Ei- kern copulirende Spermakern ein echter Zellkern sei. Denn während sonst der für den Befruchtungsact bestimmte Zell- kern, bei seiner Umbildung zum Spermatozoiden oder zum Zellkern desselben, mehr oder weniger tiefgreifende Ver- änderungen erfährt, welche wenigstens vorübergehend Zweifel an seiner Zellkernnatur erwecken könnten, sehen wir hier einen Zellkern des Pollenschlauchs, in völlig unverilnderter Form, bis zum Eikern gelangen und den Befruchtungsact ^) Morphologisches Jalirb. Bd. III pag. 278. — 78 — vollziehen. Diese Thatsache ist durch directe Beobachtung zur vollen Sicherheit erhoben. Der copulirende Sperma- kern ist hier ein Zellkern, der auf dem AVege der gewohnten, indirecten Theilung aus einem andern Zellkern hervorging, bis zuletzt den bei Zellkernen gewohnten Bau behielt und die für Zellkerne gewohnten Reactionen zeigte. — Und ebenso geht auch der Eikern der Phanerogamen durch in- directe Theilung aus einem Mutterkern hervor und behält bei Angiospermen ganz unverändert bis zur Befruchtung den Bau und die Reactionsfähigkeit eines gewöhnlichen Zellkerns bei. Physiologische Gesichtspunkte können aber für die Bestimmung des morphologischen Werthes eines Gebildes nicht massgebend sein, soll nicht überhaupt jede Möglichkeit der Verständigung auf morphologischem Ge- biete aufhören. Dass der Eikern und der Spermakern nicht functionell gleichwerthig mit dem Zellkern jeder be- liebigen vegetativen Zelle sind, ist ohne Weiteres klar; aber wir können doch eben so wenig den Zellkern jeder andern mit ausgeprägten Functionen ausgestatteten Zelle, auch wenn wir annehmen sollten, dass er seine ursprüng- lichen Eigenschaften verändert habe, mit einem besondern Namen belegen oder gar dessen morphologische Zellkern- natur in Abrede stellen. Daher ist selbst, meiner Ansicht nach, die Bezeichnung „Pronuclei'^ für die im Befruchtungs- act sich vereinigenden Zellkerne zu verwerfen, da es, wie das Beispiel der Phanerogamen lehrt, durchaus nicht in dem Wesen des Befruchtungsactes begründet liegt, dass die copulirenden Zellkerne unvollgiltige Zellkerne sein sollten. Da al)cr die Befruchtungsvorgänge in typisch aus- geprägter Form bei den Phanerogamen sich abspielen, so können, auf (aruiid anderweitiger Uebereinstimmungen, die ge\v(.iin("iicii BrsiiKiitc zui- Deutung schwierigerer Fälle — 79 — herangezogen werden. — Wo der Spermakern durch ein trennendes Medium seinen Weg zum Ei sich bahnen muss, da wird er nothwendig dieser Aufgabe entsprechende Ver- änderungen erfahren haben. Diese Veränderungen werden um so auffallender sein, je weniger Cytoplasma den Sperma- kern begleitet, je mehr er selbst den Anforderungen sich anpassen musste, welche die Bewegungs-Mechanismen an ihn stellen. Wo reichliches Cytoplasma im Spermatozoid den Spermakern umhüllt und alle locomotorischen Leistungen übernimmt, da wird der Spermakern sich eventuell nur wenig verändert, vielleicht nur verdichtet zeigen, so beispiels- weise in den neuerdings von Nussbaum, ^) Ed. van Beneden und Ch. Julin -) untersuchten Spermatozoiden von Ascaris megalocephala. Bei den Phanerogamen endlich, wo die Spermakerne ganz von Cytoplasma umhüllt, in jeder Weise durch dieses geschützt und von demselben an die Be- stimmungsorte geführt werden , haben sie keinerlei Ver- änderungen erfahren. Aus Alledem geht hervor, dass die Phanerogamen, wo in Folge so günstiger Bedingungen der Spermakern uns unverändert entgegentritt, benutzt werden müssen, um die abgeleiteten Fälle zu beleuchten, nicht um- gekehrt jene dazu dienen können, um uns über das Wesen der Spermakerne aufzuklären. ■') — Wie moditicirt übrigens der Spermakern als Kör})er der Spermatozoiden oder als ') Arch. f. mikr. Anat. Bd. XXIII p. 160, 1884. -) Bull, de l'Acad. roy. de Belg. 3. ser. T. VII. Nr. 4. 1884. ■'•) Eine Zusammenstellung der Angaben über die Bedeutung der einzelnen Theile der Spermatozoiden vergl. bei Nussbaum 1. c. p. 192. Die vorhandenen entwicklungsgesuliichtlichen Daten über pflanzliche Spermatozoiden sind nur wenig zahlreich und zum Theil widersprechend. Vergl. die Zusammenstellung bei Goebel in der Vergl. Entwicklungsg. d. Ptlanzenorg. p. 420. — Die Betheiligung des Zellkerns an der Bil- dung der Spermatozoiden stellt neuerdings Sabatier in Abrede. Vergl. Rev. des sc. nat. Montpellier H. ser. T. III p. 883. — 80 — ßestandtheil derselben sich auch zeigen mag, so ist doch übereinstimmend constatirt worden, dass vor der Copulation des Spermakerns mit dem Eikern, im Ei, auch der Sperma- kern seine typische Zellkernnatur stets wieder annimmt. Letztere Erfahrung, in Verbindung mit den bei den Phanero- gamen gewonnenen Thatsachen, ist wohl geeignet, jeden Zweifel an der allgemeinen Giltigkeit der bei Phanerogamen über die Natur des Spermakerns gewonnenen Resultate zu beseitigen. Der in zweiter Reihe von mir aufgestellte Satz, dass es der Spermakern allein ist, der die Befruchtung vollzieht, verlangt noch einer weiteren Begründung. Derselbe be- rührt eine bestehende Controverse, die an den bisherigen ßeobachtungsobjecten nicht zu schlichten Avar, da dieselben stets die Möglichkeit zuliessen, dass auch Cytoplasma aus der männlichen Zelle bei der Befruchtung thätig gewesen sei. Je nach den Objecten neigten somit die Beobachter mehr der einen oder der anderen Auffassung zu, ja dasselbe Object hat oft in dieser Beziehung verschiedene Deutungen erfahren. So giebt für die neuerdings so eingehend studirte Ascaris megalocephala Nussbaum an, ^) dass hier das AVesen der Befruchtung nicht nur in der Verschmelzung des Kerns des Spermatozoiden mit dem Keimbläschen des Eies, son- dern auch des modificirten Protoplasma des Spermatozoiden mit dem Dotter beruhe, während Ed. van Beneden meint, dass voll den constituirendcn Tlicilen des Spermatozoiden hier wohl nur dem Zellkern eine Bedeutung für die Be- fruchtung zukäme. -') Die Angiospermen scheinen mir geeignet, auch diesen wichtigen Punkt der Befruchtungsfrage weiter aufzukUiren. >) 1. c. p. 182. ■-) 1. e. p. 305. — 81 — Die Theilimgsvorgänge in der progamen Pollenzelle zeigen uns zunächst, dass Cytoplasma, wenn auch in geringer Menge, bei Bildung der generativen Zelle abgegrenzt wird. Diesem Cytoplasma könnten befruchtende Eigenschaften zukommen, falls dasselbe bis zuletzt um den generativen Zellkern erhalten und abgegrenzt bliebe. Allein, wir finden einerseits schon, dass der generative Zellkern zu seiner Ausbildung meist so gut wie das gesammte Cytoplasma seiner Zelle verbraucht, und dann andererseits auch, dass die Abgrenzung der Zelle um den generativen Zellkern früher oder später gänzlich schwindet. Seine Theilung führt der generative Zellkern meist schon als freier, von dem Cytoplasma der vegetativen Zelle unmittelbar um- gebener Zellkern aus. So könnten die befruchtenden Eigen- schaften nur noch dem Cytoplasma der vegetativen Zelle zukommen, wodurch aber die vorausgehende Abgrenzung, die zur Ausbildung der befruchtenden Eigenschaften im generativen Zellkern nothwendig ist, unverständlich bliebe. Auch finden wir ja, dass bei Gymnospermen, wo die ge- nerative Zelle den Pollenschlauch treibt, die vegetative Zelle dauernd abgegrenzt bleibt. So müsste denn bei Angiospermen gerade dasjenige Cytoplasma, welches bei Gymnospermen nothwendiger Weise von der Betheiligung am Geschlechtsacte ausgeschlossen ist, denselben voll- ziehen. Eine solche Annahme ist nicht gut möglich. Auch sehen wir thatsächlich bei den Angiospermen das Cyto- plasma nur bis an das Ei vordringen. Ein Eindringen desselben in das Ei wäre freilich, ungeachtet es sich nicht direct nachweisen lässt, nicht ausgeschlossen, doch wird es durch die Beobachtung niciit gefordert und liegt somit bei der sonstigen Unwahrscheinlichkeit dieser Annahme kein Grund vor, dieselbe zu machen. ^ 82 - Das Cytoplasma der generativen Zelle bei den Gy- mnospermen, der vegetativen Zelle bei den Angiospermen dient somit nur als Vehikel, um die Spermakerne an ihren Bestimmungsort zu führen, wo sie von dem Cytoplasma des Eies übernommen werden. Das Cytoplasma des Pollen- schlauchs spielt hier die nämliche Rolle wie die Cilien an den Spermatozoiden der Gefässkryptogamen. Das bis an das Ei gelangte Cytoplasma des Pollen- schlauchs schwindet schliesslich zwar, doch nicht als Cytoplasma, es wird vielmehr als Nahrungs-Material für die Keim- Anlage verbraucht. Mit ihm, und in derselben Weise, schwinden auch die Körper der desorganisirten Synergiden. Verfolgen wir die Vorgänge, die sich im Pollenkorn der Angiospermen bei Bildung der generativen Zelle ab- spielen, so finden wir, dass die aus der Theilung der pro- gamen Zellkerne hervorgegangenen beiden Schwesterkerne zunächst völlig gleich sind. Der progame Zellkern hat die gewohnten Differenzirungen durchgemacht, welche zur indirectenKerntheilung führen; die gewohnte Längsspaltung der Segmente des Kernfadens hat hierauf stattgefunden und so qualitativ und quantitativ gleiche Theile des alten Zellkerns den neuen zugeführt. Der generative und der vegetative Zellkern sind somit bei ihrer Anlage nicht ver- schieden und ihre spätere Verschiedenheit ist also nicht die Folge eines bestimmten, von den gewohnten Vorgängen der indirecten Theilung abweichenden Verfahrens. Erst während die beiden Sclnvesterkerne zu ihrer definitiven Grösse an- wachsen , markiren sich die Unterschiede. Diese können also nur durch eine verschiedene Ernährung der beiden Zellkerne herbeigeführt worden sein. Diese Ernährung wird (Imcli (Ins nnigcbcndc ('ytopljisina besorgt, das somit, — 83 — als in beiden Schwesterzellen verschieden, anzunehmen ist. Letzterer Annahme steht nichts entgegen, ja sie wird un- mittelbar durch das verschiedene Aussehen des Inhaltes beider Schwesterzellen gefordert. Bei den Gymnospermen wiederholt sich mehrmals die Theilung der progamen Pollen- zelle. Die für die Ausbildung des generativen Zellkerns nothwendige Qualität des umgebenden Cytoplasma wird hier augenscheinlich erst in Folge wiederholter Theilungs- schritte erreicht. Die Zelle, welche den generativen Zell- kern ausbildet, ist wie bei Angiospermen gegen die übrigen abgegrenzt. Der Unterschied beruht nur darauf, dass hier nicht das gesammte, vielmehr nur ein Theil des Cytoplasma der generativen Zelle in der Ernährung des generativen Zellkerns aufgebraucht wird. — Bei den Angiospermen hat der Zellkern der generativen Zelle, während seiner Ausbildung, die definitiven Eigenschaften, die ihn zur Aus- iiljung der Geschlechtsfunctionen befähigen, bereits erlangt; seine Theilung liefert nur noch gleiche Producte, auf welche das Cytoplasma des Pollenschlauches augenscheinlich ohne Einfluss ist. Bei den Gymnospermen hingegen hat der genera- tive Zellkern im Pollenkorn seine definitiven Eigenschaften noch nicht erlangt. Daher bleiben auch wohl die vegeta- tiven Zellen dauernd abgeschlossen. Im Innern des Pollen- schlauches wird noch eine bestimmte Plasma-Masse um den generativen Zellkern abgegrenzt, auch die Entwicklung der Tochterkerne zum Theil in aljgeschlossencn Plasma- Massen vollzogen, und bei den Cupressineen der von der Befruchtung ausgeschlossene Zellkern dauernd in einer abge- grenzten Cytoplasma-Masse festgehalten. — Aus allen diesen, genau festzustellenden Thatsachen, geht übereinstimmend hervor, dass bei den Phanerogamen die Spermakerne nicht dui'ch einen Ijesonderen Theilungsvorgang ihres Mutterzell- — 84 — kerns, sondern durch die Art ihrer Ernährung die für den Befruchtungsact nothwendigen Eigenschaften erhingen, und dass bestimmte Cytoph^sma-Massen abgegrenzt werden, damit diese specifische Ernährung mügUch sei. Diese Thatsachen wollen wir festhalten, um sie in entsprechender Weise später 7Ai verwerthen. Der von uns unter „1" aufgestellte Satz: der ßefruch; tungsvorgang beruht auf der Copulation des in das Ei ein- geführten Spermakerns mit dem Eikern, lässt sich, nach all dem Vorausgehenden, für die Phanerogamen sicher be- weisen. Eine gleichzeitige Copulation von Cytoplasma findet hingegen nicht statt; es wird somit auch in denjenigen Fällen, wo eine solche Copulation nachgewiesen ist, dieser nur eine ernährungsphysiologische Rolle zufallen. — Der in das Ei eingeführte Zellkern kann, bei den Phanerogamen, ent- weder von Anfang an dieselbe Grösse und dasselbe Aus- sehen wie der Eikern besitzen oder diesem zunächst an Grösse nachstehen und durch den Mangel des oder der Kernkörperchen sich von demselben unterscheiden. Bevor die Copulation beginnt, hat aber der Spermakern im All- gemeinen die Grösse des Eikerns erreicht und auch Kern- körperchen erhalten, wenn auch letztere eventuell an Grösse denjenigen des Eikerns nachstehen. Lassen wir die letzt- genannte, etwa noch vorhandene, unwesentliche Differenz unberücksichtigt, so sehen die beiden copulirenden Zellkerne jetzt gleich aus. Der Vorgang der Copulation wird da- durch eingeleitet, dass sich beide Zellkerne zunächst gegen einander aböachen, wobei sie noch durch die beiderseitige Kernwandung von einander getrennt sind. Diese doppelte Kernwandung wird hierauf undeutlich und schwindet zuletzt, so. dass die l)eiden Kernhöhlungen zu einer einzigen ver- schmelzen. Die beiden je ein Gerüstwerk bildenden Kern- — 85 — fädeii treten so unmittelbar an einander. Sie durchdringen sich nicht gegenseitig, sondern legen sich nur an einander. Es findet sorait nicht ein Vermischen der Substanz der beiden Kernfäden statt , die beiden Gerüstwerke treten vielmehr nur in Contact ohne thatsäcldich zu verschmelzen. Eine wirkliche Vermischung findet nur zwischen dem Kern- saft beider Zellkerne und eventuell auch deren Kern- körperchen statt. Nicht die morphologisch differenzirten, nur die undifi"erenzirten Elemente beider Zellkerne durch- dringen sich somit gegenseitig. Für den Kernsaft muss dies nothwendig geschehen, für die Kernkörperchen kann die Vereinigung auch ausbleiben und hierdurch anzeigen, dass sie nicht zum Wesen der Befruchtung gehört. An dieser Stelle muss ich erinnern, dass ich in früheren Publicationen zu zeigen bestrebt war, ^) dass auch im Ge- rüstwerk der ruhenden Zellkerne nur ein einziger Kernfaden vertreten sei , dessen durch einander geschlungene Win- dungen Anastomosen bilden. Zu Beginn der Prophasen der Theilung differenzirt sich dieser Kernfeden, sich zugleich verkürzend, aus dem Gerüstwerk wieder heraus, um alsbald in Segmente zu zerfallen. Letztere erfahren früher oder später eine Längsspaltung und ihre Längshälften werden auf die beiden Tochterkerne vertheilt. Li diesen verschmelzen als- bald die Tochtersegmente mit ihren Enden, um je einen einzigen, in sich zurücklaufenden Kernfaden zu bilden. Dieser Kernfaden streckt sich und bildet immer zahlreichere, sich durch einander schiebende Windungen, die schliesslich an den Berührungsstellen wieder anastomosiren und so ein Gerüstwerk erzeugen. — In dem Keimkerne, der die beiden Kerngerüste enthält, spielen sich alsbald dieselben Vor- ^) Zuletzt in: Controversen der indirecten Kerntheikmg. 1884. — 86 — i^'ihige ab. Jedes Gerüst zieht sich zu einem kürzeren Kern- faden zusammen, der sich in Segmente theilt ; die Längs- spaltung und die Vertheihing der Längshälften eines jeden Segments auf die beiden Tochterkerne bringt es mit sich, dass jeder Tochterkern gerade eben so viel Kernfäden vom Vater wie von der Mutter erhält. In den Tochterkernen verschmelzen hierauf die Kernfaden -Segmente mit ihren Enden zu einem einzigen Kernfaden, der zur Hälfte somit aus Kernfadenstücken des Vaters, zur Hälfte aus solchen der Mutter gebildet wird. Die Verschmelzung der Kern- fäden der beiden sich copulirenden Zellkerne mit ihren Enden erfolgt somit erst in den Tochterkernen des Keimkerns, wobei die vom Vater und von der Mutter stammenden Kernfadenstücke in Folge der Längsspaltung auf die Hälfte ihrer Masse reducirt worden sind und diese nun durch Er- nährung ergänzen müssen. Bleibt aber, wie ich es annehmen muss, der Kernfaden eines jeden Zellkerns auch im Gerüst- zustand desselben erhalten, zieht er sich vor jeder Theilung gleichmässig zusammen, so werden auch alle folgenden Kerngenerationen annähernd gleiche Stücke des vom Vater und von der Mutter stammenden Kernfadens enthalten. Hieraus ergeben sich weittragendere Gesichtspunkte, die später zur Sprache gebracht werden sollen. Dass die Tochterkerne des durch Copulation gebildeten Keimkerns zur Hälfte väterlicher, zur Hälfte mütterlicher Abstammung sein müssten, darauf haben bereits in letzter Zeit M. Nussbaum ^) und Ed. van Beneden -) hingewiesen. Bei x\scaris megaloceidiala legen sich, nach Ed. van Bene- deu, die beiden Zellkerne im Ei zunächst an einander, ohne ') Arch. f. mikr. Anat. Bd. XXIII p. 189, 190. -) Rech, sur la maturation de l'oef, la fecoud. et la div. cell, p. 403. Arch. d. Biol. Vol. IV. — 87 — dass ihre Kernhölileii versclimelzen ; in jedem der beiden Kerne bilden sich die Elemente für die Kernplatte getrennt aus und treten nun erst zu einer gemeinsamen Kernplatte zusammen. Da ein jedes Element dieser Kernplatte sich der Länge nach spaltet, so bekommt der eine Tochterkern ganz eben so viel Substanz vom Vater und von der Mutter wie der andere. Eine Verschmelzung beider Kerne bei der Befruchtung, die Bildung eines Keimkerns, stellt daher Ed. van Beneden für diesen Fall überhaupt in Abrede. Thatsächlich handelt es sich aber dabei um ganz unter- geordnete Diiferenzen, In den meisten der bis jetzt stu- dirten Fälle und, wie wir ja sahen, auch bei Angiospermen vereinigen sich die beiden copulirenden Zellkerne so, dass eine gemeinsame Kernhöhle die beiden Kerngerüste ver- einigt. Da diese Gerüste sich aber nicht gegenseitig durchdringen, so bleibt es im Grunde genommen auch gleich, ob die trennenden Kernwandungen früher oder später resorbirt werden und ob der Kernsaft beider Kernhöhlen sich früher oder später vermischt. Die Ed. van Beneden'schen Figuren ^) sind so klar und überzeugend, dass sie an der Richtigkeit seiner Angaben keinen Zweifel auf- kommen lassen. Diese seine Beo])achtungen müssen aber dazu dienen, Licht über andere Vorgänge zu verbreiten, bei welchen die Feststellung der geschilderten Thatsachen auf zu grosse SchAvierigkeit stösst. Bei den gewohnten Ueber- einstimmungen auf diesem Gebiete werden sich auch dort, wo die Kernhöhlen der copulirenden Zellkerne frühzeitig verschmelzen, die Vorgänge nicht anders als bei Ascaris gestalten dürfen. So nahm ich es denn auch für Angio- spermen au, ungeachtet ich zugeben muss, dass die Beob- 1) 1. c. Taf. XIX ^ — 88 — achtung dort auf die Frage , ob nicht etwa die beiden in Contact tretenden Kerngerüste an den Berührungsstellen ihre Schleifen öffnen und mit den frei werdenden Faden- enden dann verschmelzen, keine sichere Antwort giebt. Der so allgemein wiederholten Angabe, dass der Sperraa- kern und der Eikern sich bei der Befruchtung copuliren, hat Sabatier^) neuerdings die Behauptung entgegengestellt, dass der „männliche Pronucleus" bei der Befruchtung den Eikern umfliesst. Nach ihm stellt der „männliche Pronu- cleus" überhaupt nicht Kernsubstanz vor, vielmehr dasjenige Cytoplasma, welches innerhalb der das Spermatozoid bilden- den Mutterzelle den Zellkern umgab. Es soll der „männliche Pronucleus" actives Theilungsplasma sein, das, nachdem es den Eikern bei der Copulation umflossen, sich als Sub- stanz der „Astern" an dessen beiden Polen sammelt. Diesen Angaben von Sabatier stehen diejenigen über den wirklichen Copulationsvorgang der Zellkerne so be- stimmt entgegen, dass sie seiner Befruchtungstheorie jede Grundlage entziehen. Auch hat sich Sabatier Vorstellungen über die Entwicklungsgeschichte der Spermatozoiden ge- bildet, die sich im Widerspruch mit den Angaben fast aller übrigen Beobachter befinden. Wir wollen nun zwar zu- geben, dass die entwicklungsgeschichtlichen Untersuchungen über Spermatozoiden oft auf Schwierigkeiten stossen, welche entgegengesetzte Deutungen zulässig erscheinen lassen ; hin- gegen steht es aber fest, dass der bei Phanerogamen mit dem Eikern sich copulirende Spermakern ein wirklicher Zellkern ist. Gehen wir von der Annahme aus, dass das Wesen der Befruchtung sich im ganzen organischen Reiche gleich ') Revue des sc. nat. Montpellier, 3n>e s^r. T. III p. 387, 392 ff. — 89 — bleil)t und dass somit die für Plianerogamen gewonnenen Thatsachen benutzt werden können, um andere Befruchtungs- vorgänge zu erläutern, so gewinnen wir für die Beurtlieilung derselben ganz bestimmte Grundlagen. Dann müssen wir nämlich annehmen, dass auch bei den einfachsten Copulationsvorgängen. wie sie bewegliche oder unbewegliche Gameten, etwa Pandorina und Spirogyra, uns vorführen, die Befruchtung auf der Verschmelzung der Zellkerne der beiden Gameten beruht, während dem Um- stände, dass beide Gameten annähernd gleich viel Cyto- plasnia zur Zygote liefern, eine nur untergeordnete, das Wesen der Befruchtung nicht berührende Bedeutung zu- kommt. Es wäre hier eben noch nicht die Arbeitstheilung durchgeführt, welche die weibliche Zelle schliesslich allein für das nöthige Cytoplasma und für die zur ersten Ent- wicklung des Keimes nöthigen Nahrungsstoffe sorgen lässt. Die directe Beobachtung des Vorgangs der Vereinigung der beiden Cytoplasmakörper in der Zygote zeigt uns denn auch, so beispielsweise bei Spirogyra, ganz andere Erschei- nungen als die eben für die Copulation der Zellkerne ge- schilderten. Es findet ein vollständiges Ineinanderfliessen und Vermischen des Cytoplasma der beiden sich copuli- renden Zellkörper statt, ohne dass man die letzteren ihre morphologische Individualität würde bewahren sehen. Das "Wesen der Befruchtung documentirt sich denn auch alsbald bei Thieren wie bei Pflanzen in dem Umstände, dass das Spermatozoid auf den Zellkern fast ausschliesslich reducirt sich zeigt und viel hundert-, ja tausendmal an Volumen dem Ei nachsteht. So wird . um hier an ein prägnantes pflanzliches Beispiel anzuknüpfen, der Körper der Spermatozoiden bei Pucus ^) fast vollständig vom Zell- ^) E. Strasburger, Das botanische Practicum p. 390. — 90 — kern eingeiionimen, der von nur wenig Cytoplasma, das den seitlichen, rotlibraunen ,, Augenpunkt*' birgt und die beiden Gilien trägt, umhüllt ist. Die Natur des Zellkerns im Spermatozoid ist hier leicht sicherzustellen. Derselbe stellt an Grösse den Zellkernen des Eies zwar nach, doch nicht in dem Maasse, dass anzunehmen wäre, die Menge der activen Kernsubstanz müsse in beiden verschieden sein. ') Der Unterschied ist nicht grösser, als wir ihn bei Angio- spermen, etwa bei Monotropa, angetroffen hatten, wo der Spermakern, im Ei angelangt, zur Grösse des Eikerns als- bald anwächst. Die Menge des im Spermatozoid und im Ei von Fucus vertretenen Cytoplasma steht hingegen in höchster Disproportionalität. Das Ei enthält viel hundert- tausendmal mehr Cytoplasma als das Spermatozoid. Die morphologischen Thatsachen der Befruchtung haben nun aber übereinstimmend ergeben, dass gleiche Mengen von Kern- substanz in Copulation eintreten. Gleiche Mengen activer Kernsubstanz werden auch physiologisch gefordert, da die Kinder ihre Eigenschaften zu gleichen Theilen von den Eltern erben. AVäre das Cytoplasma am Befruchtungsact betheiligt, so müsste dasselbe ebenfalls in gleichen Mengen zur Vereinigung gelangen. Es würde sich hierbei im Ei nur um das active Cytoplasma handeln können, anzunehmen jedoch, dasselbe bilde im Ei nur etwa einen millionsten Theil der vorhandenen Substanz, dazu liegen keinerlei stichhaltige Gründe vor. Ja ich werde später zu zeigen suchen, dass es vielmehr bestimmte Gründe giebt, die active Substanz in den Eiern, in den Zellen überhaupt, gar nicht so gering anzuschlagen. 1) Vei-gl. die Fig. 1. c. p. 389. — 91 — Bevor wir zu einer pliysiologisclieii Verwertliung der morphologischen Thatsachen der Befruchtung schreiten, wollen wir noA\ einen anderen Vorgang in's Auge fassen, der so oft als ein Vorläufer der Befruchtung nachgewiesen worden ist: die Bildung von Richtungskörpern. Es ist wiederholt und ganz neuerdings wieder ') der Versuch gemacht worden, den Richtungskörpern der thieri- schen Eier eine morphologische Deutung zu geben und sie für „rudimentäre"" Gebilde zu erklären. -) Dieselbe Tendenz bestand gegenüber den sogenannten rudimentären Pro- thallien in den Mikrosporen der Kryptogamen und den Pollenkörnern der Phanerogamen, welchen Gebilden, meiner Meinung nach, dieselbe Bedeutung wie den Richtungskör])ern zukommt. — Ich kann nicht annehmen, dass alle diese Ge- bilde nur Rudimente älterer sein sollten, halte sie vielmehr dafür, dass ihre Existenz gegenwärtig noch functionell bedingt ist. Für die vegetativen Zellen der Pollenkörner suchte ich dies bereits zu zeigen. Die Abgrenzung der vegetativen von den generativen Zellen erfolgt dort, um die Ernährungs- bedingungen herzustellen, unter welchen der generative Zell- kern seine functionellen Eigenschaften erlangen kann. Ein Theil des Cytoplasma wird zu diesem Zwecke von dem andern getrennt, der vorzubereitende Zellkern dem Ein- Üuss nur eines Cytoplasmatheiles ausgesetzt. Dieser Theil scheint den bestimmenden Einfluss auf seinen Zellkern erst ausüben zu können, nachdem er von gewissen, im Cytoplasma der progamen Zelle vertretenen Bestandtheilen befreit worden ist. Die vegetativen Zellen in den Pollen- ^) Vergl. Bütschli, Gedanken über die morphologische Bedeutung der sogenannten Richtungskörperchen, Biolog. Centralbl. Bd. IV p. 5. '-) Giard, Comptes rendus des seances de l'Acad. de sc. de Paris. 19. mars 1877. — 92 — körncru für rudiinentiire Prothallien zu halten, geht somit schon aus den angeführten Gründen nicht an. Dazu kommt noch, wie wir sehen konnten, dass auch die Entstehungs- art der vegetativen Zellen durchaus nicht an die Vorgänge anknüpft, die bei Anlage eines Prothalliums zu beobachten sind. Namentlich abweichend von einer Prothalliumbildung zeigen sich die Vorgänge in den Pollenkörnern der Gymno- spermen . wo die vegetativen Zellen , wenn in Mehrzahl vorhanden, nach einander abgegeben werden und so den vegetativen Zellkörper aufbauen. Dasselbe wie für die Pollenkörner gilt auch für die Mikrosporen, in welchen die Bildung der vegetativen Zelle sicher auch durch die Noth- wendigkeit bedingt wird, die generativen Zellkerne dem Einflüsse gewisser, im Cytoplasma der progamen Zelle ver- tretener Substanzen zu entziehen. Wie wir in den Pollenkörnern sehen konnten, sind die beiden Schwesterkerne, von denen der eine generativ, der andere vegetativ werden soll, bei ihrer Anlage gleich. Erst die verschiedene Ernährung bewirkt nachträglich ihre Verschieden- heit. Die bestimmte Ernährung, durch eine entsprechend vorbereitete Cytoplasma-Masse vollzogen, befähigt hier so- mit den generativen Zellkern zu seinen späteren Functionen. Ueberblicken wir nun aber die Vorgänge, welche im Pflanzenreiche der Befruchtung vorausgehen, so finden wir, dass diese wesentlich verschieden sein können. Bei der Copulation der Protoplasmakörper zweier Zellen von Spiro- gyra ist keinerlei Ausscheidung aus diesen Protoplasma- körpern zu beobachten. Hingegen werden bei der Bildung der schwärmenden Gameten von Acetabularia Bestandtheile der Gametangien unbenutzt gelassen, welche im Sinne von Absonderungen gedeutet werden könnten. — Die Bildung der Eier von Fucus erfolgt, ohne dass Theile des Oogonieu- — 93 — Inhalts von der Entwicklung ausgeschlossen blieben, während aus den Antheridien zugleich mit den Spermatozoiden unver- brauchte Stoffe entleert werden. — Aus dem Oogonium von Vaucheria und Oedogoniuni wird farbloses Cytoplasma ausgestossen, das sich im vordem Theil des Eies ange- sammelt hatte; eine Betheiligung der Zellkerne an diesem Vorgang ist nicht zu constatiren. In dem Antheridium von Vaucheria sind unverbrauchte Cytoplasmareste zu sehen, während in den nur je ein Spermatozoid erzeugenden Antheri- dien von Oedogoniuni solche nicht zu finden sind. ') — Eben so wenig sind solche Reste in den auch nur je ein Sperma- tozoid erzeugenden Antheridien der Florideen vorhanden, während vom Ei der Florideen ein in dem Trichogyn be- findlicher Cytoplasmatheil nach der Befruchtung abgetrennt wird. — Von den Eiern der Archegoniaten wird kurz vor der Reife, durch gewöhnliche Kern- und Zelltheilung, die Bauchkanalzelle abgegrenzt. Die Spermatozoiden der Arche- goniaten bilden sich aus der Kernsubstanz um ein centrales Bläschen, das unverbrauchte Inhaltstheile der Spermatocyte -) zurückbehält. Zwar schwärmen die Spermatozoiden mit diesem Bläschen aus, doch werfen sie dasselbe ab, l)evor sie zur Ausübung ihrer Function gelangen. Bei Salvinia bleibt ausserdem in jedem Antheridium ein Cytoplasmaklümpchen ^) Den Fuss der Männchen bei den Androsporen-bildenden Arten in ßezielmng zu dem Befruchtungsvorgang zu bringen und anzunehmen, dass er mit Substanz erfüllt sei, die vor Ausbildung der Spermatozoiden abgegrenzt werden musste, liegt kein Grund vor, da dieser Fuss nicht einmal allen Androsiaoren-bildenden Arten zukommt. Eben so wenig kann die in manchen Fällen die austretenden Spermatozoiden um- gebende Blase irgend welche hier in Betracht kommende Bedeutung haben , da sie bei den meisten Arten fehlt, andererseits den unge- schlechtlichen Schwärmsporen auch allgemein zukommt. '') So können wir mit den Zoologen die Zelle nennen, aus deren Inhalt das Spermatozoid entsteht. — 94 - liegen, das von der Betlieiligung an der Bildung der vier Spermatocyten frühzeitig ausgeschlossen wird. — Bei Coni- feren wird vom Ei kurz vor der Beife durch Kern- und Zelltheilung eine Zelle abgegrenzt, welche in allen Punkten der Bauchkanalzelle der Archegoniaten entspricht. Die Bauchkanalzellen erinnern durchaus, hier und dort, an die Richtungsköri)er der thierischen Eier. Um so mehr muss es daher auffallen, dass bei den Cycadeen, den nächsten Verwandten der Coniferen , die Bildung dieser Bauch- kanalzelle unterbleibt. Archegonien und Eier stimmen sonst in ihrem Bau vollständig bei Coniferen und Cycadeen überein, dass die Bauchkanalzelle aber fehlt, lässt sich nach den neuesten Untersuchungen von Treub ') nicht mehr be- zweifeln. In den befruchteten Eiern findet Treub ein bis vier kernähnliche Körper, die in der Nähe des Archegonium- Halses liegen. Der Analogie mit den Coniferen nach muss ich in diesen Körpern die über die Einzahl aus dem Pollen- schlauch eingedrungenen Zellkorne erblicken, die eine Zeit lang im Eiplasma erhalten bleiben. — Bei den Angio- spermen endlich ist bis jetzt kein Vorgang an den Eiern bekannt, der sich mit der Bildung von Bichtungskörpern vergleichen liesse. Diese Beispiele, die ich so prägnant als möglich aus dem gesammten Gebiete des Pflanzenreiches zusammenzu- stellen suchte, zeigen tiberzeugend, dass es keinen gemein- samen Vorgang giebt, der auf übereinstimmender morpho- logischer Grundlage die Ausbihlung der Geschlechtsproducte hier vorzu])ereiten liätte. AVir sehen in manchem Falle dieGe- sclilcclitspioducte ohne alle vorausgehenden Ausscheidungen reifen, in anderen Fällen werden Theile des Cytojdasma ') Aim. du i;inliii ln.t. de lUiitenzorg. T. IV. p. .3. — 95 — aus den geschlechtlich sich dift'erenzirenden Zellen aiisge- stossen, in noch anderen findet vorbereitende Kern- und Zelltheilung statt. In allen Fällen muss es darauf ankommen, dass die für den Geschlechtsact hestiinmten Zellkerne in den hierzu nothwendigen , physiologischen Zustand eintreten. Auf Grund der bei den Pollenkörnern gemachten Erfahrungen möchte ich behaupten , dass sie denselben nur in Folge einer bestimmten Ernährung erlangen können. Das Me- dium, in dem sie sich befinden, muss die hierzu erforder- liche Beschaffenheit annehmen. Dieses Medium , aus dem sie ihre Nahrung schöpfen, ist das umgebende Cytoplasma. Dasselbe kann, wie das Beispiel von Spirogyra lehrt, auch ohne vorausgehende Ausscheidung die nöthigen Eigen- schaften erlangen. Dass in der That das Cytoplasma der sich zur Copulation anschickenden Zellen von Spirogyra eine nachweisbare Veränderung erfährt, geht aus den An- gaben von Loew und Bokorny ') hervor. Dieselben fanden, dass Zellen, welche durch Fortsätze in gegenseitige Be- rührung bereits getreten sind, aus verdünnten, alkalischen Silberlösungen kein Silber abscheiden und sich hierdurch von den vegetativen Zellen unterscheiden. Es nimmt das Fett in solchen Zellen ab, der Zuckergehalt zu. Ich bin selbstverständlich weit davon entfernt, in dem Fehlen oder dem Vorhandensein von Fett oder Zucker im Cyto})lasma die Ursache der geschlechtlichen Ausbildung der Zellkerne zu erl)licken , wohl al)er betrachte ich diese sichtbaren, nachweisbaren Veränderungen als Ausdruck tiefergehender Modificationen, welche die Zellsubstanz erfahren hat. — In ') Die chemische Ursache des Lebens p. 49 ; Die chemische Kraft- quelle im lebenden Protoplasma (zweite A.ufl. von: Die ehem. Urs. d. Leb.) p. .59 und HO. - 96 — anderen Fällen, wie in den Antheiidien von Vauclieria, den Oogonien von Vanclieria nnd Oedogonium, wird ein Theil des Zellinhalts eliminirt, worauf erst der andere die nothigen Eigenschaften erlangen kann. Und auch dort, wo eine vorbereitende Kern- und Zelltheilung ausgeführt wird, kann die Kerntheilung eine Aenderung der Kernsubstanz nicht veranlassen. Denn wir haben gesehen, dass der progame Zellkern sich hierbei auf dem AVege gewohnter, indirecter Theilung, welche es mit sich bringt, dass beide Theilhälften völlig identisch werden, vermehrt. Also kann es sich hier- bei nur um Reduction der Kernsubstanz und um gleich- zeitige Abgrenzung bestimmter Theilc des Cytoplasma handeln. Hingegen können sehr wohl auch aus den ge- schlechtlich zu differenzirenden Zellkernen einzelne Bestand- theile ausgestossen werden, doch nicht auf dem Wege in- directer Kerntheilung, da diese gleiche Producte liefert. Solche Vorgänge sind im Thierreich nachgewiesen und wir kommen später noch auf dieselben zu sprechen, im Pflanzen- reiche sind hingegen derartige Fälle, wo bekannt, nicht di- rect in die geschlechtliche Entwicklung zu ziehen. So finden Avir bei der Entstehung der Sporen und Pollenkörner, im Zellkern der Mutterzelle, den Paranucleolus, welcher einen nucleolusähnlichen Körper vorstellt, der aller Wahrschein- lichkeit nach aus diesem Zellkern beseitigt wird und somit an der Bildung der Zellkerne der Sporen und Pollenkörner sich nicht betheiligt. In den Mikrospuren und Pollen- körnern, wo die Bildung der generativen Zellkerne alsbald auf diese Ausscheidung folgt, könnte mau dicselhe immer- hin in Beziehung zu den generativen Vorgängen bringen, doch bei Fandcräutern und Schachtelhalmen ist auch der Paranucleolus vorhanden, ungeachtet zwischen dem Zellkern der IMuttcrzelh' der Si)ore und den Gcschlechts])roducten — 97 — das ganze Protlialliuin liegt. Dem Paranucleolus muss jeden- falls eine bestimmte Bedeutung für den Vorgang der Bil- dung von Sp'-ren und Pollenkörnern zukommen, da er in so charakteristischer Weise in allen Sporen- und Pollenmutter- zellen wiederkehrt/) doch in die Reihe der die generativen Zellkerne vorbereitenden Vorgänge ist er nicht zu setzen. Wir werden seine Bedeutung später noch zu würdigen lernen. Vielleicht enthält hingegen das Bläschen, welches die Spermatozoiden der x\rchegoniaten führen, ausgesonderte Reste, welche aus dem das Spermatozoid bildenden Zell- kern stammen. Ausgeschlossen ist hier aber nicht, dass diese Reste auf das vom Zellkern fast völlig verbrauchte Cytoplasma der Spermatocyte zurückzuführen seien. Der Umstand, dass im Antheridium von Salvinia Theile des Cytoplasma frühzeitig von der Bildung der Sperma- tocyten ausgeschlossen werden, zeigt, dass Substanz-Ab- sonderungen, als vorbereitende Schritte, ziemlich weit in die Bildung der Geschlechtsproducte zurückgreifen können. So ist denn auch wohl denkbar, dass Vorgänge im Eni- bryosack der Angiospermen, welche der Anlage des Eies vorausgehen, schon in Beziehung zu der geschlechtlichen Ausbildung des Eikerns stehen. Dass übrigens, auch ohne Substanz- Absonderungen , die entsprechenden Bedingungen für die Ernährung der generativen Zellkerne hergestellt werden können, haben wir bei Spirogyra gesehen. Und auch bei Cycas vermissten wir die Abgrenzung eines Inhaltstheils vom Ei an einer Stelle, an der wir allen Grund haben, dieselbe zu suchen. Es steht übereinstimmend fest, dass der Zellkern thierischer Eier, das sogenannte Keimbläschen, während ') Vergl. E. Strasburger, die Controversen der indirecten Kern- theilung p. 27. 7 — 98 — der Reifung den grössten Tlieil seiner Substanz an den umgebenden Dotter abgiebt und nur aus einem kleinen Theil derselben die erste ,,RichtungsspindeP' bildet. ^) Es findet liier also eine Beseitigung von Kerninhalt während der generativen Vorbereitung des progamen Zellkerns statt. AV'elche Tlieile das „Keimbläschen" beseitigt, welche zur Bildung der Richtungsspindel verwerthet werden, lässt sich aus den widersprechenden Angaben nicht mit Bestimmtheit folgern und erlaube ich mir daher die wahrscheinlichste An- nahme, dass der Kernfaden vor Allem für die Richtungs- spindel erhalten, Theile von Nahrungsplasma ausgestossen werden. Die Richtungskörper der thierischen Eier, wo sie in typi- scher Form vorhanden, werden, den meisten Angaben zufolge, durch indirecte Kern- und Zelltheilung gebildet. Die Be- schreibungen und Abbildungen von Bütschli,-) 0. Hertwig,'') Fol, -1) Mark, •') Flemming '') u. A. sind so klar und über- zeugend, dass sich an der Richtigkeit ihrer Behauptungen nicht zweifeln lässt. Sonach werden auch hier bei der Bildung der Richtungskörper nicht besondere Theile des ^) Vergl. die Litteratur hierzu bei Balfour, Handbuch der ver- gleichenden Embryologie, deutsche Uebersetzung, Bd. I pag. 64 ff. ; dann Ed. van Beneden, Recherches sur la maturation de l'oef, la fc- condation et la division cellulaire, p. 203. -) Studien über die ersten Entwicklungsvorgänge der Eizelle. Be- sonders Nephelis, Taf. I und Limnaeus Taf. IV. ■') Beiträge zur Kenntniss der Bildung, Befruchtung und Theilung des thierischen Eies (Morph. Jahrbuch Bd. IH und IV). Im 2. Theile besonders Hacmopis und Nephelis Taf. 1 bis III, im 3. Theile Astera- canthion, Mytilus. Pterotrachea, Taf. VIII, X und XI. ') llecherches sur la fecondatiou. Besonders Asterias, Taf. II. ■'') Jlaturation, focundation, and Segmentation of Limax campestris. Besonders Taf. I bis III. ") Beiträge zur Kenntniss der Zelle und ihrer Lebenserscheinungen, 111. 'I'li.il (Ar.li. r. mikr. Anut. Bd. XX) Fig. R auf Taf. Tl. — 99 — Kernfadens eliminirt, da ja die indirecte Kerntheilung gleiche Schwesterkerne liefert. Diesen übereinstimmenden Angaben hält Ed. van Beneden ^) entgegen , dass bei Ascaris megalocephala die Bildung der beiden Richtungskörper nicht auf dem Wege der gewohnten indirecten Kerntheilung erfolge. Zwar bilde sich auch hier eine eigenartige Kernspindel mit Kernplatte aus, doch die Theilung derselben finde nicht innerhalb der Kernplatte, sondern senkrecht zu dieser, parallel zur Längs- axe der Kernspindel statt, so dass letztere in zwei Längs- hälften zerlegt werde. Auf diese Weise könnten in der That verschiedene Elemente dem Zellkern des Eies und dem Zellkern des Richtungskörpers zufallen. Auch soll die Bildung der Richtungskörper selbst, nicht nach Art von Zelltheilung, vielmehr von Ausstossung erfolgen. Ed. van Beneden ist geneigt, diese Ergebnisse seiner Untersuchung zu verallgemeinern und sie auf alle Richtungs- körper bei thierischen Eiern auszudehnen. Solcher Ver- allgemeinerung stehen nun aber die sehr positiven Be- hauptungen und Abbildungen der vorhin citirten Beob- achter entgegen. Hinzu kommt, dass selbst für Ascaris megalocephala entgegengesetzt lautende Angaben von M. Nussbaum existiren und dass letzterer mit Bestimmtheit eine indirecte Kerntheilung, die nur mit eigenthümlicher, hakenförmiger Krümmung der Kernspindel verbunden sei, bei der Bildung der Richtungskörper behauptet.-) Dies Alles bestimmt uns zunächst daran festzuhalten, ^) Recherches sur la maturation de l'oeuf, la fecondation et la division cellulaire, p. 19ß ff. und 387 ff. Taf. XV bis XIX i'is- ") Ueber die Veränderung der Geschlechtsproducte bis zur Ei- furchung; ein Beitrag zur Lehre der Vererbung. Archiv f. mikr. Anat. Bd. XXIII p. 168 und im, Taf X Fig. 28 bis 37. 7* — 100 — dass die typischen Richtungskih-per bei tliierischen Eiern durch indirecte Zell- und Kerntheilung entstehen. Da- durch werden diese Vorgänge mit denjenigen vergleichbarj die sich bei Archegoniaten und Gymnospermen während der Bildung der Bauchkanalzellen abspielen. Hier wie dort liefert die Kerntheilung zwei gleiche, die Zelltheilung zwei ungleiche Producte. indem die ßichtungskörper, wie auch ßauchkanalzellen, vor Allem schon durch ihre geringe Grösse sich von der Eizelle unterscheiden. Für die von Ed. van Beneden in Zweifel gezogene Zellnatur dieser Bichtungskörper thierischer Eier spricht ja auch der Umstand, dass sich dieselben in manchen Fällen nach ihrer Ausstossung noch zu theilen vermögen. Es ist dieser Vorgang bei manchen Hirudineen und Gastero- poden beobachtet worden und erinnert er an die nach- trägliche Theilung. der die vegetativen Zellen im Pollen- korn der Gymnospermen fähig sind. — Bei den Arthro- poden gelang es bis jetzt nicht, Richtungskörper mit Sicher- heit nachzuweisen, ^) und es bleibt somit abzuwarten, ob diese Eier , sich zu den anderen , nicht etwa so , wie die Eier von Cycas zu denjenigen der Coniferen, verhalten. Die Unterschiede , welche bei den Pflanzen festzustellen waren, lassen es überhaupt möglich erscheinen, dass auch die thicrischen Eier sich in verschiedener AVeise der bei der Reifung zu beseitigenden Stoffe entledigen könnten. So will es bis jetzt nicht gelingen, die an den Eiern der AVirbel- thiere zu beobachtenden Vorgänge mit der typischen Bildung von Richtungskörpern in Einklang zu bringen. Aus den so sorgfältigen Untersuchungen von 0. Hertwig -) und van ^) Vcrgl. Balfour, Hamlimch clor vergl. Embryolop^ie, deutsche Uel)erset/,unTh.T™.T,:r lUhA-ELmie.ßej-lM lüL . S'ft