FOR THE PEOPLE FOR EDVCATION FOR SCIENCE LIBRARY OF THE AMERICAN MUSEUM OF NATURAL HISTORY I ^ 3;^ ARCHIV FÜR ZELLFORSCHUNG HERAUSGEGEBEN VON DR, RICHARD GOLD SCHMIDT PROFESSOR AN DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN NEUNTER BAND MIT 70 TEXTFIGUREN UND 28 TAFELN LEIPZIG VERLAG VON WILHELM ENGELMANN t9t3 VK.THt: I f»^^7 Inhalt des neunten Bandes Erstes Heft Ausgegeben am 3. Dezember 1912 Seite Eduard Strasburger, Ein Nachruf von 6. Tischler 1 Emekico Luna, L’apparato mitocondriale nelle cellnle dell’ epitelio pig- mentato della retina. (Con tavola 1.) 41 Katharine Foot and E. C. Strobell, A Study of Chromosomes and Chro- matin Nucleoli in Euschistus crassus. (With plates II— IV) .... 47 Karl Mulsow, Der Chromosomencyclus bei Ancyracanthus cystidicola Eud. (Mit ö Textfiguren und Tafel V — VI) 63 Sändor Ebner, Cytologische Beobachtungen an der ersten accessorischen Geschlechtsdrüse von Ancylus fluviatilis Müll. (Mit Tafel VII — VIII) 73 Cesare Artom, Le basi citologiche di nna nnova sistematica del genere Artemia. Sulla dipendenza tra il numero dei cromosomi delle cellule germinative, e la grandezza dei nuclei delle cellule somatiche dell’ Artemia salina univalens di Cagliari, e dell’ Artemia salina bivalens di Capo d’ Istria. (Con tavole IX et X) 87 Arlow Buruette Stüut, The individuality of the chromosomes and their serial arrangement in Carex aquatilis. (With plates XI and XII) . . 114 Fernandus Payne, The chromosomes of Gryllotalpa borealis Burm. (With 2 figures in the text) 141 Sophia Frolowa, Idiochromosomen bei Ascaris megalocephala. (Mit 1 Text- figur und Tafel XIII— XIV) 149 Friedrich Alverdes, Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus- Larve. (Mit Tafel XV- XVI) 168 Zweites Heft Ausgegeben am 10. Dezember 1912 Henrik Lundegardh, Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung und Auflösung der Chromosomen. (Mit 9 Figuren im Text und Tafel XVII— XIX) 205 Richard Goldschmidt, Die Merogonie der Oenotherabastarde und die doppeltreziprokcn Bastarde von de Vries. ^Mit 6 Figuren im Text). 331 Th. H. Morgan, Nettie Maria Stevens + 345 E. B. Wilson, Thomas Harrison Montgomeryi 348 IV Drittes Heft Ausgegeben am 18. Februar 1913 Seite Jax IIirschler, Über die Plasmastrukturen (Mitochondrien, Golgischer Appa- rat u. a.) in den Geschlechtszellen der Ascariden. (Spermato- und Ovogenese.) (Mit Tafel XX -XXI' 351 Iwan Sokolow, Untersuchungen über die Spermatogenese bei den Arach- niden. I. Über die Spermatogenese der Skorpione. (Mit 1 Figur im Text und Tafel XXII— XXIII) 399 Kki.stise Bonnevie, über die Struktur und Genese der Ascarischromoso- men. (Mit 7 Figuren im Text) 433 Emerico Luna, Sulla importanza dei condriosomi nella genesi delle mio- fibrille. (Cou 18 Figure uel Testo) 458 Referate; B. Romeis, Beobachtuugen über Degenerationserscheinuugen von Chondriosomen. {v. Kemnitxl 479 Richard Geigel, Zur Mechanik der Kernteilung und Befruchtung, (v. Kem- nitx) 480 M. Konopacki, Über mikroskopische Veränderungen, welche während der in Echinideneiern mittelst verschiedener chemischer Reagenzien hervorgerufenen Cytolyse auftreten. (v. Kemnitx) 481 Marie Sorokina, Über Synchronismus der Zellteilungen, (v. Kemnitx} 482 R. Weigl, Zur Kenntnis des Golgi-Kopsch sehen Apparates in den Nervenzellen verschiedener Tiergruppen. (Erhard) 482 R. Weigl, Über den Golgi-Kopsch sehen Apparat in den Ganglienzellen der Cephalopoden. (Erhard} 482 R. Weigl, Vergleichend-zytologische Untersuchungen Uber den Golgi- Kopsch sehen Apparat und dessen Verhältnis zu andern Strukturen in den somatischen Zellen und Geschlechtszellen verschiedener Tiere. (Erhard) 483 R. W'eigl, 0 aparacie Golgiego-Kopscha komörek nablonkowych wjelicie kregowcöw i stosunku Jego do innych Struktur. (Erhard) 484 W. Bialkowska und Z. Kulikowska, Über den feineren Bau der Ner- venzellen bei verschiedenen Insekten. [Erhard) 484 R. Weigl, Studya nad aparatem Golgi-Kopscha i trofospongiami Holm- gena w komorkach nerwowych kregowcöw. (Erhard) 484 G. PoLUSZYNSKi, Untersuchungen über den Golgi-Kopsch sehen Apparat und einige andre Strukturen in den Ganglienzellen der Crustaceen. (Erhard) 484 Viertes Heft Ausgegeben am 11. März 1913 David II. Doi.ley, The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Cells of the Crayfish, Cambarus virilis. The Numerical Statement of the Nucleus-plasma Norm and of its Upset in Prolonged Activity. (With 5 figures and 8 tables in the text and plates XXIV — XXVI) . 485 Marie Kraiielska, Drüsenstudien. Histologischer Bau der Schnecken- eiweißdrüse und die in ihm durch Einfluß des Hungers, der funktio- neilen Erschöpfung und der Winterruhe hervorgerufenen Verände- rungen. (Mit Iß Figuren im Text und Tafel XXVII— XXVIII) . . . 552 Eduard Strasburger. Ein Nachruf von G. Tischler. I. Der Herausgeber dieses Archivs bat mich, dem Heimgange Stras- BURGERS ein paar Worte zu widmen, und ich sagte zu, um einer schmerz- hchen Pfhcht gegenüber meinem unvergeßlichen Lehrer zu genügen. Je mehr ich mich aber in das arbeitsreiche Leben des Entschlafenen ver- senkte, je mehr ich die Probleme entstehen und verfolgen lernte, die wir jüngeren Cytologen heute diskutieren, desto mehr vertiefte sich meine Aufgabe. Sollte ich versuchen, auch nm’ notdürftig diesem Vorkämpfer für eine neue Wissenschaft, die der pflanzlichen Zellenlehre, gerecht zu werden, so war damit die Notwendigkeit verbunden, zu zeigen, wie er Schritt für Schritt in ein unbekanntes Gebiet vordrang und wie ihm zahlreiche Irrwege dabei nicht erspart blieben. Das ist das Schicksal aller Pioniere, und die Nachgeborenen vergessen dann später nur zu leicht, welche Mühen die Anlegung der festen Straße kostete, auf der sie selbst so sicher zu schreiten wähnen. Wenn man bedenkt, wie die spröde Materie sich Strasburger nur unendlich langsam erschloß, und was andrerseits von den Tagen seiner ersten Forscher tätigkeit an bis heute von ihm und seinen Mitarbeitern geschaffen wurde, so muß auch den Bewunderung vor dem genialen Blick, vor der Ausdauer und Ent- sagungsfreudigkeit dieses ernsten Mannes erfassen, der oft im einzelnen geneigt war, das exakt Beobachtete und die daran geknüpften Hypo- thesen und allgemeineren Gedanken im Alißverhältnis zu finden. Stras- burger ging so völlig in seinem Wirken auf, daß er schüeßhch zuweilen seine Person mit seinem Arbeitsgebiet identifizierte. Ein Angriff auf eine seiner Liebhngsideen bedeutete ihm daher einen persönlichen Angriff, und mit kampfbereiter Feder trat noch der alternde Mann, der ein reiches Menschenleben hindurch gekämpft hatte, auf den Plan. Wo ihn gute Gründe überzeugten, da war er indes sofort bereit, seine Vorstellungen fallen zu lassen, zu oft, wie er selbst eingesteht, denn häufig hatte der Archiv f. Zellforschung. IX. 1 2 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. Gegner nur das größere Geschick in der Darstellimgsweise gehabt und die älteren Beobachtungen Strasburgers waren doch die richtigeren gewesen. Wir werden später, z. B. an der Frage nach der Existenz der »Centrosomen« oder dem Wesen der Reduktionsteilung, sehen, wie Stras- burger, durch andre verleitet, Irrwege einschlug, dann aber, allein oder mit andern zusammen, sich allmählich zu den ursprünglichen Beobach- tungen und ähnlichen Deutungen durchrang und damit zu dem, was wir auch heute als Wahrheit ansehen. Dieses Ringen um die Wahrheit kann man bei Strasburger so wie bei kaum einem andern Botaniker unsrer Tage verfolgen. Es spielte sich in seinen Schriften in breitester Öffentlichkeit ab, und darum spiegeln alle seine Arbeiten so das un- mittelbare Empfinden wieder, das den Verfasser bei ihrer Niederschrift beseelte. Man könnte bei diesem Ringen wohl das biblische »Ich lasse dich nicht, du segnest mich denn« zitieren. Und wieder zum Segen für viele ist Strasburger dann selbst geworden. Er war in mancherlei Hin- sicht der große Erwecker, der Bahner neuer Wege; unter den Botanikern des 19. Jahrhunderts möchte ich ihn am ehesten mit Schleiden ver- gleichen. Das gleiche Temperament, das gleiche Einsetzen der ganzen Persönlichkeit, oft das gleiche Überszielhinausschießen läßt sich konsta- tieren, andrerseits aber auch die gleiche philosophische und logische Schulung, die es erlaubte, alle Möglichkeiten im gegebenen Falle neben- einander abzuwägen und allgemeine Gesichtspunkte daran zu schließen. Neben und mit vielen andern hat Strasburger in der Zellenlehre geforscht, von vielen ist er und noch mehr hat er beeinflußt und er sagt selbst, es sei im einzelnen schwer zu sagen, wie eventuelle Prioritätsstreitig- | keiten objektiv zu entscheiden wären. Er vermochte immer das lebendige j Wissen seiner Zeit weit über sein engeres Arbeitsgebiet hinaus in sich zusammenfassend zu vereinen und »in der Luft liegende« Fragen — ich möchte sagen, intuitiv — zu erfassen. Das war ihm durch die vielen Anknüpfungspunkte in verwandten Gebieten gesichert und das ließ ihn wissenschaftlich jung bleiben, das ließ ihn neue Entdeckungen richtig würdigen, verwerten und in sein eignes Wissen harmonisch ein- ordnen. Bis in sein letztes Lebensalter strömten denn auch aus der ganzen Welt die Jungen zu ihm in sein bescheidenes Laboratorium, ' oft mit harmlosem Spott die primitive Einrichtung seines Instituts be- i trachtend und doch alle mit ehrfurchtsvoller Bewunderung für den Mann, der eine neue Disziplin geschaffen und Jahre lang geführt hatte. Str.ysburger arbeitete selbst am liebsten mit solchen, die ihre ersten botanischen Sporen sich schon verdient hatten. Für Anfänger war i er nur insoweit der richtige Lehrer, als sich diese rasch in ihn und seine [ Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 3 r Ideen fanden; die Fülle seiner Anregungen mußte oft verwirren und [ sollte schon den Schüler auch zu kritischer Prüfung der Worte des I Meisters antreiben. Ohne natürlfch eine erschöpfende Liste zu bieten, nenne ich von Schülern Strasburgers hier die Deutschen Johow, ' Alfred Fischer, Schenck, Körnicke, Frau Schniewind-Thies (f), V. Derschau, den Schreiber dieser Zeilen, W. Magnus, Miehe, H. Schröder, Frau Tobler-Wolff, Roth, Bally, Clemens Müller; die Amerikaner Fairchild, Swingle, Osterhout, Harper, Mottier, Shaw (f), Chamberlain, Campbell, Davis, Lloyd, Allen, J. B. Over- ton, Peirce, Olive, Coker, Duggar; die Japaner Fujii und Miyake, die Schweden Juel und Rosenberg, die Russen Lubimenko, Lewitzki und Frau v. Polowzow, den Polen Debski, die Belgier Marchal und Berghs; den Holländer Stomps; den Franzosen Gatin, die Serben Katic und Georgevitch, den Kroaten Forenbacher, den Griechen Lakon. Und naturgemäß standen auch die Dozenten der Botanik an der Bonner Universität, die neben ihm lehrten, unter seinem Einfluß. Es waren dies außer den eben genannten Johow, Schenck, Körnicke, H. Schröder und Bally noch Schmitz (f), Schimper (f), Noll (f), Karsten, H. Fischer, Benecke und Küster. Es war Strasburger vergönnt, sich selbst und sein Lebenswerk im Rahmen seinerzeit historisch zu betrachten (74) i). Er hat diese Aufgabe in wunderbarer Objektivität gelöst und sich selbst am wenigsten dabei geschont. Ganz gegen das Ende seines Lebens entschloß er sich noch, für Hinnebergs »Kultur der Gegenwart« die Gesamt-Botanik zu bear- beiten. Damit war ihm eine Gelegenheit geboten, von einer noch höheren Warte aus sein und seiner Zeitgenossen Weiterbauen an der »scientia amabilis« zu charakterisieren. Wie viel davon fertig gestellt ist, weiß ich nicht; im Dezember 1910 schrieb er mn noch einmal, daß er »täglich 8 Stunden « für dieses Unternehmen schaffe. Und wenn er auch hin- zufügte : »In meinem Alter tät ich besser, solche Streiche zu unterlassen «, so möchte ich im Gegenteil betonen, daß wenige Forscher so wie er ge- ! eignet waren, dieser Mühe sich mit Erfolg für die gebildete Welt unsrer Zeit zu unterziehen. Er hat den Druck dieses Werkes nicht mehr erlebt — . Darf ich noch Persönliches in diesem Zusammenhänge bringen, so möchte ich hier erwähnen, wie er in einem »Colloquium« im Jahre 1899 seiner wissenschafthchen Tätigkeit historisch gedachte. Es war ein stilles Jubiläum seiner Mitarbeit an der pflanzüchen Zellenlehre. Und 1 Die eingeklammerten Zahlen beziehen sich auf das am Schluß abgedruckte Literaturverzeichnis. 1* 4 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. er sprach damals zu uns, seinen Doctoranden, von all den Schwierig- keiten, die er namentlich zu Beginn seines Arbeitens hatte, er sprach davon, wie selbst einige botanische »Autoritäten« der damaligen Zeit sich überaus skeptisch zu der von ihm angewendeten Methodik stellten und nur am lebenden Objekt Beobachtetes gelten lassen wollten. Er führte aus, wie dann die Vervollkommnung der Technik des Fixierens, Einbettens, Schneidens und Färbens des Materials es überhaupt erst im Laufe der Jahre erlaubte, die Probleme zu formulieren, die wir heute als Grundlage benutzen, so die Bedeutung der Zellkerne für die Vererbungs- fragen, die Wichtigkeit der Chromosomen, ihre Individualität, Spaltung, Reduktion und Verschmelzung. Und zum Schluß sagte er uns, wie all diese Summe von Arbeit und Mühe, die bei der Erforschung hier aufge- wandt wäre, eines Tages vergessen sei. Entweder wären die Tatsachen Allgemeingut geworden, und dann spräche man nicht mehr von den ersten Entdeckern — oder die Beobachtungen wären modifiziert und »überholt«, und dann zitierte man nur noch die Irrtümer. Wie sehr müsse doch der Naturforscher lernen, persönlich Entsagung zu üben im Gegen- satz etwa zum Philosophen, dessen Lehrgebäude, auch wenn es »irrig« .sei, doch als Ganzes, als »Kunstgebäude« fortlebe und den Erbauer un- sterblich zu machen vermöge! Und ich sehe Strasburger wieder vor mir auf dem Katheder, wie er allgemeinere Themata philosophischen und naturwissenschaftlichen Inhalts behandelte. Ich höre ihn wieder »über die Dauer des Lebens« sprechen (auch veröffentlicht 98) mit seiner anfangs leisen, oft ein wenig stockenden Sprechweise und dem harten slaAischen Akzent, wie er die Sätze langsam abwog, die doch durch ihre Plastik und ihren Bilder- reichtum überraschten, und dann, wenn das Thema ihn fortzureißen begann, wie er sich gelegentlich fast überhastete, wie die Worte und Gedanken nun in Fülle hervorquollen und den Hörer in den Bann zwangen. Kaum wieder habe ich ein Auditorium kennen gelernt, das so voll Andacht dem Vortragenden lauschte und so den persönlichen Konnex mit diesem fühlte. Ich glaube, solche Momente waren auch ihm » Feiertagsstunden «. Dann wieder sehe ich ihn vor mir, wie er zu uns Praktikanten täglich zur gleichen Stunde ins Laboratorium trat, wie er von Platz zu Platz ging, fast unhörbar, leicht vornübergebeugt und sich von jedem die Präparate des letzten Tages zeigen ließ, wie er prüfend, kritisch, schweig- sam, selten lobend, aber immer interessiert, auf das Einzelne einging. Für seine Studenten zunächst hat er — um das gleich hier vorweg- zunehmen, auch die großartige Zusammenfassung in seinem »Botanischen Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 5 Praktikum« (91, 92) gegeben, um die uns verwandte Disziplinen be- neiden. Hier ist es besonders wunderbar zu sehen, wie Strasburger auch bezüglich der Einzelheiten auf dem Laufenden blieb. Das gilt ebenso für das Lehrbuch (93), das er (1894 zum ersten Male) zusammen mit Noll, Schenck und Schimper, später nach dem Tode zweier Ver- fasser mit Jost, Schenck und Karsten herausgab. Das Buch ist wolü so allgemein bekannt, daß ich kein weiteres Wort darüber zu verlieren brauche. Für die aUgemeine Verbreitung spricht am besten die Tat- sache, daß alle 1 — 2 Jahre eine neue, nicht klein bemessene Auflage notwendig wurde und daß man es ins Russische, Engüsche, Italienische, Japanische und Böhmische übersetzte. Bevor wir zu einer kritischen Betrachtung von Strasburgers wissen- schafthchen Arbeiten übergehen, mögen ein paar Worte über seinen äußeren Lebensgang angebracht sein. Ich verdanke die Notizen seinem Sohn Henm Professor Julius Strasburger in Breslau, ferner Herrn Ge- heimrat ScHENCK-Darmstadt, Herrn Prof. KöRNiciCE-Bonn sowie den Universitäts-Sekretariaten in Jena und Bonn — und ich möchte auch an dieser Stelle noch für die Mitteilungen meinen herzüchsten Dank sagen. — Eduard Adolf Strasburger wurde am 1. Februar 1844 als ältester Sohn des Kaufmanns Eduard Gottlieb Strasburger in Warschau und seiner Ehefrau Anna Karolinc, geb. v. Schütz geboren. Väterhcher- wie mütterücherseits stammte die Famihe aus Sachsen und war mit den sächsischen Königen nach Polen gelangt. Zusammen mit vier Brüdern, deren einer ihm im Tode vorausgegangen ist, und einer Schwester wuchs er in Warschau auf, er besuchte das Gymnasium seiner Vaterstadt, bestand dort sein Abiturientenexamen und ging als 18jähriger im Jahre 1862 nach Paris, um 2 Jahre an der Sorbonne Vorlesungen zu hören. Dann setzte er seine Studien in Jena (Ostern 64 — 65), Bonn (S. S. 65) und wiederum Jena (W.-S. 65/66) fort und promovierte unter Pringsheim am 17. Februar 1866 mit dem Prädikat »summa cum laude« zum Doctor der Philosophie. Seine Dissertation ist nie gedruckt worden; sie hatte den Titel: » Asplenium bulbtferum, ein Beitrag zur Entwicklungs- geschichte des Farnblattes mit besonderer Berücksichtigung der Spalt- öffnungen und des Chlorophylls«. Im Frühjahre 1867 habilitierte er sich als Privatdozent^) an der Universität in Warschau und wurde schon 1) Dies Datum findet sich in Strasburgers eigenhändig geschriebenem Lebens- lauf, den ich von der Bonner Universität erhielt. Die meisten Angaben besagten, daß Str. erst 1868 die venia ei^varb. 6 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 2 Jahre später (am 2. April 1869) als Extraordinarius und Direktor des botanischen Gartens nach Jena berufen. Am 14. Oktober 1871 erhielt er eine ordentliche Professur an der gleichen Universität und er ver- waltete diese bis zum Ende des Jahres 1880/81. Er siedelte dann als Nachfolger v. Haxsteins nach Bonn über und blieb hier an der rheini- schen Friedrich-Wilhelms-Universität bis zu seinem Tode, über 31 Jahre lang, in stiller, ernster, sein ganzes Leben absorbierender Arbeit. Nur einmal — von 1891—1892 — mußte er öffentlich hervortreten, als er das Rektorat in Bonn bekleidete. In der Frühe des 19. Mai 1912 verschied er unerwartet an einem Schlaganfall, ohne vorher eigentlich krank gewesen zu sein, nur hatten ihm Herz- und Atembeschwerdeii in den letzten Jahren öfters zu schaffen gemacht. Strasburger war seit dem 1. März 1870 verheiratet mit Alexan- DRiNE geb. Wertheim aus Warschau, einer sehr bedeutenden, nament- lich musikalisch hochbegabten Frau. Sie starb am 26. November 1902, nachdem sie die letzten Jahre ihres Lebens an einem schweren Nerven- leiden gekrankt hatte. Aus der Ehe waren zwei Kinder liervorgegangen : Anna Strasburger, vermählt mit Oberstabsarzt Dr. Bernhard v. Tobold in Berlin und Prof. Dr. Julius Strasburger in Breslau, vermählt mit Maria Edith geb. Nothnagel. — Der Ehrungen, die Strasburger in seinem Leben erfahren hat, waren, wie es bei einem Manne von seiner Bedeutung nicht wunder nimmt, unge- wöhnliche und viele. So benannte Baillon (in Adansonia XI, S. 372) eine Pflanzengattung nach ihm Strasburgeria, die anfangs bei den Ternstroe- miaceen untergebracht, im Engler-Prantl zu den Ochnaceen gestellt ist und von van Tieghem dann zum Typus einer besonderen Familie, der Strasburgeriaceen, gemacht wurde. (Nach Gilg und Schlechter ist sie indes eine typische Saxifragacee und kann hier nur als Typus einer Unterfamilie: der Strasburgerioideen gelten.) — Im Jahre 1887 wurde Strasburger Ehrendoktor der Medizin von der Universität Göt- tingen, 1894 Dr. ]'ur. hon. von Oxford, 1901 desgleichen von Connecticut, 1903 desgleichen von Chicago, 1909 Dr. scient. hon. von Brüssel. Außer- dem war Strasburger Mitglied der meisten Akademien, so u. a. der Königl. Preuß. Akademie der Wissenschaften in Berlin, der Bayerischen Akademie in München, der Royal Society in London, der Academie des Sciences in Paris, der American Academy of arts and Sciences in Boston, der Royal Irish Academy in Dublin, der Accademia dei Lincei in Rom, der Akademie der Wissenschaften in Turin, der königl. belgischen, der Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 7 kgl. niederländischen, der kgl. dänischen Akademie, der National Aca- demy of Sciences U.S.A., der Akademie der Wissenschaften in Christiania. Sehr erfreut hat es ihn auch, als er am 1. Juli 1908 bei der Gedächtnis- feier zu Ehren Darwins und Wallaces von der Linnean Society zu London die DARWiN-WALLACE-Medaille erhielt. Als letzte Ehrung er- wähne ich noch, daß er von der kgl. preußischen Regierung schon im Jahre 1887 zum Geheimen Regierungsrat ernannt war. — So arbeitsam und so völlig seiner Wissenschaft ergeben Stras- burger auch »während des Semesters « war, so sehr konnte er indes die »Ferien «-Monate genießen. Er hatte sich noch im Alter eine beneidens- werte Frische bewahrt, die ihm erlaubte, die Natur in ihrer Schönheit so zu erfassen, wie ein junger Student, der zum ersten Mal ins Leben tritt. Man lese seine köstlichen Schilderungen von der Riviera (94, 95), von den Höhen der Alpen (96) oder der Hohen Tatra (97) und man wü'd noch beim Lesen mitgerissen von dem Zauber der Stimmung, die der Ver- fasser erlebte und die es ihm vergönnt war, im Worte festzuhalten. Die Landschaft belebt sich uns, die alten Zeiten werden lebendig, Geschichte und Natur wh'ken zusammen, um uns die Eigenart jedes Landstriches besonders hervortreten zu lassen. Größere Reisen hat Strasburger dabei nicht ausgeführt; über Ägypten und Algier ist er nie im Leben hinausgekommen. Aber seine Sehnsucht nach den Tropen war noch im Alter so lebendig wie sie es in der Jugend gewesen und wehmütig stimmen die Worte, die der 64 jährige einst an mich richtete, während ich in Java weUte: »Wie beneide ich Sie, daß Sie in den Herrlichkeiten der Tropenwelt schwelgen können. Wie leicht wird so etwas jetzt den jüngeren Kollegen gemacht! In meiner Jugend war solche Reise ein Ereignis. Ich selbst seit meinem 26. Jahre durch amthche Stellung gebunden, konnte zudem nicht daran denken, mich für hinreichend lange Zeit freizumachen. Später war ich durch Fa- miliensorgen ans Haus gebannt; — und jetzt ist es zu spät!« 11. Ich würde den zulässigen Raum weit überschreiten, wenn ich im nachfolgenden die Publikationen Strasburgers einzeln ausführlich durchgehen wollte. Hier muß das — wie ich hoffe — nahezu vollständige Literaturverzeichnis mithelfen, alle, die über die einzelnen Fragen Be- scheid haben wollen, den Weg an die Quellen selbst zu führen. Die Arbeiten (1 — 16) bis zum Jahre 1874 gehören wohl unzweifelhaft einer besonderen Periode seines Schaffens an. Abgesehen von der aller- 8 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. ersten drehen sich sämtliche um die Befruchtung bei den höheren Pflanzen, speziell den Moosen, Farnen und Gymnospermen. Und bei den Versuchen, die hier erlangten Resultate dann im Sinne Hofmeisters und D.\rmt[ns für phylogenetische Zwecke zu verwerten, kam Stras- burger ganz von selbst auch auf die Morphologie und Anatomie der ganzen Pflanzen zu sprechen. In seiner ersten, in »Pringsheims Jahrbüchern« erschienenen Arbeit (1), welche ihm als Habditationsschrift diente und die auch die Resultate seiner nngedruckt gebliebenen Dissertation mit enthält, stellte Strasburger verschiedene Spaltöffnungstypen auf und suchte sie, vor allem bei den Farnen, mit einander zu verknüpfen. Wie weit das damalige Wissen noch von dem unsern entfernt war, zeigt wohl am besten der uns jetzt absolut selbstverständliche Satz: »Das allgemeinste Ergebnis wäre: die Spaltöffnungen gehören der Oberhaut, sie sind ein Teilungs- produkt gewöhnlicher Oberhautzellen«. Besonders erwähnt sei der eigenartige Aneimia-Spaltöffnungs-Typ, bei dem die beiden Schheß- zellen ganz von ihrer Mutterzelle umschlossen werden. Strasburger zeigte, welch hübsche Übergänge bei andern Farnen nach dieser Rich- tung hin vorhanden sind und gerade sie liebte er später in seinem Colleg uns noch genau zu reproduzieren. Seine Abbildungen waren schon damals mustergültig und so, daß sie sich noch ohne weiteres heute benutzen lassen. Ebenso »modern« muten aber auch viele der weit schwieriger zu zeich- nenden Figuren aus seinen Untersuchungen über die Geschlechtsorgane und Befruchtung an. Dabei muß man bedenken, daß hierzu alle Schnitte mit dem Rasiermesser angefertigt waren. Manche Details gegenüber Hofmeister wurden verbessert und der anatomische Bau der Sexual- organe so genau und richtig verfolgt wie von keinem vor ihm. Auch er vermochte sich aber noch nicht, z. B. bei den CTymnospermen, anfangs von dem Irrtum zu befreien, daß die Centralzelle des Archegons, deren Eizell-Katur er richtig einschätzte, zuweilen keinen Kern zu besitzen brauche (6), er glaubte hier an die »freie Kernbildung« nach der Be- fruchtung. Die HoFMEisTERsche Annahme, daß in der unbefruchteten Eizelle sich zeitweise gegen hundert freie Kerne bilden könnten, wies er als unmöghch zurück und klärte die Erscheinungen auf, die den ge- nialen Forscher hier genarrt hatten. — Uns ist die Vorstellung heute geläufig, daß die Spermatozoen chemotaktisch von den Archegonien angezogen werden, damals war es schon viel, als Str.asburger darauf aufmerksam machte, daß von diesen allgemein ein Schleim ausgeschieden würde, der specifisch auf die cT Gameten wirke (2, 4, 5), und daß die Ver- einigung der Geschlechtszellen nicht dem »Zufall« überlassen sei. Das Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 9 Wort »specifisch« bedeutete Strasburger dabei noch si(',htlich andres, als es uns besagen würde ; denn wu hören (3), daß auch ganz andre Dinge wie Zoosporen von Saprolegnia und Vibrionen von dem »Schleim« an- gezogen würden. — Von großer Objektivität der Beobachtung zeigt es weiterhin, daß Strasburger zwar für die Farne bestimmt behauptete, daß ein Spermatozoon zur Befruchtung genüge, daß aber für Marchantia die Frage noch offen bleiben müsse (5, S. 418). Denn er konnte eben das letztere nicht mit seinen optischen Hilfsmitteln entscheiden und war zu vorsichtig, um ohne weiteres von dem einen auf das andre zu schheßen, wenn es uns auch heute nicht anders möglich gedünkt hätte. Ferner wies Strasburger nach, daß bei den Gymnospermen ebenso wie bei den »Cryptogamen « ein besonderer Flüssigkeitstropfen aus der Mikropyle ausgeschieden würde, der dann hier die Pollenschläuche an- locke (7), er sieht, daß außerdem besondere Formen der Zuleitungsgewebe, entweder für alle Samenanlagen zusammen (Cupressineen) oder für jede einzeln (Abietineen) vorhanden seien, während z. B. Taxus hierin das primitivste Verhalten zeige, wonach jegüche specifischen Gewebe fehlen. Auch bemerkte Strasburger, wie der bei den Angiospermen als »Blüte« so schön entwickelte »Schauapparat« in den ersten Anfängen noch ohne #im Zweck der Insektenanlockung schon vorhanden sein könne wie bei den Arillargebilden von Taxus, wo die rote Färbung durch »erhöhte Lebensprozesse« hervorgerufen sei. Diese Potenz wäre dann später nach besonderen Richtungen hin fixiert worden. — Bei den feineren Untersuchungen über die Anatomie der Archegonien (6) stellte Stras- burger allgemein die Existenz der Bauchkanalzellen auch für die Gymno- spermen sicher, nur fand er, daß sie zuweilen schon früh degenerieren können. Er homologisierte sie aber noch unrichtig mit dem »Faden- apparat« der Synergiden bei den Angiospermen. Und ebenso war seine Deutung der beiden Kerne im Pollenkorn der Gymnospermen falsch, sah er doch die heutige »generative« Zelle als vegetativ an und den »vege- tativen« Pollenschlauchkern als den generativen. Das erste größere Buch Strasburgers (8) über die Coniferen und Gnetaceen atmet nun von der ersten Seite an den Geist der neuen Zeit (S. III): »Durch die Descendenztheorie sind der heutigen Forschung ganz neue Ziele gesteckt worden; die vergleichende Untersuchung hat eine phylogenetische Bedeutung gewonnen: sie wird das Mittel, die whklichen Verwandtschaften der organisierten Wesen festzustellen, und das natür- liche System, das als abstrakte Vorstellung dem früheren Forscher vorgeschwebt, gewinnt durch dieselbe eine reale Grundlage: es ist der natürliche Stammbaum der Organismen.« Und ferner lesen wir (S. 397): 10 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. »Der strenge Empiriker verlangt freilich überall das Experiment und die Kontinuität, allein wie würde unsre ^Yissenscllaft aussehen, wenn wir auf das allein angewiesen wären, was sich experimentell vorführen und kontinuierlich verfolgen läßt«. Aus diesem Geist heraus ist also das Buch gesclu-ieben. Strasburger erkannte, daß unter den Gymno- spermen speziell die Gnetaceen mit die interessanteste Klasse sind und daß die Archegonien von Wehcitschia sich der Eizelle der Angiospermen bereits bedeutend genähert haben (S. 96). Mit großem Geschick führt uns Strasburger auch die ältere Literatur über die Deutung der Gymno- spermen-Blütenstände historisch vor und stellt diesen dann die eigne Ansicht gegenüber. Freilich irrte auch er noch, wollte er doch selbst das Wort »Gymnosperm« nicht gelten lassen, weil die Coniferen- und Gnetaceenblüte einen Fruchtknoten bedeute, der eine nackte Samen- anlage umschließe. Was wir heute als Integumente ansehen, waren ihm also umgewandelte Carpelle. Er hielt diese Deutung auch noch in einer kleinen polemischen Abhandlung gegenüber Eichler (12) auf- recht, überzeugte sich aber später selbst von der Unhaltbarkeit seiner Vorstellungen (24). — In seinem Coniferen-Buch sagt Strasburger nun bereits ganz klar (S. 278), daß in jeder Eizelle der Kern persistieren müsse und tut somit den ersten Schritt auf dem Wege, der bis zu dem von ihm später verteidigten Satze führte, daß das Wesen der Kopulation in der Vereinigung der beiden elterlichen Gametenkerhe beruhe. Man sieht auch hier, jeder kleine Schritt bedeutet eine wichtige Entdeckung und kann noch begleitet sein von kleinen Unrichtigkeiten, wie in diesem Falle, wo nach der Befruchtung eine simultane Vierteilung im jungen Proembryo einsetzen sollte. Sonst wäre noch darauf aufmerksam zu machen, daß Strasburger auch die Keimung und das AVachstum des jungen Stammes und der AVurzel verfolgte und phylogenetisch wertete; hieran schließt sich weiter eine kleine Polemik mit Reixke (9). Scheinbar so abweichende Coniferengattungen wie Sciadopitys und Phyllocladus werden noch gesondert behandelt (11), die Forschungen darüber aber schon in sein Buch aufgenommen. Die nächste größere Publikation gilt Azolla (13), einer damals in Europa kaum bekannten Hydropteride. Ein wenig Alkoholmaterial und ein paar getrocknete Pflanzen waren alles, was Strasburger zur Ver- fügung stand. Und daraus hat er eine in allem AVesentlichen noch heute mustergültige, 86 Seiten starke und mit 7 Tafeln geschmückte Mono- graphie geschaffen. Schon hier finden wir besonders hingewiesen auf die sonderbaren »Alassulae« der Mikrosporangien mit ihren Glochiden, die später so bedeutungsvoll für die Frage nach dem AVachstum der Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 11 Zcllhäute und dem Abscheidimgsprozeß der Cellulose aus dem Plasma werden sollten. Zwei kleinere Arbeiten über die Lycopodiaceen (14) und einen fossilen Farn (15% gaben ihm sodann noch Gelegenheit, auch weiter in Hof- meisters Bahnen wandelnd, sich in den »den Coniferen benachbarten Ge- bieten« umzusehen. Und die Übernahme der Sammelreferate über alle Gymnospermen - Pubhkationen für Justs Botanischen Jahresbericht (90 a — c) ließen ihn dauernd mit der Gesamtliteratur auf diesem Gebiet die nötige Fühlung wahren. Alle seine bisherigen Erfahrungen benutzte er für seine Antritts- vorlesung als ordentlicher Professor an der Universität Jena, die er merk- würdigerweise erst 2 Jahre nach seiner Ernennung abhielt i). Hier finden wir gleich zu Anfang eine Art Bekenntnis ausgesprochen, wenn wir die Worte hören: »Ja, ich darf es wohl sagen, daß ich in geistiger Beziehung Jena angehöre, wo ich als Schüler die erste Anregung zu höherer, allge- meiner Auffassung der wissenschaftlichen Aufgaben erhielt und wo es mir dann auch vergönnt war, als Lehrer die ersten, wichtigeren Schritte auf selbständig erforschtem Gebiete zu tun.« Und dann setzt er sich rückhaltslos für die Bedeutung der Descendenzlehre ein, aber schon damals scheidet er scharf von dieser die Selektionstheorie, die keine not- wendige Voraussetzung für sie wäre. Das Bewußtsein, die Descendenzlehre auch für philosophische Systeme verwerten zu können — und hier finden wir sofort wieder die Bezugnahme aufs Große, Ganze unsres Wissens — (S. 9): »ist es auch, das uns zu immer neuer Tätigkeit begeistert und wenn wir Wochen und Monate der mühsamsten Erforschung einer ein- zelnen, scheinbar noch so untergeordneten Tatsache opfern müssen, so regt uns doch ununterbrochen der Gedanke an : es handle sich hier um die Fundamente, auf denen der höchste Bau sich aufzurichten habe, gelte es daher dieselbe fest und bis in die kleinsten Teile hinein gleich sicher zu legen. Und voran leuchtet uns der GoETHESche Wahlspruch: »Willst du ins Unendliche schreiten. Geh im Endlichen nach allen Seiten!«. Damit endet in Strasburgers wissenschaftlichem Schaffen die erste Periode, er selbst hat uns dieses Jahr als Grenzstein seiner Jugend- arbeiten gesetzt. Es beginnt der Ausbau der Zellenlehre, der Stras- 1) In den Jenenser Fakultätsakten findet sich darüber der Satz: »Eduardus Str.asburger, munus professoris ordinarii a serenissimis nutritoribus anno LXXI sibi demandatum, die II mensis Augusti a. LXXIII rite auspicatus est«. 12 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. BURGER dann sein Leben lang treugeblieben ist. Nicht einseitig hat er I nur noch cytologische Probleme verfolgt; wir werden sehen, wie auch | anatomische, phj^siologische und rein morphologische Studien immer ■ wieder von Zeit zu Zeit dem Forscher jene Abwechslung in dtr Arbeits- richtung geben, die jeder dringend bedarf, wenn er nicht verknöchern will. Aber es besteht kein Zweifel, daß er von 1874 bis zu seinem Tode den Ausbau der Cytologie als seine eigentliche Lebensarbeit erkannt hatte. In den Progressus rei botanicae (74) hat er selbst sein wissenschafthehes Werden geschildert. Wir sprachen davon ja bereits oben und wir werden diese »autobiographischen« Notizen in der Folge viel benutzen, aber es sei doch gesagt, daß man sich aus ihnen noch keine reine Vorstellung von Strasburgers vielseitiger cytologischer Tätigkeit machen kann, da in dem Bericht viele Fragen, z. B. die, welche die Ausgestaltung der Zell- wand, oder die, welche die Befruchtung betreffen, kaum gestreift sind. Strasburger war gerade 30 Jahre alt, als er seine Zellstudien begann, darauf hingelenkt durch die Bilder, die er in der Eizelle und dem jungen Embryo der Gymnospermen zuvor beobachtet hatte. Ein eigentümlicher Ziifall will es, daß unverkennbare Abschnitte seiner weiteren Tätigkeit auch wieder mit der VoUendunff seines 40., 50. und 60. Jahres zusammen- fallen. Denn es war 1884, als die Bedeutung der Kerne für die Ver- erbung ganz klar erkannt war (32) und der Modus der Chromosomen- längsspaltung für die Wichtigkeit des Chromatins hierbei verwertet werden konnte (33); es war 1894, als der Vortrag über die periodische Reduktion der Chromosomen erschien (51, 52), in dem der Grundgedanke zu dem in der verschiedenen Chromosomen zahl beruhenden »Genera- tionswechsel« ausgesprochen war; es war endlich 1904 (68), als Stras- burger nach längerem Widerstreben das theoretische Postulat einer »Reduktionsteihmg« zugab und die Beweise dafür in der Eigenart der »heterotypen « Teilung zu erbringen versuchte. Und ich meine, diese an die genannten Arbeiten anknüpfenden Gedankenreihen sind für die Ent- wicklung der Zellenlehre die fruchtbarsten gewesen. Er ist, wie er in den Progressus so überaus ehrlich zugibt, dabei überall von Forschern aus verwandten Gebieten wie aus dem eignen beeinflußt worden: von den Gebrüdern Hertwig und Bütsciili, von Flemming und Roux, von E. OvERTOX, Gregoire, Farmer und noch andern. Aber auch jene verdanken ihm vieles, auch sie lernten durch die Anregungen des Bonner Forschers ihre Probleme noch mehr zu präzisieren und in den gegen- seitigen Differenzpunkten zu festigen. Und es scheint mir kein Zufall zu sein, daß immer gerade Strasburger es war, der das »lebendige Band« zwischen den Einzeldisziplinen und Einzelschulen zu knüpfen verstand! Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 13 Als Strasburger 1874 sein© ZGllstudieii begann, da herrschten für das Tier- und Pflanzenreich noch ganz verschiedene Vorstellungen über Zell- und Kernbildung. Für die pflanzliche Zelle galt Hofmeisters Dictum, daß die Kerne sich frei bilden sollten, nachdem der Mutterkern aufgelöst sei, die Zoologen waren zwar auf dem richtigen Wege, aber auch noch weit von der Wahrheit entfernt. Gleichzeitig mit Bütschli, aber unabhängig von ihm, entdeckte und beschrieb Strasburger nun I die mitotische" Kernteilung, denn was vorher gelegentlich an Mitosen j gesehen war, das büeb ohne allen Zusammenhang und hatte keine richtige ' Deutung erfahren. Sehr interessant ist es für uns heutige, die Worte zu lesen, mit denen Strasburger seine Entdeckung beschreibt (17, S. 210/11) : i »Der Zellkern vergrößert sich zunächst, dann bildet sich ein Gegensatz zwischen zwei opponierten Stellen seiner Oberfläche aus. Dieselben flachen sich ab, treten in Wechselwirkung und beginnen sich abzustoßen, so zwar, daß der ganze ZeUkern in die Länge gezogen wüd und spindel- förmige Gestalt erhält. Die Substanzteilchen seiner Masse nehmen eine senkrechte Lagerung zu diesen beiden Polen an, was zur Folge hat, daß der ganze Zellkern in seinem Innern streifig differenziert erscheint und daß die Streifen in kontinuierlichen Linien von einem Pole zum andern verlaufen, um so stärkere Kurven beschreibend, je mehr sie sich von einer idealen, die Mittelpunkte der beiden Pole verbindenden Linie seit- lich entfernen. Eine von den beiden Polen abgestoßene Substanz sam- melt sich zu einer Platte im Äquator der Fäden an. Diese Kernplatte ist selten kontinuierlich, besteht vielmehr meist aus einer Schicht getrennter Stäbchen oder Körner« (also unsre heutigen Chromosomen!). »Diese Veränderungen im Innern des Zellkernes haben auch eine Verändeiung in der Lagerung der denselben umgebenden Strahlen des körnigen Pioto- plasmas zur Folge, wie das an tierischen Eiern besonders deutlich zu sehen war. Die ursprüngliche Anordnung schwindet, während eine neue radial zu den neuen Polen des Zellkerns sich geltend zu machen beginnt . . . IVie wir aber weiterhin beobachtet, vollzieht sich die Trennung der beiden Kernhälften innerhalb der Kernplatte, die sich gleichsam spaltet, so zvai, daß ihre zueinander parallelen Seitenflächen auseinander zu weichen be- ginnen, während ein medianer Teil der Platte zu fadenförmigen Stiängen ausgedehnt wird. Es ist, als wenn unter dem Einfluß der beiden Pole auch der Kemplatte eine Polarität induziert würde und nun ilire beiden Seitenflächen sich von einander abstoßen möchten«. Daneben glaubt Strasburger indes noch, daß sich unter Umständen auch Kerne ganz de novo bilden können, er ist sich also noch nicht über den alleinigen Modus der Kernentstehung aus andern Kernen klai. 14 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. Ja für Pilze und Algen {Cladophora, Vaucheria) meint er sogar, daß über- haupt keine Kerne existieren. Für diese »kernlosen Zellen« postuliert er trotzdem die Existenz zweier »Attraktionscentra« (S. 224), die viel- leicht »Hautschichtmasse« bedeuten. Das bringt ihn weiter darauf, überhaupt eine stoffliche Verwandtschaft zwischen Kern und Haut- schicht anzunehmen. Bereits im folgenden Jahre war eine neue Auflage seines ZeUen- buches nötig geworden (18), wesentliche Veränderungen finden sich aber noch nicht gegen die erste Auflage, nur war der »allgemeine Teil« ent- entsprechend den anderweitigen Neuforschungen auf pflanzlichem und tierischem Gebiete »in den Einzelheiten modifiziert«. Neu aufgenommen war ein Aufsatz über die Befruchtungsvorgänge, in dem er die zoologi- schen Erfahrungen über die »Richtungskörperbildung« behandelt, wo- nach vor der Bildung der Eizelle ein Teil der Kerne ausgestoßen wird. Strasburger suchte ähnliches auch für die Pflanzen nachzuweisen, leider vorläufig noch an falscher Stelle (Bauchkanalzellen in den Arche- gonien, »Fadenapparat« der Synergiden). Auch glaubte er, daß die an- geblich kernlosen Eier von Vaucheria u. a. vor der Befruchtung gewisse Bestandteile, »wohl Plasmatropfen« und anderes entfernen. Wir lesen aber schon in dieser Arbeit auf S. 309, daß es bei der Befruchtung der höheren Gewächse auf die Einführung des (f Kernes in die Eizelle an- komme. Freilich meinte Strasburger, daß die Kernstoffe vorher gelöst würden, um dann durch Diffusion in die $ -Sexualzelle zu gelangen. Wieder also schwebte Strasburger das richtige Ziel vor, ohne daß er zunächst den richtigen Weg sah, dorthin zu gelangen. »Nach alledem wird es mir zwar wahrscheinlich, daß es bei der Befruchtung auf die Einführung von Kernsubstanz ins Ei ankommt, doch meine ich, nur als physiolo- gischen Elementes und nicht auf die eines Kernes des Spermatozoiden als morphologischen Elementes«. Die Versuche, die Vererbung allmählich dadurch aufzuklären, daß bestimmte Stoffe im Kopulationsprozeß miteinander vereinigt würden, mußten auf die Fragen hinweisen, wie das befruchtete Ei und die darin eingeschlossene lebendige Masse Träger der Entwicklung und Gestaltung werden können. Und das wieder führte Strasburger zu einer Diskussion über den Aufbau des Plasmas (19), für die er die NÄGELische Molecular- theorie weiter verwertete. Wir lesen hier ferner und berühren damit Gebiete, die auch heute noch nicht — selbst durch mikroskopische Beobachtung — völlig geklärt sind, wie die Grenzen zwischen lebendem Plasma und dessen »leblosen« Produkten zweifelhaft sein können, wenn wir z. B. an die Mas- sulae bei AzoUa und ihre sekundären Formationen der Glochiden denken. Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 15 Sollte man wirklich klar über das Wesen der Befruchtung im Pflan- zenreich sehen, so war es sicher nötig, mit den höheren Pflanzen auch die niederen eingehender zu vergleichen. Das hatte Strasburger ja schon in seinem Zellenbuch getan. Aber er lernte nun während eines Aufent- haltes am Mittelmeer in Acetabularia (20) eine siphonoclade Alge kennen, die gewissermaßen dem Ursprung der Sexualität noch näher zu stehen schien als alle sonst von ihm studierten Species. Er stellt hier fest, daß die beiderlei (f und $ Gameten nicht in der Form differierten, daß aber nur solche miteinander sich vereinigen könnten, die von verschie- denen Pflanzen stammten. Strasburger sah somit, wie eine gewisse ^ physiologische Geschlechtsdifferenzierung der morphologischen voraus- ! gehen könne. Bei der Kopulation scheinen dann auch immer die »gleich- I wertigen« Teile zu verschmelzen. Von den Algen wandte Strasburger sich in seiner nächsten Arbeit wieder zu den höchststehenden Gewächsen, den Angiospermen (21), für welche die Vorgänge, die zur Bildung des Embryosackes führen, damals noch sehr wenig klar waren. Hofmeisters und Schachts Angaben waren durchaus korrekturbedürftig, wobei man wieder nicht vergessen darf, daß diese Autoren alles noch lebend untersucht hatten, während Stras- burger nun schon das Härten in Alkohol zur Verfügung stand. Immer aber suchte er sich bei günstigen Objekten, wie den Orchideen, auch an lebendem Material Rechenschaft darüber abzulegen, daß er im übrigen keine »Kunstprodukte« beschriebe. Damals erkannte Strasburger den noch jetzt gültigen Typus des achtkernigen Embryosackes und dessen Entstehung aus d^r untersten Zelle einer »Reihe«, die jedesmal aus der Embryosackmutterzelle hervorginge. Für Rosa livida wies er auch nach, daß hier ausnahmsweise die oberste ZeUe sich allein weiter ent- wickle. Eine scheinbare Ausnahme in der Bildung des Eiapparates bei Santalum wird erst später (36) richtig gestellt. Der Befruchtungsvorgang selbst wurde bei Torenia, den Orchideen und Monotropa verfolgt und hier (21, S. 58) »entwickelte sich in mir die Überzeugung, daß das Protoplasma nicht auf diosmotischem Wege, sondern direkt die Membran des Pollenschlauches und respektive auch des Embryosackes passiert. Der Gedanke eines diosmotischen Substanz- austausches ist hier schlechterdings, wenn man den Vorgang an so vielen Objekten studiert hat, kaum noch zu fassen. Geformte Inhalts- körper müssen freilich gelöst werden, bevor das Plasma die Mem- branen passiert, es dürfte als homogene zähflüssige Masse durch die- selbe gehen. Dabei ist nicht zu vergessen, daß es meist nur zarte und jedenfalls geciuollene Zellwände sind, die durchsetzt werden sollen«. — 16 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. Wieder ein kleiner Schritt weiter auf einem Wege, der uns jetzt so klar vor Augen liegt. Die falsche Homologisierung der tierischen Richtimgskörper mit der Bauchkanalzelle der Gymnospermen wird zwar noch beibehalten, jedoch die Unmöglichkeit erkannt, die Synergiden oder Teile von ihnen diesen gleichzusetzen, wie Strasburger das früher wollte. Die Kluft zwischen Angio- und Gymnospermen war aber dadurch nur noch größer geworden. Schon in dieser Arbeit entdeckte Strasburger die merkwürdigen Vorgänge, welche sich bei der »Polyembryonie « von Funkia, Citrus, Caelebogyne abspielen und er klärt bei letzterer die »Parthenogenesis« in unerwarteter Weise auf. Es handelt sich in den genannten Fällen, wie er das ausführlich noch in einer besonderen Pubhkation ausführte (22), um die Bildung von Xucellarembryonen, die bei Caelebogyne »ohne wei- teres«, bei den andern aber erst nach Befruchtung der Eizelle aussprossen. Strasburger weist auf die Merkwüirdigkeit hin, die darin liegt, daß diese Elemente, deren Ursprung so verschieden von dem der Eizellembryonen wäre, doch die gleiche Entwicklung innerhalb des Embryosackes wie diese erführen. Ein Pendant zu seinem Buche über die Coniferen und Gnetaceen vom Jahre 1872 haben wir nun in dem 1879 herausgegebenen Werke über die Angiospermen und Gymnospermen (24), nur daß jetzt die Fragen der Zellenlehre ganz anders im Vordergründe stehen als damals. Der Vorgang der Embryosackbildung selbst wird gegen die irrigen Deutungen von Vesque in der von ihm früher (21) gegebenen und noch heute gültigen Form aufrechterhalten und eingehend an verschiedenen Beispielen ge- schildert. Die richtigen Homologisierungen bei den Teilungen der Em- bryosack- und Pollenmutterzellen sprach er zwar selbst schon aus, aber nur, um sie noch zu verwerfen (24, S. 33). »Wäre dann aber nicht die- jenige Zelle, die ich als MutterzcUe des Embryosackes bezeichnet habe, mit einer Pollenmutterzelle zu vergleichen und die Teilung derselben mit der Teilung einer Pollenmutterzelle? Es teilt sich diese Zelle in der Tat sehr oft gerade in ^ier Zellen, wenn auch diese Zellen nicht wie sonst in Pollenmutterzellen, vielmehr in einer Reihe angeordnet sind. Wo die Embryosackmutterzelle in nur drei Zellen zerfällt, läßt sich der Vorgang immer noch als eine Vierteilung mit unterdrückter Teilung der oberen Zelle auffassen. Wo nur zwei Zellen gebildet werden, müßte eine noch weiter gehende Reduktion angenommen, eine Vermehrung der Zellen über vier hinaus als eine Steigerung in entgegengesetzter Richtung auf- gefaßt werden. Da müßte also sehr \’iel erst umgedeutet werden, um dann selbst wieder als Grundlage der Deutung zu dienen. Eine so ge- Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 17 wonnene Lösung kann uns nicht befriedigen.« Der Grund lag darin, daß damals die charakteristischen beiden Teilungen, die zur Bildung der »Tetrade« fiiliren, in ihrer Sonderstellung noch nicht erkannt werden konnten. Wurde der Name des Chromosoms doch erst ganze 9 Jahre später von Waldeyer geprägt! Strasburger machte sich erst in seinem Angiospermen -Buche gänz- lich von der Vorstellung frei, wonach doch zuweilen — z. B. bei der Endospermbildung — freie Kerne sich bilden könnten. Er spricht dann bald darauf noch in einem kleinen Aufsatz (25) aus, daß nunmehr für ihn der Satz sicher gesteht sei: »omnis nucleus e nucleo«. Aber noch 5 Jahre später hatte er dies gegen Angaben zu verteidigen, wonach die Gattung Daphne doch während der Entstehung des Endosperms freie Kernbildung aufweisen könne. Wer möchte sich nicht hier wieder des Ausspruches von Strasburger erinnern, daß bei Wahrheiten, wenn sie I selbstverständlich geworden seien, so bald der Entdecker nicht mehr I besonders deswegen genannt oder gerühmt werde! Ei‘ sagt selbst noch f wieder zurückbhckend : »Wie weit liegen somit diese Resultate von der I vor 40 Jahren von Schleiden ausgesprochenen Ansicht ab, daß aUe Zehen durch freie Zehbhdung um frei gebildete Kerne entstehen«. Mit den Verhältnissen bei den Angiospermen verghch Strasburger dann die bei den Gymnospermen, wobei er seine alten Darstehungen in vielfacher Hinsicht erweiterte und die noch jetzt gültigen Gegensätze formulierte. Er bemühte sich dabei auch, die Mißbildungen in ihrer Be- deutung für phylogenetische Zwecke richtig zu werten. Schon in einigen seiner letzten Arbeiten (21, 24) war er wieder durch seine Studien über die Kerntehungen von neuem auf die Zeh- tehungen hingewiesen, die doch bei den höheren Pflanzen wenigstens Hand in Hand miteinander gehen. Er empfiehlt noch in den Staubfaden- haaren von Tradescantia (26) ein geeignetes Objekt, die Detahs auch lebend zu verfolgen. Das ahes wird nun benutzt, um in der dritten Auf- lage seines Zehenbuches (27) ziisammengefaßt zu werden. Gegen die zweite Auflage hatte es nicht viel mehr als den Titel unverändert be- halten. In jedem Kapitel fällt jetzt die Umgestaltung auf, so wenn wir über die Kernteilungsfiguren und die richtiger aufgefaßten »Spindeln« oder die präziseren Angaben über die »Kernfäden« (d. h. die späteren Chromosomen) lesen. Ganz offensichtlich ist Strasburger außer durch die eignen Erfahrungen auch durch die auf zoologischem Gebiet gemachten, in erster Linie dm’ch die von Fleheviing, beeinflußt worden und sucht dies überah selbst peinlich genau festzustehen. In der Tat mußte die Übereinstimmung der Kernteilungsfiguren im ganzen organischen Reiche ArcMv f. Zellforschung. IX. 2 18 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. auf den Beschauer einen tiefen Eindruck von der grundsätzlichen Be- deutung dieser Bildungen machen. Nur gerade da, wo wir heute, und Strasburger bald darauf selbst, das Wichtigste der Mitose sehen, näm- lich bei der Längsspaltung der Chromosomen, da unterlief ihm zunächst wieder eine Täuschung: Er sagt ganz ausdrücklich auf S. 328 seines Buches davon: »Spaltungen der Kernfäden in der Art, wie sie von Flem- MixG im Sternstadium der Kerne beschrieben werden, sind mir bis jetzt bei Pflanzen nicht vorgekommen.« — Wichtig wurde auch der Nachweis Strasburgers, daß in vegetativen Zellen, wie z. B. in denen des Endo- sperms von Corydalis, Kernfusionen vor sich gehen können, die ganz sicher keinen Sexualakt bedeuten. Ähnlich aussehende Bilder aber könnte man auch bei »Amitosen« haben, die von mehreren Autoren beschrieben und von Str.asburger nun im Suspensor gewisser Leguminosenembryonen näher studiert werden (28). Schon hier ist er sich klar, daß es sich dabei nur um Alterscrscheinungen handle und daß die »Kernteilungen und die Fragmentationen« einander nicht gleichwertig seien. Kurze Zeit darauf trat Strasburger in Verbindung mit Heuser, der ihm, wie er selbst sagt, unermüdlich Präparate anfertigte, bei denen die neueste von den Zoologen übernommene und weitergebildete Mikro- technik benutzt wurde. So kann er sich in seiner 1882 im Archiv für mikroskopische Anatomie erschienenen Abhandlung (30) Flejbiing noch weiter nähern, wenn ihm auch die Cliromosomenlängsspaltung nach wie vor unwahrscheinlich erscheint. Der Grund war der, daß er sich zu- fällig an die Teilungen in den Pollenmutterzellen gehalten hatte, die darin eine Abweichung vom gewöhnlichen Modus zeigen. Zum ersten Male achtet Strasburger hier auf die Zahl der »Kernplatten-Elemente « und findet sie für die Pollen mutterzellen konstant bei einer Anzahl vonSpecies, ja bei Funkia erkannte er bereits ihre ungleiche Größe. Dieser Konstanz konnte er natürlich damals noch nicht die prinzipielle Tragweite zuschrei- ben, die wir heute damit verbinden. Berühmt geworden ist endlich diese Abhandlung weiter dadurch, daß in Hemerocallis ein Objekt von ihm mit der neuesten Methodik zuerst untersucht wurde, welches bei den Kernteilungen große Unregelmäßigkeiten offenbarte. So war es ihm auch zu zeigen m.öglich, daß aus einzelnen zurückgebliebenen nicht in die Tochterkerne einbezogenen »Chromosomen« (wie wir heute sagen) kleine Sonderkerne resultieren können. — Was Strasburger in diesem Jahr an gesicherten Resultaten über den Befruchtungsvorgang vorzu- liegen schien, das faßte er gelegentlich eines in Bonn gehaltenen Vortrages (31) kurz zusammen. Hier sei nur darauf verwiesen. Und wir wären damit am Ende der ersten cytologischen »Dekade« angelangt, wie er Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 19 sie in den »Progressus« sich selbst abgegrenzt hat. Es verbleiben uns aus dieser Zeit allein zwei Arbeiten noch zu erwähnen, einmal seine Ab- handlung über die Physiologie der Schwärmsporen (23) aus dem Jahre 1878 und sein Buch über »Bau und Wachstum der Zellhäute« von 1882(29). In ersterer weist er auf die eigentümliche Phototaxis der Schwärmer hin und zeigte, wie verschiedene Lichtintensitäten verschieden auf sie einwirken, wie Nachwirkungen durch die Bestrahlung hervorgerufen werden können, wie eigentümliche »Lichtstimmungen« anzunehmen sind, die nicht nur vom Licht, sondern auch von der Temperatur, ja selbst vom Alter der Individuen abhängig und dementsprechend veränderliche Größen sind. So treffen wir bereits vor 34 Jahren eine Reihe von Fragen erörtert, die gerade die Reizphysiologie unsrer Tage in erster Linie interessieren. Und in seinem 264 Seiten starken und mit 8 Doppeltafeln versehenen Buche über die Zellhäute verfolgt Strasburger die anatomischen und physiologischen Fragestellungen, die sich betreffs des ZeUhautwachstums stellen lassen, er geht ein auf den alten Streit zwischen Apposition und Intussusception und entscheidet unzweideutig, daß erstere — entgegen Nägelis Autorität — nicht nur real existiere, sondern selbst überall die nächstliegende Erklärung bedeute. Er schildert dann weiter die all- mähliche Abspaltung von CeUiüosekörnern aus dem Plasma, er erörtert die physikahschen Verhältnisse der fertigen Membran, z. B. die der Doppel- brechung, er kommt auf die allgemeinen Hypothesen des Molecularauf- baues der lebenden Substanz, wobei er wieder gegen Nägeli polemisieren muß, und er findet dann noch den Anschluß an sein cytologisches Lieb- lingsobjekt, den Zellkern. Seiten müßte ich füllen, wenn ich auch nur etwas genauer auf alle diese so verschiedenartigen Fragen eingehen wollte. Im Jahre 1884 schenkt uns der nun 40jährige Forscher gleich zwei sehr wertvolle Arbeiten, die aUe beide die in der vorigen Dekade erörterten Probleme ein gut Stück ihrer Lösung näher brachten. Wir erwähnten sie oben bereits (32, 33). Sie geben uns eine klarere Einsicht in die prin- zipielle Bedeutung der Mitosen und die RoUe des Kernes bei der Ver- erbung. Der Autor selbst formuliert hierüber jetzt ganz klar (32, S. 77) folgende Sätze : »1. -Der Befruchtungsvorgang beruht auf der Kopulation des in das Ei eingeführten Spermakernes mit dem Eikern, ein Satz, der zuerst scharf von 0. Hertwig formuliert wurde. 2. Das Cytoplasma ist an dem Befruchtungsvorgang nicht beteiügt. 3. Der Spermakern wie der Eikern sind echte Zellkerne.« Und wir lesen weiter auf S. 140: »Geringfügige Veränderungen, welche das Nucleo-Idioplasma aus inneren 2* 20 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. Ursachen oder unter dem Einfluß des Cyto-Idioplasmas in einzelnen Individuen immerhin erfahren sollte, werden bei der Befruchtung durch die Vereinigung der von zwei verschiedenen Individuen stammenden Zellkerne ausgeghchen. In diesem Ausgleich erblicke ich den Vorteil der Befruchtung. Es wird durch dieselbe die Konstanz der Species-Cha- raktere gewahrt und somit auch verhindert, daß schädliche Modifikationen sich fixieren und durch Summierung häufen.« Die Eigenschaften der Individuen (S. 155) »denken wir uns aber . . . nicht in vorgebildeten Keimchen, vielmehr in einem bestimmten molekularen Aufbau des Nucleo- Idioplasmas begründet, welcher durch eine Reihe aufeinander mit Not- wendigkeit folgender Entwicklungsschritte schließlich zur Bildung der männlichen oder der weiblichen, respective, bei hermaphroditen Ge- schöpfen, beider Geschlechtsprodukte führen muß«. Diese Sätze hätte Strasburger, \aelleicht mit geringer Modifikation, auch noch in seinem letzten Lebensjahre niederschreiben können. Die weittragenden An- regungen, die er damals gab, haben also ein noch heute uns richtig er- scheinendes Ziel im Auge gehabt. — In den Kontroversen der indhekten Kernteilung (33) bekennt er sich endlich — auf Grund HEUSERScher Präparate — nun auch zur Annahme einer tatsächlichen Längsspaltung der Kernfäden. Jetzt erst war, wie beide, sowohl er wie Flejoiixg (s. Bot. Ztg. 1884, Spalte 298 — 304) sagen, in allen wesentlichen Punkten Übereinstimmung mit Flemming er- reicht. In gewissen Besonderheiten, z. B. der Annahme einer Beteiligung des Plasmas an der Spindelbildung, differierten die beiden Forscher freilich und hier hat Strasburger — wenigstens für die höheren Pflanzen — auch recht behalten. Flemming war nämhch geneigt, die Spindelfasern allein auf Kernsubstanz zurückzuführen. — Gerade die Längsspaltung wird Str.\sburger jetzt mit Recht der wesentlichste Teil der Mitose, weil sie, wie Roux sich ausdrückte, besonders für die Halbierung der »Erb- quahtäten« sprechen könne, die man in den Kernen zu sehen berechtigt wäre. Strasburger verkannte indes nicht, daß daneben der Kern sicher auch eine ernährungsphysiologische Funktion in der Zelle be- sitze. Diese müsse ganz allein in Betracht kommen, wenn die Mitosen durch Amitosen ersetzt wären, wie in den Internodialzellen von CJiara. IVar sich Strasburger so über die morphologischen Vorgänge und Konsequenzen der normalen Befruchtung klar geworden, so ging er jetzt dazu über, die Bastardbefruchtungen kennen zu lernen (38). Er wies zunächst nach, daß bei der Narbe gegenüber fremdem Pollen keinerlei besondere Schutzeinrichtungen beständen, um ein etwaiges Auskeimen zu verhindern. Im Gegenteil, er prüfte selbst unter dem Mikroskop, Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 21 wie fremder Pollen bis weit in den Griffel, ja in die Fruchtknotenhöhlung eindringen kann. Dies war z. B. besonders gut zu beobachten bei dem Pollen von Lathyrus montanus auf den Narben von Convallaria latifoUa, doch sicherlich zwei systematisch weit auseinanderstehenden Pflanzen. — Interessant sind auch einige Fälle von echter Bastardbefruchtung der Eizelle, welche zeigen, wie und warum schon nach den ersten Tei- lungen des jungen Bastardembryo stets derartige Störungen eintreten, so daß dieser bald absterben muß. Endlich demonstrierte Strasburger, daß die Pollenkörner selbst im »Ruhezustand« schon Diastase auszu- I scheiden vermögen, mithin hier bereits Fermente vorhanden sind, die nachher bei der Keimung erst wertvolle Dienste zur Aufschließung der Reservestoffe leisten. Die Arbeiten von Flemming gaben Strasburger noch weitere An- j regung (39, 40), sich auch fm die pflanzlichen Zellen immer mehr in j Details zu vertiefen, insbesondere zu prüfen, ob die Teilungen überall I nach genau dem gleichen Schema verlaufen. Hierbei fand er, daß sie bei ' den Pollenmutterzellen sichtlich von den übrigen Mitosen differieren, in- [ sofern die Zahl ihi’er »Kernfäden« (Chromosomen) reduziert whd. Die Reduktion selbst glaubt er auf eine vor der Segmentierung statt- gehabte Verschmelzung zurückzuführen. Diese reduzierten Zahlen wären nun, soweit Strasburger zälüte, für die Species konstant und er knüpfte damit an seine Arbeit von 1882 (30) an. Für eine gleiche Konstanz in den vegetativen Zellen vermochte er sich auch jetzt nicht zu erklären; interessant ist es dabei, daß ihm schon damals, als man von der »doppelten Befruchtung« noch nichts ahnte, die relativ hohe Zahl der Kernfäden im Endosperm auffiel. Auch prüft Strasburger jetzt, wie sich bei den Kernen die morphologischen Daten mit den von Frank Schwarz ge- wonnenen chemischen in Übereinstimmung bringen lassen und er sucht besondere Beziehungen aus der scheinbar regelmäßigen Aufeinanderfolge von »Chromatin-« und »Linin «-Scheiben in den Kernfäden herzideiten. Bezüglich der »Stralüungen«, die bei der pflanzlichen Karyokinese in Analogie zu der tierischen postiüiert wurden, zeigt Strasburger hier noch eine sehr gesunde Skepsis. Diesen Standpunkt verließ er dann später vorübergehend (46, 48), durch Guignards unrichtige Angaben in falscher Richtung beeinflußt. Wie weit überhaupt seit 1875 für die Pflanzenzelle die Kenntnis der indhekten Kernteilung vorgeschritten war, das ersieht man am besten aus dem Schema auf S. 205 ff., wo nun die einzelnen Pro-, Meta- und Anaphasen noch in eine größere Reihe charakteristischer Unterphasen zerlegt sind. Für die niederen Gewächse freilich, das erkannte er damals schon klar, kann dies Schema in seinen 22 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. Einzelheiten nicht Gültigkeit haben, so z. B. nicht für Spirogyra mit ihrem »Karyosomnucleus «, wie wir heute etwa sagen würden. Wenn wir noch kurz bei den Kern- und Zellforschungen Stras- BURGERS stehen bleiben, so wäre vor allem auf die hübsche historische Behandlung des Themas hinzuweisen, die er in seiner Rektoratsrede gibt (43). Hier prägt er unter anderm das Wort, daß das Plasma eine »lebendige Maschine« darstelle. Koch während seines Rektoratsjahrs aber findet er die Zeit zu einer größeren Arbeit über die Befruchtung bei den Gymnospermen (45), die dadm'ch hervorgerufen wai’, daß Belajeff eine andre Deutung der beiden Kerne im Pollenkorn der Coniferen gab, die seiner alten entgegengesetzt, aber, wie er jetzt einsah, die richtige war. Er verfolgt dabei nochmals eingehend die allmähhche Reduktion des cT Prothalliums bei den verschiedenen Gruppen der G3minospermen und knüpft damit an seine alten phylogenetischen Spekulationen wieder an. In einer weiteren Abhandlung des gleichen Jahres (46) über »Schwärm- sporen, Gameten, Spermatozoiden und das Wesen der Befruchtung« weist er für Sphacelaria (Stypocaulon) das Vorhandensein von Centro- sonien nach (siehe aber die neueste Arbeit von Escoyez) und prüft die Modifikationen, in denen das »formative« Plasma, das er jetzt mit dem Kamen »Kinoplasma« belegt, erscheinen kann. (S. 96) »Solange die Centrosomen und Astrosphären unbekannt blieben und demgemäß auch ihre Beteihgung am Befruchtungsvorgang nicht geahnt werden konnte, ließ sich der ganze Schwerpunkt dieses Vorganges in die Kopulation der Zellkerne verlegen «. Jetzt tritt etwas Keues hinzu : »Selbst bei hinreichender Menge von Kernsubstanz könnte die Teilung des generativen Zellkernes somit unterbleiben, wenn die kinetischen Centren eine solche Teilung anzmegen sich unfähig zeigen sollten. « Kach wie vor hält Strasburger aber daran fest, daß die »Erbsubstanzen« allein im Zellkern lokaüsiert seien. — Ein kleiner Aufsatz im Anatomischen Anzeiger (48) 1893 er- gänzt das hier Skizzierte noch. Dem Kinoplasma wird das »Tropho- plasma« gegenübergestellt, die Chromosomen sollen sich nach den Polen unter dem Einfluß einer von den Centrosomen ausgehenden Reizung bewegen und die Spindelfasern nur das Substrat sein, auf dem sie ihre Bewegungen ausführen. — Wälirend der ganzen Dekade von 1884—1894 waren neben dem Interesse für die Fragen der Kernteilung und Befruchtung auch die für die Zellteilung und die weitere Ausgestaltung der Zellwände rege gebheben. Das wird noch besonders erörtert in einer kleinen Abhandlung über die Entwicklung der Sporangien und die Bildung der »Capillitiumfasern« bei Myxomyceten (34), sowie in dem oben ausführlich zitierten Buche (39), Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 23 wo wir u. a. eine Diskussion über die Bedeutung der Kerne für das Mem- bran wacdistura lesen. Aber er faßt auch in einem besonderen, gegen 200 Seiten starken Werk nach erneuten ausführlichen Untersuchungen den Stand seines gegenwärtigen Wissens, der sich seit 1882 nicht uner- heblich vermehrt hat, sehr gründlich zusammen. Gleich zu Anfang sagt er: »Die Arbeit bringt nur wenig Lösungen, vor allem neue Probleme.« Aufs neue wird aber festgestellt, daß die Schichtung der Wandungen auf Apposition beruhe und daß daneben das Flächenwachstum nicht durch Dehnung, sondern auch durch Substanzeinwanderung zwischen die alten Cellulose-Moleküle zustande komme. Das »Formbildende« auch bei älteren Membranen ist also immer das lebende Plasma, nicht die »tote« Membran selbst. Neben aU diesen eingehenden Studien fand Strasburger noch Zeit, ein 1000 Seiten dickes Werk zu verfassen, das die Leitungsbahnen der Pflanzen vom anatomischen und physiologischen Standpunkt behandelt (44). Vor einigen Jahren hatte er bereits ein physiologisches Problem daraus experimentell in Angriff genommen, das wieder in unsern Tagen so viel diskutiert wird, indem er nachwies, wie bei Pfropfungen zweier artfremder Individuen aufeinander gewisse Stoffe von dem einen in das andre einwandern können. Wurde nämlich Datura auf Solanum tuberosutn gepfropft, so ging in dieses Atropin aus jener über. Das wurde später wieder angezweifelt, er verteidigte sich viele Jahre später noch in kurzer Bemerkung (75), bis es dann jüngst bekanntüch von Arthur Meyer und einem seiner Schüler bestätigt wiu-de. — Auch in einer kleinen Abhand- lung (42) war er auf ein anatomisch-physiologisches Problem betreffs der Leitungsbahnen der Gymnospermen zu sprechen gekommen. Daraus kann man jedenfalls sehen, wie lange ihn schon solcherlei Gedanken innerhch beschäftigt hatten, als 1891 sein dickes Buch erschien. Wir finden nun in diesem eine überaus gründliche Beantwortung aller nur denkbaren Fragen, die man über die Leitungsbahnen der Pflanzen stellen kann. Der erste Teil behandelt die anatomischen Grundlagen für den zweiten — physiologischen — Teil, in dem die Weiterleitung der Stoffe experimentell geprüft wird. Selbstverständlich ist es hier ganz unmöghch, auch nur annähernd einen Begriff von dem reichen Inhalt zu geben. Ich hebe hervor die berühmt gewordenen Versuche, die lebenden Zellen beim Wassertransport dadurch auszuschalten, daß die »Leitungsbahnen« auf weite Strecken hin vergiftet oder durch kochendes Wasser getötet wurden. So suchte Strasburger das Wassersteigen auf rein physikalische Ursachen zurückzuführen und diese seine Überzeugung verteidigte er 2 Jahre später nochmals gegen Schwendener (49). — Vor allem finden 24 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf %’on G. Tischler. wir eine große Reihe von Fragen aus der »physiologischen Anatomie« erörtert, die eine Erkenntnis anbahnen sollen, wie bestimmte Zellen lind Organe durch ihre Funktion verändert, bzw. ihr angepaßt seien. Scharf aber lesen wir auch zum Ausdruck gebracht, ^vie die reine »innere« und »äußere« Morphologie sich durchaus von derlei Betrachtungen fern zu halten habe, weil sonst alle Homo- und Analogien unterein- ander verwischt würden. Eine letzte kleine Arbeit ist aus der uns jetzt beschäftigenden Dekade noch zu nennen; »Über die Wiikungssphäre der Kerne und die Zell- größe«. Sie ist zusammen mit einer Abhandlung von Sachs der erste Vorläufer jener Publikationen, in denen wir über die — später sogenannte — »Kernplasmarelation « etwas lesen können. Strasburger erkannte eben schon damals, daß es möglich sein müsse, bei embryonalen Zellen die Größe der Kerne mit der des sie »beherrschenden« Plasmas, d. h. bei den höheren Pflanzen: meist der Zelle, in gesetzmäßige Verknüpfung zu bringen. Die Anregung verhallte auf lange hinaus allerdings noch kaum gehört. Von ganz außerordentlichem Einfluß für die Zellen- wie für die Stammesforschung sollte nun die Publikation Str.a.sburgers werden, die er zu Ende des Jahres 1894 veröffentlichte (51, 52). Die Bedeutung dieser Arbeit hat jetzt — 20 Jahre später — eher noch zu- als abgenommen. Es handelt sich um die Frage nach der periodischen Reduktion der Chromosomen. Er stellt im Anschluß an eigne ältere und fremde Ar- beiten fest, daß vor der Bildung der Sexualzellen in zwei aufeinander- folgenden, besonders gearteten Teilungsschritten die Zahl der Chromo- somen genau auf die Hälfte der somatischen gebracht wird. Aber bereits damals wies er darauf hin, daß es sich hier sicher um ein »abgeleitetes« Verhalten handele und daß der ursprüngliche Modus wohl der wäre, wonach unmittelbar nach Verschmelzung der Gameten — bei der Kei- mung der Zygote — diese Verringerung der Zahl vorgenommen wird. Das wurde dann ja in der Tat — 11 Jahre später — von Allen für Coleo- chaete zuerst nachgewiesen. Freilich leugnet Strasburger zunächst noch die Existenz einer besonderen Reduktionsteilung. Er meint, die Chromosomen brauchten zwar nicht ihre physiologische, wohl aber ihre morphologische Selbständigkeit aiifzugeben und sie erschienen in den Prophasen der Sporen- (Pollen-, Embryosack-) Mutterzelle »ohne weiteres in einer um die Hälfte verringerten Zahl«. »Erbungleiche « Mitosen kann Strasburger für die Pflanzen nicht annehmen, denn überall fänden sich die gleichen Längsspaltungcn vor, die das Erbplasma genau hal- bierten und er benutzt diese Daten, um gegen jegliche »Neo-Evolutions«- Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 25 Theorie scharf Stellung zu nehmen. Er tritt für eine »Neo-Epigenesis « ein (S. 836): »Ich kann mir die Entwicklung nur vorstellen als eine Auf- einanderfolge von Zuständen, so zwar, daß jeder schon erreichte Zustand die Bedingungen für den folgenden schafft und ihn mit Notwendigkeit j auslöst. . . . Die Zellkerne sind und bleiben mit den gesamten Eigen- schaften der Art dauernd ausgestattet, in welchem Teil des Körpers sie I sich auch befinden: ihre Tätigkeit wird aber durch die geschaffenen [ Bedingungen in bestimmter Richtung angeregt.« Und vor allem dürfen I Vererbungstheorien nicht »Strukturen« in die Kerne hineinkonstruieren! I In seinen »karyokinetischen Problemen« (53) opponiert Strasburger nachdrücklich gegen Zimmermanns Satz: »omnis nucleolus e nucleolo«. ■ Denn bei ihnen handele es sich, im Gegensatz etwa zu den Chromosomen, ; weder um physiologische noch um morphologische Individualitäten, son- dern allein um Stoffe, die bei den Kernteilungen verwandt würden, in erster Linie bei der Spindelbildimg. Von der Annahme der Centrosomen als notwendiger Bestandteile der Pflanzenzelle kann er sich noch nicht frei- machen, ja er bildet solche z. B. für Larix selbst ab. So sehr vermochte bei diesen an der Grenze der Sichtbarkeit und Deutbarkeit liegenden Dingen die »Theorie« die Beobachtung zu beeinflussen. Wie skeptisch und resigniert er sich aber überhaupt zu derlei Funden stellt, das geht am besten aus der Einleitung zu den berühmt gewordenen »Cytologischen Studien aus dem Bonner Botanischen Institut« hervor, die 1897 er- schienen: »Tatsächlich wird auch an den günstigsten der bisher unter- suchten Objekte und auch bei Anwendung der besten technischen Hilfs- mittel die Grenze der sicheren Unterscheidung alsbald erreicht. Über diese Grenze hinaus drängt aber der Wunsch nach Erkenntnis, er führt so ins Ungewisse und Hypothetische, nur zu oft auf Abwege, hin und wieder aber auch zu einem tieferen Einblick in das Wesen der Erschei- nung und zu neuen fruchtbaren Aufgaben. Durch die Erforschung neuer Objekte, durch die Erschließung neuer Hilfsmittel, durch die Vervoll- kommnung der Untersuchungsmethoden wird das scheinbar ganz sicher Begründete nur zu oft wieder in Frage gestellt,und neue Tatsachen er- schüttern die auf früheren Erfahrungen begründeten Schlüsse.« Strasburger selbst studierte bei diesem Zusammenarbeiten, von dem wir eben sprachen, die Kernteilung und Befruchtung bei Fucus (54), er sah, wie hier die Chromosomenreduktion sich kurz vor der Bildung der Eier und Spermatozoen vollzieht und stellte somit zuerst die Realität dieses Vorganges für eine Alge fest. Vor allem aber benutzt er nun die Resultate seiner Mitarbeiter und Schüler: Osterhout, Mottier, Juel, Debski, Harper, Fairchild und Swingle, um wieder von neuem er- 26 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. weitert und vertieft die »Bonner Erfahrungen« über Plasmastrukturen, Kern- und Zellteilung zusammenzufassen (55). Dem »Kinoplasma« will er jetzt allgemein Faden-, dem »Trophoplasma« Wabenstruktiu’ zusclirei- ben, auch die Hautschicht ist nach ihm kinoplasmatischer Katur. Ihre Beziehungen zum Kern, die auch morphologisch zum Ausdruck kommen, vermöchten die Beteiligung des Nucleus bei der Membranbildung zu erklären. — Von der Annahme der Centrosomen bei höheren Pflanzen sagt er sich jetzt los, aber diese — uns heute so natürlich dünkende — Tatsache entfesselte damals eine Menge Widerspruch, namentlich von zoologischer Seite. — Der Aufsatz über Befruchtung (56) gibt ihm auch Gelegenheit, scharf hervorzuheben, daß die Tetradenteilung, die mit einer Chromosomenreduktion Hand in Hand gehe, selbst bei an- scheinend nahe Verwandten an verschiedenen Stellen der Ontogenese gesucht werden könne (S. 256), so bei den Diatomeen vor, bei den Des- midiaceen (bzw. Zygnemaceen) nach der Kopulation der Gameten. Be- kanntlich ist das dann erst in den letzten Jahren durch Karsten, Tröndle und Kurssanow wirldich bewiesen worden. Der Modus der Reduktion steht Strasburger noch durchaus nicht fest. Wir bemerken ein öfteres Schwanken, ob in der ersten Teilung eine »doppelte Längsspaltung« vor- handen sei oder nicht, ob die zweite Teilung eine echte Reduktionsteilung bedeute und ähnliches mehr. In der vorliegenden Arbeit will er die letzt- genannte Deutung geben, kurze Zeit darauf aber sieht er sich genötigt (57), diese Ansicht wieder fallen zu lassen. Den Streit über die Art und Weise der Reduktion im einzelnen zu verfolgen, würde zu weit führen. Was uns jetzt das Richtige scheint, wurde auch in seinem umfangreichen Buche von 1899 (59) noch nicht gefunden. Aber wenigstens wurden jetzt die Beobachtungen richtiger, wenn auch die Deutungen noch iiTige waren. Von jetzt au hat Strasburger in Gemeinschaft mit Gregoire daran festgehalten, daß in den Pollen-, Embryosack-, kurz den Sporen- Mutterzellen der Kernfaden vor seiner Segmentierung eine erste Längs- spaltung erfahre, der dann in den Prophasen der ersten Teilung eine zweite, erst während der nächsten Mitose in Aktion tretende Längs- spaltung folge. Immer wurde bei der Zerlegung des »Spirems« schon die reduzierte Chromosomenzahl beobachtet. Ob die »erste« Längs- spaltung eine tatsächliche, oder nur eine scheinbare durch vorhergehende unvollständige Kopulation vorgetäuschte wäre, diese Frage wurde damals noch nicht einmal aufgeworfen. Die Ausführungen über die Beteiligung der Kucleolarsubstanz bei der Spindelbildung, über die Verbreitung der Centrosomen im organischen i Reiche, über ihren Ersatz durch »Blepharoplasten « für gewisse Phasen Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 27 bei der Gametenbildung bauen auf dem weiter auf, was Strasburger 1897 gedacht hatte. Gerade die Blepharoplastenforschungen waren auch geeignet, die Irrwege zu erldären, die Strasburger — zusammen mit andern — bei der Centrosomenfrage gegangen war. Da kam die Entdeckung Naw'aschins und Guignards 1898/99, daß bei den Angiospermen der zweite cT Kern des Pollenschlauches nicht degeneriere, wie man bis dahin geglaubt hatte, sondern mit dem sekundären Embryosackkern verschmelze. Damit war die sogenannte »doppelte Befruchtung« nachgewiesen. Strasburger nimmt dazu in zwei Artikeln Stellung (61, 64), er zeigt insbesondere gegen Nawaschin, daß das Ausbleiben einer Endospermbildung (z. B. bei den Orchideen) nicht von einer Nichtverschmelzung der Polkerne abhänge. Er prägt ferner den Ausdruck: vegetative Befruchtung, um anzudeuten, daß in dem Endosperm kein besonderer zweiter Embryo vorläge und man es hier vielmehr mit einem rein vegetativen Phänomen zu tun habe. Scharf zu trennen sei bei einer jeden echten Befruchtung, die in der Vereinigung zweier organisierter Elemente liege, zwischen der Qualitätskombi- nation und der Entwicklungserregung (gegenüber Hans Winkler); er polemisiert endlich gegen Correns, dem es mit Recht noch zweifelhaft erschienen war, ob immer die »heterotypen« Teilungen mit den »Mcndel- spaltungen« zusammenfaUen müssen. Das Interesse an den Fragen über Ausgestaltung der Zellwand war auch in den letzten Jahren nicht erlahmt. So faßt Strasburger (58) in einem Aufsatz in Pringsheims Jahrbüchern wieder die nun wohl »definitiven« Resultate zusammen. Im wesentlichen kann er seine alten Ansichten von 1882 und 1889 über die Apposition und die Möglichkeit der »Umwandlung« des Plasmas in Cellulose bestätigen. Erheblicher modifiziert sind eigentlich nur die Ausführungen über das erste Auftreten der jungen ZeUwand. Er sieht jetzt, wie die in den Verbindungsfasern angelegte Plasmaschicht sich spaltet und wie in die Spalte erst die junge Membran abgeschieden wird. Es handelt sich also hier nicht um eine »Umwandlung« der ganzen Plasmapartie in Cellulose, etwa wüe in den Massulae von Azolla, wie er früher zu denken versucht gewesen war. Fruchtbar wurden diese erneuten Membranstudien vor allem für die Erkenntnis vom Wesen der Plasmaverbindungen zwischen zwei Zellen, die, wie man seit Tangl wußte, die Zellhäute durchsetzen und so die Kontinuität der lebendigen Plasmamasse verbürgen. Diese »Plasmo- desmen« prüfte Strasburger jetzt (62) eingehend in ihrem anatomischen und physiologischen Verhalten. Er sah, daß sie unabhängig von der Zellteilung entstehen und erst nachträglich in die jüngsten Entwicklungs- 28 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. Stadien der Membranen eingeschaltet werden, »indem sie, von den be- nachbarten Protoplasten entspringend, innerhalb der Wandung aufein- andertreffen, wo sie jedoch nicht verschmelzen, sondern nur in innigen Kontakt geraten«. Sie wirken als Reizüberträger, werden z. B. bei der Plasmolyse eingezogen oder reissen ab. So könne vielleicht erklärt werden, warum bei plasmolysierten Wurzeln die Weiterleitung der geotropischen Reizwu'kungen von der Wurzelspitze nach der Wachstumszone unter- bleibe. Bei Verwachsungen zweier selbst artfremder Individuen mit- einander, können sich neue Plasmodesmen zwischen Reis und Unter- lage bilden, nicht dagegen zwischen Parasit und Mutterpflanze (z. B. Viscum und seinem Wirte). Zu nennen ist schheßüch noch ein kleiner polemischer Aufsatz (66) im Zusammenhänge der Plasmodesmenfrage. — Abgesehen von all diesen soeben besprochenen Publikationen fand Strasburger in dem uns jetzt beschäftigenden Jahrzehnt noch Zeit, auch drei rein entwicklungsgeschichtliche und eine allgemein-biologische Fragen behandelnde Ai’beit zu verfassen. Einmal stellt er fest, daß auch entgegen den vorliegenden Angaben für Asclepias (63) eine Tetraden- teihmg der Pollenmutterzellen vorläge, die nur dadurch verschleiert ist, daß die Anordnung der Enkelzellen nicht wie gewöhnlich kreuzweise, sondern hintereinander wie bei den Tetraden der Embryosackmutterzelle erfolgt. Ferner untersuchte er die Entwicklungsgeschichte von Cerato- phyllum (65), einer jener Dikotylen, die zusammen mit den Nymphaea- ceen der »Monokotylie« verdächtigt waren. Endlich macht er sich daran, in Taoeus iaccata (67) auch an einer Gymnosperme die neu erkannte Homologie zwischen Pollen- und Embryosackmutterzellen und die beiden »allotypen« Teilungen zu studieren. Er findet hierbei Gelegenheit, die phylogenetischen Beziehungen zwischen Gymnospermen und Angio- spermen erneut zu erörtern, will aber im Gegensatz zu andern Forschern unsrer Tage die Gnetaceen keineswegs als ein mögliches »Z\nschenglied« gelten lassen. Die Bedeutung der Endospermbefruchtung bei den Angio- spermen sieht er darin, daß eine bessere Möglichkeit gegeben sei, rasche Teilungen auszulösen. Die allgemein-biologische Arbeit, von der wir eben sprachen, betitelt sich: »Versuche mit diöcischen Pflanzen in Rücksicht auf Geschlechts- verteilung« aus dem Jahre 1900 (60). Sie steht an der Grenze der »neuen Zeit«, die nach Wiederauffindung der MENDELSchen Regeln auch das Geschlechtsproblem rationeller auffassen sollte. Als er seine Arbeit schrieb, da ahnte er freilich noch nichts, von den sich in kurzem ergebenden Mög- lichkeiten der Erklärung, die gerade zur gleichen Zeit durch De Vries, CoRREXs und V. Tschermak unabhängig voneinander angebahnt wurden. Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 29 So ist die STRASBURGERSche Ai'beit noch mehr eine resignierte Zusammen- fassung eigner und fremder JVIißerfolge, irgendetwas Positives über die »Laune« der Geschlechtsverteilung zu erkunden. Er ging von der Tat- sache aus, daß ein Pilz: Ustilago antherarum über ein Mittel verfügen müsse, in rein 2 Blüten der diöcischen Gattung Melandryum die Staub- blätter auftreten zu lassen. Er verfolgte diese Entwicklung zunächst histo- logisch und stellte fest, daß der Parasit erst in dem Momente aggressiv wird, in welchem die Pollenmutterzellen angelegt werden. Schon damals deutet Strasburger an, daß nach seiner Meinung auch bei andern Diö- cisten das entgegengesetzte Geschlecht immer »latent mitgeführt« w'erde, und er läßt nicht die Hoffnung fahren, daß auch der Forscher künftig ein gleiches Mittel wie der Pilz finden werde, dies im EinzeKaUe ad oculos zu demonstrieren. Wir kommen zm letzten Periode von Strasburgers Schaffen. Der 60jährige ging noch mit demselben Jünglingseifer an die von Jahr zu Jahr sich erweiternden Aufgaben der pflanzhchen Zellforschung heran, wie es der 30jährige getan hatte, der ein neues und unsicheres Land betrat. Und gerade jetzt schreibt er die schönen Worte Kants nieder, die wh’, wie ein Nekrolog auf ihn mit Recht ausdrückt, ihm als Spruch auf seinen Grabstein setzen könnten (68, S. 614): »Wo ich etwas antreffe, das mich belehrt, da eigne ich es mh- zu. Das Urteil desjenigen, der meine Gründe widerlegt, ist mein Urteil, nachdem ich es vorerst gegen die Schale der Selbstliebe und nachher in derselben gegen meine ver- nieinthchen Gründe abgewogen und in ihm einen größeren Gehalt ge- funden habe«. In diesen Worten liegt ein solcher Willen zur Objektivität ausge- sprochen, wie man ihn nicht immer bei einem »Meister seines Faches« findet, der vor einem großen und jährlich wachsenden Schülerkreise »ex cathedra« zu sprechen — hätte gewohnt sein können. Und Stras- burger fand sogleich Gelegenheit, seine Worte durch die Tat zu be- kräftigen. Er mußte seine Ansicht über die Unmöghchkeit einer Re- duktionsteilung bei den Pflanzen, für die er sich Jahre lang mit Leb- haftigkeit eingesetzt hatte, fallen lassen und für die gegnerische, von WEIS:^L\NN seit langem aus theoretischen Gründen geforderte Ansicht eintreten (68). Dabei wollte es das Mißgeschick, daß er an eine Pflanze kam, die sich zur Aufklärung der tatsächhchen Verhältnisse als äußerst ungünstig zeigte, nämlich an Galtonia candicans, und er somit hier die von Farmer und seiner Schule angenommene »Metasyndese « zu finden glaubte. Aber wenigstens war ihm bei dieser Arbeit vergönnt zu sehen. 30 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. daß seine älteren Beobachtungen über die »doppelte Längsspaltung« in den Prophasen der »hetero typen« Teilung richtig waren und nur des- halb nicht korrekt gedeutet wurden, weil er nicht die vorhergehenden Ura- formungen des Kerninhaltes studiert hatte. Eine ausführliche Begründung der neuen Ansichten, vor allem über die Vereinigung der beiderelter- lichen Chromosomen, die »Gamomiten« und »Zygomiten« usw. gab er 2 Jahre später zusammen mit seinen Schülern Allen, Miyake und B. J. Overton (71). Die »Metasyndese « war mm durch die auch von Gre- GOiRE gesehene »Parasyndese« ersetzt und bei dieser Meinung ist er bis zu seinem Tode geblieben. Er hat es nicht mehr erlebt, daß der Streit der beiden Kichtungen der »Meta«- und »Parasyndetiker« entschieden ist. In gewissem Sinne bedeutet ihm diese Arbeit einen Abschluß seiner Reduktionsstudien und so trat er denn auch an einen größeren Leser- kreis heran, um diesen über die »stofflichen Grundlagen der Vererbung« zu unterrichten (72). Die staunenswerten Literaturkenntnisse auf eignem und verwandtem Gebiete machen die Arbeiten der letzten Jahre so be- sonders anregend für den, der nicht nur Beobachtetes lesen, sondern nach MögUchkeit Anknüpfungen, Hinweise für weitere Aufgaben finden will. Dieses Streben nach Verknüpfung beseelte ihn auch, als er ver- suchte, systematische Probleme mit Hilfe der Cytologie zu lösen. So studierte er eingehend die Gruppe der Eualchimillen (69, 99), die nach Murbeck »parthenogenetisch« waren. Er bewies, daß hier die Embryosackmutterzelle noch bis zur Synapsis sich normal verhält, dann aber ein vegetatives Spirem mit einwertigen Chromosomen daraus her- vorgehen läßt. Die Eizelle war »diploid« geblieben und die Partheno- genesis löst sich ihm als »Ooapogamie« auf. Derartige »parthenogene- tische« Formenkreise sind für die Systematiker häufig genug die »Nebel- flecke«, bei denen jede Kunst der Distinktion versagt. Strasburger wies darauf hin, daß dies daran liegen könne, weil eben die Befruchtung fehle, die den Ausgleich zum Speciestypus zurück vermittele und jede »zufällige« Abweichung von der Norm auch für die Kinder fixiere. — Nach andrer Richtung für die Systematik bzw. die Phylogenie wertvoll war eine Arbeit über die Magnoliaceen-Gattung Drimys (70), bei der er, neueren Vorstellungen von der Stellung der Polycarpicae folgend, am ehesten Gymnospernienühnlichkeit im Embryosack zu finden erwartete. Das Ergebnis war in dieser Hinsicht leider ein rein negatives. Von sehr großem Einfluß für die Systematik der Thallophyten war ein kleiner Aufsatz in der Botanischen Zeitung (73) über den Generations- wechsel der Phacophyceen, in dem er die neuesten Forschungen über den Zeitpunkt der Reduktionsteilung zum Ausgangspunkt nahm und überall Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 31 jdie »Haploid«- und »Diploid «-Generation zu scheiden suchte. Er sah, [daß die Phaeosporeen noch durchaus den Chlorophyceen glichen, während die Fueaceen mit ihrer kurzen Haploid-Generation ein offenbar langes Alter der Gruppe verrieten und die Dictyotales mit ihrer völlig gleichen Entwicklung der beiden Generationen in der Mitte standen. Daß Stras- burger die Cutleriaceen und auch die Florideen damals noch unrichtig auffaßte, kann ihm niemand verdenken, denn die Tatsachen fehlten eben ! völlig, welche die richtige Deutung ermöglichten. Erlebten wir es doch sogar, daß auch hervorragende Algologen nach Auffindung der ent- scheidenden Mitosen (durch Yamaxouchi bei PolysipJionia) sich anfangs noch nicht in die neue Lage der Dinge schicken wollten. Es ist, als wenn in den letzten Jahren die Arbeitskraft Strasburgers eher zu — als abnahm. Wunderbar bleibt immer wieder bei dem alternden Manne die Vielseitigkeit des Schaffens. Eine anatomische Ai'beit über die Verdickimgsweise der Palmen und Pandanaceen (76) war ihm während der Neubearbeitung des entsprechenden Abschnittes seines Lehrbuches zur Pflicht geworden; seine großartige und objektive oben zitierte Dar- stellung über die »Ontogenie der Zelle« (74) gab ihm Gelegenheit, sein wissenschaftliches Werden mit all seinen Erfolgen und auch seinen Dr- türnern freimütig zu schildern und in der Verknüpfung mit der Forschung andrer zu zeigen, wie nur dm'ch gemeinsame Arbeit vieler der Bau der Zellforschung in so kurzer Zeit hatte errichtet werden können. Und in den wenigen Jahren von 1907 — 11, den letzten, in denen ihm noch zu arbeiten vom Schicksal vergönnt war, erschienen nicht weniger als 13, zum Teil sehr umfangreiche Publikationen, meist alte Fragen in neuer Fassung erörternd. Für Marsilia (77) zeigte Strasburger, daß die Beziehung zwischen Variabilität und Apogamie, für die er hei Älchi- milla eingetreten war, auch hier galt, ebenso daß hier nur Ooapogamie existiert und die anders lautenden Angaben Nathansons irrig waren. Sodann wandte er sich gegen die Meinung von Nemec (78, 89), daß in Kernen, die künstlich »pluridiploid« gemacht wurden, Autoregulationen zur Norm zurück resultieren sollten; im Gegenteil fand er, daß sie stets an ihrer Chromosomenzahl festhalten und nur schließlich von dem Vege- tationskörper ausgeschaltet werden, weil ihre Teilungsfähigkeit erhscht. Für die Aufrechterhaltung der Chromosomenindividualität sprechen nach Strasburger auch die »Prochromosomen« (80), wo solche sich im ruhenden Kern nachweisen lassen, ferner die Erfahrungen, die er bei Nachunter- suchung der GuiGNARDSchen Lilien bekam. Hier sollte der untere Kern des Embryosackes im Zweikernstadium eine höhere als die normale haploide Chromosomenzahl besitzen, aber Strasburger wies jetzt nach. 32 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. daß es sich nur um »überzählige« Längsspaltungeii der einzelnen in-j dividuahsierten Chromosomen handle, die, durch Überernährung hervor- 1 gerufen, nicht einmal in sämtlichen Blüten, sondern nur in den später * angelegten vor sich ginge. Auch zeigte er, daß Fälle, in denen eine blinder- . zahl von Chromosomen da zu sein schien (80, 82, 85), einfach so zu er- ) klären waren, daß bei den Mitosen eine unvollständige Teilung des Spirems erfolgte. Ja dies kann sogar wie bei der ooapogamen Wikstroemia für die : EmbryosackmutterzeUe gelten und damit hier besonders leicht die Sach- < läge veri^irren. Es kann also zwar den Schein hervorrufen, als wenn auch hier eine Reduktionsteilung vorhanden sei, aber die Wahrheit ließ sich daran erkennen, daß gerade die charakteristische Phase der »Synapsis« nicht mehr sich einfindet, also der Haploidcharakter noch mehr als z. B. bei Älchimilla verloren gegangen ist. Im Anschluß an Wikstroemia indica prüfte Strasburger die Urti- caceen auf die Fähigkeit der Ooapogamie, die von Treub Ms günstige Objekte hierfür zuerst erkannt waren, er beweist, daß Elatostema sessile ohne weiteres die Reduktionsteilung der Embryosackmutterzelle ver- loren hatte, während El. ammimtwm noch »schwanke«, sowohl normale haploide Embryosäcke erzeugen, als auch nach den ersten Anfängen der Reduktionsprophasen in die somatischen Mitosen Zurückschlagen könne. Damit war dann aber eine Regellosigkeit der Kernanordnung im Embryosack verbunden. Immer wieder kam er auch auf den Modus der Chromosomenreduk- tion überhaupt zurück. Wir sagten schon, daß sich noch heute die Schulen der »Para« - und »Meta«-syndetiker ziemlich unversöhnt gegenüber- stehen. Als eine wesentüche Stütze seiner Ansicht mußte ihm mit Recht die Tatsache erscheinen, daß auch in somatischen Zellen zuweUen bereits ein Neben einanderlagern je zweier Chromosomen zu beobachten ist, daß also in der Reduktion nicht ein absolutes Novum zu sehen sei, sondern nur eine innigere Berührung der beiden »väterlichen« und »mütterlichen« Kernanteile. Außerdem glaubte er, daß die ganzen Anfangsstadien der Prophasen für die Reduktionsteilung bei Annahme einer Metasyndese unverständlich wären. Einen Aufsatz, der in seinen letzten Konsequenzen wohl in der Zu- kunft noch \dele Forscher beschäftigen wird, schrieb Strasburger 1910 mit dem Titel »Chromosomenzahl« (86). Hier wird der Versuch gemacht, auch diese scheinbar so »willkürlichen« Dinge vom Standpunkt einer Gesetzmäßigkeit zu erfassen. Die Tatsache, daß nahe verwandte Arten sich in ihren Chromosomenzahlen unterscheiden, darf nicht als Willkür aufgefaßt werden, sondern muß dahin führen, den Gründen nachzuforschen, | Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 33 wie sich die Zahlen verändern können. Im Zusammenhang damit wird auch die Kern- und ZeUgröße beeinflußt, wird vor allem das »Idioplasma« verändert. Der Passus über die Beziehungen zwischen »Mutation und Veränderung der Chromosomenzahl«, die gerade damals durch die Ent- deckung des Verhaltens der Oenothera gigas gegenüber Oenothera Lamar- ckiana neu belebt wurden, gibt Strasburger Gelegenheit, seine Ansichten über die Verteilung der Erbsubstanzen in den Chromosomen und ihre eventuellen Quer- und Längsspaltungen, welche zum Auftreten von ab- weichenden Zahlen führen können, zu erörtern. Eigentümlich erscheint ihm, daß von den »hochchromosomigen « Pteridophyten an eine sichtliche Verminderung in der Chromosomenzahl eingesetzt hat, und die gegen- läufigen Veränderungen erst wieder sekundär, d. h. bei den apogamen Formen, zu beobachten sind. Die Wichtigkeit des Modus der Mitose war so seit den Tagen, in denen sie Strasburger zuerst in seinen Präparaten gesehen hatte, noch eminent gestiegen. Aber sie war doch nicht der einzige Teilungsmodus ) der Kerne, hatte Strasburger doch selbst seinerzeit auch Amitosen j beschrieben. In seinem Beitrag zur WiESNER-Festschrift (79) studierte I er sie jetzt nach 28 Jahren wieder einmal genauer und zwar an dem »klassi- schen« Objekt der C/(ara-Internodialzellen. Im Anschluß daran disku- tierte er aufs neue die Bedeutung der durch Amitose geteilten Kerne für die Vererbung; er sieht sich aber auch gezwungen (80), den theo- 1 retischen Auseinandersetzungen und den Deutungen von Exjjerimenten, ! welche von andern Forschern wie Fick und Godlewski gegen ein I »Kernmonopol« hingestellt wurden, mit kampfbereiter Feder entgegen- zutreten. I Mehrfach schon war Strasburger früher auf die sogenannten »Pfropf- I hybriden« eingegangen, er hatte Cytisus Adami selbst cytologisch studiert (78) und das »Bizzarrien-Problem« aufgeroUt, sich aber von dem Vor- 1 handensein vegetativer Zell- und Kernvermehrungen als Grundlage dieser absonderhchen Mischformen weder hier noch dort überzeugen können. Da schien eine Lösung zu kommen, als es Hans Winklers Geschicklich- keit geglückt war, auf dem Wege des Experiments die »Pfropfhybriden« an Solanum-hxt^n auszuführen. Aber auch jetzt war Strasburger noch nicht überzeugt, daß es sich hier um Formen handele, die sexuellen Bastarden ohne weiteres vergleichbar seien. In einer kleinen Arbeit (84) sucht er sie als »Hyperchimären« hinzustellen, ohne freilich damit schon ganz das Richtige zu treffen. Erst Baur hat dann bekanntlich mit seinem Auffinden von »Periklinalchimären « bei Pelargonium den lang- wierigen Streit vorläufig beendigt. Archiv f. Zellforschung. IX. 3 34 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. Das letzte große Problem, das Strasburger noch behandelte, be- trifft die Frage nach der Geschlechtstrennung und -bestünmung. Hatte er im Jahre 1900 seine Resignation bekennen müssen, hier irgendeine» Weg aufzufinden, tätig in die Materie einzudringen, so bot sich ihm nun gegen das Ende seines Lebens noch durch die inzwischen ge- nannten Forschungen die Möglichkeit, diese experimentellen Fragen sogar mit seiner geliebten Cytologie zu verknüpfen. Einen ersten Ver- such in dieser Richtung machte er (82), als er feststellte, daß bei dem Lebermoose Sphaerocarpus aus den vier Pflänzchen einer Sporentetrade 2 cf und 2 2 Individuen hervorgehen, also die Geschlechtstrennung bei der Reduktionsteilung erfolgt. Für die Phanerogamen dagegen scheinen die Dinge weniger klar zu hegen. Die EizeUen auch der diöcischen Species dürften nach den Forschungen vouCorrexs und Noll die gleiche weib- liche Stimmung besitzen, jedoch die Pollenkörner zu 50% mit »männ- ücher«, zu 50% mit »weiblicher« oder, wie Strasburger sich im An- schluß an Noll ausdrückt, zu 50% mit starker, zu 50% mit schwacher männhcher Potenz begabt sein. Jedenfalls würde der Zutritt des PoUen- korns zur EizeUe eine Entscheidung über das Geschlecht herbeiführen. Aber diese geschlechtliche Sonderung darf nach ihm nicht mit dem Ver- halten der MENDEL-Merkmalspaare in eine Reihe gesteht werden. Immer würde auch bei Diöcisten das fehlende Geschlecht — »opprimiert« — mitgeführt. Die eingoschlechthchen Blüten einer solchen Species, z. B. von Merairialis annua verhalten sich untereinander total verschieden, wenn sie an der »gewohnten« Stehe und wenn sie abnorm: z. B. cT Blüten in Q Blütenständen, 2 Blüten in cf Inflorescenzen auftreten. Die »Kraft«, ihr eignes Geschlecht in der Vereinigung bei der Befruchtung durchzudrücken, ist eine ganz andre. So kann eine 2 Mermrialis annua von ihren gelegentlich und spärlich auftretenden cf Blüten be- fruchtet werden (83), ebenso im umgekehrten Fähe eine 2 Blüte der männlichen Pflanze, aber das erste Mal waren alle Nachkommen Weib- chen, das (88) zweite Mal Männchen! Damit konnte Strasburger eine wertvohe Ergänzung zu den bekannten Vererbungsexperimenten von CoRREXs liefern. — In der freien Natur weicht bei Diöcisten das Zahlen- verhältnis von cT und 2 Pflanzen stark von dem durch die Mendelspal- tungen geforderten ab. Bei Melandryum rubrum z. B. hat nach Strab- BURGER die cT Tendenz »als Ganzes betrachtet« eine Schwächung er- litten. Wem fallen da nicht die neuesten schönen Forschungen Gold- schmidts über Quantitätsunterschiede der einzelnen Mendelmerk- male ein! Diese Möglichkeit, die Geschlechtsvererbung mit der der sonstigen Merkmale in Einklang zu bringen, konnte indes Strasburger Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 35 nicht ernsthaft diskutieren, weil die vorliegenden Tatsachen dazu noch keinen Anlaß boten. An letzter Stelle sei schließlich erwähnt, daß Strasburger auch einen der Fälle cytologisch prüfte (82), die als »faux hybrides« beschrieben waren, bei denen das Kind in allen Merkmalen dem einen Elter gleicht. Aber es ergab sich nur — bei Fragaria virginiana X elatior — daß eine normale Befruchtung vorliegt, und eine wirkliche Einsicht in das ab- weichende Verhalten der beiderlei Erbplasmen zueinander konnte nicht erzielt werden. — So hörten die letzten Arbeiten des großen Bonner Cytologen mit Fragen und Problemen auf, wie sie begonnen hatten. Und doch wie vieles hatte er inzwischen aufgeklärt, wie viele neue Fragestellungen erst ermöglicht! Wer vermag auch zurzeit niu’ zu sagen, welche Anre- gungen künftige Biologen aus den SxRASBURGERSchen Arbeiten ziehen werden, — aus Einzeldaten, die zurzeit noch unbeachtet liegen geblieben sind. Strasburger war es oft gegeben, »intuitiv« das richtige Ziel zu ahnen, auch da, wo der Verstand erst langsam und auf Umwegen die Beweise dafür zu erbringen vermochte. Diese »konstruktive Phantasie« ist ja das Kennzeichen aller wirklich genialen Menschen, nur bei ihnen i vermag man zu fühlen, wie das menschliche Schaffen im Grunde das gleiche ist, wie das »verstandeslose« Walten der Natur! Auch Stras- burger war ein solcher Forscher: er ist jetzt wieder eingegangen in 1 den tiefen und unergründlichen Schoß der Natur, mit der er sich sein Leben lang eins gefühlt hatte. I ! Heidelberg, Botanisches Institut der Universität, den 13. Juli 1912. I Publikationen Strasburgers. (Dem Verzeichnis nicht beigefügt sind die urgedruckt gebliebene Dissertation sowie zahlreiche Vorträge, die er in den Verhandl. d. russisch. Naturf. Vers, zu St. Petersburg, den Deutschen Naturf. Versammlungen, den Sitzber. d. Jenaischen Ge- sellsch. f. Jledizin u. Naturkunde, den Sitzber. d. Bot. Ver. d. Prov. Brandenburg, endlich der niederrh. Gesellsch. f. Natur- u. Heilkd. zu Bonn gehalten hat, sofern es sich um Dinge handelt, die nur ein Resume seiner sonst veröffentlichten Arbeiten waren.) 1866. 1. Ein Beitrag zur Entwicklungsgeschichte der Spaltöffnungen. Prixgsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. V. S. 297—342. Taf. XXXV— XLII. 1868. 2. Die Befruchtung bei den Farnkräutern. Mem. Acad. imper. Scienc. St.- Petersbourg. 7. ser. T. XII. Nr. 3. 14 S. 1 Taf. 3. Zur Mechanik der Befruchtung. — Briefliche Mitteilung. Bot. Zeitung. Bd. XXVI. Spalte 822—825. 3* 36 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 1869. 4. Die Befruchtung bei den Fanikräutem. Prixgsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd.YII. S. 390— 408. Taf. XXV— XXVI. 5. Die Geschlechtsorgane und die Befruchtung bei Marchantia polymorpha L. Prixgsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. VII. S. 409—422. Taf. XXVII— XXVIII. 6. Die Befruchtung bei den Coniferen. 22 S. 3 Taf. Jena. 1871. 7. Die Bestäubung der Gymnospennen. Jen. Zeitschr. f. iled. u. Naturwiss. Bd. VI. S. 249—262. Taf. VIII. 1872. 8. Die Coniferen und die Gnetaceen. 442 S. 26 Taf. Jena. 9. Zur Kenntnis der Archispennenwurzel. Bot. Ztg. Bd. XXX. Spalte 757 bis 763. 10. Ein geschichtlicher Nachtrag. Bot. Ztg. Bd. XXX. Spalte 763 — 765. 1873. 11. Über Sciadopitys und Phyllocladus. Jen. Zeitschr. f. Jled. u. Katunv. Bd. VII. S. 225—236. 12. Sind die Coniferen Gymnospennen oder nicht? Flora. Bd. LVI. S. 369 bis 377. 13. Über Azolla. 86 S. 7 Taf. Jena. 14. Einige Bemerkungen über Lycopodiaceen. Bot. Ztg. Bd. XXXI. Spalte 81 bis 93, 97—110, 113—119. 15. Über Scolecopteris elegans Zenk., einen fossilen Fani aus der Gruppe der Marattiaceen. Jen. Zeitschr. f. Jled. u. Naturw. Bd. VIII. S. 81 — 95. Taf. II— III. 1874. 16. Über die Bedeutung phylogenetischer Methoden für die Erforschung lebender Wesen. Antrittsrede. Jena. 30 S. 1875. 17. Über Zellbildung und Zellteilung. 256 S. 7 Taf. Jena. 1876. 18. Über Zellbildung und Zellteilung nebst Untersuchungen über Befruchtung. 2. Aufl. 332 S. 8 Taf. Jena. 19. Studien über Protoplasma. Jenaische Zeitschr. f. Med. u. Naturw. Bd. X. S. 395—446. Taf. XIII— XIV. 1877. 20. (In Gemeinschaft mit de B.\ry.) Acetabularia mediterranea. Bot. Ztg. Bd. XXXV. Spalte 713—728, 729—743, 745—758. Taf. XIII. 1878. 21. Über Befruchtung und Zellteilung. Jen. Zeitschr. f. Med. u. Naturw. Bd. XI. S. 435— 536. Taf. XXVII— XXXV. 22. Über Polyembryonie. Jen. Zeitschr. f. Med. u. Naturw. Bd. XII. S. 647 bis 670. Taf. XV— XIX. 23. Wirkung des Lichtes und der Wärme auf Schwännsporen. Jen. Zeitschr. f. Med. u. Naturw. Bd. XII. S. 551 — 625. 1879. 24. Die Angiospermen und die Gymnospermen. 173 S. 22 Taf. Jena. 25. Neue Beobachtungen über Zellbildung und Zellteilung. Botan. Zeitung. Bd. XXXVIl. Spalte 265—279, 281—288. Taf. IV. 26. Über ein zu Demonstrationen geeignetes Zellteilungsobjekt. Sitzber. Jenaische Ges. Med. u. Naturw. 12 S. 1880. 27. Zellbildung und Zellteilung. 3. umgearb. Aufl. 392 S. 14 Taf. 1 Fig. Jena. 28. Einige Bemerkungen über vielkernige Zellen und über die Embryogenie von Lupinus. Bot. Ztg. Bd. XXXVIII. Sp. 845 — 854, 857 — 868. Taf. XII. 1882. 29. i'ber den Bau und das Wachstum der Zellhäute. 264 S. 8 Taf. Jena. 30. Über den Teilungsvorgang der Zellkerne und das Verhältnis der Kern- teilung zur Zellteilung. Archiv f. mikr. Anatom. Bd. XXL S. 476 — 590. Taf. XXV— XXVII. Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 37 1882. 31. 1884. 32. 33. 34. 35. 1885. 36. 37. 1886. 38. 1888. 39. 40. 1889. 41. 1890. 42. 1891. 43. 44. 1892. 45. 46. 47. 1893. 48. 49. 50. 1894. 51. 52. 1895. 53. Über den Befruchtungsvorgang. Sitzber. Niederrhein. Gesellsch. f. Natur- u. Heilk. Bonn. Bd. XXXIX. S. 184—196. Neue Untersuchungen über den Befruchtungsvorgang bei den Phaneroga- men als Grundlage für eine Theorie der Zeugung. 176 S. 2 Taf. Jena. Die Controversen der indirecten Kernteilung. Archiv f. mikr. Anatom. Bd. XXIII. S. 246—304 Taf. XIII— XIV. Zur Entwicklungsgeschichte der Sporangien von Trichia fallax. Bot. Ztg. Bd. XLII. Spalte 305—316, 321—326. Taf. III. Die Endospermbildung bei Daphne. Ber. d. D. bot. Ges. Bd. II. S. 112 bis 114. Zu Santalum und Daphne. Ber. d. D. bot. Ges. Bd. III. S. 105 — 113. Taf. IX. Über Verwachsungen und deren Folgen. Ber. d. D. bot. Ges. Bd. III. S. XXIV— XL. Über fremdartige Bestäubung. Pringsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XVII. S. 50—98. 1 Fig. Über Kern- und Zellteilung im Pflanzenreich nebst einem Anhang über Befruchtung. Histologische Beiträge. Hft. 1. 258 S. 3 Taf. Jena. Sur la division des noyaux cellulaires, la division des cellules et la fecon- dation. Joum. de Bot. 1888. 16. Mars. Über das Wachstum vegetabilischer Zellhäute. Histol. Beiträge. Hft. 2. 186 S. 4 Taf. Jena. Die Vertreterinnen der Geleitzellen im Siebteile der GjTnnospermen. Sitzber. Berliner Akad. Wiss. S. 207 — 216. Taf. I. Das Protoplasma und die Reizbarkeit. Rectoratsrede Bonn. 38 S. Über den Bau und die Verrichtungen der Leitungsbahnen in den Pflanzen. Histol. Beitr. Hft. 3. 1000 S. 5 Taf. 17 Fig. Jena. Über das Verhalten des Pollens und die Befruchtungsvorgänge bei den Gymnospermen. Histol. Beitr. Hft. 4. S. 1 — 46. 2 Taf. Jena. Schwärmsporen, Gameten, pflanzliche Spermatozoiden und das Wesen der Befruchtung. Histol. Beitr. Hft. 4. S. 47 — 158. 1 Taf. Jena. Über den Gang der geschlechtlichen Differenzierung im Pflanzenreiche und über das Wesen der Befruchtung. Atti del Congr. bot. intemaz. di Genova, p. 53 — 57. Zu dem jetzigen Stand der Kern- und Zellteilungsfragen. Anatom. Anzeiger. Bd. VIII. S. 177—191. Uber das Saftsteigen. Histol. Beitr. Hft. 5. S. 1 — 94. Jena. Über die Wirkungssphäre der Kerne und die Zellgröße. Histol. Beitr. Hft. 5. S. 95— 124. Jena. The periodic reduction of the number of chromosomes in the life-history of living organisms. Ann. of Bot. Vol. VIII. Über periodische Reduktion der Chromosomenzahl im Entwicklungsgang der Organismen. Biol. Centralbl. Bd. XIV. S. 817 — 838. 849 — 866. Karyokinetische Probleme. Pringsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XXVIII. S. 151— 204. Taf. II— III. 38 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 1897. 541 ). Kernteilung und Befruchtung bei Fucus. Prixgsh. Jahrb. Bd. XXX. S. 197—220. Taf. XVII— XVIII. 55^). Uber Cytoplasmastrukturen, Kern- und Zellteilung. Prixgsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XXX. S. 221—251. 66^). Uber Befruchtung. Prixgsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XXX. S. 252 — 268. 57. (Zusammen mit Mottier.) Uber den zweiten Teilungsschritt in Pollen- mutterzellen. Ber. d. D. bot. Ges. Bd. XV. S. 327— 332. Taf. XV. 1898. 58. Die pflanzlichen Zellhäute. Prixgsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XXXI. S. 511—598. Taf. XV— XVI. 1899. 59. Uber Reduktionsteilung, Spindelbildung, Centrosomen und Cilienbildner im Pflanzenreich. Histol. Beitr. Hft. 6. 224 S. 4 Taf. Jena. 1900. 60. Versuche mit diöcischen Pflanzen in Rücksicht auf Geschlechtsverteilung. Biol. Centralbl. Bd. XX. S. 657—665, 689—731, 753—785. 1 Fig. 61. Einige Bemerkungen zur Frage nach der »doppelten Befruchtung« bei den Angiospermen. Bot. Ztg. Bd. LVIII. Abt. 2. Spalte 293 — 316. 1901. 62. Uber Plasmaverbindungen pflanzlicher Zellen. Prixgsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XXXVI. S. 493— 610. Taf. XIV— XV. 63. Einige Bemerkungen zu der Pollenbildung bei Asclepias. Ber. d. D. bot. Ges. Bd. XIX. S. 450— 461. Taf. XXIV. 64. Ubier Befruchtung. Bot. Ztg. Bd. LIX. Abt. 2. Spalte 353 — 368. 1902. 65. Ein Beitrag zur Kenntnis von Ceratophyllum submersum und phylogene- tische Erörterungen. Prixgsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XXXVII. S. 477 bis 526. Taf. IX— XI. 66. Die Siebtüpfel der Coniferen in Rücksicht auf Arthur W. Hills soeben erschienene Arbeit: “The histology of the Sieve-Tubes of Pinus”. Bot. Ztg. Bd. LX. Abt. 2. Spalte 49 — 53. 1904. 67. Anlage des Embryosackes und Prothalliumbildung bei der Eibe nebst an- schließenden Erörterungen. Festschrift f. Haeckel. Denkschr. med.- naturw. Gesellsch. Jena. Bd. XI. S. 1 — 16. Taf. I — II. 68. Uber Reduktionsteilung. Sitzber. Berliner Akad. d. W’issensch., physik.- math. Kl. Bd. XVIII. S. 587—614. 9 Fig. 69. Die Apogamie der Eualchimillen und allgemeine Gesichtspunkte, die sich aus ihr ergeben. Pringsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XLI. S. 88 — 164. Taf. I— IV. 1905. 70. Die Samenanlage von Drimys Winteri und die Endospermbildung bei Angiospermen. Flora. Bd. XCV. S. 215 — 231. Taf. VII — VIII. 71. Typische und allotypische Kernteilung. Ergebnisse und Erörterungen. Pringsh. Jahrb. für wiss. Bot. Bd. XLII. S. 1 — 71. Taf. I. 72. Die stofflichen Grundlagen der Vererbung im organischen Reich. Versuch einer gemeinverständlichen Darstellung. 68 S. 34 Fig. Jena. 1906. 73. Zur Frage eines Generationswechsels bei Phaeophyceen. Bot. Ztg. Bd.LXIV. Abt. 2. Spalte 1 — 7. 74. Die Ontogenie der Zelle. Progressus rei botanicae. Bd. 1. S. 1 — 138. 40 Fig. Diese drei Arbeiten gehören zu dem Sammelwerk: Cytologische Studien aus dem Bonner Botanischen Institut. Hierzu noch eine »Begründung der Aufgabe«. Pringsh. Jahrb. Bd. XXX. S. 1 — 4. Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 39 1906. 75. Zu dem Atropinnachweis in den Kartoffelknollen. Ber. d. D. bot. Ges. Bd. XXV. S. 598— 600. 76. Über die Verdickungsweise der Stämme von Palmen und Schraubenbäumen. Pringsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XLIII. S. 580 — 628. Taf. III — V. 1907. 77. Apogamie bei Marsilia. Flora. Bd. XCVII. S. 123—191. Taf. III— VIII. 78. Über die Individualität der Chromosomen und die Pfropfhybridenfrage. Pringsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XLIV. S. 482—555. Taf. V— VII. 1 Fig. 1908. 79. Einiges über Characeen und Amitose. Festschrift für Wiesner. S. 24 — 47. Taf. I. Wien. 80. Chromosomenzahlen, Plasmastrukturen, Vererbungsträger und Reduktions- teilung. Pringsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XLV. S. 479 — 570. Taf. I — III. 1909. 81. The minute structure of cells in relation to heredity. In: »Darwin and modern Science« Cambridge. S. 102 — 111. 82. Zeitpunkt der Bestimmung des Geschlechts, Apogamie, Parthenogenesis und Reduktionsteilung. Histol. Beitr. Hft. 7. 124 S. 3 Taf. Jena. 83. Das weitere Schicksal meiner isolierten weiblichen Jlercurialis annua- Pflan- zen. Zeitschr. f. Bot. Bd. I. S. 507—525. Taf. IV. 84. Meine Stellungnahme zur Frage der Pfropfbastarde. Ber. d. D. bot. Ges. Bd. XXVII. S. 511— 527. 85. Die Chromosomenzahlen der Wikstroemia indica (L.) C. A. Mey. Fest- schrift für Treub. Ann. jard. bot. Buitenzorg. 3. supplem. S. 13 — 18. 3 Fig. 1910. 86. Chromosomenzahl. Flora. Bd. C. S. 398 — 446. Taf. VI. 87. Sexuelle und apogame Fortpflanzung bei Urticaceen. Pringsh. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XLVII. S. 245—288. Taf. VII— X. 88. Über geschlechtsbestimmende Ursachen. Pringsh. Jahrb. f. wiss. Bot, Bd. XLVIII. S. 427—520. Taf. IX— X. 1911. 89. Kemteilungsbilder bei der Erbse. Flora. Bd. CII. S. 1 — 23. Taf. I. 90a. Spezielle Morphologie der Coniferen. Sammelreferat in Botan. Jahresber. 1873. S. 201— 207. 90b. Desgl. der Cycadeen, Coniferen und Gnetaceen. Botan. Jahresber. 1874. 5. 471— 473. 1875. S. 410— 419. 1876. S. 424— 431. 90c. Desgl. der Gymnospermen. Bot. Jahresber. 1877. S. 339 — 344. 91. Das botanische Practicum. 1. Aufl. 1884. XXXVI -f 664 S., 182 Fig.; 2. Aufl. 1887, XXXVI 4- 686 S., 193 Fig.; 3. Aufl. 1897, XLVIII -h 740 S., 221 Fig.; 4. Aufl., L-f 772 S., 230 Fig. Jena. 92. Das kleine botanische Practicum. 1. Aufl. 1884, VIII -h 286 S., 114 Fig. ; 2. Aufl. 1893, VIII + 228 S., 110 Fig. ; 3. Aufl. 1897, VIII + 246 S., 121 Fig. ; 4. Aufl. 1902, VI -f 252 S., 128 Fig.; 5. Aufl. 1904, VIII -I- 256 S., 128 Fig.; 6. Aufl. 1908. VIII + 258 S., 128 Fig. Jena. 93. Bonner Lehrbuch (zusammen mit Noll, Schenck, Schimper, später mit Jost, Schenck, Karsten). 1. Aufl. 1894, VI -t- 558 S., 577 Fig.; 2. Aufl. 1895, VI -I- 556 S., 594 Fig.; 3. Aufl. 1898, VIII -1- 570 S., 617 Fig.; 4. Aufl. 1900, VIII -I- 588 S., 667 Fig.; 5. Aufl. 1902, VIII -f 564 S., 686 Fig.; 40 Eduard Strasburger. — Ein Nachruf von G. Tischler. 93. 6. Aufl. 1904, VIII + 592 S., 741 Fig. ; 7. Aufl. 1905, VIII + 598 S., 752 Fig. ; 8. Aufl. 1906, VIII + 628 S., 779 Fig. ; 9. Aufl. 1908, VIII + 628 S., 782 Fig. ; 10. Aufl. 1910, VIII + 652 S., 782 Fig.; 11. Aufl. 1911, VIII + 646 S., 780 Fig. Populärer Natur oder in populären Zeitschriften erschienen sind die Aufsätze: 94. Botanische Streifzüge an der Riviera. Deutsche Rundschau. 1893. 95. Streifzüge an der Riviera. 1. Aufl. 221 S. Berlin 1895; 2. Aufl. 481 S., 87 Fig. Jena 1904. 96. Blumen im Hochgebirge. Deutsche Rundschau. 1896. 97. Die Hohe Tatra. Deutsche Rundschau. 1897. 98. Die Dauer des Lebens. Deutsche Rundschau. 1898/99. 99. Unserer lieben Frauen-Mantel (Alchimilla). Eine phylogenetische Studie. Naturw. IVochenschr. N. F. Bd. IV S. 49 — 56.. 1905. 100. Der feinere Bau der Zellen und die Erblichkeit. Neue Weltanschauung. III. S. 12 — 19. 1910. (Übersetzung von 81.) L’ apparato mitocondriale nelle cellule deil’ epitelio pigmentato della retina. Per Emerico Luna. Aiuto e Professore incaricato di Istologia generale. (Dair Istituto di Anatomia umana normale della R. Universitä di Palermo Dlrettore Prof. R. Versari.) Con tavola I. In una nota precedente ho riferito brevemente i primi risultati di una Serie di ricerche sull’ apparato mitocondriale neU’ epitelio pigmentato della retina e sidla sua probabile fimzione^). Riferirö ora piü ampiamente i risultati ottenuti. Nel complesso dei fenomeni che si svolgono dentro l’elemento cellu- lare, i mitocondri rappresentano indubbiamente un fattore di primissimo ordine, come e dimostrato dalle ricerche che si son venute sempre piü amphando, specialmente in questi Ultimi anni. Cosi si esprime il Prenant suir argomento : »Pour la plupart des cytologistes les mitochondries font partie integrante de la Constitution du cytoplasme et en sont meme la partie fondamentale. La mitochondrie est un organe primitif et essentiel de la cellule (Benda, Meves, Duesberg, Siöval, van Durme, Champy). C’est, dit Heidenhain, un histomere au meme titre que le chromiole et le centriole. Cette essentialite des mitochondries resulte de leur constance, de leur permanence, du röle considerable qu’elles jouent dans les mani- festations de l’activite cellulaire. On accorde ainsi aux mitochondries les memes qualites qui ont fait elever le centrosome au rang d’un organe essentiel de la cellule.« Benda, Meves, Duesberg, Giglio Tos etc. hanno ammesso la trasmissione ereditaria del condrioma da cellula a cel- 1) E. Luna; L’apparato mitocondriale nelle cellule dell’ epitelio pigmentato della retina. Arch. di Anat. patol. e Sc. affini. 1911. 42 Emerico Luna. lula. Ma si e andati piü in lä: Meves non ha esitato a considerare i mito- condri come i trasmettitori dei caratteri ereditari, e considera quelli che egh ha trovato nei primi tempi dello svUuppo embrionale come ereditati dal padre e dalla madre e provenienti dallo sperniatozoide e dall’ ovulo. Arnold piü recentemente ha avanzata l’ipotesi che il condrioma sia desti- nato a trasportare materiali di diversa natura, come grasso, gücogeuo, ferro. E finalmente ricordo le ricerche di Regaud, Mawas etc. suU’ im- portanza del condrioma nei processi di secrezione. Esporrö ora brevemente i risultati delle mie ricerche sui mitocondri dell’ epitelio pigmentato della retina, facendo precedere la tecnica seguita, che e, tranne qualche lieve modificazione, quella consigliata dal Regaud. Piccole porzioni del segmento posteriore del globo oculare vengono fissati per tre giorni nella miscela costituita da cc. 100 di ima soluzione acquosa di bicromato di potassio al 3%, da cc. 20 di formalina e da o — 10 gocce di acido acetico; indi vengono cromizzati per 10 giorni in una solu- zione di bicromato di potassio al 3%, che si ha cura di rinnovare ogui tre giorni. Successivamente : lavaggio per 24 ore in acqua corrente, Serie degli alcool, xilolo, paraffina. Le sezioni di a 4 — 5 , vengono tenute per 24 ore (alla stufa di 30°) in una soluzione al 4% di allume di ferro, piü volte ed accuratamente filtrata, e, dopo brevissimo lavaggio in acqua distillata, si colorano per 24 ore in una soluzione di ematossilina, preparata di recente mettendo insieme un cent. cubico di una antica soluzione di ematossilina alcoolica (10% in alcool a 95°) con nove centimetri cubici di acqua distillata. Successivamente : lavaggio in acqua corrente per 2 — 5 minuti, e differenzia- zione in una soluzione di allume di ferro aU’ 1%. E necessario sorvegliare attentamente la differenziazione. Io uso immergere nello stesso momento una dozzina di vetrini nella soluzione di allume di ferro, e poi li levo succes- sivamente a brevi intervalli l’uno dall’ altro. Indi lavaggio in acqua corrente per 30 minuti ed anche piü, alcool, xilolo, balsamo. Le mie ricerche riguardano piü specialmente la retina di Bufo\ perö esse sono state estese anche ad altri animali. L’epitelio pigmentato della retina di Bufo vulg. e costituito da uno Strato di ceUule alte, nelle quali si riconosce facilmente una cupola proto- plasmatica ed una base pigmentata. Per la fine struttura di tali cellule e per la ricca bibliografia che si ha sull’ argomento, rimando al mio lavoro precedente sidla retina dei vertebrati^). Dirö semplicemente che in esse si riscontrano, oltre a grosse boUe lipoidi ed a granuli aleuronoidi (proba- 1) E. Luna: Ricerche istologiche ed istochimiche sulla retina dei vertebrati. Arch. di Anat. patol. e Sc. affini. 1911. L’apparato mitocondriale nelle cellule dell’epitelio pigmentato della retina. 43 I ! bilmente lipoproteici), anclie dei lipoidi diffusi, che col Sudan danno al Protoplasma una colorazione orange paUido. Sottoponendo l’epitelio al sopraricordato metodo di tecnica pei mitocondi'i, si nota nelle cellule la presenza di numerosi brevissimi bastoncini ed anche di minuti granuli, ' i quali vengono colorati intensamente dall’ ematossUina. Essi sbno situati I nella zona della cellula volta verso la coroide, mentre nella base pig- I mentata si hanno bastoncini e granuli di fuscina, di lunghezza variabile. I bastoncini ed i granuli colorati dall’ ematossilina sono di natura mito- condriale; essi difatti hanno l’aspetto dei mitocondri, vengono colorati dair ematossilina col metodo Eegaud, e nei pezzi fissati in miscele con- tenenti alcool ed abbondante acido acetico non si mettono in evidenza od appaiono solo in qualche punto isolato e sempre deformati. I mitocondri bacillari sono in numero considerevole; essi si presentano come esUi bastoncini, col maggior asse disposto parallelamente all’ asse longitudinale deUa cellula; solo eccezionalmente, in vicinanza della lamina : vitrea della coroide, si hanno bastoncini disposti trasversalmente (fig. 1). Le dimensioni sono variabüi; ma in hnea generale si awicinano a queUe I dei füamenti di fuscina. Qua e lä si trovano anche granidi mitocondi'iah ; i questi perö sono molto piü abbondanti e rappresentano quasi da soh l’apparato mitocondriale neUe cellule le quah sono state colpite dal tagho ' un pö obliquamente : in tal caso anche il pigmento retinico non appare [ piü prevalentemente in forma di bastoncini, ma come minuti granuü (fig. 2). I bastoncini ed i gramüi mitocondriah si trovano spesso adden- sati in grande quantitä attorno a dei corpi, piü o meno rotondeggianti, alle volte bernoccoluti, o a forma di biscotto, colorati intensamente dall’ ematossUina, e che sono i granuh aleuronoidi o lipoproteici; qualche bastoncino e anche situato aUa periferia dei nucleo (fig. 3). Come ho giä detto, l’apparato mitocondriale e situato prevalentemente nella zona verso la coroide ; nella base pigmentata si hanno invece i gra- j nuli di fuscina. Fra le due zone resta una zona intermedia nella quäle I si hanno tanto granuh di fuscina quanto bastoncini mitocondriah. Come si vede dunque le due zone estreme passano insensibUmente l’una nel- l’altra neUa parte mediana deUa cellula, od in altri termini, a procedere daUa parte che guarda la coroide verso la base pigmentata, si incontrano dapprima mitocondri, indi mitocondri e fuscina, e finalmente fuscina. Sparse per la superficie deUa cellula si notano, quando la differenzia- zione non e completa, delle macchie che si tingono debolmente con l’ema- tossUina: siü loro significato non ho elementi sufficienti per emettere alcun giudizio (fig. 4). Ho esaminato l’epiteho pigmentato anche in altri animah, e special- 44 Emerico Luna. mente in Columba livia mi e stato possibile apprezzare delle particolaritä che ricordano la disposizione che si ha nel Bufo e che sono fedelmente riprodotte nella fig. 6. Le osservazioni da me fatte ci permettono di affermare che esiste una Stretta relazione tra i mitocondri ed i bastoncini di fuscina. Tanto gli mii quanto gh altri hanno la forma di granuU o di piccoli bastoncini, i qiiali nella fuscina sono pigmentati. Tra i mitocondri della cupola e la fuscina della base non si ha un limite netto; esiste, come ho giä detto, una zona intermedia, nella quäle si hanno le due forniazioni insieme; anzi a questo hvello i mitocondri assumono dei caratteri morfologici e tintoriali tali per cui in qualche caso e impossibile stabUire se siamo di fronte all’ una od all’ altra formazione. Tutto questo ci porta a pensare che i mitocondri, elaborati nella zona volta verso la coroide, progredendo verso la base pigmentata, si carichino della sostanza che rappresenta il pigmento retinico: essi cioe sarebbero i portatori della fuscina. E poi- che questa, com’ e noto, si consuma continuamente sotto l’azione della luce, si avrebbe continuamente una elaborazione di mitocondri nella parte basale della cellida. Come questa produzione avvenga, non e possi- bile stabilire ; per il fatto perö che i granuli mitocondriaü situati aU’ estremo limite coroideo della celhüa sono piü addensati attorno aiglobialeuronoidi, i quali, d’altro lato, assumono col Regaud quella tinta turchino-nera che e caratteristica pei mitocondri, si puö avanzare l’ipotesi che questi globi intervengano in qualche modo nel processo di elaborazione anzidetto. Le cellule dell’epiteho pigmentato della retina, secondo quanto son venuto esponendo, si potrebbero considerare come cellule secernenti vere e proprie, il di cui prodotto di elaborazione sarebbe rappresentato dalla fuscina. Interverrebbe attivamente in tale processo di secrezione il condrioma, cosi come esso, secondo alcuni Autori almciio, prende parte attivamente nel processo secretivo di alcune glandole. Com’ e noto difatti per le ricerche di Regaud, di Reg.\ud e Mawas etc. i 'mito- condri nelle cellide secernenti si trasformerebbero in granuli di secre- zione. In questi casi perb, piü che di un vero processo di trasformazione, si trattercbbe di una fissazione elettiva, sui mitocondri, delle sostanze che costituiscono i prodotti di secrezione: i mitocondri sarebbero, per cosi dne, degli electosonies (Rexaut). A queste ricerche bisogna aggiun- gere quelle di Champy, Policard, Fiessixger, Mayer ed altri, che am- mettono una vera e propria trasformazione diretta ed integrale dei mito- condri in granuli di secrezione. Da quanto son venuto esponendo, credo di poter venire alle seguenti conclusioni: L’apparato mitocondriale nelle cellule dell’epitelio pigmentato della retina. 45 I 1. Le cellule dell’ epitelio pigmentato della retina si debbono consi- derare come vere cellule di secrezione, il prodotto ultimo delle quali e rappresentato daUa fuscina. 2. In esse e molto ben evidente un condrioma, rappresentato da esili bastoncini e granuli, i quaü sono situati prevalentemente neUa zona volta verso la coroide. 3. E probabile che i mitocondri, progredendo verso la zona pigmen- tata, si carichino deUa sostanza che rappresenta il pigmento retinico e che nel processo di riparazione che segne aUa perdita del pigmento, inter- vengano in qualche modo i granuli aleuronoidi. Dopo la pubblicazione della mia nota preventiva e quando il presente I lavoro era giä pronto per le stampe, sono apparsi i lavori di Szily I (Arch. f. mikr. Anat. 1911) e di Levi (Arch. ital. di Anat. e diEmbriol. 1911) j suU’ epiteho pigmentato della retina. Levi riporta estesamente le mie I ricerche pubblicate nella nota preventiva; egli descrive il condrioma I negli embrioni di pollo, ma non gli riconosce alcuna importanza nella genesi del pigmento. Szily non e a conoscenza della mia nota pre- ventiva; i suoi risultati confermano pienamente le mie eonclusioni; quest’ A. di fatti ammette che i bastoncini di fuscina siano preceduti nella loro formazione da bastoncini (che egli interpreta come cromidii), j i quali in seguito si caricano di pigmento. Bibliografia. 1. Arnold. Supravitale Färbung Mitochondrien-ähnlicher Granula. An. Anz. 1908. 2. Benda. Verb. d. phys. Gesellschaft. Berlin 1897. 3. Die Mitochondria; Ergeh, d. Anat. u. Entwickl. 1903. 4. Champy. A propos des mitochondries des ceUules glandulaires etc. C. R. Soc. Biol. 1909. 5. Mitochondries et corps chromatoTdes des spennatogonies des anoures. Ibid. 1909. 6. Sur la structure de la cellule absorbante de l’intestin. Ibid. 1909. 7. Duesberg. Sur la continuite des elements mitochondriaux des cellules sexuelles et les cliondriosomes des cellules embrj’onnaires. An. Anz. 1910. 8. Fiessinger et Lyon-Caen. Les modifications et les alterations du chondriome chez les Mammiferes. 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A Study of Chromosomes and Chromatin Nucleoli in Euschistus crassus. By Katharine Foot and E. C. Stroheil. With plates II — IV. When an atterapt is made to formulate hypotheses from given facts such hypotheses are challenged by any variations in the facts that are inconsistent with the theories, and these variations demand at least a plausible explanation. Merely an autocratic denial of such variations or setting them aside as pathological or due to faulty technique is not enough to satisfy the unprejudiced observer. The fact that students of the structures of the cell hold such dia- metrically opposed views as to their possible fundamental significance and that facts in evidence of these opposing views can be demonstrated in the same material would seem to be proof of great variability shown by the structures theniselves as well as a great diversity in the point of view from which they are attacked. This is true of the chromosomes which have given rise to as much controversy as many a theological tenet having at one extreme their orthodox adherents who have faith in theh’ causal nature and at the other extreme the skeptic who believes they are simply the expression, not the cause of cell activities. The latter gives full value to all structural variations which it woiüd seem ought not to exist if the Claims for the causal nature of the chromosomes are vaüd; such facts as a difference in the number of chromosomes in closely aUied species — differences in the behavior of the chromosomes in closely allied species — inconstancy in the number of chromosomes even in the same individual of a given species — inconstancy in the form of the chromosomes in the same individual — inconstancy in the relative size of the chromosomes in the same individual and inconstancy 48 I'^tharine Foot and E. C. Strobell in the behavior of the clironiosomes in the sanie individual. In fact the fundamental importance of mitosis itself lias becn cliallenged by those students of amitosis who claim that its function in development is as vital as that of mitosis. The orthodox adherents of the hypothesis of the continuity of the clironiosomes have attempted to cancel the evi- dence furnished by amitosis by denying its existence altogether, or when this is impossible, by claiming it is found only m cells destined to degenerate, and claiming further that amitotic division is never followed by niitotic. These views are held by many in spite of the important data furnished by careful observers who have made a study of amitosis in forms especially favorable for its denionstration. The qiiestion of amitosis like sonie other cytological problems has given rise to two distinct groups of cytologists and there is an interest- ing and significant point of difference between the two. One group is so impressed by their belief in the causal significance of mitosis, that even when they find amitosis occurring in the sanie life cycle with mitosis they feel justified in ignoring amitosis and claiming that mitosis is the Sole method of development. The second group on the contrary, does not exalt one method at the expense of the other but when both mitosis and amitosis are found in the sanie life cycle, does not overlook nor ignore mitosis but Claims equal consideration for both methods, beheving each has its share in development. It is quite evident that the difference in the conclusions of these two groups is due to the degree of funda- mental importance each group attaches to morphological expressions in the cell. This point of difference has beeil in evidence in every controversy over every organ of the cell, and has driven cytologists to resort to strained explanations in Order to account for such structural variations as seeni to embarrass theoretical assumptions. It has beeil frequently demoiistrated that although a definite number of chromosomes may be characteristic of a species, occasionally a variety is found in which the number is above or below the typical, and this irre- gularity has been explained hypothetically by assuming a fiising or a separating of two or niore clironiosomes as the case may demand. By such a procedure any Variation in the number of clironiosomes could be readily accounted for, and the chromosonie theories remain unhampered, to those who are satisfied with such a solution of the difficulty. To those of US, however, who do not believe in the causal nature of the chromo- somes, any forced explanation of facts that are inconsistent with the chromosonie theories is unnecessary. We believe these facts are in har- mony with all other organic variations, that owe their origin to forces A Study of Chromosomes and Chromatin Nucleoli in Euschistus crassus. 49 of w'hich we are at present ignorant, forces we do not expect to find in the cell as organs that are determining factors. In the present paper we shall demonstrate three structural features in the ceUs of Euschistus crassus which differ markedly from those hitherto found to be characteristic of other members of this genus. Briefly sum- inarized, these variations are as foUows: First — In the resting spermatocytes there are two chromatin nucleoli instead of one, and four of the chromosomes are evolved from these two nucleoli instead of two chromosomes developing from one nucleolus as is typical of other Euschistus species. Second — There is a large chromatic nucleolus in the germinal vesicle, a feature we have been unable to demonstrate by the same techni- que in other Euschistus species. Third — The number of somatic chromosomes typical of Euschistus crassus is twelve instead of fourteen, the number characteristic of many other Euschistus species. Material. The material used for our work on Euschistus crassus was collected in Southern Pines, North Carolina by Mr. A. H. Manee, and living spe- cimens were forwarded to us at intervals during the spring and summer. Some of the mature specimens were killed at once, while others were reserved for breeding in the laboratory. We succeeded in raising a large number of these insects, thus securing practically an unlimited supply of aU the stages selected for Investigation. The photographs we have chosen to illustrate this paper were se- lected from one hundred and twenty-four taken during the past few months as a record of our work on Euschistus crassus. In addition to these we have one hundred and seventeen photographs of other forms taken during the same period. This photographic work perhaps sug- gests a time consuming occupation but as a matter of fact these photo- graphs can be taken with very httle interference with the routine labora- tory work. We keep a simple vertical camera, with a microscope used exclusively for photography, set up ready for use in one of our laboratory Windows. At convenient moments a preparation can be transferred to this microscope and photographed in a very few minutes, thus half a dozen photographs can be taken at odd moments during the morning’s work, and these exposed plates can be developed at some convenient time, or this part of the work can be done by any experienced photographer. Archiv f. Zellforschnng. IX. 4 50 Katharine Foot and E. C. Strobell We have foiind it conveiiient to send lots of two dozen exposed plates to be developed and printed outside the laboratory. Our simple method of focussing having practically overcome the element of uncertainty in securing an accurate focus, we do not find it necessary to verify the focus of one negative before setting up another preparation. In series of photographs conveniently filed we have a most useful laboratory asset. In a few years, or even months, most preparations fade and are useless, whereas every good photograph is a record that is valuable for a life-time, transforming perishable preparations into practically imperishable records. We have now over three thousand photographs, representing thirteen different forms and a large proportion of these are of chroniosome groups in which every chromosonie is present. It is evident that such a Collec- tion is invaluable for exact comparison, compelling an appreciation of any Variation shown by the chromosomes at a given stage of develop- ment. Further, such variations are seen to be in keeping with variations in other cell structures, and this makes one very cautious in accepting theories that demand that such variations be set aside as pathological or artificial. The Photographie reproductions of this paper are bromide prints from our own negatives. We use this method of reproduction because we believe it is the only one that insures to the photograph the advantages that are claimed for it over other methods of illustration. The most important advantage claimed for the photograph over a drawing is the elimination of the personal equation, thus prohibiting the all unconscious accentuation of questionable detaüs, and preventing the giving to sonie structures a reality they do not possess, except in the brain of the sym- pathetic observer. This is impossible in an untouched photograph, but a method that can be raanipulated either in the print or the reproduction has no advantage over a drawing. Photographs can be attractively reproduced by the half tone method, but we abandoned the use of this method some years ago, because we found that in spite of every caution it is almost impossible to prevent the engraver from manipulating the copper plate. It is their custom to sharpen or soften details, as the case requires, and this practically reduces the scientific value of the photograph to the level of a drawing. Chromalin Nucleoli. One of the important points in which Euschistus crassus shows a marked Variation from other species of Etischisftis, is the presence of A Study of Chromosomes and Chromatin Nucleoli in Euschistus crassus. 51 I two relatively large chromatin nucleoli in the first spermatocyte, instead the one of niicleolus usually found in this group. In a former paper we gave the results of a count of 625 cells in a small area of a testis of Euschistus variolarius, 591 of these cells had one nucleolus, 27 had two nucleoli and 7 three nucleoü, and in the six species of Euschistus we have I studied, one chromatin nucleolus seems to be typical for the first sper- matocyte. The photographs of plate II demonstrate that two chromatin I nucleoli are distinctive of the fh’st spermatocytes of Euschistus crassus. , The photos of this plate further demonstrate that not only the so-called I sex chromosomes, but also a patr of the so-called “ordinary chromosomes” are evolved from a similar chromatic nucleolus. ! The upper nucleolus in the cell, shown in photo 8 is apparently gi\üng I rise to the two idiochromosomes, for it is breaking down into two unequal parts. Photos 1, 2, 7 — 10 and 19 and 20 show that the two nucleoli present in this form are nearly equal in size, indicating that the second nucleolus i| probably gives rise to the pair of “ordinary chromosomes” most closely i related in size to the idiochromosomes. There are three nucleoh in photo 6, and photos 11 — 16, but in all these cases the two small ones are almost equal in size, and together are equivalent in size to the larger nucleolus, this indicating that each of the small nucleoli probably gives rise to one of the two “ordinary chromosomes”, which are as a rule developed from a single nucleolus. Photo 18 shows both the idiochromosomes and the pair of “ordinary chromosomes” already formed from the two chromatin nucleoli. The upper pair is evidently the two idiochromosomes, and the lower pair the “ordinary chromosomes”, the latter showing a transverse constric- tion probably indicating the first plane of division of this pair of “ordinary chromosomes”. This photograph shows that one member of this pair is larger than the other, but if this inequality in size is typical, it has not been possible to demonstrate it in later stages. Photo 17 shows a large nucleus with three nucleoli. It is impossible to determine whether the third nucleolus means that a second pair of “ordinary chromosomes” is to be developed from the third nucleolus or whether the presence of this third nucleolus merely represents superfluous chromatin. It is evident from the preparations of plate II that in these cells no additional nucleolus (achromatic plasmosome) is in evidence. Its absence in these photographs is as conspicuous as in those of other He- mipteran spermatocytes we have studied, and we may add that this is true for all of the Euschistus species we have thus far studied, but in view of the fact that other investigators of these forms insist that such 4* 52 Katharine Foot and E. C. Strobell a structure is constantly present, tve would maintain our former reserve 011 this point. Of its absence in our smear preparations of EuscMstus variolarius, we wrote ('09): “We have not been able to demonstrate its presence at any stage of the growth -period of the spermatocytes. In sections we often find faintly staining areas that might be interpreted as an achromatic nucleolus, but in tdew of the possibility of artefacts in such preparations, we hesitate to interpret them as true nucleoli, unless we can support the interpretation in our smear preparations. Until this point can be settled we are not justified in drawing any conclu- sions from the obvious difference in type between the nucleoli in the male and female cells of Euschistus." Pg. 223. That Moxtgojiery’s ('11) Identification of an achromatic nucleolus in the spermatocytes of Euschistus variolarius is due to any superiority of his technique we can hardly believe, for the reason that our technique is able to demonstrate details that he says he is unable to differentiate. We have a number of photographs of Euschistus variolarius (30 in all) in which the large idiochromosome is clearly identified at the meta- phase, the stage at which Montgomery States, ‘It can no longer be di- stinguished from the Autosomes.” Pg. 757. Further, we have had no difficulty in demonstrating achromatic nucleoli in the oöcytes, and we therefore find it impossible to accept as adequate the explanation that their absence in our preparations of the spermatocyte is due to defective technique. The photos of plate 11 demonstrate that no achromatic nucleolus is present in our preparation of the first spermatocytes of Euschistus crassus. The point of interest in this form is the fact that the so-called sex chromo- sonies are not the only chromosomes formed from a chromatic nucleolus, but another pair of chromosomes is also formed from a second nucleolus. This would seem to challenge a too serious consideration of this structural feature associated almost universally with the so-called sex determining chromosomes, and which has been one factor tending to set these chromo- somes apart as fundamentally unique. The fact that a second nucleolus gives rise to a pair of so-caUed “ordinary chromosomes” is certainly a striking bit of e\ädence for homologizing the chromatin nucleolus of the spermatocytes with “the nucleolus which in some form is said to give rise to all the chromosomes”. Foot and Strobell '10. A further point of interest in Euschistus crassus is the fact that in the germinal vesicle a large chromatin nucleolus is present (plate IV), a structure that is eonspicuously absent in other Euschistus species. It is demonstrated in the early leptotene stage of photo 54, but in earlier A Study of Chromosomes and Chromatin Nucleoli in Euschistus crassus. 53 stages of the growth period it is very rarely differentiated, we may say, that typically it does not appear until a rather late stage of the growth period, in this particular resembling the chromatic nucleoliis (secondary nucleolus) of Allolobophora foetida. Foot & Strobell('09)i). There is no evidence that this chromatin nucleolus in the germinal vesicle of Euschistus crassus contributes to the formation of the chroino- sonies, as the chromatic thread and the chromatic nucleolus seeni to develop concomitantly and not one at the expense of the other. Pho- tos 54 — 57. We have here a further example of -the inconstancy in the relation between the nucleolus and the chromosomes. We have undoubted evi- dence that in many forms the chromosomes are evolved from a part or all of a substance which at one phase of development appears as a nucleolus, whereas in other forms the two structures appear to be enth’ely independent. In Euschistus crassus we find this variability shown in the same form; in the spermatocytes four chromosomes arising from two chro- matic nucleoli and in the oöcytes the chromatic nucleolus and the chromo- somes appearing to be quite independent structures. It is difficult to harmonize such variability in the structural expressions of the cell with the theories that would seem to demand a rigid adherence to a definite mode of expression. Chromosomes. Photographs 21 — 35, plate III, demonstrate that the two spermato- cyte divisions of Euschistus crassus show the same phenomena as other Euschistus species. The behavior of the so-called sex determining pair of chromosomes (idiochromosomes) is typical. Fach idiochromosome dividing individually in the first division (photos 24 — 29) and the resulting two halves se- parating in the second division (photos 30 — 35). In determining the plane of division of the chromosomes, it is a question whether the form of the chromosome either at metaphase or prophase is a trust-worthy gidde. But as we seem to have no other morphological eine and this evidence is accepted when it does not clash In addition to Euschistus crassus we have found a similar cliromatin nucleolus in the growing oöcytes of a species of Liotropis which we have not yet had identified. In this form it is clearly differentiated in the very young oöcytes, before the beginning of the great growth period. 54 Katharine Foot and E. C. Strobell with theoretical prejudice, we may at least call attention to the e\idence in Euschistus crassus for the consideration of those who regard the plane of division of the chromosomes as fnndamentally important. Frequently the e\ndence at the prophase is diametrically opposed to that of the metaphase and in these cases the facts observed at the prophase would seem to be more reliable, as the chromosomes are less Condensed and their structural details are more clearly defined. This is illustrated in the i apparent longitudinal division of the large chroniosome in the first division of photos 24 — 28 while in photo 22, on the contrary, the same chromo- some is in the form of a ring, separating transversely at two points and each half showing a longitudinal split presumably foreshadowing a longi- tudinal division in the second spindle. In spite then of the evidence of a longitudinal division given in photos 24 — 28 the prophases shown i in photos 21 and. 22 apparently justify us in concluding that the first i division of this chromosome is transverse. Even if we are satisfied that the plane of division can be definitely ' determined at the prophases, the interpretation of the plane can still ' be a matter of controversy. For example, those who would harmonize the method of reduction of the “ordinary chromosomes” with that of the idiochromosonies can assume that the longitudinal split in the ring of photo 22 indicates the line of an earlier parallel conjugation, and that therefore its second di\nsion separates “univalents”. Such an interpreta- tion by those who believe that one di\ision is reducing and the other equal involves the assumption that the first division of this chromosome must be equational, an assumption that is challenged by the e^ndence of its transverse division demonstrated in photos 21 to 23. If we are to give consideration to the prophase stages of the idio- chromosomes, the evidence points to a longitudinal division of the large idiochromosome and a transverse division of the small idiochromosome. The two idiochromosomes are shown on the right periphery of photo 22, the large one having a longitudinal split and the small one a transverse split. This is again demonstrated in the prophase of photo 23. The two idiochromosomes are in contact on the left periphery, the large one showing a longitudinal split while the cleft of the small one is at right angles to this and divides the small idiochromosome transversely^). As stated above, we realize that the form of the chromosomes, even at the prophase, does not offer infallible evidence as to the plane of division 1) If the printing of the plate is a little too dark, these clefts may be obscured, but they are present in the negatives. [ t I A Study of Chromosomes and Chromatin Nucleoli in Euschistus crassus. 55 I biit this e^^dellce may be of interest merely because it is out of harmony witli certain theoretical considerations. If tlie plane of division is a matter of fundamental importance for the X and Y chromosomes, logically the plane of dmsion of ordinary chromosomes should receive equal consideration and this leads us to conclusions that appear to be inconsistent Avith certain hypothetical assumptions. If the first division of the ordinary chromosomes separates so-called pure male and female Univalents then the two sister ceUs (second sperma- tocytes) must always have unlike ordinary chromosomes — unlike as to these chromosomes while they are alike as to the X and Y chromo- somes. If we express this difference by the usual method of designating “univalents” by the letters of the alphabet, we may say that one sister second spermatocyte of Euschistus crassus can have A. C. E. G. I. X. Y. and the other sister second spermatocyte B. D. F. H. J. X. Y. These relations can be changed unless definite chromosomes are always destined to the same pole; but reversing their positions in this regard does not alter the end result — that the sister cells of the fii'st division are always unlike as to the ordinary chromosomes. The second division, on the contrary, gives two sister ceUs (spermatids) that are alike as to the ordinary chromosomes but unlike as to the sex chromosomes. FoUow- ing the above formula, the 4 spermatids resulting from the two matura- tion divisions may be as follows: One of the two so-caUed female pro- ducing spermatids may have chromosomes Ä. C. E. G. I. X., and the other female producing spermatid B. D. F. H. J. X. One of the two so-caUed male producing spermatids will have chromosomes A. C. E. G. I. Y. and the other male producing spermatid B. D. F. H. J. Y. In Order to keep this relation constant for every quartette of spermatids, it is necessary to assume that in both divisions definite chromosomes always go to a definite pole, though as stated above reversing them po- sitions cannot alter the end result — that the spermatids of the same sex are unlike for the ordinary chromosomes. Thus if we are looking for a chromosomal difference between the male and female spermatozoa, we find it much more pronounced between the two spermatids of the same sex than between the two of the opposite sex. We may juggle the chromosomes as we will, but as long as it is assumed that the first division separates pure male and female univalents and the second division halves them, the above conclusion seems in- evitable. And further, if the pretension is made that any one of the 56 Katharine Foot and E. C. Strobell chromosomes is the carrier of the sex determinant it must bc tlie Y chromo- some for the male and the X for the female, as Y is the only chromosome that is in both the so-called male producing spermatozoa and X is the only chromosome that is in both the so-called female producing spermatozoa. Tf in consideration of the fact that in many forms there is no Y chromosome, we place the male determinant in one of the ordinary chro- mosomes, this encounters the serious objection that no one ordinary chromosome can be in both the so-called male producing spermatids. If we assunie, for example, that it is in chromosome A, it can be in only one of the two male producing spermatids while the other A chromo- some is in one of the two female producing spermatids. If in order to insure the presence of the male determinant in both male producing sper- matids, we assume it is in both chromosomes of a pair (in A and B for example) then a male determinant is not only in both so-called male producing spermatozoa but also in both so-called female producing spermatozoa. We escape some of these difficulties in the many forms in which the X chromosome fails to divide in the first division instead of in the second, for in these cases the spermatids of one sex have like ordinary chromosomes and the male sex determinant can be hypothetically placed in any one of the ordinary chromosomes, but it must be further assumed that this male chromosome must never go to the same pole with the X (female) chromosome. The fact that in some closely related forms the four spermatids re- sulting from the two divisions differ so radically in their relation to the ordinary chromosomes challenges the hypotheses which claim a causal significance for even slight variations in such relations. Photos 36 — 53 demonstrate that twelve chromosomes is the number typical for Euschistus crassus. Three spermatogonial groups are shown in photos 36 — 38. Two ovarian groups in photos 44 and 45. Five, pre- sumably male embryo groups in photos 39 — 43, and seven female embryo groups in photos 47 — 53. A critical examination of the chromo- somes of these groups will show what we have demonstrated in several other forms, that the relative size of the individual chromosomes is by no means constant, “Making size relations of a chromosome a most uncertain guide for identification unlcss the difference in size is so ex- treme it allows for individual Variation”. Foot and Strobell '07. The largest bivalent of Euschistus crassus can be identified at a glance though its relative size may be very different, compare for example, photos 22 and 23. The next in size can be frequently iden- A Study of Chromosomes and Chromatin Nucleoli in Euschistus crassus. 57 tified, thoiigh not always, for exaraple in the left group of photo 25 it is distinctly larger than the next in size, biit in photo 29 the sanie two bivalents are so nearly equal in size that they cannot positively be differentiated. Further variations in relative size can be seen in the somatic groups, even the two large chromosomes sometimes showing a marked inequality as to their chromatin content. This is most apparent in photos 39, 42 and 43, but such inequality is not evident in either the first or second metaphase. We have demonstrated a like inconstancy in the form of the chromo- somes and in a recent paper on Protenor we gave a brief summary of these results as foUows: “Of the presence of rings and crosses in Allo- lobophora foetida (1905) we stated: ‘We find no constant form differences of the chromosomes . . . They present a variety of shapes, rings, figures 8, crosses etc. without any regularity or constancy ... In some cases aU the eleven chromosomes are rings and sometimes not a single ring is found.’ In Anasa tristis (1907) we found similar irregularities — for example the cross form is not always associated with a definite chromo- some, though ‘there is a frequent repetition of certain forms’”. Foot and Strobell ('11). We may add to this evidence the demonstration of the single cross- shaped chromosome on the upper right periphery of the group of photo 23, a feature which is not constant. We may add the further evidence that we have a few photographs in which one or two ring-shaped chromo- somes are clearly demonstrated in the first metaphase of Euschistus vario- larius, a stage in which Moxtgomery ('11) States none are found. “Chro- mosomes most difficult of interpretation are ring-shaped ones, and for- tunately Euschistus has none such in the maturation mitoses.” Such structural variations are in harmony with the conception of those who regard the chromosomes as “an expression of the organizing function of the ceU as a whole”. Farmer ('07). Like other organs they may have characteristic features that are typical of the species or the genera, or the family, and variations in any of the features whether relative size, form or number, are added evidence that the chromosomes of the cell have much in common with other organs (“körperliche Eigen- schaft” Fick '07). If one is anxious to force the number of chromosomes of Euschistus crassus into the number typical of so many Euschistus species (14) it might be claimed that two male and two female chromosomes have fused, thus the kargest bivalent of the first spermatocyte, representing 4 instead of 2 chromosomes, and the same chromosome in the second 58 Katharine Foot and E. C. Strobell spermatocyte representing 2 instcad of a single cliromosonie. E\ädence can be claimed for this in the second spermatocyte in photo 32, in whicli each half of this large chroniosonie is coinposed of two distinct bodies. But if such evidence is valid, then it might be claimed that in photo 30 each half of this chromosome is composed of 3 chromosomes, for three bodies are as distinctly shown in this photograph as are the two in the same chromosome of photo 32. One frequently finds evidence that the chromosome itself is a Segre- gation of smaller imits and in some cases the subdivisions show a rather striking regularity in size. We fonnd this to be frequently the case in Euschistus variolarius. In studying the photographs of a large number of chromosome groups from the same embryo — in one case more than one hundred and fifty from the same embryo — we were impressed by the frequent recurrence of a constriction at a quite definite point in either one or both chromosomes of a pair, and frequently 3 or 4 chromo- somes showed a like constriction. In many cases the constricted part becomes entirely separated from the mother chromosome, and as these are clearly detached parts of whole chromosomes, they may be caUed chromosome fragments or chromomeres. In the cases in which they have become independent of the mother chromosome they may behave as independent chromosomes even divid- ing independently in mitosis. "When they have separated from the mother chromosome and are independent, they are then astonishingly like the supernumerary chromosomes described and figured by Wilson and Stevens, but they cannot be interpreted as the same structure for both these authors find the number constant in the same indi\'idual. In describing the supernumerary chromosomes of Metapodius AVilson '09 says, “The chromosomes in question are the ones which I have called the ‘supernumeraries’. In behavior they show an unmistakable similarity to the idiochromosomes; and for reasons given beyond I believe them to be nothing other than additional small idiochromosomes, the presence of which has resulted from irre- gularities of distribution of the idiochromosomes in preceding genera- tions.” Pg. 150. After stating that the number of supernumerary chromosomes is “a characteristic feature of the individual in which it occurs”, he adds, “I do not mean to assert that there is absolutely no fluctuation in the individual . . . but the latter are so rare that they may practically be disregarded”. This conclusion as to the constancy in the number of supernumerary chromosomes for each individual is supported by Ste- A Study of Chromosomes and Chromatin Nucleoli in Euschistus crassus. 59 YENS ('08). She says, “As in Metapodius the number of supernunieraries is constant for the individual.” Pg. 463. In Euschistus variolarius the number of independent chromosome fraginents is most variable, a fact easily and definitely determined by the aid of the large number of photographs we have taken of complete groups of chromosomes in a single embryo. The same phenomenon was frequently found in the testis also and in some first spermatocyte mitoses, the isolated portion when present, beha\’ing in every way like an independent chromosome, exceptionaUy dividing in the equator of the spindle or passing undivided to one pole. These chromomeres seem to have at least two points in common with Moxtgomery’s (11) “minute chromosomes”. First, he does not find them constantly present, and second when present, they “behave like true chromosomes”. In the foUowing details, however, they are not in accord. Montgomery finds the “minute chromosomes” in the resting spermatogonia as two minute dense bodies of different volume, which he interpreted in 1901 as idiochromosomes. Again he has “never seen more than a single one in any first maturation spindle”, on the contrary we have found from one to three. Further, he has never found his “minute chromosomes” divide in the first spindle, but they pass un- divided into the second spermatocyte. On the contrary, we sometimes find them dividing in the first spindle, though they more frequently do not divide. Our photographs in which these chromomeres are demonstrated were taken in 1908, and later three plates of these photographs were prepared for publication, but we were unable to publish them in the journal for which they were prepared. Euschistus crassus shows, though in a less marked degree, a similar constriction of the chromosomes at ' relatively definite areas, and the occasional Separation of such portions from the mother chromosome. This is clearly shown in two of the chromosomes of photo 47, and in one chromosome of photo 48, and in two of the chromosomes of photo 49. In Euschistus variolarius the chromosomes sometimes show a budding off of part of the chromatin from the side of a chromosome, and this budded portion behaves in the same way as when a portion is constricted off from the end of the chromosome. Again, some of our Euschistus variolarius photographs of ovarian groups of chromosomes at anaphase, show each half chromosome composed of a row of smaUer units, sug- gesting the chromomeres described by different authors. All such pheno- 60 Katharine Foot and E. C. Strobell mena whatever the details of tlieir interpretation, point to a composite nature of the chromosomes. That all chromosomes are a Segregation of smaller imits has frequently been claimed by cytologists — the chromomere being one of the many cell structures that has been figured and endowed with a definite function, or autocratically pronounced an artefact. Farmer ('07) concludes that the chromosomes are “only organized bundles of chromo- meres”. He says, “They might, perhaps, be compared with the hands that are siiccessively dealt out from a pack of cards: each new hand, in respect of the number of cards, may resemble, but is not really identical with, those of the preceding deals. So, too, the chromosomes which reappear at each dirision woiild be similar to, but not neces- sarily the same as, those of the preceding division. The material particles of which they are built up are shuffled in the intervals elapsing between one division and another”. It is an interesting and significant fact that recently some of the most ardent adherents of the theory of the individuality and continuity of the chromosomes have been forced to admit, largely through experi- mental evidence, that at some point in the chromosome cycle there is an interchange of materials between the chromosomes, and fiirther that other parts of the cell may contribute theh- share to the elaboration of hereditary units. When it is admitted that there is any interchange of materials between the chromosomes at any stage of their develop- ment, how is it possible logically to still ding to the hypothesis of their individuality and continuity? Such an amendent to the theory affords an opportunity for an orderly niarch of retreat from an untenable Position, along the same path that has been used in a somewhat similar retreat from like assumptions for other organs of the cell. New York, February 8th, 1912. Bibliography. Fick, R., '07. Vererbungsfragen, Reduktions und Cliromosomenhj'pothesen. Ergehn. der Anat. u. Entwicklungsgeschichte. Bd. XVI. 1906. Foot and Strobell. '09. The Xucleoli in the Spermatocytes and Germinal vesicles of Euschistus variolarius. Biol. Bull. Vol. XVI. Nr. 5. '10. Pseudo-Reduction in the Oögenesis of Allolobophora foetida. Archiv f. Zellf. Bd. V. Hft. 1. '11. Amitosis in the Ovary of Protenor belfragi and a Study of the Chromatin Nucleolus. Archiv f. Zellf. Bd. VH. Hft. 2. A Study of Chromosomes and Chromatin Nucleoli in Euschistus crassus. 61 Moxtgomery, Thos. H. Jr., '11. “The Spermatogenesis of an Hemipteran Euschi- stus.” Journ. Morph. Vol. XXII. Xr. 3. Stevens, N. M. '08. “The Chromosomes in Diabrotica Vittata, Diabrotica Soror, and Diabrotica 12 punctata.” “A contribution to the Literature on Hetero- cbromosomes and Sex Determination.” Joum. Exp. Zool. Vol. V. Nr. 4. Wilson, E. B. '19. “The Chromosomes of Metapodius. A Contribution to the Hypo- thesis of the Genetic Continuity of Chromosomes.” Joum. Exp. Zool. Vol. VI. Nr. 2. Explanation of Plates. The individual photographs were taken as described on page 9. The three large negatives used for the reproductions were also prepared by us. Neither the nega- tives nor prints have been retouched in any way. All the photographs are of preparations made by our smear methods. Photos 1 — 54 were taken at a magnification of one thousand diameters, and photos 55 to 59 at a magnification of six hundred diameters. Plate II. Photo 1. Two first spermatocyte rest stages, each showing the two chromatin nucleoli tj'pical of this species. Photos 2 to 5. Five resting first spermatocytes, each showing the tj'pical two chromatin nucleoli, which are, as a rule, nearly equal in size. Photo 6. A resting first spermatocyte with 3 chromatin nucleoli, the two small ones together are about equal in size to the larger nucleolus. Photo 7. A resting first spermatocyte with the 2 chromatin nucleoli showing an unusual inequality in size. Photo 8. Nucleus of a resting first spermatocyte. The upper chiomatin nucleolus is breaking dowm into two unequal parts, indicating that this is the nucleolus from which the two idiochromosomes are developed, the lower chromatin nucleolus giving rise to a pair of the so-called ordinary chromosomes. Photos 9 to 10. Two resting first spermatocytes each with the characteristic two chromatin nucleoli. Photos 11 to 16. Six resting first spermatocytes in which there are three chro- matin nucleoli. In aU these cells the two smaUer nucleoli are together nearly equal in size to the large one. Photo 17. A resting first spermatocyte in which there are three chromatin nucleoli about equal in size. In this spermatocyte three pairs of chromosomes are probably being formed from the three chromatin nucleoU, instead of two pairs from two nucleoli. Photo 18. A resting first spermatocyte. In this preparation, one chromatin nucleolus appears to have given rise to the idiochromosomes, and the second cliromatin nucleolus has given rise to a pair of ordinary chromosomes. Photos 19 to 20. Four resting first spermatocytes, each one having the two tjqiical chromatin nucleoli. 62 liatharine Foot and E. C. Strobell, A Study of Chromosomes etc. Plate III. The chromosome groups of this plate show in each preparation every chromosome of the group. Photos 21 to 23. Late prophases of the first spermatocyte mitosis. Photos 2A to 29. Metaphase chromosomes of the first spermatocyte mitosis. Photos 30 to 35. Metaphase chromosomes of the second spermatocyte mitosis. Photos 36 to 38. Three groups of spermatogonial chromosomes. Photos 39 to 43. Five groups of chromosomes from what is presumably a male embryo. It was removed from the egg three days after deposition. Photos 44 to 45. Two groups of chromosomes from the ovarj’. Photo 46. An early prophase of a group of chromosomes from an embryo removed from the egg three days after deposition. Photos 47 to 53. Seven groups of chromosomes from what is presumably a female embryo. The same embrjm from which the prophase of photo 46 was taken. Plate IV. The preparations of this plate demonstrate the presence of a marked chromatin nucleolus in the growing oöcyte, a structure which appears to be t\’pical of Euschistus crassus, but one we have been unable to differentiate with the same technique, in any of the other Euschistus species we have studied. Photo 54. A young germinal vesicle with the chromatic net-work just beginning to be differentiated and the chromatin nucleolus still very small, x 1000. Photos 55 to 59. Germinal vesicles in later stages of the growth period. In each the large chromatin nucleolus is clearly differentiated. x 600. Archiv für Zeliforschuna Band /X. Tat n. foot k Strob«! Photoe. VerUif voo WiUielm ÜDS^luAan, L«ipa8. Rrchiv für Zellforschung Band IX [jl. III. Der Chromosomencyclus bei Ancyracanthus cystidicola Rud. Von Dr. Karl Mulsow. (Aus der kgl. bayer. Biologischen Versuchsstation für Fischerei in München.) Mit 5 Textfiguren und Tafel V — VI. Die Untersuchungen über das Verhalten der Geschlechtschromo- sonien, die sich früher fast ausschließlich auf einige Gruppen von Insekten bezogen, haben in neuester Zeit sehr dankbare Objekte unter den Ne- matoden gefunden. Seitdem Boveri als erster das Vorkommen von Geschlechtschromosomen bei Nematoden zunächst nach den Befunden Borings (1909) an Ascaris megalocephala vermutet, bald darauf dann gemeinsam mit Gulick (1909) bei einer Heterakis-hxi festgestellt hat, haben uns die Untersuchungen von Edwards (1910, 1911), Gulick (1911), Boveri (1911) und Schleif (1911) mit einer Reihe weiterer der- artiger Fälle bekannt gemacht. Offenbar sind die Nematoden, die über- haupt als günstige Objekte für celluläre Forschungen bekannt sind, für Untersuchungen über Geschlechtschromosomen den Insekten in mancher Beziehung überlegen. Bei einem Nematoden, Strongylus paradoxus, ist es auch zum ersten Male gelungen, den Kreislauf der Chromosomen einer Form mit Geschlechtschromosomen durch aUe Hauptetappen zu ver- folgen. Die vorhegende Untersuchung hefert einen weiteren Beitrag zur Kenntnis der Geschlechtschromosomen bei Nematoden. In einer kurzen Mitteilung habe ich (1911) schon die wichtigsten Daten über die Chromo- somenverhältnisse bei Ancyracanthus cystidicola veröffentlicht. Da sich beim eingehenderen Studium des Objektes ergab, daß der Chromosomen- kreislauf nichts prinzipiell Neues bietet, trug ich Bedenken, überhaupt noch eine ausführhchere Veröffentlichung folgen zu lassen. Die außer- 64 Karl Mulsow gewöhnlich klaren und instruktiven Bilder, die der Äncyracanthus cystidi- cola liefert, mögen es dennoch gerechtfertigt erscheinen lassen, noch etwas näher auf das Objekt einzugehen. Material und Methoden. Äncyracanthus cystidicola Kud. ist ein parasitischer Nematode, der in der Schwimmblase verschiedener Süßwasserfische lebt. Das Material für meine Untersuchungen stammt aus Forellen aus verschiedenen Ge- wässern Oberbayerns. Als Fixierungsflüssigkeit wurde hauptsächlich das Sublimat-Alkohol- gemisch nach ScHAUDiNN mit einem Zusatz von 0,25% Essigsäure an- gewandt. Die Tiere wurden total fixiert, da die Fixierungsflüssigkeit durch die Körperwandungen leicht durchdringt. Später wurden dann die Geschlechtsorgane unter der Lupe herauspräpariert und weiterbehandelt. Als Färbung verwandte ich fast ausschließlich alkoholisches Boraxcarmin. Die Gonaden wurden total gefärbt, in Nelkenöl aufgehellt und entweder hierin oder in Kanadabalsam untersucht. Da die so hergestellten Total- präparate, die meist leicht zertrümmert wurden, für diejenigen Stadien, die ich untersuchen woUte, hinreichend klare Bilder lieferten, verzichtete ich ganz auf die Verwendung von Schnitten; dadurch werden gleich- zeitig alle etwaigen Zweifel über Zahlenverhältnisse und Lagebeziehungen gemieden. Für die Darstellung gewisser Stadien der Spermatogenese erwiesen sich Deckglasausstriche von den männlichen Gonaden als sehr praktisch; auch diese wurden mit Sublimat- Alkohol fixiert und mit Boraxcarmin gefärbt. Da in manchen Stadien der Spermatogenese die Chromosomen auch am lebenden Objekt sichtbar sind, gesellte sich zur Untersuchung am gefärbten Präparat das Studium der lebenden Gonaden in physiologischer Kochsalzlösung. Spermatogenese. Die Geschlechtsorgane des etwa 20 mm langen Männchens bestehen aus einem unpaaren Schlauch, der mit einem dünnen Ende beginnt, mehrfach gewunden den Körper durchzieht, dabei allmählich an Dicke zunimmt und schließlich mit einem wieder verengten Ausführgang in die Cloake mündet (Textfig. 1). Das obere Ende des Hodens, das frei in der Leibeshöhle liegt, wird abgeschlossen von einer verhältnismäßig großen, blasig aufgetriebenen Zelle (Textfig. 2). Das auf diese Zelle folgende, zunächst sehr dünne Schlauchstück enthält die Spermato- Der Chromosomencyclus bei Ancyiacanthus cystidicola Rud. 65 s ? ® li gonien, die nicht nur ganz oben, sondern auch noch ziemlich weit abwärts in Teilung zu finden sind. Die Äquatorialplatten der Spermatogonien zeigen bei der Polansicht mit großer Klarheit die Zahl von elf Chromo- somen (Taf. V, Fig. 1 u. 2). Elf ist also die Normalzahl der Chromo- somen im männhchen Geschlecht. Die ungerade Zahl läßt ohne weiteres auf das Vorhandensein eines Heterochromosoms schließen. Unter den elf Chromosomen der Spermatogonien konnte ich niemals ein durch Größe oder Gestalt von den übrigen unterschiedenes Element finden. Textfig. 1. Textfig. 2. Auf die Zone der Urge- schlechtszeUen folgt dann die Synapsiszone. Ich habe auf eine nähere Untersuchung der synap- tischen Vorgänge sowohl beim Männchen wie beim Weibchen verzichtet, da die Elemente auf diesem Stadium außerordentlich klein und ziemlich unklar sind. Es genügt mir, festzustellen, daß man ein Synapsisknäuel beobach- ten kann; auch Kerne, in denen eine schwer zählbare Anzahl von einseitig orientierten Schleifen, also ein Bukett vorhanden ist, sind stets zu finden. In der sich nun anschließen- den Wachstumszone zeigen die Kerne der Spermatocyten ein äußerst charakteristisches Bild. Außer dem kugeligen Nucleolus findet sich in jedem Kern noch ein kleineres, stark färbbares Gebilde, das stets an der Kernmembran liegt und die Gestalt eines kurzen, dicken Stäbchens zeigt (Fig. 3). Man kann wohl nicht zweifeln, daß dieses Chromatin- gebUde das elfte, das Heterochromosom darsteUt, während die andern zehn Chromosomen, die Autosomen, während der Wachstumszone auf- gelöst sind. Am Ende der Wachstumszone beginnen dann die Vorbereitungen zu den Reifeteilungen. Der Nucleolus verschwindet allmählich, statt dessen tritt im Kernraum ein schwach färbbares Gerüstwerk auf. Das Heterochromosom bleibt als stark färbbares Gebilde erhalten. Im Gerüst- werk des Kernes werden einige Bezirke nach und nach durch stärkere Ärcliiv f. Zellforscliung. IX. 5 Männliche Gonade. Männliche Keimzone. Kz. Keimzone, S. Synapsis, Wz. Wachstumszone, R. Reifeteilungen, Vd. Vas deferens. 66 Karl Mulsow Färbbarkeit hervorgelioben. Schließlich erkennt man im Kernraum fünf langgestreckte, chroniosomenartige Chromatingebilde, die sich aber noch deutlich durch ihre unregelmäßige Gestalt und durch ihre schwächere Färbung von dem einen Heterochromosom unterscheiden (Fig. 4).. Aus diesen Gebilden, die schließlich auch die gleiche Färbbarkeit, wie das Heterochromosom, annehmen, entstehen die fünf bivalenten Tetraden der ersten Reifeteilung, wie das aus den Figuren 5, 6 und 7 zu ersehen ist. Es zeigt sich zuerst ein deutlicher Längsspalt, der meist in der Mitte am weitesten klafft (Fig. 5). Hier in der Mitte tritt dann außer dem Längs- spalt ein Querspalt auf und es kommt zu den ja von andern Objekten bekannten kreuzartigen Bildungen (Fig. 5 u. 6). Die so entstandenen vier Teile der Tetrade ziehen sich mehr und mehr zusammen und nehmen Kugelform an (Fig. 6 u. 7). An der schließlich aus vier gleich großen Kugeln bestehenden Tetrade sind ursprünglicher Längs- und Querspalt nicht mehr voneinander zu unterscheiden. Neben diesen fünf bivalenten Tetraden, die den zehn Autosomen der Spermatogonien entsprechen, ist immer noch das eine Heterochromo- som vorhanden. Es ist von den fertigen Tetraden einerseits durch seine geringe Größe, anderseits dadurch zu unterscheiden, daß es nicht vier- teilig, sondern nur zweiteilig ist. Sind alle Tetraden völlig ausgebildet, so schwindet die Kernmembran und die Chromatinelemente ordnen sich zu einer Äquatorialplatte an. Dabei verschwinden der Quer- und Längsspalt mehr oder minder wieder und man findet meistens auf diesem Stadium fünf große, bivalente und ein kleines, univalentes Element, und zwar stets so gelagert, daß die fünf großen einen Ring bilden, in dessen Mitte das kleine liegt (Fig. 8). Es folgt nun die erste Reifeteilung. Fig. 9 zeigt den Beginn der Anaphase. Zwischen den beiden auseinander weichenden Tochterplatten liegt, zunächst noch unentschieden, das Heterochromosom (Fig. 9). Beim weiteren Auseinanderrücken folgt es ungeteilt der einen Tochterplatte (Fig. 10). Über die Zahlenverhältnisse unterrichtet uns die Polansicht der beiden entstandenen Spermatocyten 11. Ordnung (Fig. 11). Die obere Spermatocyte hat fünf, die untere sechs Elemente erhalten. Nach dem Verhalten des Heterochromosoms müßten wir diese Teilung für die reduktioneile erklären. Es ist aber nicht erlaubt, von dem Verhalten des Heterochromosoms auf das der Autosomen zu schließen, nachdem Schleif (1911) beschrieben hat, daß bei Ängiostomum nigrovenosum die erste Reifeteilnng für die Antosomen zwar reduktioneil, für die Hetero- chromosomen aber äquationell ist, während es sich bei der zweiten Reife- teilnng umgekehrt verhält. Da bei dem vorliegenden Objekt nicht zu Der Chromosomencyclus bei Ancyracanthus cystidicola Rud. 67 unterscheiden ist, ob sich die Tetraden nach dem ursprüngüchen Längs- oder Querspalt teilen, muß es unentschieden bleiben, ob die Autosomen in der ersten oder zweiten Reifeteilung reduziert werden. Durch die zweite Reifeteilung werden dann aus den zwei Spermato- cyten 11. Ordnung vier Spermatiden, und zwar zwei mit fünf und zwei mit sechs Chromosomen. Fig. 12 zeigt die beiden Spermatiden mit fünf in Polansicht, während die beiden mit sechs von der Seite gesehen sind; Fig. 13 zeigt das Umgekehrte. Die vier Spermatiden bleiben miteinander in Zusammenhang; sie scheiden zwischen sich einen gemeinsamen proto- plasmatischen Restkörper ab, an dem sie wie an einem Cytophor hängen bleiben. Die Chromosomen, die bei andern Objekten nach Ablauf der zweiten Reifeteilung früher oder später miteinander verklumpen, bleiben hier auch weiterhin einzeln nebeneinander liegen. Macht man von dem Inhalt der männlichen Gonaden dünne Ausstrichpräparate, so bekommt man außerordentlich instruktive Bilder, wie sie in Fig. 14, 15 und 16 wiedergegeben sind. Um den in der Mitte gelegenen Restkörper liegen flach ausgebreitet die vier Spermatiden, in denen die Chromosomen- zahlen mit erstaunlicher Klarheit festzustellen sind. Später lösen sich dann die Spermatiden vom Restkörper ab und liegen frei in der Gonade. Wie Fig. 17 zeigt, bleiben immer noch die Chromosomen deutUch einzeln erhalten. Die fertigen Spermatozoen haben Kugelform. Zum größten Teil bestehen sie aus einem Glanzkörper, dem eine kleine Kappe von körnigem Protoplasma aufgelagert ist. In diesem Protoplasma hegen die Chromo- somen, und zwar auch hier noch immer einzeln nebeneinander und deutlich zählbar (Fig. 18). In diesem Zustande gelangen die Spermato- zoen bei der Begattung in den Uterus des Weibchens, wo wir ihnen später wieder begegnen werden. Interessant ist es, daß alle Stadien, die in den Fig. 11 — 18 dargestellt sind, auch am lebenden Objekt ohne Färbung beobachtet werden können. Man braucht zu diesem Zweck nur das betreffende Stück der Gonade leicht zu quetschen und in der Leibeshöhlenflüssigkeit des Tieres oder in physiologischer Kochsalzlösung zu untersuchen. Die Chromosomen sind überaU als kleine, stark lichtbrechende Körner deutlich zu erkennen und zu zählen. Fig. 19 zeigt z. B. reife Spermatozoen, nach dem Leben gezeichnet. Oogenese. Die Geschlechtsorgane des etwa 30 — 40 mm laugen Weibchens bilden einen paarigen Schlauch, dessen beide Teüe in vielen Windungen die 68 Karl Mulsow Leibeshöhle durchsetzen und sich zu einer gemeinsamen kurzen Vagina vereinigen (Textfig. 3). Das obere Ende einer jeden Gonade, die Keim- zone, gleicht vollkommen dem entsprechenden Teil der männlichen Gonade (Textfig. 4). Im weiteren Verlauf nimmt der Schlauch mehr und mehr an Dicke zu. Textfig. 3. Ende der Wachstumszone verengt er sich plötzhch zu einem kurzen, dickwandigen Oviduct, der dann wieder scharf abgesetzt ist gegen den weiten Uterus (Textfig. 3). In der Keimzone findet man stets zahlreiche Oogonien in Teilung. Die Äqnatorialplatten zeigen bei der Polansicht deutlich zwölf Chromosomen (Fig. 20 u. 21), die alle gleich groß und gleich ge- staltet sind. Die an die Keimzone sich anschließende Synap- siszone übergehe ich auch hier, wie in der Spermato- Es folgt dann die lange , i Wachstumszone. Die wach- senden Oocyten gleichen zu- nächst vollkommen den wach- senden Spermatocyten, nur fehlt ihnen im Kern das für die Spermatocyten charak- teristische Heterochromosom neben dem Nucleolus (Fig. 22). Es ist das deshalb besonders zu betonen, weil man viel- leicht erwarten könnte, daß hier zwei Chromosomen, näm- lich das dem elften Chromo- som der ]\Iännchen entspre- chende elfte lind zwölfte, er- halten blieben. Man kann aus diesem Befunde wohl schließen, daß das Verhalten des Heterochromosoms in den wachsenden Spermatocyten nicht durch irgendeine gerade diesem Chromosom eigentümliche Be- schaffenheit veranlaßt wird, sondern nur durch die besondere Situation dieses Chromosoms, das im Gegensatz zu den Autosomen in der Synapsis keinen Partner gefunden hat. Am Ende der Wachstumszone haben die Oocyten eine beträchtliche Weibliche Gonade. Weibliche Keimzone. Kl. Keimzone, S, Synapsis, H’z. Wachstnmszone, Od. Oviduct, V. Uterus, V. Vagina. Der Chromosomencyclus bei Ancyracanthus cystidicola Rud. 69 Größe erreicht und zeichnen sich durch ein stark vacuolisiertes Proto- plasma aus (Fig. 23). In diesem Zustand gelangen sie durch den Oviduct in den Uterus. Bis an das obere Ende des Uterus dringen die Spermato- zoen vor; hier, vor der Mündung des Oviduct liegen sie in großer Zahl und warten auf die austretenden Eier (Textfig. 5). Auch hier sind noch in den Spermatozoen die Chro- mosomen einzeln erhalten und deutlich zählbar. In jedes der Eier, die eine langgestreckte, ovale Form be- sitzen, dringt von einem Polende aus ein Spermatozoon ein. Die Chromosomenzahl ist auch noch an dem schon eingedrungenen Spermatozoon festzustellen. Fig. 24 zeigt das Eindringen eines Sper- matozoons mit sechs Chromo- somen, Fig. 25 eines mit fünf Chromosomen. Das Spermato- zoon bleibt nun zunächst untätig im Protoplasma des Eies an einer beliebigen Stelle liegen. Während dieser Ruhe verklumpen die Chro- mosomen meistens miteinander, so daß ihre Zahl dann nicht mehr feststellbar ist. Nach vollzogener Besamung beginnen die Reifeteilungen der Oocyte. Im Kern, der zunächst nur einen meist vacuolisierten Nucleolus enthält (Fig. 26), wird ein feines Gerüstwerk sichtbar, auf dem einige feine, färbbare Fäden auftreten (Fig. 27). Die Fäden nehmen an Deutlichkeit zu (Fig. 28) und man erkennt mehr oder minder klar sechs Chromatinelemente, von denen jedes aus zwei Teilen zusammengesetzt ist (Fig. 29). Be- sonders häufig sieht man zwei kreuzweise übereinander gelegte Fäden (Fig. 29, 30). Im weiteren Verlauf treten genau die gleichen Bildungen auf, wie wir sie oben bei den fünf Tetraden der Spermatocyten gesehen haben, Querspalt, Kreuzform und schließlich die fertigen Tetraden aus vier gleich großen Kugeln (Fig. 30, 31). Textfig. 5. Einmündung des Ovidnct in den Uterus. Od. Oviduct, Sp. Spermatozoen, U. Uterus, E. Ei. 70 Karl Mulsow Die auf diese Weise gebildeten sechs bivalenten Tetraden rücken nun an den einen Pol des Eies und bilden die Äquatorialplatte der ersten Reifeteilung (Fig. 32). Ob die Trennung nach dem ursprünglichen Längs- oder Querspalt erfolgt, ist wiederum nicht zu entscheiden. Beim x\us- einanderweichen der Tochterplatten verhalten sich alle Chromosomen » gleich (Fig. 33). Nach Ausstoßung des ersten Richtungskörpers bleiben sechs Elemente zurück, von denen jedes eine Einschnürung aufweist (Fig. 34). In der zweiten Reifeteilung werden die sechs Dyaden ent- sprechend der Einkerbung nochmals geteilt (Fig. 35). Schließlich bleiben nach Ausstoßung des zweiten Richtungskörpers noch sechs univalente Chromosomen im Ei zurück (Fig. 36). Während des Ablaufes der Reifeteilungen hat die Bildung der Ei- schale stattgefunden, ein Prozeß, der uns hier nicht näher interessiert. Das Resultat ist eine länglich ovale, sehr dicke, konzentrisch geschichtete Schale, wie aus den Fig. 37 — 45 zu ersehen ist. Die beiden Richtungskörper vereinigen sich miteinander und werden dann wieder in das Eiprotoplasma aufgenommen. Hier hegen sie zu- nächst als ein rundhcher ChromatinbaUen häufig in eine scharf begrenzte Vacuole eingeschlossen (Fig. 37 — 41). Später werden sie im Eiproto- plasma vollkommen aufgelöst. Befruchtung. Nach Ablauf der Reifeteilungen lösen sich sowohl die Chromosomen des weibhchen Vorkernes wie auch die des Spermatozoons zu einem großen, bläschenförmigen Kern auf; beide Kerne, in denen keinerlei chromatische Substanz zu erkennen ist, nähern sich einander (Fig. 37). Nach und nach werden dann in beiden Vorkernen wieder Chromosomen gebildet. Im weibhchen Vorkern, der stets den Richtungskörpern zugewandt hegt, entstehen sechs Chromosomen, in dem andern, dem männlichen Vorkern, bald fünf, bald sechs Chromosomen, entsprechend den eingedrungenen Spermatozoen mit fünf oder sechs Chromosomen. Die in Fig. 25, 38 und 39 abgebildeten Eier enthalten im ganzen 5-1-6 = 11 Chromosomen, werden sich also zu Männchen entwickeln, die in Fig. 24, 40 und 41 dar- gestellten Eier besitzen 6-1-6 = 12 Chromosomen, liefern also Weibchen. Furchung. An die Befruchtung schließt sich sofort die Furchung an, die noch im Uterus soweit fortschreitet, daß im Ei ein kleiner, mehrfach gewun- dener Wurm zu erkennen ist. Der Chromosomencyclus bei Ancyracanthus cystidicola Rud. 71 In den jüngsten Furchungsstadien ist häufig die Chromosomenzahl in den Kernen deutlich zu erkennen. Man findet, der Erwartung ent- sprechend, Furchungskerne mit elf und solche mit zwölf Chromosomen. In Fig. 42 und 43 sind Embryonen mit elf Chromosomen, also männ- liche, in Fig. 44 und 45 solche mit zwölf Chromosomen, also weibliche Embryonen abgebildet. Die Chromosomen der Furchungskerne zeigen vielfach die Neigung, sich zu je zweien parallel nebeneinander zu legen. Man kann wohl annehmen, daß hier eine frühzeitige Annäherung zwischen den jeweils korrespondierenden väterlichen und mütterlichen Chromo- somen vorliegt; bei andern Objekten hat man im Gegensatz dazu häufig beobachtet, daß der väterliche und mütterliche Chromosomenbestand auch noch in den Furchungsteilungen sich voneinander gesondert halten. Von den Embryonen mit elf und zwölf Chromosomen gelangen wir wieder zurück zu unsern beiden Ausgangspunkten, den männhchen Ur- geschlechtszeUen mit elf und den weibhchen Urgeschlechtszellen mit zwölf Chromosomen. Wir haben also bei Ancyracanthus cystidicola einen Fall von Geschlechtschromosomen nach dem Protenor -Typus und zwar von fast schematischer Klarheit. Eine zusammenfassende Betrachtung der Beobachtungen andrer Autoren an verwandten Objekten sowohl, wie auch eine Erörterung über die theoretische Bedeutung der beschriebenen Vorgänge kann ich unter- lassen; beides ist in neuester Zeit mehrfach geschehen, besonders ein- gehend in den zusammenfassenden Darstellungen von Hertwig (1912) und Schleif (1912). Ich verweise auch auf die diesen beiden Pubhka- tionen beigegebenen ausführlichen Literaturverzeichnisse. Literaturverzeichnis. Boeing, A. 1909. A small cliromosome in Ascaris megalocephala. Arch. f. Zelliorsch. Bd. IV Boveri, Th. 1909. »Uber Geschlechtschromosomen« bei Nematoden. Arch. f. Zell- forsch. Bd. IV. 1911. Über das Verhalten der Geschlechtschromosomen bei Hermaphroditismus. Beobachtungen an Rhabditis nigrovenosa. S. B. phys.-med. Ges. Würzburg. Edwards, C. L. 1910. The idiochromosomes in Ascaris megalocephala and Ascaris lumbricoides. Arch. f. ZeUforsch. Bd. V. 1911. The sex chromosomes in Ascaris felis. Arch. f. ZeUforsch. Bd. VII. Gulick, A. 1911. Uber die Geschlechtschromosomen bei einigen Nematoden nebst Bemerkungen über die Bedeutung dieser Chromosomen. Arch. f. ZeUforsch, Bd. VI. 72 Karl Mulsow, Der Chromosomencyclus bei Ancyracanthus cystidicola Rud. Hertwig, R. 1912. Über den derzeitigen Stand des Sexualitätsproblems. Biolog. Centralbl. Bd. XXXII. Mulsow, K. 1911. Chromosomenverhältnisse bei Ancyracanthus cystidicola. Zool. Anz. Bd. XXXVIII. Schleif, W. 1911. Das Verhalten des Chromatins bei Angiostomum (Rhabdonema) nigrovenosum. Ein Beitrag zur Kenntnis der Beziehungen zwischen Chro- matin u. Geschlechtsbestimmung. Arch. f. Zellforsch. Bd. VII. 1912. Geschlechtsbestimmende Ursachen im Tierreich. Fortschritte u. Ergeb- nisse der Zoologie. Bd. III. Tafelerklärung. Sämtliche Figuren sind mit Zeichenapparat entworfen, und zwar Fig. 19 nach dem Leben, alle übrigen Figuren nach mit Boraxcarmin gefärbten Totalpräparaten. Fig. 1, 2, 4 — 21 und 26 — 36 sind mit ZEiss-Immersion V12 und Kompens.-Ocular 18, Fig. 3, 22 — 25 und 37 — 45 mit der gleichen Immersion und Kompens.-Ocular 8 ge- zeichnet. Tafel V. Spermatogenese. Fig. 1 u. 2. Spermatogonien. Äquatorialplatten. Fig. 3. Spermatocyten der Wachstumsperiode. Fig 4 — 7. Prophasen der ersten Reifeteilung. Fig. 8. Äquatorialplatten der ersten Reifeteilung. Fig. 9 u. 10. Erste Rcifeteilung. Fig. 11. Die beiden Spermatocyten II. Ordnung. Fig. 12 u. 13. Die vier aus einer Spermatocyte I. Ordnung gebildeten Spermatiden. Fig. 14 — 16. Die vier aus einer Spermatocyte I. Ordnung gebildeten Spermatiden am gemeinsamen Cytophor (nach Äusstrichpräparaten). Fig. 17. Vom Cytophor abgelöste Spermatiden. Fig. 18. Reife Spermatozoen. Fig. 19. Reife Spermatozoen nach dem Leben. Tafel VI. Oogenese, Befruchtung, Furchung. Fig. 20 u. 21. Oogonien. Äquatorialplatten. Fig. 22. Oocyten der Wachstumszone. Fig. 23. Oocyte kurz vor der Befruchtung. Fig. 24 u. 25. Oocyten mit eindringenden Spermatozoen. Fig. 26 — 31. Prophasen der ersten Reifeteilung. Fig. 32. Äquatorialplatte der ersten Reifeteilung. Fig. 33 u. 34. Erste Reifeteilung. Fig. 35 u. 36. Zweite Reifeteilung. Fig. 37. Äuflockerung der Vorkerne. Fig. 38 — 41. Befruchtung. Fig. 42 — 45. Furchungsstadien. I Archiv für Zellforschung öd. IX. Taf. 17 Cytoiogische Beobachtungen an der ersten accessorischen Geschlechtsdrüse von Ancylus fluviatilis Müll. Von Sändor Ebner. (Aus dem Zoologischen Institute der Universität Kolosvär. Direktor Prof. Dr. Stefan von Apäthy.) Mit Tafel VII— VIII. Historisches. Es ist allgemein bekannt, wie die ALTJU.NNsche Theorie (Granula- lehre), insofern sie die sogenannten Granula (Bioblasten), als elementare Lebenseinheiten, »Elementarorganismen«, betrachtet und jede intra- celluläre Differenzierung auf Vermehrung und weitere Zusammenordnung der Granula zurückzuführen trachtete, allmählich durch zahlreiche Be- obachtungen widerlegt wurde. Und zwar wurde sie in erster Reihe widerlegt durch Tatsachen, welche dahinwiesen, daß in vielerlei Zellen fädige Strukturelemente auftreten, welche sich beständig als solche zeigen und wenn auch neben den Fäden Granula auftreten, so werden die Fäden selbst nicht aus Granula gebildet, sondern sie treten gleich v^on Anfang an als solche auf. So erscheinen z. B. die Neurofibrillen, die Myofibrillen, die Tono- und GliafibriUen gleich bei ihrer ersten Differenzierung als fädige Gebilde und nicht als Körnchenreihen. Aber auch die basalen Stäbchen der specifisch exkretorischen Zellen der Exkretionsorgane haben sich nicht als Körnchenreihen, wie einige Forscher es behaupteten, son- dern als fädige Strukturen erwiesen. Stäbchenstrukturen wurden weiter gefunden im basalen Teile der Zellen der Speichelröhren der Parotis. Doch wurden in zahlreichen Fällen auch wirklich secernierende Zellen gefunden, deren Tätigkeit bestimmt vmn in Stäbchenform auf tretenden Strukturelementen abhängt. 74 Sändor £bner Drüsenzellen mit Fadenstrukturen beobachtete zuerst R. Heiden- hain 1875 im Pankreas des Hundes, dessen Zellen er durch Macerierung mit 5%iger Lösung von neutralem chromsaurem Ammoniak isolierte. In denjenigen Teilen dieser Zellen, welche keine Körnchen zeigten, sah er bei 50° C mit der Längsachse der Zelle parallel verlaufende Fäden, welche nach der Abkühlung verschwanden. Ähnliche Strukturen fanden nach ihm mehrere andere auch in nach verschiedener Fixierung gefärbten Präparaten aus Verdauungsdrüsen, besonders aus dem Panki'eas ver- schiedener Wirbeltiere. Unter diesen Ai'beiten erregte das meiste In- teresse die von Nussbaum, in welcher er — fast gleichzeitig mit Gaule, aber unabhängig von ihm — nachweist, daß an derselben Stelle, wo die Fädchen zu finden waren, besonders den basischen Farbstoffen gegen- über sich dem Nucleolus ähnlich verhaltendes Gebilde auftritt, das er »Nebenkern« nannte und welches seitdem der Gegenstand vieler Kontro- versen war. Auf die Bildung des »Nebenkerns« aus den Fädchen machte K. Müller 1890 aufmerksam, indem er durch seine Versuche mit dem Salamanderpankreas bestimmt nachwies, daß die »Nebenkerne« am 6. — 7. Tage nach der Fütterung sich stark vermehrten, dann langsam verschwanden, bis sich endlich, bei wiedereintretender Tätigkeit, an ihrer Stelle die basal liegenden Fädchen zeigten. In seiner 1899 er- schienenen Arbeit berichtet Garnier von Fadenstrukturen in den Drüsen- zellen der Submaxillaris, Parotis und des Pankreas; er beobachtete die Form- und Färbungsänderungen derselben während der Tätigkeit, hielt sie für mit besonderer Funktion begabte Protoplasma-, besser Zell- körperteile und nannte sie » Ergastoplasma «-fädchen. Ebenfalls in der Sub- maxillaris wies SoLGER Fädchen (nach ihm »Secretfibrillen «) nach. Neuerdings beobachtete Mathews solche Fädchen in nach verschiedener Fixierung gefärbten Präparaten, besonders vom Pankreas der niederen Wirbeltiere und bewies gegen Ogata und Platner ihre »plasmatische Natur«, richtiger gesagt, daß sie aus dem Zellkörper entstehen und nicht, wie Ogata und Platner es vom »Nebenkern« bzw. von den Fädchen der secernierenden Zellen angenommen hatten, aus dem Kern heraus wandernde Plasmosonien, d. h. chromatischer (chromidialer) Natur sind. Zu letzterer Folgerung veranlaßte die erwähnten Autoren das auffallend ähnliche Verhalten des »Nebenkerns« und des Nucleolus besonders Saf- franin und Gentiana\nolett gegenüber; es ist das aber, wie auch M. Hei- denhain hervorhebt, kein sicheres Kiiterium für eine richtige Beurteilung verschiedener intracelluläi'er Differenzierungen. Neuerdings wurde die- selbe Frage in den zusammenfassenden Ai'beiten von Laguesse über das Pankreas und von Fiessinger über die Leber behandelt, wo man Cytolog. Beobacht, an d. erst, accessorisch. Geschlechtsdrüse v. Ancylus fluv. Müll. 75 eine interessante Vergleichung des Ergastoplasmas, der Plasmosomen und BENDASchen Mitochondrien findet. Auch in Drüsen von Wirbellosen wurden secernierende Zellen mit Fadenstrukturen beschrieben. Im Hepatopankreas des Krebses beschrieb solche C. K. Schneider; die feinere Struktur derselben untersuchten Apäthy und Farkas mit genauer methodischer Analyse und bewiesen, daß die Fäden aus je einer »secernierenden Fibrille« und einer sie um- hüllenden Substanz, dem werdenden Secrete, bestehen und daß diese Substanz eine nach dem Funktionszustande der Zelle verschiedene Färb- barkeit besitzt. Sie unterscheiden Secretfibrillen und secernierende Fibrillen, ebenso wie Secretgranula und secernierende Granula. Secret- fibrillen sind in fädiger Form auftretendes, Secretgranula in Körnchen- form auftretendes Secret; wogegen secernierende Fibrillen und secer- nierende Granula elementare Zellorgane darstellen, welche bei der Secretion eine bestimmte Funktion ausüben und nicht temporäre, obwohl großen Änderungen, namentlich Änderungen der Fixierbarkeit und Färbbarkeit (siehe Apäthy [2]) unterworfene Gebilde sind. In der ersten accessorischen Drüse der Geschlechtsorgane des Ancylus fluvia- tüis Müll, beobachtete ich Fadenstrukturen — wie die eingehendere Untersuchung gezeigt hat, Lamellen — zeigende Zellen und die auf- fallenden Veränderungen derselben im Laufe der Tätigkeit, welche das Verhältnis des »Nebenkerns« zu den im ApÄTHYschen Sinne secernieren- den Fädchen in klares Licht zu setzen vermögen. Leider ist die Drüse nur in den von der Natur gegebenen verschiedenen Tätigkeitsstadien untersuchbar, da die experimentelle Beeinflussung, wie das bei Ver- dauungsdrüsen höherer Tiere mit Pilocarpin usw. möghch ist, teils wegen Kleinheit des Objekts, teils wegen anatomischer Verhältnisse der Drüse unmöglich ist. Material und Untersuchungsmethode. Die in die Ordnung Pulmonata, Unterordnung Basommato- phora gehörenden Ancylus ßuviatüis Müll, sammelte ich in dem durch Kolozvär fließenden Flusse Szamos und fixierte sie teilweise im ganzen, teilweise das betreffende Drüsenorgan isoliert in verschiedenen Fixierungs- gemischen. Als das die in Frage kommenden DrüsenzeUen am besten fixierende Mittel erwies sich der Sublimat- Alkohol nach Apäthy (9 Vol. gesättigte Sublimatlösung in normalem Salzwasser + 1 Vol. alk. abs.). Außerdem versuchte ich Pikrinsublimatessigsäure, ZENKERSche, Her- MANNsche und FLEMMiNGSche Flüssigkeit; habe mich aber bald auf die letztere beschränkt. 76 Sändor fibner Das fixierte Material wurde durch Ätheralkohol und 2%iges Celloidin in 4%iges Celloidin gebracht. Das 4%ige Celloidin mit dem Objekt wiude in Chloroformdämpfen gehärtet und nach dem Erstarren mit Chloroform übergossen. Die Objektstücke im zugeschnittenen Celloidin- block wurden durch das ApÄxHYsche Ölgemisch 1 Gew.-Teil krist. Karbolsäure, 2 Gew.-Teile Chloroform, 4 Gew.-Teile Cedernholzöl (Merck) für Einbettungszwecke, 2 Gew.-Teile Origanumöl, 1 Gew.-Teil Alk. absolutus, worin die Blöcke etwa 12 Stunden lang verweilen, in Benzol gebracht. Aach mehrmaligem Wechsel des Benzols kommt der Celloidinblock direkt ins Paraffin. Das Paraffin wird zwei- bis dreimal gewechselt. Die von Paraffin gut durchtränkten Celloidinblöcke werden zwischen zwei Glasplättchen, damit sie planparallel erstarren, abgekühlt. Die aus dem auf diese Weise behandelten Materiale gewonnenen 5—10 u dicken Schnitte wurden mit ApÄTHYScher und MALLORYScher Dreifachfärbung, die in HERMAXXscher und FLEMMiNGScher Flüssigkeit fixierten in Apathys Hämateinlösung I. A und in Heidenhains Eisen- alaunhämatoxylin gefärbt. Die APATHYSche Dreifachfärbung erwies sich als die beste; die nach Ap.Ithy gefärbten Präparate zeigen die einzelnen Strukturbestandteile der Drüsenzellen in verschiedenen Tätigkeitszustän- den am besten differenziert und ermöglichen auf diese Weise die Beurteilung ihrer verschiedenen Katur. Vergleichsweise wurde noch mit Muchämatein und Toluidinblau gefärbt. Allgemeines über die erste accessorische Drüse der Geschlechtsorgane. Bevor ich zur Beschreibung der speziellen Struktur der Drüsenzellen schreite, erscheint es mir notwendig, die Topographie der Drüse selbst und wie sie sich topographisch und physiologisch zu den Geschlechts- organen verhält, darzustellen i). Die Drüse befindet sich in der hinteren linken Hälfte der Eingeweide- höhle und während der Tätigkeit füllt sie ungefähr ein Fünftel derselben aus; von unten und rechts zieht sie nach oben und links; in den dem Fuße näher liegenden Frontalschnitten finden wir sie mehr rechts (s.Fig. 2), 1) L.\CiVZE-DuTHiERS gibt eine sehr präzise und schöne Beschreibung der ana- tomischen Verhältnisse, ich trachte dieselben nur topographisch möglichst klar zu legen. Cytolog. Beobacht, an d. erst, accessorisch. Geschlechtsdrüse v. Ancylus fluv. Müll. 77 in den apicalwärts liegenden Fi'ontalschnitten mehr links. An Form ist sie zusammengedrückt, was durch den von andern Organen, besonders von dem mit Quarzkörnchen gefüllten Magen ausgeübten Druck erklärt werden kann. Die gabelartig verästelten Acini münden zusammen (s. Fig. 5) und ein gemeinsamer Ausführungsgang führt das Secret in das sogenannte Sieb (crible seu carrefour Lacaze-Duthiers), in welchem der Zwitter- gang, der Eileiter, die zweite accessorische Drüse und das Vas deferens Zusammentreffen (s Fig. 3 u. 4). Das Sieb, so genannt, da es die Ge- schlechtsprodukte der beiden Geschlechtsleiter sozusagen durchsiebt, ist der obere erweiterte Teil des Eileiters (Oviductus); da sich in demselben das Produkt der ersten accessorischen Drüse sammelt und dadurch zu den Eiern als Nahrung, zu den männlichen Geschlechtszellen als schleim- artige Substanz zugeführt wird, will ich dasselbe, auf Anraten von Prof. V. Apäthy Secretsammelblase nennen. Der Zwittergang geht von der Zwitterdrüse aus, welche im Körper apical und etwas nach hinten liegt (s. Fig. 1). Uber die Lage des Zwitterganges und der sonstigen in der Secretsammelblase sich treffenden Gänge orientieren wir uns am besten durch Rekonstruktion des Organes mit Hilfe einer vom Apex ausgehenden frontalen Schnittreihe; die auf diese Weise rekonstruierten Abbildungen, Fig. 3 und 4, veranschaulichen die Verhältnisse der Secretsammelblase und ihrer Umgebung in ihrer wirklichen gegenseitigen Lage. So können wir uns überzeugen, daß der Zwittergang zunächst einen mit als Vesiculae semina’es dienenden Seitenausbuchtungen versehenen Abschnitt aufweist, dann eine Strecke gerade nach unten verläuft, um darauf, von rechts eine kleine Krümmung beschreibend, in die Secretsammelblase an der oberen Spitze derselben (Fig. 3 u. izg) einzumünden. Dicht bei seiner Ein- mündung finden wir die in die Secretsammelblase führende Öffnung des Vas deferens (Fig. 3 u. 4ii"il x< 8b Archiv für ZeUforschung. Bd. IX. Taf X. C. Art om de 1 in. Verlag von Wilhelm Eagelmann in Leipzig. Le basi citologiche di una nuova sistematica del genere Artemia. 113 Fig. 8 (a, l). Metafasi di divisione di una cellula dell’intestino medio di un «metanauplius» dell’ Artemia bivalens. Fig. 9. Nuclei delle cellule dell’intestino medio (parte toracica) di Artemia univalens. Fig. 10. Nuclei delle cellule dell’intestino medio (parte toracica) di Artemia bivalens. Fig. 11. Nuclei deUe cellule dell’intestino medio (parte addominale) di Atiemia univalens. Fig. 12. Nuclei delle cellule dell’ intestino medio (parte addominale) di Artemia bivalens. Fig. 13. Nuclei delle cellule di un ganglio ottico di Artemia univalens. Fig. 14. Nuclei delle cellule di un ganglio ottico di Artemia bivalens. Fig. 15. Cellule poligonali dell’intestino medio di Artemia univalens. Fig. 16. Cellule poligonali dell’intestino medio di Artemia bivalens. Tavola X. Le due figure furono disegnate coU’oculare compensatore 2: ingrandimento circa 225 diametri. Fig. 17. Una porzione dell’intestino medio di Artemia salina bivalens corrispon- dente all’incirca ad una superfice di mm^ 2,7. Fig. 18. Una porzione di eguale superfice (circa mm 2 2,7) dell’intestino medio dell’ Artemia univalens. Archiv f. ZellforBchung. IX. 8 The individuality of the chromosomes and their serial arrangement in Carex aquatilis. By Arlow Burdette Stout. AVith plates XI and XII. Much evideiice has accumulated in recent years in Support of the doctrine of the individuality of the chromosomes. Their permanence, division, and growth are now well established facts. Observations are also recorded as to the relations of these individual units both in the general Organization of the nucleus and in regard to the possible pairing of the maternal and paternal chromosomes in the somatic nuclei. Such investigations are of special significance for the problems of heredity. The studies here reported concerning the nuclear phenomena in Carex aquatilis relate especially to the identity of the individual chromosomes in all stagcs of nuclear development and to the fixed relative place ar- rangement of these individual units. JuEL (1900) describes and figures the principal stages of pollen formation for Carex acuta and his work is all that we have on the cyto- logy of the genus Carex. His figures show stages from synapsis to the development of the generative cell and prove conclusively that three of the microspore nuclei degenerate, thus confirming and extending the work of Elfving (1879) and Strasburger (1884) on Heleocharis. Juel does not determine the method of chromosome reduction in the hetero- typic division. The chromosomes do not even appear visibly paired in his figures of diakinesis. Still the general appearance of his figures for Carex acuta is strikingly similar to that of the same stages as I find them in Carex aquatilis. My material was collected in the vicinity of Madison, Wisconsin, where Carex aquatilis is abundant. Tips from the large soll roots were The individuality of the cliromosomes and their serial arrangement, etc. 1 15 fixcd at various dates during the growing season. Flower spikes were collected three or four times a week from the time the first leaves appeared imtil the poUen was shed. Both root tips and male and female flower spikes were fixed in the Flemming chrom-osmium-acetic Solutions. The strong, medium, and weak strengths were all used. The best results were obtained with the strong for the root tips and the medium for the anthers. To secure good penetration of the flower spikes they were first dipped in Carnoy’s fluid, or split lengthwise, or the glume-like bracts subtending the staminate flowers were removed. Flower spikes were also fixed in piero-formol solution with rather good results. The imbedded material was cut in sections from four to eight ft thick. For staining, the Flemming triple combination was used almost exclusively, although a few slides of each of the best series were stained with iron- haematoxyhn. It was found that better staining results were secured when Merck’s “perhydrol” diluted in 70% alcohol to a strength of 3% was used as a bleach instead of commercial “dioxogen”. Description of observaiions. The Resting Nuclei. The resting nuclei in the embryonic region of the root tips are rather large in proportion to the size of the cells. One, two, or three nucleoles may be present as conspicuous spherical bodies. The chromatin appears in these resting nuclei in the form of small but definite oval masses, the “pseudo-nucleolen” of Zacharias (1895) and Kosenberg (1904), “chro- mocentren” of Rosenberg (1909 b) or the “prochromosomes” of Over- ton (1905). These masses are distributed rather evenly about the peri- phery of the nucleus. Aside from these chromatin masses with the con- necting Strands of linin and the nucleoles, the entire nuclear ca\ity appears to be filled with a homogeneous achromatic substance. The nucleoles may lie near the center or to one side of the nucleus. The chromatin masses are distributed rather evenly about the periphery of the nucleus. In well stained preparations it is also e^ddent that these masses are con- nected together in longer or shorter series and do not form a reticulum such as has been commonly described for the resting nuclei. The serial arrangement is not always easily recognized at this stage, but by careful study it can always be observed, at least in certain parts of a nucleus. It is difficult to represent this arrangement in drawings. In my figures the chromatin masses lying in the higher focal planes are drawn darker, but the windings of the series cannot be brought out fully. 8* 116 Arlow Burdette Stout Plerome, periblem and dermatogen, and calyptrogen are sharply delimitcd in the roots of Carex aquatüis and the lines of demarcation are even carried through the embryonic apex of the root. The resting nuc-lei of all these regions show the structiire described above. I have drawn a gronp of cells from the center of the embryonic region to show this (fig. 4). Cells a and b belong to the plerome, c and d to the periblem and dermatogen, and e is a cell of the calyptrogen. These are typical resting cells of the embryonic region. That the chromatin masses which are present in these nuclei are the indi'vndual chromosomes is e-\ädent from a study of their subsequent history and appearance in the di\’ision figures. In shape they are sonie- what irregulär but compact masses entirely similar to the chromosomes as they appear in the middle prophases of the somatic divisions. In careful counts in a large number of resting nuclei I have in no case foimd more of these masses than the number of diploid chromosomes. The number established by counts of the equatorial plates of somatic, heterc- typic, and homoeotypic division figures is, as near as I can determine, seventy-four. The chromatin units in the resting nuclei are small and often two or three of them are more or less massed together or overlie each other so that it is not possible to count them vdth complete cer- tainly. It is clear, however, that their number does not exceed that of the chromosomes appearing in the equatorial plate. The preparation shown in figure 4 is characteristic in this particular. The entire nucleus of cell c is present in the section and in it nearly sc- venty indi%ndual chromatin bodies are visible. Parts of the other nuclei drawn did not show in the section. Of the nuclei b and e about one-half is shown and forty-two chromatin units appear. Larger portions of the nuclei a and cl are shown with a proportionally greater number of chro- matin masses. As noted above, a most conspicuous and interesting feature of the resting nuclei is the arrangement of the chromatin masses in series. It is not entirely clear that there is a single continuous spirem at this stage, but as is clearly shown in the drawing, in various regions of a nucleus a series can be traced for some distance. "Wliere two series cross or are massed together it is difficult to trace the line. Cross fibres from one series to another may be present, but they are secondary. In these rest- ing nuclei the chromosomes are definite bead-shaped bodies connected by rather thin Strands of linin. ’Wlien closely placed the series is easily traced; where the individuals are farther apart the connecting linin Strands are followed with more difficulty. The individuality of the chromosomes and their serial arrangement, etc. 117 The Somatic Division. In entering the prophases, a nucleus enlarges slightly and the chromo- somes increase in size. They retain, however, the same shape they had in the resting nuclei. While increasing in size they separate somewhat froni each other and become quite evenly distributed against the niiclear membrane somewhat as the bivalent chromosomes are placed in dia- kinesis. They are also somewhat angular or even drawn out at different points as if connected witli each other by cross fibres from various direc- tions (figs. 5 b and 6). The chromosomes are at this stage almost isodiametric and their shape does not itself suggest the trend of the series, still in many of the nuclei in this stage of division the series can be followed at various places for sonie distance. The connecting Strands of linin are thin and are not sharply differentiated from the chromatin by the stain. Judging from the frequent occurrence of this stage in sections of root tips and young anthers, it must persist for sonie time. It may be characterized as the growth stage, and in it the chromosomes make their greatest visible increase in size. The resting nuclei ränge in diameter from 4,5 to 6,75 ,« with the chromosomes about 0,2 or 0,3 j» in diameter. In the prophase stage just described the nuclei are from 6,75 to 7,5 in diameter and the chromosomes are from 0,3 to 0,4 /t in diameter. Düring later stages of the prophases the nuclei enlarge but little. The chromo- somes, however, appear to enlarge somewhat. The relative sizes at various stages will be seen by comparison of figures 4, bb, 10, and 11. In passing from this stage the chromosomes niove in from the peri- phery of the nucleus and their apparent arrangement in a single con- tinuous spirem becomes more clear. The spireni is variously twisted and coiled about in the nuclear cavity. That it shows no breaks at all can not, of course, be estabhshed. There may be several rather long and more or less independent series. Figures 7a, 10, and 11 show several stages in the appearance of the spirem during the early prophases. It is, however, clear in these nuclei of Carex that the chromosomes in resting stages and very early prophases do not primarily form a reti- culum, but are connected in a series corresponding to the arrangement in the spirem as seen in the mid-prophase. The question as to the re- lation of the chromosomes from the paternal and maternal parents in the last previous fertilization is, of course, involved here and will be taken up in Connection with studies of the fertilization processes wliich I shall report later. 118 Arlow Burdette Stout In the spirem of the prophases the chromosomes are ellipsoidal or sphcrical masses. Although held rather closely together in a series, the ontlines of eaeh are clearly defined. There is no time when the sub- stance of each is drawn out or when the chromosomes are merged to- gether to make a dense homogeneous chromatic spirem. Such a spirem as is here described and figured I shall call a discrete spirem. By this term is here meant a serial ahgnment in which the indindual chromo- somes are clearly defined. At its most conspicuous stage this discrete spirem appears as in figure 11. It is least in evidence in the stage shown in figure 6. Düring the prophases the one or more nucleoles are still intact and it is very clear that they do not break up into chromosomes or contribute directly any chromatin substance for the growth of the chromosomes. The discrete spirem draws in toward the nucleole and may beconie closely aggregated about it as is shown in figiu'es 8 and 9. The chromo- somes may thus beconie closely massed together, but theh- indmduahty and theh' serial arrangement is maintained, as is evident from a study of such a preparation as is represented in figiue 9. ATiclei in this stage are not so numerous as ai'e those in the carlier or the later stages, but the evidence is conclusive that this perinucleolar and centrally aggregated condition of the spirem regularly foUows the withdrawal of the spirem from the periphery of the nucleus and precedes the equatorial plate. Early in the prophases the characteristic polar caps appear at oppo- site sides of the nucleus in the position of the future poles of the spindle. Oll the periphery of these as is shown in figures 5 6 and 6 there is a feit of fibres for the most part an'anged concentrically. Later the colorless area between this feit of fibres and the nuclear membrane is less sharply defined and the fibres extend throiigh it to the membrane. The fibres are now more parallel and tend to lie in the axis of the futiu'e spindle, Sonie of tlieni appear to be in contact with the nuclear membrane. The membrane breaks down first in such regions of contact and in doing so appears to pass over into a fibrous material as is well shown in figures 8 and 11. Lawson’s (1911b) conception that the nucleus is a vacuole whose membrane during the prophases shrinks until it envelops the chromo- somes finds 110 Support from the phenoniena in Carex aquatilis. The fibres of the cap continue to grow inward first through the cap and then into the nuclear cavity. The successive stages of their deve- lopment are shown in figures 6, 10, and 11. Wlieii the fibres first grow into the nuclear cavity the spirem is somewhat looped or folded, the loops extending in the direction of the long axis of the spindle (fig. 12), The iudividuality of the chromosomes and their serial arrangement, etc. 119 As thc fibres continue to push iiito the nuclear cavity the loops of the spirem become flattened out in the plane of the equatorial plate. A lateral view of tliis stage is shown in figure 13. This stage is a very fre- quent one in my preptu'ations. Figure 14 is a polar view of the series as it enters the equatorial plate and it shows that the serial order of ar- rangement of the chromosomes is still preserved. At this stage the spirem is irregularly looped and its parts may be crossed. Later as the chromo- somes conie to lie in the plane of the equatorial plate, the entire spkem lies in one plane without any apparent Crossing of its parts. ’VVhen the equatorial plate is completely formed the chromosomes are rather closely crowded together into an almost solid plate in which they are so evenly spaced that the serial arrangement is not clearly in evidence. At this time the nucleole is usually absent, but in some cases it can be seeii at one side of the plate, but much reduced in size (fig. 13). Düring the late prophases the nucleole gradually decreases in size as if it were being dissolved. It is to be noted that no split or line indicating the location of the future plane of cleavage is to be seen in the chromosomes at any time in the prophases. The mother chromosomes lie in the equatorial plate as compact ellipsoidal masses forming a rather solid plate. The whole number of mother chromosomes divides in the equatorial plate almost simultaneously. In a lateral view of an early anaphase two rather even ranks of daughter chromosomes are to be seen dose together in the con- dition shown in figme 15. The daughter chromosomes are elhpsoidal or spherical in shape and when first formed they are about half the size of a mother chromosome. A polar view of the group of daughter chromosomes during early anaphase shows that the serial arrangement is probably still maintained although the chromosomes are too dose together to allow one to trace wth absolute certainty a continuous series for any considerable distance. We may consider that in effect the discrete spirem that existed in the equatorial plate has beeil spht into two daughter spirems, and that the chromosomes divide uniformly and simultaneously without losing their serial order. The daughter chromosomes thus maintain the same serial Position with reference to each other which was occupied by the mother chromosomes. As the poles are reached the daughter chromosomes are usually closely packed together. Especially is this the case when a well developed System of polar rays extends from the polar ends of the spindle (fig. 16). In such cases the individual chromosomes are densely packed together. When there are few astral rays the chromosomes are more 120 Arlow Burdette Stout loosely aggregated and the individuals can often be distinguished. Tliere is considerable Variation in the degree of development attained by the spindle fibres and polar rays. Figiire 16 shows a well developed figure with rather unusually heavy astral rays; figure 17 is a somewhat later Stage of a more weakly developed spindle figure. The nuclear menibrane now forms about the whole group of daughter chromosomes while they are niassed together. The daughter nucleus so formed enlarges and the mass loosens up somewhat, the chromosomes become separated, and it is seen that they lie against the menibrane and are connected in series as shown in figures 18 and 5 a. For a time various chromosomes remain massed together as is seen in figure 18. One or more nucleoles appear simultaneously with the formation of the menibrane. The nucleus continues to increase in size, the chromo- sonies become more widely distributed iiiitil the condition of the resting nucleus is again reached. MeanwhUe the cell-plate forms from the cen- tral spindle fibres after which the fibroiis System disappears and the cytoplasni passes into a finely reticidated and vaciiolated condition. Folio wing the telophases there seems to be but little growth in the volnnie of the indmdual chromosomes. As one observes the resting nuclei he is impressed with the apparently sniaU amoiint of chroniatin compared with that present in the dmsion stages. This is partly due to the scattered position of the chromosomes because of which only a part of them appear in a single optical section. They are, however, niuch smaller during the resting stages. Their lisible increase in size is a pre- paration for division. Tlie characteristic featiires of the cell division in the root tips of Carex niay be summarized as foUows: 1. The chromosomes are individuahzed bodies which can be iden- tified not only at every stage in the division, but in resting nuclei as well. 2. They also maintain a serial arrangement which gives them a definite position relative to each other. This anangement in a discrete spirem is in evidence in resting nuclei, but is niost conspicuoiis in the prophases. 3. The chromosomes also pass into the equatorial plate in the same serial order they had in the prophases and this order is probably main- tained through the anaphases. The nuclei in the cortex and in the central cylinder fiirther back in the root where division has ceased also show the chromosomes as de- finitely individuahzed bodies. Figure 1 shows this featiire in typical nuclei in elongated cells of the central cylinder. The individuality of the chromosomes and their serial arrangnient, etc. 121 In the nuclei of cells situated in the outer layers of the root cap and in stUl older portions of the root the chromosomes cannot be identified. In the dying cells of the root cap the nuclei decrease in size, the nucleoles become smaller and the nuclear cavity becomes filled with a dense granulär substance which stains quite uniformly. The Sporogenous Tissues, Everywhere in the ceUs of ovary walls, styles, Stigmas, filaments, tapetum, and sporogenous tissue the chromosomes are recognizable in the resting nuclei. They are especially conspicuous in the tapetal nuclei as shown in figure 3, in the nuclei of the filaments (fig. 7 b), and in the nuclei of cells in the walls of the ovary (fig. 2). These nuclei are as a rille smaller than those of the root tips and accurate counts of such large numbers of chromosomes is not possible, but it is clear that the number of chroniatic units does not exceed the chromosome number and that there is never a completely reticiilated condition of the chromatin. The resting nuclei in the archesporial ceUs of the young stamens ränge from 4,0 a to 5,25 /.i in diameter and are hence slightly smaller than the root tip nuclei. In the prophases of dmsion, however, the nuclei often increase in diameter to 8,0 or 8,25 a which is shghtly greater than the diameter of the nuclei in the root tip during the same stage. A cross section through a loculus at the stage of the early divisions of the archesporial cells shows that there it consists of a single outer layer of cells forming the wall, two rows of tapetal cells, and a single circle of wedge-shaped sporogenous cells. In such a section four or five sporogenous cells are usually shown. They are closely crowded together and are wedge-shaped in cross section with the apices in the center. The diameter of the entire cylinder of spore producing tissue at this stage is about 17 to 20 The Heterotypic Division. When the spore mother-ceUs are fully fornied and are passing into synapsis, five or six appear in a cross section of a loculus and the diameter of the whole cyhnder of cells is from 22 to 25 fi. In the resting nuclei of the spore mother-cells the chromosomes are situated at the periphery and appear as shown in figure 19. In the presynaptic stages the nucleus enlarges to about 6,5 or 7,5 in diameter. The chromosomes draw away from the nuclear membrane appearing as in figure 20. They are now fusiform, which is due apparently to a sort of spinning out of their 122 Arlow Burdette Stout substance along tlic line of the spirem. At this stage it is seen that the spirem remains attaclied by fibrils to the nuclear membrane at certain points as at a, and h, df figure 20 as if it were viscous and adhered to it. The chromosomcs may appear even to be attached together in various directions by fibrils as shown in figure 20. The serial arrangement is, however, readily traced at many points at least for short distances. The Connections between the chromosomes in the line of the spirem become more and more conspicuous. The chromosomes e\ddently become elon- gated until they form a thin continuous chromatic thread, the leptoneme of WI^WARTER (1901). This sph'em is much tangled, folded on itself or crumpled. The attachments to the nuclear membrane noted above persist for some time producing such appearances as are shown in figure 21. This figirre resembles superficially that produced by second synapsis as described by Miss Sargaxt (1896 and 1897), Allen (1905), and others, except for the thinness of the spirem. There is some indication of a parallel arrangement of the threads in this stage. This stage is the first figured by Juel (1900), but there can be no doubt that it is a presynaptic stage. The attachments of the chromatic thread to the nuclear mem- brane are not permanent. They break away and when the synaptic knot is fully formed the entire chromatin thread is drawn together into a rather compact mass. It may be possible that delicate Unin fibres still connect the mass with the nuclear membrane, but I have not been able to bring them out by staining. The diameter of the nuclei in the presynaptic stages varies from 8,5 H to ocasionally 10,0 a. Tliere has been a growth süghtly in excess of that exhibited by the nuclei in the prophases of pre\’ious divisions. The synaptic knot usually lies to one side of the nuclear ca^dty and it may or may not envelop the nucleoles. There is, however, no such Orientation of the knot vith reference to gravity as has been especially described by Cardiff (1906). There can be no question that synapsis as here described and figured is a normal contraction stage and is not as Lawson (1911a) Claims simply due to a swelling of the nuclear membrane away from the chromatic reticnlum. L.\wson considers that there is no decrease in the chromatin area during synapsis in Smüacina. This is certainly not the case in Carex aquatilis. Figure 22 shows an entire nucleus with a typical sy- naptic knot at its greatest contraction. The chromatin mass measures 3,75 u in diameter, while the chromatin shown in figure 20 extends through a diameter of 7,0«. The evcnts of synapsis are in .sharp contrast to those of the pro- The individuality of the chromosomes and their serial arrangement, etc. 123 phases of the somatic division, and yet witli some striking similarities. In both there is a marked early growth of the nucleus. In somatic pro- phases the chromosomes maintain a rather constant form. In preparation for synapsis, however, the chromosomes change their shape and the chromatin is drawn out into a delicate thread of considerable length, a condition to which there is nothing comparable in the somatic divisions of the plant and which is plainly an entirely new condition of the chro- matin material, a point which is discussed fiirther on. The synaptic stage with the changes immediately preceding and follomng it, evidently lasts for some time, perhaps several days. As the knot loosens up we find a thick continuous spirem which appears as one soüd homogeneous thread. The loosening continues until the thick spirem (pachyneme) is distributed quite evenly in the nuclear cavity where it is variously twisted about as is shown in figure 23. The stages of this loosening can be followed in the greatest detail, but there is no \üsible evidence regarding the mechanism of the process. At this stage no longitudinal spht can be discerned in the thick spirem and through- out its entire length there appears no indication of the limits of the individual chromosomes. I have not found Intermediate stages between the spirem Just de- scribed and diakinesis and caii not at this time contribute anything further to the question of the origin of the paired chromosomes as they appear in diakinesis. The bivalent chromosomes of dialdnesis are sharply de- fined (fig. 24). There is good evidence that here, also, they are arranged in a continuous series. The Suggestion is strong that the thick spirem was double and that the diakinetic pairs have arisen by a contraction in length of the material of each chromosome. At the earliest stages of diakinesis it is to be observed that the chromosomes have not completely rounded up, but are drawn out into thread-like extensions which connect the individuals of successive pairs into the double series thus suggesting that, as noted, the pairing is due to the parallel arrangement of two series of chromosomes. In diakinesis, as has been almost universally agreed, the pairs of chromosomes lie in the periphery of the nuclear cavity against the nuclear membrane. This position is similar to that of the univalent chromosomes as described above during the early prophases of the somatic divisions (compare figure 24 with 6). This stage in Carex acuta was figured by JuEL (1900, fig. 30), but he does not show the doubhng of the chromo- somes which is so conspieuous in my preparations. The chromosomes are roughly eUiptical with the sides which are in contact somewhat flat- 124 Arlow Burdette Stout tened. They are often elongated in the direction of their alignment in the spireni. Imraediately after diakinesis the continuity of the bivalent discrete sphem beconies stUl more conspicuons. At first it is variously twisted abont in the periphery of the nucleus (fig. 25). Wlien two sister chromo- somes lie in the plane of the section the pahed condition is evident, ^^^len this Position is taken by several successive pairs the double spirem ean be traced without difficiüty, especially if the pairs are rather dose together. The spirem is, of course, so twisted that in the sections one of a pair of chromosomes frequently lies below the other and then the pah, except on careful focussing, may appear as one mass. The important fact that caii be established in Carex is that foUow- ing the post-synaptic spirem the chromosomes reappear as oval bodies cxactly comparable in size, shape, and number with those of the somatic prophases in the root tip and that these chromosomes here also have a definite serial arrangement. The only difference between this spirem and the vegetative spirem is that here the seriaUy arranged nnits are double. Early in diakinesis cytoplasmic changes preparatory to the forma- tion of the heterotypic spindle may be seen. At first there is an accu- mulation of semi-fibrillar material abont the nucleus. From this there develops a felted zone of rather short fibres which gradually become more conspicuons and form a weakly developed multipolar spindle. The multipolar stage is, however, not sharply marked and soon changes to a broad-poled spindle precisely like that of the somatic divisions. The spindle fibres in all divisions stahl readily and the entire spindle figure is conspicuons. Whüe all stages of the early development of the spindle outside of the nucleus can be easily traced, I have not observed any definite intra-nuclear fibres such as have been noted in certain flower- ing plants especially by Allen (1903 and 1905) for Larix and Lilium. I find no evidence as to the nature of the intra-nuclear mechanisni which operates previous to the breaking down of the nuclear membrane. In the prophases of the somatic divisions the chromosomes draw away from the membrane, the spirem becomes centrally aggregated and then loosens somewhat before the nuclear membrane breaks down and the vüsible spindle fibres grow into the nuclear cavity. In the heterotyiiic prophases still more complicated processes occur. After diakinesis, however, the double spirem behaves similarly to the single spireni of somatic divisions. It is noticeable that in all resting nuclei the chromosomes are de- cidedly peripheral. They lie against the nuclear membrane. In the The individuality of the chromosomes and their serial arrangement, etc. 125 telophases they appear in contact with the nuclear membrane as soon as it is formed and as the nucleus enlarges they move out with the mem- brane. Düring early synapsis there is an indication of the attachment of the leptoneme spirem to the membrane, and in diakinesis the paired chromosomes again appear at the periphery of the nucleus. This be- havior seems to indicate that there is some sort of organic Connection between the chromosomes and the nuclear membrane. The paired chromosomes are in some way carried toward the center of the nucleus. The serial arrangement still persists and the chromo- somes of a pair become so closely pressed together that there are few which clearly show evidence of their double nature. That they are double is perfectly evident from their number as well as from a study of the stages immediately preceding and following. Such a condition is shown in figure 26. The behavior of the bivalent discrete spirem is entirely similar to that of the single discrete spirem in the prophases of the soniatic divisions (compare figs. 25 and 26 with 10 and 11). As the nuclear membrane breaks down, the f ihres extend into the nuclear cavity and the bivalent spirem becomes flattened into the plane of the equatorial plate. Neither here nor in the somatic divisions is there such a shrinkage of the nuclear membrane upon the mass of chromosomes as Lawson (1911 b) maintains is to be found in Disporum, Gladiolus, Yucca, Hedera, and Alliuni. In a polar view of this stage the whole spirem is in view. The two chromosomes of a pair can be identified when they lie in a profile \’iew. This is the position in which many are found during the early stages of the heterotypic equatorial plate. Figure 27 shows this stage ; in this figure there are thirty-seven masses of chromatin nearly all of which unmistake- ably consist of paired chromosomes. It is possible that at least two of the masses may consist of individual chromosomes which have either never paired or have already separated. It is interesting to note that at this stage one pair of chromosomes appears slightly larger than the rest. No heteromorphic chromosomes have been observed at any previous stage, yet in the polar view of the equatorial plate of the reduction divi- sion this larger pair seems to appear quite constantly. The difference is shght and the halves of the pair are apparently separated in the divi- sion as are the others. The serial arrangement of the paired chromosomes is also strongly suggested at this stage. When the distance between adjacent pairs in different parts of the series becomes less than that between successive pairs, it is often difficult to trace the spirem with certainty. Usually 12G Arlow Burdette Stout in the early stages of tlie equatorial plate the series of double chromo- somes can be traced throughout most of its length. The spirem is raore or less tvvisted so tliat one chromosome of a pair inay lie above the other. As the metaphase stage approaches the spirem is so oriented that when viewed froni the poles all of the pairs lie in this position. Juel’s figure of this stage for Carex acuta shows fifty-two chromatin bodies, but it is not clear that they are bivalent (Juel, 1900, plate XVI, figure 32). Juel’s figures show a Suggestion of the serial arrangement of the chromo- somes. His failure to discover the bivalence of the chromosomes in diakinesis and in the equatorial plate was perhaps due to the fact that he did not make a eomparative study of the somatic divisions. A lateral view of the heterotypic division figure is shown in figure 28. The homologous chromosomes are about to separate. This stage is similar in general appearance to the early metaphase of a somatic di\'i- sion; but there are, of course, but one half the number of chromosomes in each of the two spirems as they separate and they are here twice as large as the daughter chromosomes of the somatic metaphase. The chromosomes part almost simultaneously throughout the spirem and appear in lateral view in two well ordered ranks. They do not show a split or line of Separation for the formation of the daughter chromosomes of the homoeotypic division; this may be due to staining or fixation, though I am inclined to believe from the appearance that the split does not occur at this stage, or that if it does occur, the two halves reniain closely joined together. For a time during the early anaphases the chromosomes are readily identified and the serial arrangement is more or less in evidence in the ])olar view. As the poles are reached the chromosomes are loosely massed together so that in early tclophases there is an aggregation of the indivi- duals. A nuclear membrane soon forms, and, as the daughter nucleus continues to enlarge, clear spaces show between the chromosomes, a nucleole appears and the serial arrangement of the chromosomes is clearly to be observed (fig. 29). The central spindle which was strongly deve- loped during the early anaphases does not produce any pronounced cell plate. This spindle has largely disappeared when the sister nuclei are completely reorganized. The Homoeotypic Division. The two sister nuclei reach a completely resting condition, but soon enter on the prophases of the second division. The chromosomes are evidently full-sized throughout this ])eriod. At least there is no period The individuality of the chromosomes and their serial arrangement, etc. 127 of growth such as is seen in the prophases of the somatic divisions. The long axes of the homoeotypic spindle figures may lie at any angle with reference to each other and they may lie in almost any position with reference to the apex of the pollen mother-cell. Figure 30 shows a cell in which the two spindles are at right angles to each other with one lying nearer the apex of the mother cell. This figure shows both a lateral and a polar view of the equatorial plate. The former shows an edge \äew of a rather flat plate. The polar view makes it possible to count the thirty-seven individual oval chromosomes and there is evidence that here again they are connected together in a series. In such ^üews as are shown in figure 30 the series can be foUowed throughout most of its length. The behavior of the chromosomes in these homoeotypic divisions is quite similar to that which I have described for the somatic divisions. The spindles are about one-half the size of the heterotypic spindle figure. In the telophases the remains of the central spindles are still present, but not strongly developed, nor do they persist and form cell plates. No central spindle figure or cell plates between the granddaughter nuclei appear in my preparations. The Development of the Pollen. Three of the four daughter nuclei, as described by Juel for Carex acuta, now migrate toward the apex of the spore mother-cell and become crowded togethei^. As shown in figure 31 these nuclei are small. They contain for a time conspicuous nucleoles and the chromosomes are clearly defined oval masses distributed about the periphery. The fourth nucleus lies near the center of the general cytoplasmic mass. It is larger than the others, especially as it prepares for the division which forms the vegetative and the generative nuclei. The masses of chromatin which are present at this stage are difficult to count with absolute exaetness, but the number is never larger than that of the haploid chromosomes. Juel (1900) describes for Carex acuta the development of the gene- rative cell by a sort of free cell formation which, however, judging from his figure is quite different from the method of free cell formation in the embryo sac of Ephedra altissima as described by Strasburger (1880). In Juel’s figure the oell boundary is on the inside of an apparently fibril- lär Zone. The method of formation of the generative cell, as described by Juel, is furthermore at variance with what described by Strasburger (1884) for Heleocharis, and with what is considered to be the common method in Angiosperms. Friemann (1910) has recently studied the development of the generative cell in a number of monocots {Fritilhria 128 Arlow Burdette Stout Meleagris, Najas major, Triticum vulgare, Tradescantia virginica, Vera- trum album, Convallaria majalis, Leucojum aestivum, Tamus communis, Canna indica, Epipactis palustris), and finds that in every case the ge- nerative cell is cut off by a cell plate at the periphery of the microspore. It is then set free and migrates into the cytoplasm of the vegetative cell. I have not found the early stages of its formation in Carex aquatilis, but its crescent or spindle shaped form (fig. 32) as it lies in the cytoplasm is commonly shown in my preparations and suggests that it is formed in the usual way and not by free cell formation. The vegetative nucleus becomes quite large and the chromosomes in it lie scattered in series about the periphery with much the appearance observed in resting root-tip nuclei. The generative nucleus gradually becomes more spherical. Düring these changes the pollen grain enlarges considerably and its central portion is occupied usuaUy by one or more large vacuoles. This increase in size will be appreciated from a com- parison of figures 30 and 33. The generative cell and the vegetative nucleus now usually lie near each other and near one side of the pollen grain. The chromosomes are conspicuous, their number is plainly that of the haploid nuclei. The drawing shown in figure 34 is from a section through a generative nucleus in late prophase. The chromosomes are spherical bodies connected in a single continuous series, in appearance and arrangement quite siniilar to that of the prophase of the division of diploid nuclei (compare fig. 34 with fig. 11). In the early stages of reconstruction the nuclei appear as shown in figure 35. Although these nuclei are very smaU the chromosomes are sharply differentiated at aU stages. Each male cell, when fully formed, possesses a considerable aniount of cytoplasm with a clearly defined membrane, as is shown in figure 36. The germ ceUs are fuUy formed before the pollen grains are shed from the anther. The vegetative nucleus of the pollen grain is spherical in shape and it usuaUy lies near the large end of the poUen grain. The two male cells lie embedded in the cytoplasm of the vege- tative cell. Their nuclei are spherical vdth the individual chromosomes as noted rather clearly defined. The central part of the pollen grain is coarsely vacuolated and the germ cells lie near the walls of the pollen grain. Usually they are not far from the vegetative nucleus and are often on opposite sides of it. The vegetative nucleus of the microgametophyte is of about the same size as the nuclei of the somatic cells in the root tip, as will be seen from a comparison of figures 33, 35, and 36 with figure 4. The male nuclei are smaller. The chromatin in them is present, however, as distinct The individuality of the chromosomes and their serial aiTangement, etc. 129 beadlike bodies, and the serial arrangement can be traced in pari These chroniatin bodies are certainly not raore numerous than the haploid number of chromosomes. Meanwhile the three microspore nuclei which were crowded into the apex of the old mother-ceU have disintegrated. Juel considers that in Carex acuta these three nuclei after forming spindles for dmsion fall to complete the mitosis and retmm to a resting stage. I have not been concerned especiaUy with this point, but my preparations indicate that there is more or less irregiüarity in the division of these three nuclei, and that as a result froni three to six nuclei may be found at the apex. Juel, as I judge, shows five nuclei in this position in one of his drawings (Juel 1900, fig. 42). At first plasma membranes mark the boundaries of these ceUs (fig. 33). Later they become shriveled into compact masses which are closely pressed into the apex of the mother-cell wall. The central cytoplasmic mass is separated from these degenerating nuclei by a plasma membrane. The matiu'e pollen grain consists of a large vegetative cell in the cytoplasm of which are two gerni cells each ^vith a clearly defined plasma membrane. The wall of the old spore mother cell evidently becomes a part of the wall of the mature pollen grain. Discussion. It is evident from the above account that in Carex aquatilis the chromosomes can be observed as unit masses at all stages of nuclear development, except during synapsis and the thick spireni stage which foUows it. The an'angement of these units in series is also a conspicuous and rather uniform featiue. The eai'her evidence supporting the doctrine of the iudmduality of the chromosomes has been quite fully summarized by Boveri (1904). The evidence is based largely (1) on the uniformity in the number and character of the chromosomes appearing in successive divisions, (2) on the proof that whenever more or less than the usual number of chromo- somes enter a nucleus in the eggs of Ascaris the same number always appears in later di\isions of that nucleus, (3) on the evidence that the loss of chromosome identity during the reticulatcd condition is only , (4) on the proof that nuclear fusion doubles the number of »mes while the reduction dmsion decreases the number by lirdf. Boveri extended the conception of individuality to the extent of Tegarding the chromosomes as elementary organisms rather than merely permanent ceU organs. Archiv f. Zellforschung. IX. apparr^nt chroinoso 9 130 Arlow Burdette Stout Schwarz (1892) describes and figures “Chromatinkugeln” in certain resting nuelei of Vicia faba, Lupinus luteus and Hyadnthus orientalis. Later in the same year Rosen (1892) distinguishes in vegetative nuelei of Scilla sibirica two kinds of “Kernkörperchen”, the “Eunucleolen” and the “Pseudonucleolen”. He shows that the substance of the latter is the same as that of the chromatin. Zacharias (1895) describes “Nebennucleolen” or “Pseudonucleolen” in Cucurbita Pepo. He even observed these bodies in the nuelei of living hair cells. He States that they are chiefly distributed about the peri- phery of the nucleus and that they stain blue or violet with “Jodgrün und Diamantfuchsin” while the nucleoles stain red. He concludes that these bodies are “Nucleinkörper”. Rosenberg (1904), was the first to discover that in Capselia, Zostera, and Calendula the nuniber of these bodies is the same as that of the long known chromosomes of the division figures; that is the chromosomes are in reality represented in the resting nuelei by definite chromatic masses, the “pseudo-uucleoles”. Overton (1905) proposed the term “prochromosonies” for the similar chroniatin bodies which he found in the resting nuelei of the somatic cells of Thalictrum purpurascens and Calycanthus floridus, and which, as he points out, are not only too large to be considered as mere knots of the reticulum, but are of the same number as the chromosomes. He finds that each chromosome is repre- sented by a definite center of chromatin material, the prochromosome, which enlarges directly into the chromosome of the prophases. These are usually much smaller than the chromosomes of the dmsion stages and their shape may or may not be quite similar. The presence of pro- chromosomes in resting nuelei has since been reported by many investi- gators. IMiyake (1905) for Galtonia candicans, Yamanouchi (1906) for Pohjsiphonia violacea, and Rosenberg (1907) for Hieracium Auricula and H. venosum. Laibach (1907) repeated Rosenberg’s studies on Capsella and verified the observations regarding prochromosonies; he also found that prochromosonies are present in a number of other Cruciferae. Davis finds prochromosonies in Oenothera grandiflora (1909) and in Oenothera biennis (1910). Lundegard (1909) adds to the above list of plants pos- sessing prochromosonies the species Calendtila officinalis, Achillea Mille- folium, Anthemis tinctoria and Matricaria Chamomilla. In his paper of 1909 OvERTON gives a full review of the literature bearing on the tlieory of the individuality of the chromosomes. Later in the same year Rosen- berg (1909 b) reported the presence of prochromosonies in forty species of plants, and many still niore recent investigators have made similar The individuality of the chromosomes and their serial arrangement, etc. 131 observations for still other species of plants. In many of the above cases the prochromosomes were not followed throughout the prophases of somatic mitosis, but evidence was given that the chromatin units in the resting niiclei do not exceed the number of chromosomes for the respective species. The resting nuclei of many species, however, show a finely divided reticulated chromatin. A study of the formation of the reticulum in the telophases and its behavior in the prophases, however, has led in many cases to the identification of so-called “unit reticula” derived from single chromosomes. Boveri (1888 and 1904) fonnd evidence for this view in the lobed form of the nuclei of Ascaris. Among those who have con- tributed positive evidence of the existence of unit reticula in plants are Gregoire and Wygaerts (1904) for Trillium grandiflorum; Martins Mano (1905) for Solanum tulerosum and Phaseolus vulgaris; Gregoire (1906) for three species of Allium; Yam.a.nouchi (1910) for Osmunda cinnamomea; Stomps (1911) for Spinacia oleracea, and Overton (1911) for Podophyllum peltatum. The evidence strongly suggests that such reticula are present in all species whose nuclei possess a finely reticulated structure during the resting condition. The direct growth of the chromatin knots which are present in resting nuclei into chromosomes was observed by Huie (1897 and 1899), who fed the tentacles of Drosera and compared the nuclei of the fed tentacles with those in unfed tentacles and was able to recognize the successive Steps in the growth of the chromatin masses. Rosenberg (1909 b) repeated Huie’s experiments and conflrmed the results and pointed out the bear- ing of the phenomena on the prochromosome hypothesis. E\ddence for the continuity of the chromosomes is found in their persistence through interkinesis. It is generally conceded that in many forms the chromosomes scarcely change their form in passing from the heterotypic to the homoeotypic division. This fact was shown as early as 1899 by Guignard. Observations on species whose chromosomes show specific and con- stant differences in size and shape have furnished much evidence for the independent existence of these bodies. Heteromorphism of the chromosomes has been found in plants especially by the foUowing in- vestigators: Rosenberg (1904) for Listera ovata, ten large and twenty-two smaU chromosomes; Strasburger (1882) for Funkia Sieboldiana, six large and eighteen small chromosomes; Miyake (1905) for Galtonia eandicans, twelve large and four small individuals; Schaffner (1909) for Agave virginica, four large, three smaller ringshaped and five smaller bivalent 9* 132 Arlow Burdette Stout chromosomes ; Clemens Müller (1909) for Yucca aloifolia, Yucca Draconis, and Yucca guatemalemis, various sizes of large and small chromosomes; Kosenberg (1909a) for Crepis virem, two small, twö large, and two Intermediate in size; Tahara (1910) for Crepis japonica, sixteen chromosomes of various sizes; Ishikawa (1910) for Ginkgo iilota, twelve bivalent chromosomes of which one pair is large. There is also a vast literature regarding heteromorphism among chromosomes in ani- mals, regarding which adequate summaries have been given by Stevens, Wilson, and Montgomery. The chromosomes of Carex aquatilis are at tlieii' maximum develop- ment small bodies. They certainly are slightly, if at all, larger than the so-called chroniomeres appearing in the spirem of the prophases of many plants. On tliis point I have inacle comparisons of the chromo- somes as they appear in figures 10 and 11 with the spirem appearing in the prophases of the onion. The chromosomes in Carex at this stages are about 0,5 ), und nur in zwei Fällen sah ich eine typische Vierergruppe (Fig. 3i, 4c). Das vierte Element der Idiochromosomentetrade auf Fig. 4 c ist viel kleiner als die übrigen, so daß der Zweifel aufsteigen kann, ob es auch wirklich Idiochromosomen bei Ascaris megalocephala. 159 ein Idiochromosoma ist; doch liegt dieses Element ganz an der Oberfläche und konnte sich stärker entfärbt haben, oder es konnte auch ein Teil davon mit dem Kasiermesser abgetragen worden sein. In der zweiten Kichtungsspindel beobachtete ich in einem Falle zwei Idiochromosomen, d. h. eine Diade (Fig. 5 a); in dem Richtungskörper fehlte aber die andre Diade: sie war augenscheinlich mit den Enden zweier besonders langen Chromosomen verbunden i). Die Teilung des Idiochromosoma verspätet sich auch bei der Bildung des zweiten Richtungskörpers, in einigen Fällen mehr (Fig. 6 a) als in andern (Fig. 6 1, 7). Auf den meisten meiner Präparate ist, wo es an einem freien Idio- chromosoma fehlt, eine Diade größer als die andre (Fig. oh) und enthalten sowohl der zweite Richtimgskörper (Fig. 8 h), als auch der weibliche Pro- nucleus (Fig. 16a) Chromosomen verschiedener Länge. In den meisten Fähen ist die Anheftungsstehe des Idiochromosomas nicht sichtbar, doch genügt es, einen Blick auf Fig. 8 zu werfen, um am Außenende des hnken Chromosoma ein mit ihm nicht ganz zusammengeflossenes Idiochromo- soraa zu gewahren. Wenn das Idiochromosoma getrennt liegt, so ist in der Länge der Chromosomen kein Unterschied, sowohl in dem Richtungskörper als in dem Pronucleus (Fig. 15, 16 a) bemerkbar. In dem Fähe, wenn ein bivalentes Idiochromosoma nur an ein Chro- mosoma angeschlossen ist, wie beim Wurm A (Fig. 5 c), muß es sich los- reißen und tehen, damit seine Chromatinmenge auf die Hälfte reduziert werde. Dies hegt natürhch vohkommen im Bereich der Möglichkeit (Fig. 7). Aber es ist auch möglich, daß das Idiochromosoma angeschlossen bleibt, und in diesem Fall muß es sich entweder in den Richtungskörper ausscheiden oder im Ei bleiben. Was geschieht nun in der Wirklichkeit? Leider besitze ich keine solchen in dieser Beziehung einwandfreien Prä- parate und bin genötigt die Frage offen zu lassen. Im typischen Falle ist außer den zwei gleichgroßen Chromosomen noch ein univalentes Idiochromosoma zurückgeblieben, welches entweder freiliegend oder mit dem Ende eines der Chromosomen verbunden ist. Rundumher bildet sich die Kernmembran. Obgleich der weibhche Pro- nucleus neben dem männlichen liegt, sind beide nicht zu verwechseln, da der Beruhigungsprozeß des männlichen Pronucleus viel früher beginnt 1) In der Wirklichkeit ist der Längeminterscliied der Chromosomen im Rich- tungskörper nicht so bedeutend, wie auf der Abbildung; aber die Chromosomen der linken Diade waren stark gebogen und erschienen daher auf der Abbildung kürzer, als sie in der Tat sind. 160 Sophia Frolowa und zu der Zeit, wenn man im männlichen schon keine einzelnen Chromo- somen unterscheiden kann, sie im weiblichen Pronucleus noch ganz deuthch zu sehen sind (Fig. 8 a). Im weiblichen Pronucleus sieht man außer den zwei langen Chromo- somen noch einen kleinen kugelförmigen Körper (Fig. 8 a). Bei der Fäi- bung nach Heidenhain ist es unmöglich zu unterscheiden, ob es ein Nucleolus oder ein Idiochromosoma ist. Einen großen Dienst leistete mir die Färbung nach Biondi. In allen Fällen, wo die zweite Reifungs- teüung eben erst beendet war, um die Chromosomen herum Vacuolen entstanden waj-en, aber die Kernmembran sich noch nicht hatte bilden können, fand ich ein grünes Idiochromosoma und keinen rosagefärbten Nucleolus (Fig. 15). Nachdem aber die Kernmembran entstanden ist, findet man dieses in allen weiblichen Pronucleolen (Fig. 16 a). Natürlich kommt es vor, daß man gleichzeitig einen Nucleolus und ein Idiochromo- soma beobachten kann (Fig. 16h), doch sind mu’ solche Bilder selten zu Gesicht gekommen; die Chromosomen sind in diesen Fällen von gleicher Länge. Am häufigsten dagegen fehlt ein Idiochromosoma, aber sowohl im Kern als in dem zweiten Richtungskörper ist ein Chromosoma länger als das andre (Fig. 16 a). b) Chromosomen des Spermienkerns und des männlichen Pronucleus. Edwards führte seine Beschreibung der Spermatogenese bei Ascaris megalocephala bis zur Teilung der Spermatocyten II. Ordnung. Die eine Hälfte der Spermatiden hat ein Idiochromosoma, die andre nicht. Die Verwandlung der Spermatiden in Spermien findet schon in den Gesclüechtsorganen des Weibchens statt. An der Stelle der Einmündung des Eileiters in den Uterus findet man eine Menge vollkommen ausge- bildeter Spermien. Die Chromosomen des Spermienkernes sind selten ganz aneinander- geschlossen; wie Boveri (1888, Zellenstudien, Hft. II) und Montgomery (1908) gezeigt haben, besteht der Kern aus zwei Hälften, d. h. “the Chro- mosoraes apparently maintain their identity even though they are more or less closely opposed” (Montgomery 1908, S. 68). In einigen Fällen scheinen beide HäUten gleich groß zu sein, in andern ist die eine größer als die andre. Sehr oft ist man genötigt, von zwei kugelförmigen Chromo- somen zu reden, da diese voneinander ganz abgesondert sind; zuweilen sind sie gleich groß (Fig. 9 a), manchmal ist eines größer als das andre (Fig. 9fe). In einigen Fällen liegt neben den gleichgroßen Chromosomen noch ein kleines drittes, — natürlich ist dies ein Idiochromosoma (9c, 17a). Idiochromosomen bei Ascaris megalocephala. 161 Dieses braucht nur mit einem großen Chromosoma zu verschmelzen, und dann erhalten wir den erwähnten Größenunterschied. Sobald das Spermium in das Ei eingedrungen ist, dehnen sich die Chromosomen aus, und nm' das Idiochromosoma bleibt kugelrund (Fig. 17 fe). Das Spermium verliert seine typische Form (Fig. 9 Protenor Zwei sehr kleine Idiockromosomen, wie bei Stron- gylus tenius. bilden in den Oocyten kurz vor dem Eindringen des Spermi- ums eine Tetrade, oder eine Diade, wobei jedes Element letzterer biva- lent ist. Das eine Idiochromosoma scheidet sich in den ersten Kichtungs- körper aus, das andre bleibt im Ei; ihr bivalenter Charakter ist oft gar nicht wahrzunehmen; zuweilen sieht man deutlich zwei Diaden. Das im Ei zurückgebliebene Idiochromosoma teilt sich bei der Bil- dung des zweiten Richtungskörpers. Sowohl die erste, als die zweite Teilung der Idiochromosomen tritt später ein, als diejenige der großen Chromosomen. Gesonderte Idiochromosomen werden in der Oogenese sehr selten angetroffen; es ist anzunehmen, daß sie gewöhnlich mit den Enden der Chromosomen verbunden sind. Deswegen ist entweder die ganze Tetrade oder bloß zwei ihrer Elemente verlängert. Meiner Ansicht nach ist der morphologische Unterschied der Chromo- somen bei Ascaris megalocephala, auf welchen Montgomery (1908) hin- wies, nicht vorhanden; der Längenunterschied entsteht ausschließlich durch die Anschließung von Idiochromosomen an die Enden derselben. Unter den Spermien haben die einen zwei gleichgroße Chromosomen, die andern noch ein freies Idiochromosoma, oder ihr Idiochromosoma kann mit einem der großen Chromosomen zusammenfließen. , Ich habe 11* 164 Sophia Frolowa die einen und die andern Spermien nicht gezählt, doch darf, auf Grund von Edwards’ Beschreibung der Spermatogenese, eine gleiche Anzahl beider angenommen werden. Alle gereiften Eier haben außer zwei großen Chromosomen ein Idio- chromosoma, doch gelang es mir nur selten, es gesondert zu sehen ; häufiger hat der weibliche Pronucleus zwei Chromosomen von verschiedener Länge. In Abhängigkeit von dem Typus des eingedrungenen Spermiums sind in den befruchteten Eiern ein oder zwei Idiochromosomen vorhanden. Bei der Furchung der Eier wurden zwei Idiochromosomen ziemhch selten, eins recht oft beobachtet. Sich auf Miss Borixgs Beobachtungen (1909) stützend, dürfte man annehnien, daß ein vom Spermium eingetragenes Idiochromosoma häu- figer abreißt, als ein zu dem Ei gehöriges. Es ist aber auch voUkommen möghch, daß das eine oder das andre abreißt, und daß zwei Idiochromo- somen nur deshalb selten beobachtet werden, weil die Wahrscheinlichkeit gleichzeitiger Abtrennung eine zwehnal geringere ist. Die Eier mit einem Idiochromosoma sind die künftigen Männchen, diejenigen mit zwei. — die künftigen Weibchen. Den 11. April 1912. Literatur. Herla. 1894. Etüde des variations de la mitose chez l’Ascaride Megalocephale. Aich, de Biologie. T. XIII. Boveri, Th. 1899. Die Entwicklung von Ascaris megalocephala mit besonderer Rück- sicht auf die Kemverhältnisse. Festschrift f. C. vox Kupffer. Moxtgomery, Th. 1908. On the Morphological Difference of the chromosomes of Ascaris megalocephala. Arch. f. Zellf. Bd. 11. Borixg, A. 1909. A small chromosome in Ascaris megalocephala. Arch. f. Zellf. Bd. IV. Boveri, Th. 1909. Über »Geschlechtschromosomen« bei Nematoden. Arch. f. Zell- forsch. Bd. IV. Edwards, Ch. L. 1910. The Idiocliromosomes in Ascaris megalocephala und Ascaris luinbricoides. Arch. f. Zsllf. Bd. V. Gcuck, Ad. 1911. Über die Geschlechtschromosomen bei einigen Nematoden nebst Bemerkungen über die Bedeutung dieser Chromosomen. Arch. f. Zellf. Bd. VI. Schleif, W. 1911. Das Verhalten des Chromatins bei Angiostomum (Rhabdonema) nigrovenosum. Ein Beitrag zur Kenntnis der Beziehung zwischen Chromatin und Geschlechtsbestimmung. Arch. f. Zellf. Bd. VH. Boveri, Th. 1911. Über das Verhalten der Geschlechtschromosomen bei Herma- phroditismus. Beobachtung an Rhabditis nigrovenosa. Verb, der Ph3's.- med. Gesellsch. zu Würzb. N. F. Bd. XLI. Idiochromosomen bei Ascaris megalocephala. 165 Erklärung der Abbildungen. Die Abbildur.gen 1 — 11 sind mit Winkels Fluorit-System Immersion 1,8 mm, Apert. 1,35, Comp. Oc. 6, Tubuslänge 14 cm (Vergrößerung etwa 1750) mit dem Abbe- schen Zeichenapparat auf der Objekttischhöhe entworfen. Färbung: Eisenhämatoxydin. Die Abbildungen 12—17 sind mit Winkels Fluorit-S3’stem Immersion 1,8 mm, Apert. 1,35, Comp. Oc. 4, Tubuslänge 17 cm (Vergrößerung etwa 1560) mit dem Abbe- schen Zeichenapparat auf der Tischhöhe entworfen. Färbung : BioNDi-Lösurg. Allgemeine Bezeichnungen. id = Idicchromosoma; glk = Glanzkörper; km = Kernmembran; nl = Nucleolus;' ov^.hi = Kern der Oocyte I. Ordnurg; ov^^.kn = Kern der Oocyte II. Ordnurg; rk^ = erster Richturgskörper; = zweiter Richturgskörper; t = Tetrade; (5 = Spermium und der männliche Pronucleus; Q = der weibliche Kern. Tafel XIII. Fig. 1. Oocyte I. Ordnung kurz vor dem Eindringen des Spermiums; der Kern hat seine Membran bewahrt. 6, c, d, e, f — nur die Kerne sind abgebildet. a. (Wurm B). Der Achromatinnucleolus liegt zwischen zwei Tetraden. b. (Wurm B). Der Nucleolus hebt sich scharf von den entfärbten Tetraden ab. c. (Wurm 0). Zwei Idiochromosomen sind an eine der Tetraden angeschlossen. d. (Wurm 0). Es sind Anzeichen von dem bivalenten Charakter der Idio- chromosomen vorhanden. e. (Wurm A). Zwischen zwei Tetraden liegen zwei Idiochromosomen, beide deutlich gespalten. /. (Wurm A). Die Idiochromosomentetrade liegt abseits. Fig. 2. Oocyte I. Ordnung nach dem Eindringen des Spermiums und der Bildung der ersten Richtungsspindel; b — nur die Tetraden; c, d, e, f — nur die Richtungsspindel abgebildet. a. (Wurm A). Zwei Chromosomen der linken Tetrade sind viel länger als die übrigen; an dem einen Ende (mit x bezeichnet) sind sie stark verdickt, was auf die Möglichkeit der Anschließung von Idiochromosomen hinweist. b. (Wurm A). Die Chromosomen der Tetraden und die Tetraden selbst wurden beim Zeichnen stark auseinandergerückt. An die Enden zweier Chromosomen der rechten Tetrade (mit x bezeichnet) haben sich wahrscheinlich Idiochromosomen an- geschlossen. c. (Wurm 0). Neben der rechten Tetrade befindet sich die Vierergmppe eines Idicchromosoma. 166 Sophia Frolowa d. (Wurm -4). e. (Wurm 0). Die Idiochromcsomen haben das Aussehen einer Diade. /. (Wurm A). Die Diade eines Idicchromosoma liegt gesondert; außerdem sind zwei Chromosomen der rechten Tetrade länger als die andern. Fig. 3. Bildung des ersten Richturgskörpers. a. (Wurm *4). Die Teilung des Idicchromosoma hat sich verspätet. b. (Wurm B). Die Spindel hat sich auf dem Präparat nicht konser^■iert ; die Chromosomen trennen sich; das vierte Element der Tetrade des Idicchromosoma ist viel kleiner als die drei andern; wahrscheinlich hat es sich mehr als die übrigen ent- färbt, da es in der oberen Fläche liegt; vielleicht ist auch ein Teil davon mit dem Rasier- messer abgeschnitten. Ein anormaler Fall von Eindringen des Spermiums, nachdem die faserige Membran sich schon gebildet hat. Fig. 4. Die Bildung des ersten Richturgskörpers ist soeben beendet. a. (Wurm B). Beide Idiochromosomen haben eine kugelförmige Gestalt. b. (Wurm B). Das im Ei zurückgebliebene Idicchromosoma hat den Fortsatz bewahrt; das Idicchromosoma im Richturgskörper scheint bivalent. c. (Wurm A). Von zwei großen Chromosomen einer der Tetraden hat sich das eine in den Richturgskörper ausgeschieden, das andre ist im Ei geblieben. Fig. 5. Die Richtungsspindel einer Oocyte II. Ordnung. a. (Wurm B). Die Diade des Idicchromosoma hat das Aussehen zweier kugel- förmiger Körper. Im ersten Richturgskörper sind die Chromosomen der rechten Diade länger als diejenigen der linken. b. (Wurm 0). Die Chromosomen beider Diaden sind von ungleicher Größe. c. (Wurm A). Das eine der Chromosomen ist länger als die drei andern. Fig. 6. Die Bildung des zweiten Richturgskörpers. a. (Wurm J). Die Teilung des Idicchromosoma hat sich verspätet. Das Idio- chromosoma im ersten Richtungskörper ist ebenso gestaltet wie das Chromosoma im Ei. b. (Wurm B). Die Teilung des Idicchromosoma hat sich weniger verspätet als auf vorhergehender Figur; beide Hälften desselben haben je einen Fortsatz. Fig. 7. (Wurm .4). Die Bildung des zweiten Richtungskörpers ist beinahe be- endet. Neben den großen Chromosomen liegen kugelförmige Idiochromosomen. Fig. 8. Beide Richtungskörper sind gebildet. a. (Wurm G). Im weiblichen Pronucleus ist ein Nucleolus erschienen. Ruhe- zustand des männlichen Kernes, einzelne Chromosomen können nicht mehr unter- schieden werden. Ein pathalogischer Fall der Bildung des ersten Richtungskörpers. b. (Wurm B). Zwei Chromosomen des ersten Richtungskörpers und eines des zweiten sind länger als die übrigen. c. (Wurm .4). Der zweite Richtungskörper; das Idiochromosoma ist mit dem linken Chromosoma nicht ganz verschmolzen. Fig. 9. Spermien a, b, c vor dem Eindringen ins Ei, d — im Ei, e — im Centrum des Eies. a. (Wurm 0). Beide Chromosomen sind gleichgroß. b. (Wurm 0). Chromosomen von ungleicher Größe. c. (Wurm 0). Neben zwei gleichgroßen Chromosomen ein Idiochromosoma. d. (Wurm 0). e. (Wurm J). Gesonderte Idiochromosomen. Die großen Chro- mosomen sind von gleicher Größe. mm Vi-rlng von Wilhelm EngelmaDD in Li-ipaig. JO» 1 .'Ab Idiochromosomen bei Ascaris megalocepliala. 167 Fig. 10. (Wurm R). Die Pronucleolenmembran verschwindet und die Spindel bildet sich; einzelne Chromosomen lassen sich nicht unterscheiden; abseits zwei Idio- chromosomen. Fig. 11. Äquatorialplatten der ersten Furchungsteilurg. a. (Wurm B). Die Chromosomen sind stark gestreckt. b, c, e. (Wurm R). Kurze und dicke Chromosomen. a, b und c. Ein Idiochromosoma ist vorhanden; das Ende eines der großen Chromosomen auf b (mit x bezeichnet) kann für ein angeschlossenes Idiochromosoma gehalten werden. d. Zwei Idiochromosomen sind vorhanden. Tafel XIV. Alle Präparate wurden nach Biondi gefärbt. Fig. 12. Kerne einer Oocyte I. Ordnung. a. (Wurm 0). Neben zwei großen Tetraden ein rosagefärbter Nucleolus und ein Idiochromosoma in Gestalt eines grünen Fleckens. b. (Wurm 0). Eine Idiochromosomentetrade; der Nucleolus liegt unter der rechten großen Tetrade. Fig. 13. Richtungsspindel einer Oocyte I. Ordnung. a. (Wurm 0). Die rechte Tetrade ist mit zwei Idiochromosomen verbunden. b. (Wurm B). Ein Idiochromosoma ist sichtbar; das andre liegt wahrschein- lich unter ihm und ist unsichtbar. Fig. 14. (Wurm B). Die Bildung des ersten Richtungskörpers ist beendet. In der Oocyte sind zwei kleine grüne Körper; wahrscheinlich wurden sie künstlich mit dem Rasiermesser von den großen Chromosomen abgetrennt. Fig. 15. (Wurm J). Ein reifes Ei. Um das Chromosoma herum hat sich eine Vacuole gebildet, aber die Kemmembran ist noch nicht entstanden. Ein Idicchromo- soma sowohl im weiblichen Kein als im zweiten Richtungskörper; die großen Chromo- somen sind von gleicher Bärge. Fig. 16. a. (Wurm J). Im weiblichen Pronucleus ist ein Nucleolus erschienen. Die Chromosomen des weiblichen Pronucleus und des zweiten Richtungskörpers sind von gleicher Länge. b. (Wurm 0). Ein weiblicher Pronucleus. Man gewahrt ein gesondertes Idio- chromosoma; beide großen Chromosomen sind gleichlarg. c. (Wurm B). Zweiter Richtungskörper. Das Idicchromosoma ist gesondert, die Chromosomen sind gleichlarg. Fig. 17. Spermien. a. (Wurm 0). Ein in ein Ei nicht eirgedrurgenes Spermium mit drei kugel- förmigen Chromosomen; eines davon ist ein Idicchromosoma. b. (Wurm 0). Ein soeben erst in ein Ei eingedrungenes Spermium. Nur das Idiochromosoma hat die kugelförmige Gestalt behalten; die großen Chromosomen sind von gleicher Größe. Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. Von Friedrich Alrerdes. (Aus dem Zoologischen Institut Marbm-g.) Mit Tafel XV— XVI. Inhalt, Seite I. Einleitung 168 II. Literaturüberblick 170 III. Material und Methoden 180 IV. Die Entwicklung des Kernfadens 183 V. Das Spiralenstadium 186 VI. Der definitive Bau des Kernfadens 192 VH. Untersuchung des lebenden Objektes 196 VIII. Die Amitose 198 IX. Zusammenfassung 200 I. Einleitung. Als es sich nach der Aufstelliiiig der Protoplasmatheorie immer deutlicher zeigte, daß der ZeUkeni, den man anfangs für ein einfaches Bläschen gehalten hatte, ein recht kompliziert gebautes Gebilde ist, welches im Leben der Zelle eine bedeutsame Rohe spielt, da begannen zahh'eiche ZeUforscher, ihn in den Geweben der verschiedensten Tier- formen zu studieren. Diese Untersuchungen lehrten eine reiche Fühe der mannigfachsten Strukturen kennen. Eine der auffahendsten fand B.\lbl\xi (1881) in den Geweben der Chimiomus-Lavve. Am schönsten erscheint sie in den Speicheldrüsen, weil hier die einzelnen Zellen und mit ihnen die Kerne eine verhältnismäßig bedeutende Größe erreichen, und hier war es, wo sie dem erwäliiiten Untersucher zuerst auffiel. Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 169 Aus der Entdeckung Balbianis sollte in der Folgezeit der Chirono- »ntis-Larve eine gewisse Berühmtheit bei den Histologen erwachsen, denn zunächst wußte man den bei ihr vorhandenen Kernstrukturen nichts Gleichartiges an die Seite zu setzen, und auch, nachdem es sich heraus- gestellt hatte, daß die gleichen oder ganz ähnliche Bildungen sich auch bei andern Tieren, insbesondere bei Arthropoden, antreffen lassen, so fand sich doch kein Objekt, an dem man dieselben mit der gleichen Deut- lichkeit und Schärfe hätte beobachten können. Es widmete sich daher nach und nach eine größere Anzahl von Untersuchern ihrem Studium. Die Ergebnisse dieser Forschungen widersprechen sich in vielen wesent- lichen Punkten, nicht nur was die Deutung der verschiedenen Kern- elemente anlangt, sondern auch in betreff des rein morphologischen Auf- baues dieses Fadens. Es erschien mir daher erwünscht, eine nochmalige Untersuchung dieses Objektes vorzunehmen. Die Speicheldrüsen der Larve sind in der Zweizahl vorhanden; man sieht sie bereits am sehr durchsichtigen lebenden Individuum im ersten, zweiten und dritten Körpersegment dorsal vom Darme liegen. Trennt man durch einen Schnitt den Kopf des Tieres vom Kumpfe, so quellen die Drüsen meist ohne weiteres mit einem Teil des Vorderdarnies heraus; andernfalls kann man durch leichten Druck auf die nachfolgenden Seg- mente und durch Hervor ziehen des Darmes ihr Freiwerden bewirken. Sie sind lappig gebaute flache Gebilde von großer Durchsichtigkeit; bei ausgewachsenen Tieren sind sie im allgemeinen etwa 1,5 mm lang und 0,7 mm breit; doch gibt es Arten, bei denen sie 2,5 mm lang und über 1 mm breit werden. Untersucht man sie unter dem Mikroskop, so erkennt man sogleich die sehr großen sezernierenden Zellen und in ihnen die Kerne. Jede Drüse ist nur aus einer beschränkten Anzahl großer Zellen zusammen- gesetzt; man findet Arten, in deren Drüsen etwa 25, und solche, bei denen bis zu 50 Zellen vorhanden sind. Diese Zellen liegen alle in einer Ebene, wenigstens, wenn die Drüse ausgebreitet auf dem Objektträger sich be- findet und nicht, wie im Tiere, zusammengefaltet ist. Die Drüse gliedert sich in di'ei lappenförmige Abschnitte, von denen der eine oralwärts, die zwei andern analwärts im Tiere gelagert sind (Fig. 1). Jeder dieser Lappen besteht aus zwei Reihen nebeneinander gelegener Zellen, welche einen zwischen ihnen entlang laufenden Kanal umschließen. Derselbe entsendet nach rechts nnd nach links kurze Gänge zwischen die einzelnen Zellen, deren jeder sich vor seinem Ende in zwei kurze blind- sackartige Fortsätze gabelt. Die drei Hanptgänge vereinigen sich in der Mitte der Drüse zu einem gemeinsamen Sammelbecken. 170 Friedrich Alverdes Das letztere ^yird an den Seiten begrenzt von den großen sezernieren- den Zellen, oben und unten jedoch von einem flachen Epithel mit kleinen Kernen, welche man unter Umständen erst bei stärkerer Vergrößerung deutlich erkennt. Dasselbe dient nicht der Secretion. Hier setzt der Ausführungsgang an. Es findet sich in der Literatur die Angabe, die Speicheldrüse der C7«>owomMS-Larve sei ein hohler Beutel, dessen Wandung vom Drüsen- epithel gebildet werde. Die Zellen dieses Epithels sollen die Eigentüm- lichkeit besitzen, daß sie nur mit ihren breiten, plattenartigen Basalt- teilen aneinanderstoßen, während der eigenthche Zellkörper mit dem Kern im Innern keulenartig in das Drüsenlumen hineinrage. Diese Angabe konnte ich nicht bestätigen. Zwar ist in der Drüse ein weiter Sammel- raum vorhanden, der aber in der Hauptsache nicht von secernierenden Zellen gebildet wird. An diesen schließt sich erst der eigenthche flache Drüsenkörper an, welcher, wie ich schon anfangs hervorhob, aus einer einzigen Schicht nebeneinander liegender Zehen besteht, zwischen denen Hohlräunie und Gänge das Secret fortleiten. Verirrsacht wurde der Iir- tum durch Totalpräparate der ganzen Drüse. Hier sieht man die Zehen, eine neben der andern sitzend, den Rand des flachen Gebildes umsäumen. Die Secretkanäle zu beiden Seiten einer jeden können dann den Ein- druck hervorrufen, daß sie niu' der optische Querschnitt eines die Zehe allseitig umgebenden freien Raumes wären. Die Wand der Drüse müßte in diesem FaUe von den stark verbreiterten Basalflächen der Zehen ge- Ihldet werden. Ohne weiteres kann man sich von der Unrichtigkeit dieser Auffassung an Schnittpräparaten überzeugen. Niemals sieht man an Längs- und Querschnitten ein Hineim'agen des Zelleibes in das Drüsenlumen; idel- mehr erscheint die Drüse stets als von einer einzigen Zehenschicht gebildete flache Scheibe, die von einer Anzahl Secretkanäle durchsetzt wd. Flach- schnitte sind geeignet, dieselbe Täuschung hervorzurufen wie das Total- präparat, denn hier sieht man wieder die interceUulären Secretgänge in ihrem ganzen wagerechten Verlauf, während für eine Beurteilung ihrer Ausdehnung in den andern Ebenen jeder Anhalt fehlt, so daß man wieder an das Vorhandensein eines großen Secretraunies denken könnte, in den die einzelnen Zellen hineinragen. II. Literaturüberblick. Die Kerne der secretorisch tätigen Zellen können nach Balbiani (1881) bei ausgewachsenen Larven einen Durchmesser von 0,10 mm erreichen. Das, was zunächst in ihrem Innern auffällt, sind zwei große, Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 171 unregelmäßig gebaute Nucleolen, deren Durchmesser 40 fi betragen kann. Dieselben enthalten zunächst eine Anzahl Vacuolen, welche unter Um- ständen miteinander verschmelzen. Außer den Nucleolen bemerkt man im Kernlumen einen eigentümlichen, vielfach gewundenen und ver- schlungenen, drehrunden Faden, welcher in seinem ganzen Verlaufe eine deuthche Querstreifung aufweist. Er ist im großen und ganzen überall gleich breit, von kurzen Strecken abgesehen, wo er sich ein wenig ver- dickt oder ein wenig verjüngt. Bei älteren Larven kann seine Breite 15 /t erreichen. An jedem seiner beiden Enden ist ein Nucleolus befestigt. Kurz vor den Ansatzstellen derselben zeigt der Faden eine ringförmige Anschwellung. Am lebenden Objekt ist dieser Ring blaß und zeigt keiner- lei Strukturierung; am fixierten Präparat tritt er jedoch sehr deuthch hervor und erscheint dann fein granuliert. So ist das Bild, wie es Balbiani als das typische bezeichnet und wie es in die meisten Lehrbücher übergegangen ist: der Kern enthält einen einzigen zusammenhängenden Faden, welcher jederseits in einen Nucleolus endet. Balbiani fand jedoch in andern Zellen, zumal bei älteren Tieren, auch ein andres Verhalten. So kann der Faden in mehrere kürzere oder längere TeUe zerstückelt sein ; einige der Bruchstücke heften sich dann mit dem einen ihrer freien Enden oder mit beiden an der Kern- membran an. Zwei kurze Fadenteile tragen in diesem Falle je einen Nucleolus und einen Ring. Eine weitere Komplizierung besteht darin, daß der Faden sich an einer Stelle in zwei Arme gabeln kann, welche eine Strecke weit nebeneinander herlaufen, um sich dann wieder zu einem einzigen Faden zu vereinigen. Weiter beschreibt Balbiani, daß nicht in allen Zellen zwei Nucleolen anzutreffen sind, vielmehr können nach ihm die beiden Kernkörperchen zu einem einzigen verschmelzen, so daß dann die beiden Enden des Kernfadens zusammen in einen einzigen Nucleolus einmünden. Im Falle, daß in den betreffenden Zellen kein einheitlicher Kernfaden vorhanden ist, hängen zwei kurze, mit je einem Ring versehene Fadenstücke an dem einen Nucleolus. Bilder, wo zwei Nucleolen durch eine schmale Substanzbrücke miteinander verbunden sind, deutete Balbiani als Beginn dieser Verschmelzung. Wie sich durch die Untersuchungen von Erhard (1910) später herausstellte, handelt es sich hier nicht um die Verschmelzung von zwei ursprünglich vorhandenen Nucleolen, sondern vielmehr um die Teilung eines einzigen Nucleolus, wie er anfänglich in den Kernen der jungen Larve vorhanden ist, in zwei gleichgroße Kernkörperchen. Die Richtigkeit dieser Angabe konnte ich durch meine Beobachtungen bestätigen; an geeigneter Stelle werde ich hierauf zurückkommen. 172 Friedrich Alverdes Besonderes Interesse verdient der feinere Aufbau des Kernfadens. Es zeigt, wie bereits erwähnt, in seinem ganzen Verlaufe eine deutliche Querstreifung. Diese wird nach Balbiaxi dadm'ch hervorgerufen, daß der Faden sich aufbaut aus einer ununterbrochenen Folge miteinander abwechselnder Scheiben zweier verschiedener Substanzen: einer dunkel erscheinenden und einer hellen. Die erstere ist nach ihm von mehr fester Konsistenz, während die letztere eine Flüssigkeit darsteUt. Die dunklen Scheiben erscheinen als feine parallele Linien, welche sich nirgends erweitern oder verschmälern und die auch im Vergleich zueinander von annähernd der gleichen Breite sind. Einige wenige, wie man sie in jedem Präparate findet, machen hiervon eine Ausnahme. Sie sind dicker als die übrigen und sollen diu'ch Verschmelzung mehrerer schmaler Scheiben entstanden sein. Die hellen Scheiben sind nicht so regelmäßig gebaut wie die dunklen ; besonders fällt dies auf bei einer Biegung des Fadens, wo sie, der Ki’üm- mung entsprechend, an der konvexen Seite breit und an der konkaven Seite schmal sind, während die dunklen Scheiben überall gleich breit bleiben. Es soll sich hierdurch besonders die flüssige und die feste Natur der Bauelemente des Fadens erweisen. Den Zusammenhalt dieses kom- plizierten Gebildes soll, wie Balbiani angibt, eine Membran vermitteln, welche den Faden wie ein Rohr umschließt. Doch ist er, wie er selbst angibt, seiner Sache nicht ganz gewiß. über die x\rt, wie der Kernfaden mit dem Nucleolus in Verbindung tritt, konnte Balbiani nicht völlig ins klare kommen. Bei einer Anzahl von Präparaten sah er, wie der Faden im Innern des Kernkörperchens mit lappenförmigen Erweiterungen endet. Bei andern Nuclcolen, welche aus lauter einzelnen Kügelchen zusammengesetzt waren, verzweigte sich das Fadenende in einzelne Äste. Die Reaktionen, welche Balbiani an den Kernen ausführte, inter- essieren uns nur insofern, als er durch dieselben feststellte, daß die dunklen Scheiben des Fadens das Chromatin repräsentieren, während die hellen Partien die Zwischensubstanz darstellen. Mit Methylgrün fäi'bten sich die Scheiben des Kernfadens, während Ringe und Nucleolus ungefärbt blielien. Umgekehrt war das Verhalten bei Carmin und Hämatoxylin. So konnte Balbini sehr hübsche Doppelfärbungen erzielen. Den beschriebenen Aufbau weisen nun nicht nur die Kerne der Speicheldrüscnzellen auf, sondern auch, wenngleich viel weniger klar und deutlich, die Kerne sämtlicher übrigen Gewebe der Chironomus-LaryQ: Die Kerne der Darmzellen, der MALPiGHischen Gefäße, der Hypodermis, der Muskeln usw. Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 173 Später, im Jahre 1890, fand Balbiani ganz analoge Bildungen im Kern von Loxophyllum meleagris, eine Entdeckung, welche, soweit ich aus der Literatur ersehen konnte, vollständig in Vergessenheit ge- raten ist. Der Makronucleus dieses Infusors erscheint peiischnurartig. In jedem Abschnitt desselben findet sich ein regelmäßig quergestreifter Kernfaden, welcher in größeren Kernen in mehrere Abschnitte zerfallen sein kann, ganz ähnlich wie bei CMronomus. Die Querstreifung wird auch hier hervorgerufen durch abwechselnde Scheiben von chroma- tischer und von ^wischensubstanz. Nucleolns und Ringe sind nicht vorhanden. Wenn eines der Segmente dieses Kernes sich teilt, was nicht allzu selten geschieht, so schnürt sich dasselbe quer durch. In diesem Falle wird der Kernfaden oder werden die Teilstücke eines solchen an dem Punkte, welcher sich gerade an der Stelle der Durchschnürung be- findet, quer durchgetrennt. Dabei geschieht es, daß sehr kurze Faden- stücke, welche sich nicht in der Nähe der Teihmgsstelle befinden, der einen oder der andern Kernhälfte zufallen, ohne einer Querteilung zu unterliegen. Hieraus erhellt, daß diese Teilung in einer recht einfachen, ich möchte sagen, rohen Weise vor sich geht. Ungefähr gleichzeitig mit Balbiani untersuchte Leydig (1883) die Kerne in den Speicheldrüsenzellen der Chironomus-LdiXYe. Er gelangte zu einer ganz andern Auffassung vom Aufban des Fadens. Nach ihm » beschränkt sich die Querstreifung auf die Peripherie des Fadencyhnders, ohne aber bloße Faltung oder Leistenbildung zu sein.« Er beschreibt die dunklen Querstreifen als leicht gekerbt und »zusammengesetzt aus einzelnen kleinen Stückchen, vergleichbar den Elementen einer Muskel- scheibe«, wie denn überhaupt der Faden infolge seiner auffälligen Quer- streifung lebhaft an Muskelsubstanz erinnere. »Die feinen Abteilungslinien der die dunklen Querstreifen bildenden Stückchen erstrecken sich ferner durch die helle Zwischenzone, so daß dadurch auch eine Aid von zartesten Längslinien zum Ausdruck kommen kann.« Wie sich die Ansicht von der Zusammensetzung der dunklen Querstreifen aus einzelnen Stückchen und die Längsstreifung der hellen Zone mit den BALBiANischen Befunden vereinigen läßt, werde ich später zeigen. Am Rande des Fadens brachte Leydig » da und dort äußerst zarte und blasse Anheftungsfäden in Sicht, welche nach der Umgrenzung des Kernes hinziehen. An ganz frischen und sauber behandelten Objekten wird man meist vergeblich nach diesen Seitenstrahlen spähen; für ge- wöhnlich treten sie erst hervor, wenn sich ihre Lichtbrechungsverhältnisse 174 Friedrich Alverdes geändert haben. « Leydig fand in den Kernen meist mir einen Kucleolns, oft von schiisselförniiger Gestalt, in andern Fällen »rundlich, eckig bis ins Lappige. Das letztere führt zur Ablösung von Stücken, wodurch sich die Zahl der Kucleoli vermehrt.« Das Innere des Kucleolus er- scheint von einem oder mehreren Hohlräumen durchsetzt, welche strahlig gefächert sein können. Diese Hohlräume sind die Vacuolen Balbiayis. Die Fächerung ist wahrscheinlich so zu erklären, daß eine Anzahl von Vacuolen bei der Untersuchung gerade in der Verschmelzung begriffen war. Leydig macht darauf aufmerksam, daß zunächst, wenn man die Speicheldrüsen frisch herauspräpariert hat und lebend untersucht, in den Kernen nichts enthalten zu sein scheint als der Nucleolus, und daß erst nach und nach, zumal bei Zusatz von Reagentien, die Kernfäden auf- tauchen. Er wirft daher die Frage auf, ob der Kernfaden nicht etwa ein Kunstprodukt sei. Doch entscheidet er sich dahin, »daß die fraglichen Gebilde, bevor sie dem Auge sichtbar werden, schon dagewesen sind, und nur jetzt sich abheben, weil die Lichtbrechungsverhältnisse sich ge- ändert haben«. Auch Leydig sah Kernfäden nicht nur in den Speicheldrüsen der Chironomus-L-äi'ven, sondern auch in den übrigen Geweben; ferner be- schreibt er sie, wenn auch als viel weniger deuthch, aus den Speichel- drüsen zweier andrer Dipterenlarven, deren Artzugehörigkeit er nicht näher ermitteln konnte. Und ganz ähnliche Bildungen fand er auch in den Kernen der Eierstockseier der Larve von L/ibellula puella. Carxoy (1884) beschrieb das Vorhandensein eines quergestreiften Kernfadens für eine große Anzahl von Arthropoden. Er ist der Ansicht, daß in jeglichem tierischen und pflanzlichen Kern Chromatin und Plastin zu einem einzigen großen Faden vereinigt sind. Diesen Faden dachte er sich als einen Hohlcylinder, dessen Wand aus Plastin besteht und der von einem mit Kernsaft erfüllten Centralkanal diuchsetzt wird. Auf der Innenseite des Cylinders dachte er sich das Chromatin angeordnet, und zwar zumeist als homogener Wandbelag den Centralkanal umldeidend. In andern Fällen, besonders bei Arthropoden, sollten bestimmte Stellen des Cylinders die iilasse der Nucleinkörnchen auf sich vereinigen, während andre, dazwischen gelegene Abschnitte des Plastins frei von Chromatin blieben. Auf diese Weise würde das Abwechseln von nucleinhaltigen und von freien Plastinabschnitten in der Aufsicht den Eindruck einer Querstreifung durch breitere oder schmälere Linien hervorrufen. Icli kann hier auf die CARXOYSche Lehre nur insoweit eingehen, als sie sich mit den quergestreiften Kernfäden beschäftigt. Auch nach ihm Die Kenie in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 175 soll sich die Querstreifimg auf die Peripherie des Fadencylinders be- schränken ; auch er sah, daß sich die dunklen Streifen aus einzelnen Stück- chen und Körnchen aufbauen. Ebenso bemerkte er feine Längslinien in den hellen Teilen des Fadens; sie erklärte er für feine Faltungen des Plastinmantels. Neben diesen Bildern, wo die Querstreifung unzweifelhaft durch aufeinanderfolgende Ringe hervorgerufen sein soll, fand Carnoy in manchen Zellkernen von Insekten und Monokotyledonen ein ganz andres Verhalten. An Kernfäden, welche aus dem Kern herauspräpariert und ein wenig in die Länge gezogen waren, konnte er ebenso unzweifelhaft feststellen, daß hier das Nuclein im Innern des Plastinmantels kork- zieherartig zu einer SpFale angeordnet lag. Durch stärkeren Druck konnte er diese Sph’ale zu einem langen geraden Faden ausziehen. Wie diese beiden Beobachtungen miteinander in Verbindung zu bringen seien, wußte Carnoy nicht anzugeben; er war geneigt, die Spirale als ein Kunst- produkt aufzufassen. Jedoch verweist er auf eine Arbeit von Bara- NETZKY (1880), welcher in den Pollenmutterzellen von Tradescantia Strukturen gefunden hatte, die sich mit den soeben geschilderten ver- gleichen lassen. Baranetzky fand, daß bei den angeführten Pflanzen der Knäuelfaden in dem sich zur Teilung anschickenden Kern eine regel- mäßige Querstreifung zeigt, hervorgerufen durch abwechselnde helle und dunkle Streifen, ganz ähnlich, wie es Balbiani in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve in so ausgesprochener Weise antraf. Wie dort, so sind bei den Kernfäden der Tradescantia die dunklen Streifen überall von der gleichen Dicke, während die hellen Linien ganz verschieden dick sein können, was sich besonders an den Krümmungsstellen des Fadens zeigt, wo die ersteren nach der konvexen Seite radienartig auseinander- gehen, während die hellen Streifen innen schmal sind und sich nach außen hin verbreitern. Genauere Untersuchung der Kernfäden zeigte Baranetzky bei stärkerer Vergrößerung, daß ihre Konturlinien nicht glatt, sondern »wellenförmig oder wie unterbrochen« erscheinen. Das kommt nach ihm daher, daß jeder dunlde Streifen nach außen einen leistenförmigen Vor- sprung mit abgerundeter scharfer Konturlinie bildet, während die ein- springende Umrißlinie der weichen Zwischensubstanz sehr zart ist. »Ohne weitere Präparation mußten die sichtbaren Streifen als dünne Scheibchen von verschieden dichter Substanz aufgefaßt werden«. Baranetzky glaubt, daß es ihm gelungen ist, zu entscheiden, daß der Bau der dunklen Partien ein ganz andrer ist. Werden die Kernfäden durch leise Be- wegungen des Deckglases gezerrt, so erhielt er in günstigen Fällen »Prä- 176 Friedrich Alverdes parate, welche die Gestalt der dichten Partien in übeiTaschender Weise klarlegen. Die weiche Substanz der Kernfäden ■wird dabei leicht zer- rissen und zerstört, die dichte Substanz bleibt aber erhalten, und zwar stellt sie jetzt eine kontinuierliche, glatte, homogene, in Ai't einer Draht- feder spiralig gewundene Faser dar. Die Spkale kann in verschiedenem Grade ausgezogen erscheinen. Bei langgezogenen Spiralen sind alle Umläufe der Spiralfaser genau zu verfolgen; anderseits findet man Kern- fadenstücke, wo der noch unverletzte Teil in eine ausgezogene Sph-ale übergeht, wobei jeder Zweifel über den Ursprung der Spirale aufgehoben werden muß. Die losgewickelte Sph'alfaser besitzt ganz dieselbe Dicke wie die ursprünglich sichtbaren dichten Querstreifen und scheint dabei nicht eine Lamelle, sondern eben einen runden Faden dai'zusteUen «. Dieser Auffassung von Baranetzky, daß die Kernfäden in den Pollen- mutterzellen von Tradescantia sich aufbauen aus einer Spu'ale von härterer Substanz, welche sich um eine aus weicher Substanz bestehenden Achse heruim\nndet, widersprach Strasburger (1882 und 1884) auf das aUer- entschiedenste. Er trat dafür em, daß der Faden sich zusammensetze aus aufeinanderfolgenden Scheiben, wie Balbiaki dies für CMronomus beschrieben hatte. Außer bei Tradescantia vies er diese Struktiu' bei Fritillaria und Galantlius nach. Später untersuchte Nemec (1899) den feineren Aufbau der Chromo- somen bei Älliuni und kam hier zu denselben Ergebnissen wie Stras- burger bei Tradescantia’, er fand, daß bei ihnen »deuthch eine Zusammen- setzung aus Chromatinscheiben und achromatischer Verbindungssubstanz zu erkennen« ist. Merrimax (1904) läßt diese Chromosomen sich auf- bauen aus einer “succession of rings”, eine Auffassung, die der Leydigs vom Kernfaden bei CMronomus durchaus entspricht. Wir sehen also in der Botanik wie in der Zoologie nebeneinander zwei ganz verschiedene Ansichten über die Katur des Kernfadens; einige Autoren machen für die Querstreifung eine Spuale verantwortlich, wälirend andre das Vorhandensein einer solchen entschieden in Abrede stellen. Eine von den bisher geäußerten ganz abweichende Ansicht über den Aufbau des Kernfadens in den Speicheldiüsenzellen der CMronomus- Larve sprach Korschelt (1884) aus. Kach ihm beridit die Querstreifung des Kernfadens auf einer Faltung seiner Oberfläche; eine Zusammen- setzung aus verschiedenen Schichten ist nach ihm nicht vorhanden. Hier- für macht er insbesondere die folgenden Gründe geltend : »Bei sehr starker Vergrößerung erkennt man, daß der Rand der querstreifigen Bänder gekerbt ist und daß also die Oberfläche derselben mit Erhöhungen und Vertiefungen versehen sein muß. Beim Heben und Senken des Tubus Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 177 ergibt sich sofort, daß die Streifen, die anfangs hell erschienen, darauf dunkel werden und umgekehrt. Natürlich, denn stellt man auf eine Er- höhung ein, so erscheint diese hell und die Vertiefung dunkel; senkt man nun den Tubus, so wird jetzt die Vertiefung hell und die Erhöhung dunkel«. Übte Korschelt auf das Präparat einen Druck mit dem Deckglase aus, so wurden dadurch die Zellen und die Kerne gesprengt und die Kern- fäden herausgepreßt. Unter diesen fanden sich solche, die noch zum Teil im Kerne lagen, »wo sie deutlich in ihrer Gestaltung erhalten sind, während ihr nach außen gelegener Abschnitt sich als homogene Masse darsteUt und seine Form insofern verändert hat, als er sich nach außen zu verjüngt und in einen feinen Faden ausläuft.« Wenn nun die Kern- fäden aus einzelnen Scheiben zusammengesetzt sind, so wäre ein solches direktes Ausziehen in einen Faden unmöglich. Die von Baranetzky beobachtete Spirale sucht Korschelt auf die folgende Weise zu erklären: »Es scheint mir garnicht unwahrscheinlich, daß die ausgezogene soge- nannte Spirale auf ähnliche Weise zustande gekommen ist, wie dies von mir bei Chironomus beschrieben wurde, und daß Baranetzkys Bilder dann so zu erklären wären, daß die Querstreifung bis zu dem sich verjüngen- den TeU vorhanden wäre und von dort an fehlte«. Als die gewöhnlichste Form der Verbindung von Nucleolus und Kernfaden fand Korschelt die, daß sich der Kernkörper verjüngt und in das Band fortsetzt, oder aber es tritt, falls der Nucleolus ausgehöhlt ist, das Ende des Kernfadens in die Höhlung ein, heftet sich nun aber nicht dh'ekt an der konkaven Seite des Kernkörpers an, sondern dm'ch- setzt dessen Masse und bildet nach seiner konvexen Seite eine knopf- artige Erhöhung. Die Frage, ob die Kernfaden in den lebenden Zellen bereits vorhanden sind, »oder ob sie erst später entstehen und dann gar bloße durch das Absterben hervorgerufene Gerinnungsprodukte des Protoplasmas darstellen«, läßt Korschelt unentschieden. Flemming (1882 und 1892), welcher ebenfalls die CMrowowiws-Larve auf ihre Kernstrukturen hin untersuchte, ist geneigt, den Kernfaden als bereits in der lebenden Zelle präexistierend anzunehmen; er macht dar- auf aufmerksam, daß man wohl nicht daran denken könne, »daß so eigentümliche Gebüde immer in gleicher Form und mit Anfügung an die Kernkörper als bloße Gerinnungen auf Grund des Todes oder der Ke- agentienwii’kung auf treten sollten«. Eine sichere Entscheidung dieser Frage wiude aber erst später durch VAN Herwerden herbeigeführt. Nach den Untersuchungen von Balbiani, Carnoy, Flemming und Korschelt verstrich eine lange Zeit, ohne daß eine Ai’beit erschienen Archiv f. Zellforschnng. IX. 12 178 Friedrich Alverdes wäre, welche etwas wesentlich Neues über unser Thema gebracht hätte; teils wurden die Ergebnisse von Balbiaxi bestätigt (Hexneguy 1896), teils wurde das Vorkommen von Kernfäden bei andern Insekten be- schrieben (VAX Gehuchtex 1889). Erst vax Herwerdex (1910) lenkte von neuem die Aufmerksamkeit auf die Struktur des Kernfadens der Chironomus-Lnrve. Diese Untersucherin behauptete, die Querstreifung des Fadens werde durch eine Spirale hervorgerufen, welche sich um eine im Innern befindliche Achse her umwinde. Sie nahm Bezug auf die Unter- suchungen von Bar.a.xetzky an Tradescantia, dessen Ergebnisse sie bei Chironomus in vollem Umfange bestätigen zu können glaubte. In der Spirale, welche sich leicht färben ließ, sieht sie das Chroniatin des Kernes, während sie die schwer färbbare Achse als das Achromatin deutet. »In mehr oder weniger unregelmäßiger Weise windet sich der runde Spiral- faden dem Innenkörper entlang, und wenn — wie es bisweilen bei der Fixation passiert — diese innere Substanz schwindet, tritt dieser Faden um so deutlicher hervor, weil man jetzt auch in demselben optischen Durchschnitt, wo der obere Teil der Windung liegt, den unteren bemerkt, >vo sie nicht mehr von der Zwischensubstanz verdeckt wird.« Auf den zuletzt aufgeführten Punkt werde ich genauer bei Besprechung meiner Ergebnisse zurückkommen. Den Angaben der früheren Autoren über die Verbindung des Nu- cleolus mit dem Kernfaden reiht vax Herwerdex eine weitere Beobach- tung an ; es kann der Kernfaden den Kernkörper durchbohren und auf der andern Seite noch eine Strecke weit sich fortsetzen, um sich dann mit dem Ende an der Kernniembran festzuheften. Auch darüber, ob der Kernfaden bereits in der lebenden Zelle vorhanden ist, stellte sie Unter- suchungen an. Es gelang ihr bei besonders durchsichtigen Individuen festzustellen, daß schon in den Drüsen der lebenden, unverletzten Larve Kernfäden sind; wenn dieselben hier auch schwächer sichtbar sind als in der herauspräparierten Drüse, so sind sie doch hinreichend deutlich, um mit Sicherheit erkannt zu werden. Die Angaben der früheren Autoren erklärt sie auf folgende Weise: »Es stellte sich heraus, daß jedesmal, wenn eine Larve nicht genügend vom anhängenden Wasser befreit war, so daß nach dem Auspräparieren der Drüsen und Zerquetschen der Larve zur Blutentnahme das Blut vom anwesenden Wasser verdünnt war, die Struktur des Fadens undeutlich wurde oder verschwand, und erst nach anfangender Verdunstung wieder hervortreten konnte.« Im Kernsaft erscheint nach der Fixation eine vorher nicht sichtbare körnige Substanz, »die öfters feine Fädchen erkennen läßt.« Ungefähr gleichzeitig mit vax Herwerdex beschäftigte sich Er- Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 179 HARD (1911) mit demselben Objekt. Er gelangte zu einer ganz andern Auffassung vom Aufbau des Kernfadens. Er leugnet das Vorhandensein eines Wechsels von stärker und schwächer färbbaren Scheiben. Nach ihm erweisen sich alle S(;heiben als völlig gleichartig. 0. Hertwig sagt, daß der Kernfaden »im gefärbten Präparate eine regelmäßige Aufeinanderfolge fingierter und nicht fingierter Scheiben erkennen läßt«. Bei den ERHARDSchen Versuchen, »sowohl mit ein- fachen wie mit Doppelfärbungen, färbten sich die Scheiben jedesmal völlig gleichmäßig.« Er glaubt, »daß die freien Zwischenräume zwischen je zwei gefärbten Scheiben einen Wechsel von gefärbten und ungefärbten Vortäuschen. Zwischen je zwei Scheibenrändern besteht nämlich eine Lücke. Wie die Scheiben eigentlich miteinander verbunden sind, ob sie im Centrum ihres Radius vielleicht Zusammenhängen, konnte nicht entschieden werden«. Den Nucleolus läßt Erhard sieh aufbauen aus längsovalen Beeren, die in zwei Lagen, einer äußeren und einer inneren, angeordnet sind. Derselbe sitzt einem aus dem Kernfaden hervorgehenden Stiele auf, der sich mehrfach verästelt. An der Stelle, wo er sich verzweigt, sollen ihn etwa zehn isoliert liegende Kügelchen umlagern. Die Ringe fand Erhard zusammengesetzt aus kreisrunden Kügelchen, welche anscheinend in drei Reihen nebeneinander angeordnet sind. Außerdem fand Erhard im Kernlumen die auch von van Herwerden beobachtete körnige Substanz, welche er als ein Maschenwerk dicht aneinandergereihter Chromatinkügelchen bezeichnet. In betreff der Deutung der verschiedenen Teile dieses Kernes äußerte Erhard eine von der der früheren Autoren ganz abweichende Ansicht. Balbiani hatte in den dunklen Querlinien des Kernfadens das Chromatin der Speicheldrüsenkerne gesehen und die Kernkörperchen für echte Nucleolen gehalten. Diese Deutung war in der Folgezeit allgemein an- genommen worden. So verglich Wilson den Kernfaden mit dem Knäuel der in der Prophase befindlichen Kerne und nannte die betreffenden Kerne: «permanent spiremnuclei ». Erhard glaubt demgegenüber, da sich in seinen Präparaten der Faden mit Methylgrün, die Kernkörperchen, die Ringe und das Maschenwerk der Kernchromiolen mit Boraxcarmin färbten, daß, wenigstens auf einem gewissen Entwicklungsstadium, die letztgenannten Kernbestandteile echtes Chromatin darstellen, während die Nucleolarsubstanz in dem Kernfaden festgelegt sei. Die ERHARDSche Arbeit war die zuletzt erschienene, als ich meine Untersuchungen aufnahm. Aus dem hier von mir gegebenen Literatur- überblick dürfte hervorgehen, daß in betreff der Natur des Kernfadens 12* 180 Friedrich Alverdes in den Spciclieldrüsenzellen der CMronomus-Lstxve noch manche unge- klärte Frage vorliegt, und somit schien sich eine nochmalige Bearbeitung dieses Objektes sehr wohl zu verlohnen. Die Anregung hierzu wurde mir durch Herrn Prof. Dr. E. Kor- scHELT zuteil, dem ich auch an dieser Stelle für das stets gleichbleibende, gütige Interesse, das er am Fortgange meiner Arbeit nahm, meinen besten Dank aussprechen möchte. Auch Herrn Prof. Dr. C. Tönniges und Herrn Dr. W. Harms bin ich für manchen guten Rat zu vielem Dank verpflichtet. Als ich mit meinen Untersuchungen bereits begonnen hatte, erschienen noch zwei weitere Veröffentlichungen über das vorliegende Thema. Zu- nächst eine Arbeit von vax Herwerden (1911), in welcher sie die Er- HARDsche Publikation einer Kritik unterzieht. Sie wendet sich gegen seine Auffassung von der Katm' der Kernkörperchen und weist an der Hand mikrochemischer Reaktionen nach, »daß die Substanz des Kern- fadens in seinen Eigenschaften Reagentien gegenüber dem entspricht, was seit längerer Zeit als charakteristisch für das Chromatin betrachtet wird. Was den Nucleolus betrifft, so können wh nach den Versuchen nur schließen, daß die mikrochemischen Reaktionen nicht auf die An- wesenheit von Chromatin in diesem Körper hinweisen«. Rare früheren Behauptungen über den Aufbau des Kernfadens aus einer Spirale schränkt sie hier insofern ein, als sie anerkennt, daß Kern- fäden Vorkommen können, die unzweifelhaft aus separaten Scheiben bestehen. Sie hat zusammen mit Bolsius (1911) ihre eignen und die Präparate dieses Forschers dirrchgesehen, und beide haben sich überzeugt, wie sie übereinstimmend bekunden, daß in den van HERW'ERDENSchen Präparaten der Kernfaden eine Sphale zeigt, während er in denen von Bolsius aus Scheiben zusammengesetzt ist. Als Grund für diese Differenz nehmen sie an, daß die untersuchten Tiere zwei verschiedenen Species angehören, was sie aus der Anzahl und Größe der Zellen in den Speicheldrüsen erschließen. Uber den feineren Aufbau des Fadens berichten sie, daß sowohl die Spirale als auch die chromatischen Scheiben aus einzelnen feinen Körnchen zusammen- gesetzt sind. III. Material und Methoden. Chironomidenlarven kann man sich zu jeder Zeit sehr leicht ver- schaffen. Fast in jedem Tümpel findet man im Sommer unter faulenden Blättern die charakteristischen roten Larven, und auch in der kalten Jahreszeit trifft man an Stellen, die einem vom Sommer her als besonders Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Lar\'e. 181 reich bevölkert bekannt sind, überwinternde Tiere stets in genügender Anzahl. So bietet die Materialbeschaffung keinerlei Schwierigkeit. Ganz junge, eben ausgeschlüpfte Individuen wird man sich in größerer Menge wohl kaum durch Suchen im Schlamm verschaffen können; viel einfacher ist es, die abgelegten Eipakete der Tiere einzutragen, ein jedes für sich in einem besonderen Glase unterzubringen und dann das Aus- schlüpfen der jungen Larven abzuwarten. Auf diese Weise hat man die Sicherheit, daß die Individuen eines Zuchtaquariums alle derselben Art zugehören, was bei Aufstellung einer Entwicklungsreihe von Wichtig- keit ist. Ein Eipaket enthält stets mehrere hundert Eier. Man findet dieselben von März bis Oktober an Holzteilen, welche frei im Wasser herumschwimmen oder an Steinen und Zweigen, welche am Ufersaume liegen, und zwar stets so angebracht, daß sie sich eben unter der Wasser- oberfläche befinden. Bemerkenswert ist es, daß sich an Teichen, die überall die gleichen günstigen Bedingungen zur Eiablage zu bieten scheinen, Eipakete immer nur an ganz bestimmten Stellen finden. Eine hin- reichende Erklärung hierfür ist meines Wissens noch nicht gegeben worden. Die Eipakete von Chironomus^) unterscheiden sich dadurch von denen verwandter Gattungen, daß bei ihnen die Eier nicht mehr oder weniger unregelmäßig in einem Gallertklumpen stecken; vielmehr bildet hier die Gallerte einen etwa 1 cm langen Cylinder, auf dem die Eier in sehr regelmäßigen Querreihen angeordnet sind. Die Entwicklung des Eies nimmt rund 1 Woche in Anspruch. Ein weiterer Tag vergeht, bis sämtliche Larven aus der Gallerthülle sich be- freit haben. Jetzt sind sie etwa 1 mm lang und bewegen sich mit den charakteristischen schlängelnden Bewegungen durch das Wasser. Nach etwa 3 Tagen gehen sie dazu über, sich Wohnröhren zu bauen. Bei den Larven der venustus-plumosus-Gnx^^e, welche ich hauptsächlich unter- suchte, bilden sich nach 14 Tagen bis 3 Wochen am Hinterende die cha- rakteristischen ventralen Atemschläuche. Die Tiere sind zu dieser Zeit etwa 3,5 cm lang; ihre Körperflüssigkeit nimmt jetzt eine gelbrote Fär- bung an, so daß das Individuum nicht mehr völlig farblos und dm’ch- sichtig erscheint. Außer diesen Larven untersuchte ich solche von ver- schiedenen Arten aus der Verwandtschaft von Chironornus Thummi und Larven aus der Orthocladius-Gnippe. Sämtliche zur Untersuchung herangezogenen Tiere zeigten eine blutrote Färbung. Herr Dr. A. Thiene- 1) Genaueres über die Eiablage teilt mit M. Hasper, »Zur Entwicklung der Ge^ schlechtsorgane von Chironornus«. Zool. Jahrb. Bd. XXXI. 182 Friedrich Alverdes MANN in Münster i. W, hatte die Freundlichkeit, mir die letztgenannten Arten zu bestimmen, wofür ich ihm auch an dieser Stelle meinen besten Dank aussprechen möchte. Die Speicheldrüsen wurden in der bereits oben angeführten Weise vermittels Durchtrennung des ersten Körpersegmentes freipräpariert. Dann quollen sie hervor, und es waren nur noch, um sie völlig zu iso- lieren, die beiden feinen Ausführungsgänge zu dmchschneiden. Um nun nach Möglichkeit eine Zerrung und Verletzung der überaus zarten lebenden Drüse zu vermeiden, entfernte ich die übrigen Teile der Larve vom Objekt- träger, saugte die Blutflüssigkeit ab und tropfte mit der Pipette eine hinreichende Menge der Fixierungsflüssigkeit auf die Drüse und wartete einige Augenblicke, bis sie undurchsichtig geworden war, um so das Gewebe erst ein wenig zu erhärten, ehe dasselbe vom Objektträger in das mit dem fixierenden Gemisch gefüllten Ulrrschälchen übertragen wurde. Bei ganz jungen Larven war ein Isoheren der Drüsen nicht an- gängig. Deshalb wurden die Tiere entweder in toto fixiert, oder es wurde, um ein rascheres Eindringen der Flüssigkeit zu ermöglichen, die Vorder- hälfte der Larve abgetrennt. Für die Fixierung gelangte zunächst Subhmat-Eisessig (100 : 3) zur Anwendung, das ich stets nur kurze Zeit einwirken ließ; für Totalpräparate wurde ausschließlich diese Methode angewandt. Das Gemisch von Pe- TRUXKEWiTSCii befriedigte mich nur bei ganz jungen Larven. Sehr gute Residtate ergab Zenkers Gemisch, in dem die Objekte 2 — 5 Stunden verblieben. Am besten jedoch gelang die Fixierung mit FLEMMiNGscher Flüssigkeit, die ich 12 Stunden bis mehrere Wochen einwirken ließ. Gefärbt wm'de mit Boraxcarmin, DELAFiEiDschem Hämatoxylin und Heidenhains Eisenhämatoxylin. Am schönsten und klarsten waren die Bilder nach FLE>EMiNG-Fixierung und darauffolgender 24stündiger Schnittfärbung mit Anilinwasser-Safranin. Das Rezept hierfür ver- danke ich Herrn Dr. Harms: 200 g Aqua dest. + .\nilin gesättigt, 100 g Ale. abs., 1 g Safranin. Differenziert wurde wenige Sekunden mit Salzsäme-Alkohol (1 : 1000). In so behandelten Schnitten erscheint das Chromatin leuchtend rot, während alle übrigen Teile der Drüse eine blässere piupurrote Tönung aufweisen. Eine Färbung mit Methylgrün wurde ebenfalls versucht, doch hielten die so gefärbten Schnitte einem Vergleich mit den anders behandelten nicht stand. Die Kenie in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 183 Ich habe 180 Totalpräparate von Drüsen hergestellt, darunter 140 solcher von Orthocladius. Die hierzu bestimmten Objekte fixierte ich mit Sublimat-Eisessig und färbte sie etwa 1 Stunde mit Boraxcarmin. Die Differenzierung nahm ich mit Salzsäure-Alkohol (1 : 100) vor. Wenn ich vor der Fär- bung die Drüse bereits mit Salzsäure-Alkohol behandelt hatte, so gelang nachher eine Differenzierung viel besser. Auf diese Weise konnte ich Präparate hersteilen, in denen nur der Kernfaden, und zwar sehr intensiv, alles übrige aber nicht tingiert war. Den Nucleolus habe ich in Total- präparaten, welche mit Salzsäure differenziert waren, nie mit Borax- carmin gefärbt gesehen. Ich habe 100 Schnittpräparate isolierter Drüsen angefertigt. Hier- unter stammte die eine Hälfte von Larven der Gattung Chironomus, die andre Hälfte von solchen der nahe verwandten Gattung Orthocladius. Ich schnitt 10 Serien von 10 ,u Dicke für Übersichtsbilder, je 15 von 5 und 4,« und 60 Serien* von 3.n Schnittdicke. Zum Studium der sich entwickelnden Drüse zerlegte ich 70 junge Larven, sämtlich Chironomus zugehörig, in Serien von 3/< Dicke. Lebende Drüsen untersuchte ich in RiNGERScher Flüssigkeit. Auch an dieser Stelle möchte ich Fräulein Dr. M. A. VAN Herwerden in Utrecht und Herrn Dr. H. Erhard in München für ihre große Liebenswürdigkeit, mit der sie mir eine Anzahl ihrer Präparate zur Durchsicht überließen, meinen besten Dank abstatten. IV. Die Entwicklung des Kernfadens. Erhard gab an, der Faden in den Kernen der Chironomus-S^ekhel- drüse enthalte die Nucleolarsubstanz, während der sogenannte »Kucleolus« vom Chromatin gebildet würde. Diese von den früheren so abweichende Angabe bedurfte der Bestätigung. Eine endgültige Entscheidung war nur von einer Arbeit zu erwarten, die auch das ontogenetische Zustande- kommen des Fadens und der übrigen Strukturen des Kernes berück- sichtigte. War eine derartige Untersuchung an sich schon nicht ohne Interesse, so mußte sie unter diesen Umständen besonders erwünscht erscheinen. Denn diese komplizierten Verhältnisse waren bisher ledig- lich an den Drüsen ausgebildeter Larven untersucht worden. Deshalb verfolgte ich an der heranwachsenden Larve von den ersten postembryo- nalen Stadien an die Entstehung und allmähliche Ausgestaltung des Kernfadens. Als Material für diese Untersuchungen dienten mir Larven der Gat- tung Chironomus aus der venustus-flumosus-Cnv^i^o. Über die Ergeb- 184 Friedrich Alverdes nisse habe ich bereits in einer kurzen Mitteilung berichtet (1912). Die aus dem Ei schlüpfende Larve besitzt eine Körperlänge von ungefähr 1 mm. Ihre Speicheldrüsen werden von Zellen gebildet, die sich durch ihre Größe vor den übrigen Körperzellen auszeichnen. Etwa 25 bilden eine Drüse. Dieselbe erscheint als eine flache Tasche, welche noch nicht die lappige Gliederung aufweist. Die Zellen haben kubische Gestalt und umgeben einen einheitüclien Secretraum; Secretgänge zwischen den Zellen sind noch nicht vorhanden. Deutlich heben sich auf dem Schnitt die großen Kerne ab. In ihrem Innern erblickt man einen Nucleolus von verhältnismäßig bedeutender Größe. Er ist ein kugeliges Gebilde und zeigt keinerlei wahrnehmbare Differenzierung. Ein Kernfaden ist nicht vorhanden. Statt dessen ist das Kernlumen durchsponnen von einem feinen Gerüstwerk achroma- tischer Fäden. Auf diesen Fäden sitzen, ganz unregelmäßig verteilt, kleinere und größere Brocken von Chromatin und zwar zumeist in den Knotenpunkten des Gerüstes (Fig. 2). In den ersten Tagen ihres Lebens wächst die Larve rasch; ungefähr am 3. Tage beginnt sie, sich aus Algenfäden und Schlammpartikelchen eine Wohmöhre zu spinnen; auch dann ist noch kein Kernfaden vor- handen. Damit wird die Annahme hinfällig, daß das Vorhandensein eines solchen bedingt sei durch die specifische Funktion der Drüse. Ein derartiger Zusammenhang ist ja auch schon deshalb ausgesclüossen, weil sich Kernfäden in allen Geweben der Larve finden. Entsprechend dem Wachstum des Tieres nehmen die Speicheldrüsenkerne an Größe zu (Fig. 3). Die achromatischen Stränge werden stärker, die Chromatin- brocken größer und ihre Zahl vermehrt sich. Nach etwa 2 Wochen treten am elften Segment der Larve die für die Venustus-plumosiis-Gn\])\^e charakteristischen Kiemenschläuche auf. In diesem Stadium beginnt ein Kernfaden sich zu bilden. Das Chromatin ordnet sich auf den Fäden in bestimmten Regionen an. Dadurch kom- men die einzelnen Brocken näher als vorher aneinander zu liegen. Doch auch das Achromatin rückt zusammen, und man sieht in besonders gün- stigen Präparaten immer einige der Stränge annähernd parallel neben- einander herlaufen (Fig. 4). Diese sind dann durch Querfäden mit- einander verbunden, und in den Knotenpunkten liegt das Chi'omatin. Bald darauf nähern sich diese Stränge einander, die Querverbindungen werden kürzer, und die Chromatinbrocken stoßen zusammen (Fig. 5). Es kommt vor, daß sie sich hierbei zu einem einzigen größeren vereinigen ; doch nicht bei allen geschieht dies, manche legen sich luu’ äußerst dicht aneinander, ohne aber völlig zu verschmelzen. Zu derartigen Körnchen Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 185 gesellen sich dann andre hinzu, die sich noch isoliert im Kernraum be- fanden, so daß bald außerhalb des Kernfadens kein Chromatin mehr vorhanden ist. Die achromatischen Stränge haben inzwischen durch Dicken Wachstum an Umfang zugenommen; auch sie legen sich oft dicht aneinander, so daß sie stellenweise als homogene Masse erscheinen (Fig. 6). Wir haben jetzt im Kern einen vielfach gewundenen einheitlichen achro- matischen Faden, auf dem in gewissen Abständen größere Stücke oder Gruppen kleiner Brocken von Chi'omatin angeordnet sind (Fig. 7). Außer- dem durchziehen feine achromatisch erscheinende, vöUig chromatinfreie Fäden das Kernlumen; die Natiu- derselben werde ich später besprechen. In der Folgezeit festigt sich der Kernfaden in seinem Bestände immer mehr; die Chi’omatinteile vermehren sich und lagern sich dicht aneinander, so daß der Kernfaden sich jetzt aus einer abwechselnden Folge von chro- matischen und achromatischen Teilen aufbaut (Fig. 8 u. 9). Ich werde später zeigen, daß eine Zusammensetzung des Kernfadens aus einzelnen Körnchen und Strängen sich unter Umständen auch an ausgewachsenen Larven nachweisen läßt. Es findet also nicht immer eine völlige Ver- schmelzung der einzelnen Körnchen und der einzelnen Fäden unter- einander statt, vielmehr lagert sich Körnchen an Körnchen und Faden an Faden und zwar äußerst dicht, was sich besonders an günstigen Prä- paraten von größeren Larven erkennen läßt, wm wir mit unsern optischen Hilfsmitteln wegen der Größe des Objektes besser in den feineren Aufbau einzudringen vermögen. Die Verbindung zwischen dem Kernfaden und dem Nucleolus kommt auf die Weise zustande (Fig. 9 u. 10), daß zwei der zalüreichen Fäden, welche im ursprünglichen Kerngerüst an den Nucleolus herantreten, sich im gegebenen Zeitpunkt durch Anlagerung und Dickenw'achstum ver- stärken, sich auf die Masse des in der Nachbarschaft befindlichen Chro- matins vereinigen und Anschluß finden an den sich bildenden Kern- faden. Wenn der Kernfaden ausgebildet ist, besitzt die Larve eine Körper- länge von etwa 3^/2 mm, und ihre Leibesflüssigkeit nimmt eine leicht gelbrote Färbung an. In diese Zeit fällt die Entstehung des Ringes. Balbiani, der ihn entdeckte, konnte über seine Natur nicht ins klare kommen. Er beschreibt ihn als fein granuliert im fixierten Präparat und sagt, an der Stelle, wo er sich befände, seien keine chromatischen Scheiben vorhanden, vielmehr schiene hier der Faden aus derselben Sub- stanz zu bestehen wie der Ring. Nach meinen Untersuchungen bewahrt der Faden auch dort, wo er vom Ring umschlossen wü'd, seinen Aufbau aus chromatischen und achromatischen Scheiben. Erhard gibt an, daß 186 Friedrich Alverdes der Ring sich aufbaiie aus dicht aneinander gelagerten Kügelchen, welche dem Anscheine nach in drei Reihen nebeneinander angeordnet seien. Ich fand, daß die Komponenten des Ringes eher als kleine Keulen zu bezeichnen sind (Fig. 13, 43, 44, 46, 47, 48, 50). Dieselben sprossen aus drei aufeinander folgenden Chromatinscheiben dicht gedrängt hervor und um- geben den Kernfaden an der betreffenden Stelle "wde ein dichter Pelz. Ich habe auf sämthehen Präparaten immer dasselbe Bild gefunden, nie sah ich einen der Auswüchse an einer achromatischen Scheibe sich anheften. Wir dürfen uns jedoch kaum vorstellen, daß das Chromatin aktiv bei diesem Vorgang beteiligt ist, müssen vielmehr annehmen, daß das Achio- matin, welches vermutheh das Chromatin als feines Gerüst überall durch- setzt, in erster Linie für die Bildung des Ringes verantwortheh zu machen ist. Im Verlaufe der weiteren Entwicklung vermehrt sich die Anzahl der Keulen stetig; dieselben nehmen dabei an Länge beträchtlich zu, doch bleibt ihre Breite ungefähr konstant. Wenn der Kernfaden eine feste Gestalt erhalten hat, so bilden sich an seinen beiden xAnsatzsteUen am Nucleolus zwei seichte Einbuchtungen (Fig. 10). Diese vertiefen sich nach und nach und verschmelzen mit- einander (Fig. 11 u. 12), so daß die beiden Enden des Fadens in einer gemeinsamen Höhlung des Kucleolus zu liegen kommen. Früher oder später treten die ersten Vacuolen auf (Fig. 11), deren Zahl sich allmählich vergrößert, so daß der Kucleolus zuletzt ein blasiges Aussehen bekommen kann (Fig. 43 — 50). V. Das Spiralenstadium. Wir haben gesehen, daß sich das ursprünglich im Kern vorhandene x\chromatinnetz und die Chromatinbrocken zu einem Faden Zusammen- legen, welcher aus abwechselnden Scheiben chromatischer und achroma- tischer Substanz besteht. Und auch an Schnittpräparaten, welche von Drüsen älterer Larven angefertigt sind, findet man, daß der Faden sich aus abwechselnden Scheiben zusammensetzt. Es entspricht dieser Befund durchaus den x\ngaben von Balbi.wi und Bolsius und dem, was Stras- BURGER über den Knäuelfaden in den PoUenmutterzeUen von Trades- cantia berichtet. Demgegenüber stehen die Angaben von Baranetzky für das botanische Objekt und von Herwerden für Chironomus. Carnoy nimmt eine vermittelnde Stellung ein, da er sowohl die Spirale wie die .Aufeinanderfolge verschiedener Schichten, die er allerdings nicht als Scheiben deutete, gesehen hat. Es mußten sich bei der Zahl der Be- obachter, welche auf der einen wie der andern Seite stehen, tatsächliche Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 187 Unterlagen für ihre Angaben finden lassen. Den Grund für die so auf- fallende Differenz suchen van Herwerden und Bolsius darin, daß den verschiedenen Forschern verschiedene Arten von CMronomus Vorgelegen hätten. Doch erschien mir diese Erklärung als keine befriedigende, da es höchst unwahrscheinlich ist, daß hei Arten derselben Gattung der- artige grundlegende Unterschiede in den Kernstrukturen Vorkommen können. Wenn die von mh gezüchteten Larven ein gewisses Alter überschritten hatten, wollte die vorher so ausgesprochene Scheibenstruktur nie mehr recht klar erscheinen (Fig. 14 — 18). Wohl sieht man an den betreffenden Kernfäden noch eine Querstreifung, doch sind die dunklen Querlinien nicht mehr so deutlich wie früher, es haben sich vielmehr an ihnen Fort- sätze und Auswüchse gebildet, welche die Klarheit des Bildes stören. An Präparaten von älteren Stadien ist die regelmäßige Querstreifung des Kernfadens noch mehr verwischt; die Auswüchse der Scheiben sind Verbindungen miteinander eingegangen, so daß das Chromatin in fähigen Windungen angeordnet erscheint (Fig. 19 — 32). Diese tragen spirahgen Charakter: wh haben es mit den von Carnoy und van Herwerden be- schriebenen Spiralen zu tun. Doch handelt es sich nach meinen Beobach- tungen nicht um eine einzige Spirale in jedem Kernfaden, vielmehr wird ein jedes Bild, auch dasjenige, wo eine solche am deuthehsten hervor- zutreten scheint, zum mindesten an einer Stelle durch anders verlaufende chromatische Teile gestört und verwirrt (Fig. 21 — 23). An andern Kern- fäden sieht man, wie fast eine jede Windung der Spirale von einer andern, entgegengesetzt laufenden Windung überki’euzt wird. Durch das hebenswürdige Entgegenkommen von Fräulein Dr. van Herwerden war es mir möglich, ihre Präparate durchzusehen. Es zeigten sich hier genau dieselben Spiralenbildungen wie bei den meinigen; aber auch hier war dieselbe Erscheinung zu beobachten: eine Strecke weit läßt sich die Spirale verfolgen, doch dann treten an einer Stelle andre entgegengesetzt verlaufende Spiralwindungen auf, wodurch das Bild nicht mehr rein und eindeutig erscheint. Eine Beurteilung dieser Verhältnisse ist wegen der Kompliziertheit der Bilder nicht ohne Schwierigkeit. Denn klar erkennen lassen sich die Spiralstrukturen nur auf sehr dünnen Schnitten, am besten solchen von 3,« Dicke; derartige Präparate haben jedoch wieder den Nachteil, daß sich in ihnen der ganze Kernfaden nicht mehr so überbheken läßt wie an dickeren Schnitten. An Stellen, wo der Kernfaden angeschnitten ist, ist das Bild nicht immer ohne weiteres klar. Doch bin ich an der Hand einer Anzahl günstiger Präparate, welche keine andere Erklärung 188 Friedrich Alverdes zulassen, zu einer Deutung gelangt, die meiner Überzeugung nach für das Spiralenstadium die richtige ist. Für das Chromatin haben, abgesehen von den bisher genannten Autoren, neuerdings Bonnevie (1908) und K. C. Schneider (1910) spiralige Strukturen beschrieben. Die erstgenannte Forscherin unter- suchte die Chromosomen in den Fiu-chungskernen von Ascaris megalo- cephala, in den Kernen der Wiu'zelspitze von Allium cepa und ferner bei Amphiuma die Chromosomen während der ersten und zweiten Reifungs- teilung. Sie fand bei diesen Objekten, daß in der Prophase und in der Telophase das Chromatin eines jeden Chromosoms in einer Spirale an- geordnet ist. Die während der Anaphase oberflächlich gelegene cliroma- tische Substanz der Tochterchromosomen sammelt sich nach ihr auf erhabenen, spiralig verlaufenden Leisten, »so daß bald eine chromatische Spirale von der Spitze jedes frei herabhängenden Chromosomenendes bis zu seiner Wurzel kontinuierhch verläuft; hier geht sie dann auch kon- tinuierüch in einen Chromatinfaden des centralen Kernteiles über. Gleich- zeitig mit dieser Lokalisation der Chromatinsubstanz kommt zwischen den Windungen der Spiralleiste die früher im Innern des Chromosoms verborgene achromatische Substanz zum Vorschein. Sie ist auf diesem Stadium anscheinend halbflüssig und wird nur durch ihre Adhäsion zu der festeren Spiralleiste an einem tropfenförmigen Zusammenfluß ge- hindert; darauf deuten die tiefen Einbuchtungen zwischen je zwei Win- dungen der Spiralleiste hin.« Doch sah sie auch einige Bilder, die sie nur so deuten konnte, daß nicht eine Spirale das Chromatin des Chromo- soms repräsentiert, sondern daß eine Doppelspirale vorhanden ist. Sie läßt die Frage offen, ob die in der Prophase auftretenden Doppelspiralen mit denjenigen der Telophase etwas zu tun haben und ob beide mit der konstant auftretenden Prophasenspalte Zusammenhängen. Ferner ist es ihr zweifelhaft, ob alle diese Erscheinungen mit den später entstehenden Tochterchromosomen in Verbindung zu bringen seien. Über eine die Spirale umgebende Membran äußert sie sich folgender- maßen: »Daß auf der Chromosomenoberfläche eine Membran ausge- schieden werden kann, geht aus den in Amphiuma gefundenen Verhält- nissen hervor, wo die Windungen eines im Kerninnern liegenden Spiral- fadens von einer dünnen Membran umschlossen sind.« K. C. Schneider untersuchte die Chromosomen in den Epidermis- zeUen von Salamanära und fand, daß dieselben aus Doppelspiralen be- stehen. Nur für die Anaphase sofort nach der Sonderung der Tochter- chromosomen nimmt er eine einzige Spirale an, die sich jedoch sehr bald verdoppelt. Er spricht auf Grund seiner Resultate die Vermutung aus. Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 189 daß Bonnevie sich geirrt habe und daß auch bei ihren Objekten nicht nur in einigen, sondern in allen Präparaten Doppelsphalen vorlägen. Er zeichnet jedes Chi'omosom als aus zwei Spiralen bestehend, welche sich im gleichen Sinne parallel um eine gemeinsame Achse herumwinden. Diese Achse wird von einer Masse gebildet, welche er als aKittsubstanz« bezeichnet. In den Spiralen sieht er die Anlagen der Tochterchromosomen oder die »Miten«. Bonnevie sowohl wie Schneider geben an, daß die Chromosomen auch im ruhenden Kern erhalten bleiben. Schneider sagt: »All die groben Chromatinbrocken, die w in den aktiven Kernen der Sala- manderlarve in größerer oder geringerer Zahl vorfinden, gehen direkt auf die Tochterchromosomen zurück, sind Reste derselben, nicht Neu- bildungen.« Das scheinbare Verschwinden der Chromosomen geht in der Weise vor sich, daß die Spiralen — nach Bonnevie die einfachen, nach Schneider die Doppelspiralen eines jeden Chromosoms — sich lockern und Verbindungsbrücken untereinander ausbilden, bis der ganze Kern von einem anscheinend undifferenzierten Kernnetz erfüllt ist. Das Achromatin bzw. die »Kittsubstanz« soll bei diesem Prozeß all- mähhch undeutlich werden und schheßlich ganz verschwinden. Die Prophase wird nach diesen Autoren in der Weise eingeleitet, daß die Spiralen, welche latent im Kernnetz enthalten sind, allmählich wieder deuthcher hervortreten. Die von Schneider gegebenen Figuren der Chromosomen erinnern in hohem Grade an die Bildungen, welche ich bei Chironomus vor fand. Auch hier winden sich um eine mehr oder minder deutliche achromatische Achse zwei parallel verlaufende chromatische Spiralen. Wie wir sahen, bleibt der Aufbau des Kernfadens aus abwechselnden Scheiben nicht lange bestehen. Es herrschen hier individuelle Unter- schiede; in einzelnen Fällen kann man Scheiben noch bei relativ großen Larven beobachten (Fig. 9). Meist bilden sich aber sehr bald an den chromatischen Scheiben des Kernfadens Auswüchse, welche auf die be- nachbarten Scheiben zustreben (Fig. 14). Sie ziehen an der Peripherie des Kernfadens hin und suchen denselben oberflächlich in schräger Rich- tung zu uiriwachsen, um sich mit dem ihnen entgegenkommenden Fort- satz einer andern Scheibe zum halben Umgang einer Sphale zu ver- einigen (Fig. 15 u. 16). Während sich auf der dem Beobachter zuge- kehrten Seite die Windungen alle nach einer Richtung wenden, gehen sie auf der andern Seite in entgegengesetzter Richtung. Durch die leb- hafte Abwanderung des Chromatins sind bald sämtliche Scheiben durch spirahge Windungen miteinander in Verbindung getreten (Fig. 17). 190 Friedrich Alverdes Das Chromatin derselben schwindet zuerst in ihrem Mittelpunkt, wie man sich leicht durch Drehen der Mikrometerschraube überzeugen kann. Dann bildet das an ihrer Peripherie befindliche Chromatin nur noch sehr unregelmäßige und undeutliche Querstreifen. Schheßlich wird die ganze Substanz der Scheiben zur Bildung der Sphalen aufgebraucht (Fig. 18). Diese verlieren dann das Eckige in ihren Formen; sie runden sich ab, und in bestimmten Stadien ist der Verlauf der Spiralen ein sehr regelmäßiger (Fig. 19 — 32, 54). Auf Querschnitten des Fadens lassen sich dieselben sehr schön beobachten, wie sie an seiner Oberfläche hin- ziehen (Fig. 30 — 32). Das Achromatin bildet im allgemeinen seine Achse, doch nicht in allen Fällen; in manchen Präparaten kann es ein fetzen- haftes Aussehen annehmen (Fig. 22, 23, 29) oder streckenweise auch ganz fehlen (Fig. 19, 27, 28, 30, 31). Boxnevie sagt, dasselbe sei bei Chromo- somen im Spiralenstadium eine halbflüssige Substanz, welche Tropfen zu bilden imstande sei. Bei Chironomus jedoch besteht dasselbe auch jetzt aus einzelnen sehr deutlichen feinen Fädchen (Fig. 23, 32). Auf die Konsistenz derselben werde ich noch ausführlich ziu-ückkommen. VAN Herwerden sagt, das Fehlen der acliromatischen Achse sei dadurch hervorgerufen, daß dieselbe sich in diesem Falle in der Fixierungs- flüssigkeit gelöst habe. Dadurch seien dann die Windungen der Spirale — sie nimmt nur eine einzige an — in eine Ebene zu hegen gekommen. Dieser Erklärung kann ich mich nicht anschließen. Meiner Ansicht nach war das Achromatin in solchen Fällen auch im Leben nicht vorhanden. Was nun die Angabe betrifft, daß die Windungen zuweilen in einer Ebene liegen, so glaube ich, daß Mer nur diejenigen Teile der Spiralen gesehen wurden, die sich auf der dem Untersucher zugewandten Seite des Kern- fadens befinden und die durch etwas ungünstige Lagebeziehungen den Eindruck hervorriefen, als formierten sie zusammen eine Sphale. Die Windungen auf der vom Beobachter abgekehrten Seite des Kernfadens wären dann übersehen worden. Eine ähnliche Täuschung ist auch an Schnittpräparaten sehr leicht möglich, wenn der Kernfaden der Länge nach getroffen wurde. Dann sieht es manchesmal so aus, als ob nur eine Spirale vorhanden wäre; denn es folgen kontinuierlich hinterein- ander einzelne halbe Umgänge, die man leicht einer einzigen Spirale zu- zuschreiben geneigt ist; in Wirklichkeit gehören dieselben aber zwei parallel laufenden Spiralen an, wie man durch genaues Studium sich zu überzeugen imstande ist (Fig. 21—23). Kann man beim Scheibenstadium im Zweifel sein, welche Substanz im Kernfaden die wichtigere ist, das Chromatin oder das Achromatin, so spricht beini Spiralenstadium alles dafür, daß das Chromatin, welches Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Lan-e. 191 in so überaus merkwürdiger und komplizierter Weise angeordnet er- scheint, diejenige Substanz ist, welche sich in der Hauptsache betätigt. Freilich müssen wir annehmen, daß das Chromatin nie ohne Achromatin existieren kann und daß das letztere darum auch in den Spiralen die Unterlage für das erstere bildet; die Hauptmasse des Achromatins da- gegen, welches zum Teil stark rückgebildet wird und ganz verschwinden kann, wird sich auf diesem Stadium mit einer untergeordneten Rolle begnügen müssen. Der Nucleolus scheint durch die ganzen Vorgänge der Spiralen- bildung nicht berührt zu werden; an einigen Präparaten sah ich, daß der- selbe aus einzelnen Brocken bestand (Fig. 44). Doch geben auch Bal- BiAXi und Erhard Ähnliches für andre Stadien an. Die von früheren Autoren beschriebenen und abgebildeten Spiralen lassen sich nach meiner Meinung mit den Befunden von Schneider und mit den meinigen sehr wohl in Einklang bringen. Baraxetzky sagt, daß bei Tradescantia eine einfache Spirale vorläge, doch gibt er neben andern Bildern, welche eine solche darstellen, in seiner Fig. 41d eine Abbildung, welche deutlich auf eine Doppelspirale hinweist, ohne daß er derselben im Text gedenkt. Es liegt also die Vermutung nahe, daß auch die als einfache gezeichneten in Wahrheit Doppelspiralen sind. Boxnevie erwähnt für mehrere ihrer Figuren (Fig. 42 u. 64), daß in denselben Doppelspiralen vorkämen. Ihre Abbildungen machen sämt- lich den Eindruck großer Zuverlässigkeit. Es deuten nun nach meiner Ansicht nicht nur die angegebenen Figuren, sondern auch noch mehrere andre darauf hin, daß in den ihnen zugrunde liegenden Präparaten Doppel- spiralen vorhanden sind: so Fig. 41a und l, 43, 44, 58, 90. Bei der großen Ähnlichkeit, welche zwischen den spiralig gebauten Kernfäden bei Chironomus und gewissen Chromosomen besteht, lag der Gedanke nahe, daß der Kernfaden mit einer Zellteilung in Zusammen- hang steht. Er war ja auch bereits von Balbiani beschrieben worden, daß er in einzelne Teile zerfallen kann, was man mit der Segmentierung des Spiremfadens in sich teilenden Zellen hätte in Verbindung bringen können. Schon van Herwerden hatte ihre Präparate auf Mitosen hin diirchgesehen, ohne aber eine solche anzutreffen. Ich habe Untersuchun- gen in der gleichen Richtung angestellt, fand aber auch keine Mitose. Spiralen trifft man am schönsten bei Larven von etwa 1/2 cm Länge. Später erscheinen sie wieder nicht mehr so deutlich. Es findet nämlich dann eine Rückbildung derselben in Scheiben statt; es ist, wie ich bereits erwähnte, der Kernfaden erwachsener Larven aus abwechselnden Scheiben aufgebaut. 192 Friedrich Alverdes VI. Der definitive Bau des Kernfadens. Die Umwandlung der Spiralen in Scheiben wird dadurch eingeleitet, daß sich an bestimmten Stellen auf den Spiralen Auswüchse bUden, welche den Kernfaden der Quere nach zu umwachsen streben (Fig. 83). Hierbei stoßen sie mit andern Fortsätzen, die ihnen entgegenkommen, zusammen und verschmelzen mit denselben (Fig. 34); auf diese Weise entsteht eine, wenn auch vorerst noch undeutliche Querstreifung des Fadens. Gleich- zeitig werden die Spiralen an zalüreichen Punkten unterbrochen, so daß an ihrer Stelle eine Anzahl kurzer Sphalengänge anzutreffen ist, (Fig. 35 u. 36). Das Achromatin vermehrt sich jetzt wieder und spannt sich zwischen den in Bildung begriffenen chromatischen Querscheiben aus. So sieht man in den Präparaten eine seltsame Mischung von Scheiben und Spiralen. AUmähhch überwiegen dann die Scheiben und nur an wenigen Stellen ist noch eine Verbindung derselben untereinander vor- handen (Fig. 37 u. 38) ; dann verschwinden auch die letzten spirahgen Schraubengänge. Zum Schluß haben wir wieder das Bild einer Folge von chromatischen und acliromatischen Scheiben (Fig. 39). Die ersteren sind zunächst in der Größe untereinander dmchaus ungleich, man trifft breite und schmale. Doch alle nehmen sie die ganze Breite des Fadens ein und sind in ihrem Mittelpunkte ohne irgend eine Durchlochung. Zwischen ihnen befindet sich, selir deutüch in ihrem feineren Aufbau erkennbar, die achromatische Zwischensubstanz. Wenn sich die Larven der Verpuppung nähern, so verringert sich die Menge des Chromatins, indem jede der breiten Scheiben sich in mehrere schmalere zerteilt (Fig. 40). Man kann diesen Vorgang sehr gut verfolgen. Es bildet sich an der betreffenden Scheibe durch Schwinden des Chromatins eine quer verlaufende Spalte. Diese verbreitert sich immer mehr. Schüeß- lich ist die eine Scheibe in zwTi schmalere zerfallen. Dabei tritt an den von Chromatin entblößten Stellen ein feines Gerüstwerk achromatischer Fäden zutage, welches zweifellos dem Chromatin zm’ Stütze gedient hat, und es whd uns die Vermutung zur Gewißheit, daß das ganze Chromatin von Achromatin durchsetzt ist. Auf die beschriebene Weise zerteilen sich nun die meisten der chromatischen Scheiben, und wir können dann an tüten Larven den Faden zusammengesetzt sehen aus lauter feinen Scheiben, zwischen denen sich nur hier und da ein paar breitere finden (Fig. 41). Balbiani hat solche Bilder gesehen, doch er deutete sie nicht richtig; er faßte die breiten Scheiben auf als durch Zusammenschluß mehrerer schmaler entstanden, während doch in Wahrheit umgekehrt die letzteren ihren Ursprung der Auflösung von breiteren verdanken. Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 193 Das Schwinden des Chromatins kann auch noch weitergehen, indem sich da und dort die schmalen Scheiben vollständig auflösen. Dies geschieht, indem sie zunächst unregelmäßig gebaut erscheinen; später beim Fort- schreiten des Prozesses bleibt an Stelle einer jeden eme einfache Keihe von Chromatinkörnchen zurück (Fig. 41). Diese können dann auch noch verschwinden. Dabei werden weitere Massen des achromatischen Gerüst- werkes sichtbar. Wo bleibt nun das Chromatin? Me sah ich, daß Chromatinkörnchen von den Scheiben ins Kernlumen abgewandert wären. Es lag nahe, das bereits von Erhard beschriebene »Maschenwerk dicht aneinander gedrängter Chromiolen«, das den ganzen Kernraum erfüllt, als Chromatin zu deuten, welches seinen ursprünglichen Sitz verlassen hat. Doch habe ich nirgends den geringsten Anhalt für einen derartigen Zusammenhang zwischen den »Chromiolen« und dem Chromatin des Kernfadens auf- finden können. Das Vorhandensein der »Chromiolen« glaube ich anders erklären zu müssen; hiervon soll später die Rede sein. Vermutlich geht das Chromatin, wenn es verschwindet, in flüssige oder gelöste Form über und entzieht sich so der weiteren Beobachtung. Schon Leydig und Carnoy haben eine Zusammensetzung der dunklen Querlinien aus einzelnen Körnchen und das Vorkommen von Längs- linien in den hellen Partien gesehen, doch faßt Leydig den ganzen Aus- bau des Fadens viel zu schematisch auf, wenn er ihn mit demjenigen eines Muskels vergleicht; denn die Achromatinfäden verlaufen nicht parallel nebeneinander, sondern bilden ein reich verzweigtes Maschen- werk; auch stellen dieselben nicht Scheidewände zwischen den einzelnen Chromatinkörnchen vor, sondern verbinden dieselben vielmehr unter- einander. Auf keinem Stadium der Entwicklung habe ich eine Membran des Kernfadens gefunden, deren Vorhandensein Balbiani wahrscheinlich zu machen sucht. Die Angabe von Erhard, der Kernfaden setze sich nur aus stark färbbaren Scheiben zusammen, während schwächer färbbare nicht vor- handen seien, steht im Gegensätze zu den Befunden aller andern Autoren und auch zu meinen Ergebnissen. Da ich mir diese Differenz nicht zu erklären wußte, so ersuchte ich Herrn Dr. H. Erhard in München, mir einige seiner Präparate zur Dm'chsicht überlassen zu woUen, eine Bitte, der in liebenswürdigster Weise entsprochen wurde. Die Schnitte zeigen eine prachtvolle Doppelfärbung von Methylgrün und Boraxcarmin, wie Erhard diese in seinen Abbildungen wieder- gegeben hat. Meiner Ansicht nach wird die Klarheit aber dadurch be- Archiv f. Zellforschung. IX 13 194 Friedrich Alverdes cinträchtigt, daß die Schnitte fast durchgängig 10 — 20 dick sind. Doch gelang es mir, an günstigen Stellen die Anwesenheit von achromatischen Zwischenscheiben festzustellen, und auch hier w'ar ilire Zusammensetzung aus einzelnen Fäden unverkennbar. Der Irrtum von Erhard ist jedoch aus der Schnittdicke sehr leicht zu erklären. War schon aus den tiefgreifenden Umbildungen, welchen der Kern- faden im Verlauf der Ontogenese unteiwvorfen ist, zu erkennen, daß wichtige Stoffw’echselprozesse sich im Kerne abspielen müssen, so deutet das wechselnde Aussehen der Kucleolen noch stärker darauf hin. In dem anfangs homogenen, drehrunden Gebilde (Fig. 2 — 5, 8, 9) erscheinen zu einer bestimmten Zeit die ersten Vacuolen (Fig. 11). Ihre Zahl wächst mit der Zeit an; sie können miteinander verschmelzen und dann den größten Teil des Nucleolus, einnehmen (Fig. 43 — 46, 48 — 50). Dabei kommen zuweilen merkwürdige Formen zustande, auf welche bereits Leydig hinwies. Ein besonders seltsames Aussehen, welches mii' in einem meiner Präparate auffiel, gebe ich in Fig. 45 wieder. Eigentliche Nucleolar- substanz ist nur in der äußersten Schicht erhalten; diese wh'd von einer Menge kleiner Vacuolen durchsetzt. Weiter nach innen liegen im Kreise angeordnet mehrere große Vacuolen, welche zum Teil im Begriffe sind, miteinander zu verschmelzen. Der zu innerst befindliche Raum whd ausgefüllt von kleinen, dicht aneinander gedrängten Vacuolen, zwischen j denen ein paar kugelrunde Tropfen von hoher Färbbarkeit liegen. Über die Natur der letzteren kann ich nichts Näheres angeben; ich habe sie nur dieses eine Mal gesehen. In andern Fällen erscheinen die Nucleolen als durchaus homogen (Fig. 53), oder sie sind in eine Menge feinerer oder gröberer Brocken zerfallen (Fig. 44). Auf eine solche Erscheinung geht zweifellos die Angabe von Erhard zurück, der Nucleolus bestehe aus »längsovalen Kugeln«, die in zwei Schichten, einer äußeren und einer inneren, angeordnet seien. Leider ist es unmöglich, die Ursachen all der geschilderten Zustände der Nucleolen aufzuspüren. So muß man sich im großen und ganzen mit der undankbaren Aufgabe begnügen, eine einfache Aufzählung der beobachteten Tatsachen zu geben. i Was die Verbindung von Nucleolus und Kernfaden betrifft, so habe ich mich auch an der Hand der ERiiARDSchen Präparate nicht davon überzeugen können, daß der Kernfaden an der Stelle, wo er sich im Innern des Nucleolus verästelt, von ungefähr zehn isoliert liegenden Kügelchen umgeben ist. Es mag dies Bild in einem der Präparate Vorgelegen haben, doch war dies dann eine rein zufällige Erscheinung ohne irgendwelche Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 195 allgemeinere Bedeutung. Am häufigsten sah ich, daß der Faden sich in einer tieferen oder seichteren Einbuchtung des Nucleolus ohne Ver- ästelungen festheftete (Fig. 43 u. 50). In manchen Präparaten, in denen nur ein einziger Nucleolus vorliegt, ist derselbe vom Kernfaden durchbohrt (Fig. 46, 48 — 50). Dieser ragt auf beiden Seiten eine Strecke weit heraus, um sich dann mit dem einen Ende an der Kernmembran festzuheften. Diese merkwürdigen Ver- hältnisse, die zuerst von van Herwerden beschrieben wurden, stehen zweifellos im Zusammenhang mit der Amitose. Ich werde daher bei dieser Gelegenheit hierauf zurückkommen. Mit dem feineren Aufbau der Einge hat sich zuerst Erhard ein- gehender beschäftigt. Baebiani gibt nur an, daß derselbe im Leben homogen erscheine, während er im fixierten Präparat fein granuliert sei. Meine eigenen Beobachtungen über seine Natur habe ich bereits wieder- gegeben, als ich die Entstehung des Kernfadens schilderte. Dieselbe Zusammensetzung aus Keulen behalten die Ringe von Beginn bis zu den ältesten Stadien bei (Fig. 13, 43, 44, 46, 47, 48, 50). Bei manchen Larven finden sich bereits auf dem Spiralenstadium an jedem Kernfadenende statt eines Ringes deren zwei (Fig. 44). Sehr instruktiv sind Schnitte, auf denen der Ring tangential getroffen wurde (Fig. 46). Dann erhält man gleichzeitig Längs- und Querschnitte der Keiüen. Ob diese nun bereits im lebenden Ringe präformiert sind, oder ob derselbe erst später durch Reagentienwirkung in solche zerfällt, wage ich nicht zu entscheiden. Van Herwerden gibt an, daß bei der Fixation im Kernlumen feine Körnchen und Fäden erscheinen, die vorher am lebenden Objekt nicht in Sicht zu bringen waren. Sie ist geneigt, dieselben nicht als Kunstpro- dukte anzusprechen. Zweifellos ist hiermit identisch das Maschenwerk von Chromiolen, welches Erhard beschreibt. Auch in meinen Präparaten sind diese Bildungen vorhanden, wo sie sich als zartes Fadenwerk dar- stellen, in dessen Knotenpunkten feine Körnchen liegen (Fig. 50). Das- selbe färbt sich sehr lebhaft. Ich hielt nun zunächst dieses Gerüst wegen seines regelmäßigen Baues nicht für ein Kunstprodukt, bis ich zufällig einen Objektträger zu Gesicht bekam, auf dem Eiweißglyzerin durch Reagentienwirkung ziu’ Gerinnung gebracht war. Dabei war genau dasselbe feine Maschenwerk mit eingelagerten Kügelchen zur Ausfüllung gelangt, welches sich färberisch ebenso verhielt. Später sah ich, daß 0. Hertwig davor warnt, bei der Fixation im Kernsaft entstandene Gerinnsel dieser Art mit wirklich präformierten Gebilden zu verwechseln. Er sagt, daß zuweilen im Zellplasma wie im Kernlumen netzförmige Strukturen beschrieben und abgebildet worden sind, »die durch Ge- 13* 196 Friedrich Alverdes riimung (durch einen Entinischungsvorgang) hervorgerufen sind und als Kunstprodukte gedeutet werden müssen. Künstliche Gerüststrukturen kann man sich z. B. leicht erzeugen, wenn man Eiweißlösungen oder Leimgallerte durch Zusatz von Chromsäure, Pikrinsäure oder Alkohol zur Gerinnung bringt.« , Es erhebt sich nun die Frage, ob auf ganz jungen Stadien, wo ein ^ Kernfaden noch nicht vorhanden oder wo er in Bildung begriffen ist, j nicht auch derartige Gerinnsel vorhanden sind. Sicherlich kommen j unter den achromatisch erscheinenden Fäden Kunstprodukte vor; aller- dings lassen sie sich von dem echten Achromatin deshalb nicht unter- scheiden, weil uns hier unsre optischen Hilfsmittel bei der Kleinheit der Objekte im Stiche lassen. Die Hauptmasse des Gerüstes ist jedoch zweifel- los bereits im Leben vorhanden gewesen. VII. Untersuchung des lebenden Objekts. Großer Wert ist meines Erachtens darauf zu legen, daß die am gefärb- ten Präparat beobachteten Strukturen auch am lebenden Objekt nach- zuweisen sind. Van Herwerden fand, daß nicht nur die Nucleolen, sondern auch der Kernfaden bereits in der lebenden, unverletzten Larve vorhanden ist. Ich sah ebenfalls stets sofort nach dem Herauspräparieren der Drüse in jedem Kern deutlich die quergestreifte Kernfadensubstanz. Und auch der feinere Aufbau dieses Gebildes ist nach meinen Befunden im Leben zu erkennen. An günstigen Präparaten sieht man, wie die schmalen dunklen Querlinien gekörnelt sind (Fig. 42); wenn also die gleiche Erscheinung im gefärbten Präparat sich vorfindet, so ist dieselbe nicht auf ein Kunstprodukt zurückzuführen. Ferner konnte ich fest- stellen, daß die achromatischen Scheiben aus einem feinen Fadenwerk bestehen (Fig. 42). Freilich gelang es mir nicht sogleich, diesen Bau zu erkennen; wenn man denselben aber erst einmal gesehen hat, so findet man ihn im Kernfaden einer jeden Drüse wder. Die einzelnen Fäden erscheinen allerdings ein wenig dicker als im fixierten Präparat, so daß sie vielleicht im Leben etwas lockerer gebaut sind als nach der Fixierung; doch das prinzipiell Wichtige ist, daß der Kernfaden auch im Leben aus einem achromatischen Gerüstwerk besteht, dem in bestimmten Regionen chromatische Körnchen eingelagert sind. Tm Kernlumen kommen neben dem Maschenwerk, welches wir als Kunstprodukt erkannten, Fäden vor, die bereits im Leben nachzuweisen sind (Fig. 42). Leydig erwähnt das Vorhandensein derselben und be- zeichnet sie als Anheftungsfäden des Kernfadens. Fast in jedem Kern Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 197 ist eine Anzahl derselben zu beobachten. Dieselben ziehen vom Faden zur Kernmembran oder verbinden einzelne Kernfäden untereinander. Merkwürdigerweise sind diejenigen, die im Centrum des Kernes liegen, sofort nach dem Herauspräparieren der Drüse sichtbar, während die an der Peripherie befindlichen erst allmählich unter den Augen des Beob- achters zutage treten. Und zwar ist von einem Fädchen, das den Kern- faden mit der Kernmembran verbindet, anfangs nur das dem ersteren zunächst gelegene Stück sichtbar, während der übrige TeU erst allmählich auftaucht. Allgemeiner gesagt: es tritt bei den »Anheftungsfäden« der Teil zunächst hervor, welcher von der Kernoberfläche am weitesten ent- fernt ist, und dann erst erscheinen schrittweise die weiter zum Rande gelegenen Partien, bis schließlich die Anheftung an der Kernmembran deutlich ist. Es müssen also am lebenden Objekt die Lichtbrechungs- verhältnisse etwas andre sein als im Mittelpunkt; allmählich beim Ab- sterben der Zelle werden sie dann nach und nach überall die gleichen. Bei der Mehrzahl der lebenden Kerne beobachtete ich im Kernsaft eine Erscheinung, die meines Wissens noch bisher von keinem Kerne beschrieben wurde. Man sieht da und dort kleine, stark lichtbrechende drehrunde Kügelchen oder Tröpfchen von nicht ganz 1 Durchmesser auftauchen, welche mit unruhig zitternden Bewegungen sich langsam durch den Kernraum fortbewegen (Fig. 52). Am besten sind dieselben bei intensiver Beleuchtung und gleichzeitiger starker Abblendung sicht- bar zu machen. Wo zwei aufeinandertreffen, umtanzen sie sich eine Zeitlang, um sich dann wieder voneinander zu trennen. Manchmal jedoch verschmelzen sie zu einem größeren Tropfen, welcher sich dann ganz wie die kleineren verhält. In einem Falle sah ich drei sich perlschnurartig aneinanderlegen und dann verschmelzen. Durch Ineinanderaufgehen vieler können Tropfen entstehen, welche einen gleichen Dm’chmesser wie der Kernfaden besitzen. Irgendwelche Beziehungen zu den strukturierten Bestandteilen des Kernes: zu den Nucleolen und dem Kernfaden, waren nicht zu entdecken; hin und wieder legte sich ein Tropfen an die Kern- membran an, entfernte sich jedoch dann wieder, ohne sein Volumen irgendwie verändert zu haben. Über die Entstehung der Tropfen konnte ich feststellen, daß dieselben inmitten des Kernsaftes sich bUden. In günstigen Fällen sieht man auf einem engen Bezirk an verschiedenen Stellen helle Punkte auftauchen; dieselben vergrößern sich rasch, bis sie sich zu einem der beschriebenen Tropfen herangebildet haben; dann wandern sie langsam davon. Zunächst glaubte ich, die Gebilde wären durch Absterbungserschei- nungen hervorgerufen und würden durch den Druck des Deckglases 198 Friedrich Alverdes erzeugt; doch bemerkte ich in den Kernen völlig intakter Drüsen, die ich ohne Deckglas beobachtete, dieselben Tropfen. Auch entstehen sie nicht etwa erst nach und nach auf dem Objektträger, \üelmehr sind sofort nach dem Herauspräparieren bereits eine Anzahl vorhanden. Kur an zwei Drüsen habe ich im gefärbten Präparat etwas Ähn- liches beobachten können. Hier sind im Kernsaft außer dem feinen Gerüstwerk drehrunde, lebhaft gefärbte Kugeln vorhanden. Ob diese aber mit den oben beschriebenen Tröpfchen in Zusammenhang stehen, möchte ich unentschieden lassen (Fig. 51). Falls es sich herausstellen sollte, daß die Tropfen eine Rolle in den Stoffwechselprozessen des Kernes spielen, so wäre damit auch dem »Kern- saft« eine größere Bedeutung beizumessen, als man ihm bisher zuzu- schreiben geneigt war. Vlll. Die Amitose. Es hat sich gezeigt, daß die Strukturen in den Kernen der Chirono- wms-Larve nicht mit einer Mitose Zusammenhängen. Ich habe, um dies sicher feststellen zu können, im ganzen etwa 180 Totalpräpai'ate ange- fertigt, hierunter sind ungefähr 140 Drüsen von Larven aus der Ortho- darfm-Gruppe. Die letzteren bevorzugte ich aus dem Grunde, weil ilire Drüsen etwa eine doppelt so große Anzahl von Zellen enthalten wie diejenigen der meisten andern Arten. Statt der gesuchten Mitosen entdeckte ich amitotische Vorgänge. Und zwar enthalten in dem ge- samten Material 16 Drüsen Bilder direkter Kernteilung; es findet sich zumeist in jeder von diesen nur je ein sich teilender Kern, einige ent- halten zwei oder drei und in einer Drüse sind gleichzeitig \der Kern- teilungen vorhanden. Die iVmitose eines solchen Kernes hat einen recht bemerkenswerten Verlauf. Sie findet eine Pai’allele in den Teilungs Vorgängen, welche Balbiani bei Loxophyllum beschrieben hat. In den in Teüung befind- lichen Kernen sind stets zwei Kucleolen vorhanden. Außerdem trifft man häufig im Kernraum abgelöste kleine Stücke von Kucleolarsubstanz. Der Kern nimmt eine ovale Form an und bekommt in der Mitte eine leichte Einschnürung (Fig. 55). An den Kernfäden ist keinerlei Ver- änderung zu bemerken; sie erfüllen wie vordem ohne bestimmte An- ordnung den Kernrauni. Die Kucleolcn ordnen sich so an, daß je einer in die entstehenden Tochterkerne übergeht. In einem späteren Stadium whd die Einschnürung tiefer (Fig. 56); die Fäden passen sich in ihrer Lagerung der äußeren Form des Kernes an; sie fallen dabei zum Teil in ihrer ganzen Länge der einen oder der Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 199 andern Kernhäitte zu; andre wiederum, welche ungünstig gelagert waren, gehören mit dem einen Ende dieser und mit dem andern Ende jener Hälfte an. Somit hegt in den beiden Segmenten ein Konvolut von Kernfäden; andre Kernfäden ziehen von einem zu andern hinüber und herüber. Daun erfolgt die Durchschnürung (Fig. 57). Jeder der zuletzt ge- nannten Kernfäden wird an der Stelle, welche am Punkte der Teilung liegt, durchgetrennt. Es wird also den beiden Tochterkernen nicht durch einen exakten Teilungsprozeß, wie er bei den Caryokinese vor sich geht, je eine Hälfte der vorhandenen Substanzen zugeteüt, vielmehr erfolgt die Sonderung in einer gewissen willkürlichen Weise, ebenso, wie dies Bal- BiANi für Loxophyllum beschreibt. Die beiden Kerne bleiben jetzt eine längere Zeit eng aneinander liegen ; dann lösen sie sich langsam voneinander ab (Fig. 58). Endlich liegen sie getrennt im Plasma. Nun teüt sich auch die Zelle und w sehen, wie von zwei Seiten sich Secretgänge zwischen die beiden Kerne in das Plasma schieben, um so die vollständige Trennung abzuschließen (Fig. 59). Einen ähnlichen Teilungsvorgang beschreibt Carnoy aus der Ventral- platte des HydropJiilus-Embryos, wo ebenfalls querstreifige Kernfäden Vorkommen. Auch hier findet eine einfache Durchschnüruug des Kernes und der Zelle statt ohne Kücksicht auf die Lagerung der Kernfäden. Das Verhalten des Nucleolus berücksichtigt Carnoy nicht. Nach der Teilung ist bei CMronomus in jedem Tochterkern nur ein Nucleolus enthalten, an dem nur ein mit Ring versehenes Kernfaden- ende sitzt. Bei einem derartigen Nucleolus ist die Verbindung mit dem Kernfaden zuweilen eine sehr eigenartige; denn dieser hat ihn durch- wachsen, ragt auf der gegenüberhegenden Seite noch eine Strecke weit heraus und heftet sich an der Kernmembran fest. Vor der Teilung ist noch nichts Derartiges zu sehen. Wie dieses Verhalten zustande kommt, darüber kann ich nur ver- mutungsweise etwas aussagen; denn man findet, wie ich bereits ausführte, Amitosen nur beim Durchsuchen eines großen Materials, und selbst an einem solchen war es mir nicht mögüch, hierüber etwas Genaues fest- zusteUen. Ich glaube, daß es sich tatsächhch um ein Hindurchwachsen des Kernfadens durch den Nucleolus handelt. Korschelt beschi’eibt eine Art des Zusammenhanges von Nucleolus und Kernfaden, wo der letztere in den Kernkörper ein tritt, denselben durchsetzt und an der andern Seite mit einer knöpf artigen Erhebung endet. Auch ich sah Ähnhches in Kernen, die einen Nucleolus mit nur einem 200 Friedrich Alverdes f daranhaftenden Faden enthielten, was auf eine früher erfolgte Teilung hinweist. Ich bin der Ansicht, daß dieses Bild zu deuten ist als ein Sta- dium im Hindurchwachsen des Kernfadens durch den Nucleolus, und zwar möchte ich vermuten, daß der letztere dabei über den Kernfaden hinübergleitet und daß nicht etwa ein neues Kernfadenstück dem alten aufgesetzt wird. Eine sichere Entscheidung dieser ganzen Frage kann jedoch meines Erachtens erst dann gegeben werden, wenn eine eigne Untersuchung über diesen speziellen Punkt vorliegt. Hierzu ist ein noch weit um- fangreicheres Material heranzuziehen, als ich es berücksichtigte. IX. Zusammenfassung. Wie bereits in der Einleitung ausgeführt wurde, kommen querge- streifte Kernfäden bei zahlreichen Tieren und Pflanzen vor; die alte Streitfrage, ob sich diese Gebilde aus aufeinander folgenden Scheiben oder aus Spiralen aufbauen, ist, wie ich glaube, durch meine Unter- suchungen entschieden worden. Es zeigt sich, daß bei ganz jungen und bei alten Larven Scheiben vorhanden sind, während auf einem mittleren Stadium eine Doppelspirale vorliegt. Die Übergänge von einem dieser Zustände in den andern konnte ich Schritt für Schritt verfolgen. Auch ließ sich feststellen, wie der Faden ursprünglich entsteht; es bildet sich durch den Zusammen- schluß des Achromatins ein einheitlicher Strang; auf diesem ist in be- stimmten Regionen die chromatische Substanz eingelagert, so daß das Ganze den Eindruck einer Reihe abwechselnder chromatischer und achro- matischer Scheiben macht. Es ist also der Kernfaden nichts Außergewöhnliches und Einzig- artiges, vielmehr läßt er sich sehr wohl unter die uns aus andern Kernen bekannten Bildungen einordnen. Zu vergleichen ist er mit dem Spirem- faden sich zur Teilung anschickender Kerne, und in diesem Sinne hat ihn WiLsox als »permament spirem« bezeichnet. Über die Ursachen seiner Entstehung läßt sich leider nichts angeben. Ein Zusammenhang mit der speziellen Funktion der Zellen kann aus dem Grunde nicht bestehen, weil er sich in allen Geweben bestimmter Tiere in gleicher Weise vorfindet. Auch für den Übergang der Scheiben in Spiralen und für die Rückbildung der letzteren in Scheiben ist kein Grund aufzufinden. Ein Zusammenhang mit einer etwa stattfindenden Mitose ist ebenfalls nicht vorhanden, trotzdem sich bei manchen Tieren und Pflanzen während einer solchen ganz analoge Bildungen zeigen. Ich Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 201 mußte die letzteren wegen der großen Ähnlichkeit des öfteren zum Ver- gleich heranziehen. Und ich glaube, daß die Verhältnisse bei Chironomus Licht zu werfen imstande sind auf noch manche ungeklärte Frage in be- treff des feineren Aufbaues des Sphemfadens und der Chromosomen. So bin ich der Meinung, daß sich die von Baranetzky einerseits und von Strasburger anderseits über Tradescantia gemachten Angaben an Hand meiner Befunde sehr wohl miteinander vereinigen lassen, und zwar muß man annehmen, daß beide Beschreibungen — jede für ein bestimmtes Stadium — zutreffen, und daß die Scheibenstrukturen aus den Spiral- strukturen hervorgehen. Ich stütze mich dabei auf die Abbildungen von Strasburger (1882). Er gibt nämlich als dem Scheibenstadium (Fig. 8) voraufgehend ein Stadium an, wo eine »korkzieherförmige Ein- roUung« des Fadens vorliegt (Fig. 6, 7, 43). Dieses ist zweifellos die von Baranetzky beschriebene Spirale. Ich habe bereits früher gesagt, daß ich auf Grund einer von dem letztgenannten Autor gegebenen Zeich- nung annehme, daß wie im Kernfaden von Chironomus bei Tradescantia nicht eine einfache, sondern eine Doppelspirale vorliegt. Dieser Auf- fassung widersprechen die Abbildungen Strasburgers nicht. Als dem Spiralenstadium voraufgehend gibt Strasburger ein Stadium an, wo das Spirem sich bUdet (Fig. 5). Hier ordnen sich in langer Reihe Brocken von Chromatin auf der chromatischen Grundmasse an, und zwar halten sie dabei immer ganz bestimmte Abstände voneinander ein. Dieses Stadium findet zweifellos eine Parallele in der von mir beschrie- benen Anlage des zuerst aus Scheiben aufgebauten Kernfadens von Chironomus. Auch bei Allium kommen, nach den Angaben von Nemec und Merri- MAN zu schließen, in den Chromosomen nicht nur die von Bonnevie beschriebenen Spiralen, sondern auch abwechselnde Scheiben vor. Bon- nevie ist allerdings andrer Meinung; sie gibt an, daß bei dieser Pflanze und außerdem bei Ascaris und Amphiuma nur Spiralen verkommen. Und zwar sagt sie, daß zumeist in jedem Chromosom nur eine Spirale vorläge; in einzelnen ihrer Präparate hat sie jedoch auch eine Doppel- spirale gesehen. K. C. Schneider hat gefunden, daß bei Salamandra die Chromosomen aus deutlichen Doppelspiralen bestehen, und ist über- zeugt, daß diese Struktur auch bei den von Bonnevie untersuchten Ob- jekten vorüegt. Ich möchte mich seiner Ansicht anschließen. Doch kann ich der von ihm für diese Bildungen vorgeschlagenen Deutung nicht beitreten. Er sieht nämhcli in den beiden Spiralen eines jeden Chromosoms die Anlagen der zukünftigen Tochterchromosomen. Nun kommen aber Doppelsphalen auch in den Kernfäden von Chironomus 202 Friedrich Alverdes vor, WO doch keine Mitose stattfindet, wo ein zumeist einheitlicher oder ganz unregelmäßig zerstückelter Kernfaden vorhanden ist und also auch keine Herausdifferenzierung von Tochterchromosomen vorliegen kann. Daher glaube ich, daß die Ausbildung einer Doppelspirale in allen Fällen auf ganz andre als die von Schneider angegebenen Ursachen zurück- gehen; über die Natur der letzteren vermögen wir aber zunächst noch nicht das Mindeste auszusagen. Marburg, Anfang März 1912. Literatur. 1880. Baranetzky, J. Die Kernteilung in den Pollenmutterzellen einiger Trades- cantien. Bot. Zeitg. Bd. XXXYIII. 1881. Balbiani, E. G. Sur la structure du noyau des cellules salivaires chez les lars-es de Chirononius. Zool. Anz. Bd. IV. 1882. Flemming, W. Zellsubstanz, Kern und Zellteilung. Leipzig. 1882. Strasburger, E., Über den Teilungsvorgang der Zellkerne und das Verhält- nis der Kernteilung zur Zellteilung. Arch. mikr. Anat. Bd. XXL 1883. Leydig, Fr. Untersuchungen zur Anatomie und Histologie der Tiere. Bonn. 1884. Carnoy, J. B. La biologie cellulaire. Lierre. 1884. Korschelt, E. Über die eigentümlichen Bildungen in den Zellkernen der Speicheldrüse von Chironomus plumosus. Zool. Anz. Bd. VII. 1884. Strasburger, E. Die Kontroversen der indirekten Kernteilung. Arch. mikr. Anat. Bd.XXIII. 1885. C.\rnoy, J. B. La C}'todierese chez les Arthropodes. La ceUule. T. 1. 1889. Gebuchten, A. v.an. L’axe organique du noyau. La cellule. T. V. 1890. Balbiani, E. G. Sur la structure intime du noyau du Loxophyllum meleagris. Zool. Anz. Bd. XIII. 1892. Flemming, W. Über Unsichtbarkeit lebendiger Kernstrukturen. Anat. Anz. Bd. VII. 1896. Henneguy, L. F. Le^ons sur la cellule. Paris. 1896. Wilson, G. B. The cell in Development and Inheritance. New York. 1899. Nemec, B. Über die karyokinetische Kernteilung bei der Entwicklung in der Wurzelspitze von Allium cepa. Jahrb. wiss. Bot. Bd. XXXIII. 1904. Merriman, M. L. Vegetative Cell Division in Allium. Bot. Gaz. Vol. XXXVII. 1906. Hertwig, 0. Allgemeine Biologie. 2. Aufl. Jena. 1908. Bonnevie, K. Chromosomenstudien 1. Arch. f. ZeUf. Bd. 1. 1910. Herwerden, M. A. v.vn. Uber die Kenistruktur in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larven. Anat. Anz. Bd. XXXVL 1910. Schneider, K. C. Histologische Mitteilungen III. Chromosomengenese. Fest- schrift für R. Hertwig. 1910. 1910. Erhard, H. Uber den Aufbau der Speicheldrüsenkeme der Chironomus-Larve. Arch. mikr. Anat. Bd. LXXVI. Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. 203 1911. Herwerden, JI. A. van, Uber den Kernfaden und Nucleolus in den Speicliel- drüsenkernen der Chironomus-Larve. Anat. Anz. Bd. XXXVIII. 1911. Bolsius, H. Sur la structure spiralee ou discöide d’element chromatique dans les glandes salivaires des laives de Chironomus. La cellule. T. XXVII. 1912. Alverdes, F. Die Entwicklung des Kernfadens in der Speicheldrüse der Chironomus-Larv’e. Zool. Anz. Bd. XXXIX. Tafelerklärung. Fig. 1 ist mit dem Zeichenapparat bei Zeiss Apochr. 16 mm und Compens.-Oc. 6 auf Objekttischhöhe gezeichnet. Fig. 2 — 47 ist bei Zeiss Apochr. Imm. 1.5 mm und Compens.-Oc. 12 gezeichnet. Die Entwürfe für Fig. 2 — 7 wnrden sodann auf das Doppelte vergrößert. Fig. 48 — 59 sind bei Zeiss Apochr. 4 mm und Compens.-Oc. 12 gezeichnet. Sämt- liche Figuren sind bei der Reproduktion um vier Fünftel verkleinert. Tafel XV. Fig. 1. Speicheldrüse der Chironomus -L&rve. Übersichtsbild. Totalpräparat. Sublimat-Eisessig. Boraxcarmin. Fig. lÄ — C. Drei durch Fig. 1 konstruierte Schnitte. Fig. lA: Tangential- schnitt ab. Fig. IR: Querschnitt cd. Das Sammelbecken ist getroffen. Fig. C: Quer- schnitt ef. Es sind nur secretorische Zellen getroffen. Fig. 2 — 7. Entwicklung des Kernfadens. Petrunkewitsch. Boraxcarmin. 3 u. Fig. 2. Kern aus der Speicheldrüse einer ausschlüpfenden Larve. Fig. 3. Eine Woche später. Fig. 4. Zwei Wochen später. Es bilden sich achromatische Stränge aus, auf denen das Achromatin in Reihen angeordnet ist. Fig. 5. Zusammenschluß der Stränge. Fig. 6 und 7. Es ist ein Kernfaden vorhanden, der bereits eine deutliche Scheibenstruktur erkennen läßt. Fig. 8. Der junge fertige Kernfaden. Flemming. Heidenhains Eisenhäma- toxjdin. 3 tu. , Fig. 9. Dasselbe bei einer etwas älteren Larve. Flemming. Anilinwasser- Safranin. 3 u. Fig. 10 — 12. Der Ansatz der Kemfadenenden am Nucleolus. Einbuchtungen des letzteren verlagern die Fadenenden in die Tiefe. Flemming. Heidenhains Eisen- hämatoxj'lin. 3 fu. Fig. 10. Erste Eindellung. Fig. 11. Auftreten zweier Vacuolen im Nucleolus. Die Ansatzstelle des Fadens ist nicht getroffen. Fig. 12. Von den AnsatzsteUen ist nur die eine zur Hälfte getroffen. Fig. 13. Ein junger Ring. Flemming. Heidenh.ains Hämatoxylin. 3 Fig. 14—18. Die Scheibenstruktur wird undeutlich ; es bilden sich Spiralen aus. Fle.mming. Heidenhains Eisenhämatoxylin. 3 fu. Fig. 14. An den chromatischen Scheiben entstehen Fortsätze. Fig. 15 und 16. Die chromatischen Auswüchse gehen Verbindungen miteinander ein. Fig. 17 und 18. Es lassen sich deutliche Spiralen- wundungen erkennen. Fig. 19 — 32. Das Spiralenstadium; Fig. 19 und 20 Flemming. Heidenhains Eisenhämatoxjdin 3 fi. Die übrigen Figuren : Flemming. Anilinw'asser-Safranin. 3 fu. Fig. 21 — 23. Die Doppelspirale ist wegen der ungünstigen Schnittführung schw'er zu erkennen; es wird eine einfache Spirale vorgetäuscht. 204 Friedrich Alverdes, Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Larve. Tafel XVI. Fig. 24 — 29. Deutliche Doppelspiralen. Fig. 30 — 32. Kernfäden im Querschnitt. Fig. 33 — 38. Neubildung der Spiralen in Scheiben. Flemming. Anilinwasser- Safranin. 3 ft. Fig. 33. Es bilden sich Auswüchse an den Spiralen. Fig. 34. Die Spiralen zerfallen in einzelne Umgänge. Fig. 35 und 36. Der Kernfaden zeigt eine deutliche Querstreifung. Fig. 37 und 38. Der Kernfaden besteht im großen und ganzen aus abwechselnden Scheiben. Fig. 39 — 41. Definitiver Bau des Fadens hei der erwachsenen Larve. Flem- MiNG. Anilinwasser-Safranin. 3 Fig. 40 und 41. Die breiten chromatischen Schei- ben zerfallen in schmälere. Fig. 42. Ausschnitt aus einem lebenden Kem; die chromatischen Scheiben er- scheinen gekömelt, die achromatischen bestehen aus einzelnen feinen Fäden. An- heftungsfäden verbinden die Kernfäden untereinander und mit der Kemmembran. Fig. 43. Ansatz des spiralig gebauten Kernfadens an den Nucleolus. Flemming. .\nilinwasser-Safranin. 3 u. Fig. 44. Bröckeliger Nucleolus. Es ist ein doppelter Ring vorhanden. Flem- ming. Anilinwasser-Safranin. 3 u. Fig. 45. Stark vacuolisierter Nucleolus. Flemming. Anilinwasser-Safranin. 3 u. Fig. 46. Der Kernfaden durchbohrt den Nucleolus und heftet sich an der Kem- membran an. Der Ring ist tangential getroffen. Flemming. Anihnwasser-Safranin. Su. Fig. 47. Der Kernfaden im Querschnitt. Der Ring ist getroffen. Flemming. Anilinwasser-Safranin. 3 f4. Fig. 48 und 49. Dasselbe wie in Fig. 46. Flemming. Anilinwasser-Safranin. 10 t/. Fig. 50. Ganzer Kem. Es ist ein doppelter Ring vorhanden. Gerinnsel (»Chro- miolen«) im Kemlumen. Flemming. Anihnwasser-Safranin. 10^. Fig. 51. Dasselbe wie in Fig. 50. Außer dem Gerinnsel finden sich stark gefärbte Kugeln im Kemlumen. Flemming. Anilinwasser-Safranin. 10 fi. Fig. 52. Lebender Kem bei intensiver Beleuchtung und gleichzeitiger starker Abblendung. Hierbei treten im Kemlumen die stark lichtbrechenden Tropfen deut- lich hervor. Fig. 53. Nucleolus aus einem ungewöhnlich großen Kem, vom Kernfaden durch- bohrt. Totalpräparat. Sublimat-Eisessig. Boraxcarmin. Fig. 54. Kem auf dem Spiralenstadium. Totalpräparat. Sublimat-Eisessig. Boraxcarmin. Fig. 55 — 59. Amitotische Kernteilung in den Drüsenzellen. Totalpräparate. Sublimat-Eisessig. Boraxcarmin. Alv ordes. Verlag von Wilhelm Engelmann in T/eipzig. Archiv für Zeüforschung. Bd. IX. Verlag von Wilhelm Engelmanii in Leipzig. Tnf. XVI. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung und Auflösung der Chromosomen. Von Henrik Lnndegärdh. Mit 9 Textfigui-en und Tafel XVII — XIX. Inhalt. Seite Einleitung 206 Methoden 211 A. S p e z i e 1 1 e r Teil. Kap. I. Ruhezustand und Interphase 213 Abschnitt I. Allium eepa 213 § 1. Allgemeines über das Kerngerüst 213 § 2. Der typische Ruhekern 216 § 3. Der Kern in Interphase 219 § 4. Diskussion der Literatur 221 Abschnitt II. Vicia faha 223 § 5. Der typische Ruhekern 223 § 6. Der Kern in Interphase 228 § 7. Die Einwirkung verschiedener Fixierungsmittel 236 § 8. Literatur 241 Abschnitt III. Cucurbita pepo 242 Kap. 11. Chromosomenbildung 245 Abschnitt 1. Allium cepa 245 § 1. Allgemeines. Wirkung der Fixierungsmittel 245 § 2. Die Längsspaltung der Chromosomen 248 § 3. Diskussion der Literatur. Längsspaltung 249 Abschnitt 11. Vicia jaba 253 § 4. Allgemeines. Variationen im Detailverlauf 253 § 5. Fortsetzung. Wirkung der Fixierungsmittel 258 § 6. Literaturangaben 262 Abschnitt III. Cucurbita pepo. Ranunculus 263 Archiv f. Zellforschung. IX. 14 206 Henrik Lundegärdh Seite Kap. III. Die Auflösungs- und Auflockerungsvorgänge der Chromosomen in der Telophase 264 Abschnitt I. Allium cepa 264 § 1. Seithche Verbindungen und innere Vacuohsierung der Tochter- chromosomen 264 § 2. Die Längsspaltung der Tochterchromosomen 265 § 3. Fortsetzung und Literaturangaben 265 Abschnitt 11. Vicia faba 269 § 4. Innere Vacuohsierung und Längsspaltuug der Tochterchromo- somen 269 § 5. Die Entsteluuig der Caryosomen 271 Abschnitt III. Cucurbita pepo. Rauunculus 272 B. Allgemeiner Teil. Kap. IV. Die Konfiguration des Carj-otins in Ruhekern und Interphase 273 § 1. Das Kerngerüst 273 § 2. Die Caryosomen. Spezielle Caryotinkonfiguration imd Cliro- mosomenbildung 275 § 3. Unterschiede zwischen Ruhezustand und luterphase. Ent- stehimgsweise der Caryosomen 282 § 4. Die Bedeutung der Caryosomen 284 Kap. V. Die Chromosomenbildung 286 § 1. Allgemeines 286 § 2. Die prophasische Längsspaltung 292 Kap. VI. Das Verhalten des Caryotins bei der Rekonstruktion der Tochter- kerne 301 § 1. Allgemeines. Entstehung der Anastomosen. Tochterspirem. Rekonstruktion des Gerüstes 301 § 2. Die Längsspaltung der Tochterchromosomen und ihre Be- deutung 306 Kap. VII. Theoretische Fragen 309 Literaturverzeichnis 324 Erklärung der Tafelabbildungen 327 14 Einleitung. Die Lage des Problems der Kern- und Zellteilung ist gegenwärtig zum i, ' f Teil eine wesentlich andre als vor dreißig Jahren. Damals galt es vor j allem, ein allgemeines Schema der Teilungs Vorgänge aufzusuchen und die fundamentalsten Erscheinungen bei der Fortpflanzung des Elementar- organismus zuverlässig zu beschreiben. Das Ergebnis dieser Bestre- i ; billigen ist sehr bedeutend geworden, indem wir jetzt wissen, wie die Kernteilung und Zellvermehrung bei einer großen Anzahl Formen vor ;■ sich geht, und über die wichtigsten Typen der Teilungsvorgänge gut unterrichtet sind. Das Caryotin im Ruhekern imd sein Verhalten bei der Bildung usw. 207 Daher hat man auch begonnen, tiefer zu gehen, und tatsächlich be- schäftigt sich die heutige Cytologie fast ausschließhch mit Detailfragen. Während die Hauptzüge der Zellteilung in großen Abteilungen des Pflanzen- und Tierreiches immer dieselben oder doch wesentlicli dieselben sind, hat es sich gezeigt, daß die Ergebnisse über die Einzelheiten sehr häufig aus- einander gehen. A priori wäre dies freilich nicht besonders überraschend, denn die Natur kleidet nicht selten verschiedene Dinge in ähnliches Ge- wand. Aber in diesem Falle will man sich gern etwas skeptisch stellen, zumal sich sogar verschiedene Schulen gebildet haben, die dieselben Er- scheinungen in verschiedener Weise auffassen. Eine nähere Betrachtung der Methodik und Theorie der Schulen oder der cytologischen Forschung überhaupt, wie sie jetzt getrieben wird, bringt aber an den Tag, daß allem Anschein nach die wesentliche Ursache der widersprechenden Ergebnisse eben in diesen Dingen liegt, indem sie nicht zuverlässig sind, oder den Forderungen der kausalen Forschung nicht entsprechen. Daß die Methodik mangelhaft ist, muß allerdings als am meisten bedauerlich betrachtet werden, denn die Fort- schritte derselben gehen immer sehr langsam und fordern sehr viel und häufig vergebliche Arbeit, nach meiner Meinung kann man sich aber mit einer unvollständigen Methodik ziemlich weit helfen, falls man nicht mehr von ihr begehrt, als was sie zu leisten imstande ist. Das hat man aber häufig getan. Allein es ist unrichtig, zu behaupten, daß die Fixierungsmittel (auch die besten) die lebende Struktim so vollständig erhalten, daß man an fixierten und gefärbten Präparaten Einzelheiten nachforschen könnte, die man niemals im Leben gesehen hat. Denn die Erfahrung lehrt, daß alle Fixier ungs mittel Artefakte hervorrufen, daß sie alle zwar einen gewaltsamen und schnellen Tod herbeiführen, aber dennoch sehr viel zu grob und derb in den feinen Zellmechanismus eingreifen. Kann man einen direkten Vergleich zwischen lebenden Zellen und gut fixierten anstellen, wh’d man finden, daß sogar so relativ grobe Strukturen wie die Chromosomen und Nucleolen immer mehr oder weniger alteriert werden. Um so mehr muß dies der Fall mit der Innenstruktur dieser Büdungeii sein. Jedenfalls ist es nicht bewiesen, daß die »Chromomeren« oder die »Spindelfäden« wirklich dergleichen Dingen in der lebenstätigen Zelle entsprechen. Die Quelle aller unserer Erfahrungen über Zellstruktur muß die lebende Zelle sein. Und die Zuverlässigkeit der Angaben der Grundleger der Lehre von der Zellteilung, namentlich derjenigen FLEiynviixGs, liegt zum großen Teil darin, daß sie ein berechtigtes Mißtrauen gegen das 14* 208 Henrik Lundegärdh ideale Konservierungsvermögen der gebräuchlichen Fixierungsmittel hegten und daher immer bei ihren Untersuchungen auf das lebende Material zurückgegriffen haben. Aber noch betreffs einer andern Sache war die ältere Cytologie häufig der jetzigen überlegen. Man theoretisierte nicht so %del. Man soll mich nun nicht derart mißverstehen, als ob ich alles Theoretisieren a priori hier für unangebracht hielte. Dies wäre lächerlich, denn was die Wissen- schaft macht, ist ja eben die Theorie. Aber eins ist es, das Wesentliche mehrerer Tatsachen herauszugreifen, um sie zu einem Ganzen zu verbinden, ein anderes ist es, Annahmen und Anknüpfungen zu machen, wo solche nicht im Interesse des Ganzen notwendig oder zweckmäßig sind. Denn Ähnlichkeiten gibt es \del, daraus folgt aber nicht, daß alles, was in ähn- licher Weise aussieht, unmittelbar zusammengehört, und maßgebend für das Theoretisieren ist keineswegs, gewisse Ähnlichkeiten nach habilster Art aneinanderzureihen, sondern das Wesentliche der Erscheinungen aufzusuchen und es zusammenzubringen. Und die bedeutende Entwicklung der chemischen Physiologie deutet darauf hin, daß eine Theorie, die in kleine morphologische Zell- teile (Pangene) das Wesen des Lebens verlegen wül, nichts Wesenthches enthält, d. h. man hat bei dieser Theorie allzuviel morphologische Ver- gleichspunkte herangezogen und die große Bedeutung des Stoffwechsels übersehen. Und auch nicht als Arbeitshypothese kann die Pangentheorie aufrecht erhalten werden, denn es hat sich herausgestellt, daß die Zell- strukturen keineswegs immer, im Gegenteil sehr selten, aus granulis auf- gebaut sind. Auch die Theorie vom Kern als Vererbungsträger hat für die cytomorphologische Forschung keinen Wert mehr als Arbeitshypothese, seit- dem schon die mikrochemische Forschung gezeigt hat, daß das Caryotin eine chemisch sehr komplizierte Substanz ist, woraus folgt, daß ihre mor- phologischen Transformationen immer von großem Interesse sein müssen. Daß ich die üblichen Vererbungstheorien hier anführe, geschieht nicht, um ihre allgemeinen Mängel aufzuweisen, denn dies ist schon andernorts geschehen, sondern ich nenne sie hier, weil sie mehrere Jahre hindurch mit der cytologischen Forschung eng verknüpft worden sind und ihre Ent- wicklung vielfach in spezieller Richtung beeinflußt haben. Und dieser Einfluß ist nicht immer vorteilhaft gewesen. Denn es leuchtet ein, daß 'riieoricn, die das größte Gewicht auf morphologische Tatsachen legen, vorwiegend morphologisch gerichtete Studien anregen, und daher kommt es, daß wir über die Physiologie der Zellteilung sehr wenig unterrichtet sind, während die morphologische Untersuchung derselben sehr weit getrieben worden ist. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 209 An sich wäre wohl dies nur erfreulich, denn die Erkenntnis der mor- phologischen Transformationen des Caryotins und Plasmas ist ein wichtiges Komplement der mehr kausal getriebenen Forschung. Aber hier haben leider die Mängel der Methodik tiefe Spuren hinterlassen. Denn bei der falschen Voraussetzung, daß die »guten« Fixierungsmittel die meisten Einzelheiten des mikroskopischen Bildes natmgetreu erhalten, sind unter dem Druck theoretischer Vorstellungen häufig Angaben hervorgegangen, die nicht zuverlässig sind. Und daher begegnet man in der cytologischen Literatur so häufig ganz verschiedenen Angaben über dieselben Erschei- nungen. SoU das Erforschen der Zellteilung mehr kausal getrieben werden, ist es eine unerläßliche Vorbedingung, daß es von morphologisch ausgedachten Vererbungstheorien fern gehalten whd, und daß vielmehr die morpho- logischen Ergebnisse mit physiologischen Tatsachen zusammengebracht werden. Und die Sucht nach Tatsachen soU uns nicht verleiten, ein allzu großes Vertrauen für die gebräuchlichen Fixiermittel zu hegen. Wer ein wirklich gutes Fixiermittel erfindet, der hat wahrlich etwas Großes ge- leistet. Aber vielleicht soll es uns niemals gelingen, einen Todeszustand der Zelle hervorzubringen, der dem Leben völlig (morphologisch) ähnelt. Jedenfalls sind wir derzeitig weit vom Ziele entfernt. In der Tat wagt man keine weit getriebene DetaUanalyse an fixierten Präparaten, diese mögen noch so gut erhalten sein, anzustellen. Schon die Längsspaltungen der Chromosomen können, wie wir im folgenden sehen werden, verschleiert oder verwischt werden, und Verlagerungen der Strukturteile treten wohl immer ein. Die Tragweite der cytologischen Methodik ist daher notwendig be- grenzt, und wir sind nicht imstande, z. B. über die feinere Struktur der Chromosomen mehr Aufklärung zu bekommen, als was das Studium des lebenden Materials leistet. In gewissen Fällen, z. B. betreffs des Ver- haltens der Nucleolen in der Prophase, sind wir ausschließüch auf dieses verwiesen, Wed. kein Fixiermittel die Gestalt der Prophasenucleolen zu erhalten vermag. Das Erforschen der Morphologie der Zellteilung muß daher zurzeit vergleichend getrieben werden, indem man vom Studium des lebenden Materials ausgeht und mit diesem das in verschiedener Weise fixierte und gefärbte Material vergleicht. Wir haben es schon erwähnt, und es wird sich in der folgenden Dar- stellung bestätigen, daß die mikroskopische Analyse der Zellstrukturen bei der Kernteilung nicht so weit gehen kann, wie es die Instrumente 210 Henrik Lundegärdh erlauben würden. Dies mag entmutigend erscheinen, aber da wir doch die vorwiegend morphologisch ausgedachten Vererbungstheorien ver- lassen haben, liegt kein Grund vor, anzunehmen, daß z. B. die Chromo- somen eine besondere, feinere Struktur hätten, bzw. aus » Chromomeren « »Pangenosomen« aufgebaut wären. Die Teilungsvorgänge der Chromo- somen lassen sich verständheh machen, auch wenn sie homogen wären oder jedenfalls dieselbe Konsistenz und physikalische Zusammensetzung hätten, we nichtorganisierte, geleeartige Substanzteile. Überhaupt ist es kaum wahrscheinheh, daß die organischen, lebenden Bildungen bis ins Unendliche eine specifische Vitalstruktur besitzen. Es läßt sich eher vermuten, daß die lebenden Strukturen unterhalb einer gewissen Grenze nicht anders beschaffen sind, wie tote organische Stoffe. Und die all- gemeine Zellularphysiologie fordert gar nicht die Annahme von »Pan- genen«, »Biophoren«, «Cliromomeren « usw., um die morphologischen Ver- änderungen des Caryotins und des Plasmas einigermaßen verständlich zu machen. Vielmehr scheint sie uns zu lehren, daß die rätselhaften Lage- und Gestaltveränderungen der lebenden Strukturen durch das Zusammen- wirken der Organe und Funktionen in der Zelle Zustandekommen, wäh- rend die Pangentheorie die Lösung dieser Probleme in die innere hypo- thetische Struktur der sich verändernden Bildungen verlegt und also das Rätsel, anstatt es zu lösen, in eine unzugängliche und hypothetische Mikrostruktur verschiebt. Aus dem Gesagten geht hervor, daß es für das Verständnis der Teilungs- erscheinungen ebenso wichtig oder auch wohl wichtiger sein kann, die- jenigen Lage- und Strukturveränderungen des Caryotins genau kennen zu lernen, die sich wenigstens z. T. schon im Leben beobachten lassen, als die mikroskopische Analyse immer weiter und weiter zu treiben ver- suchen, zumal die Methodik ein solches Vordringen unsicher macht. In der Tat kann man bei sorgfältiger Analyse lebender Objekte ziemlich feine Strukturdifferenzen feststellen, so daß durch Kombination ver- schiedener Methoden ein sicherer Aufschluß z. B. über so relativ minu- tiöse Vorgänge wie die Längsspaltungen der Chromosomen zu gewinnen ist. Das Ziel der morphologischen Analyse der Zell- und Kernteilung ist, eine zuverlässige Beschreibung der dabei stattfindenden Lage- und Strukturveränderungen zu geben, damit sodann die physiologische Ana- lyse an diese Angaben anknüpfen kann. Denn was wir vor allem er- streben oder erstreben sollen, ist eine befriedigende Theorie über die Mechanik der Kern- und Zellteilung. Und eine solche Theorie muß etwas wesentlich andres als eine Theorie über Entwickhmgsvorgänge des ganzen mehrzelligen Organismus werden. Das ersieht man schon daraus. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 211 daß die Kernteilung ein völlig reversibler Vorgang ist, die keine dauer- haften Spuren in der Organisation der Zelle nach sich läßt. Dies deutet darauf hin, daß bei der Teilung in der Zelle Kräfte im Spiele sind, die bei der Ontogenese des zellularen Organismus wenigstens nk ht direkt beteiligt sind. Wie ich es an anderer Stelle hervorgehoben habe (1912 a), dürften bei den interzelliüaren Vorgängen Oberflächenspannungs-, chemotaktische und elektrische Ladungsverhältnisse eine entscheidende RoUe spielen. Und auch das morphologische Material, das bei diesen Vorgängen das Spiel der Kräfte abspiegelt, ist etwas anders beschaffen als das Bau- material des Gesamtorganismus, indenr es in demselben Milieu einen ganzen und reversiblen Formenkreis durchmachen kann. Die morphologischen Vorgänge in der Zelle sind m. a. W. sehr innig mit den chemischen oder Stoffwechsel Vorgängen verbunden, viel inniger als bei dem Gesamtorganis- mus. Daher ist auch das Studium der Morphologie der Zelle unerläßlich für das physiologische Studium der Zellerscheinungen. Und daher kann man schon dirrch ein genaues Erforschen der Lage- und Strukturver- änderungen in der Zelle, z. B. bei der Caryokinese und Cytokinese, einen gewissen Einblick in die treibende Organisation bekommen, da doch das Protoplasma den allgemeinen Gesetzen für Flüssigkeiten oder geleeartige Körper gehorcht. Hinsichtlich der Nomenklatur habe ich, wie in der vorläufigen Mitteilung (1910a), mit dem Namen Caryotin diejenige Substanz des Zellkerns belegt, die in der Prophase zu Chromosomen entwickelt wird. An andrer Stelle (1912 b) wurde es erörtert, warum ich diesen neuen Namen vorgeschlagen habe, und wie der Begriff Caryotin an lebenden und fixier- ten Kernen verstanden werden wird. Die Ungeeignetheit der bisher benutzten Termini »Chromatin« und »Linin« oder »Achromatin« geht aus den folgenden vergleichenden Untersuchungen hervor. Bei einer detaillierten Analyse des sog. Ruhekerns hat es sich gezeigt, daß die Konfigm'ation des Caryotins verschieden ist, wenn der Kern soeben in den Ruhezustand getreten oder wenn er lange darin geblieben ist. Es schien daher geeignet, den Zwischenzustand zwischen zwei auf- einanderfolgenden Teilungen mit einem besonderen Namen zu belegen. Ich bezeichne ihn wie eine Interphase, und spreche erst bei langer Interphase von einer typischen Ruhe des Kerns. Methoden. Die wichtigsten Objekte für die vorliegende Untersuchung wurden so eingehend wie möglich im lebenden Zustand analysiert. Uber die dabei 212 Henrik Lundegärdh erhaltenen Ergebnisse habe ich andernorts berichtet (1912 c). Es leuchtet ein, daß das Verhalten des lebenden Materials eine Richtschnur für das Beurteilen der fixierten Präparate sein soll, und in der folgenden Dar- stellung bin ich so viel wie möglich vergleichend verfahren. Dies gilt auch für die benutzten Fixicrungsmittel, da sie doch häufig eine speci- fische Einwirkung haben und nicht ganz übereinstimmende Resultate geben. Eine direkte Verfolgung der Art der Einwirkung der Fixierungs- 1 «i mittel auf die Struktur des lebenden Kerns, bzw. der Kernteilungsfigur, i ist bei den von mir benutzten Objekten zumeist nicht tunlich. Denn | f ich mußte Schnitte verwenden, die demnach immer auf beiden Seiten von 1 ti zerschnittenen und alterierten Zellen begrenzt werden, woraus folgt, daß bei der geringeren Durchsichtigkeit der Strukturen im fixierten Zu- j - Stande zuverlässige Beobachtungen über die Veränderungen beim Ein- | j- dringen des Fixiermittels sich nicht anstellen lassen. > i Selbstverständlich hat man daher die Katurgetreuheit der Fixierungs- ^ bilder auf indirektem Wege zu beurteilen. In der folgenden Darstellung i werden wir deshalb, gleichzeitig mit der Angabe der morphologischen , ? Befunde, auch die Wirkungsweise der gebräuchlichen Fixierungsflüssig- ^ [ keiten bekannt machen. In Betracht der hohen Bedeutung der Prä- | - parationsmethoden für die cytologische Forschung habe ich auch in i . einer besonderen Arbeit dieselben theoretisch diskutiert (1912 b). * ^ * Zur Fixierung wurden auschließlich schon bekannte und gebräuch- liche Fixierungsflüssigkeiten verwendet und zwar folgende: FLEMMiNGsche Flüssigkeit. Schwächere Mischung: Chromsäure 2 g : Essigsäure 6 g | Osmiumsäure 1% Lösung 15 ccm Wasser 200 ccm ÜERMANNSche Flüssigkeit : Platinchlorid l°o Lösung 15 Teile Eisessig 1 „ Osmiumsäure l°o Lösung 8 ,. MERKELSche Flüssigkeit : Chromsäure 1% Lösung . 100 Teile Platinchlorid 1% Lösung 100 ,, Wasser ....... 600 „ Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 213 Carno Ysche Flüssigkeit: AJJvohol abs 6 Teile Chloroform 3 ,, Eisessig 1 ,, KAiSERsche Flüssigkeit : Sublimat 3 g Eisessig 1 ,, Wasser 100 „ TELLYESNiczKYSche Flüssigkeit 1) ; Kaliumdichromat . . 3 g Essigsäure 5 ccm Wasser 100 „ ZENKERSche Flüssigkeit : Wasser 100,0 g Sublimat 5,0 ,, Kaliumdichromat . . 2,5 „ Natriumsulfat . . . 1,0 ,, Eisessig 5,0 „ Zum Färben wurde Heidenhains Eisenhämatoxylin, Flemmings Safranin -Gentianaviolett -Orange G (S.-G.-O.) oder nur Safranin-Gen- tianaviolett sowie Fuchsin-Toluidinblau benutzt. Die Schnittdicke betrug meistens 5 u, seltener 2 fi^). Wenn es sich um die Zählung der Chromosomen und Caryosomen handelte, wurde zumeist eine Schnittdicke von Hu verwendet. Das Material vorliegender Untersuchung ist vor allem Wurzelspitzen gewesen. Sie wurden in feuchten Sägespähnen wachsenden Keimpflanzen entnommen und in kurzen Stücken (1,5 — 6 mm) in die Fixierungs- flüssigkeit gebracht. Bisweilen wurden sie vorher auch halbiert. A. Spezieller Teil. Kap. I. Ruhezustand und Interphase. Abselinitt I. Allium cepa. § 1. Allgemeines über das Kerngerüst bei Allium. FLEMMiNG-Material. Die ruhenden Kerne oder Interphasen im Kalyptrogen und in der Teilungszone der Wurzelspitzen besitzen zumeist 1) Arch. f. mikr. Anat. Bd. LII. 1893. S. 242. 2) Dabei wurde das Mikrotommesser nach einem von Moll (Zeitschr. f. wiss. Mikroskopie Bd. IX, S. 455) angegebenen Verfahren geschliffen. 214 Henrik Liindcgärdh ein gleichförmiges Kerngerüst. In dem FLEMMixG-fixierten Material ist dieses fädig-körnig-gerinnselig und nimmt mit Heidenhains Färbungs- verfahren oder Safranin -Gentianaviolett- Orange einen gleichförmigen Farbenton an. Die wahre Struktur dieses feinen Gerüstwerks ist sehr schwierig genau zu schildern und abzubilden. Ich habe in Fig. 2, Taf. XVII, die in einem optischen Schnitt durch einen solchen Kern zu beobachtenden Fäden, Körner und Gerinnselstrukturen möglichst genau gezeichnet. Wenn man das Präparat vor Augen hat, erscheinen die betreffenden Kerne wohl dichter und gleichmäßiger gebaut, eine Detail- analyse dürfte aber in den meisten Fällen ein ähnliches Ergebnis wie diese Figur geben. Die Fäden sind, gemäß ihrer Dicke, schwächer oder stärker gefärbt, die Körner sind immer dunkel, und die unbestimmten ]\Iassen, worin sie zuweilen eingebettet liegen, nehmen die Farbe nur schlecht an, was mit ihrer lockeren, feinfädigen oder schwammartigen Struktur Zusammenhängen dürfte. In Fig. 2 sieht man links bei dem linken Xucleolus ein solches blasses Schwammgerüst, in welchem eine Anzahl gefärbter Körner liegen. In Safranin-Gentianaviolett nehmen wohl die Körner meistens einen bläulichen Farbenton an, und jeden- falls wird das Gesamtbild des Gerüstes bunter und mehr schimmernd. Ausdrücklich sei betont, daß die Figur 2 nach einem Kern gezeichnet ist, der sich in einem ausgezeichnet gut fixierten Präparat befand. Demnach ist wohl eine gleichförmigere Struktur, als die eben geschilderte, niemals in den Ruhekernen anzutreffen. Vergleicht man nun das Aussehen dieses Kernes mit dem entsprechen- den Stadium im Leben (1910a, Fig. la, S. 182, 1912c, Textfig. 1, Fig. 1, Taf. II), bekommt man sogleich den Eindruck, daß der fixierte Kern dünnere Fäden, kleinere Körner und überhaupt eine in den Einzelheiten unregelmäßigere Struktur wie der lebende Kern enthält. Aus der fort- w'ährend im großen ganzen gleichmäßigen Verteilung der Strukturen kann man jedoch entnehmen, daß das Fixierungsmittel schnell und gleichförmig gew'irkt hat. Ich habe in einigen Fällen den Vorgang unter dem Miki'oskop verfolgen können, und größere Umordnungen schienen wirklich dabei nicht einzutreten (ich spreche fortwährend von der FLEMMiNGSchen Flüssigkeit). Es scheint mir aber, als ob im einzelnen die Caryotinelemente kon- trahiert und deformiert würden. Der optische Schnitt des lebenden Kerns weist ja auch einen dichteren Bau als derjenige des Flemming- kerns (Fig. 2, Taf. XVII) auf. Mit dieser allgemeinen Feststellung der Zu- sammenziehung und Detailalteration der Caryotinelemente ist aber nichts über den wirklichen Verlauf der Veränderungen ausgesagt, und er läßt Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 215 sich wohl niemals genau präzisieren. Es läßt sich also nicht sagen, ob die Fäden in Fig. 2 Artefakte sind; jedenfalls kann man im Leben keine solchen Fäden entdecken, was wohl aber darauf beruhen könnte, daß das Caryotin hier sehr blaß und der Bau des Kerns sehr dicht ist. Auch kann nicht gesagt werden, ob die Körnchen in Fig. 2 fixierte Caryotin- tröpfchen darstellen, oder ob sie Ausfälhmgsgranula sind, und dasselbe gilt für das blasse Schwammgerüst. Ebenso steht die Frage offen, ob die erwähnten Strukturen z. T. Ausfällungen aus der Kerngrundflüssig- keit darstellen, oder ob sie ausschließlich Gerinnungsprodukte des Caryo- tins sind. Wir können hier nur feststellen, daß die Konfiguration des Caryotins bei der Fixierung eine andere wird, ohne daß seine Massen- verteilung größere Veränderungen erleidet. Eine Doppelheit oder Paarigkeit der Fäden oder Körner kommt in den Ruhekernen im allgemeinen nicht zum Vorschein. In Fig. 2 sehen wir freilich ein Paar parallele Fäden, es kann sich hier aber sehr wohl um ein zufälliges Zusammentreffen handeln. Die Nucleolen kommen meistens in Zweizahl vor. Aus den morpho- logischen Beziehungen zwischen Nucleolus und Gerüstwerk kann man deutlich ersehen, welchen andern Charakter der fixierte Kern im Gegen- satz zu dem lebenden hat. Im Leben lehnt sich das Caryotingerüst sehr dicht und gleichförmig den Nucleolen an. In Fig. 2, Taf. XVII, liegen die Nucleolen freier und sind von einem unregelmäßigen Gerüst umgeben. Offenbar treten bei der Fixierung durch die Kontraktion und das Fest- werden der morphologischen Elemente bedeutende Spannungen und Ver- zerrungen ein, die den engen Zusammenhang zwischen Nucleolen und Caryotinnetz aufheben. Die Nucleolen, die im Leben immer rund und zierlich geformt sind, können im fixierten Zustand rauh und unregelmäßig werden. In anderer Weise fixiertes Material. Sind die Veränderungen, die die feinere Struktur des Caryotingerüstes durch die FnEMMiNGsche Flüssigkeit erleidet, keineswegs unbedeutend, kann man jedoch sagen, daß der Kern im Vergleich mit in andern Flüssigkeiten konservierten Kernen seine Struktur im großen ganzen recht gut erhält. Der jetzt geschilderte Typus der Ruhekerne, d. h. diejenigen, die ein gleichmäßiges Gerüst ohne besondere Knoten und Klumpen besitzen, erscheinen zwar in Merkel, Kaiser, Zenker, Tellyesniczky ebenfalls gleichförmig ge- baut, das Gerüst weist aber kaum die zierliche Struktur wie im Flem- MiNGpräparat auf. Außerdem färbt es sich, besonders nach Fixierung in den drei letztgenannten Flüssigkeiten, meistens nicht gut, sei es, daß 216 Henrik Liindegärdh es zum Teil aufgelöst wird, oder daß es kein gutes Adsorptionsvermögen besitzt. Auch können wohl im Entwässerungsalkohol Ausfällungen Zustandekommen. § 2. Der typische Ruhekern bei Allium. Diejenigen Ruhekerne, die wir typisch nennen, z. B. diejenigen in der Wurzelhaube, welche eine geraume Zeit zu ihrer Rekonstruktion zur Verfügung gehabt haben, besitzen in der Regel, außer dem erwähnten Textfig. 1. Ca Cja Kerne ans der Wurzelhanbe von Alltum cepa. a FLEMMiscsclie, b MEUKELSche, c TELLiEssiczKrsche d ZESKERsche, e KAtsERsche, / CARSorsche Flüssigkeit. gleichförmigen Gerüst, unregelmäßige, stark gefärbte Klumpen, die wie Caryosomen^) aussehen. Da aber, wie vorhin erwähnt, das Gerüst nur im FLEMMixomaterial gut hervortritt, bekommen diese Kerne in den in verschiedener Weise fixierten Präparaten ein recht verschiedenes Aus- sehen. In Textfig. 1 habe ich Kerne aus der Wurzelhaube bei ver- schiedener Fixierung etwas schematisch wiedergegeben. Wie man sieht, ist das Gerüst in dem FLE^raixomaterial am stärksten hervortretend (Fig. la) und am meisten fädig gebaut. Die Klumpen treten hier weniger 1) Über diesen Begriff vgl. 1910a S. 184 und 1912b S. 272. Das Caryotin im Riihekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 217 deutlich hervor, man sieht jedoch, daß sie da sind. In Merkel wird das Gerüst schon körniger fixiert, die Caryosomen sind viel deutlicher hervor- tretend und hängen nicht mit dem Gerüstwerk zusammen (1 h). Nach Fixierung in Tellyesniczky (Ic) und Zenker (Id) färbt sich das körnig- schwammige Gerüst durchgehends schlecht, während die Caryosomen scharf hervortreten. Die Kerne in Textfig. Icj — Cjjj lagen in einem 14 ,fr dicken Schnitt, sie sind daher ganz. Wie man sieht, besitzen die Caryosomen eine sehr wechselnde Zahl. In Icj sind es deren 5, in Cu etwa 23 und in etwa 11—12. Die Chromosomenzahl bei Allium cepa ist 16. Einzelne Kerne sind ganz ohne Caryosomen. Es ist aber zu bemerken, daß die Färbung dabei eine gewisse KoUe spielt, indem bei der Entfärbung die kleineren oder weniger gut adsorbierenden Teüe des Gerüstes zuerst erblassen. Textfig. I e gibt einen in Kaiser fixierten Kern meder. Das Gerüst ist hier grob schwammartig oder gerinnsehg und die Klumpen sind unregelmäßig und teilweise verschmolzen. Noch unbefriedigender sehen die in Carnoy fixierten Kerne aus. Das Gerüst ist in denselben auch unregelmäßig und die Nucleolen unscharf (Text- fig- 1/)- Oben fanden wir, daß das Gerüst, wie es in FLEMMiNGpräparaten hervortritt, im einzelnen kaum die lebende Struktur getreu wiedergibt. Wir waren aber nicht imstande zu sagen, in welchem Grade Deforma- tionen und Niederschlä.ge wirklich darin Vorkommen. Ebensowenig können wir uns mit Sicherheit über die Naturgetreuheit des Kerngerüstes bei den andern Fixierungen äußern. Allem Anschein nach haben wir aber die FiEMMiNGpräparate als die besten anzusehen. Die gefärbten Kerne in diesen Präparaten ähneln den lebenden auch darin, daß keine scharfe Sonderung zwischen Gerüst und Caryosomen zu beobachten ist; alles färbt sich gleich stark. Nur in diesen Präparaten können auch die Anfangsstadien der Spirembildung verfolgt werden, die feinen Unterschiede in dem speziellen Charakter des Caryotingerüstes treten mit andern Worten gut hervor. Eine andere Frage ist nun diese: Sind die schwarzen Klumpen oder Caryosomen präformiert oder nicht? Durch direkten Vergleich läßt sich dies kaum entscheiden, denn das Caryotingerüst ist im Leben so dicht und blaß, daß Klumpen, die weder keine besondere Größe, Gestalt oder Struk- tur noch besonderes Brechungsvermögen besitzen, sogar bei scharfer Be- obachtung sehr wohl übersehen werden können. In den lebenden typischen Ruhekernen aus der Wurzelhaube sind nicht alle Tröpfchen oder Knoten gleich groß. Viele der kleineren Klumpen oder Knoten im Flemming- präparat (Textfig. 1 a) können vielleicht unmittelbare Gerinnungsprodukte 218 Henrik Lundegärdh kleiner lebender Tröpfchen vorstellen. Bei den größeren Klumpen wird aber das Urteil unsicherer. Es läßt sich offenbar denken, daß sie zum Teil durch Verklebung der kleineren Tröpfchen oder Zusammenziehung der Maschen oder Waben entstanden wären. Für ihre Präformation spricht aber der Umstand, daß sie die Maschen des Gerüstes auszufüllen scheinen, daß m. a. W. keine Zeichen einer Zusammenziehung oder Verklebung sich besonders bemerkbar machen, und daß man nach allen Fixierungsmethoden solche Klumpen sieht. Daß sie reine Ausfällungsprodukte wären, kann nicht behauptet werden. Eine besondere Bedeutung dürfte jedenfalls diesen Klumpen nicht zukommen, denn sie treten ja in sehr wechselnder Zahl auf. Dagegen machen sie wohl eine Äußerung des allgemeinen Lokalisierungsbestrebens des Caryotins aus. In Kaiser und besonders in Carxoy wird der Kerninhalt offenbar sehr alteriert, wie man es aus Textfig. le und / ersieht. Auch in Tel- LYESxiczKY Und Zexker dürften Verklebungen der einzelnen Klumpen nicht selten sein. Außerdem wirken diese Flüssigkeiten wohl zum Teil auflösend, denn der Zusammenhang zwischen den Garyosomen und dem Gerüstwerk geht hier verloren (vgl. die Figuren). Der Zufall entscheidet wohl dabei, welche Teile des alterierten Gerüstes erhalten werden und wie viele Garyosomen hervortreten. In derselben Richtung wirkt wohl auch die Färbung, so daß, allgemein gesagt, nicht alle Garyosomen für präformiert gehalten werden sollen. In Heidenhain werden die Klumpen — wie vorher erwähnt — schwarz gefärbt. In gut gelungenen Safranin-Gentianaviolett-Orange- präparaten werden sie \’iolett, während sich das Gerüst gelblich und die Nucleolen rot färben. In allen Fixierungsflüssigkeiten, außer Flem- MiNG und vielleicht Hermann, werden aber die feineren Teile des Garyotingerüstes entweder aufgelöst und dann aufs neue gefällt oder auch in andrer Weise grob alteriert, so daß die Garyosomen abnorm scharf hervortreten. Es dürfte sich also hier in vielen Fällen nicht nur um die stärker gefärbten Knotenpunkte des gleichförmigen Gerüstes (außer vielleicht in FLEiDiiNG-Präparaten; vgl. Textfig. la), sondern um vor Deformation oder Auflösung bewahrte Teile desselben handeln. Be- treffs der Färbung ist außerdem zu bemerken, daß die Maschen des Gerüstwerks bei der Überfärbung ganz mit Farbe angefüllt werden können, die bei der Differenzierung lange behalten würd, wodurch dann Garyosomen vorgetäuscht werden können. Dies dürfte jedoch nur bei Flemming oder Merkel, wo das Gerüst die Farbe gut annimmt und behält, zu befürchten sein. Bei dem S.-Gr.-O-Verf ähren dürfte der- gleichen gar nicht in Frage kommen. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildimg usw. 219 Die bisher besprochenen Kerne waren typische Ruhekerne. Fassen wir das über sie Gesagte zusammen, so besitzen sie ein gleichförmig ver- teiltes Caryotingerüst, in dem auch größere Caryotinklumpen Vorkommen können. Besonders will ich betonen, daß bei guter Präparation (bes. Flemming) das Gerüst und die Klumpen in gleichem Grade die Farbe an- nehmen (bei der Entfärbung erblassen natürlich die feineren Teile zuerst); sie scheinen auch im Leben aus ganz derselben Substanz zu bestehen. Das Aussehen der Kerne in Tellyesniczky, Zenker, Kaiser und Carnoy darf also nicht als ein Beweis für das Vorhandensein zweier Kernsubstanzen (Linin und Chromatin) oder zweier Caryotinarten angeführt werden. Dagegen können ebendieselben Flüssigkeiten in spezieller Richtung ver- wendet werden, wenn es auf Demonstration von Caryotinklumpen an- kommt. Es ist ja bekannt, wie die Prochromosomenforscher mit Vor- liebe solche Flüssigkeiten benutzt haben. Dabei soll aber immer ihrer auflösenden und alterierenden Wü’kung gedacht werden. § 3. Der Kern in Interphase. In der Teilungszone sieht man — wie vorher erwähnt — häufig Kerne, die nur ein gleichmäßiges Gerüstwerk, aber keine besonders hervor- tretenden Caryosomen enthalten (vgl. Fig. 2, Taf. XVII). Solche Kerne beobachtet man auch im Kalyptrogen, aber besonders in Zellreihen, die mehrere Teilungsfigm’en oder -zustände führen. Schönen Exemplaren begegnet man in der Epidermis, in den äußersten Periblemschichten und in den großen zentralen Zellen des Pleroms. Offenbar handelt es sich hier um Interphasen. Aber in der Teiiungszone liegen auch häufig Kerne, die außer dem gleichförmigen Gerüstwerk Klumpen enthalten. Diese Kerne sehen in vielen Fällen etwa wie die typischen Ruhekerne der Wurzelhaube aus, meistens erhalten sie aber einen besonderen Charakter dadurch, daß die Klumpen langgestreckt sind, während sie in jenen Kernen mehr oder weniger isodiametrisch waren. In Fig. 1 und 3, Taf. XVII, habe ich zwei solche Kerne abgebüdet. Fig. 1 stellt eine Periblemzelle dar, Fig. 3 ist auch einer gleichen Zelle ent- nommen. Das Kerngerüst ist — ■ wie man sieht — im großen ganzen etwas lockerer wie in Fig. 2. Die Klumpen sind an Fäden aufgehängt, sind meistens länglich und von einer Längslichtung durchzogen, die eine Längsspaltung vorstellen kann. Häufig sind die Klumpen oder Sclüingen an einer Stelle des Kerns, sei es in der Mitte oder seitlich angesammelt. Da diese Kerne in Zellreihen liegen, die eine lebhafte Vermehrung ihrer Elemente aufweisen, müssen sie als Interphasen betrachtet werden. 220 Henrik Lundegärdh Die länglichen Klumpen oder Schlingen können daher sowohl un- aufgelöste Teile von Chromosomen wie beginnende Spiremfäden vor- steUen. Die Figuren 1 und 3, Taf. XVII, beziehen sich auf ein hämatoxyhn- gefärbtes FLEamiNcpräparat. In andern Fixierungsflüssigkeiten werden diese Stadien in einer Weise fixiert, die dem vorher beschriebenen Ver- halten der typischen Ruhekerne entspricht. Das Gerüstwerk erscheint also blaß und verworren, die Klumpen oder Schlingen treten schärfer hervor. Die Kerne werden, wie man es ausdrücken kann, schematisch wiedergegeben. Durch den erwähnten Umstand, daß in diesen Fixierungsflüssigkeiten die feineren Strukturen, sei es durch Auflösung mit nachfolgender Wieder- ausfäUung, sei es durch anderweitige ^Alteration, zerstört werden, verändern sich hier auch die jungen Prophasen in der Weise, daß die stärksten Teile der dünnen Spiremfäden erhalten bleiben, während die feineren Teile ebenso wie das Gerüstwerk des Ruhekerns zerstört oder für die Farbe weniger empfänglich gemacht w^erden, woraus denn ein Bild resultiert, das den obigen Ruhekernen mit länghchen Klumpen ähnelt. Daher bekommt man an solchen Präparaten den falschen Eindruck, daß die Ruhekerne sehr zahlreich, die Prophasekerne weniger zahlreich wären. In den FLE^UMiNopräparaten hingegen erbhckt man alle Übergänge zwischen Ruhekernen und Spiremstadien, alles wird hier auch gleich stark gefärbt. Offenbar sind aber die jungen Spiremstadien sehr empfind- lich, so daß auch hier wohl Alterationen Vorkommen können, die aus einem frühen Prophasekern einen Ruhekern \\ae in Fig. 1 und 3 machen. Sicheres läßt sich hierüber kaum ermitteln, denn die FLEivmiNGSche Flüssigkeit ist nun diejenige, die sich für die Prophase am besten bewährt, und man kann solche Kerne, wie die eben genannten, nicht an lebendem Material auffinden. Auch hier setze ich dies — wenigstens z. T. — mit der größeren Dicke der lebenden Strukturen und ihrer großen Blässe, die einen Einblick in sie kaum zuläßt, in Verbindung. Übrigens bin ich über- zeugt, daß ein Kern, wie derjenige in Fig. 3, im Leben häufig mit einem frühen Prophasestadium verwechselt wird, sofern man ihn nicht einfach für einen Prophasekern halten soU. Die Interphasen können offenbar ebensowohl der Prophase wie der Telophase angehören, echte Ruhekerne sind sie jedenfalls nicht. Nicht alle Interphasen in der Teilungsregion sehen aber wie Fig. 1 und 3, Taf. XVII, aus. Wie oben erwähnt kommen auch Kerne mit gleich- förmig verteiltem Caryotin vor, und die Maschenweite und Fädendicke kann in den einzelnen Fällen variieren, so daß die Kerne ein, jedoch Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 221 innerhalb enger Grenzen wechselndes, Aussehen bekommen. Unsre Technik erlaubt es nicht, die kleinen Zeitdifferenzen zwischen diesen Varianten genauer zu präzisieren. § 4. Diskussion der Literatur über die Alli-imkerne. Die Wurzelspitzen von Ällium cepa sind ein behebtes Objekt für cytologische Untersuchungen gewesen. Solche sind bei diesem Objekt u. a. von Schaffner (1898), Nemec (1899), Merriman (1904), Gregoire (1906) und Bonnevie (1908) ausgeführt worden. Die Resultate, zu denen diese Verfasser gekommen sind, sind nicht eindeutig. Auch hat keiner von ihnen lebendes Material untersucht. Betreffs der Ruhekerne unterscheiden sie zumeist zwischen typischen Ruhekernen, d. h. solchen, die sich außerhalb der Teilungsregion befinden, und Ruhekernen, die in dem Teilungsgebiet verkommen. Nach den vor- stehenden Untersuchungen ist dieser Unterschied im allgemeinen keines- wegs scharf, unter Umständen kann er aber so ausgesprochen werden, daß die typischen Ruhekerne Caryotinklumpen enthalten, die meistens isodiametrisch sind, während die Interphasen oder die Ruhekerne in der Teilungsregion entweder keine Klumpen besitzen oder längliche solche ent- halten. In allen Fällen besitzt außerdem der Kern ein dichtes und gleich- förmiges Kerngerüst. Eine radiäre Anordnung desselben, wie es Nemec (1899) in seiner Fig. 5, Taf. III, abgebildet hat (siehe auch Georgevitsch 1908), habe ich aber niemals gesehen. Nemec gibt leider nicht deuthch an, welche Fixierungsflüssigkeiten er benutzt hat. Aus seinen einleitenden Bemerkungen kann man ersehen, daß er sich zumeist der Kleinenberg- schen Flüssigkeit bedient hat, die »ungemein schön« fixieren soll, aber augenscheinlich sehr auflösend wükt. Nach seinen übrigen Bildern zu ur- teilen scheint sein Material durchgehends weniger gut konserviert gewesen zu sein. Die angebUche radiäre Anordnung, »die für die ältesten Kerne der meristematischen Zone durchaus charakteristisch« sein soU, müssen wü’ also als Ai’tefakt betrachten. — In den ruhenden Kernen des Archespors bei Ällium cepa sieht Fräiüein Bonnevie (1911, S. 133) eine Anzahl Fäden, die von einem oberflächlich gelegenen »Chromatinknoten« ausstrahlen. In den vegetativen Geweben habe ich nichts Ähnliches beobachtet. Die Kerne, die in der Teilungszone liegen, soUen nach Nemec »gleich- mäßig von einem vielfach geschlängelten Faserwerk erfüllt sein, in welchem zahlreiche kleine Chromatinkörperchen liegen« i). Ähnliche Beschreibungen von den nicht zu alten Ruhekernen gibt Schaffner (a. a. 0. 1898, Fig. 1 ; 1) a. a. 0. 1899. Vgl. seine Fig. 13, die jedoch unbefriedigend ist. ArchiT f. Zellforschung. IX. 15 222 Henrik Lundegärdli »a very distinct cliromatiii network^), with large irregulär chroniatiii graiiules«). So große Klümpchen, wie es Schaffner angibt, habe ich kaum gesehen (Schaffner benutzte Chromessigsäure). Gregoire(1906) sieht dagegen gar keine Klümpchen; die ganze Kern- vacuole ist nach ihm von einem Netzwerk (reseau) erfüllt, die »alveolaire, reticulaire ou alveolo-reticulaire« erscheint (vgl. seine Fig. 4 und 5). So sehen nach Gregoire die Kerne in der Teüungszone aus. In älteren Kernen sieht aber Gregoire in dem Gerüst »des parties \nvenient colo- rees et de forme plus ou moins spherique d’avec des parties fdamen- teuses et non colorees« (vgl. seine Fig. 6). Diese Klumpen entsprechen offenbar den von mii' beobachteten (vgl. Textfig. 1). Die länghchen Klumpen in den Interphasen, sowie die von uns beschriebene, etwas wechselnde Struktur dieser Stadien, die durch die Fig. 1, 3, und 4, Taf. XVII, dargestellt wird, scheint aber Gregoire in den Hermann- fixierten Präparaten nicht beobachtet zu haben. Er gibt nur für diese Stadien solche Kerne wie in seinen Fig. 4 und 5 an, und die Grund- struktur in denselben stimmt auch nicht mit der von uns oben be- schriebenen überein, obwolil ich weniger Gewicht auf diese Verschieden- heiten lege, da doch in keinem Fall eine getreue Wiedergabe der lebenden Kleinstruktur zu erreichen ist. Ein so regelmäßiges Alveolarwerk, wie es Gregoire in den Hermann- fixierten Präparaten findet, habe ich in den FcEMMiNG-Präparaten nie- mals gesehen. Flemmings Flüssigkeit ist jedoch für unser Objekt besser als diejenige Hermanns. Man kann sich auch durch Vergleich mit dem lebenden Material davon überzeugen, daß das Gerüst auch Tröpfchen und Klumpen enthält. Die nach vielen andern Fixierungen entstandene schwammartige oder alveoläre Struktm' des Gerüstwerkes (vgl. Textfig. 1) ist aber entschieden artifiziell, wie wh es oben dargelegt haben. Miss Merriman und Fräulein Bonnevie behaupten sehr eigentüm- liche Organisationen der Ruhekerne, was mit den von ihnen aufgestellten Hypothesen über die Chromosomenbildung zusammenhängt. Was die Auffassung Miss Merrimans (1904) betrifft, so ist sie genügend von Gregoire (1906) kritisiert worden, so daß hier nicht nocheinnial erörtert werden soll, weshalb sie nicht mit den tatsächlichen Verhältnissen über- einstimmt. Miss Merriman hat in den älteren Ruhekernen (a. a. 0., 1904, Fig. 50, 51) eigentümliche, ^nereckige Bildungen gesehen, die ich weder Wie ungeeignet die Benennungen »chromatisch« und »achromatisch« sind, geht daraus hervor, daß nach Nemec die genannten Fasern achromatisch, nach Schaffner chromatisch, nach Gregoire chromatisch und achromatisch (obwohl durchaus chromophil), nach Bonnevie wiederum achromatisch sein sollen! Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 223 im Leben noch in den von mii- benutzten fixierten Präparaten wieder- finden kann. Sie dürften daher wohl Artefakte vorstellen, die bei den von Miss Merriman benutzten Fbderungsmethoden entstanden sind (vgl. S. 239). Auch unregelmäßige Klumpen in den Ruhekernen wurden von Miss IVIerriman beobachtet und abgebildet (a. a. 0., 1904, Fig. 1, 53). Gewisse für mich unbekannte Strukturen, die sie beschreibt, rühren wahr- scheinlich von der Fixierung her. Fräulein Bonnevie (1908, Fig. 62) gibt von den typischen Ruhe- kernen etwa ähnliche BUder wie Gregoire, nach ihr sollen aber die Kerne in der Interphase sehr eigentümlich aussehen, indem sie Spiralfäden enthalten sollen, die aus den Chromosomen in der Telophase entständen und sich in der Prophase wieder zu Chromosomen entwickelten. Ihre Figuren über die betreffenden Stadien scheinen mir aber allzu schema- tisiert zu sein, so daß aus diesem Grunde von vornherein die Hypothese kein besonderes Zutrauen einflößt. Ich habe in keinem einzigen Falle Bilder gesehen, die wie Fräulein Bonnevies Abbildungen der genannten Stadien aussehen. Durch dieses Expose der Befunde der früheren Untersucher des Ruhe- kerns von Allium cepa werden wir noch mehr davon überzeugt, daß die Fixierungsmittel niemals völlig zuverlässig sind, daß sie in keinem Falle die subtile Struktur des ruhenden Kerns naturgetreu hervortreten lassen. Wir haben auch aufweisen können, daß die Differenzen zwischen den Befunden der genannten Forscher unter sich und zwischen denselben und dem von uns Ermittelten vorwiegend auf mangelnde Kritik bezüg- lich der Fixation zurückzuführen sind. Abschnitt II. Vicia faba. § 5. Der typische Buhekern bei Vicia. Die Interphasen und Ruhezustände der Kerne bei Vicia faba bieten ein sehr wechselndes Aussehen dar. Zum Teil dürfte dies mit den Schwierigkeiten bei der Fixierung Zusammenhängen, die hier nicht un- bedeutend größer wie bei Allium cepa zu sein scheinen, zum Teü beruht es aber auf wirklichen Verschiedenheiten der Konfiguration des Caryotin- gerüstes in Kernen, die in verschiedenwertigen Zellen liegen. Am einfachsten und einheitlichsten ist hier wie andernorts die Struktur der typischen Ruhekerne. Sie sind bei Vicia überall von demselben Typus, obwohl kleinere Variationen in deren Aussehen verkommen können. Bei jeder nicht allzu unvorteilhaften Präparation enthalten die typischen Ruhekerne außer 1 oder 2 Nucleolen ein gleichförmiges Netzwerk, 15* 224 Henrik Lundegärdh das stärker oder schwäeher gefärbt sein kann, und darin zerstreute Klum- pen, Caryosomen, die immer stark fai'bspeichernd sind (Fig. 12 — 14, 18, 19, Taf. XVII; Textfig. 2, 4d, e). Die Klumpen unterscheiden sich von denjenigen in den typischen Ruhekernen bei Allium dadurch (Text- fig. 1), daß sie in FLEMMiNG-Material gut hervortreten und sich scharf von dem Gerüstwerk abheben, und daß sie im Leben deutlich beobachtet werden können (Lundegärdh, 1912 c, S. 257). Im Leben erscheinen die typischen Ruhekerne außerdem von einem ähnUchen Gerüstwerk angcfüUt, oder aber bis auf die Nucleolen völlig Textfig. 2. Kerne aus der Wurzelhante von Victa faba. a in FtEMSiiNGSclier, b in HERMAUSscher, c in Mebkel- scher, d in TELLTESNiczKVscher, e in ZESKERScher, / in KaisEBscher Flüssigkeit fixiert. Hämatoxylin. leer (letzteres beruht auf den Lichtbrechungsverhältnissen). Das prä- formierte Gerüstwerk wird in etwa derselben Weise wie bei Allium cepa fixiert. Es wird folglich in den Einzelheiten deformiert, auch können wohl künstliche Niederschläge entstehen, die Massenverteilung des Caryotins wird aber bei guter Fixierung (Flemming, Hermann, Merkel) erhalten. Im allgemeinen wird aber das Caryotingerüst nicht so fein und zierlich wie bei Allium fixiert. In FlemjVIING und Merkel wird es körnig-fädig-schwammartig und nimmt die Farbe nicht so gut wie das Gerüst bei Allium an. In Hermann dagegen färbt es sich gleich stark wie die Caryosomen (vgl. Textfig. 21). In Tellyesniczky, Zenker und Kaiser wird es anscheinend substanzarm oder bekommt wenigstens ein geringes Farbaufspeicherungsvermögen. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 225 Es ist nicht leicht zu sagen, welches von allen diesen konservierten Gerüstwerken man für das naturgetreueste halten soll. Im Leben beob- achtet man das Gerüst ganz deutlich, und Gerüst und Caryosomen haben etwa dasselbe Lichtbrechungsvermögen. Daher entspricht vielleicht das Bild, das man von dem typischen Ruhekern nach ÜERMANN-Fixierung bekommt, total betrachtet, am besten dem natürlichen Zustand. Etwas anders ist es aber, ob Hermann auch in den Einzelheiten naturgetreu fixiert. Nach meiner Erfahrung ist die HERMANNSche Flüssigkeit der FLEMMiNGschen nachstehend. Die Caryosomen heben sich in den Präparaten (außer vielleicht in denjenigen nach HERMANN-Material) ^^el besser wie im Leben von dem Gerüstwerk hervor. Nach Verschiedenem zu beiuteilen, kann aber nicht schon hieraus auf eine Verschiedenartigkeit der Caryosomensubstanz und der Gerüstwerksubstanz geschlossen werden. Die Beobachtungen an dem lebenden Material und über die Bildung der Chromosomen in der Prophase, sowie über die Neuentstehung des Gerüstwerks in der Telophase gehen vielmehr in der Richtung, daß sowohl die Caryosomen Avie die Haupt- masse des Gerüstwerks aus einem einheitlichen Caryotin bestehen. Bei der Fixierung wird aber das zierlicher gebaute Gerüstwerk viel mehr alteriert wie die Caryotinklumpen (Caryosomen), und bei dem Färbungsverfahren werden die feineren Struktiuen früher entfärbt wie die größeren Klumpen. Es läßt sich aber nicht entscheiden, in welchem Grade das Gerüstwerk, das wir in den fixierten Präparaten vor uns haben, dem lebenden Gerüst- werk entspricht. Die Konfiguration des letzteren kann bei der Fixierung natürlich niemals vollkommen erhalten werden (vgl. die Ausführungen in § 1), daneben können aber in der Kerngrundflüssigkeit Gerinnselbildungen entstehen, die sich mit den präformierten Strukturen vermischen, und so ein Bild hervor bringen, das weder völlig echt noch völlig falsch ist. Besonders in älteren Kernen, die im Leben glashell erscheinen, kann es in keinem Falle entschieden werden, ob das Gerüst Artefakt ist oder nicht (Fig. 14, 14 a, Taf. XVII, stellen solche Kerne nach FLEMMiNG-Fixierung dar). Aus einem Vergleich mit dem lebenden Material geht hervor, daß sowohl die unregelmäßige Gestalt wie die zerstreute Anordnung der Caryo- somen bei der Fixierung in Flemming und Merkel beibehalten werden, und man bekommt den deutlichen Eindruck, daß die Caryosomen, die wir in den gut fixierten Präparaten erblicken, wenigstens zum großen Teil präformiert sind. Mit dieser Feststellung ist aber nicht gesagt, daß alle Klumpen in natürlicher Gestalt konser\’iert werden oder ohne Ausnahme präformiert sind. Wir sind also nicht imstande, die Vermutung zurück- 226 Henrik Lundegärdh zuhalten, daß Verzerrungen und Verschmelzungen der Caryosomen in größerem oder geringerem Grade eintreten, ja gewisse Beobachtungen sprechen sogar anscheinend direkt für diese Vermutung. Und wir haben kein ]ilittel in der Hand, eine artifizielle Entstehung einer kleineren Anzahl der Caryosomen, wenigstens der kleineren unter ihnen, nachzuweisen oder zu leugnen. Dagegen läßt es sich ganz sicher entscheiden, daß solche j'feuschaffung dmch FäUuiig in keinem bedeutenden Grade stattfindet. Außer durch den oben erwähnten Vergleich kann man sich liiervon durch Zählung der Caryosomen im Leben und nach der Fixie- rung überzeugen. Die Zahl der Caryosomen hält sich nämlich um eine Jlittelzahl, wie Avir unten sehen werden. Auch eine artifizielle Verschmelzung der Caryosomen scheint mir aus den erwähnten Gründen bei guter Fixierung nicht häufig vorzukommen. Bei schlechter Fixierung sind aber solche Verschmelzungen, ebenso wie Verzerrungen und Verlagerungen der Caryosomen nicht selten (vgl. Text- fig. 2). Zur Erhaltung der Caryosomen eignen sich folglich nur Flem- MixG, Merkel und Tellyesxiczky (vielleicht auch Zenker), während Kaiser und besonders Carnoy (Fig. 18, Taf. XVII) in berührter Hinsicht nicht zuverlässig sind. Die großen Caryosomen dürften selten artifiziell sein. Dagegen ist es nicht ausgeschlossen, daß die kleinen Körnchen z. T. Artefakte vor- stellen, obwohl man auch im Leben sehr kleine Caryosomen sieht. Vie man sich die artifizielle Entstehung solcher kleiner Bildungen vorstellen kann, setzten wir S. 218 auseinander. Wie bei Allium ist es außerdem hier nicht ausgesclüossen, daß durch verschieden starke Färbung Caryo- somen zum Verschwinden gebracht oder vorgetäuscht werden können. Xur die größeren Klumpen scheinen eine innerhalb gewisser Grenzen schwankende Zahl zu besitzen, kleinere solcher sieht man dagegen in einer sehr wechselnden Anzahl. In Hermann (vgl. Textfig. 2b) scheint z. B. jeder Xetzknoten aus einem Körnchen zu bestehen, und auch bei andern Fixierungen bleibt es zweifelhaft, in welchem Grade lokalisierte Farbaufspeicherungen an den Xetzknoten für das Entstehen kleiner caryosomenartiger Bildungen verantwortlich sind. Offenbar hängen diese Schwankungen und die Unsicherheit der Beurteilung der kleineren Körn- chen damit zusammen, daß alles Caryotin nicht in den Caryosomen ge- sammelt ist, sondern daß auch das Gerüstwerk zum großen Teü aus der- selben Substanz besteht. Ebenso wie bei Allium bekommt das Gerüstwerk bei Vida bei ver- schiedenartiger Fixierung eine verschiedene Konfiguration (vgl. die Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 227 schematisierten Abbildungen in Textfig. 2), die durch gleichzeitige De- formation des vorhandenen Gerüstwerks, teilweise Auflösung und nach- folgende Fällung desselben und Neuentstehung durch Ausfällung aus der Kerngrundflüssigkeit entstanden ist. Ein näheres Eingehen auf diese Verhältnisse erscheint mir nicht geboten (vgl. § 1), ich will nur be- merken, daß hier wie bei Allium in Tellyesniczky, Zenker und Kaiser eine Auflösung der feinsten Teile des Gerüstwerks oder der kleinsten Caryosomen, bzw. eine Modifizierung derselben eintreten dürfte, so daß sie sich nur schlecht färben. Daher können auch, wie bei Allium, junge Prophasen so verändert werden, daß sie Ruhezuständen täuschend ähnlich werden. In einem mehr oder weniger ausgeprägten Gerüstwerk liegende Caryc- somen kommen — wie oben genannt — in allen typischen Ruhekernen vor, die demgemäß einen übereinstimmenden Charakter besitzen. Schon in den überwinternden Zellen der Wurzelanlage findet man Caryosomen. Fig. 7, Taf. XVII, stellt eine Zelle aus einer Wurzelanlage vor, die aus einem kurze Zeit in Wasser erweichten Samen hervorragte. Das Protoplasma ist mit aufgespeicherten Nahrungskörpern angefüllt, die den Kern dicht umgeben und seine Form bedingen. In dem letzteren sieht man Nucleolus, Gerüst und Caryosomen. Diese verhalten sich wie die Caryosomen in den ruhenden Kernen der ausgewachsenen Wurzel- spitzen. Fig. 14, 14a, Taf. XVII, geben zwei Kerne aus dem Stengel wieder. Die Caryosomen sind von wechselnder Größe, zum Teil sind sie sehr groß. In Fig. 14a scheinen zwei Caryosomen teilweise verschmolzen zu sein, sie sind außerdem zum Teü längsgespalten. In Fig. 14 weist der Nucleolus ein eigentümliches Aussehen auf. Die Caryosomen scheinen zum Teil mit langen Fäden zusammenzuhängen oder länglich ausgezogen zu sein. Die Kerne in Fig. 14 und 14 a waren ungeschnitten und aUe Caryosomen wm'den gezeichnet. In Fig. 14a ist die Anzahl der Caryosomen etwa 15, wovon etwa 12 größere Klumpen. In Fig. 14 ist die Anzahl sämtlicher schwarzer Klumpen größer; wir zählen im ganzen deren etwa 23, wovon etwa 12 größere. Die Abschätzung der relativen Größe der Caryosomen wird selbstverständlich immer etwas willkürlich. Nach unseren obigen Aus- einandersetzungen ist aber die Präformation größerer Caryosomen be- deutend wahrscheinlicher als diejenige der sehr kleinen, daher scheint ein auch nur ungefährer Unterschied berechtigt. Man sieht auch, wie die größeren Caryosomen eine ziemlich konstante Zahl besitzen, während die sehr kleinen Körnchen in mehr wechselnden Zahlen vorzukommen scheinen (vgl. auch unten). 228 Henrik Lundegärdh größerem Maß. Von konstanten Größenunterschieden zischen den Caryo- somen kann man kaum reden. Wir sehen freilich in jedem der zwei er- wähnten Kerne einige besonders große Klumpen, diese scheinen aber sich nicht konstant vorzufinden. In den typischen Ruhekernen der Wurzelhaube sind die Caryosomen durchgehend kleiner (vgl. Textfig. 2). Textfig. 3 b stellt einen solchen Kern vor. Wir zählen im ganzen 19 Caryosomen; von diesen sind 13 von Textfig. 4d und e geben zwei Kerne aus der Wurzel- haube einer während 5 Textfig. 3. Stunden bei 36,5° C ge- haltenen Wurzel wieder. Der Kern in Fig. id ent- hält 12 Caryosomen und von diesen sind 8 — 9 größer als die übrigen. In Fig. 4e sind die ent- sprechenden Zahlen 14 und etwa 8. Typische Ruhekerne findet man überall in Wurzelspitzen, die wäh- rend längerer Zeit ein- gegipst waren. In Text- fig. 5 sind 3 Kerne aus einer während einer Woche eingegipsten Wur- zel wiedergegeben. In Textfig. 5 a sieht man 12, in Textfig. 5 h 12 — 13 und in 5 c 12 größere Caryosomen und nur ver- einzelte kleine. In den bisher erwähnten typischen Ruhekernen schwankt also die totale Caryosomenzahl zwischen 8 und 23, es ist aber unverkennbar, daß, wenn man die sehr kleinen Körnchen vernachlässigt, eine größere Kon- stanz zu herrschen scheint. Die Mittelzahl der erwähnten 9 Zählungen wd in letzterem Falle 11 — 12 Caryosomen. Kerne aus einem FLEMMi.NG-Präparat. a Dermatogenkern mit 15— IS Carj'osomen; b aus der Wurzelhaube mit 13 — 19 Caryo- somen; c Dermatogenkern mit 13 Caryosomen. § 6. Der Kern in Interphase bei Vicia. Gehen wir nunmehr zu den Interphasen in der Teilungszone über, so werden wir zunächst von dem sehr wechselnden Aussehen derselben überrascht. Wir sahen schon bei Allium, daß in diesen Stadien das Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 229 Caryotin eine etwas andre Verteilung als in typischer Ruhe hat, bei Vida ist aber der Unterschied auffallender, und er läßt sich allgemein so ausdrücken, daß das Caryotin in der Interphase mehr zerstreut oder gleichmäßiger verteilt ist als in typischer Ruhe. Zwpr vermißt man zu- meist das zierliche Gerüstwerk, andrerseits werden aber größere Caryo- Textfig. 4. c e Kerne aus einer wälirend 5 Standen bei 36'^, 5 C gewachsenen Wurzel. Flemmisg-Fix Hämitozylin. d und e aus der Wnrzelbaube. somen nicht ausgebildet, sondern das Caryotin kommt in kleineren An- sammlungen, aber in gleichmäßigerer Verteilung vor. Halten wir uns zunächst an die FLEMMiNG-Präparate, so führen uns Fig. 5, 6, 8, 9, 10, 11, 13, Taf. XVII, 21, 23, Taf. XVIII, die vorkommenden Typen der Interphase ziemlich vollständig vor. Wie man sieht, wechselt das Aussehen des Kerns nicht wenig, was die Analyse dieses Objekts sehr schwierig, aber deshalb auch sehr interessant und lehrreich macht. Es hat sich gezeigt, daß die wechselnden Bilder z. T. mit wirklichen Ver- 230 Henrik Lundegärdh schicdenheiten in verschieden lokalisierten Kernen, z. T. aber auch mit der Fixierung Zusammenhängen. Je langsamer die Teilungen aufeinander folgen, um so mehr nähert sich das Aussehen des Kerns in Interphase demjenigen des typischen Ruhekerns. In den Zellen des Kalyptrogens begegnen einem daher mehr oder weniger typische Ruhekerne. Fig. 8, Taf. XVII, gibt eine Interphase in dem Kalyptrogen wieder. Wir sehen hier typische Caryosonien, die jedoch in einem etwas un- Textfig. 5. gleichmäßig ausgebildeten, undeutlichen Gerüstwerk liegen. In den Zellen des Der- matogens (der Epidermis) findet man ebenfalls Kerne mit etwa derselben Struk- tur wie die typischen Ruhe- kerne. In Textfig. ib aus meiner vorläufigen Mit- teilung (1910 a) sehen wir einen solchen Kern (un- geschnitten). Wir zählen darin 18 größere und klei- nere Caryosomen. Einer von diesen ist deutlich längsgespalten. Einige hän- gen mittels Fäden zu- sammen oder sind sternförmig, welche Gestalt wolil artifiziell ist. Im Leben sieht man nämlich keine solchen Gestalten der Caryosomen. In Textfig. 3 a und c sind zwei ganze Derniatogenkerne dargestellt. Der erstere enthält 18 (wovon 14 — 15 größere), der letztere 13 Caryosonien, von denen einige längsgespalten sind. In den gebogenen Periblemreihen am Vegetationspunkt findet man u. a. Kerne wie in Fig. 5, Taf. XVII. Die Figur stellt einen 2 /t dünnen Schnitt eines Kernes dar. Wir sehen einige Caryosomen, von denen eines deutüch längsgespalten ist. Das Gerüstwerk, in dem sie suspendiert sind, habe ich in dieser Figur möglichst genau wiederzugeben versucht. Über die Xaturgetreuheit dieses Gerüstwerks gilt aber das, was wk vorher auseinandergesetzt haben (S. 225). Etwa in demselben Stadium dürfte sich der in Textfig. 56 in meiner Abhandlung (1912c) gezeichnete lebende Kern befinden. Das Gerüstwerk ist hier gleichmäßig tropfig-wabig und Kerne aus einer während einer Woche eingegipsten Wurzel. FLEMMisG-Fii. Die Anzahl der Caryosomen ist in a 12, in b 12—13, in c 12—14. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 231 es scheint, als ob bei der Fixierung die Caryotinteile schmächtiger ge- worden sind, gleichzeitig damit, daß in den Einzelheiten Deformationen und sonstige Artefakte entstanden. Freie Körnchen oder Fäden kommen im Geriistwerk bei Vicia nicht so häufig wie bei Allinm vor (vgl. Fig. 1 u. 2, Taf. XVII). Jedenfalls ist die Struktur desselben in fixierten Prä- paraten nicht so zuverlässig, daß daraus irgendwelche morphologische Folgerungen gezogen werden könnten. Die Caryosomen hängen mit den Elementen des Gerüstwerks zusammen, jedoch besitzen sie eine solche Gestalt, daß man sie nicht, wie unter Umständen bei Allium der Fall war (Fig. 1 u. 3, Taf. XVII), als stärker ausgebildete Teile des Gerüstes ohne weiteres ansprechen kann. Auch im Leben scheinen sie durchaus isoliert zu sein. Sie heben sich mit andern Worten in morphologischer AVeise deutlich von dem Gerüstwerk hervor. Dagegen können sie sehr wohl stofflich mit dem Gerüst übereinstimmen. Eben diese morphologische Verschiedenheit zwischen Caryosomen und Gerüst macht, daß die ersteren bei der Bildung der Chromosomen in der Prophase, in dem Grade wie dieser Vorgang ein morphologischer ist, mehr bedeutungsvoll sein können als beispielsweise die länglichen Klumpen bei Allium. Die meisten Interphasen in den geraden, äußersten Periblemreihen hinter dem Vegetationspunkt sehen wie in Fig. 13, Taf. XVII, aus. Das Gerüstwerk ist hier lockerer und fädiger gebaut als in den vorhin be- sprochenen Kernen. Die Caryosomen sind kleiner, häufig ausgehöhlt oder längsgespalten und in die Länge ausgezogen. Sie hängen mit den feinen Fäden des Gerüstwerks zusammen. Diese Interphasen dauern keine lange Zeit, obwohl sie nur in einer Zone oder in Reihen mit mäßiger Teilungsgeschwindigkeit liegen. Übrigens lassen sich keine genauen Parallelen zwischen der Teilungsgeschwindigkeit und dem Aussehen der Interphasen ziehen, denn die Vorgeschichte der Kerne läßt sich in den einzelnen Fällen nicht genau feststellen. Man kann in Periblem- oder Dermatogenreihen Interphasen mit dichterem und mit lockerem Kerngerüst abwechselnd beobachten. Obwohl somit die Faktoren, die in jedem Fall die Konfiguration des Caryotingerüstes bestimmen, nicht vollständig bekannt sind, rechtfertigen jedoch unsere Untersuchungs- ergebnisse die allgemeine Behauptung, daß bei schnell aufeinanderfol- genden Teilungen die Interphasen einen besonderen Charakter annehmen, indem das Caryotin einerseits nicht so fein verteilt, anderseits nicht zu so wohlausgebildeten Caryosomen konzentriert wird wie in typischer Ruhe^). 1) Der scheinbare Widerspruch zwischen »Verteilung über den ganzen Kern- raum« und »lokaler Zusammenziehung zu Caryosomen« ist kein wirklicher, wie aus den Erörterimgen in dem folgenden hervorgeht. 232 Henrik Lundegärdh In den Periblemzellkernen, die wie Fig. 13, Taf. XVII, aussehen, können die Garyosomen in hinreichend dicken Schnitten noch gezählt | werden. Ihre Zahl beträgt in Fig. 14 etwa 14 — 15, einige Garyosomen | sind aber weniger deutlich. Im Leben sehen die Periblemkerne in der Interphase entweder wie j Textfig. 56 oder c (s. Lundeg.\rdh, 1912 c) aus. In beiden Fällen be- ; obachtet man Klumpen, in Fig. 5 c der genannten Abhandlung ist aber I das Gerüst lockerer und fädiger wie in 5 b. Ich glaube, daß der erstere i Kern ziemlich genau demjenigen in Fig. 13, Taf. XVII, entspricht, und daß wir demnach ’ annehmen ' dürfen, daß die Flem- j MiNGsche Flüssigkeit die lebende Struktur in diesem , Falle, besonders betreffs | der ausgezogenen und mit Fäden verbundenen Garyo- i somen, ziemlich genau er- | hält. Uber die feinere Gerüststruktur dürfte aber dasselbe wie das oben über die typischen Ruhekerne ■ Gesagte gelten. In Merkel ' wird auch das Gerüstwerk in etwas andrer Weise : konser\iert und zwar er- scheint es grobmaschiger, j obwohl auch hier die fädige Natur desselben erhalten wird (vgl. Fig. 12 a, Taf. XVII). Auch in Merkel erscheinen die Garyosomen zum Teil ausgezogen und längsgespalten. j. In 12/« dicken Schnitten aus MERKEL-Material kann man die Garyo- somen gut zählen. Die Zahl derselben betrug in einigen, hier nicht ab- gebildeten Fällen bzw. 15, 13 — 14, 16 — 18, 12 — 14, 12, 12, 16 — 18, 12. Wie ji man sieht, ist die Anzahl der Garyosomen jedenfalls nicht konstant, sie 'I schwankt aber auch nicht viel und hält sich meistens etwas über 12. I Die Zählungen werden aber dadurch unsicher gemacht, daß die Garyo- ! somen teilweise stark ausgezogen sind, was offenbar damit zusammen- hängt, daß die Kerne eben in die Prophase eintreten, oder weil sie in andrer Weise verändert oder aber substanzarm sind. Die Interphasen in dem geradereihigen Periblem dauern offenbar ziemlich lange, so daß man in der Struktur des Kernes die Merkmale des typischen Ruhestadiums i Textfig. 6 n aus dem Hjpoderm. Mekkel-Fix. 8 — IS Caryosomen. b bi» /( aus dem Periblem (ti aus dem Urmeristem). TELLYESNiczKr- Fix. Die Anzahl der Caryosomen ist in b 16, in c 10, in d 14, in f 10 — 15, in / 10, in <7 II — 12, in li 8. Das Caryotin im Riihekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 233 und der kurzen Interphase (vgl. z. B. Fig. 6 und 10, Taf. XVII) ver- mischt wiederfindet. Auch durch Zenker und Tellyesniczky werden die Caryosomen im erwähnten Teil des Periblems erhalten. Dies ist auch der FaU bei ungünstiger Fixierung in sonst guten Flüssigkeiten, ln einem alten, in Safranin gefärbten FLEMMiNG-Präparat habe ich besonders im Periblem viele Zählungen der Caryosomen angesteUt und Zahlen, die zwischen 8 und 18 schwank- ten, gefunden. In Textfig. 6&, c, e — h sind sechs PeriblemzeHkerne des genannten Prä- parats schematisch wiedergegeben. Die Zahl der Caryosomen in diesen Kernen ist bzw. 15—16, 10, 10—15, 8—10, 11—12, 6—8. Die im Vergleich mit dem, was wir oben ge- funden haben, relativ niedrigen Zahlen sind wohl zum Teil auf die starke Differenzierung zurückzuführen. Einige Kerne schienen in diesem Präparat völlig ohne Caryosomen zu sein. Die feinen Übergänge zwischen den verschiedenen Stadien der Prophase waren verwischt. Sowohl im Ruhestadium bzw. Zwischenstadium wie in Prophase sieht man nur kleine Caryosomen in einer dichten, granuUerten, schwach oder stark gefärbten Grundmasse. Es herrschten folghch ähn- liche Verhältnisse wie nach Fixierung mit Sublimat- oder Kahumdichromatgemischen. In dem Plerom hinter dem Vegetations- punkt, wo die Teilungsgeschwindigkeit nicht gering ist, findet man häufig Kerne vde in Fig. 6, Taf. XVII. Das Caryotin ist hier gleichmäßig in der Kernhöhlung verteilt, aber sonst ziemlich grob strukturiert. Es tritt als zahlreiche Körnchen, Klumpen und lockere Massen auf, die miteinander durch ge- färbte Fäden verbunden sind. In etwas älteren Teilen des Pleroms, wo die Interphasen länger dauern, sieht man in den weitlumigen Zellen Kerne wie in Textfig. 7. Hier liegen in einem lockeren, fädigen Gerüst zum Teil deutlich längsgespaltene Caryosomen. Sie sind ziemlich zahl- reich, es ist aber schwierig zu sagen, ob alle ursprünglich da waren. Je mehr man sich in den verschiedenen Elementarorganen der Region der größten Teilungsgeschwindigkeit nähert, um so mehr Kerne vom Textfig. 7. Pleromkern aus einem in Fuclisin- Tolnidinblau gefärbten Flemming- Präparat. 234 Henrik Limdegärdh Typus der Fig. 6, 9, 10, 11, Taf. XVII; Fig. 23, Taf. XVIII, findet man. Da aber die Teilungsgeschwindigkeit auch in einiger Entfernung von dem Vegetationspunkt manchmal nicht unbedeutend ist, findet man auch hier nicht selten solche Interphasen. Über alle die soeben genannten Kerne, die wir zu dem Typus der kurzen Interphasen zählen, welche aber einen ziemlich wechselnden An- blick darbieten, gilt als gemeinsames Merkmal die Abwesenheit eines feinen Gerüstwerks und typischer Caryosomen. Uber die Faktoren, die die speziellen Varianten des Typus bestimmen, läßt sich aber wenig aussagen. Wie wir schon in § 3 bemerkten, erlaubt uns unsre derzeitige Methodik nicht, kleine Zeitdifferenzen zwischen Kernen desselben Stadiums zu bestimmen. Fig. 6, Taf. XVII, stellt, wie vorhin erwähnt, eine Zelle aus den Initialen des Pleronis dar. Diese Interphasen machen höher hinauf in dem Plerom solchen wie in Textfig. 7 Platz. Im Plerom lag auch der Kern in Fig. 21, Taf. XVIII. Dieser Kern erinnert an den Periblemkern in Fig. 13, Taf. XVII. Einige Caryosomen in Fig. 21 sind deutlich längsgespalten, alle sind mit Fäden verbunden, und überhaupt sieht man an diesem Kern, daß er sich in Interphase oder früher Prophase befindet. In der Peripherie des Pleromcylinders befand sich auch die in Fig. 20 abgebildete Zelle. Der Kern ist hier sehr caryotinarm, keine Caryosomen sind zu beobachten und die Kernvacuole um den Xucleolus enthält ein weitmaschiges und sehr zierlich gebautes Xetzwerk. Ich halte es nicht für unwahrscheinlich, daß es sich hier um einen abnormen Fall handelt, sei es, daß der Kerninhalt bei der Fixierung umgebildet wurde, oder daß die Zelle schon im Leben kränklich war, denn dergleichen Kerne sind nur selten zu beobachten. Für letztere Behauptung spricht der Umstand, daß die betreffende Zelle größer als ihre Nachbarzellen war; auch war das Protoplasma sehr vacuolenreich. Die umgebenden Zellen enthielten Kerne vom Typus der Fig. 8, Taf. XVII. Auch am Vegetationspunkt findet man bisweilen earyotinarme Kerne. In Fig. 11, Taf. XVII, ist ein solcher wiedergegeben. Dieser Kern enthält außer Nucleolen ein undeutliches und schwach gefärbtes Netz- oder Schwammwerk, worin nur vereinzelte, sehr kleine gefärbte Körn- chen zu sehen sind. Ich kann nicht sagen, ob es sich auch hier um einen abnormen Fall handelt. Jedenfalls kommen Kerne von diesem Aus- sehen nicht häufig vor. Etwas häufiger begegnen einem dagegen Kerne, die ein Aussehen wie Fig. 9 darbieten. Dieser Kern lag oberhalb derjenigen in Fig. 8 (von der Wurzelbasis aus betrachtet), also im Kalyptrogen. Man kann Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 235 hieraus folgern, daß die Kerntypen sich nicht nur an gewissen Zonen halten (vgl. S. 231). In dem erwähnten Kern sehen wir ein dichtes Ge- flecht schwach gefärbter Fäden und an diesen zahlreiche kleine längliche und gefärbte Substanzanhäufungen. Das Caryotin muß also in diesem Kern sehr fein verteilt gewesen sein, was mit seiner Lage außerhalb des Teilungsoptimums Zusammenhängen dürfte. Eine dem Kalyptrogen angrenzende Zelle des Urnieristems ist in Fig. 10, Taf. XVII, abgebildet. Kerne wie der hier dargestellte kommen in der Region der optimalen Teilungsgeschwindigkeit häufig vor und sind außerdem auch im Periblem und Dermatogen nicht selten. Das Caryotin ist ziemlich fein verteilt, es kommt in zahlreichen Körnchen (Tröpfchen) vor, die niemals sehr groß, aber teilweise sehr klein und in einem locke- ren, feinfädigen Gerüstwerk suspendiert sind. Die in Fig. 10 auffallende radiäre Anordnung der Fäden betrachte ich als artifiziell, denn etwas Ähnliches ist im Leben nicht zu beobachten. Dagegen ist auch im Leben das Caryotin in diesem Stadium gleichmäßig verteilt. Betreffend die Kerne mit ziemlich fein und gleichmäßig verteiltem Caryotin sei bemerkt, daß die Fixierungsmittel, bei ihrer bekannten un- günstigen Einwirkung auf kleine oder schmächtige Caryotinstrukturen, in der Richtung deformierend und zerstörend wirken können, daß diese feineren Bildungen in den Präparaten nur in unvollkommener Weise hervortreten. Außerdem spielen ja Färb ungs Verhältnisse bei dem Sicht- barwerden solcher Strukturen eine große und leider recht willkürliche Rolle. Es ist daher nicht ausgeschlossen, daß solche Kerne, wie die oben beschriebenen (Fig. 9, 11), ursprünglich wie der Kern in Fig. 10 be- schaffen waren, obwohl das Caryotin wegen der feinen Verteilung größten- teils zerstört oder nicht gefärbt wurde. Tatsächlich erscheinen nach ÜERMANN-Fixierung aUe entsprechenden Kerne, wegen des größeren Farb- aufspeicherungsvermögens nach dieser Fixierung, von in Hämatoxylin stark färbbaren Strukturen angefüllt (vgl. S. 236). In dem Urmeristem befand sich ebenfalls die Zelle in Fig. 23, Taf. XVIII. Man sieht im Kern der abgebildeten Zelle ein ziemlich dichtes Gerüstwerk und darin einige Fadenpaare. Es ist schwierig zu sagen, ob sich dieser Kern in Telophase oder Prophase befindet. Er befindet sich wohl in Interphase. Im Hinblick auf das oben Gesagte sei schließlich bemerkt, daß man auch am Vegetationspunkt Kerne antreffen kann, die mehr oder weniger deutliche, typische und die ungefähre Zahl 12 haltende Caryosomen enthalten. In Textfig. ist ein solcher Kern schematisch abgebildet. Wir sehen in demselben etwa 14 Caryosomen. Solche Kerne kommen 236 Henrik Lundegärdh niutniaßlich nur in Zellen vor, die sich langsamer als die übrigen teilen. Ans den an das Kalyptrogen grenzenden Zellen erwähnten wir ja schon vorher einen ähnhchen Kern (Fig. 8, Taf. XVII). In eingegipsten Wurzeln befinden sich alle Zellen des Vegetationspimktes in typischem Ruhe- zustand (Textfig. 5). Ebenso findet man typische Ruhestadien überall in Wurzeln, die bei so hoher Temperatur gehalten wruden, daß sie das AVachstum eingestellt hatten (vgl. Textfig. 4). § 7. Die Einwirkung verschiedener Fixierungsmittel auf die Vicia-Kerne. Nach keinem andern Fixierungsmittel als der FLEsmiNGSchen Flüssigkeit findet man so zierliche und wechselnde Ruhestadien und Interphasen, wie wir sie oben geschildert haben. Die FLEMJimGsche Flüssigkeit fixiert auch am naturgetreusten, die Strukturen färben sich nach derselben aber nicht so intensiv wie nach Hermann. Die ent- sprechenden Kerne erscheinen daher in HERMANN-Präparaten inhalt- reicher und grobmaschiger als in FLEMMiNG-Präparaten. Es unter hegt aber keinem Zweifel, daß nicht auch Hermann ein gutes Fixierungs- mittel für die betreffenden Stadien ist. Man findet jedoch hier nicht so viele Typen wie nach Flemming. In Fig. 15 — 17, Taf. XVII, sind einige Kerne aus einem guten HERMANN-Präparat abgebildet. Wie man aus den Figuren sieht, sind sowohl die feinen Fäden wie die Körnchen und Klumpen gleich stark gefärbt. Bei schwächerer Vergrößerung erscheinen die Ruhekerne gleichförmig grobgranuliert. Einen sehr häufigen Typus stellt der in Fig. 15 abgebildete Kern vor. Die Figur wurde nach einem optischen Schnitt gezeichnet. Das Kern- gerüst ist durchaus fädig, die Fäden sind mit Körnchen besetzt. Der in Fig. 17 wiedergegebene Kern war an dem Vegetationspunkt belegen. Wir sehen in demselben einige längsgespaltene Caryosomen, die in Fäden aufgehängt sind. Daneben kommen aber unregelmäßige Massen vor, die wahrscheinlich Artefakte darstellen (vgl. unten). Sonst entspricht wohl dieser Kern den Typen (Fig. 5, 13,' Taf. XVII, Fig. 21, Taf. XVIII) aus FLEJniiNG-Präparaten. Zum Kern in Fig. 15, Taf. XVII, findet man aber kaum ein Gegenstück in den letztgenannten Präparaten, es wären solcher- falls die Kerne in Fig. 9, 10. Es ist schwierig zu sagen, welches von den beiden Fixierungsbildern man für das naturgetreueste halten soD. Be- denkt man aber, daß nach Hermann sich die dünnen Fäden ebenso stark wie die Körnchen und Klumpen färben, was aber nach Flemxiing nicht der Fall ist — wenigstens bei normaler Entfärbung in Eisenhäma- toxylin — , so sieht der reale Unterschied zwischen den genannten Kernen vielleicht nicht so groß aus. In Fig. 9 und 10 beobachtet man ja zahl- Das Caryotin im Ruhekern imd sein Verhalten bei der Bildung usw. 237 reiche Fäden, die wegen der schwachen Färbung wenig hervortreten und an diesen Fäden sind wohl gefärbte Klümpchen oder Körnchen zu sehen. In Fig. 15 sind die Fäden wegen der starken Färbung besonders hervor- tretend, was dem Kern einen scheinbar andern Charakter geben muß. Die verschiedenen Fixierungsbilder ergänzen sich also in gewisser Be- ziehung. Aber dessenungeachtet ist die Übereinstimmung derselben nicht vollkommen. Es herrscht ein prinzipieller Unterschied, der viel- leicht am besten so ausgedrückt whd, daß in Fleadiing mehr und feinere Struktmen als in Hermann erhalten werden. Dies ist dieselbe Beobachtung, die wir bei Allium cepa machten, und welche sich, wie wir unten sehen werden, auch bei den Prophasenbildern bestätigen wii'd. Eine sehr schöne Interphase aus einem HERiyLANN-Präparat liegt in Fig. 16 vor. Auch dieser Kern wurde nach einem Fokal plan gezeichnet Der Kerninhalt ist sehr gleichmäßig verteilt, der Kern erscheint auch bei schwacher Vergrößerung durchaus gleichmäßig granuliert. Wir sehen in dem Gerüstwerk einige Doppelfadenschüngen. Dieser Kern entspricht anscheinend demjenigen in Fig. 23, Taf. XVIII. Die typischen Ruhekerne enthalten auch in HERMANN-Präparaten Caiyosomen, aber das Gerüstwerk, in dem diese eingebettet sind, ist dicht und stark gefärbt (vgl. Textfig. 2h). Das typische Ruhestadium wird übrigens in vielen andern Flüssigkeiten mehr weniger gut konserviert (vgl. Textfig. 2). Die Caryosomen besitzen daher in Flemming-, Hermann-, Merkel-, Kaiser- (vgl. Fig. 19, Taf. XVII) und TELLVESNiczKY-Präpara- ten etwa dieselbe Zahl. Nur in Carnoy, die die schlechteste der benutzten Fixierungsflüssigkeiten ist, sieht dieses Stadium etwas andersartig aus (Fig. 18, Taf. XVII). Die Caryosomen werden hier abnorm abgerundet oder in andrer Weise entstellt, außerdem wird auch der übrige Kerninhalt schlecht erhalten, und das Färbungsvermögen ist ebenfalls unzuverlässig. Auch in Kaiser finden Verlagerungen und Verschmelzungen der Caryo- somen statt. Was die FLEM3»iiNGSche Flüssigkeit anbetrifft, nach der — wie gesagt — die zierlichsten und mannigfaltigsten Ruhe- und Interphasen- zustände zu beobachten sind, kann man sich fragen, ob diese verschie- denen Typen der Konfiguration des Caryotingerüstes von wirklichen solchen entsprochen werden, oder ob sie mehr oder weniger ein Ausdruck der verschiedenartigen Einwirkung der Fixierungsmittel in verschiedenen Zellschichten sind. Diese Frage ist nicht eben leicht exakt zu beant- worten. Bekanntlich dringt die FcEMMiNGSche Chromosmiuniessigsäure ziem- lich langsam in die Gewebe hinein, und es ist eine alte Erfahrung, daß Archiv f. Zeltforsclmng. IX. yß 238 Henrik Lundegärdh die peripherischen Zellen und Kerne im aUgemeinen ein etwas anders- artiges Aussehen als die im Innern des Objektes liegenden bekommen. Aach Alfred Fischer (1899) beruht dies auf der verschiedenen Diffusions- geschwindigkeit der einzelnen Bestandteile der Fixierungsflüssigkeit. Kun besteht das Wurzelende nachweisüch aus physiologisch verschieden- wertigen Zellen, die Dermatogenzellen sind z. B. etwas anders wie die Pleromzellen beschaffen. In der Wurzelhaube, die ziemlich \äele Zellen enthält, ist keine Verschiedenheit in dem Aussehen der peripherisch und der central belegenen Kerne zu beobachten. Alle diese Kerne befinden sich in typischem Ruhezustand. In dem Wurzelkörper selbst sind die Übergänge zwischen den verschiedenen Kerntypen meistens plötzlich, während bei der oben genannten differenten Wirkung der Bestandteile der Fixierungsflüssigkeit nur allmähliche Übergänge Vorkommen oder erwartet werden können. Die erste hypodermale Schicht weist z. B. häufig einen andern Ruhekerntj'pus als das Dermatogen auf. Mehrere andre Beispiele dieser Art können aus der obigen Beschreibung leicht zusammengestellt werden. Ich muß daher annehmen, daß die verschie- denen Ruhekern- und Interphasetypen in den FLEMMiNG-Präparaten häufig durch wirkliche Verschiedenheiten der Caryotinverteilung in den Kernen der lebenden Wurzelspitzen entstanden sind. Dagegen wird die Konfigimation des Caryotins im Leben wohl niemals exakt wiedergegeben (vgl. S. 214), und ebenso kann nicht die Möglichkeit einer verschieden- artigen artifiziellen Modifizierung in verschiedenen Zellschichten ganz außer Betracht kommen. Die Interphasen, wo das Caryotin nicht haupt- sächlich in großen und wenigen Caryosomen vorkommt, sind offenbar empfindlicher als die typischen Ruhekerne. Auf eine treue Erhaltung der feinsten Teile des Gerüstes kann man wohl niemals hoffen. Im Leben können nun nicht mit Sicherheit die verschiedenen Typen der Interphasen, die wir oben beschrieben haben, wiedergefunden werden. Dies kann aber nicht so viel gegen ihre Präformation sagen, denn in die dicht ge- bauten Kerne ist es im Leben überhaupt selm schwierig, einen ausreichend tiefen Einblick zu bekommen. Ein Vergleich der Stadien bei verschie- dener Fixierung ergibt nun, daß in den kurzen Interphasen das Caryotin nicht in großen Caryosomen vorkommt. Für die Realität der einzelnen Varianten, die im FLEMMiXG-Material beobachtet werden, spricht außer- dem der Umstand, daß in ZEXKER-Material entsprechende Typen be- obachtet werden. Die ZEXKERSche Flüssigkeit scheint die einzige zu sein, die mit den im FLEMJiiNG-Material sich befindenden Kernen ver- gleichbare Bilder liefert. Sonst findet man bei andersartiger Fixierung hur einzelne Typen wieder, was entweder mit Färbungsverhältnissen Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildimg usw. 239 (wie bei Hermann) oder damit zusammenhängt, daß die übrigen Flüssig- keiten nur die gröbsten Strukturen einigermaßen vollständig erhalten. Daß aber auch in FLEMMiNG-Material bisweilen Artefakte erzeugt werden, die die gröberen Strukturen betreffen, davon bin ich überzeugt. Wir erwähnten schon oben einige zweifelhafte Kerntjrpen (S. 234). Hier will ich die Aufmerksamkeit auf den in Fig. 22, Taf. XVIII, abgebildeten Kern richten. Der Nucleolus ist in dieser Figur eigentümlich beschaffen. Seine Oberfläche ist dicht mit kleinen Warzen besetzt. Von diesen gehen in radiärer Richtung ausgespannte Fäden aus, in welchen der Nucleolus suspendiert ist. Ich kann nicht umhin, diese Erscheinung für ein Arte- fakt zu halten. Vielleicht ist ein Teil des Kerngerüstes unter Einwirkung des Fixierungsmittels an die Oberfläche des Nucleolus geklebt worden, oder auch wurden die Warzen bei der immer eintretenden Kon- traktion desselben ausgezogen. Der in Fig. 22 dargestellte Kern scheint aber auch in andern Beziehungen abnorm zu sein. Er enthält durch Fäden verbundene isodiametrische oder längliche Klumpen und Scheiben. Aus guten Gründen neige ich dazu, dergleichen Klumpen für Artefakte anzusehen. In einer Wurzel, die einige Stunden in einer Mischung von 10% KNO3 und 1% Pepton ge- halten wurde, enthielten die meisten Kerne nach Fixierung in Flemming und Färbung in Eisenhämatoxylin ein wie in Textfig. 8 auf- gebautes Gerüst. Da die Zellen in der genannten Lösung plasmolysiert werden, hatte in ihnen eine beträchtliche Autolyse stattgefunden. Die erwähnten Strukturen sind also mutmaßlich durch eine Autolyse oder be- ginnende Absterbung des Caryotins entstanden. Der in Fig. 22, Taf. XVIII, .abgebildete Kern lag in dem Plerom, also in demjenigen Teil der Wurzel- spitze, in welche die Fixierungsflüssigkeit am spätesten eindringt. Häufig hat das Aussehen der Pleromkerne in mn den Gedanken erweckt, daß die Fixierung im Plerom nicht so gut ist, wie in dem Periblem^). An den Spirem- und Metaphasestadien kann man jedoch keinen Unterschied zwischen den peripheren und den centralen Zellen erblicken. Ich halte es aber nicht für unwahrscheinlich, daß die vacuolisierten Platten in den 1) Vielleicht ist diejenige Zellschicht, die später die Endodermis bildet, schon früh durch geringere Permeabilität gekennzeichnet. Die Endodermiszellen sind be- bekanntlich z. T. verkorkt oder verdickt. Textfig. 8. Fragment eines Kerns aus einer während einiger Stunden in einer Mischung von lO^/o KNOs und lo/o Pepton gehaltenen Wurzel. Flemming-FIx. Hämatoxyliu. 16* 240 Henrik Lundegärdh sich im Pleroni befindenden Kernen (Fig. 6, Taf. XVII; Fig. 21, 22, Taf. XVIII) ähnliche Artefakte wie in Textfig. 8 vorstellen. Das eingehende Studium der in diesem Abschnitt besprochenen Stadien wii’d natürUch durch die erwähnten Verhältnisse erschwert, ich glaube aber, daß wir oben die wichtigsten Strukturen erwähnt haben, die hinsichtlich ihrer Präformation verdächtig sind. Wir haben aus unsern Erörterungen gelernt, daß die Interphasen um so schwieriger zu konservieren sind, je küi'zer sie dauern — dieses, weil ihr wesentliches Merkmal in der gleichmäßigen und ziemlich feinen Verteilung des Cai yotins liegt — und daß schmächtige Strukturen immer die Gefahr laufen, bei der Fixierung verzerrt, aufgelöst oder unempfänglich für die Farbe zu werden. Das Merkmal des typischen Ruhekerns besteht dagegen in dem Besitz der groben und wenigen Caryosomen, die fast immer bei der Fixierung erhalten werden. Die Alterierung der feineren Strukturen (des Gerüst- werks) bedeutet hier weniger: Der Kern behält dessenungeachtet seinen morphologischen Charakter bei. Wenn ein genauer und in die Einzel- heiten gehender Einblick in die Organisation des in Interphase befind- lichen Kernes bei dem derzeitigen Stand unsrer Methodik ausgeschlossen ist, haben wir jedoch feststellen können, was sein morphologisches Merk- mal ist, und dies kann als wichtig genug betrachtet werden. Im Hinblick auf die z. B. in Fig. 16, Taf. XVII, und Fig. 23, Taf. XVIII, beobachteten Doppelfadenschlingen Sei es bemerkt, daß ihre Präformation zwar nicht vöUig bindend bewiesen werden kann, sie wird aber wahr- scheinlich gemacht, erstens durch den Umstand, daß man die Doppel- fäden sowohl in Flemming (Fig. 23) wie in Hermann (Fig. 16) und in Zenker beobachtet, zweitens spricht für Präformation die Tatsache, daß man den genetischen Zusammenhang dieser Fäden mit sowohl den längs- gespaltenen und vacuolisierten Telophasechromosomen wie mit den längs- gespaltenen Spiremfäden feststellen kann. Wir sehen also, daß uns auch ein partieller Einblick in die feinere Organisation des Interphase- kerns vergönnt ist. In ganz derselben Weise, wie soeben erwähnt, wird auch die wahrscheinliche Präformation der längsgespaltenen Caryosomen in z. B. Fig. 21, Taf. XVHI, erwiesen. Die MERKELsche Flüssigkeit konserviert die typischen Ruhekerne gut. Das Färbungsvermögen nach Benutzung dieses Konservierungs- mittels ist auch ebenso gut wie nach Flemmings Chromosmiumessigsäure. In Fig. 12 a, Taf. XVH, ist ein Kern aus einer hypodermalen Zelle aus einem Merkel- Präparat genau abgebildet. Man vergleiche hierzu die ent- sprechenden Fig. 5 und 13 aus FLEMMiNG-Präparaten. Einen Merkel- Kern in mehr oder weniger typischer Ruhe habe ich auch in Fig. 12, Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 241 Taf. XVII, abgebildet. Die feineren Caryotinstrukturen werden, wie aus dieser Figur ersichtlich ist, weniger gut konserviert, daher werden in Merkel die Interphasen nur unvollkommen erhalten. Nur die gröberen Teile des Caryotingerüstes werden hier — ebenso wie in Tellyesniczky und Kaiser — erhalten, was die falsche Vorstellung erwecken kann, daß auch die Interphasen typische Caryosomen enthielten. Die FLEMMiNGSche Flüssigkeit ist auch ein gutes Plasmakonser- vierungsmittel. Ebenso die ÜERMANNsche Osmiumplatinchloridmischung. Nach Behandlung mit Merkel bekommt das Protoplasma ein auffallend zerrissenes Aussehen, in Carno y wird es sehr unregelmäßig und ver- klumpt. Die KAiSERSche Sublimatessigmischung scheint einen Teil des Zellinhalts aufzulösen. Wenigstens färbt sich das Protoplasma sehr mangelhaft, was macht, daß die Kerne und Kernteilungsbilder um so schöner hervortreten. Auch Zenker und Tellyesniczky scheinen in ähnlicher Weise das Protoplasma zum Teil aufzulösen oder seine Färb- barkeit herabzusetzen. Vielleicht wirken die erwähnten Flüssigkeiten auch zum Teil lösend auf den Kerninhalt. Besonders nach Behandlung mit der KAiSERSchen Flüssigkeit sieht man in den Interphasekernen kein zusammenhängendes Caryotingerüst : Meistens liegen gefärbte Körner in einer hyalinen Grund- masse eingebettet. Die FlemmingscIic Flüssigkeit dagegen fällt aUe Arten von Eiweiß- stoffen (siehe Fischer, 1899). Ein Vergleich mit ÜERiviANN-Präparaten lehrt, daß die hyalinen Strukturen im Kern nur wegen ihrer leichteren Entfärbung als solche hervortreten. — Schließlich seien einige Bemerkungen über die Nucleolen hinzu- gefügt. Im Leben schließt ja das Gerüst dicht an die Oberfläche des Nucleolus an. In den Präparaten ist dieser aber meistens von einem hellen Hof umgeben (vgl. Textfig. 2). Sehr eigentümlich gestaltete Nucleolen habe ich in einem MsRKEL-Präparat gesehen. In Carnoy werden die Nucleolen ebenfalls sehr entstellt, wie man aus Fig. 18, Taf. XVII, ersehen kann. — Die Nucleolen kommen in den Kernen in Einzahl oder Zweizahl vor, nicht selten sieht man ellipsoidische oder biskuitförmige Nucleolen (vgl. Fig. 6, 9, Taf. XVII; Fig. 21, Taf. XVIII). Ich finde aber keine Be- lege für eine Teilung derselben (Lawdowski). § 8. Literatur über Vicia. Betreffend die Struktur des Kerngerüstes bei Vicia fala haben Zimmermann, Lawdowski und Hottes Angaben hierüber gemacht. Nach Zimmermann (1896, S. 26, Fig. 4 u. 13 B) sollen die alten Hauben- 242 Henrik Lundegärdh zellen »gleichzeitig große und kleine Chromatinkugeln « enthalten. Die »kleinen Chromatinkugeln« entsprechen nach unsern Befunden dem Kerngerüst, das bei der von Zimmermann benutzten Fixierung (Essig- säure + Quecksilberchlorid) eine körnige Struktur bekommen dürfte. Lawdowski (1894) scheint auch in dem Kerngerüst besonders ausge- bildete Körper beobachtet zu haben. Hottes (1901) beschreibt für die Ruhekerne des Vegetationspunktes »ein dichtes, gleichmäßig ausge- breitetes Netz, in dem sich hier und da größere Chromatinkörper be- finden« (vgl. meine Fig. 5, 8, Taf. XVII). Die Ruhekerne in der Region der regsten Teüung besitzen »ein dichtes, aus feinen Fäden bestehendes Netz- werk« (vgl. meine Fig. 6, 9 — 11, Taf. XVII; Fig. 23, Taf. XVIII). In der dritten Region der Wmzel nach Sachs sei der Kern »von einem feinen Netzwerk mit relativ wenigen Chromatinkörpern durchsetzt« (vgl. die von mü' abgebildeten typischen Ruhekerne). Abschnitt III. Cucurbita pepo. Ruhekern. In den Ruhekernen der Wurzeln von Cucurbita pepo ist fast alles Caryotin in Caryosomen gesammelt. Auch im Leben sieht man in der Kernhöhlung keine andern geformten Strukturen als die Caryosomen, diese treten hier aber nicht besonders deutlich hervor (Lunde- GARDH, 1912c). Sie scheinen aber in Flejiming, Hermann, Merkel und Kaiser gut konserviert zu werden. Die Ruhekerne sehen nach Fixierung in diesen Flüssigkeiten etwa in übereinstimmender Weise aus, das immer lockere und unbedeutende Gerüstwerk wird nm' in Kaiser sehr unscheinbar, während es nach HERMANN-Fixierung am stärksten hervortritt. Die Fixierungsflüssigkeiten entfalten auch bei diesem Objekt ihre in den vorhergehenden Paragraphen ausführlich besprochenen Eigenschaften, nur sind die Kerne bei Cucurbita, wegen der vorzugs- weisen Anhäufung des Caryotins in Klumpen, leichter zu fixieren als diejenigen bei Allium und Vicia. Daher leistet eine solche Flüssigkeit vrie Kaiser, die sich kaum für die beiden letztgenannten Objekte be- währt, bei Cucurbita in den Ruhestadien und Prophasen gute Dienste. In Fig. 24, Taf. XVIII, ist ein Kern nach einem mit Eisenhäma- toxylin gefärbten Kaiser- Präparat abgebildet. In der Wurzelhaube sehen alle Kerne etwa wie Fig! 24 aus, sie besitzen ein sehr spärhches Gerüst- werk, ein paar Nucleolen und eine größere Anzalil zum Teü recht große Caryosomen, die an der Kernmembran liegen. Diese Caryosomen besitzen eine relativ sehr konstante Zahl. In Fig. 24 zählt man deren 24. Diese Zahl wiederholt sich sehr oft, von einer völlig konstanten Caryosomen- zahl darf man jedoch nicht sprechen, denn man findet nicht selten etwas Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 243 • mehr Caryosomen. In Textfig. 9 a und c sind zwei mit Flemming fixierte Kerne aus der Epidermis abgebildet. In Textfig. 9 a zählen wir 33 Caryo- somen, wovon aber sechs sehr klein sind, in Fig. 9 c finden wir- 27 — 28 Caryo- somen. In Fig. 9& ist die Zahl 23, in 9d und e findet man bzw. 30 und 23 Caryosomen. Einige Caryosomen in den typischen Ruhekernen sind zumeist längsgespalten (Fig. 24, Taf. XVIII). Interphase. Der Unterschied zwischen typischen Ruhekernen und solchen in Interphase ist bei Cucurbita nicht so groß wie bei Vicia faba. Textfig. 9. Auch in den Interphasekernen des Urmeristems findet man in den meisten Fällen Caryosomen, die in einem spärlichen Gerüstwerk liegen. Betreffend die Präformation der Strukturen der Ruhekerne sei bemerkt, daß die Caryosomen bei den oben genannten Fixierungen gut erhalten werden, so daß man hier noch weniger als bei Vicia Anlaß hat, eine artifizielle Entstehungsweise derselben zu behaupten. Jedoch ist es natürlich nicht ausgeschlossen, daß nicht einzelne Verklebungen stattfinden können, oder daß die sehr kleinen Klumpen von ähnlichen im Leben nicht ent- sprochen werden, die Zahlenverhältnisse scheinen mh aber dafür zu bürgen, daß Artefakte in den betreffenden Fähen jedenfahs keine be- deutende Rohe spielen. Dagegen könnte das Gerüstwerk wohl beim Fixieren entstanden sein, denn man sieht im Leben nichts davon. Es 244 Henrik Lundegärdh könnte wohl auch unsichtbar gewesen sein. Jedenfalls gilt über die Natur- getreuheit solcher feiner Strukturen das, was wir in den vorhergehenden Paragraphen auseinandergesetzt haben. Die Caryosomen in den interphasischen Kernen sind zumeist etwas langgestreckt, während sie in typischen Ruhekernen mehr rundliche Gestalten aufwoisen. Das Gerüstwerk ist dort auch fädiger und die Caryo- somen hängen häufig mit Fäden zusammen oder sind in Fäden aufgehängt (Fig. 25, 26, Taf. XVIII). Die Nucleolen sind im allgemeinen groß, bisweilen sehr groß, und liegen in der Regel in einem hellen Hof, der wohl durch Zusammenziehung des Nucleolus beim Fixieren entstanden ist. Das Gerüstwerk und die dai'in enthaltenen Caiyosomen nehmen häufig nur eine dünne peripheri- sche Schicht des Kernes ein. In den interphasischen Kernen in der Teüungsregion liegen die Caryosomen in der Regel nicht, wie in der Wurzelhaube, an der Membran. Literatur angaben. Die Ruhekerne von Cucurbita pepo wurden eingehend von Zacharias (1895, S. 217) untersucht. Zacharias fand Caryosomen oder »Pseudonucleolen « sowohl in den Meristemzellen der Wurzelspitze und dem Cambium wie in jungen Siebröhren- und Gefäß- gliedern, Geleit- und RindenparenchymzeUen. In den CambialzeUen und in den MeristemzeUen der AVurzelspitze sind die Caryosomen nach Zacharias kleiner als in den somatischen Zellen, sogar »von außerordent- licher Kleinheit«. Zacharias (1895, S. 220) hat auch beobachtet, daß das Gerüst bisweilen sehr dicht sein kann (wohl in typischen Ruhekernen), und daß die Caryosomen in diesen Fällen undeutlich oder gar nicht er- kannt werden. Das Aussehen des Kernes nähert sich dann demjenigen der Vicia- oder Ällium-Korm und dieser Umstand lehrt, daß es mißlich sein kann, bestimmte und konstante Kerntypen für gewisse Pflanzen zu behaupten. Wir können auch aus dem Erwähnten ein neues Ai’gument für die Behauptung nehmen, daß die spezielle morphologische Kon- figuration des Kerngerüstes für den Vorgang der Ausdifferenzierung der Chromosomen nebensächlich ist. Die interphasischen Kerne in der Teilungsregion der Wurzelspitze besitzen — wie oben erwähnt — häufig deutliche Caryosomen, die ich nicht wie Zacharias als »außerordentlich klein« bezeichnen kann. Sie sind zumeist länglich und mit Fäden verbunden, und überhaupt scheinen sie nicht so isoliert und ihre Substanz nicht so streng lokalisiert zu sein, wie in den typischen Ruhekernen (vgl. Fig. 26 mit Fig. 24 und Textfig. 9). Auch ist ihre Zahl dort nicht so konstant oder innerhalb so enger Grenzen schwankend, wie in diesen Kernen. In Fig. 25 sieht man mehr als 30, Das Carj’otin im Riihekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 245 in Fig. 26 etwas weniger Caryosomen, die ziemlich verschiedener Größe sind. Diese Klumpen sind zum TeU deutlich längsgespalten (Fig. 25). Vergleich des CwcMr&tto-Typus mit den Allium- und Vicia- Typen. In Cucurbita besitzen wir einen Pflanzentypus, wo die Caryo- somen eine vorherrschende Zustandsform des Caryotins sind. In Allium besaßen die Caryosomen eine sehr untergeordnete Bedeutung für die Morphologie des Kernes und in den Interphasen war dort überhaupt von solchen Bildungen nichts zu sehen. In Vicia waren sie regelmäßig vorkommende Bildungen in typischen Ruhekernen und länger dauern- den Interphasen; sie wiesen aber hier eine ziemlich schwankende Zahl auf. In Cucurbita endlich scheint fast alles Caryotin in Caryosomen ge- sammelt zu sein, solche kommen sowohl in typischen Ruhekernen wie in den Interphasen vor, besitzen immer eine nicht viel schwankende Zahl und werden in der Prophase direkt zu Chromosomen entwickelt (Kap. II, Abschn. 3). Kap. II. Chromosomenbildung. Abschnitt I. Allium cepa. § 1. Allgemeines. Wirkimg der Fixierungsmittel. Es stellte sich in Kap. I, § 1 als wahrscheinlich heraus, daß die längüchen, häufig wie längsgespalten aussehenden Bildungen in Fig. 1 und 3, Taf. XVII, Chromosomenanfänge sind. In der Tat kann man alle Übergänge und Verbindungsglieder zwischen Kernen mit typischem Spirem und den eben besprochenen Kernen beobachten, in welchen also eine allmähliche Ausbildung der Spiremschlingen verfolgt werden kann. In den Fig. 4, Taf. XVII; Fig. 29, 30 a, Taf. XVIII können wir den Verlauf der progressiven Veränderungen innerhalb des Kernes in der Prophase verfolgen. Fig. 4, Taf. XVII, kann sehr wohl als ein etwas vorgeschritteneres Stadium als Fig. 1 oder 3 betrachtet werden, wir er- bücken nämlich in jener Figur ein lockeres Netzwerk und eine längere und besser ausgebildete, außerdem längsgespaltene Chromosomenschünge als in Fig. 1 und 3. In Fig. 29, Taf. XVIII, sind schon mehrere solche Schhngen ausgebildet worden, und die Längsspaltung kann besonders schön an der rechten Schlinge beobachtet werden. Aber nicht alle Interphasekerne sehen wie Fig. 1 und 3, Taf. XVII, aus, in andern Kernen dieser Art können besonders hervortretende Klumpen oder Schlingenfragmente fehlen. Während in Fig. 4 und 29 die Spiremschlingen durch Verlängerung und weitere Ausbildung der Anlagen in Fig. 1 und 3 entstanden zu sein scheinen, machen andre Kerne 246 Henrik Limdegärdh den Eindruck, daß das vorher gleichförmig in der Kernhöhlimg ver- teilte Gerüstwerk sich in gewissen Zügen geordnet hat. Ich kann nicht bestimmt sagen, ob diese Deutungen dem wirklichen Verhältnis entsprechen, es erscheint mir jedoch wahrscheinüch. Eine ])rinzipielle Bedeutung sollen wir wohl kaum den Verschiedenheiten bei der anfänglichen Ausbildung des Sptrems aus dem einen oder dem andern Ruhekerntypus zuschreiben. Sind Caryotinklumpen schon vorhanden, ist das Caryotin mit andern Worten schon zum Teil lokalisiert, so kann dies wohl bei der entschiedeneren Lokalisation in der Prophase erleich- ternd wirken, wir müssen uns aber erinnern, daß die Klumpen nicht in der Chromosomenzahl auftreten. Anderseits muß eben der Vorgang der Lokalisation in beiden Fähen denselben Gesetzen gehorchen. In den späteren Stadien, wie in Fig. 30a und 31, sieht die Prophase immer in derselben Weise aus, das Caryotin ist gleichmäßiger längs den Sclüingen verteüt und diese variieren nur in der Dicke. Dieses bestärkt uns in der Auffassung, daß die spezieUe Gestalt der vorgebüdeten Caryotin- klumpen oder -schlingen keine prinzipielle morphologische Bedeutung für die Spirembildung hat. Vergleicht man die erwähnten, aus FLE:MMixG-Material stammenden Bilder der Prophase mit den entsprechenden Stadien an lebendem Material, so findet man, daß bei der Fixierung unzweifelhaft nicht unbedeutende Alterationen stattgefunden haben. Das Caryotin weist im Leben eine sehr zierüche Anordnung auf^), während es in fixiertem Zustande ziemlich verwon-en erscheint. Und doch stammen die eben abgebildeten Kerne aus einem meiner besten Präparate! Ich bin der Überzeugung, daß mit unsern heutigen technischen Hüfsmitteln keine bessere Fixierung dieser Stadien zu erzielen ist. Je feiner verteüt das Caryotin ist, um so empfindücher ist die Struktur oder die Konfiguration desselben gegen äußere Eingriffe. Daher kann die feine Organisation des Caryotingerüstes im Ruhekern nicht kon- serviert werden — wie wir oben gelernt haben — , und daher ist die Fig. 4 nicht ganz naturgetreu, d. h. sie gibt nicht genau die Kon- figuration des Caryotins im Leben wieder. Worin die durch die Fixierungsflüssigkeiten hervorgerufene Defor- mation oder Alteration besteht, ist nicht eben leicht zu sagen. Wir haben aber anzunehmen, daß die feinen Caryotintropfen oder -stränge, die wir in den lebenden Kernen erblicken, in der Fixierungsflüssigkeit eine Kontraktion erfahren; daß sie mehr oder weniger deformiert werden; 0 Vgl. Luxdeg.ardh, 1912 c, Fig. 2 — 4, Tat'. II. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 247 daß Fäden durch Ausfällimg oder Ausziehung usw. entstehen. Auch können die feinsten Elemente verklebt werden, wodurch unter Umständen besondere, aber artifizielle Bildungen entstehen können. Wenn also der fixierte Kern in den Einzelheiten ein verzerrtes und weniger zuverlässiges Bild des lebenden Kernes ist — und dies, wie ich nochmals ausdrückhch hervorhebe, auch bei der bestmöglichen h'ixierung — kann er jedoch, als Totalbild betrachtet, den Verlauf der Schhngen oder allgemein die Verteilung des Caryotins ziemlich gut vor- führen. Auch können in dem fixierten Kern gewisse Einzelheiten, wie die Längsspaltung der Schlingen, studiert werden, weil die Längsspaltung wenigstens stellenweise, auch bei ziemlich starker Deformation noch unterscheidbar ist. Ohne Zweifel wird sie aber in vielen Fällen vöUig verwischt. Daß aber Längsspalten artifiziell erzeugt würden, erscheint mir weniger wahrscheinhch. Aus dem hier Gesagten geht unmittelbar hervor, daß das fixierte Material keinen genauen Aufschluß über die Einzelheiten der Kern- struktm’ in den Anfangsstadien der Chromosomenbildung geben kann. Wir können aber mit diesen Präparaten einen Schritt weiter kommen als bei der Verwendung von lebendem Material. Es ist eine unzweideutige Tatsache, daß die Spiremfäden sehr früh angelegt werden, daß aber der Vorgang sich nicht mit der Vorstellung von der Verkürzung eines einzigen Spiralfadens vereinen läßt. Auch stellen wahrscheinlich die länglichen Bildungen in Fig. 1 und 3 Anlagen zu Spiremschhngen dar. Sie sind zum Teil längsgespalten, und diese Spaltung soU wie der Anfang der Meta- phasenspalte betrachtet werden. In Fig. 31, Taf. XVIII, ist ein junges Spirem sehr genau wiedergegeben. Durch Vergleich dieses schönen Kernes mit dem entsprechenden Stadium am lebenden Material (vgl. Lundegardh, 1912c, Fig. 4, Taf. II) kommt man zu der Auffassung, daß die FcEMMiNGSche Flüssigkeit hier eine recht naturgetreue Fixierung geleistet hat. Die Sphemschhngen, die noch mit- einander durch feine Fäden verbunden werden, sind deutlich doppelt aufgebaut. Durch ein abnormes Zusammenfließen des Caryotins entstehen wohl die Klumpen, Massen und isodiametrischen, ausgehöhlten Bildungen, die man stellenweise in Fig. 30 a und 31 erbhckt. Tatsächlich sind die Spirembänder im Leben anfangs ziemlich unregelmäßig, jedoch ist in ihnen unverkennbar eine Doppelstruktur ausgebildet, und später werden sie auch glatter. Getrennte Chromosomenindividuen sind in den frühesten Stadien schwierig zu unterscheiden. Die Klumpen in Fig. 1 und 3 sind 248 Henrik Limdegärdh keineswegs als »Chromosomencentreii« zu betrachten, denn sie treten nicht in bestimmter Zahl auf. Es kann sehr wolil eintreffen, daß bei der Auflösung eines Telophasechroniosonis zwei oder mehrere Klumpen ent- stehen und es ist nicht zu entscheiden, ob diese wieder zu einem Spirem- band vereint werden. Auch bei der Spirembildung können in den frühe- sten Stadien getrennte Chromosomenindividuen selten unterschieden werden. Etwas später, etwa in dem Stadium, das durch Fig. 30 a und 31 vertreten wird, kann man aber schon einzelne isoherte Schlingen be- obachten. In Fig. 31 (rechts) sehen wir wenigstens eine schön ausgebil- dete und relativ freiliegende Schlinge. Schon in Fig. 29 sind frei endigende Doppelfäden zu beobachten, und es ist nicht unwahrscheinlich, daß die frei liegende Schlinge in Fig. 4 ein einziges junges Chromosom darstellt. Während dieser frühen prophasischen Stadien sind die unregelmäßigen und zart gebauten Bänder und Schlingen harmonisch in der Kernhöldung verteilt. Alle diejenigen Orte, nach welchen das Caryotin gezogen wird, scheinen also eine gleiche Anziehungskraft auf dasselbe auszuüben. Wenn z. B. das Caryotin von Anfang an eine ungleichmäßige Verteilung hat, wie es mit den Kernen vom Typus 1, 3 und 4 der Fall sein dürfte, ver- schwindet diese nach und nach. Unter Beibehaltung der harmonischen Verteilung des Caryotins sind jedoch in den einzelnen Fällen zaliLreiche Variationen der gegenseitigen Lage der Schlingen zu verzeichnen. § 2. Die Längsspaltung der Chromosomen bei Allium. Die Längsspaltung wird, wie man an den Figuren ersieht, sehr früh angelegt. Eventuell ist die Doppelkeit der Chromosomenanlage schon in der Interphase vorgebildet. Und dieser dualistische Bau der Chromosomenanlagen bzw. Spiremfäden wird in der früheren Prophase kontinuierlich erhalten (Fig. 29 — 33, Taf. XVIII). Untersuchungen so- wohl von lebendem wie in verschiedener Weise fixiertem und ge- färbtem Material haben ebenfalls gezeigt, daß die Längsspalte der Chro- mosomenbänder durch die ganze Prophase ihre Kontinuität erhält. Die gegenteiligen Angaben Fräidein Bonxevies hängen wahrscheinlich mit der Tatsache zusammen, daß die Spalte im fertigen Spirem manchmal enger wird und unter dem Einfluß der Fixierungsmittel bzw. bei un- günstiger Färbung ganz verdeckt werden kann. Andernorts habe ich aus- führlicher hierüber berichtet. In dieser Abhandlung (1912 d) wird auch das weitere Schicksal der Spiremfäden bis an die Anaphase näher ge- schildert. Hier haben wir nun zunächst Stellung zu den Verfassern zu nehmen, die sich früher mit demselben Objekt beschäftigt haben. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 249 § 3. Diskussion der Literatur über die Prophase bei Allium. Weiteres über die Längsspaltung. Zuerst sei eine Auffassung von Nemec, Bonnevie erwähnt, nach der in der Teilungszone die Teilungen so schnell aufeinander folgen soUen, daß die telophasischen Kerne mit .noch unterscheidbaren Chromosomen direkt in die Prophase übergehen würden. A priori dürfte ein solches Verhältnis nicht unwahrscheinlich erscheinen, in Wirklichkeit sind aber die Verhältnisse etwas komplizierter. Ich habe keine Fälle beobachtet, in denen man eine Interphase mit ganzen Chromosomen, der Inter kinese Gregoires entsprechend, behaupten könnte. Die Zwischenstadien in der Teilungszone der Wurzel von Allium cepa sind nach unsrer obigen Beschreibung entweder me in Fig. 2 oder wie in Fig. l und 3 beschaffen, d. h. sie besitzen nur fein verteiltes Caryotin oder dieses kommt außer- dem in längüchen, häufig längsgespaltenen Klumpen vor. Diese Klumpen sind aber höchstens als Fi'agmente der stark aufgelösten Telophase- chromosomen zu betrachten, treten aber nicht in der Zahl der Chi'omo- somen auf und besitzen, wie wir oben dargelegt haben, eine mehr se- kundäre Bedeutung bei der Spü’embildung : Sie sind mit andern Worten keine »Chromosomencentren«. In der Tat scheint bei vegetativen Teilungen eine Interphase ein unerläßliches Stadium zu sein. Der Kern muß wohl auch eine Wachstumsphase durchmachen, wenigstens muß die Zelle zwischen jeder Teilung nicht unbeträchtlich anwachsen. Dagegen besitzen die Kerne in der Interphase vielleicht etwas mehr Caryotin als solche in typi- scher Ruhe, und sie unterscheiden sich von diesen häufig durch den Besitz von Doppelfäden und länglichen Klumpen. Wie wir oben ge- funden haben, verlaufen die ersten Stadien der Prophase etwas ver- schieden, je nachdem der Kern in Interphase nur feinverteiltes Caryotin oder zugleich Klumpen enthalten hatte. Diesen Verschiedenheiten konnten wir aber keine prinzipielle Bedeutung beilegen. Ebensowenig ist es von prinzipiellem Gewicht, daß das Spirem je nach dem besonderen Charakter der Zelle ein etwas verschiedenes Aussehen auf weist (Variation der Dicke der Fäden usw.). Es erscheint mu' daher unnötig, mit Nemec verschiedene Typen des Spii’ems zu unterscheiden. Von den drei Typen Nemecs (1899, S. 317) ist außerdem, nach dem oben Gesagten, der erste nicht real. Gregoire (1906) beschreibt zwei Typen des Spirems und unter- scheidet demnach zwei Varianten der Spirembildung. In dem einen Falle soll das Spirem immer eine gewisse Dicke und Kürze beibehalten (Gregoire a. a. 0. 1906, Fig. 11, 13, 19, Taf. I, II ). In dem andern 250 Henrik Limdegardh Falle soll sich »la bande chromosomique« in einen sehr langen und zickzackförmigen Faden entwickeln (derouler), «comme s’il etait con- stitue d’une serie de petits arcs de cercle places bout ä bout» (Gregoire 1906, Fig. 14, 15). Gregoire schreibt diesen beiden Typen eine große theoretische Bedeutung zu. Nach Nemec(1899, S. 318) und Miss Merriman (1904) soll das Spirem aus »Chromatinscheiben« und »achromatischer Verbindungssubstanz« aufgebaut sein, nach Fräulein Bonnevie (1908) soll es aus »chromatischen Spiralfäden« bestehen. Beide iVuffassungen sind unrichtig. Sowohl im Leben wie in fixierten Präparaten scheint das Spirem von einer physikalisch einheitlichen Substanz zu bestehen, dies geht mit hinreichender Klarheit aus meinen Untersuchungen, sowie aus den- jenigen Gregoires hervor. Fräulein Bonnevies Auffassung muß auf groben Täuschungen beruhen. Ich habe niemals etwas Ähnliches, wie sie beschreibt und abbUdet, gesehen. Von den Veränderungen, die das Kerngerüst beim Verlassen des Ruhezustandes erleidet, gibt Gregoire (1906, S. 328) eine gute Beschrei- bung. «C’est comme si, dans ce reseau, on avait fait passer un räteau. Image seulement, car ce que s’est reellement produit, c’est une con- centration». Die Spiremfäden erscheinen nach ihm « alveolo-reticu- laües, spongieuses, presentant la substance chromosomique, — chromato- phile dans toute son etendue, — distribuee d’une facon assez irreguliere en membranules, en lamelles, en filaments». Diese Beschreibung, die sich auf HERMAXN-Präparate bezieht, stimmt auch gut mit dem überein, was wir an FLEiDiiNG-Präparaten beobachtet haben. Miss Merriman und Fräulein Bonnevie hegen sehr eigentümliche Auffassungen über die Prophase bei Ällium cepa. Nach Merriman (1904) sollen die Sph-emfäden aus aneinandergereihten Tetraden von Chromatin- körnern bestehen, die durch »Linin« zusammengehalten würden. Nach der zutreffenden Kritik Gregoires (1906) erscheint es mir überflüssig, diese Auffassung, die von “preconceived ideas of the indmduality of the chromatin granules” ausgeht, näher zu beleuchten. Miss Merriman scheint auch ziemlich schlecht konserviertes Material benutzt zu haben, denn solche Bilder, die sie in ihren Fig. 5 — 7 wiedergibt, habe ich in guten FLEMMiNG-Präparaten niemals gesehen. Zugleich sind wohl die sämtlichen Abbildungen IVIiss Merrimans in ungeeigneter Weise schema- tisiert worden. Dasselbe gilt für Fränlein Bonnevies Figuren über Ällium. Wie oben erwähnt, ist ihre Auffassung von einer Spiralstruktur der Spirem- fäden unrichtig, man kann aber in Anschauung der unregelmäßigen Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 251 Kleinstruktur der Spiremfäden wohl verstehen, daß eine solche Auffassung bei ein wenig oberflächlicher Betrachtung der Spiremstadien entstehen kann. Was die Längsspaltung anbetrifft, ist diese von den sich mit Allium beschäftigenden Autoren in sehr verschiedener Weise aufgefaßt worden. Nach Schaffner (1898) soll die Längsspaltung erst in der Metaphase, nach Nemec (1899) in dem fertigen Spirem eintreten, während Miss Merriman, Gregoire und Fräulein Bonnevie sie schon in dem jungen Spirem gesehen haben. Miss Merriman faßt aber die Längsspal- tung in unrichtiger Weise auf, indem sie von »tetrads« spricht (vgl. ihre Fig. 2 — 4). Die ersten Entwicklungsstadien des Spirems hat sie offenbar nicht beobachtet. Nach ihr soU ferner das Spii'em einen ausgehöhlten viereckigen Querschnitt besitzen (vgl. ihre Fig. 8, 16, 19). Gregoire hat auch an Querschnitten durch das Spirem eine ähn- liche Struktur desselben gefunden (a. a. 0. 1906, S. 329 und Fig. 12, Taf. I). Auch ich habe an 2 ,u dünnen Schnitten ganz ähnliche Bilder wie diejenigen Gregoires bekommen. Andeutungen an eine mehr oder weniger hohlcylindrische Struktur findet man auch in Schnitten von ge- wöhnlicher Dicke. Gregoire bemerkt, daß zwischen diesen Befunden und seiner Auffassung von dem Spiremfäden wie «une bande alveolo- reticulaire» kein Antagonismus herrscht. Nach meiner Erfahrung ist die Struktur des Querschnittes häufig wechselnd, obwohl er bisweilen wie ausgehöhlt erscheint. Gregoire findet ebenfalls «beaucoup de sections transversales de contour trigonal ou montrant seulement deux protu- berances; on en trouve aussi qui presentent plus de quatre protu- berances». Betrachtet man die Spiremfäden von der Seite, so wird man auch von der wechselnden Struktur derselben überzeugt. Wie wir schon an der obigen Beschreibung unsrer Befunde erwähnten, ist es schwierig, sich eine zutreffende Vorstellung von dem Aufbau der Chromosomen- bänder zu verschaffen. In verschiedenen Fixierungsflüssigkeiten wh'd auch ihre feinere Struktur in verschiedener Weise alteriert. Gregoire hat Hermann benutzt und demnach findet er vorwiegend Schwaninistruktur (vgl. § 2). In der FcEMMiNGSchen Flüssigkeit, die besser konserviert, erscheint die Struktur der Spiremfäden feiner und zierlicher und hat vor allem einen mehr wechselnden Charakter als in Hermann. Man sieht Alveolen, Fäden und Körner (vgl. Fig. 29 — 31). Jedenfalls muß Miss Merrimans Auffassung als unrichtig oder wenigstens einseitig be- trachtet werden. Scharf soll es auch betont werden, daß, auch wenn stellenweise eine schwammartige und hohlcylindrische Struktur beobachtet wird, das 252 Henrik Lundegardh junge und alte Spirem doch auf weiten Strecken aus Doppelfäden besteht (Fig. 29 — 31, Taf. XVIII). Der geschlossene Querschnitt jüngerer Spirem- fäden hängt — sofern er nicht artifiziell erzeugt wuide — mit ihrer Ent- stehungsweise zusammen. Das Caroytin ist ja anfangs fein und gleich- mäßig verteilt und wird dann an eine Anzahl Stellen lokalisiert. Auch wenn von Anfang an einer dualistischen Anordnung des Caryotins nach- gestrebt wird, muß aber wegen der ursprünghch allseitigen Verbreitung des Caryotins diese Anordnung zeitweise verdeckt werden. In dem älteren Spirem, wo das Caryotin größere einheithche Massen (die Spirem- fadenhälften) bildet, können Vacuolen melleicht bei der Fixierung erzeugt werden. Aus dem Gesagten geht hervor, daß man die feinere Struktur des Spirems nicht einseitig auffassen darf, weil einerseits keine Fixierung dasselbe naturgetreu erhält und sie anderseits in der Wirklichkeit etwas wechselnd ist. Nach unsern eignen Untersuchungen beginnt die Längsspaltung sehr früh, ja wir konnten sie sogar rückwärts bis an die Interphase verfolgen. Von den oben genannten Forschern hat nur Gregoire eine sehr früh- zeitige Längsspaltung beobachtet. In HERMANN-Material tritt aber die Spalte nicht in so frühen Stadien hervor wie in FLEJCvriNG-Material. Gregoire bildet sie auch nur in etwas vorgeschrittenen Stadien ab (Gre- goire, 1906, Fig. 10 — 13, 14, Taf. I). Seine Auffassung von dem Auftreten derselben ersieht man aus den folgenden Zitaten (Gregoire, 1906, S. 343): «Le moment precis oü se produit la division longitudinale varie d’une plante ä l’autre et probablement d’un noyau ä l’autre dans une meine plante». Auf S. 345 seiner erwähnten Abhandlung hebt er hervor, daß die Längsspaltung in den «bandes alveolaires eUes-memes» stattfindet (d. h. nicht in den fertigen Chromosomen): «ces bandes ne doivent pas, comme ailleurs, se concentrer d’abord en un ruban indivis, pour se cliver seulement plus tard, mais elles se transforment de suite, du moins dans certaines portions, en deux filaments, en completant la fente dejä realis6e en partie par leur alveoles». Ferner: «La division longitudinale consiste simplement dans la formation de deux filaments aux depens d’une bande du r^seau. » Gregoire glaubt aber, daß die Längsspaltung in gewissen Fällen auch sehr spät eintreten kann. In seiner Fig. 19 sieht man «des chrornosomes homogenes oü ne se manifeste pas encore le debut de la scission longitudinale ». Xach meiner Ansicht beruht diese letztere Auffassung Gregoires darauf, daß er das Engwerden der Spalte im älteren Spirem und die da- durch entstandenen Schwierigkeiten bei der Färbung übersehen hat. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 253 In der Tat habe ich die ganz bestimmte Auffassung bekommen, daß die Längsspaltung immer sehr früh beginnt, oder vielleicht richtiger, daß man nicht von einer Längsspaltung reden soU, vielmehr von einer Anlage von parallelen Doppelfäden. In prinzipieller Hinsicht kann dieses wichtig sein, obwohl vielleicht die Mechanik bei der Zweiteilung eines Spiremfadens sich nicht grundwesentlich von der Mechanik bei der Anlage zweier paralleler Fäden unterscheidet. Fräulein Bonnevie, die ebenfalls die prophasische Längsspaltung beobachtet hat (vgl. a. a. 0., 1908, Fig. 67, 68) nimmt an, daß die Chro- mosomenhälften nachher eine wirkliche Verschmelzung erfahren und will in dieser Weise auch die erwähnten Figuren Gregoires erklären. Nach dem vorhin Gesagten ist diese Verschmelzung nur scheinbar; bei guter Fixierung und sorgfältiger Färbung (besonders in alten Präparaten) tritt auch in den späteren Spiremstadien die Längsspaltung immer hervor. Aus der einschlägigen Literatur über Allium ist noch hervorzuheben, daß das getrennte Entstehen der Spiremfäden, bzw. Chromosomen richtig von Gregoire beobachtet wurde. Dagegen hatten Schaffner, Nemec und Miss Merriman irrtümlicherweise ein ununterbrochenes Spirem beschrieben. Abschnitt II. Vicia faba. § 4. Allgemeines. Variationen im Detailverlauf der Chromosomenbildung. liängsspaltung. Da die Ruhekerne und Interphasen bei Vicia eine sehr wechselnde Konfiguration des Caryotingerüstes aufweisen, können voraussichthch die ersten Stadien der Prophase nicht immer in ganz derselben Weise verlaufen. Tatsächlich findet man auch hier verschiedene Typen, die sich auf verschiedene Ruhekerntypen zurückführen lassen. Aber hier wie bei Allium cepa — ■ wo jedoch die Variationen in betreffender Hin- sicht bedeutend kleiner waren — haben die verschiedenen Typen mut- maßlich keine prinzipielle Bedeutung. Die bei der Chromosomenbildung maßgebenden Kräfte sind überall dieselben, die ursprüngMche Raum- verteilung des Caryotins aber muß auf die ersten Stadien ein besonderes Gepräge aufdrücken, das jedoch später mehr und mehr verschwindet. Unter den Kernen in Interphase können wir drei Haupttypen unter- scheiden; 1. Kerne, die deuthche Caryosomen in einer Anzahl zwischen 8 — 19 (im Mittel etwa 12) enthalten (besonders im Periblem, vgl. Fig. 13, Taf. XVII); 2. Kerne, die zahlreiche, in dem Kernraum gleichmäßig verteilte Klumpen mittlerer Größe enthalten (Region der maximalen Archiv f. Zellforschnng. IX. 17 254 Henrik Lundegärdh Teiluiigsgeschwindigkeit, vgl. Fig. 10, Taf. XVII); 3. Kerne, die keine be- sonders hervortretenden Klumpen enthalten, wo das Kerngerüst eine fädige, grob netzartige oder unregelmäßige Struktur besitzt, und wo man nicht selten parallele Fäden oder Doppelbildungen sieht (in der Teilungsregion, jedoch nicht so allgemein, vgl. Fig. 23, Taf. XVIII). Nach den Darstellungen in Kap. I, § 6 ist es wohl überflüssig, hier hervorzuheben, daß zwischen diesen Haupttypen zahlreiche vermittelnde Glieder Vorkommen (vgl. z. B. die in Fig. 6, 9, 11, Taf. XVII [die Struk- turen in diesen Kernen sind aber möglicherweise ganz oder teilweise artifiziell, vgl. S. 239] Fig. 21, 23, Taf. XVIII, abgebildeten Kerne), und daß wir diese Einteilung nur zwecks der Erleichterung der folgenden Beschreibung gemacht haben. Wir wollen nunmehr das Verhalten dieser Kerntypen in den Stadien der Chromosomenbildung untersuchen. Wir beginnen mit den kürzesten Interphasen und richten in Über- einstimmung damit unsre Aufmerksamkeit zuerst auf das Schicksal der Kerne vom Haupttypus 3. Das Eigentümliche mit diesen Kernen, die, wie schon gesagt, nicht häufig angetroffen werden, ist, daß man nicht ohne weiteres sagen kann, ob sie sich in später Telophase oder in früher Prophase befinden, aber dies ist eben eine Folge ihrer Eigenschaft, kurz dauernde Interphasen zu sein. Wir haben anzunehmen, daß die z. B. in Fig. 23, Taf. XVHI, sicht- baren Doppelbildungen (Doppelfadenschlingen) Überbleibsel der teilweise aufgelösten und feinverteilten Telophasechromosomen sind, die noch die charakteristische Struktur und Lage derselben besitzen. Allem Anschein nach werden in einem solchen Zustand nur einige Chromosomen — und dies vielleicht nur in Ausnahmefällen — erhalten, während die übrigen infolge der in der Telophase herrschenden auflösenden und zerteilenden Kräfte bei der Bildung eines Kerngerüstes völlig verbraucht werden. Fig. 23, Taf. XVHI, ist in dieser Hinsicht sehr instruktiv. Man sieht näm- üch im Kern außer den zwei wohl erhaltenen Chromosomenschhngen noch einige unbedeutende Reste der übrigen, die als Elemente in die Gerüststruktur eingetreten sind. Die erhaltenen Chromosomenüber- bleibsel sind deutlich dualistisch gebaut, was auf einen entsprechenden Bau der Chromosomen, aus denen sie entstanden sind, hindeutet. Wir werden tatsächlich im folgenden (Kap. HI) sehen, daß bei Vicia, ebenso wie bei Allium, eine Längsspaltung der Tochterchromosomen erfolgt. Die Struktur des besprochenen Kernes lehrt uns aber auch, daß die Läiigs- spaltung der Prophasechromosomen schon in der Interphase beginnt oder jedenfalls beginnen kann, und nach dem oben Gesagten leuchtet ein, daß — in diesem Falle — vieles für eine Identität der Telophase- Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildimg usw. 255 spalte mit der Prophasespalte spricht. Ähnhche Doppelbildungen — also wahrscheinliche Reste von Telophasechromosomen — die direkt in die Bildung der Prophasechromosomen aufgehen, sehen wir in dem in Fig. 16, Taf. XVII, abgebildeten Kern, und wie aus den Erörterungen über die ähnhchen Fälle in Kap. I, § 6, hervorgeht, gibt es keinen Anlaß, diese Doppelfäden für Artefakte zu halten. Dagegen kann natürlich nicht gesagt werden, ob sie im Leben deutlicher und in größerer Aus- streckung Vorkommen; nach den Erfahrungen bei Ällium cepa ist dies aber nicht unwahrscheinhch. Die erwähnten Doppelfäden werden bei fortschreitender Prophase immer stärker entwickelt, wie man es aus den Fig. 35, 36, Taf. XVIII, Fig. 43, Taf. XIX, ersehen kann, und da die hier abgebildeten Kerne sicher in Prophase sich befinden, fällt die Behauptung, die man vielleicht aufstellen könnte, daß Kerne wie in Fig. 23, Taf. XVIII, entstellte Telo- phase- oder Prophasekerne wären, zu Boden. Es gelingt in keiner Weise, das Vorhandensein von Doppelfäden sowohl in später Telophase wie in früher Prophase zu leugnen, und da keine schwerwiegenden Argumente für die Naturwidrigkeit der letzterwähnten Stadien sprechen, scheint mir die Annahme unabweisbar, daß sie eben verbindende Gheder darsteUen, womit also ein genetischer Zusammenhang zwischen Telo- phasespalte und Prophasespalte der Chromosomen erwiesen ist. Und für die Wahrscheinlichkeit dieser Annahme sprechen noch mehrere unten zu erwähnende Gründe. In Stadien wie Fig. 23 sind — wie oben mitgeteilt — nicht alle Chro- mosomen rudimentär erhalten, die meisten sind soweit aufgelöst und ihr Caryotin so gleichmäßig im Kernraum verteilt, daß sie, wenigstens morphologisch, nicht zu unterscheiden sind. Während die erstgenannten Chromosomen in der Prophase nur anzuwachsen brauchen, um Spirem- schhngen zu werden, müssen die übrigen von Anfang an aus dem Gerüst- werk her ausdifferenziert werden. Wie diese Vorgänge sieh abspielen, kann man den oben genannten Figuren, sowie den Fig. 34, 38, Taf. XVIII, entnehmen. Das Gerüstwerk selbst wird Material für die Chromosomen, indem sich die dasselbe aufbauenden Caryotinfäden oder -tröpfchen in bestimmter Weise aneinanderlegen und verschmelzen, oder die verbin- denden Fäden in gewissen Richtungen eingezogen werden. Und soweit man aus den diese subtilen Strukturen sicher immer mangelhaft wieder- gebenden fixierten Präparaten beurteilen kann, scheinen bei der Anlage der Chromosomen schon von Anfang an dualistische Verhältnisse zu herrschen, indem man sogleich eine Doppelstruktur der sich heraus- differenzierenden Spiremschlingen beobachtet, die sich in den ersten 17* 256 Henrik Lundegärdh Anfängen durch eine Paarigkeit der Fädchen oder Klümpchen des Gerüst- werkes kundgibt (Fig. 23, 34 — 36, Taf. XVIII). Die Doppelstruktur der Spiremschlingen wird in etwas späteren 1 1 Stadien sehr deutlich, wie man aus den Fig. 35, 38, Tal. XVIII, Fig. 43, j , Taf. XIX, ersieht. Häufig sind so wenige verbindende Fäden zwischen den Hälften vorhanden, daß die Sclihngen wie gepaarte Fäden aussehen i (besonders Fig. 36, Taf. XVIII). Und diese Strukturen werden sowohl nach I Behandlung mit Flemming, wie mit Hermann und Merkel sichtbar, ' was vorzüglich für ihre Präformation spricht. Der in Fig. 35 abgebildete [ Kern wurde mit Hermann fixiert und in Eisenhämatoxylin gefärbt. Man ( vergleiche ihn mit dem ebenfalls in derselben Weise behandelten Kern Fig. 16, Taf. XVII. ! Fig. 36, Taf. XVIII, ist nach einem in Merkel fixierten und in Safranin-Gentianaviolett Orange gefärbten Präparat gezeichnet, während : sich die Fig. 38, Taf. XVIII, Fig. 43, Taf. XIX, auf ein in Eisen- j hämatoxyün gefärbtes FLEMMiNG-Präparat beziehen. — Die Ruhekerne des ersten Haupttypus (vgl. oben) enthalten mehr j oder weniger typische Caryosonien, und diese sind bisweüen längsge- j spalten (Fig. 5, 13, Taf. XVII, Textfig. 7). Längsgespaltene Caryosomen findet man zwar auch in vöUig typischen Ruhekernen (vgl. Fig. 14 a, Taf. XVII, Textfig. 3 c), es scheint mir aber, als kämen sie häufiger in den erwähnten Interphasen vor. Dies kann darauf beruhen, daß die Längsspaltung der Caryosomen in Beziehung zu der telophasischen Längs- ^ Spaltung der Chromosomen steht, ohne jedoch notwendig von ihr be- , *( dingt zu sein, und sicher ist, daß die Caryosomen beim Eintritt in die i| Prophase sehr weitgehend gespalten sind. Jedenfalls deutet also die d erwähnte Erscheinung darauf hin, daß auch in Kernen, die eine etwas t längere Interphase durchmachen, der dualistische Aufbau der Chromo- somen schon von Anfang an hervortritt. • Die Interphasen vom letzterwähnten Typus bekommen in der '| frühen Prophase ein von dem vorher beschriebenen dritten Typus [ etwas verschiedenes Aussehen, indem das Caryotin vorwiegend in Caryo- > somen gesammelt ist. Die Caryosomen beginnen sich zu verlängern, sie werden, statt Klum- pen zu sein, in Fäden verwandelt. In Fig. 21, 37, 38, Taf. XVHI, Fig. 43, Taf. XIX, beobachten wir diese Verwandlung der Caryosomen in Doppelfadenschlingen, wobei sich der Vorgang, je nach dem vorherigen morphologischen Charakter des Kernes in variierender Weise abspielt. In einigen Fällen, wo die Caryosomen offenbar sehr groß waren, scheinen sie sich einfach umzugestalten (Fig. 38, Taf. XVIII), indem sie statt ' Das' Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 257 rundlich länghcli werden, in andern Fällen stehen sie mit meistens ebenfahs doppelten Fäden in Verbindung, die wohl dem Gerüstwerk des Ruhe- kerns entstammen (Fig. 21, 34, Taf. XVIII, Fig. 43, Taf. XIX). Wie in den Ruliestadien und Interphasen finden sich also ahe Übergänge zwischen Kernen mit wohl ausgebildeten Caryosomen und solchen mit nur Gerüst und Fäden. Und in denjenigen Fällen, wo die Caryosomen mit Doppel- fäden verbunden sind, haben sich diese wohl in derselben Weise, wie für Typus 3 geschildert wurde, herausdifferenziert. Die Caryosomen scheinen bei der ChromosomenbUdung keine andre Rohe als die präformierten Doppelfäden in Fig. 23, Taf. XVIII, zu spielen, d. h. der Aufbau der neuen Chromosomen beginnt an ihnen, ohne daß man sie jedoch für eine Art »Caryotincentren« halten kann, denn die ChromosomenbUdung würde auch ohne ihre Anwesenheit ebenso glatt vor sich gehen. Dagegen hegt nichts Überraschendes darin, daß, wenn nun einmal präforniierte Caryotinanhäufungen vorfindlich sind, die ChromosomenbUdung eben an ihnen beginnt, da in ihnen jedoch ein Lokalisationsbestreben des Caryotins zum Ausdruck kommt. Daß den Caryosomen bei der ChromosomenbUdung keine prinzipieUe Bedeutung zukommt, whd auch dadurch erwiesen, daß sie nicht von derselben Zahl wie die Chromosomen sind und daß man dessenungeachtet bei der SphembUdung keinen Unterschied zwischen ihnen finden kann. Es ist daher ausgeschlossen, daß nur ein Caryosom in die Bildung eines Chromosoms aufginge. Ich habe im Gegenteil Fälle beobachtet, in denen alle Caryosomen, auch wenn sie überzählig waren, in derselben Weise längsgespalten und bei der Anlage der Spiremschlingen tätig zu sein schienen. Indes ist das nähere Studium dieser Vorgänge in ganzen Kernen, die Zählungen zulassen wüi’den, fast unmöglich. Ich habe in einigen FäUen die Zahl der dickeren Teile der Spiremfäden in früher Prophase zu zählen versucht und bin dabei etwa zu denselben Zahlen wie für die Caryosomen der Ruhekerne gekommen. Eine Konstanz läßt sich also nicht feststeUen. Voraussichtlich sind hier Kräfte im Spiel, die auf die Entstehung einer bestimmten oder innerhalb enger Grenzen schwanken- den Anzahl von SpFemfäden hinarbeiten ; wie bei Allium ce^a ist es aber auch bei Vicia faba unmöglich zu entscheiden, ob diese Konstanz schon von Anfang an eingehalten wird. Die allgemeine Tatsache, daß die Caryosomen — wenn solche vor- handen sind — wie Bausteine des Spirems funktionieren, wird durch das oben Angeführte in keiner Weise beeinträchtigt, und wie die Abbildungen lehren, lassen sich die dabei sich abspielenden Gestaltsveränderungen der Caryosomen ebenso lückenlos verfolgen wie die Herausdifferenzierung 258 Henrik Lundegärdh der Doppelfäden aus dem Gerüstwerk. Und wie glatt und unfehlbar die Vorgänge verlaufen, die zu der Chi’omosomenbildung führen, wird am besten dadurch bewiesen, daß bei der verschiedenai'tigsten Prälokali- sation und Präkonfiguration des Caryotins das Endresultat dasselbe wird, so daß die ersten Bausteine der Chromosomen sowohl Caryosomen wie Fäden und Körnchen des Gerüstwerks sein können. Besonders instruktiv sind diejenigen Kerne, in welchen die Chromosomenbildung sowohl aus dem Gerüstwerk wie aus Caryosomen stattfindet (Fig. 38, Taf. XVIII, Fig. 43, Taf. XIX). Sehr schön wai' der in Fig. 34, Taf. XVIII, abgebiidete Kern. Wu' haben in dieser Figur ein etwas fortgeschritteneres Stadium vor Augen, und wm sehen, wie die doppelt gebauten Caryosomen mit gepaarten Fäden Zusammenhängen. Sehr instruktiv ist auch der Kern- schnitt in Fig. 36, der einem MERKEL-Präparat entnommen ist. Wahrscheinlich werden wohl nicht alle Chromosomen gleich schnell ausgebildet, wenigstens dürften ihre Anfangsstadien etwas verschieden rasch verlaufen. Man sieht auch Klumpen, die nicht gespalten sind (Fig. 42, 43, Taf. XIX) oder mehr oder weniger isohert liegen, ich kann aber nicht sagen, in welchem Grade artifizielle Erscheinungen hier mit im Spiele sind. Wie bei Ällium können die jungen Spiremschhngen bei V icia ein ziemhch unregelmäßiges Aussehen aufweisen (Fig. 44, Taf. XIX), bemerkenswert ist es aber, daß die Längsspaltung, oder richtiger aus- gedrückt, der dualistische Aufbau der Schlingen bei Vicia in den Anfangs- stadien so besonders deutlich ausgebildet wird, während dies nicht immer bei Ällium der Fall ist. Ich glaube nicht, daß dies mit Fixierungsver- hältnissen zusammenhängt, denn Ällium ist ein durchgehend leichter zu fixierendes Objekt als Vicia faia. In den späteren Stadien ist aber die Längsspalte in den fixierten Spu’emschlingen bei der letzteren Pflanze ebenso wie bei Ällium häufig sehr eng oder vöUig verwischt. |1 I ii i I § 5. Fortsetzung. Wirkung der Fixierungsmittel. Vicia faia ist im Leben kein so günstiges Untersuchungsobjekt wie Ällium cepa (vgl. Lundegärdh, 1912c). Zwar lassen sich die Hauptzüge der Prophase verfolgen, Einzelheiten, wie die Längsspaltung, können aber nicht analysiert werden. Betreffs der Beziehungen zwischen den fixierten Strukturen und den lebenden gilt hierüber im allgemeinen das- selbe, was wir über den analogen Gegenstand in Kap. I, § 7 auseinander- setzten, so daß ich es für überflüssig halte, nochmals näher hierauf ein- zugehen. Daß die jungen Spiremfäden präformiert sind, ist sicher, ebenso kann man im Leben das gleichzeitige Vorkommen von Caryosomen und Fäden Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 259 und das allmähliche Verschwinden der ersteren bei weiterer Ausbildung der letzteren feststellen (s. LundegÄrdh, 1910a, 1912c). Dagegen ist es sehr wahrscheinlich, daß im einzelnen Deformationen und artifizielle Struktm'en vielfach bei der Fixierung erzeugt werden, auch in den besten Flüssigkeiten, denn so regelmäßig und zierlich wie im Leben erscheinen niemals die Prophasestadien in den fixierten und gefärbten Präparaten. Auch die Längsspaltung müssen wir wohl sicher als präformiert betrachten, obwohl nichts von ihr im Leben zu sehen ist. Letzteres erklärt sich leicht daraus, daß die Prophasen bei Vida viel matter als bei Ällium erscheinen, woher ein näheres Eindringen in die feinere Struktur unmöglich oder jedenfalls außerordentliche Mühe erfordern wird. Da wu aber die Längs- spaltungen in allen Stadien sehr gut in Fleheming-, Hermann-, Merkel- und ZENKER-Präparaten erblicken, kann ich nicht umhin, ihre Kealität für erwiesen anzusehen, ln Anbetracht der bisweilen recht beträcht- lichen Fadenspalten könnte man die Vermutung hegen, daß die Doppel- fadenschlingen durch artifizielles Nebeneinanderlegen im Leben selbstän- diger Bildungen entstünden, eine solche Vermutung betrachte ich aber als vollkommen unhaltbar. Die Regelmäßigkeit der Erscheinung und das approximative Übereinstimmen der Zahl der jungen Schlingen mit der der Chromosomen, sowie die ganze Genese der letzteren sprechen für die Präformation der beobachteten Doppelbildungen. Aus ähnlichen Gründen kann ich ebenfalls unmöglich glauben, daß die längsgespaltenen Caryosomen durch partielle, artifizielle Verschmelzung im Leben freier Klumpen entstanden wären. In den FäUen, wo solche Verschmelzungen erwiesenermaßen eintreten (z. B. nach Fixierung mit Kaiser), sieht diese Erscheinung ganz anders aus und kann niemals mit der Längsspaltung länglicher Caryosomen verwechselt werden. Dagegen halte ich es keines- wegs für ausgeschlossen, daß eine reale Längsspaltung bei der Fixierung verwischt werden könnte, und ein Vergleich der in Flemaiing oder Merkel fixierten Präparate mit solchen, die aus Kaiser- oder CARNOV-Material hergestellt wurden, spricht entschieden für eine solche Behauptung. Da nach dem, was wir in Kap. I, § 5, 6 mitgeteilt haben, die verschie- denen Kerntypen vorwiegend in gewissen Bezirken der wachsenden Wurzelspitze lokalisiert sind, muß dies auch in entsprechendem Grade mit den verschiedenen Typen der frühen Prophase der Fall sein. Dies gilt aber nur für die frühesten Stadien, denn später wild der Charakter des Spirems mehr uniform. Da die häufigsten Interphasen mehr oder weniger deutliche Caryosomen führen, sieht man in den meisten frühen Prophasen sowohl gespaltene Caryosomen, wie Doppelfadenschlingen; seltener begegnet man Kernen, die ohne ausgesprochene Caryosomen, 260 Henrik Lundegärdh wie Fig. 23, Taf. XVIII, oder spärlich mit Fäden versehen sind, wie Fig. 42, Taf. XIX. Wie die Kerne des zweiten Haupttypns (Fig. 10, Taf. XVII) sich in der Prophase verhalten, kann nicht genau ermittelt werden. Es scheint, als ob in ihnen, ähnlich wie in den analogen Kernen, Fig. 23, Taf. XVIII, die Chromosomen durch Aneinanderreihung der Körnchen und Fäden entstünden. Die Kerne vom erwähnten Typus sind immer sehr dicht gebaut, so daß sich ein genauerer Einbhck in ihre Struktur nur schwer gewinnen läßt. Übrigens gilt ja überall die Regel, daß die feinsten Strukturen durch das Fixierungsmittel zerstört oder entsteht werden. Nur unter besonders günstigen Umständen dürfte man die jüngsten Stadien so gut fixiert wie in Fig. 23 bekommen. Bei Fixierung mit Hermann nehmen die Interphasen — wie in Kap. I, § 7 erwähnt wurde — sehr häufig ein Aussehen wie Fig. 15, Taf. X\HI, an. Auch betreffend die Beziehungen der Struktur dieser Kerne zu den jungen Prophasen läßt sich nichts Genaues ermitteln, weil man nicht weiß, wie weit deformiert sie ist. Es läßt sich denken, daß die Fäden in Fig. 15 sich aneinanderlegen und in dieser Weise die paarigen Bildungen in der Prophase bilden, vorausgesetzt, daß die erwähnte Struktur wirklich präformiert sei, was nicht leicht zu entscheiden ist. Da aber in Flemming die häufigsten Interphasen keine Ähnlichkeit mit Fig. 15 besitzen, stehen wir ziemlich hilflos vor der Deutung dieser Fälle (vgl. aber den Erklärungsversuch S. 236). Ebenso schwierig ist es, den Zusammenhang solcher Typen wie Fig. 6, Taf. XVII, die im jungen Plerom in Flemming- Präparaten zu sehen sind, mit den Spiremstadien zu ermitteln. Wie wir in Kap. I, § 7 aus- einandersetzten, ist es aber nicht unwahrscheinlich, daß die eigentüm- liche Struktur in diesen Kernen größtenteils artifiziell ist. Hierfür spricht auch der Umstand, daß man nicht selten in den Prophasekernen im Plerom Strukturen findet, die an die unregelmäßigen Brocken und va- cuohgen Scheiben in Fig. 6 erinnern. Besonders in dem Kern Fig. 40, Taf. XVIII, der in einer langen, schmalen Pleromzelle liegt, sieht man dergleichen Bildungen, die dem Kerngerüst ein sehr verworrenes Aus- sehen geben. Allem Anschein nach sind die vacuoligen, durch Fäden ausgespannten Scheiben in diesem Kern Kunstprodukte. Sie stimmen nicht nur völlig mit den in Textfig. 8 abgebildeten und S. 239 besprochenen Bildungen überein, sondern in den Kernen des Periblems und andrer Zellen sieht man keine solchen Bildungen, auch sind sie nicht im Leben wiederzufinden. Auch in Fig. 43, Taf. XIX, die eine Pleromzelle vor- stellt, sieht man einige dergleichen Bildungen, die nach dem Gesagten Das Caryotin im Rahekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 261 auf eine mehr oder weniger weitgehende Alteration des Kerninhaltes hindeuten. Daß aber auch im Plerom besser fixierte Kerne angetroffen werden, zeigt aus demselben Präparat Fig. 34, Taf. XVIII. Hier liegt ein Beispiel der ungleichmäßigen Einwhkung des Fixierungsmittels (hier FLEMMiNGsche Flüssigkeit) vor und mahnt sehr zur Vorsicht bei Beur- teilung einzelner Stadien nach einseitiger Behandlungsweise des Materials. Die erwähnten Pleromkerne dürften im Leben ein zierliches Gerüst mit neuangelegten Sphemsctihngen enthalten haben. Ebenso dürfte der in Fig. 6, Taf. XVII abgebildete Kern, der ursprünglich wohl ein Anfangs- stadium der letzterwähnten Prophasen darstellte, sehr zierlich gebaut gewesen sein, vielleicht wie in Fig. 23, Taf. XVIII, oder wie in Fig. 10. An den Initialen des Pleroms lagen die Zellen in Fig. 37, Taf. XVIII, und Fig. 42, Taf. XIX. Die Kerne in diesen Zellen enthalten außer verlängerten Caryosomen in verschiedenen Stadien (42 ist älter wie 37) ein eigentümliches Gerüst, das aus stark gefärbten und ziemlich massigen Elementen besteht. Solche Kerne trifft man nicht häufig an, man findet auch nicht das erwähnte Gerüst bei andern Fixierungen wieder, was in mir Zweifel über seine Präformation erweckt hat. In Hermann- Präparaten erscheinen die Stadien der frühen Prophase im allgemeinen grob und plump, was mit der starken Farbeabsorption der fädigen Strukturen nach Fixierung mit dieser Flüssigkeit zusammen- hängt (vgl. S. 236). Sonst werden viele Stadien gut erhalten, so daß man sie mit entsprechenden Stadien nach FLEMMiNG-Fixierung identifi- zieren kann. Ich verweise auf Fig. 46, Taf. XIX. Wie man aus dieser Figur bei einem Vergleich mit dem entsprechenden Stadium Fig. 44 (aus einem FLEMMiNG-Präparat) ersieht, wird die Längsspalte in den Sphem- schlingen nicht selten verschleiert und die Strukturen bekommen über- haupt einen schwammartigen Charakter. Natürlich wird diese dichte Struktur teilweise durch die starke Färbbarkeit verursacht, indem alle feinen Anastomosen zwischen den Schlingen und zwischen den Spalt- hälften derselben leicht andre Strukturen verdecken können. Auch nach HERMANN-Fixierung findet man im Urmeristem sowohl Doppelfäden ohne Klumpen (vgl. Fig. 16, Taf. XVII) wie Doppelfäden mit solchen, die aus den Caryosomen entstanden sind. Bisweilen sieht man große, längliche Doppelbildungen, die sich unmittelbar aus denjenigen in Fig. 17, Taf. XVII, herleiten (vgl. die entsprechenden Fig. 38, Taf. XVIII, Fig. 42, Taf. XIX, nach FLEMMiNG-Material). Häufiger als im FnEMMiNG-Material findet man in HERMANN-Präparaten jene oben besprochenen, höchst wahr- scheinlich artifiziell entstandenen vaeuoligen Platten (vgl. Fig. 17, Taf. XVII, Fig. 45, Taf. XIX). 262 Henrik Lundegärdh In HERMANN-Präparaten sieht das Spireni häufig wie Fig. 41 aus. j Die Schlingen sind auffallend dicht und verworren und nur stellenweise I ist eine Spur der Längsspalte zu beobachten. Diese recht schlechte Er- i' haltung des jungen Spirems hängt mit der vorher erwähnten Einwirkung der HERMANNSchen Flüssigkeit auf die feineren Strukturen zusammen. Auch bei Älliuni cepa wurden wir mit der Tendenz derselben Flüssigkeit, schwammartige Gerüstbildungen hervorzubringen, bekannt, und wir zeig- ten, daß der Widerspruch zwischen unsren Angaben und denjenigen Gre- GOiRES zum großen Teü seinen Grund in den erwähnten Verhältnissen hat. In Merkel werden die Prophasen im großen ganzen gut fixiert. | Ich erinnere an Fig. 36, Taf. XVIII, die sehr schön die Ausdifferenzierung | der Doppelschlingen aus dem Gerüstwerk illustriert. Auch in Merkel- j Präparaten findet man aber häufig die erwähnten vacuohgen Platten. f Die Längsspaltung tritt jedoch hier durchschnittlich besser als in Her- >UNN-Präparaten hervor. In Sublimatessig (Kaiser) werden die jungen Prophasen schlecht fixiert, was mit Verhältnissen zusammenhängt, die wir schon mehrmals berührt haben. Die feinen Strukturen treten in den Präparaten nicht deutlich hervor, weshalb die jüngsten Prophasestadien leicht mit Ruhe- stadien verwechselt werden können (vgl. S. 227). Ähnlich verhalten sich die Kernstrukturen nach Behandlung mit Zenker und Tellyesniczky. Während des Fortschreitens der Prophase verschwinden die Anasto- * mosen mehr und mehr, was sich besonders deutlich in HERMANN-Präpa- raten verfolgen läßt, wo alle feinen Fäden (in Eisenhämatoxyhn) schwarz j werden. Zugleich werden die Spiremschlingen dichter gebaut, die Über- f bleibsel der während der früheren Stadien eventuell vorhandenen Caryo- 1 somen verschwinden, und das Caryo tin whd gleichmäßig über die Schlin- ) gen verteilt. Während der späteren Spiremstadien wird hier wie bei Ällium die Spalte manchmal enger, so daß sie in den fixierten Präparaten auf Grund der Fixierungs- und Färbungsverhältnisse unter Umständen gar nicht zu sehen ist. § e. Literaturangaben. Betreffs der Genese der Chromosomen bei Vicia hat Lawdowski (1894) beschrieben, wie »Chromatinkörner« oder »Cariosomen« zu einem Spirem zusammenträten. Ähnliche Beschreibungen geben Hottes (1901) und Karpoff (1904). Hottes behauptet eine Zusammensetzung der Chromosomen aus » Chromomeren «. Dieses wie die Angaben über die Entstehung der Chromosomen durch Zusammentreten von »Chroma- tinkörnern« ist ganz unrichtig, was ich nach der vorhergehenden aus- | I Das Carj’otin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 263 führlichen Beschreibung der betreffenden Vorgänge und Stadien hier nicht besonders darzulegen brauche. Wir haben in dem Vorhergehenden Fälle gefunden, wo durch schlechte Fixierung (z. B. Kaiser oder Carnoy) das Spirem in Körner zerfallen ist, auch können bei intensiver Differen- zierung »Chromomeren « bei nicht besonders guter Fixierung vorgetäuscht werden. Aus dem Gesagten und aus der Tatsache, daß die Längsspaltung schon sehr frühzeitig angelegt wird, erhellt, daß Hohes vöUig Unrecht hat, da er behauptet, daß »die Spaltung der Chromosomen in eine Spal- tung der Chromomeren beginnt«. Abschnitt III. Cucurbita pepo. Ranunculus. Die Prophasekerne bei Cucurbita sehen wie Fig. 49, Taf. XIX, aus. In Fig. 50 ist ein typisches Spü'emstadium mit etwa 24 Chromosomen abgebildet. Diese Chromosomen sind unmittelbar aus den länglichen »Spiremfäden« in Fig. 49 hervorgegangen und diese sind wiederum aus den Caryosomen des Ruhezustandes oder der Interphase, Fig. 25, 26, Taf. XVIII, entstanden. Es ist jedoch zu bemerken, daß nicht alle Caryosomen zu je einem Chromosom werden. Denn die Zahl der Klum- pen in Fig. 25, 26 (vgl. auch Textfig. 9) ist größer als die der Fäden in Fig. 50. Man muß daher annehmen, daß bei der Chromosomenbildung einige Caryosomen verschmelzen oder miteinander verbunden werden, ähnlich wie es bei Vicia häufig der Fall ist (S. 257). Sonst brauchen sich die Caryosomen bei Cucurbita nur zu ver- längern, um Spiremfäden zu werden. Ein eigentliches Spirem wiid je- doch kaum gebildet, dazu sind die Fäden zu kurz, sondern sie liegen zerstreut an der Kernwandung, was dem Stadium eine gewisse Ähnlich- keit mit der Diakinese gibt. Bemerkenswert ist, daß wegen der unbedeutenden Masse der Chromo- somen bei Cucurbita in der Prophase nur eine sehr geringe, bzw. keine Zunahme der Caryotinmenge stattfinden dürfte. Cucurbita steht hier im scharfen Gegensatz zu Ällium und Vicia. Schon Zacharias (1895, S. 261) hat auf die Ähnlichkeit der Chromosomen und Caryosomen bei Cucurbita aufmerksam gemacht: »Ob bei Cucurbita, wie das für andre Objekte festgesteUt worden ist, vor der Teilung eine absolute und pro- zentische Zunahme des Kucleingehalts eintritt oder nicht, konnte nicht klargelegt werden.« Sehr wichtig ist aber der Umstand, daß, obwohl schon in den vor- gebildeten Caryosomen der Interphase hinreichend viel Caryotin vorliegt, dasselbe jedoch alle für die Prophase charakteristischen Gestaltsver- 264 Henrik Lundegärdh ander luigen durchniacht. Die Caryosomen und Chromosomen sind also hier nicht identisch, obschon sie gleichgestaltet erscheinen. Zwischen diesen beiden Zustandsformen des Caryotins hegt das Sph-emstadium mit ausgezogenen, stäbchenartigen Klumpen (Fig. 49, 50, Taf. XIX). Bei den Ranunculaceen verläuft die Kernteilung etwa in der- selben Weise wie bei Allium. Fig. 27, Taf. XVIII, zeigt einen Ruhekern aus dem Archespor von Ranunculus sceleratus (FLEamiNG-Fixierung). In Fig. 47, Taf. XIX, ist ein Spiremstadium abgebildet. Die Chromo- somenschüngen sind ziun Teil so erheblich gespalten, daß sie wie Doppel- fäden aussehen. Kap. III. Die Auflösungs- und Auflockerungsvorgänge der Chromosomen in der Telophase. Abschnitt I. Allium eepa. § 1. Seitliche Verbindungen und innere Vacuolisierung der Toehterchromosomen. Die Veränderungen an den Chromosomen, die für die Telophase charakteristisch sind, beginnen zum Teil schon so früh wie in der Ana- phase. Man bemerkt nämlich in diesen Stadien häufig eine Läugshchtung in den Tochterchromosomen. Im Leben ist deutlich zu beobachten (Luxdegardh, 1912 c, S. 254 und Fig. 9, Taf. II), daß es sich um eine centrale Substanzveränderung handelt : Es wkd ein enger, etwas unregel- mäßiger Kanal oder eine Vacuolenreihe angelegt. An Querschnitten sieht dieser Kanal wie ein Punkt, bzw. ein Loch aus. In gut fixierten und gefärbten Präpai'aten erscheint die kanalartige Aushöldung regel- mäßiger, aber nicht so scharf, was wohl mit den Mängeln der Fixierung zusammenhängt: Es handelt sich ja hier um sehr subtile Dinge. Die axiale Veränderung bzw. Aushöldung der meistens cylindrischen Chromosomen wird um so ausgeprägter, je weiter die Anaphasen und Telophasen fortschreiten. Sie ist das erste Zeichen der destruktiven Veränderungen der Chromosomen, die ein wesentliches Merkmal der Kernrekonstruktion ausmachen. Später kommen noch andre Erschei- nungen hinzu, die die Auflösung und Zerstreuung des Cliromosomen- materials beschleunigen : Die an den Polen dicht gehäuften Chromosomen l)eginnen zu anastomosieren, ferner treten in ihrem Innern immer mehr Vacuolen auf, so daß sie immer undeutlicher werden, während das Kern- gerüst immer gleichmäßiger und besser ausgebddet wird. Die lebenden Kerne sehen während der Rekonstruktion des Gerüstes sehr fein und zierlich strukturiert aus, nach Fixierung wnd aber das Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 265 Gerüst häufig alteriert. Dieses stimmt mit unsrer alten Erfahrung, daß das Caryotin um so schwieriger zu fixieren ist, je feiner verteilt es ist, überein. Es leuchtet ein, daß demgemäß die Kerne in der Telophase in fixiertem Zustand ein recht wechselndes Aussehen darbieten können. So scheint mh- z. B. der untere Kern in Fig. 55, d af. XIX, schlechter als der obere erhalten zu sein. Selbstverständlich hat man hier lebendes Material und verschiedene Fixierungsmethoden zum Vergleich lieran- zuziehen. Wenn man nun diese Verhältnisse berücksichtigt und gleichzeitig den Versuch macht, die prinzipielle Struktur der Chromosomen in der Telophase zu schildern, wü’d man zu folgenden Resiütaten kommen. Sehen wir von den durch das Anastomosieren und die Oberflächenauf- lösung der Chromosomen veranlaßten wechselnden Gestalten derselben ab und richten wir unsre Aufmerksamkeit vornehmlich auf deren innere Veränderungen, so finden wir, daß diese doppelter Natur sind: Einmal beobachtet man die vorhin erwähnte centrale Aushöhlung und Vacuoli- sierung der Chromosomen; dazu kommt aber eine neue Erscheinung, indem man eine immer mehr ausgeprägte dualistische Anordnung des Caryotins in jedem Chromosom erblickt (Fig. 54, 55, Taf. XIX). § 2. Die Längsspaltung der]; Tochter Chromosomen. Diese telophasische Längsspaltung der Chromosomen kann in besonders günstigen Fällen schon früher beobachtet werden. Im all- gemeinen scheint sie aber durch die gleichzeitigen Aushöhlungs- und Auflösungserscheinungen in früheren Stadien mehr oder weniger ver- deckt zu werden. Bei fortschreitender Rekonstruktion wird sie aber deutlicher, so daß man häufig wahre Doppelfäden beobachtet (Fig. 56, 57, Taf. XIX). Und noch, wenn das Gerüst schon fast wieder her- gestellt ist, kann man den dualistischen Bau der Chromosomenüberbleibsel beobachten (Fig. 58, Taf. XIX). Beim Eintreten in den Ruhezustand verschwinden die Chromosomen als morphologische Individuen ganz und damit auch die LängsteUung oder der doppelte Bau derselben. Bei kürzeren Interphasen können wohl solche Doppelbildungen wie in Fig. 58 zum Teil erhalten werden, um dann in der Prophase als Anlagen der neuen Chromosomen zu dienen (vgl. Fig. 1-3). § 3. Fortsetzung und Literaturangaben. Uber die Strukturveränderungen der J.ZZmm-Chromosomen sind die Meinungen der früheren Autoren ziemlich verschieden. Es scheint mir 266 Henrik Lundegärdh aber, als ob die verschiedenen Ergebnisse auch hier zumeist auf unzu- reichende Kritik hinsichtlich der Wükung der Fixierungsmittel zurück- zuführen wären. Miss Merrbian (1904) vertritt auch bei den Telophasechromosomen die Annahme einer » kreuzcylindrischen« Struktur. Weder Gregoire noch ich haben aber dies bestätigen können. Die exakte Konfiguration des Querschnitts der Telophasechromosomen ist übrigens nicht 'leicht zu bestimmen — weil sie wechselnd ist. Es leuchtet ein, daß centrale Auflösung und oberflächliches Anastoniosieren der Chromosomen in Zu- sammenwirkung zu allerhand Gestalten der Chromosomen oder ihres Querschnittes führen kann, ohne daß man denselben deshalb eine be- sondere Bedeutung zuschreiben soll. Fräulein Boxxevie (1908) unterscheidet in den Chromosomen der Anaphase eine dunklere Rindenschicht und eine hellere Markschicht, was ganz richtig ist. Xur ist diese »Markschicht« nach meiner Erfahrung kein eigentlicher Bestandteil der Chromosomen, sondern durch die centrale Vacuolisation geschaffen, die übrigens, nach dem lebenden Material zu urteilen, viel schärfer begrenzt ist, als man bei Beobachtung der fixierten Präparate glauben könnte. Dagegen kann ich nicht die Angabe Fräu- lein Boxnevies bestätigen, daß sich in dieser helleren »Markschicht« ein dunklerer axialer Strang befinde, der auf dem Querschnitt wie ein dunkler centraler Punkt erscheine (vgl. Bonnevie, 1908, Fig. 71 — 74). Es handelt sich bei Fräulein Bonnevie wohl um eine Täuschung bei der Beobachtung. Dagegen hat sie offenbar die Längsspaltung in der Ana- phase gesehen (a. a. 0., 1908, Fig. 79, Taf. XIV). Eingehendere Untersuchungen über die Strukturveränderungen der Chromosomen bei Allium hat nur Gregoire (1906) angestellt. Er findet in den Telophasen nichts andres als eine zumeist centrale Vacuolisierung der Chromosomen. Eine Längsspaltung derselben hat er nicht beob- achtet und führt die gegenteihgen Angaben Miss Merrbians auf Täuschun- gen zurück. Offenbar kann eine centrale Aushöhlung der Chromosomen bei gewisser Einstellung wie eine Längsspaltung erscheinen, durch vor- sichtiges Drehen der Mikrometerschraube kann aber zumeist entschieden werden, ob die Aushöhlung auch in dem Plan des Gesichtsfeldes von Caryotin begrenzt wird, oder ob es sich um eine nur zweiseitige Begrenzung, also um eine wahre Längsspaltung handelt (bei Vicia faba werden wir speziellere Beispiele anführen). Völhg sichergestellt ist jedenfalls die Längsspaltung in Fällen, wo die Hälften ziemlich weit voneinander ent- fernt sind (Fig. 56, 58, Taf. XIX). Zweifelhaft sind nur die Fälle, wo die Auflösung nicht so weit vorgeschritten ist (Fig. 54. Taf. XIX) oder Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 267 die Spalthälften sehr dicht aneinander liegen (Fig. 55, Taf. XIX). Aber in dem letzteren Fall habe ich bei genauer Beobachtung nichts andres finden können, als daß es sich um eine wahre Längsspaltung handelt. Eine centrale Aushöhlung würde nicht wie eine so scharfe helle Linie hervortreten. Ausführliche Beschreibungen können aber nicht den direkten Anblick der Präparate ersetzen, ich verweise daher einfach auf die mög- lichst natiRgetreu dargestellten Abbildungen und spreche als meine be- stimmte Überzeugung aus, daß, was hier wie Längsspaltung erscheint, auch Längsspaltung ist. Was die negativen Befunde Gregoires anbetrifft, so lassen sie sich schon aus dem Umstand erklären, daß dieser Forscher nur mit Hermann- Material gearbeitet hat. Nach meiner Erfahrung geben auch die Abbil- dungen und Schilderungen Gregoires die Struktur der Chromosomen, so wie sie nach HERMANN-Fbderung erscheinen, recht genau wieder. Aber eine andre Sache ist es, ob Hermann ein geeignetes Mittel für die mög- lichst natui'getreue Fixierung der subtilen Kernstrukturen ist. Nach meiner Erfahrung nicht. Ich bin ja von der Untersuchung lebenden Materials ausgegangen, und dies hat mich gelehrt, daß die Flemming- sche Flüssigkeit am besten — obwohl nicht vollkommen — fixiert. Die HERMANNsche Flüssigkeit gibt zwar die Massenverteilung des Caryotins ziemlich genau wieder, dagegen werden die feineren Strukturen bedeutend entstellt, Längsspaltungen verwischt, und überhaupt wird alles etwas vergröbert dargestellt i). Daher hat auch Gregoire die Verbreitung der Prophasenspaltung nicht in derselben Ausstreckung wie ich kon- statieren können (S. 252). Daß die Längsspaltung in den Telophasen so schwierig zu fixieren ist, hängt natürheh mit der feinen Verteilung des Caryotins zusammen. Offenbar entstehen zwischen den Spalthälften leicht Verklebungen, die eine Präformation von Vacuolen und Anastomosen Vortäuschen, usw. Aber wichtig zu berücksichtigen ist auch der Umstand, daß die Längs- spaltung nicht die primäre Erscheinung ist, die die Strukturverände- rungen der homogenen Metaphasechromosomen einleitet. Das Primäre ist vielmehr die axiale Auflösung. Diese Auflösung hat die BUdung einer Reihe von Vacuolen in den Chromosomen zur Folge. Daß sic zu- erst im Centrum der Chromosomen beginnt, kann mit einem konzentri- 1) Die Vacuolen in den Chromosomen scheinen übrigens nicht in Hermann natur- getreu erhalten zu werden. Sie sind im Leben keineswegs so klein und liegen nicht so angeordnet wie in den Figuren Gregoires (a. a. 0. 1906, Fig. 2 u. 3, Taf. I). Hermann scheint artifizielle Vacuolen oder ein künstliches Schwammgerüst hervor- zubringen. 268 Henrik Lundegärdh sehen Aufbau derselben Zusammenhängen, später kann man aber statt einer centralen Vacuolenreihe deren zwei oder mehrere beobachten (Fig.54, Taf. XIX). Diejenigen Chromosomen, die mehr als eine Vacuolenreihe enthalten, werden mehr aufgebläht als die andern und gehen früher in die Bildung des gleichförmigen Caryotingerüstes auf. Übrigens sind die Vacuolen in verschiedener Weise ausgebildet, wahrscheinheh werden sie, nach dem lebenden Material zu urteilen, bei der Fixierung zumeist mehr oder weniger entstellt. Die Längsspaltung wird deutlich erst, wenn die Auflösung so weit vorgeschritten ist, daß die centrale Vacuolisierung eine völlige Aushöhlung hervorgebracht hat. Wir wollen es hier nicht auseinandersetzen, ob dies auf einen genetischen Zusammenhang zwischen der Auflösung und Feinverteilung des Caryotins und der dualistischen Anhäufung desselben in den Chromosomen hindeutet. Wir stellen hier einfach fest, daß die Längsspaltung zumeist erst bei beginnender Auflockerung deutlich sicht- bar wüd. Schon aus der gegebenen Schilderung des Schicksals der Tochter- chromosomen geht hervor, daß die Konfiguration des Querschnittes der- selben sehr wechselnd ist. Eine centrale Vacuolisierung muß natürlich einen ringförmigen Querschnitt hervorbringen, eine Längsspaltung tritt am Querschnitt wie zwei Punkte hervor. Aus dem Umstand aber, daß die Auflösung des Caryotins und seine Feinverteilung stetig fortdauern und daß der Zeitpunkt der Entstehung der Längsspaltung nicht genau angegeben werden kann, geht hervor, daß ein Urted, das sich nm' auf die Konfiguration des Querschnittes an einzelnen Stellen der Chromo- somen stützt, immer unsicher bleiben muß. Dies haben wir ebenfalls deutlich bei der Prophase gefunden (vgl. S. 251). Und sogar in den Stadien, wo die prophasische Längsspaltung der Chromosomen am deut- lichsten und unzweideutigsten hervortritt, also kurz vor der Metaphase, habe ich BUder gesehen, die man nicht als Argumente für eine Längs- spaltung anführen könnte. Ich habe bisweilen fast ringförmige Quer- schnitte der Doppelchroniosomenschlingen beobachtet. Es kann sich in ähnlichen Fällen sehr wohl um Beobachtungstäuschungen handeln, es scheint mir aber, daß man hier an die vorher erwähnte capillare Anhäufung der Farbe denken sollte (vgl. 1912 b, S. 270). Übrigens wissen wir nicht, ob nicht die Chromosomen aus mehr als einer physikalischen Substanz bestehen. Wir haben schon mehrmals diese Frage aufgeworfen, und vm erwähnen sie hier noch einmal, um zu zeigen, daß es nicht leicht ist, nach der Konfiguration eines unsicheren optischen Querschnittes einer dünnen Chromosomenschlinge ein Urteil über die eventuelle dualistische Lagerung Diis Caryotin im Ruhekern imd sein Verhalten bei der Bildung usw. 269 der wichtigsten Chromosomensubstanz zu fällen. Es kann daher, nach meiner Meinung, nicht viel bedeuten, daß ich in einigen Fällen (vgl. Fig. 57, Taf. XIX) einen ringförmigen optischen Querschnitt der substanzarmen Chromosomen in der Telophase zu beobachten geglaubt habe. Diese un- sichere Beobachtung kann übrigens den Wert der Schlußfolgerungen, die man aus einem so schönen und deutlichen Kern, wie in Fig. 56, Taf. XIX, ziehen kann, keineswegs verringern. Vergleicht man die Telophasespalte mit der Prophasespalte, so findet man, daß die erstere mindestens ebenso deuthch und häufig viel deut- licher wie die letztere ist. Ein Vergleich der Figuren veranschaulicht dies, und besonders interessant scheint mir in genannter Hinsicht die Fig. 30, Taf. XVIII, zu sein. Fig. 30 ft stellt ein Tangentialstück eines Telophasekerns etwa im Stadium der Fig. 54, Taf. XIX, Fig. 30« ein Tangentialstück eines Prophasekerns dar. Beide Zellen lagen neben- einander im Präparat, und alle Strukturen in denselben wurden möghchst genau in die Zeichnung eingetragen. Wie man sieht, besitzt das Caryotin- gerüst in beiden Fällen ganz denselben morphologischen Charakter, der Dualismus in dem Aufbau der Chromosomen ist in beiden Fällen ebenso gut — oder ebenso undeutlich, wenn man so will — zu beobachten. Und doch wird die in Fig. 30 h zu beobachtende Längsspaltung später noch sehr viel klarer, während die Prophasespaltung in späteren Stadien fast verwischt werden kann (vgl. S. 248). Wir verbinden mit der Entdeckung der telophasischen Längsspaltung der Chromosomen zunächst keine theoretischen Annahmen. Wir können nicht entscheiden, ob sie immer von Bedeutung für die Prophase ist, ob also in jedem Ruhezustand ein ähnhcher zum Teil unsichtbarer Dualis- mus des Caryotins jedes Chromosoms herrscht. Wir betrachten es aber als sehr wahrscheinlich, daß bei schnell aufeinanderfolgenden Teilungen die erwähnte Längsspaltung direkt für die Längsspaltung der Prophase- chromosomen benutzt wird, und bei Vicia faba werden wü’ noch weitere Belege für diese Behauptung finden. Abschnitt II. Vicia faba. § 4. Innere Vacuolisierung und Längsspaltung der Tochterchromosomen. In den auseinanderweichenden Tochterchromosomen bekommt man bald eine axiale Längslichtung zu sehen, in vielen Fällen beginnt aber schon jetzt eine reale Längsspaltung derselben. Besonders deutlich war diese Längsspaltung in einem viele Jahre alten mit Safranin gefärbten FLEMMiNG-Präparat zu beobachten (Fig. 52, 53, Taf. XIX). ArchiT f. Zellforschung. IX. 18 270 Henrik I-iinde"ärdh Fig. 52fl und h stellen zwei Schnitte einer frühen Anaphase dar. Die !' Längsspaltung ist außerordentlich deutlich und stellenweise sehen die j Chromosomen wie Doppelfäden aus. Noch selbständiger werden die Spalthälften später, wenn sie an die Pole gekommen sind (Fig. 53). Diese Figur stellt zwei Chromosomen in diesem Stadium vor. Sie sehen ganz wie Prophasechroniosonien aus, und die Längshälften sind umein- ander gedreht. So außerordentlich deutlich und verbreitet habe ich die ^ Längsspaltung in keinem meiner späteren neuen oder einige Jahre alten | Präparate gesehen, obwohl sie, nach dem Anssehen der Prophasen zu 1 urteilen, zum Teil besser fixiert waren. Jedoch habe ich die Längsspalten l immer deutlich genug beobachtet, um mich von ihrer Realität sicher zu überzeugen. Überhaupt ist die anaphasische Längsspaltung hier deut- licher und früher beginnend als bei AUium cepa. Schon in der Metaphaso habe ich sie in günstigen Fällen beobachtet. Für die Realität der Längs- spaltung im Leben spricht der Umstand, daß sie nur bei guter Präparation .! beobachtet werden kann, und daß sie während der ganzen Telophase ? erhalten wird. Übrigens erinnere ich an das schon in § 3 über diese Fragen Gesagte. Die Beobachtungen in dem erwähnten alten Flemmixg- Saf ranin- Präparat scheinen darauf hinzudeuten, daß eine dualistische Anordnung des Caryotins in den Anaphasechromosomen herrschen kann, ; ohne daß man sie für gewöhnlich zu sehen bekommt. Die eben erwähnten Beobachtungen lehren, daß auch unsre Färbungstechnik nicht un- | fehlbar ist, so daß sie nur unter besonders günstigen Verhältnissen feine I Dichtigkeitsdifferenzen in dem Caryotin sichtbar machen kann. | Ob auch in den Ficm-Chromosomen eine frühzeitige centrale Va- 1 1 cuolisierung stattfindet, ist mh‘ nicht recht klar geworden. Nach dem ^ Geschilderten scheint die Längsspaltung hier im Gegensatz zu dem Ver- I halten in den Allium-CAv omosomen ursprünglicher als die Vaeuolisierung i zu sein. Dies beweist vielleicht die relative Unabhängigkeit der beiden Vorgänge voneinander. Die Längsspaltung in den Tochterchromosomen tritt bei fast allen Fixierungen hervor, obwohl am deutlichsten nach Flemming und Her- mann. Tn TELLYESNiezKY-Präparaten beobachtet man häufig eine distinkte, helle Linie in den an den Polen belegenen Chromosomen. Ebenso wie bei AUium tritt bei Vicia die dualistische Verteilung des Caryotins in den Chromosomen bei fortschreitender Rekonstruktion immer deutlicher hervor, d. h. solange die Chromosomenindividuen noch unterschieden werden können. Deutlich wird die Doppelstruktur der l Chromosomen in Fig. 60, 62, 63, Taf. XTX, beobachtet. Sie wurden alle nach einem FkEMMiNG-Präparat bei Eisenhämatoxylinfärbung ge- Das Caryotin iin Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 271 zeichnet. Auch nach MERKEL-Fixierung kann die doppelte Struktur der Chromosomen ziemlich gut erhalten werden (Fig. 60, Taf. XIX). Das Ergebnis wird aber hier mehr schwankend, indem man auch weniger gut fixierte Telophasen antreffen kann. In Hermaxx tritt die Längs- spaltung nicht so deutlich hervor, was nach den sonstigen Erfahrungen über die Einwirkung dieser Flüssigkeit nicht überraschend ist. Wie man aus Fig. 61 sieht, ist aber auch hier die dualistische Anhäufung des Chromosomenmaterials unverkennbar. Bisweilen nehmen die Telophase- chromosomenschlingen ein solches Aussehen an, daß die Kerne täuschend Prophasekernen ähnlich werden. In der Fig. 9, Taf. VI, meiner Ab- handlung (1910 b) ist auch die Längsspaltung der Telophasechromosomen sehr deutlich zu beobachten. In Textfig. 5 (a. a. 0. 1910 b, S. 338) sieht man deutlich längsgespaltene Anaphasechromosomen. Bei fortschreitender Rekonstruktion der Kerne wii’d wohl manch- mal die Chromosomensubstanz so fein verteilt, daß man die Gestalt oder das Gerippe der Chromosomen nicht unterscheiden kann, und das Schicksal der Längshälften läßt sich dann nicht direkt verfolgen. Liegen aber die Kerne in der Zone der lebhaftesten Teilung, so hat der Kern nicht Zeit, sich vollständig zu rekonstruieren, ehe er in Prophase wieder eintreten muß, und ich halte es für sehr wahrscheinlich, daß in diesen Fällen die noch vorhandenen Überbleibsel der Chromosomen — wie wir sie etwa in Fig. 63 beobachten — Anlagen zu den Prophasechromosomen werden, und daß in diesen Fällen also die Prophasespaltung in den Meta- und Anaphasen der vorhergehenden Teilung angelegt wird (S. 255). In der Tat muß der zeitliche Unterschied zwischen den Stadien Fig. 63, Taf. XIX, und Fig. 23, Taf. XVIII, ziemlich unbedeutend sein. Der in Fig. 23 ab- gebildete Kern tritt — • nach dem, was wir in Kap. I, § 6, auseinander- setzten — eben in Prophase ein, und soweit man nach morphologischen Ähnlichkeiten urteilen kann, ist es sehr wahrscheinlich, daß er sich un- mittelbar aus einem solchen wie in Fig. 63 entwickelt hat. § 5. Die Entstehung der Caryosomen. In den Regionen der Wurzelspitze, wo sich die Zellen lebhaft teilen, werden keine typischen Ruhekerne gebildet, das Caryotin behält eine mehr zerstreute Lokalisierung, sofern es nicht zugleich Überbleibsel der Telophasechromosomen bildet. Die gleichmäßige Struktur, die wir häufig in den Interphasekernen im Urmeristem fanden, denen also größere Caryotinklumpen abgehen, rührt wohl von den Vorgängen in der Telo- phase her. Die Chromosomen werden ja ziemlich gleichförmig aufgelöst und durch Fäden verbunden. Die Caryosomen des typischen Ruhekerns 18* 272 Henrik Lundegärdh dürften daher zumeist erst sekundär, durch nachheriges partielles Lokali- sieren (Zusammenfließen) des Caryotins entstehen. Eine morphologische Beziehung zwischen den Telophasechromosomen und den Caryosomen läßt sich folglich in der Regel nicht nachweisen. Nur in einzelnen Fällen habe ich Bilder beobachtet, die man in der Weise deuten könnte, daß das Caryotin der Chromosomen zu knotenartigen Ansammlungen zu- sammenfließe (Fig. 59, Taf. XIX). Diese Fälle sind aber nicht unan- fechtbar. Die in Fig. 59 abgebildete Zelle lag in der äußersten Zellschicht des Pleroms und in diesem w'erden nicht selten Artefakte erzeugt (S. 239), so daß Knoten oder Scheibchen vorgetäuscht werden können. Außerdem ist die Zelle in Fig. 59 abnorm, denn es fehlt ihr an einer Scheidewand. Es ist daher nicht ganz ausgeschlossen, daß sich die beiden Kerne in Prophase befinden; in der Tat erinnert die Konfiguration des Caryotin- gerüstes sehr an die Struktur der Prophasekerne. Es kann jedenfalls sicher behauptet werden, daß bei schnell auf- einanderfolgenden Teilungen kein solches Zusammenfließen des Caryotins jedes Chromosoms stattfindet, daß etwa 9 — 16 Caryosomen entstehen. Wird hier nicht durch intensive Vacuolisation, Anastomosierung und Auflösung eine durchaus gerüstartige Struktur geschaffen, so werden jedenfalls mehrere Partien oder Caryotinmassen jedes Chromosoms er- halten, denn die Zahl der Caryotinklumpen in den kürzeren Interphasen ist sehr groß (Kap. I, § 6). In den länger dauernden Interphasen, wo auch mehr oder weniger typische Caryosomen vorhanden sind, hat wohl schon ein Lokalisieren des Caryotins oder vielmehr eine vorzugsweise Anhäufung desselben in einer kleineren Anzahl (9 — 16) Klumpen stattgefunden. Keine sicheren Argu- mente sprechen für die Behauptung, daß diese Klumpen direkte Über- bleibsel der Chromosomen vorstellten, denn die Telophasen außerhalb des Urmeristems sind nicht wesentlich von denjenigen in demselben verschieden. Jedenfalls stimmt ja auch die Zahl der Caryosomen nicht genau mit der Zahl der Chromosomen überein. Aus den Beobachtungen über die Telophasen und über die Prophasen geht also hervor, daß die Caryosomen bei Vicia keine prinzipiell wichtigen Bildungen sind, sondern daß die Chromosonienbildimg auch ohne sie vor sich gehen kann. Die typischen Caryosomen sind mit andern Worten ein Merkmal des Ruhestadiums. Abschnitt III. Cucurbita pepo. Ranunculus. Die neugebildeten Tochterkerne bei Cucurbita sind so klein und werden immer so mangelhaft konserviert, daß man keine näheren Auf- Das Caryotiii im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 273 Schlüsse über die Verwandlungen der Chromosomen bekommen kann; Fig. 51, Taf. XIX, zeigt einen Telophasekern nach FLEMMiNO-Fixierung und Eisenhämatoxylinfärbung. Man beobachtet etwa 16 — 17 Klumpen, aber die drei Nucleolen können mehrere verdeckt haben, auch sind wohl künstliche Verschmelzungen eingetreten, so daß ich es nicht für unwahr- scheinlich halte, daß die Caryosonien der interphasirchen oder Ruhe- kerne (S. 243) von den Telophasechromosomen direkt abstammen. Aller- dings wird das Caryotin zum Teil feiner verteilt, so daß ein lockeres Gerüst- werk und die überzähligen Caryosomen entstehen. Da die neugebildeten Tochterkerne ziemlich klein sind, müssen sie nicht unerheblich wachsen, und vielleicht geschieht während dieser Periode die notwendige Vermeh- rung des Caryotins (vgl. S. 263). Bei den Ranunculaceen kann man die Längsspaltung in der Telo- phase beobachten. Schon in einer früheren Ai'beit habe ich (1909, S. 78) zwei Figuren aufgenommen, die unzweifelhaft diese Längsspaltung in den Archespor- (bzw. Pollenmutter-) Zellen von Trollius europaeus vorführen. In Fig. 22, Taf. II, der erwähnten Arbeit sieht man mehrere der Chromo- somenschlingen mit centraler Vacuolisation oder Längsspaltung versehen, und in Fig. 23 ist ein sich rekonstruierender Kern abgebildet, in welchem man zwei dualistisch aufgebaute Chromosomen beobachtet. Damals hatte ich die Erscheinungen bei der vegetativen Caryokinese nicht hin- reichend genau studiert, um zu entscheiden, ob ich eine wirkliche Längs- spaltung oder nur eine centrale Vacuolisierung vor mir hätte (1909, S. 94 f.). Jetzt hege ich keine Zweifel darüber, daß diese Bilder von Trollius europaeus in ganz derselben Weise zu deuten sind, wie diejenigen der Telophase bei Ällium cepa. (§ 3). B. Allgeraeiner Teil. Kap. IV. Die Konfiguration des Caryotins in Ruhezustand und Interphase. § 1. Daa Kerngerüat. Wie aus unsern Befunden und der einschlägigen Literatur hervor- geht, wechselt die Konfiguration des Caryotins je nach den in jeder Art oder in jedem Elementarorgan vorherrschenden inneren Bedingungen. Eine feste oder immer wiederkehrende Struktur des ruhenden Kernes gibt es folglich nicht. Lehrreiche Beispiele sind in dieser Hinsicht die gelappten Kerne der Spinndrüsen der Raupen, die nach Korschelt (1890) eine in jedem Lappen wechselnde Struktur besitzen. 274 Henrik Lundegärdh Das Gerüst des Kernes kann also aus Fäden, Tröpfchen oder kleinen unregelmäßigen Caryotinmassen aufgebaut sein, die meistens in der Kern- höhlung gleichmäßig verteilt sind. Ist das Caryotin fein verteilt, so be- kommt das Gerüstwerk ein fein granuliertes, wabiges oder schwammartiges oder im optischen Querschnitt netzartiges Aussehen. Bei weniger feiner Verteilung kann sich ein Balkenwerk oder ein Tropfenhaufen bilden. Daß besonders bei feinerer Verteilung des Caryotins die einzelnen Elemente des Gerüstwerks miteinander Zusammenhängen und anastomo- sieren, ist sicher. Wird das Gerüst aus Balken und unregelmäßigen Caryotinmassen aufgebaut, so können wohl diese unter Umständen frei liegen, ein solches Verhältnis dürfte aber nicht Regel sein. Unter der Einwirkung von ungünstigen Fixierungsmitteln kann sogar' ein feines Netzwerk in einen Haufen kleiner Körner verwandelt werden, wie wir dies auf S. 218 erwähnten. Aus dem Gesagten geht hervor, daß Behaup- tungen, wie diejenige Tellyesniczkys (1902), daß alle Kerne nur größere oder kleinere, freiliegende Caryosomen enthielten, einseitig sind und nur in einzelnen Fällen mit den tatsächlichen Verhältnissen übereinstimmen. Alle Kerne besitzen auch nicht fadig-netzartige Struktur, wie Flemming in späteren Jahren behauptete, oder haben Wabenbau, wie es Bütschli annahm, oder sind durchweg mit Körnchen versehen, wie die Verteidiger der Granulalehre (Altmann, Auerbach, Metzner u. a.) behaupten. Solche einseitige Auffassungen, die mit der falschen Vorstellung einer festen oder in allen Kernen wiederkehrenden Struktur verknüpft sind, dürften meistens mit der durch gewisse Fixierungsmittel konsequent erzeugten artifiziellen Struktur des Caryotins Zusammenhängen. Das wirkliche Verhältnis ist, daß alle diese Lehren eine partielle Gültigkeit haben, indem das Caryotin im Leben sowohl als Fäden, Körnchen (Tröpf- chen), wie als Waben, Netze usw. auftreten kann. Bei dieser in den Einzelheiten wechselnden Konfiguration des Caryo- tins behält aber diese in den meisten Fällen ein gewisses allgemeines Merkmal, das etwa so ausgedrückt werden kann, daß die morphologischen Elemente des Caryotins eine solche Gestalt haben, daß man keine näheren Beziehungen zwischen denselben und den Teilungszuständen des Caryotins beobachtet. Die Elemente des Gerüstwerks stehen, was die Form an- betrifft, in einem gewissen Gegensatz zu den länglichen Spiremfäden. Nur in den Interphasen trifft man Anordnungen des Caryotins an, die auf die Caryokinese hinzuzielen scheinen. Eine Ausnahmestellung nehmen die Kerne der CÄirowomMS-Larve und im Intestinalepithel der dipteren Larve Ptychoptera ein (Balbiani, 1881; VAN Gehuchten, 1890), denn hier scheint das Caryotin schon in Das Caryotin ini Riihekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 275 Ruhe als Spireni aufzutreten. Auch in den Tentakeln von Drosera treten bei Reizung Spirenifäden ähnliche Dinge auf (Rosenberg 1899, 1909, Huie 1897, 1899). In kausaler Hinsicht sind diese Fälle vöUig unaufgeklärt. Sie scheinen darauf hinzudeuten, daß die Bedingungen des Spirems auch unabhängig von der Caryokinese realisiert werden können. Allerdings stehen diese Fälle vereinzelt da, obwohl sie ini Zusammenhang mit Fällen, wo in besonders tätigen Zellen das Caryotin eine spezielle Konfiguration an- nimnit, betrachtet werden können. Versucht man die wechselnde Struktur der Kerne (die jedoch in denselben Kern arten konstant zu sein pflegt) unter allgemeinen Gesichts- punkten zu klassifizieren, so lassen sich zurzeit wohl nur die Begriffe Kerngerüst und Caryosonien bequem verwenden. Uber das Gerüst haben wir nicht viel zu dem oben Angeführten liinzuzufügen. Seine Konfiguration kann — wie erwähnt — wechselnd sein, aber bei demselben Kerntypus behält sie zumeist ein und denselben Charakter. Eine genaue Ermittlung der feineren Struktur des Gerüstes ist schon deshalb außerordentlich schwierig, weil wir dasselbe noch nicht naturgetreu zu fixieren wissen (s. Kap. I). Aus dem Grunde, daß diese feinere Struktur keine feste ist, daß mit andern Worten das Gerüst keine prinzipielle Architektonik aufweist, sondern wegen der zähflüssigen oder geleeartigen Konsistenz des Caryotins in jedem einzelnen Falle eine der augenblicklichen Konstellation der inneren Bedingungen entsprechende Konfiguration annimmt, bleibt — wie wir mehrmals in unsrer speziellen Darstellung hervorgehoben haben — das Forschen nach dieser Konfigura- tion in allen ihren Einzelheiten für das kausale Verständnis der Caryo- kinese weniger wichtig. § 2. Die Caryosomen, Caryotinkonfiguration und Chromosomenbildung. Günstiger gestalten sich nun die methodischen Verhältnisse hinsicht- lich der Caryosonien. ln einer vorhergehenden Arbeit habe ich die Caryosomen wie Klumpen aus Caryotin, die sich von dem übrigen Gerüst- werk besonders abheben, definiert (1912 b). Mit Kenntnis des wechselnden Aussehens des Gerüstwerks kann diese Definition selbstverständlich nicht ganz scharf werden. Dies hängt auch mit der Natur der Sache zusammen : Denn Caryosomen und Gerüst bestehen beide aus Caryotin, d. h. sie geben beide Material an die Chromosomen ab, und demgemäß muß bei ab- nehmender Größe der Caryosomen der Unterschied zwischen diesen und den Gerüstwerkselementen verwischt werden. Denn es gibt ja keinen andern Unterschied als einen morphologischen, und die Charakteristika sind 276 Henrik Lundegardh auch morphologisch, d. h. beziehen sich auf Gestalt und Größe. Obwohl also eine gewisse Unscharfheit der Begriffe nicht zu vermeiden ist, zeigt jedoch die Erfahrung, daß die von uns benutzte Terminologie das Be- schreiben der betreffenden Dinge sehr erleichtert. Als Caryosomen in unsrer Meinung sind wohl die »Netzkpoten « oder »Pseudonucleolen« Flemmings (1882), die »cyanophüen Nueleolen« Auerbachs (1891), die »Nncleinkörper« Zacharias’ (1895, S. 217), die »Pseudonucleolen« Rosens (1894), die bei der Caryokiiiese zu Chromo- somen werden sollen, die größeren »Chromatinkugeln« Zuumermanns (1896) lind andrer Forscher zu bezeichnen. Unter den Begriff Caryo- somen fallen auch die »Chroniatinklumpen«, die 0. Rosenberg (1899) und L. Hüie (1897, 1899) in den Tentakeln von Drosera fanden, und diejenigen, die Schniewand-Thies (1897) in den Septalnektarien und Martins i\lANO (1904) in Solanum erwähnt haben. Neuerdings hat man namentlich den pflanzhchen Caryosomen ein besonderes Interesse gewidmet. Es hat sich nämhch gezeigt, daß sie bisweilen in einer ziemlich konstanten Zahl auftreten, die nahe mit der Chromosomenzahl übereinstimmt. Rosenberg (1904, S. 251), der diese Entdeckung zuerst gemacht hat, fand in den ruhenden Kernen aus dem Integument halbreifer Samen von Capselia Bursa pastoris 32 Caryosomen (Chroniosomenzahl 32), während sie in den ruhenden Endospermkernen die erwartete Zahl 48 hatten. Auch in der Samenschale von Zostera marina und im Integument halbreifer Samen von Calendula sp. fand Rosenberg Caryosomenzahlen, die mit den respektiven Chromosomen- zahlen übereinstimmten. Nach dieser Entdeckung Rosenbergs folgten ähnliche Angaben von Overton, Laibach, Malte, Guttenberg, Lunde- GARDH, GeERTS. Laibach (1907) bestätigte Rosenbergs Angaben über Capselia und führte Zählungen in Kernen der Nebenblätter des Vegetationskegels von Sisymbrium strictissimum, in Stenophragma Thaliaurum, Alyssum saxatile, Wirczbikii und argenteum, Iberis primata, Lunaria biennis aus. In diesen Kernen stimmte die Zahl der »Chroniatinkörper« »wenigstens annähernd« mit der Zahl der Chromosomen überein. Bei Brassica Napus wurde die erwartete Zahl sehr häufig in vegetativen Zellen gefunden, dagegen eine zu niedrige in den Pollenkernen. Malte (1908, 1910) fand mit der Chroniosomenzahl übereinstimmende Caryosomenzahlen bei Mercurialis. Rosenberg (1909 a) untersuchte Kerne der Antherenwandung, Tapetenzellen, Fruchtwandzellen und Gonotokonten von Drosera und fand Caryosomen in derselben Zahl wie die Chromosomen. In einer Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 277 andern Arbeit (1909 b) erwähnt Rosenberg, daß er in etwa 40 neuen Fällen ähnliche Verhältnisse gefunden hat. Bei Crepis virens (Rosen- berg, 1909 c), wo die diploide Chromosomenzahl nur sechs ist, konnte er ohne Schwierigkeit sechs Caryosomen in den Ruhekernen feststellen. Ganz übereinstimmende Verhältnisse wie die in den eben erwähnten Fällen dürften die Kerne von Cucurbita pepo darbieten. Wir fanden hier (Kap. III, Abschn. 3), besonders in den älteren Kernen der Wurzelhaube, eine auffallend konstante Zahl der Caryosomen, die mit der Zahl der Chromosomen übereinstimmt. Ebensowenig wie in den von mii' beschriebenen Fällen glaube ich aber, daß man in den oben zitierten berechtigt ist, diese Körper mit einem besonderen Namen zu belegen und sie somit von den ganz ähnlichen Caryosomen andrer Kerne, die nicht in der Chromosomenzahl auftreten, zu unterscheiden. Ein prinzipieller Unterschied zwischen Kernen, die ebensoviele Caryosomen, wie Chromosomen in der Metaphase ausgebildet sind, besitzen und solchen, die eine schwankende Caryosomenzahl be- sitzen, kann nicht gemacht werden. Die ersteren Kerne stellen — wie es mir scheint — nur einen Grenzfall vor, der bei andern Kernen wohl infolge nicht völlig geeigneter innerer Bedingungen (z. B. zu großer Caryo- tingehalt) selten oder niemals in dem normalen Entwicklungscyklus realisiert wird. Ob eine so vollständige Konstanz der Caryosomenzahl wie der Chromo- sonienzahl jemals erreicht wird, kann noch nicht entschieden werden. Nach meinen Zählungen an Cucurbita-Kernen erscheint es jedenfalls zweifelhaft. Auch bei den oben zitierten Angaben muß man in Verdacht haben, daß die Konstanz nicht vollständiger als bei Cucmbita ist, denn die Verfasser scheinen häufig nur die günstigsten Fälle publiziert zu haben. Es erscheint mir doch a priori nicht ausgeschlossen, daß eine ebenso große Konstanz wie bei der Chromosomenzahl unter besonders günstigen Verhältnissen, wie z. B. bei Crepis virens (vgl. oben), auch bei den Caryosomen der Ruhekerne realisiert werden könnte. Denn wahrscheinlich sind die Zahlenübereinstimmungen nicht willkürlich. Andre Forscher haben aber in vielen Fällen, in Ähnlichkeit mit den von mir beschriebenen Verhältnissen bei Yicia faba und Cucurbita pepo, eine mehr oder weniger schwankende Caryosomenzahl gefunden. Stras- BURGER (1905, 1909) erwähnt einige solche Fälle, auch Miyake (1905) und Mottier (1907, 1909) fanden schwankende Caryosomenzahlen. Gutten- BERG (1909) fand in den Zellen von Adoxa 25 — 30 Körner in jedem Ruhe- kern, Lagerberg (1909) traf gewöhnlich 30 — 40 Klumpen in Adoxa moschatellina an (Chromosomenzahl 36). Geerts (1909) fand in Oeno- 278 Henrik Lundegärdli thera Lamarckiana eine konstante Zahl der Caryosomen, während Gates (1908) in den Ruhekernen von Oenothera rubrinervis eine variierende Zalil der entsprechenden Körper konstatierte. Auch Davis (1909) fand in Oenothera gramUflora keine konstante Caryosonienzahl, obwohl in einzelnen Kernen ebensoviele Caryosomen wie Chromosomen vorkamen. Kemec (1910, S. 283, 287) erwähnt einige Fälle mit schwankender Caryosonienzahl. In der Literatur findet man keine eingehenderen Angaben über das Verhalten der Caiyosomen in Kernen, die sich in längerer oder kürzerer Interphase befinden. Xach Rosexberg sollen die Caryosomen in typi- schen Ruhekernen am besten hervortreten. Besonders bei den oben zitierten Angaben über schwankende Caryosomenzahlen hat man zu be- achten, daß die Zählungen vielleicht nicht immer an typischen Ruhe- kernen vorgenommen wurden. In den Interphasen ist die Anzahl der Caryosomen in solchen Kerntypen wie bei Vicia häufig viel größer als in typischer Ruhe, sofern nun in der Interphase wirkliche Caryosomen überhaupt gebildet werden (Kap. I § 6). Bei Cucurbita enthielten fast alle Interphasen Caryosomen und diese waren ein wenig zahlreicher als in typischen Ruhekernen (S. 243). Bei Caryosomenzähhmgen hat man ferner auf die Wirkung der Fixierungs- und Färbungsmittel zu achten. Daher werden solche Zählun- gen immer viel unsicherer als Chromosomenzählimgen. Was die morphogenetische Funktion der Caryosomen anbetrifft, so sind wir in Teil A durch unsre eignen Untersuchungen zu der Auffassung gekommen, daß sie keine prinzipielle Bedeutung für die Chromosomen- bildung besitzen. In den Interphasen von AUium finden wir keine Spur von Caryosomen und in den Interphasen bei Vicia kamen sie keineswegs immer vor. Dies beweist, daß die Chromosomenbildung völlig unabhängig von den Caryosomen geschehen kann. Sind aber die inneren Bedingungen der Caryotinverteilung derartig, daß Caryosomen auch in den kurz dauernden Interphasen gebildet werden, wie bei Cucurbita pepo (Kap. III, Abschn. 3), so erleichtern natürlich diese die CaryotinlokaMsation, be- sonders wenn sie, wie hier, in einer Zahl vorzukommen pflegen, die nicht viel höher als die Chromosomenzahl ist. Wir können aber schon aus dem Umstande nicht annehmen, daß die Caryosomen hier wie besonders ausgebildete »Centren für die Chromosomenbildung« fungierten, weil sie nicht exakt dieselbe Zahl wie die Chromosomen besitzen, aber eine solche .\nnahme wäre auch ohnedies vöUig willkürlich, denn der Fall Cucurbita pepo steht relativ vereinzelt da, und es ließe sich schwerlich denken, daß die Wechanik der Chromosomenbildung hier in ganz andrer Weise wie z. B. bei AUium cepa eingerichtet wäre. Der Umstand, daß die Caryo- Das Caryotin im Kuhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 279 somen durchgehends besser in typischen Ruhekernen ausgebildet sind, deutet \’ielmehr darauf hin, daß die Bedingungen, die zu ihrer Entstehung führen, nicht direkt mit der Caryokinese verknüpft sind. Daß die Caryo- sonien in den typischen Ruhekernen bisweilen in der Chromosomenzahl auftreten, kann mit Verhältnissen Zusammenhängen, die andernorts be- sprochen werden. Diese Fälle sind aber, wie schon genannt, als Grenz- fälle zu betrachten, die keineswegs immer realisiert werden und mit ge- wissen allgemeinen Bedingungen zusammenzuhängen scheinen. Für diese GrenzfäUe könnte man wohl einen besonderen Namen einführen. Die Benennung »Prochromosomen«, die von Overton ein- geführt wm’de, scheint mir aber ziemlich ungeeignet zu sein, denn da die betreffenden Bildungen für das typische Ruhestadium charakteristisch sind und da in den Meristemen die Chromosomenbildung nach Gesetzen verläuft, die eine besondere Prälokahsation des Caryotins unnötig macht, kann ein Name, der die betreffenden Bildungen in direkten genetischen Zusammenhang mit den Chromosomen setzt, nur allzu leicht zu Miß- verständnissen führen. Die in der Chromosomenzahl auftretenden Caryo- somen können sogar nicht als »Postchromosomen« benannt werden, denn aus unsern eignen Untersuchungen sowie aus den Bemerkungen Rosenbergs geht hervor, daß in der Telophase im allgemeinen eine feine gleichmäßige Verteilung des Caryotins stattfindet, und daß die Caryosomen im allgemeinen erst durch spätere Lokalisation und wohl auch unter Abnahme der Menge des Caryotins entstehen. Jedenfalls kann eine direkte genetische Beziehung z^vischen Telophasechromosomen und Caryosomen nicht als Regel betrachtet werden. Wie schon mehrmals hervorgehoben wurde, kann ich die in der Chro- mosomenzahl auftretenden Caryosomen nicht prinzipiell von denjenigen unterscheiden, die eine wechselnde Zahl haben. Die verschiedenen Kern- typen sind nicht scharf voneinander gesondert, sondern es finden sich alle Übergangsglieder zwischen Kernen mit sehr mangelhaft ausgebildeten (wie bei Allium) und solchen mit sehr gut ausgebildeten Caryosomen (wie bei Öucurlita und den vorhin zitierten Pflanzen). Einen interessanten Ubergangstypus bilden die Ffcm- Kerne, denn hier finden wii’ in einem ziemlich dichten Gerüst deutliche Caryosomen in einer Anzahl, die nicht konstant, aber auch nicht sehr wechselnd ist. Die Faktoren, welche für die Ausbildung von Caryosomen maßgebend sind, lassen sich ebensowenig wie diejenigen genau präzisieren, die das Erreichen des Grenzfalles, wenn sie dieselbe Zahl wie die Chromosomen bekommen, bedingen. Im allgemeinen herrscht wohl ein gewisser Gegen- satz zwischen Gerüst und Caryosomen, indem bei einem wohlausgebildeten 280 Henrik Lundegärdh und dichten Gerüst die Caryosomen zu mangeln oder schlecht ausgebildet zu sein pflegen, und wohlausgebildete Caryosomen häufig nur von einem lockeren Gerüst umgeben sind (vgl. die Verhältnisse bei Allium und Vicia). Jedoch lehren die Kerne bei Vicia, daß sowohl Caryosomen wie Gerüst zusammen Vorkommen können. Sicher ist aber, daß in einem dichten Gerüst Caryosomen verdeckt werden können. Daher pflegen solche Fixierungsmethoden, die die feineren Strukturen des Gerüstes und der Prophasechromosomen zerstören oder weglösen, für die Sichtbarmachung von »Prochromosomen« eine große Rolle zu spielen (vgl. S. 219). Während wir in kernteilungsmechanischer Hinsicht keinen prin- zipiellen Unterschied zwischen Caryosomen, die in der Chromosomenzahl auftreten, und solchen, die eine mehr weniger schwankende Zahl besitzen, oder zwischen Caryosomen und Gerüst machen, haben wir die Frage der eventuellen stofflichen Verschiedenheit derselben unberührt gelassen. Hierüber ist auch nichts bekannt. In morphogenetischer Hinsicht leuchtet ein, daß bei der Chromosomenbildung nicht alle morphologischen Ele- mente des Caryotins gleichwertig sind, sondern daß ihr Wert mit der Menge derselben oder allgemein mit der Verteilung des Caryotins zu- sammenhängt. Eine nähere Aufklärung dieser schwierigen Verhältnisse, die eng mit der Frage der Kontinuität der Chromosomen zusammenhängt, bleibt der Zukunft Vorbehalten. Bei den Mängeln unserer gegenwärtigen Methodik lassen sich so minutiöse Strukturuntersuchungen nicht mit ge- nügender Sicherheit ausführen, daß man sich über die Teile des Gerüstes oder die Anzahl der Caryosomen in dem Ruhekern, die ein Chromosom bilden werden, näher unterrichten kann. Wahrscheinhch können wohl auch in der Zukunft diese Fragen nur in chemischer Weise entschieden werden. — In keinem einzigen Fall ist es erwiesen, daß ein »Prochromo- som« die einzige Anlage eines Chromosoms wäre. Wir haben die erwähnten Verhältnisse möglichst genau bei Cucurbita verfolgt, infolge der nicht völlig konstanten Caryosomenzahl bleibt jedoch die Frage auch hier unentschieden. Übrigens mag daran erinnert werden, daß die Caryo- somen bei Vicia und bei Cucurbita sich in morphologischer Hinsicht in der Prophase übereinstimmend verhalten. Betreffs der Gestalt der Caryosomen sei erwähnt, daß sie durch- gehends wie unregelmäßige, am meisten isodiametrische Klumpen anf- zutreten pflegen. Wenn das Gerüstwerk locker ist, pflegen sie an der Peripherie des Kernes zu liegen i). Eine rein physikalische Vorbedingung für das Hervortreten von besonderen Caryosomen ist wohl entweder ein Vgl. S. 242; Zachari.\s (1895), S. 220; Rosexberg (1909). Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 281 sehr lockeres oder ein sehr fein gebautes Gerüstwerk. Sind die Elemente desselben grob und massig, so verschwindet offenbar der morphologische Unterschied zwischen Gerüst und Caryosomen, oder die letzteren treten nur wie »Netzknoten« hervor (Fleiveviing, 1882). Bei unregelmäßiger Verteilung des Caryotins, oder, wenn in einem dichten Gerüstwerk solche mit undeutlichen Umrissen versehenen Körper wie bisweilen in den Kernen von Allium (S. 216) Vorkommen, kann man wohl ebenfalls von Zwischenbildungen zwischen Gerüst und Caryosomen sprechen. Beziehungen zwischen Anzahl und Länge der Chromosomen und der Konfiguration des Caryotins im Ruhekern scheinen nicht immer vor- findlich zu sein. Bemerkenswert ist aber, daß Pflanzen mit kurzen Chromosomen häufig wohlausgebildete Caryosomen in den Ruhezuständen und Interphasen zu besitzen scheinen (vgl. [Rosenberg, 1904], Cucur- bita S. 242, Drosera [Rosenberg, 1909], Mercurialis [Malte, 1910], Oenothera [Geerts, 1909, Gates, 1908, Davis, 1909] u. a.). Jedoch werden in Vicia, die mit sehr langen Chromosomen versehen ist, deut- liche Caryosomen, obwohl nicht in den kurzen Interphasen, gebildet. Wie unabhängig die Chromosomenbildung von der speziellen Kon- figuration oder der Menge des Caryotins ist, geht auch daraus hervor, daß es Pflanzenarten gibt, die mit außerordentlich caryotinarmen Ruhe- kernen versehen sind. In den Kernen von Marsilia fand Strasburger (1907 b) außer den Nucleolen überhaupt kein färbbares Material. Auch die Kerne von Cytisus Adami sind nach Strasburger (1905) außer- ordentlich arm an färbbarem Material außer den Nucleolen. Ich selbst habe ähnliche sehr caryotinarme Kerne in einer Cineraria-Ait beob- achtet. Auch die Kerne von Gladiolus sind sehr caryotmarm (Fig. 28, Taf. XX); dagegen besitzen sie große Nucleolen. Kerne mit Gerüstwerk, aber ohne Caryosomen, den Allium-Kernen ähnlich, haben mehrere Verfasser beschrieben. Strasburger (1880, S. 322; 1888, S. 28) erwähnte schon in seinen älteren Arbeiten solche Kerne. Ähnliche Kerne kommen nach Rosen (1894) bei Hyacinthus, nach Gregoire und Wygaerts (1903) bei Trillium, nach Rosenberg (1904) bei Fritillaria, nach Strasburger (1905, S. 10) bei Galtonia und Funkia vor. Ich selbst beschrieb solche Kerne bei TrolUus europaeus (1909, S. 94). Die feinere Struktur des Gerüstwerks wii'd aber, wie schon vorher erwähnt, in ziemlich wechselnder Weise beschrieben. Nach unsern Er- fahrungen läßt die derzeitige cytologische Methodik keine naturgetreue Fixierung der feinsten Strukturen zu, und daher ist einzelstehenden An- gaben weniges Gewicht beiznlegen. Ebenso sind wohl die Angaben über 282 Henrik Lundcgärdh Verbindungen zwischen Caryosomen und längeren Fäden im Gertistwerk nicht unanfechtbar. Was die Identifizierung der Caryosomen betrifft, so bereitet wohl die- selbe keine größeren Schwierigkeiten, außer in den Fällen, wo mehrere und kleine Vucleolen zugleich vorhanden sind. Bei höheren Pflanzen ist dies aber fast niemals der FaU. Bei niederen Pflanzen können wohl Ver- wechslungen unter Umständen nahe liegen. So beschreibt P. Schott- länder (1894) bei Chara große Klumpen im Gerüst (a. a. 0. Fig. 34). Vach Zimmermann (1896, S. 39 und Fig. 15) zerfällt in älteren Kernen von Chara der Nucleolus in sehr zahlreiche, verschiedenartig gestaltete Stücke. Sonst pflegt man in zweifelhaften Fällen die Caryosomen daran zu erkennen, daß sie selten Kugelgestalt annehmen. Besonders in tieri- schen Kernen, die nicht selten mit mehreren Nucleolen versehen zu sein scheinen, hat man sich häufig nur an die Gestalt zu halten, sofern sich nicht Gelegenheit eröffnet, milvrochemische Untersuchungen zu machen. Schon C. Rabl (1885, S. 314) schlug vor, daß man nur »solche Gebilde als Kucleolen bezeichnen sollte, die scharf begrenzt sind, eine kugelige oder nahezu kugelige Form und eine glatte Oberfläche haben«. Ein näherer Zusammenhang zwischen Entwicklungshöhe des Indi- viduums und Morphologie des Ruhekerns scheint kaum zu herrschen. Jedoch ist zu bemerken, daß Kerne mit deutlichen Caryosomen besonders unter den Dikotylen verbreitet zu sein scheinen, während viele Mono- kotylen mit Kernen vom M^mm-Typus versehen sind. Vielleicht hängt dies damit zusammen, daß die erstgenannten mit häufig geringerem Caryo- tingehalt versehen sind. Überhaupt ist wohl ein mäßiger Caryotingehalt in mechanischer Hinsicht zweckmäßiger als ein großer. Während die pflanzlichen Kerne häufig mit sehr deutlichen Caryosomen ausgerüstet sind, scheinen die Kerne der Tiere zumeist durch ein grobes Gerüstwerk und nicht besonders scharf hervortretende Caryosomen charakterisiert zu sein. Aber auch hier ist die Kernstruktur sehr wechselnd, wie aus der einschlägigen Literatur hervorgeht. § 3. Unterschiede zwischen Ruhezustand und Interphase. Entstehungsweise der Caryosomen. Die charakteristischen und interessanten Unterschiede zwischen typischen Ruhekernen und solchen in Interphase sind vorher nicht eingehend untersucht worden. Man findet nur häufig Angaben über das verschiedene Verhalten von mit Caryosomen versehenen Kernen in typischer Ruhe und in Interphase, indem die Zahl der Caryosomen hier seltener als dort mit der Chromosomenzahl übereinzustimmen pflegt. Das Caryotin im Rahekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 283 Soweit man nach der Literatur beurteilen kann, scheint den von uns beschriebenen Erscheinungen in der Interphase eine generelle Verbreitung zuzukommen. Die Interphase zeichnet sich von dem typischen Ruhe- stadium teils durch eine gleichmäßigere, obwohl nicht immer feine Ver- teilung des Caryotins, teils dadurch aus, daß die Caryotinelemente zum Teil einen solchen morphologischen Charakter besitzen, daß man daran ihren morphogenetischen Zusammenhang mit den Teilungszuständen er- kennt. Dagegen scheint nur in speziellen Fällen eine direkt nachweis- bare Kontinuität der Chromosomen in der Interphase erhalten zu werden. In der Interphase der beiden Reifungsteilungen, die von Gregoire »Inter- kinese« genannt wird, können die Chromosomen zumeist deutlich unter- schieden werden. Dies hängt offenbar mit einer zurückgedrängten Caryo- tinauflösung und -Zerteilung zusammen, die hier wohl einfach mit der kurzen Dauer des intermediären Zustandes zusammenhängt. Wo prin- zipiell ähnliche Verhältnisse auch bei den vegetativen Kernteilungen realisiert werden, entstehen ebenfalls Interphasen, worin die Chromo- somen in Gestalt von Caryosomen mehr oder weniger vollständig über- dauern. Bei Cucurbita z. B. ist die Caryotinmenge der Chromosomen so klein, daß die notwendige Auflösung und Zerteilung derselben in der Telophase abgeschwächt wird. Wir sehen hier in den Interphasen zu- meist deutliche Caryosomen, die zwar nicht exakt von derselben Zahl wie die Chromosomen sind, jedoch wahrscheinlich in Beziehung zu den- selben stehen. Weil die Interphasen der vegetativen Teilung länger dauern müssen als die Interkinese der Reifungsteilung, wo kein ausge- sprochenes Wachstum des Kernes oder der Zelle stattfindet, werden wohl niemals so spezielle Verhältnisse wie hier realisiert, obwohl die Inter- kinese als ein Grenzfall bezeichnet werden kann, an den sich die vege- tativen Interphasen bei immer kürzerer Dauer und Verminderung der Caryotinauflösung und -Zerteilung nähern. Da offenbar ein Kern mit normalen Funktionen nur eine begrenzte Caryotinmenge enthalten kann, so wird der in der Telophase stattfindende Abbau der Chromosomen bei Organismen mit massigen Chromosomen intensiver als bei solchen mit kleinen Chromosomen. Bei Vicia und Ällium werden also nur in besonders günstigen Fällen Teile der Chromosomen in der Interphase erhalten. Die Caryosomen, die in länger dauernden Interphasen bei Vicia beobachtet werden, sind aber sekundäre Bildungen, die nicht in direkter genetischer Beziehung zu den Telophasechromosomen zu stehen scheinen. Maßgebend für die Entstehung von deutlichen und mit der Chromosomenzahl approximativ übereinstimmenden Caryosomen in kur- zen Interphasen scheint außer den oben genannten Faktoren auch die 284 Henrik Lundegärdh 1 t Gestalt der Chromosomen zu sein. Kurze Chioniosomen geben offenbar bei der Caryotinzerstreiumg leichter zu bestimmt lokalisierten Caryosomen ' Ursprung wie lange Chromosomen, bei deren Auflösung das Caryotin ; mehr zerstreut whd. I Die Caryosomen können somit in zweierlei Weise ent- stehen. Entweder machen sie überdauernde Chromosomen oder Chromo- somenteile aus oder auch entstehen sie sekundär, durch nachträgliches ' Lokalisieren des Caryotins. Die erste Entstehungsweise kommt in reiner ^ Ausbildung bei Organismen mit wenigen und kleinen Chromosomen vor , (Cucurbita) und sie stellt einen Grenzfall vor, der erst bei ganz speziellen Bedingungen zu wirklich überdauernden Chromosomen führen kann. In den vegetativen Meristemen von Cucurbita und Pflanzen mit ähnlichen Kernverhältnissen, die somit für die genannte Entstehungsweise von Caryosomen besonders günstig beschaffen sind, wird wohl dieser Grenz- fall niemals völlig erreicht. Wir erinnern uns, daß die Caryosomenzahl bei Cucurbita in den Interphasen mehr wechselnd und meistens größer als die Chromosomenzahl ist. Nur bei so kurzer Dauer der Interphase wie in der Interkinese der Reifungsteilungen kann der GrenzfaU vöUig realisiert werden. Einen ähnlichen Fall haben wir wohl in den Spermato- zoiden des Lebermooses Monoclea vor uns, wo nach Duncan S. Johnson i) die Chromosomen noch vöUig unterscheidbar sind. Die zweite Entstehungsweise der Caryosomen finden wir exempli- | fiziert bei Vicia faba und bei allen andern Pflanzen, die erst in den typischen Ruhekernen oder in den wenigstens lang dauernden Interphasen deutliche Caryosomen aufweiseii. In der Realität kommen wohl häufig diese beiden Bildungsweisen der Caryosomen zusammen vor. Am meisten dürfte es eintreffen, daß in der Telophase bei dem Zerfall der Chromosomen eine größere Anzahl kleiner Caryosomen entstehen, die in dem Ruhestadium entweder noch mehr zerkleinert werden und das Gerüst bilden oder Zusammengehen und die großen Caryosomen des typischen Ruherkerns werden. [§4. Die Bedeutung der Caryosomen. Diese Genese der Caryosomen und der Umstand, daß sie dabei bis- weilen in der Chromosomenzahl auftreten oder wenigstens um diese Zahl als Mittel variieren, deutet, scheint mii-, darauf hin, daß diejenigen Faktoren, die die Bildung einer gewissen Anzahl Chromosomen bestimmen, nicht immer in den Ruhekernen latent bleiben. Allerdings handelt es 1) Zitiert nach Strasburger, Progressus rei botanicac, ßd. I, 1906, S. 131. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 285 sich bei deren Hervortreten in den Ruhekernen um eine »Luxuserschei- nung«, denn — wie wir vorher erwähnt haben — hat die Bildung chromo- somenzähhger Caryosomen keine Bedeutung für die Mechanik der Chromo- somenbildung. Um eine Parallele zu ziehen, so erinnert die Erscheinung der chromosonienzähhgen Caryosomen an das vorher erwähnte Auftreten eines Spü'ems in ruhenden Kernen von Chironomus. Auch hier hat diese eigentümliche Aktivierung einer für die Caryokinese charakteristischen Erscheinung in vöUigem Ruhezustand nichts mit einer Teilung des Kernes oder der Ausbildung von sich teilenden Chromosomen zu tun. Weshalb Erscheinungen, die für die Caryokinese allein ausgebildet zu sein scheinen, auch in der Ruhe realisiert werden, kann allerdings zurzeit nicht gesagt werden. Wir können nur soviel aus diesen »Luxuserscheinungen« lehren, daß sie in wesentlichen und in gewisser Meinung generellen Verhältnissen in der Kernorganisation begründet sind. Man hat jüngst den chromosomenzähligen Caryosomen noch be- sondere morphologische und physiologische Besonderheiten zulegen wollen (siehe Rosenberg, 1909). Nach Rosenberg sollen sie immer an der Kernmembran liegen und unter Umständen durch feine Fäden mit dem inneren Kerngerüst verbunden sein. Er faßt sie daher als eine Art Ver- mittler zwischen den Stoffwechselvorgängen im Plasma und im Kern auf. Was den letzteren Punkt anbetrifft, so ist er ganz hypothetisch, obwohl man ihn nicht gerade unwahrscheinlich heißen kann. Die Beobach- tungen Rosenbergs dürften ganz richtig sein. Ich kann aber nicht finden, daß die Lage an der Kernmembran ein besonderes Charakteristi- kum der chromosomenzähligen Caryosomen wäre. Meine Beobach- tungen gehen in der Richtung, daß in typischen, d. h. älteren Ruhe- kernen eine periphere Lage der Caryosomen im allgemeinen eingenommen wird (vgl. S. 227, 242), obwohl dies kaum als ausnahmslose Regel gelten kann. Besonders scheint diese Lage dann eingenommen zu werden, wenn die Caryosomen von sehr wenig Kerngerüst umgeben sind — wie dies eben häufig mit den chromosomenzähligen Caryosomen der Fall ist. Anderseits liegen in den etwas kürzeren Interphasen von CucurUta die häufig chromo- somenzähügen Caryosomen im Kernraum ziemüch harmonisch verteilt. Die periphere Lage der Caryosomen kann folglich von ganz allgemeinen stoffhchen Beziehungen zwischen Plasma und Caryotin in den ausge- wachsenen und alternden Zellen abhängen. Eine periphere Lage des Caryotins beobachtet man z. B. auch in der Diakinese der Reifungs- teilungen. — Über die von Rosenberg beobachteten fadenartigen Fort- sätze der Caryosomen in den Kernraum hinein läßt sich ein bestimmtes Urteil schwieriger fällen. Es ist ja nicht ganz ausgeschlossen, daß es Archiv f. Zellforschung. IX. 19 286 Henrik Lundegärdh sich hier um Fixienuigsartefakte handelt. Anderseits werden ähnliche Erscheinungen in der Diakinese beobachtet (Rosenberg, 1909, S. 24; Lundeg.\rdh, 1909, S. 115; Friesendahl, 1912, S. 18), so daß es sich vielleicht um ganz besondere Znstandsfornien des Caryotins handelt. Jedenfalls sind aber die Fadenfortsätze kein allgemeines Charakteristikum der chroniosomenzähligen, geschweige denn der an der Kernoberfläche belegenen Caryosomen (vgl. S. 227 und Fig. 14«, Taf. XVII). Kap. V. Die Chromosomenbildung. § 1. Allgemeines. Die Verfolgung des detaillierten Verlaufs der morphogenetischen Verwandlungen des Caryotins, die zu der Entstehung der Chromosomen führen, begegnet großen Schwierigkeiten. Besonders gilt dies für die anfänglichen Veränderungen, die ersten Schlitte bei dieser Lokalisation des Caryotins. Wie aus unsern eignen Untersuchungen hervorgeht, ist die Methodik noch zu mangelhaft, als daß man die feinsten Struktur- veränderungen in der Prophase verfolgen könnte. Eine genaue Untersuchung lebender Objekte und vergleichender Untersuchungen fixierten Materials hat uns zu der Auffassung geführt, daß das allgemeine Merkmal der morphologischen Strukturumwandlungen in der Prophase eine Vergröberung der Caryotinelemente und eine gleich- zeitige Lokalisation des Caryotins ist. Die Vergröberung der Struktur kommt durch Verschmelzen der in dem Ruhezustand oder in der Inter- phase vorhandenen, das Gerüst aufbauenden kleinen Tropfen oder anders- artig geformten Caryotinelemente zustande. Die Lokalisation besteht darin, daß die Verschmelzung der Caryotinteilchen nicht überall gleich- mäßig erfolgt, sondern es treten Züge hervor, wo die Substanz mit Vor- liebe zusammengezogen wird, während die dazwischenliegenden Partien caryotinärmer werden. Diese »Züge« von Caryotin sind die Spirem- bänder, die durch immer fortschreitendes Zusaninienziehen oder Zu- sammengehen der Substanz zu den glatten massigen Chromosomen ent- wickelt werden. Diese allgemeine Charakteristik des Chromosomenbildungsvorgangs berührt nur das Hauptsächliche dabei. Studiert man den Vorgang näher, so findet man individuelle Verschiedenheiten bei verschiedenen Arten und außerdem mehrere wichtige Einzelheiten. Die Detailanalyse lehrt nament- lich, daß die Spirembänder und Chromosomen nicht einfach wie durch lokalisiertes Verschmelzen von Tröpfchen und Einziehen von Anasto- mosen entstehende Cylinder oder Schläuche aufzufassen sind. Es zeigt Das Caryotin im Ruhekern und sein V'erhalten bei der Bildung usw. 287 sich vielmehr, daß die Chromosomen schon früh längsgespalten sind, ja, daß sie wenigstens zum Teil von Anfang an doppelt angelegt werden. Die Caryotinelemente, die verschmelzen und diejenigen, die bei der Ver- schmelzung zunächst entstehen, besitzen daher einen besonderen Charakter. Die individuellen Variationen bei der Chromosomenbildung bestehen aber darin, daß diese Caryotinelemente eine wechselnde Form haben können, was macht, daß die Chromosomen niemals in völlig überein- stimmender Weise entstehen. Die Variationen werden außer von so allgemeinen Verhältnissen, wie die Menge des Caryotins, namentlich von dem morphologischen Zustand des Kernes beim Eintritt in die Prophase bedingt. Die Variationen betreffen entweder verschiedene Kernarten oder hängen mit Zahl und Gestalt der Chromosomen zusammen oder es treten Variationen schon zwischen verschiedenen Zellen und Zellarten desselben Individuums ein. Die Chromosomenbildung verläuft nicht genau übereinstimmend bei Ällium, Vicia und Cucurbita, und besonders bei Vicia zeigten sich dazu beträchtliche Variationen der Chromosomen- bildung zwischen Zellen, die in verschieden geschwinder Teilung be- griffen waren (S. 253). Bei allen diesen Variationen des Detailverlaufs der Chromosomen- bildung geht dieselbe, wie wir es soeben beschrieben haben, immer in wesentlich derselben Weise vonstatten. Der generelle Typus der Chromosomenbildung wurde aber nicht immer übereinstimmend aufgefaßt. Dies scheint zumeist damit zusammen- zuhängen, daß die Autoren entweder einzelne Befunde generalisiert oder Bilder, die durch spezielle Fixierung (Färbung) erhalten wurden, für naturgetreu gehalten haben. Diejenigen Forscher, die sich zuerst mit dem Studium der prophasi- schen Vorgänge beschäftigt haben und nicht zu sehr in die Details gingen, haben jedoch zumeist eine ziemlich zutreffende Beschreibung derselben gegeben. Flemming (1882, S. 201) macht folgende Beschreibung der Bildung der Kernfäden bei Wirbeltieren: »Die chromatinhaltige Substanz des Kernes ordnet sich langsam zu einem Fadenknäuel, mit etwa gleichen Windungsabständen, um, indem in dem unregelmäßig geformten Strang- gerüst des ruhenden Kernes die dünneren Fadenstrecken sich allmählich verdicken . . .« Strasburger (1880, S. 323) äußert sich folgendermaßen über die Vorgänge in der Prophase: »Im allgemeinen wird der Kerninhalt grob- körnig. Hierauf verschmelzen die Körner miteinander zu kürzeren oder längeren, hin und her gekrümmten Fäden«. 19* 288 Henrik Lundegärdh Unter späteren Forschern hat van Wisselingh (1899, S. 163; vgl. auch SiJPKEXs, 1904) die Vorgänge bei der Chromosomenbüdung in einer Weise beschrieben, die sich gut mit unserm generellen Schema deckt. »Ein Teil der feinen Fädchen, welche die Klümpchen und Körner mit- einander verbinden, zieht sich zusammen. Demzufolge nähern sich die Klümpchen und Körner einander und schließhch sind sie nicht mehr zu unterscheiden. So entstehen die Kernfäden«. Gregoire (1903, 1906; vgl. auch Kap. II, Abschn. 1), der nebst seinen Schülern (Martins Mano, 1904; Kowalski, 1904) die Chromo- somenbildung sehr genau untersucht hat, kommt zu der Auffassung, daß die Chromosomen ursprünglich durch lokale Konzentration der Gerüstwerksubstanz entstehen. Auch mehrere andre Forscher, die die Chromosomenbildung ver- folgt haben, beschreiben sie in einer Weise, die sich mit unserm Schema vereinen läßt, man muß dabei aber zuerst von Auffassungen absehen, die entweder durch unrichtige theoretische Vorstellungen oder dadurch entstanden sind, daß man nur in bestimmter Weise behandeltes Material benutzt hat. Ich nenne hier z. B. Heuser (1884), Rosen (1894, S. 253), Hof (1898, S. 168); zoologischerseits Rabl (1885) u. a. Aus unsern eignen Untersuchungen geht hervor, daß die von sehr vielen Forschern gemachten Angaben über »Chromatinkörner« und »Liningerüst« im Ruhekern nicht mit den tatsächlichen Verhältnissen übereinstimmen, sondern daß diese Angaben durch fehlerhafte Methodik entstanden sind. In fixierten Präparaten bekommt man zwar nicht selten Bilder von Ruhekernen mit einem schwach gefärbten Gerüst und zerstreuten, stark gefärbten Körnern zu sehen, eine kritische Unter- suchung lehrt aber, daß diese Bilder jedenfalls höchst unzuverlässig sind, und daß man an lebendem Material nur ein optisch einheithches Caryotin sieht (vgl. S. 219 und 1912 b, S. 270). Aus denselben Gründen muß man die häufigen Angaben über die Bildung der Chromosomen durch ein Zusammengehen von »Chromatin- körnern«, während diese durch »Linin «-Massen zusammengehalten würden, als wenig zuverlässig betrachten. Kritisch geführte Untersuchungen erlauben nur eine Vorstellung von der Chromosomenbüdung, wie sie oben erwähnt wurde, also unter der Annahme eines physikalisch einheit- lichen Caryotins. Die sorgfältigen Untersuchungen Gregoires haben ja ebenfalls zu dem Ergebnis geführt, daß man auch in fixierten Präpa- raten Bilder bekommt, die sich nicht mit der Annahme von »Chromatin «- körnern und »Linin «-elementen vereinigen lassen, und ganz dasselbe geht aus unsern in Kap. II erwähnten Untersuchungen hervor. Die Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 289 Frage nach einer eventuellen chemischen Heterogenität des Caryo- tins muß betreffs des Prophase ebensowohl wie bei dem Ruhekern noch offen gelassen werden (vgl. 1912 b S. 270). Die aus fehlerhafter oder unvollkommener Methodik entstandene Auffassung über den Aufbau von Ruhekern und Sptrem aus »Chromatin« und »Linin« wurde besonders von Strasburger (1888) verfochten. Strasburger (1905, S. 13) hat mit dieser Auffassung auch theoretische Annahmen verknüpft, indem er die kleinen Klumpen durch Vereinigung von »Pangenen« entstandene »Pangenosomen« nennt. Mit besonderen Vorstellungen, und zwar von mechanischer Art, ist die übrigens ziemhch zutreffende Beschreibung Rabls (1885, S. 225) über die Herausdifferenzierung der Kernfäden gemengt. Die von ihm und andern beobachteten unregelmäßig gezackten Umrisse der jungen Kernfäden scheinen Rabl von großer Wichtigkeit zu sein, indem es da- durch den Anschein gewinnt, »als ströme das Chromatin von allen Seiten her aus zarten vorgebüdeten Bahnen zusammen, um schließlich den gröberen Fäden des Knäuels den Ursprung zu geben«. Diese Auffassung, die späterhin von Boveri (1888, 1904) aufgenommen wurde, wurde neuer- dings u. a. von Gregoire (1906) kritisiert. — Ursprüngüch war man der Auffassung, daß in der Prophase ein kontinuierlicher Spiremfaden angelegt würde, der sich späterhin in eine gewisse Anzahl Segmente zerteilte. Flemming (1882), Strasburger (1880, 1882, 1884), Retzius (1881), Guignard (1885), Heuser (1884) treten für ein anfangs kontinuierliches Spirem ein. Rabl (1885), der diesen Verhältnissen eine nähere Untersuchung widmete, fand, daß die Schleifen schon sehr früh frei waren. Im Knäuelstadium zählte er die Anzahl der Segmente und fand sie konstant und mit der Zahl der Meta- phasechromosomen übereinstimmend. Später fand auch Strasburger (1888), daß bei vielen Pflanzen der Knäuel schon früh segmentiert ist, und in neuerer Zeit sind mehrere Forscher, vor allem Gregoire (1906) und seine Schüler, für das diskontinuierhche Spirem eingetreten. Daß die Frage häufig nicht leicht zu entscheiden ist, lehren unsre eignen Unter- suchungen im Vergleich mit den Angaben von Lawdowski, Hof, Nemec, Merriman, Hottes (Kap. II). Diese Forscher fanden ein kontinuier- liches Spirem bei Allium und Vicia, während aus unsern eignen Unter- suchungen unzweifelhaft hervorgeht, daß die Chromosomen schon früh frei in der Kernhöhlung liegen. Immerhin ist es sehr schwierig, sicher zu entscheiden, ob die Chromosomen schon von Anfang an getrennt angelegt werden. Denn die zahlreichen Anastomosen machen es in früheren Prophasestadien nicht möglich, das Vorhandensein freier Enden 290 Henrik Lundegärdh ZU behaupten, während doch immer ein beträchthcher Gegensatz zwischen getrennter Ausdifferenzierung und der Ausdifferenzierung eines zusammen- hängenden Fadens besteht. Nach Verschiedenem zu urteilen scheint die Vorstellung von einer getrennten Ausdifferenzierung der Chromo- somen aus dem Gerüstwerk am wahrscheinlichsten zu sein. Sowohl die Lage der Chromosomen wie die Art der Verbindungen zwischen ihnen geben den Eindruck, daß es sich um eine prhnäre Lokalisation des Caryotins an einer Anzahl Stellen handelt. In speziellen FäUen, wie bei Cucurbita, wo Caryosomen regelmäßig in der Interphase Vorkommen, bleibt kein Zweifel über die Art des Vorganges übrig. Wo Caryosomen, wie bei Allium, fehlen, wird das Urteil zwar schwieriger, Gregoires und meine Untersuchungen deuten aber auch hier auf eine getrennte Aus- sonderung der Chromosomen hin. Eine Zählung der sich ausbildenden Chromosomen kann niu’ mit Sicherheit ausgeführt werden, wenn die Anastomosen größtenteils ver- schw'unden sind. Denn in früheren Stadien können solche Endverkle- bungen hervorgerufen oder vorgetäuscht werden. Überhaupt zeigt sich bei gewissen Pflanzen eine Neigung zu endwTiser Verklebung der Chromo- somen im Spireni. Es kann aber nicht sicher konstatiert werden, in welchem Grade hier durch die Fixierung hervorgerufene abnorme Ver- klebungen mit hineinspielen. Bei Vida wanden daher die Zählungen der Spu'emschlingen etwas unsicher, obwohl es den Eindruck gewännt, daß Verklebungen im Spiremstadium nicht häufiger als später während der Umordnung in der Metaphase Vorkommen. Bei gewässen andern Pflanzen scheint die Endverklebung der Chromosomen noch ausgeprägter als bei Vida zu sein. Besonders in der Reduktionsteilung findet Ketten- bildung häufig statt. Da solche Verhältnisse schon in späteren Stadien die Zählungen unsicher machen können, kann es im allgemeinen nicht erwartet werden, daß schon in der frühen Prophase sichere Ergebnisse erhalten werden können. Rabls Angabe, daß »anfangs eine geringere Anzahl von Fäden vorhanden war und erst allmählich durch weitere Quersegmentierung größerer Fadenstücke deren 24 (Objekt: Sahmandra) entstanden sind«, kann also als mit den tatsächlichen Verhältnissen kaum übereinstimmend betrachtet werden (vgl. 1912 d). Was die individuellen Variationen bei der Chromosomenbildung an- betrifft, so haben wär oben erwühnt, daß diese hauptsächlich mit dem wechselnden morphologischen Charakter der Ruhekerne und der Inter- phasen Zusammenhängen. In dem vorhergehenden Kapitel erwähnten wir ausführlich, welche Typen hier verkommen können. In den weitaus meisten Fällen ist das Caryotin in der Interphase so Das Caryotin im Ruhekern imd sein Verhalten bei der Bildung usw. 291 lokiüisiert, daß man bei der Entstehung einer bestimmten Anzahl Chromo- somenschlingen besondere Faktoren voraussetzen muß, die über die topo- graphischen Verhältnisse bei der Konzentration oder Zusammenziehung des Caryotins entscheiden. Nur in besonderen Fällen, die wir in Kap. IV als Grenzfälle bezeichnet haben, weist das Caryotin schon in der Inter- phase eine solche Lokaüsation auf, daß nur Substanzvermehrung und Gestaltveränderungen nötig sind, um die Chromosomen auszubilden. Diese Grenzfälle scheinen nur in der Interkinese der Reifungsteilungen völlig realisiert zu sein. In den vegetativen Interphasen ist das Caryotin weniger ausgeprägt als im Spiremstadium lokalisiert, jedoch kann die Prälokalisation sehr verschieden ausgebildet sein. Dabei kann man teils gewisse Typen unterscheiden, die durch die den ganzen morphologischen Entwicklungscyklus des Caryotins zwischen zwei aufeinanderfolgenden Teilungen bestimmenden inneren Faktoren bedingt sind. Solche Typen findet man z. B. bei Cucurbita, Vicia, Ällium, und der Grad der Prälokalisation des Caryotins nimmt in dieser Reihe ab. In Cucurbita hatten fast alle Interphasen in einem sehr lockeren Gerüst eingebettete Caryosomen in einer Anzahl, die nicht viel größer als die Chromosomenzahl ist. In Vicia war die Caryosomenzahl viel schwankender und das Gerüst bedeutend dichter. In Ällium endlich waren Caryosomen wenigstens keine regelmäßigen Vorkommnisse, während fast alles Caryotin in dem Gerüst gesammelt war. Teils zeigen sich indmdueUe Variationen in ein und derselben Pflanze, indem in den kurzen Interphasen die Lokalisation weniger aus- geprägt als in den längeren zu sein pflegt. Die sehr kurzen Interphasen enthalten aber nicht selten Überbleibsel der Chromosomen (vgl. Ällium, Vicia), die für die prophasischen Lokalisationsvorgänge nützlich sein können. Allen diesen Verschiedenheiten und Variationen bei der Prälokali- sation des Caryotins kann keine prinzipielle Bedeutung für die Mechanik der Chromosomenbildung zugeschrieben werden, denn die Mechanik der KernteUungsvorgänge ist für alle höheren Pflanzen dieselbe, aber offenbar sind sie insofern von Bedeutung, daß sie unter Umständen die prophasischen Lokalisationsvorgänge erleichtern oder beschleunigen können. Jedenfalls kann man beobachten, daß schon vorhandene Caryotinansammlungen (Caryosomen und Überbleibsel von Telophasechromosomen) bei der Chromosomenbildung ausgenutzt werden. Unsre Kenntnisse über die Vorgänge sind zwar noch lückenhaft und namentlich läßt sich nicht sagen, in welchem Grade die Chromosomenbildung durch solche Prälokali- sation erleichtert oder beschleunigt wird, nach den morphologischen Er- 292 Henrik Lundegärdh scheinuiigen zu urteilen scheint sie aber dabei nicht ganz ohne Bedeutung zu sein. Bei der nur sekundären Bedeutung dieser Prälokahsation kann es aber nicht überraschen, daß, wo Caryosomen vorhanden sind, Chromo- somen auch im Gerüst angelegt werden können^), oder daß die Chromo- somenbildung nicht durch das Vorhandensein einer Anzahl Caryosomen, die kleiner als die Chromosomenzahl ist, gestört wird 2). Die detaillierten Strukturvorgänge bei der Lokalisation des Caryotins in eine bestimmte Anzahl Chromosomenschiingen werden selbstverständ- lich, den genannten Variationen und typischen Verschiedenheiten ent- sprechend, wechselnd. Dies kann auch zum Teü direkt nachgewiesen werden, unsre Methodik erlaubt aber dabei nicht eine so scharfe Analyse, daß wir einzelne Varianten genau beschreiben oder einen Aufschluß darüber bekommen können, ob das Caryotin physikalisch oder chemisch heterogen ist und welchen Anteil seine verschiedenen Komponenten an dem Chromosomenbau nehmen. Dagegen gelingt die Detailanalyse in morphologischer Beziehung in solchem Grade, daß wir Aufschlüsse über die wichtige Frage der pro- phasischen Längsspaltung der Chromosomen bekommen können. § 2. Die prophasische Längsspaltung. Gemäß den bei der Detailanalyse der Kernstrukturen einsetzenden methodischen und andern Schwierigkeiten und in Übereinstimmung mit der verschiedenen Bedeutung, die man dem Zeitpunkt des Auftretens der Längsspaltung zugeschrieben hat, sind die in der Literatur vorfind- lichen Angaben über dieselbe sehr wechselnd. Im Beginn der cytomorphologischen Forschung, da die Fixier ungs- raethoden noch sehr mangelhaft waren, so daß sogar die Chromosomen beträchtlich entstellt wurden, beobachtete man keine Teilung derselben der Länge nach, sondern sprach einfach von einer Teilung der Kern-(Äqua- torial-) Platte. Strasburger (1880, S. 331) beschreibt den Vorgang in folgender Weise: »Elemente, welche in der Äquatorialebene liegen, oder dieselbe durchsetzen, erfahren eine Teilung. Bei Körnern, Stäben und Stäbchen geschieht dies einfach durch Einschnürung.« Erst Fleädong (1879) gelang es, die Längsspaltung der Chromosomen bei Tieren und Pflanzen (Flemming, 1880) zur Darstellung zu bringen. 1882 erwähnt Flemming, daß die »sonderbare Längsspaltung der chromatischen Fäden« 1) Vgl. Nemec, 1910, S. 387. 2) Vgl. die Verhältnisse bei Vicia, Kap. II, Abschn. 2; Strasburger (Histol. Reitr. VII, 1909, S. 53) fand in Wikslroemia indica immer eine geringere Anzahl Caryosomen als die theoretisch vorauszusetzende Chromosomenzahl. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 293 schon in der Knäuelform (1882, S. 215; vgl. auch 1880, S. 213 und 1881, S. 67) auftritt. Nachdem die Doppelheit der Chromosomen in der Metaphase fest begründete Tatsache war, schwankten noch sehr die Angaben über den Zeitpunkt des ersten Auftretens der Längsspaltung. Die Untersuchungen der sorgfältigsten Cytomorphologen ergaben aber, daß dieser Zeitpunkt wenigstens sehr früh in die Prophase verlegt ist. Zoologischerseits wurde die sehr frühzeitige Längsspaltung zuerst von Flemming (1891, S. 737) beschrieben und abgebildet. Er betont, daß »die erste Spaltung in den Knäueln schon in einem viel früheren Stadium erfolgt, als viele Unter- sucher anzunehmen scheinen«. Botanischerseits wurde die frühzeitige Längsspaltung namentlich von Gregoire (1906; vgl. Kap. II, § 3) nach- gewiesen. Wir konnten (S. 248) die Befunde Gregoires bestätigen und zugleich erweitern, indem wir auch die frühzeitige Längsspaltung der Chromosomen bei Vicia faba nachwiesen und den Zeitpunkt noch weiter zurückgeschoben fanden. Daß andre Forscher die frühzeitige Längsspaltung nicht gesehen haben, kann zum Teil damit Zusammenhängen, daß der Zeitpunkt keine ganz bestimmte ist, und daß verschiedene Kerntypen sich hierbei in ver- schiedener Weise verhalten (bei Cucurbita konnten wir die frühzeitige Längsspaltung im allgemeinen nicht nach weisen; vgl. auch unten); es scheint mir aber zumeist darauf zu beruhen, daß die Methodik der ge- nannten Forscher häufig mangelhaft war. Bei Ällium und Vicia konnten wir dies schlagend demonstrieren, indem mehrere der Forscher, die diese Objekte benutzten, die Längsspaltung nicht gesehen haben. Wir wiesen auch direkt nach, daß das Konservieren der Längsspaltung in verschie- denen Fixierungsmitteln in verschiedenem Grade gelingt und daß auch Färbungsverhältnisse bei dem Sichtbarwerden derselben eine große RoUe spielen (vgl. S. 252 und 1912 b, S. 260). Daß die Fixierung eine große Rolle für den Nachweis der Längsspal- tung spielt, wurde schon von Flemming nachgewiesen. Bereits 1882, (S. 215) erwähnt dieser Forscher, daß »namentlich Essigsäure, Chrom- osmiumessigsäure und Alkohol, aber in geringerem Maße auch die übrigen Reagentien, die benachbarten Doppelfäden künstlich zur Verschmel- zung bringen können«. Später (1891, S. 745) äußert er sich über den Gegenstand folgendermaßen. »Man mache sich vom gleichen Objekt — etwa Salamanderepithel, das reich an Mitosen ist — eine Reihe von Prä- paraten mit halbprozentiger Chromsäure, eine mit konz. Pikrinsäure, eine dritte mit meinem Gemisch, eine vierte mit ÜERMANNScher Lösung, eine fünfte mit Chromessigsäure oder Methylgrünessigsäure. An den 294 Henrik Lundegärdh Chromsäurepräparaten wird man bei günstiger Wirkung . . . sämt- j liehe Knäuel ... in Längsspaltung finden; an mißlungenen dagegen | keinen einzigen. An letzteren ist auch an den Sternformen meistens ' keine Spaltung zu finden, wie sie an gelungenen hier überall schon bei i SOOfacher Vergrößerung zu sehen ist. Die Chromsäure stellt an den ge- ! lungenen Präparaten die Spalthälften sehr schlank und dünn dar, als ' wären sie etwas geschrumpft. — iVhnlich ist es an den Pikiinpräparaten und denen mit Chromosmiumessigsäure; namentlich an letzteren werden * die Spalthälften in den früheren Knäuelformen fast durchweg getrennt er- | halten, nur sind sie hier dicker, als bei Chromsäurewirkung. — Bei Be- j handlung mit HERMAXxscher Lösung (die stark essigsäurehaltig ist), sowie ‘ Chromessigsäure und Methylgrünessigsäure, findet man dagegen die chro- matischen Fäden überhaupt sehr dick und die Spaltung in den Knäuel- formen, auch den späteren, schwer erkennbar«. "Wie man sieht, stimmen meine in Kap. II mitgeteilten Befunde über die Whkung der Her5L\nn- schen Lösung im Vergleich zu der FLEMMiXGSchen gut mit den zitierten Ergebnissen Flejemings überein. Mit ungeeigneter Fixierung oder Färbung dürfte es also Zusammen- hängen, daß die meisten Forscher die frühzeitige Längsspaltung über- sehen haben, und daß man in der Literatur keine Angaben findet, die in derselben Richtung wie unsre Befunde über längsgespaltene Caryoso- nien sprechen. Überhaupt kann ich in der Literatur keine zuverlässigen Angaben über einen so verbreiteten Doppelbau der sich anlegenden Chromosomen und der in den kurzen Interphasen überdauernden Elemente, wie wir es gefunden haben, finden. Eine Längsspaltung der Caryosomen typischer Ruhekerne wurde von Rosexberg (1904, S. 259 und Fig. 7) in den Kernen des Embryoträgers von Capsella beschrieben. Von uns wurden längsgespaltene Caryosomen in den typischen Ruhekernen von Vicia und Cucurbita mehrfach erwähnt und abgebildet (S. 228, 230, 243). Daß es sich hier um wirkliche Längs- spaltungen und nicht etwa um Paarungen handelt, wurde in Kap. II gezeigt. Ebenso sicher real sind die beobachteten Längsspaltungen der Inter- phasecaryosomen bei Vicia, denn man sieht, wie sie in genetischer Be- ziehung zu der prophasischen Längsspaltung stehen. Die sich anlegenden Chromosomen sind — nach unsern Untersuchun- gen an Alliurn cepa und Vicia faba — schon von Anfang an dualistisch gebaut. Zwar ist dieser Aufbau selten so deutlich, daß man von »pai’al- lelen Fäden« reden kann. Denn dies wäre schon bei der oben ge- schilderten Entstellungsweise der Chromosomen eine Unmöglichkeit. Daß man aber im allgemeinen nicht berechtigt ist, die beobachtete Längs- Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 295 Spaltung für eine centrale Aushöhlung oder Vacuolisation zu halten, wurde an mehreren Stellen in Kap. II hervorgehoben. Diese Tatsache, daß schon in der frühen Prophase, wo zumeist alles Caryotin in sehr feiner Verteilung vorkommt, die noch sehr lockeren Chromosomenteile doppelt gebaut sind, spricht sehr dafür, daß die Längs- spaltung der Metaphasechromosomen nicht das Resultat einer einfachen Zweiteilung des schon lokalisierten Chromosomenmaterials ist, sondern daß der Lokalisationsvorgang selbst eine dualistische Anhäufung des Materials zuwegebringt. Die Chromosomen dürften mit andern Worten nicht wde gleichmäßig schwammartige Bänder, sondern wie anastomo- sierende Doppelfäden angelegt werden, die ihre Integrität durch die ganze Prophase wahren, nicht etwa später verschmelzen, wie es Bonnevie annimmt (vgl. S. 253). Daß dieses dualistische Bildungsprinzip der Chromosomen in der Organisation fest begründet ist, geht daraus hervor, daß man die Längs- spalte sowohl nach kürzeren wie nach längeren Interphasen erblickt. Sie ist mit andern Worten ziemhch unabhängig von der Prälokalisation des Caryotins (vgl. Kap. VII). Doch sind die bisherigen Untersuchungen allzu spärlich, daß man als mit Sicherheit immer eine doppelte Anlegung der Chromosomen in der vegetativen Teilung höherer Pflanzen behaupten könnte. Die mangel- hafte Methodik erlaubt uns auch nicht, in den speziellen Fällen, die wh' zur Untersuchung gewählt haben, sicher zu entscheiden, ob nicht zu- gleich eine wirkliche Längsspaltung namentlich größerer präformierter Caryotinansammlungen, wie die Caryosomen, stattfinden kann. Es scheint mir wahrscheinhch, daß in Betracht der großen mdmduellen Schwankungen in den Anfangsstadien der Chromosomenbildung, die wir oben erwähnt haben, der dualistische Aufbau der Chromosomen nicht an bestimmten Formen oder Phasen gebunden wh'd, sondern daß er in chemisch-physikalischen Verhältnissen fußt, die auch bei variierender Morphe bestehen können. Daß also die Faktoren, die den Doppelbau bedingen, so fest in der Organisation des Kernes begründet sind, daß sie sowohl einen doppelten Bau der sich herausdifferenzierenden Chromo- somenteUe wie eine Spaltung präformierter Elemente (Caryosomen) be- wirken dürften (vgl. Kap. VII). In den typischen Ruhezuständen oder langen Interphasen des Cucur- feijdrews, 1901, S. 139) und Tradescaniia (Mottier)^), tritt in der Interkinese eine so vollständige Auflockerung und Auflösung der Chromosomen ein, daß sie kaum mehr unterschieden werden können. Der Charakter des Kernes nähert sich in den letzteren Fällen demjenigen der vegetativen Interphasen. In der Prophase macht sich ein Bestreben geltend, das gleichmäßig verteilte Caryotin an einer Anzahl Orten innerhalb des Kernes zu lokali- sieren, in der Telophase findet das Umgekehrte statt. Hier wird das anfangs streng lokalisierte Caryotin immer mehr zerstreut und gleich- mäßig verteilt. Aach unsern eignen Untersuchungen scheint im allge- meinen die Auflockerung und Auflösung des Caryotins alle Chromosomen und alle Teile derselben in gleichem Maße zu berühren. Und nur der Zufall entscheidet wohl darüber, welche Teile derselben bei kurzen Inter- phasen erhalten werden. Die Caryosomen des Ruhekerns entstehen daher im allgemeinen nicht durch eine besondere Lenkung der auflockern- den Prozesse, sie machen nicht etwa besonders widerstandsfähige Teile der Chromosomen aus (Kap. IV). Nach unsern bisherigen Kenntnissen zu urteilen sind die Chromosomen ziemlich homogen. Es leuchtet aber ein, daß, auch bei wesentlicher Gleichförmigkeit der auflockernden Pro- zesse, durch zufälliges Zusammenfließen des Caryotins zu etwas größeren und daher dem Abbau länger widerstehenden Ansammlungen oder diu’ch die Lage Verhältnisse der Schlingen, indem sie zum Teü bei der Membran, zum Teil inmitten der Kernhöhle liegen usw., was, da die Auflockerungsprozesse sicher unter Mitwirkung des cytoplasmatischen Stoffwechsels vor sich gehen, zu der Erhaltung einzelner günstig placierten Teile führen kann, Caryosomen unter Umständen direkt als Übe'-bleibsel der Telophasechromosomen entstehen können (vgl. Kap. IV). Dies scheint besonders bei Kernen mit kleinen, kurzen Chromosomen der Fall zu sein, w^as ganz natürlich ist und mit den von uns entwickelten Vorstellungen gut übereinstimmt. Denn die kleinen Chromosomen können bei nach außen vorschreitender Auflockerung lange als lokalisierte Ansammlungen (Klumpen) unterschieden werden, während lange Chromosomen teils wegen der größeren Caryotinmenge, die aufgelöst wird, teils wegen von anfang an minder ausgesprochener Lokalisierung seltener deutliche Klum- pen nachlassen (vgl. S. 281). Bei Cucurbita (Kap. IV, Abschn. III) und Phaseolus, Solanum (Martins Mano, 1904), die sehr kurze Chromosomen 1) Literatur bei Gregoire 1905, S. 249. *) Siehe Gregoire 1905, S. 249. 306 Henrik Lundegärdh haben, entstehen z. B. Caryosomen direkt als Überbleibsel der Chromo- somen in der Telophase. Bei andern Pflanzen (mit langgestreckten Chromosomen) entsteht zuerst ein mehr oder weniger gleichförmiges Gerüst und erst als Folge eines nachträglichen Lokalisationsbestrebens die Caryosomen (vgl. Vicia, Ällium, S. 284). § 2. Die LängBspaltung der ToehterchromoBomeri und ihre Bedeutung. Wenn der Auflockerungsvorgang des Caryotins in allgemeinem Sinne, wie wir es oben erläutert haben, vor sich geht, lehrt jedoch eine eingehende morphologische Analyse, daß gleichzeitig oder schon vorher besondere Strukturveränderungen stattfinden, die in mancher Hinsicht von hohem Interesse und Gewicht sind. Wir weisen hier auf die von uns in Kap. 11 ausführlich geschilderte Längsspaltung der Tochterchromosonien hin. Diese Längsspaltung ist außer von einigen Forschern, die sich mit den von uns benutzten Objekten Ällium und Vicia beschäftigt haben (Hof, AIerriman, Bonnevie, Dehorne), niu- von sehr wenigen Verfassern, und zwar in tierischen Objekten, beobachtet worden. Van Beneden(1883, S. 559), VAN Beneden und Keyt (1887), Herla (1898) und Bonnevie (1908) haben eine Längsspaltung der Tochterchromosomen bei Ascaris beschrieben. In seinem neuerdings erschienenen Buche »Plasma und Zelle« erwähnt Heidenhain nebenbei, daß er eine Längsspaltung der Tochterchromosomen beobachtet hat. Neuerdings haben botanischer sei ts Farmer und Digby (1910), Miss Digby (1910), Fraser und Snell (1910), Friesendahl (1912) und zoologischerseits A. Dehorne (1911) über telo- phasische Längsspaltungen berichtet. Wir haben an betreffenden Stellen der speziellen Darstellung das erwähnte Phänomen so eingehend beschrieben und erörtert, daß wir uns hier mit der Beleuchtung eines Punktes begnügen können, die in allge- meiner und methodischer Hinsicht von Bedeutung ist. Es ging aus unsern eignen Untersuchungen (Kap. II) hervor, daß die Längsspaltung in den Tochterchromosomen, ebenso wie die Spalte in den Mutterchromosomen, ziemlich empfindlich gegen die fixierenden Reagen- tien ist. Hierauf sind z. B. die negativen Befunde Gregoires über die erstgenannte Spaltung zurückzuführen. Dieser Forscher hat ausschließ- lich mit der HERMANNschen Flüssigkeit gearbeitet, und die nachteilige Wirkung derselben haben wir in unsrer speziellen Darstellung eingehend erörtert. Jedoch kann es nicht ausschließlich auf Fixierungsverhältnissen be- ruhen, daß man die Längsspaltung nicht gesehen hat. Offenbar hat man Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 307 sie manchmal bei nicht genügend eingehender Untersuchung unrichtig interpretiert. Die Schwierigkeiten der Beurteilung der Längsspaltung in den Tochter- chromosomen werden dadurch vermehrt, daß gleichzeitig die Auflockerung und Auflösung der Chromosomensubstanz stattfindet. Die Auflockerung und Auflösung der Chromosomen beginnt zumeist wie eine centrale Aushöhlung oder Vacuohsierung in der Meta- oder Anaphase. Nach der Bildung der Kernmembran beginnt zugleich eine Auflockerung oder Auflösung von außen nach innen und es entstehen dadurch Anastomosen usw. Gleichzeitig mit diesen Vorgängen findet nun bei Allium cepa und Vicia faba eine dualistische Verteilung des Mate- rials jedes Chromosoms statt. Diese dualistische Verteilung des Caryotins jedes Chromosoms, die in eine vollständige Längsspaltung resultiert, kann bisweilen schon vor der centralen Aushöhlung beginnen (S. 270). Wahrscheinlich sind die Auflösungsvorgänge und die Längsspaltung voneinander relativ unabhängige Phänomene, und wenn die Längsspaltung zumeist erst bei vorgeschrittener Auflockerung des Caryotins sehr deut- lich wüd, hängt dies damit zusammen, daß die dualistische Verteilung des Chromosomenmaterials allmählich stattfindet und vielleicht durch die allgemeine Auflockerung und Zerkleinerung des Caryotins sekundär unterstützt wird. Die Auflösungs- und Auflockerungsvorgänge, die mit einer centralen Aushöhlung oder Vacuolisation der Chromosomen beginnen, sind nicht mit der dualistischen Verteilung des Materials jedes Chromosoms zu verwechseln. Ein Vergleich mit den Erscheinungen in der Prophase lehrt, daß eine solche Verwechslung leicht genug gemacht werden kann. Einige Verfasser, wie Gregoire und seine Schüler, sind anscheinend Täuschungen ausgesetzt worden, wenn sie nur eine centrale Aushöhlung in der Telophase beschreiben. — Hierbei spielen wohl zugleich die erwähnten Fixierungsverhältnisse mit hinein. — Ich kann nicht einsehen, woher Kowalski (1904) in seiner Fig. 43, die eine Prophase darsteUt, von einer Längsspaltung spricht, in Fig. 2 aber, die eine Telophase darstellt, die ganz ähnlich aussehende Erscheinung nur für eine »Vacuohsierung« hält. Man muß jedoch gestehen, daß die Beurteilung in diesen Fällen besonders schwierig ist. Einzelne Abbildungen sind kaum hinreichende Belege. Ganze Serien müssen herangezogen werden, damit man sehen kann, was sich aus einer zweifelhaften Längslichtung entwickelt oder wie sie entstanden ist. In unsrer speziellen Darstellung haben wir die be- treffenden Vorgänge möglichst genau verfolgt und abgebildet. Wir haben gesehen, daß die centrale Aushöhlung der Tochterchromosomen nicht die 308 Henrik Lundegardh einzige Erscheinung ist, die in ihnen stattfindet, daß sie vielmehr einer Längsspaltung Platz gibt. Wir haben auch gesehen, daß die in späteren Spiremstadien nicht selten zweifelhafte Längslichtung der Mutter - Chromosomen aus einem in früheren Stadien sehr deutlichen dualistischen Bau der Chromosomen entstanden ist. Mit demselben Recht, wie man in der Prophase eine Kontinuität der Längsspalte der Chromosomen be- hauptet, muß man annehmen, daß in der Anaphase eine Längsspaltung der Tochterchromosomen stattfindet. Wir berührten schon in unsrer speziellen Darstellung die in metho- discher und Beobachtungshinsicht interessanten Beziehungen zwischen Längsspaltung und innerer Vacuolisation oder Auflösung der Chromosomen. Die Auflösungs- und Auflockerungsvorgänge, die in der Telophase auf eine Zerkleinerung des Caryotins hinarbeiten, verursachen durch ihre allgemeine und nicht in besonderer morphogenetischer Richtung gelenkte Wirkungsweise (vgl. S. 305), daß das Material jedes Chromosoms ringsumher in gleichmäßiger Weise nach außen befördert und zerstreut wird. Da nun anderseits in jedem Chromosom das Bestreben i) herrscht, dem Material eine dualistische Verteilung zu geben, muß ein Konflikt entstehen, der macht, daß in einer gewissen Epoche die morphologische Analyse gleichzeitig die Merkmale der gleichmäßigen Auflockerung und der dualistischen Anhäu- fung verzeichnet. Daher die Unsicherheit der Beurteilung. — In analoger Weise verhält es sich in der Prophase (vgl. S. 252). Hier wird Material ringsumher an die Chromosomen gezogen, und dadurch kann natürUch die gleichzeitige duaüstische Anhäufung desselben verdeckt werden. Wie weit verbreitet die Spaltung der Tochterchromosomen ist, kann vorläufig nicht ganz genau gesagt werden. AUem Anschein nach handelt es sich hier aber um eine allgemeine Erscheinung, die in der chemischen und physikalischen Organisation der Zelle begründet ist. Ob der Zweck der Längsspaltung in der Anaphase der ist, die duali- stische Anhäufung des Materials jedes Chromosoms in der nachfolgenden Prophase zu begründen oder zu erleichtern, oder ob sie mit Notwendigkeit aus den gegebenen physikalischen und chemisch-physikalischen Verhält- nissen entspringt, ohne immer in berührter Hinsicht ansgenutzt zu werden, ist schwierig zu sagen (vgl. Kap. VH). Für die Zweckmäßigkeit der ana- phasischen Längsspaltnng spricht allerdings der Umstand, daß die propha- sische Längsspaltung schon in der Interphase angelegt zu sein scheint, so 1) Dieses Bestreben ist wohl — wie oben gesagt — nicht direkt von den Auf- lockerungs- und Auflösungsvorgängen abhängig. Es ist, wie die Faktoren, die einen dualistischen Bau der Mutterchromosomen bedingen, in allgemeinen energetischen und stofflichen Verhältnissen in dem Kern (dem Caryotin) begründet. Das Caryotin im Ruhe kern und sein Verhalten bei der Bildimg usw. 309 daß man eine Kontinuität der dualistischen Materialverteilung behaupten könnte. Jedenfalls hat es sich mit großer Wahrscheinlichkeit heraus- gestcUt, daß bei hoher Teilungsgeschwindigkeit Teile der Tochterchromo- somen, die einen Doppelbau besitzen, in der Interphase persistieren und Anlagen zu den Mutterchromosomen der folgenden Teilung werden, und für eine wenigstens partielle Erhaltung der dualistischen Verteilung des Caryotins jedes Chromosoms sprechen die in längeren Interphasen oder »Ruhekernen« beobachteten längsgespaltenen Caryosomen. Ob die Längs- spaltung der Prophasechromosomen jedoch immer in der vorhergehenden Anaphase angelegt wird, d. h. ob eine vollständige Kontinuität der hier geschaffenen Materialverteilung durch eine beliebig lange Interphase herrscht, kann nicht gesagt werden. Aach dem, was wir S. 296 ausein- andergesetzt haben, läßt es sich ebensowohl denken, ja ist es vielleicht richtiger zu behaupten, daß besonders nach langen Interphasen die Doppel- struktur der Mutterchromosomen zum Teil erst in der Prophase erzeugt wird, daß also die Vorteile der anaphasischen Längsspaltung erst bei kurzen Intcrphasen völlig ausgenutzt werden. In der »Interkinese « der Reifungsteilungen hat man ja vielfach eine vollständige Kontinuität der Chromosomenlängsspalte konstatiert. Diese Längsspaltung ist vielleicht nicht derjenigen in vegetativen Interphasen zu beobachtenden völhg homolog. Jedenfalls herrschen aber dort ähnliche mechanische Verhält- nisse wie hier. Kap. VII. Theoretische Fragen. Aus den verschiedenen Ergebnissen der in dem speziellen Teil ge- schilderten Untersuchungen haben wir als die wichtigsten vornehmlich den Nachweis des ausgesprochenen dualistischen Baues der Chromosomen zu betrachten. Die Detailanalyse ergab auch in methodischer Hinsicht interessante Ergebnisse, welche in der Richtung gehen, daß alle Fixierungs- mittel, obwohl in sehr verschiedenem Grade, mehr oder weniger alterierend auf die Kernstruktur wirken. In einer andern Ai'beit (1912 b) sind diese Ergebnisse theoretisch verwertet worden. Als dritter Punkt sei betont, daß unsre Ergebnisse die Variabilität der Caryotinkonfiguration in demselben Stadium anschaulich gemacht haben. Wir wollen nun in diesem Kapitel den ersten und dritten Punkt etwas näher betrachten, und zwar vom theoretischen Gesichtspunkte und wir bekommen dann auch Ge- legenheit, einige von den vielen in der cytologischen Literatur zirkulierenden hypothetischen Anschauungen zu streifen. Der erste Punkt betraf den dualistischen Bau der Chromosomen. Wir haben ja eine Spaltung oder Doppelheit derselben schon in der Anlage 310 Henrik Limdegärdh gefunden und wir konnten auch feststellen, daß die Spalthälften der Pro- phasechromosomen, bald nachdem sie sich in der Anaphase voneinander entfernt haben, wieder eine Längsspaltung erfahren. Ferner fanden wir sogar im Ruhestadium und in der Interphase deuthche Zeichen dualistischer Tendenzen in der Verteilung des Caryotins, indem die Caryosonien häufig , gespalten sind und Doppelfäden auftreten. Auch ohne jede hypothetische | Voreingenommenheit müssen ja diese Befunde sehr merkwürdig erscheinen. 1 Es macht den Eindruck, als ob die Längsspaltung der Chromosomen, die man gewohnt war, nur in einem bestimmten Stadium zu finden, gar keine j so scharf begrenzte Erscheinung wäre, sondern als ob es eine fundamentale j Eigenschaft des Caryotins wäre, sich dualistisch anzuordnen. Das Wort , »dualistisch« wird vielleicht manchem verdächtig aussehen: Wir verbinden | damit keine theoretische Vorstellung, benutzen es nur, um die morpho- ; logischen Phänomene neutral auszudi'ücken. Denn offenbar befindet man | sich hier in einem Dilemma: Was ist Längsspaltung und was ist Paarung von Anfang an? Wir haben schon in der vorherigen Darstellung mehrmals die Schwierig- ' keit empfunden, zu sagen, was man in einem gegebenen Falle für Spaltung, ! also aktive Verdoppelung einer einheitlichen Anlage, und für Paarung, d. h. Nebeneinanderlegen sich ausdifferenzierender Caryotinelemente, halten soll. Die sich bildenden Chromosomenschhngen sind ja nach ' ' unsern Untersuchungen von Anfang an dualistisch gebaut, ein bestimmter Zeitpunkt des ersten Eintretens der Spaltung konnte nicht festgestellt werden, vielmehr schien hier eine gewisse Variabilität zu herrschen, indem in einigen Fällen die Spaltung schon in die vorhergehende Anaphase oder Telophase verlegt werden konnte, während in andern Fällen der dualistische Bau erst bei der Ausdifferenzierung der neuen Chromosomen ausgebildet zu werden scheint. Wir stehen daher vor der seltsamen Tat- sache, daß eine wirkliche Längsspaltung nur für die Tochterchromosomen bewiesen ist. Für die Mutterchromosomen läßt sich nur ein durchgehender dualistischer Bau feststellen. Mancher Cytologe diüfte hierin einen un- löslichen Widerspruch finden. Aber dies beruht darauf, daß man in der neueren Literatur mit Spaltung und Paarung ganz besondere theore- ' tische Vorstellungen verknüpft hat. Diese theoretischen Vorstellungen haben eine recht umständhche ' Geschichte, die übrigens wohlbekannt ist, so daß ich mich kurz fassen kann. Paarung vorgebildeter Caryotinelemente (Caryosomen, Fäden usw.) hat ; man fast ausschließlich bei der Reduktionsteilung gefunden, und in Ver- bindung mit den Hypothesen über die Chromosomenindividualität und i Separation der Elternchromosomen bei der GeschlechtszeUenbildung hat ' Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 311 dies zu der Auffassung geführt, daß sich paarende Gerüstwerkselemente oder Caryosomen immer qualitativ verschieden wären, während man eine Spaltung überall da findet, wo es sich um Vermehrung der einzelnen Chromosomen handelt. Bei der gegebenen Sachlage waren diese Vorstel- lungen ganz natürlich. Es scheint mir nun aber, als ob unsre Ergebnisse die erwähnten Begriffe etwas umändern müßten. Tatsächlich ist die morphologische Verschiedenheit der vegetativen und der heterotypischen Teilung nicht groß. Man findet in beiden Fällen DoppeKäden in der Prophase (vgl. meine Ergebnisse in Teil A). Wenn wir von den übrigen und wahrscheinlich mehr nebensächlichen Differenzen, wie Synapsisi), multipolare Spindelanlage, Diakinese^), absehen und die Aufmerksamkeit auf die wichtigen Vorgänge in der Prophase richten, so können wir sagen, daß der Unterschied zwischen typischer und hetero- typischer Teüung darin liegt, daß in der letzteren die einzelnen Kompo- nenten der Doppelfäden etwas mehr auseinander zu liegen pflegen und daß die Zahl der Doppelfäden im letzteren Falle halb so groß wie bei der typi- schen Teilung ist. Was die ersterwähnte Verschiedenheit anbetrifft, so wird sie von einigen Forschern sogar bestritten^), während andre eine gewisse anfängliche Selbständigkeit der Fäden oder Klumpenhälften in der hetero- typischen Prophase gefunden haben. In späteren Spiremstadien herrscht gar keine morphologische Differenz zwischen den beiden Prophasen. Die Spalthälften der vegetativen Chromosomen können nämlich ziemlich weit voneinander liegen und umeinander gedreht sein (vgl. Fig. 33, Taf. XVIII ; 1912 d), und was die angebliche Verschmelzung der Hälften in der hetero- typischen Prophase betrifft, so wird sie ja von Gregoire bestritten (vgl. auch 1912 d). Die meisten Differenzpunkte gleichen sich, wie man sieht, aus. Der fundamentale Unterschied sind die Zahlenverhältnisse; und darnach würde das oben erwähnte verschiedene Aussehen der frühen Prophasen kommen. Tatsächlich hat man in Fällen, wie bei der von Rosenberg untersuchten Crepis virens, gefunden, daß die Chromosomen- hälftenanlagen (die hier Caryosomen sind) anfänglich recht weit vonein- ander liegen, um sich später aneinander zu legen. In andern Fällen kann es sich um Fäden statt Caryosomen handeln. In diesen Fällen bleibt 1) Synapsisähnliche Erscheinungen sind auch in den vegetativen Kernen beob- achtet. 2) Eine diakineseähnliche Anordnung der Chromosomen fanden wir bei Cucurbita (S. 263, Fig. 50, Taf. XIX). 3) Ich verzichte hier auf detaillierte Literaturangaben und verweise auf die aus- gezeichnete Zusammenstellung aller Befunde und Anschauungen über Reduktions- teilung bei Grägoire (1905 und 1910). 312 Henrik Lundegärdh aber der anfängliche Abstand derselben voneinander häufig recht unbe- deutend, so daß mehrere Abbildungen der frühesten heterotypischen Stadien den von uns über die frühen Prophasen der typischen Teilung mitgeteilten sehr ähnlich sehen. Der morphologische Unterschied der frühen Prophasestadien ist also, wenn man von den Zahlenverhältnissen zunächst absieht, nur ein Unterschied dem Grade nach. Obwohl folglich nach den tatsächlichen Verhältnissen der Unterschied zwischen der morphologischen Konfiguration des Caryotins in der Pro- phase der heterotypischen und typischen Teilung recht unbedeutend ist und unter Umständen ganz ausbleibt, will ich doch keineswegs der u. a. von Meves und Fick vertretenen Auffassung beitreten, daß die Vor- gänge in den beiden Prophasen ganz identisch wären, nur mit der Ver- schiedenheit, daß in der heterotypischen Prophase der Spiremfaden in eine halb so große Zahl von Chromosomen zerlegt würde. Denn wir haben ja gefunden, daß die Chromosomen getrennt aus dem Gerüstwerk hervortreten und daß das Spirem folglich diskontinuierlich ist und aus wirklichen Chromosomenbändern besteht. Diese Beobachtungen werden durch die Ergebnisse einer Anzahl Reduktionsteilungsforscher dahin ergänzt, daß auch in der heterotypischen Prophase die Chromosomen anfangs getrennt sind (vgl. z. B. Rosenberg 1909, Lundegardh 1909), obwohl sie hier freilich später mit den Enden zu verschmelzen scheinen. Es handelt sich also nach meiner Ansicht bei der ReduktionsteUung um eine schon durch die frühen prophasischen Vorgänge bestimmte Zahlenreduktion der Chromosomen i). Versuchen wir es nunmehr, den Sondercharakter der heterotypischen Teilung näher zu präzisieren, so stoßen wir hinsichtlich der tieferen Kausalität auf unüberwindliche Schwierigkeiten, während wir anderseits in Kontakt mit einem andern Problem der Zellkernforschung, nämlich der Individualität der Chromosomen, geraten. Tatsächlich kann man nicht ohne die Annahme einer gewissen Selbständigkeit oder vielleicht besser und neutraler ausgedrückt Kontinuität der Chromosomen, bzw. des Materials jedes Chromosoms, auskommen. Ich kann nicht hier auf die Individualitätsfrage in ihrem ganzen Umfange eingehen, muß aber betonen, daß Erscheinungen wie die relative oder absolute Konstanz 1) Was die von einigen Forschern vertretene »Faltungstheorie« anbetrifft, nach der die Reduktion durch gewisse Manipulationen in der späteren Prophase (»second contraction«) stattfinden würde, so habe ich sie bei eigner Untersuchung nicht be- stätigen können. Auch die neuen Befunde Rosexbergs (1909) sprechen entschieden gegen diese Theorie (vgl. auch Gregoire 1910 und mein Referat über eine Abhand- lung von Gates im Archiv f. Zellforsch. Bd. YIII, 1912, S. 192). Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 313 der Ghromosomenzahl, die chromosomenzähligen Caryosomeii (S. 276), die getrennte Ausdifferenzierung der Chromosomen in der Prophase, die Re- duktion der Zahl um genau die Hälfte völlig unverständlich wären ohne Annahme einer gewissen Verschiedenheit der Chromosomen und einer gewissen Kontinuität des Materials jedes Chromosoms. Näher will ich die Individualitätshypothese hier nicht präzisieren. Wir müssen aber noch einen Schritt weiter gehen und werden dann unwillkürlich an die Behauptung geleitet, daß die Fadenhälften bei der heterotypischen Teilung in irgendeiner AVeise verschiedenartig sind und daß es nicht ganz unwahrscheinlich ist, daß wir es bei der Reduktionsteüung mit einer Trennung von Elternchromosomensubstanz zu tun haben. Das gestreifte Hypothesengebäude der Cytologie, das häufig so heftig an- gegriffen wurde, erscheint mir mit andern AVorten nicht falsch konstruiert, obwohl es in den Einzelheiten modifiziert werden muß und unter keinen Umständen mit der Pangentheorie oder der Kernvererbungstheorie ver- bunden zu werden braucht. AVir beschäftigten uns vorhin mit der morphologischen Ver- schiedenheit der heterotypischen und der typischen Prophase. AVir können es nunmehr als wahrscheinlich betrachten, daß eine stoffliche Verschie- denheit der Doppelfäden in den beiden Prophasen vorfindlich ist. Die Doppelfäden in der heterotypi sehen Prophase dürften nach dem oben Angedeuteten und nach der Ansicht der Mehrzahl der Cytologen aus qualitativ verschiedenen Komponenten aufgebaut sein, während in der typischen Prophase die Fadenhälften wenigstens in qualitativer Hinsicht ganz identisch sein müssen. Es geht jetzt hervor, daß die heterotypischen Doppelfäden aus einem Paarungs Vorgang hervorgegangen sein müssen, denn eine qualitative Spaltung wäre höchst unwahrscheinlich: Die tatsächlichen Beobachtungen sprechen ja auch für einen Paarungsvorgang. Unter Umständen dürfte aber die Paarung gleichzeitig mit der Ausdiffe- renzierung der Chromosomen aus dem Gerüstwerk stattfinden, indem die kleinen sich lokalisierenden (S. 236) Gerüstwerkselemente sich aneinander- legen. In diesen Fällen muß offenbar der Vorgang morphologisch der Chromosomenbildung in der typischen Teilung nach unsern Befunden sehr ähnlich werden. In der letzteren Teilung können die Doppelfäden sowohl durch Paarung identischer Elemente wie durch Spaltung homo- gener Elemente entstehen: Denn sie sind ja identisch. AAhlche von diesen beiden Möglichkeiten in der AVirklichkeit realisiert wird oder ob sie beide Vorkommen, ließ sich nicht sicher entscheiden (S. 296). Eine Spaltung bei der Chromosomenanlage glaubten wir jedoch bisweilen annehmen zu müssen (S. 295). Anderseits steht theoretisch nichts im 314 Henrik Lundegardh Wege für die Annahme einer Paarung der kleinen zusammentretenden Caryotinelemente, obwohl diese hier gleichwertig wären. Denn die Paarungsvorgänge stehen nach dem, was man gefunden hat, in keiner näheren Beziehung zur Verschiedenwertigkeit der Paarlinge: Haben doch Nemec und Strasburger bei Chloralisierungsversuchen ge- funden, daß in didiploiden Kernen nur einfache Paare zu beobachten sind. Ferner beweist schon der Bau der Spiremschlingen in der typischen Prophase, daß eine Anziehung zwischen den Spalthälften vorfindlich ist, die erst in der Metaphase plötzlich aufhört und \äelleicht in eine Weg- stoßung übergeht. Wir können daher nicht umhin, eine Paarungs- tendenz innerhalb des vegetativen Chromosoms anzunehmen und es wäre daher nicht befremdend, daß diese Tendenz schon bei der Anlage eine RoUe spielte. Paarungstendenzen können also auch bei qualitativer Übereinstim- mung der gepaarten Bildungen auf treten. Mit »qualitativer Überein- stimmung« meinen wir hier stoffliche Übereinstimmung der Caryo- tinteile. Denn es leuchtet ein, daß eben die Attraktion zweier Körper energetische Verschiedenheiten oder einen energetischen Gegensatz zwi- schen ihnen voraussetzen muß. Ob diese energetischen Verhältnisse bei den Chromosomen chemotaktischer oder elektrischer oder einer andern Natur sind, kann allerdings nicht gesagt werden. So viel ist aber sicher, daß etwas Ähnliches für das Zusammenhalten der Chromosomenhälften verantwortlich sein muß, und, wie soeben erwähnt, ist es wahrscheinlich, daß diese Kräfte auch bei der Anlage der dualistisch gebauten Chromosomen tätig sind. Die hier postulierten hypothetischen Kräfte sind nach meiner Meinung von ähnlicher Art bei der hetero typischen wie bei der typischen Teilung: Denn sonst wäre nicht die große Übereinstimmung der Mechanik dieser Teilungen zu verstehen. Die doppelt gebauten Chromosomen verhalten sich ja in beiden Fällen ganz gleich: Die Längsspalte pflegt im späteren Spiremstadium enger zu werden (vgl. S. 24S), und in der Metaphase se- parieren die Hälften in derselben Weise. Ein Stadium wie die Diakinese berührt gar nicht das Verhalten der Paarlinge. Wir sind somit zu der Auffassung geleitet worden, daß die Mechanik der typischen und der heterotypischen Teilung in den Hauptsachen dieselbe ist, daß mit andern Worten das Verhalten der Mutter- chromosomen, bzw. Doppelchromosomen auf die Tätigkeit ähnlicher Kraftpaare zurückzuführen ist. Die Verschiedenheit der beiden Teilungen dürfte also vorwiegend in der Qualität des Materials, auf welche die caryokinetische Kraftkonstellation zu wirken hat, liegen. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 315 In der heterotypischen Prophase werden zwei qualitativ verschiedene Caryotinsubstanzen zu einer Doppelschlinge gruppiert, während die Doppelschhngen der vegetativen Prophase aus stofflich identischen Hälften bestehen. Es scheint mir, als ob der Widerspruch, der anfangs in dieser Deutung zu stecken scheint, nicht wirklich vorhanden wäre. Denn man mache sich doch klar darüber, wie groß die behauptete Verschiedenheit der Chromo- somen ist. Nach dem vorliegenden Tatsachenmaterial zu urteilen, kann die stoffliche Verschiedenheit der Chromosomen kaum bedeutend sein. Es dürfte sich hier eher um spezielle Unterschiede in der feineren chemischen Zusammensetzung handeln. Jedenfalls sind diese Verschiedenheiten nicht so groß, daß nicht alle Chromosomen sich bei der Kernteilung in ganz der- selben Weise verhalten. Sie werden alle doppelt angelegt und bei allen gehen die Hälften in der Metaphase und Anaphase auseinander ; sie werden alle in der Telophase gespalten und aufgelöst und anastomosieren mit- einander, so daß ein gleichförmiges Gerüst entsteht. Die behauptete Verschiedenwertigkeit der Chromosomen bedeutet mit andern Worten sehr wenig für die Mechanik der Mitose. Der Unterschied zwischen heterotypischer und typischer Teilung — soweit es das Verhalten des Caryotins anbetrifft — wird also in letzter Instanz auf diejenigen Erscheinungen zurückgeführt, die die erste Anlage der Chromosomen bedingen. Diese Bedingungen sind uns vöUig unbe- kannt. Wir können nur beobachten, daß in der heterotypischen Pro- phase die Anlage der Doppelschlingen in gewisser Hinsicht heterogen ist, während es in der typischen Prophase in derselben Hinsicht homogen ist. Wir können uns die Sache etwa in der Weise vorstellen, daß mH dem Beginn der Beifungsteilung eine neue Konstellation der inneren Be- dingungen es veranlaßt, daß sich Partikeln verschiedener Chromosomen- substanz aneinanderlegen, daß mit andern Worten eine Paarungs- tendenz der Chromosomensubstanzen wachgerufen wird. In der Tat kommt diese Paarungstendenz bisweilen auch in den gewöhnlichen Teilungen fragmentarisch zum Ausdruck, wie Untersuchungen von Stras - BURGER u. a. gezeigt haben. Wenn sich dann die Chromosomensubstanzen gepaart haben, sind die erwähnten Tendenzen »gesättigt«, das ersieht man auch aus den erwähnten didiploiden Kernen. Und eben diese Tat- sachen lehren, daß die Paarung durch dualistische Kräfte oder Energiearten hervorgerufen wird, denn sonst könnten ja auch Gruppen mit mehreren Chromosomen entstehen. Wir sehen somit, daß alle Tatsachen sich um diesen Punkt gruppieren, so daß die dualistische Verteilung des Caryotins ein fundamentales Problem 316 Henrik Lundegärdh der Caryokincse wiid. Wir haben in der speziellen Darstellung unsrer eignen Befunde auf den ausgesprochenen dualistischen Bau der Chromo- somen der vegetativen Teilung hingewiesen und die obigen Ausführungen haben gezeigt, daß auch bei der heterotypischen Teilung die beobachteten Doppelfäden durch dualistisch wirkende Kräfte oder Energiearten bedingt werden. Wir haben auch gezeigt, daß diese dualistischen Kräfte eine ganz fundamentale Eigenschaft der Organisation des Kernes der höheren Organismen ist und daß sie ganz allgemein an das Giromosomenmaterial gebunden sind, ohne sich besonders um die kleinen stoffhchen Verschieden- heiten der Chromosomen zu bekümmern. Und erweitern wir den Kreis der in Betrachtung gezogenen Tatsachen noch mehr, so finden wir, daß bei den niederen Organismen ebenfalls Längsspaltungen der fadenartigen Differenzierungen des Caryotins, bzw. Doppelfäden und gepaarte Bil- dungen Vorkommen, daß aber hier dieser dualistische Bau häufig in keinem engeren Zusammenhang mit der Zweiteilung des Kernmaterials in der Wetaphase steht. Bei dem Eadiolar Aucalantha, bei Ceratium, bei Nocti- luca hat man Längsspaltungen, bzw. Paarungen der in der Prophase faden- oder stäbchenförmigen Differenzierungen des Caryotins gesehen, ohne daß in der Metaphase eine Trennung der Hälften stattfindet. Man kann nach meiner Meinung aus diesen Tatsachen lehren, daß Spaltung und Paarung oder kurzweg dualistische Verteilung des Caryotins in seinen einzelnen Differenzierungen als eine Grundeigenschaft hervorgesprungen ist, ohne zunächst von dem caryokinetischen ^Mechanismus ausgenutzt werden zu können. Daß die Doppelheit der Prophasechromosomen un- abhängig von der sogenannten Cytokinese erfolgt, wurde aus den Ver- suchen M.\rcella Boveris (1903) klar. Denn hier spalteten sich die Chromosomen, obwohl sie wegen Einpoligkeit der Kernteilungsfigur immer an der Stelle blieben. Alle diese Tatsachen zwingen mit Kiaft die Überzeugung hervor, daß die Längsspaltung der Chromosomen eine Erscheinung ist, die auf fundamentalen Eigenschaften des Caryotins beruht. Sie findet ja auch bei der verschiedenartigsten morphologischen Spezialkonfiguration des Chromosomenmaterials statt und sicher begründet muß sie sein, um aus dem Gewirr des Gerüstes in der Prophase die genaue Halbierung der Meta- phasechromosomen hervorgehen zu lassen. Eben weil die dualistische Verteilung des Materials jedes Chromosoms, jeder Prophasenschlinge eine so fundamentale Eigenschaft des Kernes oder des Caryotins ist, kann man keinen streng durchgeführten Unter- schied zwischen »Paarung« und »Spaltung« machen. Eine dualistische Verteilung wird ja in beiden Fällen erzielt, das Endresultat eines Paarungs- Das Car5"otin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 317 Vorganges und eines Spaltungsvorganges bleibt immer morphologisch das- selbe. Die dualistisch wirkenden Kräfte oder Energiearten sind ja wegen ihrer fundamentalen Bedeutung immer an das Material gebunden, wenn es sich in caryokinetischen Zuständen befindet und unsre Beobachtungen an Interphasen und Ruhezuständen mit längsgespaltenen Caryosomen und Doppelfädenschlingen haben außerdem gezeigt, daß auch ohne Bezug auf die Teilung die dualistischen Tendenzen zum Vorschein kommen können. Es scheint in der Tat, als ob keine besonders lokalisierten Caryotinansammlungen auftreten könnten, ohne daß ein Doppelbau an- genommen wird, und eben daher kann man bei der vegetativen Teilung Gleichheitszeichen zwischen »Paarung« und »Spaltung« setzen, wenn es sich um die einzelnen Chromosomen handelt. Denn es leuchtet ein, daß die tätigen Kräfte, obwohl sie dieselben sind, eben weil sie dualistisch auftreten, sowohl eine Spaltung einer vorgebildeten Chromosomenanlage wie eine von Anfang an doppelte Anlage bewh'ken können. Es hängt dies ganz von dem Zeitpunkt des definitiven Aktivierens der dualistischen Ten- denzen ab, und dieser Punkt ist für uns von ganz besonderem Interesse. Nach unsern Erfahrungen treten — wie vorhin erwähnt — dualistische Anordnungen der Caryotinelemente in den verschiedensten Zuständen auf. Adern Anschein nach kommen aber die besprochenen Tendenzen erst bei der Caryokinese zu voller Entwicklung und es leuchtet ohne weiteres ein, daß sie nur hier ihren besonderen Zweck erfüllen. Im Ruhezustände des Kernes sind sie jedoch — wie soeben erwähnt — unter Umständen nicht ganz inaktiv, jedenfalls muß man aber behaupten, daß sie hier schwächer als in den Prophasen sind. Wir fanden ja niemals alle Caryo- somen der typischen Ruhekerne gespalten oder doppelt. Aber ohne Zweifel kommt dieses fragmentarische Auftreten der duahstischen Ten- denzen, oder Kräfte oder Energien, wie man sie nennen wül, bei eintre- tender Prophase zur Anwendung. Sind aber die betreffenden Tendenzen in dem Ruhezustände ganz inaktiv, so kann oder braucht selbstverständ- lich das Chromosomenmaterial sich hier nicht dualistisch anzuordnen : Wir bekommen mit andern Worten keine gespaltenen oder doppelten Caryo- somen zu sehen. Wenn nun in diesen Fällen die Prophase beginnt, werden die duahstischen Kräfte wachgerufen und sie beginnen dann natürlich auf das schon vorhandene Materialen wirken. Bei größeren Caryotin- elementen finden daher wirkliche Spaltungen statt, wie wir es an den Caryosomen in vielen Fällen beobachtet haben. In dem Gerüstwerk beginnt sich aber gleichzeitig, wegen der in der Prophase herrschenden Bedingungen, das Caryotin in gewisse Züge anzuordnen und die duahsti- schen Kräfte bewirken es nun, daß bei diesem Lokahsationsvorgang das ArcliiT f. Zellforscliung. IX. 21 318 Henrik Limdegärdh Material in doppelten Reihen angeordnet wird: Die Gerüstwerkselemente werden mit andern Worten gepaart. Und nach der Hypothese haben wir es mir mit denselben energetischen Verhältnissen zu tun. In ähnlicher Weise lassen sich nun die in der Telophase, bzw. Ana- phase stattfindenden Spaltungen in Einklang mit unsrer Theorie bringen. Man kann ja die Sache so auffassen, daß die dualistischen Kräfte in der Caryokinese nicht ganz nach den morphologischen Vorgängen abgestimmt sind, daß sie mit andern Worten nach der Metaphase, wo sie ihren Zweck erfüllt haben, nicht ganz zurücktreten, sondern erst allmählich bis auf den Betrag in der Ruhe niedersinken. Gemäß ihrer oben gefolgerten allgemeinen Natur kommen sie auf die Tochterchromosomen in derselben Weise wie vorher auf die Mutterchromosomen zu wirken: Die letzteren erfahren eine Spaltung und bekommen ganz denselben Bau wie die Mutter- chromosomen. Ihr weiteres Verhalten whd dem der Miitterchromosomen ähnlich, nur daß ihre Veränderungen in umgekehrter Reihenfolge verlaufen. Bei kurzen Interphasen machen sich, wie wir gesehen haben, die dualistischen Tendenzen noch geltend, während sie bei längeren Ruhe- zuständen zum Teil inaktiv zu werden scheinen. Die hier entwickelte Theorie des doppelten Baues der Chromosomen, Caryosomen und Schlingen scheint mu' in einfachster und einheitlicher Weise die vielen Tatsachen in Zusammenhang zu bringen, ohne daß jedoch zu ^^eie hypothetische Elemente eingeführt werden. Wir haben uns auch betreffs der letzteren zumeist mit leisen Andeutungen begnügt, denn selbstverständlich darf eine solche Theorie nicht sogleich in allen Teilen ausgearbeitet sein. Zur weiteren Verdeutlichung unsrer Inten- tionen ist aber noch in Kürze auf einige Punkte einzugehen. Wir haben vor allem das Verhältnis zwischen typischer und hetero- typischer Teilung etwas klarer zu beleuchten. Zuerst sei erwähnt, daß wenn im vorhergehenden in ganz allgemeinem Sinn, d. h. ohne h'gend- welche Spezifizierung der Art, von duahstischen Tendenzen, Kräften oder Energiearten gesprochen ist, so wh'd damit selbstverständlich das Ver- halten der einzelnen Chromosomen oder Chromosomensubstanzen gemeint. Wie sich die letzteren in der Ruhe und in dem morphologisch gleichförmigen Gerüst verhalten, ist allerdings recht unbekannt. Wie wir oben (S. 313) angedeutet haben, scheint man jg^loch annehmen zu müssen, daß die Chromosomen eine gewisse Kontinuität besitzen, und diese Kontinuität dürfte vornehmlich eine stoffliche sein. In dieser mit Absicht etwas allgemeinen Meinung sprechen wir auch betreffs des Ruhezustandes von der Substanz der einzelnen Chromosomen. Ein wichtiger Punkt ist nun dieser : Welche Beziehungen haben diese Das Caryotin im Euhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 319 innerhalb der Chromosomensubstanzen tätigen Ki’äfte zu den ausge- sprochenen Paarungstendenzen in der heterotypischen Teilung? Unsre vorhergehenden Ausführungen haben eine Antwort hierauf gegeben. Wir haben nämlich vorher eine sehr weitgehende Identität der dualistischen Ki'äfte bei den vegetativen Teilungen und der Paarungstendenzen bei der heA'rotypischen Teilung behauptet. Wir wurden hierauf durch gewisse Deduktionen geleitet, die vornehmlich auf der übereinstimmenden Mecha- nik der beiden Teilungsarten und auf der Tatsache fußten, daß in didi- ploiden Kernen niu’ einfache Chromosomenpaare beobachtet werden. Die Identität dürfte aber nicht vollständig sein. Gehen wir weiter auf dem betretenen Wege, so werden wu’ auch auf die Behauptung geleitet, daß bei der heterotypischen Teilung zwei Momente wirksam sind, die zu- sammen den Soudercharakter dieser Teilungsart bestimmen. Spalten wir das eine ab, so erzielen wk in der Tat eine vollständige Identität in obiger Meinung. Das unterscheidende Moment ist die Anziehung verschie- dener Chromosomensubstanzen. Diese Anziehung ist aber eben- falls duaüstisch. Wir können nun ein etwas klareres Bild der betreffenden Phänomene bekommen. Den Chromosomen bzw. Chromosomen Substanzen ist ein Vermögen eigen, einander unter gewissen Bedingungen anzuziehen, und die Attraktionski’äfte sind dualistischer Natur, denn es bilden sich immer nur Paare. Den Chromosomensubstanzen ist ferner ein ganz all- gemeines Vermögen charakteristisch, sich dualistisch anzuordnen. Das letztere Vermögen kommt viel häufiger als das erstere zum Ausdruck. Beim Eintreten der heterotypischen Teilung wü'd aber dieses plötzlich wach- gerufen, so daß sich verschiedene Chromosomensubstanzen statt identischer aneinanderlegen. Es bleibt nun zunächst Geschmackssache, ob man an- nehmen soll, daß die Tendenzen, die die Paarung der heterotyjhschen Chromosomen herbeiführen, auch während der ganzen Teilung tätig wären, oder daß sie nur die erste Paarung der Chromosomenanlagen bewirkten und dann von den andern auch in der tjrpischen Teilung tätigen Ki'äfte abgelöst würden. Jedenfalls steht es fest, daß die beiden Arten von Tendenzen von dualistischer Natm’ und einander sehr ähnlich sind. Dieses Verhältnis ist sehr interessant. Denn wir haben schon oben angedeutet, daß die Wahrscheinlichkeit für eine gewisse Verschieden- wertigkeit und Kontinuität der Chromosomen und für den Umstand spricht, daß in der Keduktionsteilung eine Paarung der Chromosomen- substanzen stattfindet. Von hier und zu der Annahme, daß die sich paarenden Chromosomensubstanzen von verschiedenen Eltern stammen, ist kein langer Schritt. Bekanntlich wird diese Annahme namentheh 21* 320 Henrik Lundegärdh von den Erfahrungen über die Krenznngsverhältiiisse und die Spaltung der Bastarde gestützt (vgl. 1910 b, S. 297); außerdem spricht für dieselbe die erwähnte Kontinuität der Chromosomen zusammen mit der genauen Halbierung der Chromosomenzahl in der Reduktionsteilung. Nehmen wir also vorläufig diese Hypothese von der Paarung der Elternchromosoniensnbstanzen oder -caryotine auf, so wird unsre i^uf- merksamkeit auf das Verhältnis gelenkt, daß, wenn die Chromosomen, wie dies unter Umständen der FaU ist (vgl. 1912 d), eine verschiedene und charakteristische Morphe besitzen, diejenigen in der Keduktions- teilung gepaart werden, die einander am ähnlichsten sind. Wenn man die erwähnte Hypothese macht, muß man in der Tat behaupten, daß die Chromosomensubstanzen in den somatischen Kernen dualistisch, d. h. in doppeltem Satz, Vorkommen. Interessant ist nun, daß dieser durch die Fortpflanzungsverhältnisse geschaffene Dualismus des ganzen Caryotins — indem eine Hälfte vom Vater, eine Hälfte von der Mutter stammt — eine große Ähnlichkeit mit dem von uns nach- gewiesenen Dualismus innerhalb der einzelnen Chromosomen- substanzen aufweist. Denn die Elterncaryotine — als Gesamtheit betrachtet — sind doch in der Kegel einander sehr ähnlich, ja fast iden- tisch: Sie sind meistens vielleicht nur hinsichtlich der Quantität ver- schieden, indem sie mutmaßlich etwas mit den »Eigenschaftspaaren« zu tun haben (vgl. 1910 b, S. 298); es handelt sich jedenfalls um eine zwar besthnmte, aber im großen ganzen doch geringfügige Verschiedenheit. Allein dadurch werden wir zu dem Schluß geleitet, daß die Chromo- somensubstanzen, die in der heterotyijischen Teilung gepaart werden, einander sehr ähnlich sind. Das, was gepaart wird, sind mit andern Worten die am meisten übereinstimmenden Sub- stanzen. Man kann nicht umhin, jetzt die große Übereinstimmung — in me- chanischer Hinsicht — zwischen der typischen und der heterotypischen Teilung klar einzusehen. Und wh' verstehen jetzt auch besser die große Ähnlichkeit der dualistischen Kräfte oder Energien in beiden Fällen, l^lan kann sogar als eine generelle Regel den Satz aufstellen, daß im Caryotin eine ausgesprochene Tendenz herrscht, ähnliche oder identische Chromosoniensubstanzen dualistisch anzu- 0 r d n e n. Und vielleicht liegt in den erwähnten Verhältnissen der Schlüssel dazu, daß überhaupt eine heterotyjjische Teilung mit derselben Mechanik wie die typische Teilung möglich gcAvorden ist. Durch den soeben aufgestellten Satz werden die beiden Teilungs- arten unter einen einheitlichen Gesichtspunkt gebracht, ohne daß jedoch Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 321 die fundamentale Verschiedenheit zwischen ihnen aufgehoben wird. Diese Verschiedenheit, die in der Qualität des Materials, das bei den caryo- kinetischen Vorgängen transportiert wird, liegt, dürfte durch das Ein- treten einer besonderen Bedingungskonstellation am Beginn der hetero- typischen Teilung Zusammenhängen: Die Caryokinese wird mit andern Worten auf eine andre Bahn geleitet, die bestimmend für ihren weiteren Charakter wird. Vielleicht wü’d es der künftigen Forschung gelingen, die Bedingungen kennen zu lernen, die dieses temporäre Vikariieren der einen dualistischen Tendenzen für die andern bestimmen. Noch ein Punkt dürfte einige Worte verdienen. Wenn wir von den » dualistischen Tendenzen« in ganz neutraler Weise gesprochen haben, so haben wir keine Vorstellungen über deren hjrpothetische Natur damit verbunden (S. 314), und wir haben auch keine Aussagen über deren Wir- kungsweise gemacht. Tatsächlich muß diese recht kompliziert sein. Denn man muß einerseits eine Anziehung annehmen, anderseits be- obachtet man ja keine Verschmelzung der einander attrahierenden Faden- oder Caryosomenhälften. Ob dies einfach mit Oberflächenspannung oder dergleichen physikalischen Verhältnissen zusammenhängt, oder ob man eine gleichzeitige Repulsion annehmen soll, muß dahingestellt bleiben. Das Gesagte weist aber darauf hin, daß die in Betracht gezogenen Ver- hältnisse sehr kompliziert sind, so daß unsre schwachen Versuche, sie zu erhellen, sich nur mit den einfachsten und meist hervortretenden Er- scheinungen beschäftigen konnten. — Die zweite Frage, die wir hier zu behandeln haben, nämlich die Varia- bilität der speziellen Konfiguration des Caryotins in den caryokinetischen Stadien, ist schon durch unsre Ausführungen in den vorhergehenden Kapiteln recht eingehend behandelt worden, so daß wir uns hier auf einige theoretisch wichtige Punkte beschränken können. Im Anschluß an die vorstehenden Erörterungen über die dualistische Verteilung des Caryotins ist zuerst der Umstand zu erwähnen, daß die dualistisch wirkenden Kräfte oder Energiearten, von denen wir so viel gesprochen haben, an das Caryotin als Stoff gebunden sind, aber wenig durch den speziellen morphologischen Zustand desselben bestimmt zu werden scheinen. Denn wir haben ja gefunden, daß obwohl die Kon- figuration des Caryotins, wie. es z. B. bei Vicia fdba besonders der Fall war, im Ruhezustand und Interphase sehr wechselnd ist, jedoch die fer- tigen Chromosomen immer in derselben Weise aussehen. Und alle sind immer und ausnahmslos längsgespalten, obwohl die Spaltungsvorgänge eben in den frühen Perioden verlegt sind. Und werfen wir einen Blick auf die Kernteilungsvorgänge im ganzen Reich der Organismen, so werden 322 Henrik Lundegärdh wil- lebhaft von der außerordentlichen Präzision, womit der dualistische Bau der Chromosomen ausgebildet whd, überzeugt. Denn die Morpho- logie der verschiedenen Stadien ist jedoch sehr wechselnd. Und alles dies ist darauf zurückzuführen, daß die Verhältnisse, die den duaüstischen Bau bedingen, eine fundamentale Eigenschaft des Caryotins oder der Zellenorganisation im allgemeinen sind, während für die spezielle Konfigu- ration des Caryotins eine ganze Reihe von nicht überall in ähnlicher Weise auf tretenden Faktoren verantwortlich ist. Die dualistischen Tendenzen liaben auch gar nichts mit denjenigen Faktoren zu tun, die die Chi'omo- sonienzahl bestimmen: Denn die Chromosomenzahlen sind ja bei ver- schiedenen Individuen verschieden und auch in demselben Individuum sind sie nicht immer ganz konstant (vgl. 1912 d). Wir sehen somit, daß für den ganzen Komplex der Eigenschaften des Caryotins eine ganze Reihe von Faktoren in Frage kommt, die nicht gleichwertig und nicht immer koordiniert sind: Von diesen Faktoren ist sicher die Tendenz zu dualisti- scher Anordnung die konstanteste und fundamentalste ; sie bildet ja auch den Angelpunkt der ganzen Caryokinese. Die andern sind in ver- schiedenem Grade fluktuierend und ganz besonders gilt dies für die- jenigen, die die spezielle Konfigiu’ation des Caryotins bedingen. Daher kann eine morphologische Theorie des Entstehens der ver- schiedenen Konfigurationstypen niemals allen Tatsachen gerecht werden. Ansichten, die aus dem Boden der Pangentheorie hervorgesprossen sind, eliminieren sich selbst, seitdem sich die Theorie als falsch herausgestellt hat. Aber auch solche Theorien, wie die von Boveri oder von Gregoire (1903, 1906) entwickelten, sind nicht stichhaltig, wie wu- es schon in dem vorhergehenden gezeigt haben. Denn tatsächlich liegen bei der Bil- dung des Gerüstwerkes in der Telophase oder dem Entstehen der Chromo- somen in der Prophase etwas mehr als bloße morphologische Vorgänge vor. Die Chromosomen dürfen nicht mir wie die sich verästelnden oder zusammenziehenden Organismen betrachtet werden. Was wir beob- achten können, ist nur ein äußerliches Schema, das morphologische Fazit aller derjenigen Erscheinungen, die in dem Betrieb der Zelle und des Kernes die Manipulationen bei der Caryokinese lenken. In der Telophase geschieht wirkliche chemische Auflösung des Caryotins gleichzeitig mit seiner morphologischen Zerkleinerung, und ebenso muß in der Prophase zumeist eine Caryotinsynthese stattfinden. Und weil so viele Faktoren hier Zusammenwirken, weil chemische Umsetzungen, Oberflächenspan- nungsverhältnisse, Colloiderscheinungen, Konsistenz und andres mehr zu- sammen das Entstehen und Vergehen der Metaphasechromosomen be- dingen, können diese beiden Prozesse der Chromosomenbildung und der Das Caryotin im Riiliekern imd sein Verhalten bei der Bildung usw. 323 G3rüstbildimg niemals vollständig durch ein morphologisches Bild wieder- gegeben werden. Denn man würde dann schon die tatsächlich statt- findende Variation der Konfiguration nicht verstehen, während diese schon erheblich verständlicher wird, wenn man bedenkt, daß so viele Faktoren bei dem Entstehen eines speziellen morphologischen Entwicklungs- zustandes zusammenwhken. Denn von dem Zusammenwirken mehrerer nicht voneinander völlig abhängiger Faktoren wird eben im allgemeinen die Variation, wie der Begriff wissenschaftlich aufgefaßt wird, bedingt. Und eben darin liegen die Grenzen der morphologischen Analyse, daß sie niemals die wahre Kausalität klarlegen kann, niemals das Lebendige wie es wirküch ist, nämlich unendlich wechslungsfähig, begreifen kann. Oder um ein Bild zu gebrauchen: Die »morphologische Kausalität« ver- hält sich zur wirklichen Kausalität wie eine plane Zeichnung zum Ding selbst. Wir wollen uns daher nicht verleiten lassen, zu glauben, daß die Vor- gänge der Chromosomen- und Gerüstbildung nur wie ein Einziehen oder Bilden von Pseudopodien und Anastomosen oder ein Aufblähen oder Ver- schwinden von kleinen Hohlräumen im Caryotin aufzufassen wären. Im Gegenteil, wenn wir hinter diesen recht einfachen morphologischen Vorgän- gen alle Faktoren des Stoffwechsels und der physiologischen Organisation der Zelle stellen, so können wh wenigstens in der Hauptsache verstehen, woher die Mechanik der Kernteilung immer nach demselben Prinzip konstruiert ist, obwohl die Einzelheiten so viel Wechselndes darbieten. Denn wenn viele Faktoren bei einem Komplex von Erscheinungen zu- sammenwhken, können diese Erscheinungen recht verschieden aussehen, wenn die Faktoren quantitativen Schwankungen ausgesetzt sind. Der Komplex wahrt zwar seinen Charakter, denn die Qualitäten sind immer dieselben. Die Caryokinese ist nun ein solcher Komplex von Erschei- nungen, und die Morphologie der einzelnen Phasen ist wie ein Regi- strator, an dem wh das Fluktuieren in dem Betrieb ablesen können. Dieses Fluktuieren hat aber Grenzen, so daß immer der fundamentale Charakter beibehalten wird: Die Chromosomen werden in der Prophase immer ausgebildet und sie sind ausnahmslos längsgespalten. Man könnte die Caryokinese mit der Entwicklung des ganzen Organismus paralleli- sieren: Denn der Organisation aller höheren Organismen sind gewisse Grundzüge gemeinsam, die bei normaler Entwicklung unfehlbar hervor- treten (z. B. die Bildung von Fortpflanzungsorganen), während die Eigen- schaften, die sich um diese Grundzüge gruppieren, außerordentlich ver- schiedenartig sein können. 324 Ileurik Lundegärdh Literaturverzeichnis. Allex, Charles E. 1897. Über das Verhalten der Kernsubstanzen während der SjTiapsis usw. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd. XXX. 1905. 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Fäden, Körnchen und schwach gefärbte Massen, die Körnchen enthalten. Fig. 3. Ruhekern aus dem Periblem mit langgestreckten, unregelmäßigen imd z. T. längsgespaltenen IHumpen. Fig. 4. Kern in Interphase oder frühe Prophase mit einer längsgespaltenen Caryotinschlinge. Fig. 5. 2 dünner Sclmitt eines Ruhekems aus dem ürmeristem am Rande des Periblems. Ein längsgespaltenes Caryosom. Fig. 6. ZeUe mit Ruhekern aus dem Plerom nahe dem Vegetationspunkt. Das Gerüst besteht aus vacuolisierten und durch Fäden verbundenen Scheiben. Wahr- scheinhch ziemlich viel Artefakte. Fig. 7. Zelle aus der Radicula eines während ein paar Stimden in Wasser auf- gequollenen Samens. Im Plasma Kahrimgskörper. Im gelappten Kern ein blasses Gerüst imd dunkle Carj’osomen. Fig. 8. Tj-pischer Ruhekern am Vegetationspunkt. Fig. 9. Interphase am Vegetationspunkt. Fig. 10. Interphase aus dem Kal}q)trogen. Die radiäre Anordnung des Gerüstes ist %nelleicht bei der Fixierung entstanden. Fig. 11. Interphase am Vegetationspunkt. Fig. 12. Ruhekern mit z. T. gespaltenen Caryosomen in zwei Schnitten. Fig. 12 a. Tj’pischer Ruhekern aus dem äußeren Periblem. Fig. 13. PeriblemzeUe. Kern in längerer Interphase. Zwölf zum Teil gespaltene imd verlängerte Carj'osomen. Gefärbt in Fuchsin-Toluidinblau. Fig. 14. Tjqiischer Ruhekern aus dem Blattstiel. Caryosomen von sehr ver- schiedener Größe imd Gestalt (etwa 12 Stück). Fig. 14a. Ein gleicher Kern mit etwa 15 Carjmsomen. Zwei von denselben erscheinen längsgespalten. Fig. 15. Häufig zu beobachtender Ruhekerntj-pus in HEnnAXX- Präparaten. Fig. 16. Interphase bzw. frühe Prophase oder späte Telophase. Fig. 17. Am Vegetationspunkt. Gespaltene Car}*osomen und vacuolige Scheiben. Fig. 18. Tjqiischer Ruhekern nach C.VRXOY-Fixierung. Fig. 19. Tj^iischer Ruhekern nach IvAisER-Fixierung. Tafel XVIII. Fig. 20 — 23, 34 — 10 von Vicia jdba. Fig. 24 — 26 von Cucurbita pepo. Fig. 27 von Ranunculus sceleratus, Fig. 28 von Gladiolus sp. Fig. 29 — 33 von Allium cepa. Fig. 20—23, 27—35, 37, 38, 40 nach Flemmixg-, Fig. 24—26 nach Kuser-. Fig. 36, 39 nach MERKEL-Fixierung. Fig. 20. Zelle am Rande des Pleroms. Kern wahrscheinlich mit artifiziellem Gerüst versehen. Um diese Zelle lagen solche mit Kernen wie in Fig. 8, Taf. XV H. Fig. 21. Pleromkern in Interphase oder frühe Prophase. Längsgespi ltene und verlängerte Cafyosomen imd vacuohge Scheiben. Fig. 22. Ruhekern im Plerom. Wahrscheinlich recht viel Artefakte. Fig. 23. Interphase mit gespaltenen bzw. doppelten Caryotinschlingen, die Reste der Telophase-, bzw. Anfänge der Prophasechromosomen vorstellen. Fig. 24. Tj’pischer Ruhekern mit zum Teil gespaltenen Carj'osomen (24 Stück). Fig. 25. Frühe Prophase mit etwas verlängerten und durch Fäden verbundenen Caryosomen. Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung usw. 329 Fig. 26. Prophase mit Fäden und verlängerten Caryosomen. Fig. 27. Ruhekern von Ranunculus sceleratus aus dem Antherengewebe. Fig. 28. Ruhekern von Gladiolus sp. Große Nucleolen, aber sehr wenig Caryotin. Fig. 29. Frühe Prophase mit zum Teil sehr deutlich doppelt gebauten Schlingen. Fig. 30. a) Tangentialstück eines ProphaSekerns. b) Tangentialstück eines Telophasekernes. Die Figur ist beabsichtigt, den übereinstimmenden Aufbau der Gerüste in den beiden Entwicklungszuständen zu demonstrieren. Die Schlingen (Chromo- somen) des Telophasekerns (ö) zeigen eine ebenso ausgeprägte Doppelstruktur wie diejenigen des Prophasekerns (a). S.-G.-O. Fig. 31. Prophase mit Chromosomenschiingen, die auf längeren Strecken verfolgt werden können, sehr deutlich doppelt gebaut und zum Teil frei sind. Fig. 32. Spiremstadium. Die Schlingen sind zum Teil artifiziell verschmolzen. Fig. 33. Spirem-(ICnäuel-)Stadium. S.-G.-O. Fig. 34. Frühe Prophase mit doppelten Caryosomen, die mit parallelen Fäden verbimden sind. Fig. 35. Frühes Spiremstadium mit sich ausdifferenzierenden Doppelfäden. Fig. 36. Ein gleicher Kern bei andrer Fixierung. Hier sieht man auch gespaltene Caryosomen, von denen die Fäden ausgehen. Fig. 37. Kern mit vielleicht artifiziellem Gerüst und zwei gespaltenen Caryosomen. Fig. 38. Fragment eines Kernes in Prophase mit sich ausdifferenzierenden Doppelfäden imd großem, doppelt gebautem Caryosom. Fig. 39. Frühe Prophase mit verlängerten und zum Teil gespaltenen Caryosomen (ganzer Kern). S.-G.-O. Fig. 40. Kern in Prophase aus einer langen Pleromzelle, ziemlich viel Artefakte. Tafel XIX. Fig. 41 — 46, 52, 53, 59 — 63 von Vicia faia, Fig. 49 — 51 von Ciicurhita pepo, Fig. 47 von Ranunculus sceleratus, Fig. 54 — 58 von Allium cepa. Fig. 41, 45,. 46, 61 nach Herm.vxn-, Fig. 42—44, 47, 52—59, 62, 63 nach Flemmixg-, Fig. 49 — 51 nach Kaiser-, Fig. 60 nach MERKEL-Material. Fig. 41 — 51, 54 — 59, 61 — 63 nach Hämatoxylin-, Fig. 52, 53 nach Fuchsin-, Fig. 60 nach S.-G.-O. -Präparaten. Fig. 41. Kern in jüngerem Spiremstadium nach HERMAXN-Fixierung. Die Schlingen sind recht undeutlich und die Längsspaltung häufig verwischt. Fig. 42. Pleromzelle mit Kern in Prophase. Ein paar deutliche Chromosomen- schiingen. Fig. 43. Pleromzelle mit Kern in Prophase. Gespaltene Caryosomen und Spirem- schhngen. Fig. 44. Eine gleiche Zelle in etwas späterem Stadium des Kernes. Fig. 45. Ein jüngeres Spiremstadium nach HERMAXX-F'ixierung. Die Chromo- somensclilingen besitzen eine Vacuolenstruktur und die Längsspaltung ist ziemlich undeutlich. Fig. 46. Ein gleicher Kern bei gleicher Behandlung, obwohl in etwas späterem Stadium. Die Längsspaltung kann hier recht gut beobachtet werden (vgl. Fig. 61). Fig. 47. Spiremstadium bei Ranunculus sceleratus. Fig. 49. Prophase bei Cucurhita mit verlängerten und zum Teil gespaltenen Caryosomen und ein fädiges Gerüst. Fig. 50. Spiremstadium mit 24 an der Kernoberfläche belegenen Chromosomen. 330 Henrik Lundegärdh, Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten usw. Fig. 51. Telophase mit etwa 16 sichtbaren Caryosomen (Chromosomen) imd zwei bis drei Xucleolen. Fig. 52 a u. b. Zwei Schnitte einer Zelle mit Keni in Anaphase. Die Tochter- chromosomen sind sehr deutlich längsgespalten. Aus einem sehr alten Flem- MiXG-Fuchsinpräparat. Ticia. Fig. 53. Zwei Tochterchromosomen aus demselben Präparat. Die Längsspaltung ist sehr deutlich zu beobachten. Vicia. Fig. 54. Telophase bei Allium mit innerer Yacuohsierung, Längsspaltung imd seithcher Verbindimg der Chromosomen. Fig. 55. Telophase. Der obere Kern ist beseer konserviert als der untere. Die Chromosomen sind vacuolisiert und zum Teil längsgespalten. Fig. 56. Rekonstruktion des Caryotingerüstes. Die erhebhch aufgelösten Chro- mosomen sehen wie Doppelfäden aus. Fig. 57. Ein gleiches Stadium. Die Chromosomen endigen frei, sind nicht mit den Enden verklebt. Fig. 58. Sehr weit fortgeschrittene Rekonstruktion des Caryotingerüstes. Man kann jedoch noch gespaltene Chromosomenüberbleibsel beobachten. Dieses Stadium entspricht etwa der kurzen Interphase. Fig. 59. Telophase bei Vicid. Die Zelle ist vielleicht abnorm, da die Scheide- wand fehlt. (Vgl. S. 272.) Fig. 60. Rekonstruktion des Tochterkerns. Die schon recht substanzarmeu und anastomosierenden Chromosomen sind deuthch doppelt gebaut. Fig. 61. Partie des Gerüstes eines Telophasekerns nach HERMAXx-Fixierung. Die drei Chromosomen besitzen dualistischen Bau (vgl. Fig. 46). Fig. 62. Spätere Telophase mit sehr deutlich gespaltenen Chromosomensclüingen. Fig. 63. Noch späteres Stadium. Die Rekonstruktion ist sehr weit fortge- schritten, aber die gespaltenen, wie Doppelfäden aussehenden, Chromosomenüber- bleibsel sind noch unterscheidbar. Man vergleiche die Interphase Fig. 23, Taf. XVIII. Archiv für Zellforschung Bd. IX. Verlag nn WUhelm Engelmann in Leipzig. Litk-Anstv. Johannis Amdt, Jena M Lüruügaräh gu I:0 ^ « «<» 3 • . O * ir,%3 ••sÄ ^■.9 ' - m «' > , f» , %* "> o •• 6* % • > 4w M % •» ^ .ö' .. • vX-Ä« ^ 'f 'W # >5i-v..*,^ n* .V »'.»X <4<> '5.5?'=- SU M i rHchlo»-. Verlag von Wilhelm Ingelmann in Leipzig. Untersuchungen über die Spermatogenese bei den Arachniden. I. über die Speriiiatogenese der Skorpione. Von Iwan Sokolow. (Aus dem Zootomischen Laboratorium der Universität St. Petersburg.) Mit 1 Textfigur und Tafel XXII— XXIII. In den letzten 10—15 Jahren sind die sperniatogenetischen Vor- gänge zum Gegenstände einer großen Reihe von Untersuchnngen ge- worden, denen das mannigfachste Material zugezogen wiu'de. Trotzdem sind doch noch kleinere oder größere Gruppen übrig geblieben, welche in dieser Hinsicht noch sehr wenig oder gar nicht erforscht sind. Hierher gehört u. a. die verschiedenartige Gruppe der Arachniden, wo die spermato- genetischen Untersuchungen noch sehr dürftig sind. Der Zweck der vor- liegenden Studien zunächst ist, diese Lücke in unsern Kenntnissen, wenn auch nur teilweise, auszufüllen. Selbstverständüch tvird man aber im Laufe der Untersuchungen auch auf Fragen stoßen, die ein weiteres, allgemeineres Interesse beanspruchen könnten. Kurze Literatur über sicht. Unter den Arachniden ist die Sper- niatogenese am besten in der Ordnung der Ai’aneinen bekannt. Abge- sehen von den älteren Angaben Gilsons (84) und Carxoys (85) muß hier zunächst die ausführliche Arbeit J. W.^gners (96) genannt werden. Der Verfasser beschreibt die Spermatogenese bei mehreren Spinnenarten, beginnt aber mit den Spermatocyten 1. Ordnung. Die feinen spermio- histogenetischen Vorgänge sind von Bösenberg (05) und zwar an einem sehr verschiedenartigen Material behandelt. Seit 1900 ist eine Reihe von Arbeiten von Louise W.^llace (00, 04, 05, 09) meist über Agelena veröffenthcht worden, die aber vorwiegend die Reduktionserscheinungen Archiv f. Zellforschung. IX. 27 400 Iwan Sokolow und die interessante Frage über die Heteroebromosomen besprechen. Eine ^^'ielltige Arbeit, welche ebenfalls in erster Linie die Reduktions- vorgänge und die Heterochromosomenfrage berührt, ist die von ]\Io^"T- GOMERY (05), angestellt an Lycosa. Die Phalangiden wurden hinsichtlich ihrer Spermatogenese von Gil- soN (84), Carxoy (85), hauptsächlich aber von Bösexberg (05) erforscht. Koltzoff (09) beschrieb bei Opilio einen Encystierungsvorgang der Sper- inien, ähnlich demjenigen bei den Spinnen. Von den übrigen Ordnungen weiß man so gut vüe gar nichts. Für die Skorpioniden existieren nur die alten Angaben von üetschxikoff (68), welcher bei einem nicht näher besthnmten Skorpion aus der Ej'hn (wahrscheinlich Euscorpius tauricus Coch.) in großen Zügen die Spermato- genese schüdert, sodann von G.yxin (69) und diejenigen von Gilsox (84) und Carxoy (85). Die Acarinen wurden von Gilsox (84) und neulich von VoRDEXSKiÖLD (09) Und von Samsox (10) behandelt. Für die Soli- l)ugiden, Thely})honiden und Pseudoskorpioniden dagegen fehlen meines IVissens die bezüglichen Angaben fast gänzlich [vgl. vielleicht noch Birula (94), Tarxaxi (96), Croxeberg (88)]. Material und Technisches. Die vorliegenden Untersuchungen beziehen sich zunächst auf ein ^laterial, welches ich während meines Aufenthaltes im Frühjahr 1911 in Yüla-franca gesammelt habe. Die Art, welche man dort ziemlich überall unter den Steinen trifft, ist E%i- scorpius carpatJiicus L. Die erwachsenen' Männchen sind leicht von den AVeibchen dadurch zu unterscheiden, daß ihr Endsegment, welches die Giftdrüsen enthält, stark angeschwoUen ist. (Für junge Exemplare scheint das nicht zuzutreffen und man orientiert sich am besten an der .Anzahl der Kammzähne.) Männchen sind seltener als AVeibchen. Dank der Liebenswürdigkeit des Marinearztes Herrn X. A. Paxow, habe ich im Herbst 1911 einige männliche Exemplare Buthus eupeus Koch, aus der Umgebung von Baku erhalten. Außerdem brachte mir mein Kollege V. ^I. Schütz auf meine Bitte im Januar 1912 mehrere Exemplare Euscorpius carpathicus aus Villa- franca. Den genannten Herren möchte ich auch hier meinen herzlichen Dank aussprechen. Bei lebenden Exemplaren wurde rasch der Giftstachel und die Ex- tremitäten mit einer Schere abgeschnitten und die beiden Hoden unter der Lupe in physiologischer Kochsalzlösung herauspräpariert. Untersuchungen über die Spermatogenese bei den Arachniden. 1. 401 Zum Fixieren diente Sublimat-Essigsäure und das GiLSOxsc-he Ge- misch. Schnitte von 5, 7,5 und 10 u Dicke wurden mit Eisenhämatoxylin nach Heidenhaix und mit BioxDi-Lösung gefärbt. Zur Mitochondrien- dai'stellung wurde die alte BEXDAsche Methode, sowie auch solche, modi- fiziert nach den Vorschriften von Meves und Düesberg (08), angewandt. Aber auch sonst waren die Mitochondiien gut sichtbar, sogar auch bei E. H. -Färbung nach Fixieren in Sublimat-Essigsäure. In der Anwendung der BENDASchen und BioxDischen Methode bin ich von dem Herrn Assistenten der zoologischen Station zu Yilla-franca, F. A. Spitschakoff unterrichtet worden, wofür ich mich ihm zu ver- bindlichstem Danke verpflichtet fühle, ebenso wie für die fielen Rat- schläge und Anweisungen. Spermatogenese bei Euscorpius carpathicus L. Genitalapparat. Die Hoden hegen zu beiden Seiten des Körpers. Jeder von ihnen besteht eigentlich aus zwei parallelen Längsröhren, die durch ^der Queranastomosen miteinander verbunden sind, so daß drei Adereckige Maschen entstehen. Von der inneren Ecke der vordersten Masche jedes Hodens entspringt das Vas deferens. Es führt zu den Samenblasen, auf deren Bau nicht näher eingegangen zu werden braucht. Textfigui’. Teil eines Querschnittes durch eine Hodenröhre. Vergr. 460/1. «*. Wandzellen ; fc. ihre Kerne ; bl. Bläschen am freien Ende der Wandzellen; m. Intima externa; e. elastische!?) Fasern in derselben; sc. Sperma- tocyste; ck. Kern derselben; spg. Spermatogonien; spc. Sperraatocyten; spi. Spermatiden. Wenn man einen Schnitt durch solch eine Röhre (Textfig.) unter dem Mikroskop betrachtet, so erscheint ihre Wand von sehr hohen prismatischen Zellen zusammengesetzt, welche so weit sich nach innen erstrecken, daß 402 Iwan Sokolow sie mir einen engen Spalt längs der Achse der Röhre freilassen (zuweilen findet man das Lumen gänzlich obliteriert). Das Plasma dieser Wand- zellen ist ziemlich durchsichtig, mir stellenweise sieht man feine Granu- lationen. An Präparaten nach Flejlmixg fixiert, bemerkt man in den Zellen Ansammlungen von Fettkügelchen (?), die durch die Osmiumsänre geschwärzt sind. Das freie Ende jeder Zelle färbt sich etwas stärker und scheidet außerdem in der Richtung znni Lumen ein helles Bläschen (hl) ans. Alle solche Bläschen znsammengenommen, bilden somit einen hellen Saiun, der das Hodenepithel umrandet. Die Xatnr dieser Bläschen blieb mir nnanfgeklärt, jedoch glaube ich in ihnen ein besonderes Secret zu erblicken, in welchem die Pakete mit reifen Samenfäden schwimmen, nachdem sie in das Lumen der Röhre gelangt sind. Die Kerne der Wand- zellen sind ziemlich groß (k), länglich-oval, mit zahlreichen Chromatin- körnchen lind einem oder zwei Xncieolen (Fig. 1 ii. 2). Sie können sich sowohl im distalen, als auch im proximalen Abschnitt der Zelle, sowie in ihrer Mitte nsw. befinden. Die äußere Oberfläche des Hodens wird von einer starken Membran (Intima externa) begrenzt (m). Dieselbe wird in verschiedenen Rich- tungen von elastischen (?) Fäden diirchkrenzt. Die Fäden sind von ungleicher Dicke und können am besten an Tangentialschnitten studiert werden. Hier und da liegen der Membran außen besondere längliche Kerne an (Fig. 5, unten). Zwischen den Wandzellen liegen Sperniatocysten (sc). Sie haben gewöhnlich eine ovale oder runde Gestalt und stellen eigentlich Hüllen dar, in denen die Samenzellen eingeschlossen sind. Ihre Größe ist sehr verschieden und hängt von ihrem Alter bzw. von dem der innen ein- geschlossenen Samenzellen ab. In der Wand der Sperniatocysten findet man die länglichen Kerne. Die Entstehung der Sperniatocysten wird man sich wohl in der Weise vorstellen müssen, daß die eine sich ver- mehrende Spermatogoniengruppe umschließenden Wandzellen sich all- mählich zu einer dünnen L'mhülhmg mit bleibenden Kernen nmwandeln. Ihr Plasma dient hierbei möglicherweise zur Xahrung der Samenzellen. Die Kerne der jungen Sperniatocysten unterscheiden sich kaum von denen der Wandzellen. Mit der Zeit aber unterliegen sie einer Degenera- tion, indem sie sich eigenartig falten (Fig. 3). Man erhält den Eindruck, als verlören sie allmählich ihren Saft. Bei älteren Spermatocysten sind die Kerne lang und dünn. In einem Falle konnte ich die Teilung des Kernes einer Wandzelle beobachten. Das Bild erinnerte lelihaft an das, was Meves (07) auf seiner Fig. G, Taf. XXII, für die Follikelzelleii der Honigbiene dargestellt hat. UntersiK'luuigcii über die Spermatogenese bei den Aracliniden. I. 4U3 Ich fand iiänilicli einen großen Hänfen von Chroniosoinen, die iin Begriff waren, sich in den Mutterstern zu gruppieren. Ihre Anzahl war im Ver- gleicli mit der bei der i\Iitose der Spermatogonien (70 — 80) sein’ groß, nämlich etwa 170. Ein ähnliches Zahlenverhältnis fand u. a. Meves bei der Honigbiene (60 und 16) und Grax.\ta (09) bei Xylocopa (ebenso 60 und 16). In je einer Spermatocyste liegen Samenzellen von annähernd gleichen Entwickhmgsstadien. Sie müssen alle offenbar von einer gemeinsamen Ahnenzelle abstammen. In zwei benachbarten Spermatocysten dagegen können die Generationen der Samenzellen beliebigen Alters sein. Der Hoden ist seiner ganzen Ausdehnung nach gleichförmig gebaut und man findet hier keinerlei xAndeutung auf h'gendeine Zonenbildimg entsprechend den einzelnen Etappen der Spermatogenese, wie dies z. B. Tarxaxi (04) für Thelyphonus beschrieben hat. Eine gewisse Lokalisation kommt nur für die älteren Spermatogonien in Betracht, welche sich nämlich dicht an die äußere Membran ansetzen. Außerdem liegen die jungen Spermienpakete gewöhnlich nahe vom Lumen der Hodenröhre. Selbstverständlich wd dadurch das Studium der successiven Stadien der Spermatogenese, insbesondere ihr richtiges Seriieren sehr erschwert. Spermatogonien. IVie gesagt, setzen sich die Spermatogonien dicht an die äußere Membran an. Altere Spermatogonien zeichnen sich durch ihre bedeutendere Größe aus (Fig. 4 u. 5). Solche Spermatogonien werden vereinzelt angetroffen. Mit ihrer Vermehrung entstehen zunächst kleinere und dann größere Gruppen von Spermatogonien, in denen einzelne Zellen an Größe allmälilich abnehmen. 4Vie viele spermatogoniale Tei- lungen in der Regel stattfinden, konnte nicht ermittelt werden. Ich glaube jedoch, daß ihre Anzahl keine konstante ist, was sich aus ver- schiedener Größe der die Spermatocyten bzw. Spermatiden enthaltenden Spermatocysten schließen läßt. xÄItere Spermatogonien sind reich an Plasma und haben einen großen runden oder ovalen Kern. Der Kern ist mit einer Membran versehen. Innen findet sich ein feines Achromatingerüst, auf dem zahlreiche recht kleine Chromatinkörnchen zerstreut liegen. Kahe von der Kernperipherie liegen zwei ziemlich große Kucleolen, deren Inneres zuweilen von wenigen Vacuolen diu’chsetzt ist. Im Plasma gewahrt man eine Mitochondrieii- masse, welche eine polare Lage am Kerne in Form einer Art Kappe ein- ninimt. Zunächst, was die Zahl der Xucleolen anbetrifft, so sind deren an- fangs zwei vorhanden. Koch lange vor der Teilung fängt der eine von 4U4 Iwan Sokolow ilineii au zu verschwiudeu. Er erscheint au Präparaten fast immer be- deutend kleiner, als der andre. In bezug auf ihr Verhalten gegen die Fär- bung wurden keine Unterschiede wahrgenoninien, wie dies z. B. von Wassilieff (07) und Duesberg (10) bei Blatta beobachtet wurde. Bei der Degeneration zerfällt der kleinere Xucleolns augenscheinlich in mehrere Bröckchen, welche man an der Kernoberfläche findet. Xachher werden diese Bröckchen ins Protoplasma ausgeschieden. Der andre Kucleolus ist noch längere Zeit zu sehen, kurz vor der Teilung aber verschwindet auch er. In den ruhenden Spermatogonien der nächsten Generation findet man die beiden Xucleolen wieder. Das Chromatin ist in einer ruhenden Sperniatogonie zunächst in Form von zahlreichen kleinen Körnchen auf dem Liningerüst zerstreut (Fig. 5). Xach und nach verdichtet sich das Chromatin zu größeren Körnchen (Fig. 4 u. 7), wobei wahrscheinlich einzelne Körnchen miteinander ver- schmelzen. Sehr oft findet man Stadien, welche an solche mit »tetra- denartigen Gebilden« Wassilieffs (07) lebhaft erinnern. In diesen Fällen sind die Chromatinkörnchen ziemlich groß (Fig. 9 u. 10) und haben zu- weilen wirklich das Aussehen von kleinen Tetraden, gewöhnlich aber unregelmäßige Umrisse. Es darf nicht vergessen werden, daß Wassilieff die erwähnten »tetradenartigen Gebilde« bei den Sperniatocyten I. Ord- nung gefunden hat. Übrigens sind aber bei ilini die entsprechenden Sperniatogonienstadien ähnlich dargestellt (vgl. Fig. 13 u. 18, Taf. XXVI). Dieses Stadium stellt sozusagen die Vorbereitung zu der sperniato- gonialen Teilung dar, denn im weiteren verwandelt sich je ein »tetraden- artiges Gebilde« in ein entsprechendes Chromosom (Fig. 11). Die Mitochondrien sind schon bei älteren Spermatogonien vorhanden. Sie steilen sich hier als ziemlich reiche Ansammlnngen von kleinen Körn- chen heraus, welche an einem Ende der Zelle, nahe am Kern konzen- triert sind, und denselben in der Art einer Kappe bedecken. Da diese Körnchen sich dem Kerne sehr nahe ansetzen, so könnte man vermuten, sie bildeten sich durch Austreten einer besonderen Substanz aus dem Kerne ins Plasma. Dies ist jedoch aus den Präparaten nicht zu ersehen, da die Kernstruktur auch im Bereiche der Mitochondrienaiisanimlung die gleiche bleil)t, also keinerlei Färbungsunterschiede aufweist, und außerdem die Kernmembran überall intakt bleibt. Übrigens ist immer ein, wenn auch sehr enger, Zwischenraum zwischen der Kernmembran und Mitochondrienanhänfung wahrziinehnien. Somit glaube ich. daß die Anschauung Goldschmidts (04), Wassilieffs (07) und Popoffs (07) von der Kernabstammung der Mitoehondrien auch hierin, wie an manchen andern Objekten (vgl. Duesberg, 10), keine Stütze findet. üntersuchiingen über die Spermatogenese bei den Arachniden. I. 405 Bei der Färbung mit Eiseiihämatoxyliii treten die Mitochondrien in den Spermatogonien, wo sie noch sehr fein sind, nicht so scharf hervor, was natürlich ihr Studium erschwert. Dagegen bei der BENDAschen und der BioNDischen Färbemethode konnte man sich sehr deutlich davon überzeugen, daß die Mitochondrien vom Kern unabhängige Gebilde sind. Wollte man übrigens die Frage von der Entstehung der Mitochondrien lösen, so müßte man auf viel frühere Entwicklungsstadien der Tiere, wo nämhch die Spermatogonien noch im Begriff sind sich zu bilden, zurückgreifen, denn in fertigen Spermatogonien sind die Mitochondrien als solche schon da und werden augenscheinlich nicht weiter neu ge- bildet. In einigen Spermatogonien wurden zwei Mitochondrienhaufen ge- funden (Fig. 6). Diesen ünistand möchte ich durch die Vorbereitung der Zelle zur Teilung und vielleicht durch eine gewisse Beziehung der Mitochondrienhaufen zu den Centrosomen erklären. Ein Centriol war eigentüch in den ruhenden Spermatogonien nicht nachzuweisen; aber in einigen Fällen bekam man ein Bild zu Gesicht, wo sich im Centrnm der ülitochondrienansammlung ein heller runder Raum befand (Fig. 4). Das Ganze erinnerte sehr lebhaft daran, was Wagner (96) bei den Spinnen in den Spermatocyten I. Ordnung beschrieben und abgebildet hat; näm- lich ein Centrosom in Form eines hellen runden Fleckes inmitten der Archoplasmaanhäufung, (welche doch offenbar identisch mit den Mito- chondrien ist), liegend. Sollte nun in den Spermatogonien eine gewisse räumliche Beziehung zwischen den Centrosomen und den Mitochondrien bestehen — was höchst wahrscheinlich ist — , so würden dann zweien Centrosomen auch zwei Mitochondrienhaufen entsprechen (vgl. Wagner, aber nur für die Spermatocyten I. Ordnung). In den Spermatogonien, welche sich schon zur Teilung anschicken, konnte auch das Centriol ge- funden werden, oft auch sogar in zwei Teile geteilt (Fig. 7). Neben den Mitochondrien bemerkt man zuweilen stäbchenförmige (Fig. 6 u. 98) oder unregelmäßige Gebilde, welche sich intensiv färben. Wahi’scheinlich sind es Überreste der vorausgegangenen Teüitng oder vielleicht auch ein »Zwischenkörperchen«. Nachdem die Spermatogonien sich mehrmals geteilt haben, hat die Größe ihrer Kerne abgenommen; auch sind sie bedeutend plasmaärmer geworden (Fig. 21). Zu dieser Zeit liegen sie in einer Spermatocyste eingeschlossen. Der Plasmakörper je einer jungen Spermatogonie ist annähernd kegelförmig. Die Basen solcher Kegel liegen parallel der Oberfläche der Spermatocyste, die Spitzen dagegen sind alle gegeneinander orientiert und stoßen annähernd im Centrum der Spermatocyste zusam- 406 Iwan Sokolow men — ein Bild, welches man sehr oft bei der Spermatogenese verschiedener Formen trifft. Die Mitochondrien sammeln sich hierbei am spitzen Ende der Sperniatogonien. Befindet sich in einer Sperniatocyste eine größere Anzahl von Sperniatogonien, so ist diese radiäre Anordnung nicht mehr so deutlich ausgesprochen. Zuweilen findet man Sperniatogonien mit zwei Kernen. Einmal konnte ich bei solch einer doppelkernigen Spermatogonie die Beobachtung machen, daß sie nur einen, dafür aber größeren Mitochondrienhaiifen besaß. Gilsox scheint in der Regel zwei- bzw. vielkernige Spermato- gonien (Metrocytes) bei Buthis und ebenso bei den Spinnen beobachtet zu haben. Teilung der Sperniatogonien. Vor der Teilung whd die Kern- nienibran aufgelöst. Die großen »tetradenartigen« Chromatinbrocken bilden nun einen unregelmäßigen Haufen, welcher sich zwischen den beiden Centriolen, die zu dieser Zeit schon die Pole der Teihmgsfigiu’ einnehmen, befindet (Fig. 11). Es unterüegt keinem Zweifel, daß je ein » tetradenartiges Gebilde« dh'ekt in ein Chromosom übergeht (vgl. Fig. 10 11. 11). Da die Anzahl der Chromosomen eine bedeutende ist, so läßt sie sich sehr schwer genau bestininieii. Daran ist außerdem die relative Kleinheit und die hantelförmige Gestalt einzelner Chromosomen (Fig. 25) schuld; denn wenn sich ein Chromosom senkrecht oder etwas schief gegen die Ebene der Acpiatorialplatte stellt, so kann es leicht Vorkommen, daß bei verschiedener Einstellung der llikroineterschraiibe man die beiden End- verdickungen eines Chromosoms für zwei Chromosomen hält. Die Zäh- lungen ergaben demgemäß verschiedene Resultate, indem man Zahlen zwischen 70 und 81 bekommen hat. L. Wallace, welche sich mit Agelena, einer Spinnenart mit großer Chroniosonienanzahl beschäftigte, gibt ebenso zu, daß es schwer ist, die Chromosomen genau abzuzählen. Durch diesen Umstand wird es auch verständlich, warum sie für Agelena die Chromosomenanzahl zunächst auf 40 (05), nachher aber (09) auf etwa 52 (in den Sperniatiden die reduzierte Zahl 24 — 27) schätzte. Dessen- ungeachtet muß angenommen werden, daß bei den Ai’achnideii wh’kliche Schwankungen in der Chroniosonienzahl vorhanden sind. So fand Car- A’OY (84) für Tegenaria atrica Zahlen zwischen 18 und 24, für Bidlms occitanus 22 — 28, Hontgomery (05) für Lijcosa in den Sperniatocyten II. Ordnung 12 — 15. Auf Fig. 12 sieht mau eine Äquatorialplatte der sperniatogonialen Teilung dargestellt. Auf der folgenden Fig. 13 beginnen schon die Chromo- Untersuchungen über die Sperniatogenese bei den Arachniden. I. 407 sonien sich zu teilen. In Fig. 14 ist eine Gruppe von drei Sitennatogonien in der frühen Anaphase wiedergegeben. Hierbei sei bemerkt, daß man zuweilen auf der Grenze zwischen zwei bzw. drei Zellen besonders kurze Streifen sieht, die sich mit Eisen- hämatoxyhn schwarz färben (Fig. 14). Was diese Streifen darstellen, ist schwer zu sagen, vielleicht ist es ein besonderes Secret, welches zwischen die Zellen ausgeschieden wird oder ein Überrest des »Zwischenkörpei- chens« der früheren Teilung. Während der Anaphase (Fig. 16, 17 u. 22) sieht man, wie die Chromo- somen, welche eine länghch-hantelförmige Gestalt haben, den beiden Polen zustreben. Die Centriolen sind auf diesem, wie auf den vorher- gehenden Stadien sehr deutlich sichtbar, bald als feine Punkte, bald als größere Kügelchen. Gelegentlich sieht man noch einen hellen Hof um sie herum (Fig. 17). Die Spindelfasern sind auch deutlich ausgesprochen. Was das Verhalten der Mitochondrien anbelangt, so ist für sie die Lage charakteristisch, wo sie dicht den beiden Polen und den angren- zenden Spindelteilen anliegen. Auch hier stellen sie feine Körnchen dar (Fig. 16 u. 17). Bei den späteren Generationen von Sperniatogonien nehmen die Mitochondrien die Gestalt von feinen kurzen Fäden an. Solche Fäden entstehen dadurch, daß mehrere Körnchen sich in einer Linie anordnen und miteinander verschmelzen (Chondriomiten) (Fig. 50). Bei der Teilung ordnen sich die Chondriomiten so, daß ihre Hauptrichtung der Spindelachse parallel läuft und sie eine Art Umhüllung, »Tonnenfigur«, um die Spindel bilden (Fig. 18). Einzelne Fädchen werden augenschein- lich nicht halbiert, sondern verteilen sich ungefähr gleichmäßig auf die beiden Tochterspermatogonien. Da solche Chondriomiten sehr fein sind, so lassen sie sich mit einer andern, als der Bend Aschen Methode nur schwach darstellen, so daß es in solchen Fällen scheinen kann, als ob sie überhaupt fehlten. Die Bildung der Chondriomiten ist bei den Sperniatogonien wahrscheinlich nur eine vorübergehende und schon im nächsten Ruhe- stadium lösen sie sich wieder in einzelne Körnchen auf. In der späteren Anaphase rücken die Tochterchromosonien näher zu den Polen und zugleich auch näher zu einander (Fig. 22), so daß ihr Ab- zälüen auf diesem Stadium fast unmöglich wird (Fig. 23, Tochterplatte). Ich habe die Beobachtung gemacht, daß die Gestalt der Chromosomen um so länglicher wird, je mehr sie sich den Polen nähern. Dies soll auch für die beiden Reifungsteilungen gelten. Die Fasern der centralen Spindel treten jetzt sehr relief hervor. Sehr oft erscheint das ganze Bündel etwas aufgelockert. Vor der Durch- teilung des Zellplasmas wird die centrale Spindel in der Glitte sanduhr- 408 Iwan Sokolow förmig eingeschiiürt und an der Stelle der Einschnürung, ^yelche mit der Teilnngsebene znsammenfällt, tritt ein intensiv sich färbendes ringförmiges »Zwischenkörperchen« auf. Das erste Anzeichen der Entstehung solch eines Ringes äußert sich darin, daß die Centralspindelfasern in der äqua- torialen Zone dicker werden und sich stärker färben. Dieser verdickte Abschnitt ist zunächst ziemlich lang; nach und nach wh’d er mehr zu- sanimengezogen, bis er sich schließlich gänzlich am Äquator konzentriert lind zugleich stark färbt. Die Verdickungen sämtlicher Spindelfasern bilden zusammen einen scharf hervortretenden Ring (Fig. 20). Xach Vollendung der Teilung rekonstruieren sich die Kerne. Der Spindelrestkörper bleibt noch einige Zeit erhalten (Fig. 19 u. 20); bald verschwindet er aber. Das ringförmige »Zwischenkörperchen« erhält sich viel länger und wurde nicht mir im nachfolgenden Rnhestadinni, sondern sogar noch während der nächsten Teilung vorgefunden (Fig. 18, rechts oben). An manchen, entsprechend günstig gefärbten Schnitten konnte man »Zwischenkörperchen« fast bei allen Spermatogonien und Spermatocyten wahrnehmen. Ähnliches beschreibt Meves (07) bei der Honigbiene (S. 42). Während der TeUimgsprozesse merkt man keine Spur von den Au- cleolen, und erst nach vollendeter Teilung werden sie von neuem rekon- struiert. Die Rekonstruktion der ATicleolen erfolgt wahrscheinlich auf die IVeise, daß im Kern wenige Ideine Körnchen anftreten, welche sich den Tinktionsmitteln gegenüber wie die Aucleolen verhalten und durch Zusammenfließen die beiden Ancleolen bilden. Gewisse Andeutnngen auf solch einen Prozeß findet man, wie mir scheint, auf Fig. 20. Wachstumsperiode. Die Spermatocyten I. Ordnung sind anfangs sehr wenig von den jüngeren Spermatogonien verschieden (Fig. 27 u. 28). Der Kern hat eine runde Gestalt und ist verhältnismäßig klein. Sein Chromatin ist in Form von zahlreichen feinen Körnchen über seine ganze Ausdehnnng gleichmäßig und ziemlich dicht verteilt, wodurch auch die Färbung intensiver wird. Es sind zunächst ebenso zwei Aucleolen vorhanden und auch die Mitochondrien bilden hier eine ähnliche Anhäu- fung von kleinen Körnchen oder kurzen Fädchen an einem Pole der Zelle, wie bei den Spermatogonien (Fig. 28). Die Spermatocyten machen komplizierte Veränderungen durch, ehe sie zur ersten Reifungsteilung schreiten. Wan betrachte zunächst die Prozesse am Kern, welche unter seiner ständigen Zunahme an Größe verlaufen. Die zaliKeichen Chromatin- körnchen, welche gleichmäßig im Innern des Kernes verteilt waren, be- Untersuchungen über die Spermatogenese bei den Arachniden. I. 409 ginnen zuallererst sich in einen langen feinen Faden (Spirem) zu grup- pieren, dessen Schleifen dicht gedrängt durch den ganzen Kern, auf größere Strecken einander parallel gerichtet, verlaufen (leptotenes Sta- dium, Fig. 30 u. 31). Es scheint eine gewisse meridionale Richtung vor- znlierrschen, indem hierbei der oberflächlich gelegene Nucleolus (der andre ist gewöhnlich zu dieser Zeit schon verschwunden) sozusagen den einen Pol, dem die genannten Meridiane zustreben, einnimmt (Fig. 31). Es sei gleich hier an der Stelle erwähnt, daß das Centriol wahrschein- lich auf diesem Stadium in zwei Tochtercentriolen zerfällt, wenigstens wurde von mir hier mehrmals ihre deutliche Zweiteilung gefunden. Kach und nach konzentriert sich das Chromatin zu größeren Körn- chen und gleichzeitig damit wird die Zahl der Sphemschleifen kleiner, bzw. die Zwischenräume zwischen den letzteren breiter. Wenn man nun das ganze Gebilde vom Pol, an dem der Nucleolus liegt, betrachtet, so sieht man, daß der Chromatinfaden sich schleifenartig umbiegt, indem die Umbiegungsstellen teilweise dem Nucleolus zugewandt sind (Fig. 33 u. 34), aber sonst beliebig verschieden gerichtet sein können. Carnoy beschreibt bei Buthios oceitanus ein ähnliches Stadium mit strahlenartig angeordneten Schleifen (Fig. 198« u. i). Die Chromatinkonzentrierung schreitet nun immer weiter fort und man erhält schließlich ein Sphem, das aus groben Verdickungen von unregelmäßiger Gestalt und mit dünnen Fortsätzen besetzt besteht (pachytenes Stadium, Fig. 35 — 37). Auf Fig. 32 ist ein Teil vom dicken Spirem mit seinen Fortsätzen bei einer starken Vergrößerung abgebildet. Ich habe sorgfältig danach gesucht, ob nicht die Chromatinschleifen irgendwo einen Spalt aufweisen oder eine Tendenz zu einer Verschmelzung zeigen, aber vergebens. Ebenso schreibt Carnoy für BiitJms occitaniis: «Nous n’avons pas observe dans ce scorpionide la scission du boyau pelotonne en anses paralleles.» Überhaupt decken sich meine Beob- achtungen mit dem, was Popoff (07) bei der Ovogenese von Paludina beschrieben hat, wo »eine Conjugation der Chromosomen im Synapsis- kern nicht stattfindet«. »Ich deute mir den ganzen Vorgang«, schreibt er weiter, »welcher sich vom Leptotenstadium bis zu dem pachytenen Kern abspielt, als allmähhche Verkürzung eines einheitlichen Fadens, der dementsprechend auch dicker wird« (S. 89). Mit den eben beschriebenen Stadien der Spermatogenese fällt bei sehr vielen Tier- und Pflanzenformen der Zustand der sogenannten Synapsis, d. h. der Konzentrierung des Chromatins an einem Pole des Kernes, zusammen. Bei Euseorpius carpathicus ist das nicht der Fall: eine Synapsis scheint hier vollkommen zu fehlen. Eine schwache An- 410 Iwan Sokolow deutuiig auf eine Synapsis würde man vielleicht im leptoteneii Stadium auf Fig. 31 erblicken können an dem dem Xucleolus entgegengesetzten Pole, wo die Spiremsclileifen dichter aneinander gereiht sind. Die Er- scheinung tritt hier jedoch derartig schwach hervor, daß von einer echten Synapsis kaum die Eede sein kann. Das Fehlen des Synapsis- stadiums ist übrigens schon früher bei einigen Formen beschrieben worden, so bei Tritoyi (Moore und Embletox, 06) i), bei der Ovogenese von Planaria (Schleif, 06) u. e. a. Manche Autoren (Meves 07, Haecker 09 u. a.) halten überhaupt die Synapsis für ein Kunstprodukt, verursacht durch h’gendeine IVirkung der angewandten Konservierungsflüssigkeiten. Das Kichtauffinden der Synapsis bei Evscorpiiis Avürde indirekt diese ^leinimg stützen. Aber das fast regeKechte Vorkommen des Synapsis- stadiums bei A'erschiedenartigsten Organismen zeugt eher dafür, daß mau hier doch mit einer natürlichen, Avenigstens in die Sperniatogenese dieser letzten gehörigen Erscheinung zu tun hat. Es AA'urde bereits gesagt, daß der eine A'on den beiden Xucleolen schon zu Anfang der Sph'embildung A’erschAA’indet. Im letztbeschiie- benen Stadium fängt auch der andre zu scliAA’inden an, indem er in Ideinere Bröckchen zerfällt, die dann ins Plasma herausbefördert AA’erden. Übrigens sind die Momente des VerscliAA’indens der beiden Xucleolen nicht au streng bestimmte Stadien gebunden. Einerseits können sie früher, als AA’ie es hier geschildert AA’orden ist, ATrscliAA-inden oder, anderseits, Adel länger erhalten bleiben. Für den letzten Fall ATi'Aveise ich auf Fig. 38, Avo ein Adelkerniger Spermatocyt I. Ordnung im Stadium des dicken Spirems, aber mit noch z\A’ei Xucleolen dargestellt ist. Auf derselben Zeichnung sieht man außerdem die merkAAdirdige Form, AA'elche die beiden Xucleolen angenommen haben. Man erhält hier den Eindruck, als wäre die Xucleolensubstanz in Begriff zu zerfließen. Diese Erscheinung Avurde nur selten beobachtet. Sie erinnert an Wassilieffs (Fig. 27, Taf. I) und Duesbergs (Fig. 20—24, Taf. III) Bilder vom X^ucleohis der Sper- matocyten I. Ordnung von Blatta. Zur Zeit des pachytenen Stadiums ist die Kernmembran äußerst fein geAvorden, um sich im nächsten Stadium völlig aufzulösen. Sehr AAdchtig sind die Vorgänge an den Mitochondrien. Mde gesagt bildeten sie in einem ruhenden Spermatocyt I. Ordnung eine kappen- artige Anhäufung von kleinen Körnchen an einem Pole des Kernes. Mit dem Beginn der Spirembildung fangen die Mitochondrien an, sich all- mählich über das ganze Plasma des Spermatocyten zu zerstreuen. Hand 1) Zitiert nacli V. H.äcker. 1909. Untersiiclumgeii über die Spermatogenese bei den Aracliniden. I. 411 in Hand mit diesem Prozeß geht eine Veränderung in ihrem Ausselum vor sicli. Einzelne Körnchen sind etwas größer geworden und vereinigen sich in kurze Fäden (Chondriomiten), was man schon übrigens hei den Spermatogonien beobachten konnte (Fig. 18 u. 28). Die Fäden bleiben nicht geradlinig, sondern können verschiedenartig gekrümmt sein. Bei einer gleichmäßigen Krümmung stoßen die freien Enden des Fadens zusammen und verschmelzen zu einem ringförmigen Gebilde (Fig. 50 u. 51). Anfangs ist dessen Zusammensetzung aus Körnchen noch gut sichtbar; bald verschmelzen aber die Körnchen zu einem glatten Ringe, wobei dieser letzte noch an Dicke etwas zunimmt (Fig. 52). Auf diese Weise erkläre ich mir die Entstehung von Mitochondrienringen, welche von nun an in den beiden Sperniatocytengenerationen und in den Spermatiden als konstantes Gebilde gefunden werden. Ähnliche Ringbildungen sind an verschiedenen Objekten beschrieben worden, so bei den haarförmigen Spermien von Paludina (Meves 00), bei Lociista (Otte, 07) u. a. In diesen Fällen blieb aber immer die Zu- sammensetzung der Ringe aus Körnchen deutlich erhalten. Anfangs betrachtete ich die Ringe als dickwandige Bläschen, zumal ihr innerer Raum etwas dunkler erschien als das umgebende Zellplasma. Der Umstand aber, daß man bei verschieden hoher Einstellung der Mikro- meterschraube immer einen Kreis mit deutlichem freiem Raume in der Mitte, niemals jedoch eine Kugeloberfläche zu sehen bekommt, überzeugt einen von der ringförmigen Gestalt der Mitochondrien. Außerdem haben sie bei der schiefen Stellung das Aussehen von Ellipsen und nicht von Kreisen (Fig. 52, unten). Die Anzahl solcher Ringe in einem Spermatocyt ist nicht groß und beträgt ungefähr 20 — 24 — 28, vielleicht noch etwas mehr. Die am häufig- sten beobachtete Zahl war 24. Die Ringe bleiben sowohl bei der ersten, wie bei der zweiten Reifungsteilung unverändert erhalten und gehen in die Spermatiden über, wo sie dann einer weiteren Umänderung unterliegen. Reif ungs Periode. Die Vorbereitung zu der ersten Reifungsteilung besteht darin, daß die Kernmembran schwindet und das dicke Spirem in annähernd 32 — 40 lange Chromosomen zerfällt. Obgleich ihre genaue Anzahl nicht bestimmt werden konnte, so ergibt sich hier doch im allge- meinen die um die Hälfte reduzierte Chromosomenzahl der Spermato- gonien. Die Chromosomen sind zunächst lang und schleifenartig ge- bogen (Fig. 39). Bald aber zieht sich in ihnen das Chroniatin allmählich stark zusammen (Fig. 40), so daß man jetzt kurze und dicke Stäbchen erhält. Die Chromosomen liegen zunächst ohne jegliche Ordnung zwischen 412 hvan Sokolow den beiden Polen der Zelle, in welchen die Centriolen mit ihren Strah- hmgen deutlich hervortreten (Fig. 41). An dieses Stadium anschließend folgt das »Tetradenstadium «. Die einzelnen Chromosomen, welche zuletzt ganz kurz geworden sind, zeigen sowohl an ihren Enden, als auch an den Seiten schwache Einschnürungen (Fig. 48). Dann teilt sich jedes Chromosom in der Richtung seiner Längs- achse in zwei Teile (Fig. 49). Man bekommt ein Chromosomenpaar, dessen beide Komponenten ihrerseits eine Zusammensetzung aus zwei Teüen erkennen lassen, was sich in ihrer hantelförmigen Gestalt aus- prägt. Somit hat man es hier mit besonderen Diaden zu tun. V-förmige Figuren, welche hierbei zuweilen beobachtet werden, müssen in dem Sinne gedeutet werden, daß die Halbierung des ursprünglichen Chromo- soms nicht im Verlauf der ganzen Längsachse gleichzeitig vor sich ging, sondern an einem Ende etwas verspätet eintritt. Die Zählungen ergaben auch für die Diaden verschiedene Anzahlen, nämlich 28 — 40, im Mittel ungefähr 32. AVenn man die Fig. 42 betrachtet, so sieht man, daß die Diaden ohne besondere Anordnung zwischen den beiden Centriolen liegen. In weiteren ordnen sie sich in eine Platte und zwar so, daß ihre Längsachsen parallel der Äqiiatorialebene der Teilungsfigm’ gerichtet sind (Fig. 44). Die Anordnung zu Paaren tritt jetzt schon nicht so deutlich hervor (Fig. 45). Bald verschwindet sie gänzlich und es resultiert das Stadium der 1. Äqua- torialplatte (Fig. 46). Auch für dieses letzte bekam man verschiedene Chromosomenanzahlen, nämlich 50—56 — 61. Mit den eben geschilderten Prozessen ist nun die erste Reifungs- teUung eingeleitet. Was die übrigen Elemente des Spermatocyts anbe- trifft, so blieben sie während dieser Zeit wenig verändert. Von den Centriolen ist schon die Rede gewesen. Die Mitochondrien sind, ebenso wie früher, in Form von Ringen in der ganzen ZeUe zerstreut und jetzt zwar so, daß sie sich ungefähr in gleicher Anzahl anf die beiden Hälften der Zelle verteilen. Die erste Reif ungst eil ung besteht darin, daß einzelne hantel- förmige Chromosomen, welche ursprünglich zu Paaren angeordnet waren, jetzt ungeteilt in die beiden Tochterzellen, d. h. Spermatocyten 11. Ord- nung übertreten, wobei offenbar die Komponenten jedes Paares je einem Spermatocyt 11. Ordnung zuerteüt werden. Auf Fig. 107, welche sich auf Buthus eupeus bezieht, ist ein Teil der 1. Anaphase dargestellt. Man sieht deutlich, wie die hantelförmigen Chromosomen den beiden Polen, an denen die Centriolen scharf hervortreten, zustreben. Untersuchungen über die Spermatogenese bei den Arachniden. I. 413 Aus dem Gesagten ist zu ersehen, daß die erste Reifungsteilung eine Äquationsteilung ist. Die Diaden entstehen hier nämlicli durch eine Längsspaltung und die beiden HäRten werden gleichmäßig auf die beiden Spermatocyten 11. Ordnung verteilt. Carnoy, welcher die Teilung (der Spermatocyten I. Ordnung ?) bei Buthics occitanus beschrieben hat, hat eigentlich die Art und Weise der Teilung nicht genau beobachten können. Er meint jedoch, daß dort auch eine Längsteüung vorliegen müsse: «On peut s’en convaincre par l’etude des phases subsequantes ä la dislocation des couronnes.» In seiner Abbildung der Äquatorialplatte (Fig. 199) nämlich, sind die Chromo- somen bogenartig gekrümmt, und auf Fig. 200, wo zwei Tochterplatten dargestellt sind, ist die gekrümmte Form der Chromosomen erhalten geblieben. Alle diese Beobachtungen decken sich nicht mit dem, was von Moxx- GOMERY bei Lycosa und von L. Wallace bei Agelena gefunden wurde. Beide Autoren beschrieben nämlich bei den genannten Spinnenarten die erste Reifungsteüung als eine Reduktions-, die zweite dagegen als eine Äquationsteilung. Die einzelnen Chromosomen unterscheiden sich voneinander durch ihre verschiedene Größe. Äni besten kann man sich davon an der Fig. 48 überzeugen, wo einzelne Chromosomen vor der DiadenbUdung bei einer sehr starken Vergrößerung dargestellt sind. Ob unter ihnen sich auch Heterochromosomen befinden, wie bei manchen Spinnenarten, z. B. Lycosa (MoNXGOiiERY, 05), Agelena (Wallace, 04 — 09), bleibt selbst- verständlich zurzeit dahingestellt. Es ist wichtig hervorzuheben, daß die Mitochondriemünge, nicht etwa ^vie bei Paludina (Meves 00) während der Teilung sich in die Länge strecken und teüen, sondern sie werden, vollkommen unverändert, einfach auf die beiden entstehenden Spermatocyten 11. Ordnung in annähernd gleicher Anzahl verteilt. Da es außerdem nie beobachtet wurde, daß die Mitochondrienringe von ihrer Bildung au sich vermehrten, so resultiert, daß ihre Anzahl in den Spermatocyten 11. Ordnung gegenüber der in den Spermatocyten I. Ordnung auf die Hälfte vermindert sein muß. Das ist auch in der Tat beobachtet worden. Xachdem die Chromosomen die beiden Pole erreicht haben, haben sie sich auch gleichzeitig so sehr einander genähert, daß sie nunmehr zusammenfließen. Es entstehen zunächst kompakte Kerne von unregel- mäßiger Gestalt, ungefähr in der Art eines flachen und von einem Pole etwas eingedrückten Rotationsellipsoids. Sie färben sich intensiv schwarz mit Eisenhämatoxylin (Fig. 54). Die Spindelfasern bleiben, wie gewöhn- 414 Iwan Sokolow lieh, noch einige Zeit nach der Teilung erhalten. Auch hier bildet sich ein »Zwischenkörperchen« ans (Fig. 54). R all es ta di lim. Bei Euscorpius carpathicus schiebt sich, ebenso wie bei manchen andern Tieren, z. B. bei Blatia (Wassilieff), bei Peri- planeta americana (Moore and Robixsox 05), i) bei der Ratte (Ebner 09)1) a. a., zwischen den beiden Reifimgsteilimgen noch ein Rahe- stadiam ein. Der Kern rundet sich ab mul amgibt sich mit einer dünnen Mem- bran. Das Chromatin ist in Form von zahlreichen Körnchen gleichmäßig über ein den ganzen Kern einnehmendes Lininnetz verteilt (Fig. 55). Daß der Kern schließlich homogen wird, wie es nach Darstelhmg Wassilieffs bei Blntta der Fall ist, konnte hier nicht beobachtet werden. Vielmehr umgekehrt, der Kern weist eine homogene Beschaffenheit bei der Sehhiß- phase der ersten Teilung auf (Fig. 54). Übrigens sind diese Bilder nicht gänzlich von dem Aasziehangsgrade der entsprechenden Farben unab- hängig. Ini Rahestadiam findet man gewöhnlich keine Nucleolen. Doch konnte man in einigen Fällen eine schwache Andeutung auf dieselben finden. Wassilieff scheint bei Blatta die Xacleolen auch in der Regel vermißt za haben. Jedoch sieht man auf seiner Fig. 47, Taf. II, ein (lebilde, das an einen Nucleolas erinnert. Darüber schreibt er: »Manch- mal unterscheidet man ein kleines, sich stärker färbendes Körnchen ähnlich einem Xacleolas im Kern. « Die Abwesenheit der Xacleolen bei Euscorpius ist meiner Ansicht nach dadurch zu erklären, daß das Ruhe- stadium nur sehr kurz andanert, und die Xacleolen infolgedessen einfach keine Zeit haben, sich za rekonstruieren. Das Centriol, in Form von einem dunklen Punkt, ist mittels Eisen- hämatoxylin leicht nachzaweisen. Es ist za beachten, daß die Mitochondrienringe sich gewöhnlich an einem Pole des ruhenden Spermatocyts versammeln, wo sie sich in der Regel in ein Plättchen anordnen. So ein Plättchen besteht meistenteils aas 12, seltener 15 — 18, ja 20 Ringen. Es ist auf einer gewissen Ent- fernung von der Kernoberfläche gelegen und parallel derselben gebogen, so daß es eigentlich eine kleine Haube um den einen Kernjiol darstellt (Fig. 56 u. 57). AVas für eine Bedeutung dieser Anordnung der l\Iitochon- drien in ein Plättchen in diesem Stadium zukommt, ist schwer zu sagen, zumal diese Gruppierung bei der bald nachfolgenden zweiten Reifungs- 1) Zitiert iiacli V. Häcker. 1909. Untersuchungen über die Spennatogenese bei den Aracliniden. I. 415 teiluiig aufgehob?!! wird, indem sich die Mitochoiidrienringe wieder gleich- mäßig über den ganzen Spsrmatocyt verteilen (Fig. 58). Die Spindel, welche unmittelbar nach der ersten Reifungsteilung noch zu sehen war, verschwindet sehr bald und ist im Ruhestadium nicht mehr nachzuweisen. Wagner schreibt, daß bei den Spinnen die erste Spindel sich ebenfalls nicht lange erhält. Zum Schluß des Ruhestadiunis werden die Chroniatinkörnchen im Kern größer. Scliließlich wird die Kernmembran aufgelöst (Fig. 59), und einzelne Chromatinbrocken — jetzt Chromosomen — liegen nun frei zwischen den Centriolen, die zu dieser Zeit die beiden Pole der Zelle ein- nehmen. Der ganze Vorgang verläuft ähnlich, wie bei den Spermato- go nien, nur wurde er hier nicht so genau, wie dort, verfolgt. Vor der zweiten Reifungsteilung ordnen sich die Chromosomen in eine Äquatorialplatte. Auf Fig. 60 sieht man eine solche Platte, welche aus 36 Chromosomen zusammengesetzt ist. Im übrigen schwanken die Zahlen zwischen 28 und 40. Die Chromosomen stellen sich mit ihren Längsachsen perpendiculär zur Äquatorialebene der Spindelfigiu' und bekommen eine starke Einschnürung in ihrer Mitte, ähnlich einer solchen bei der ersten Teilung, so daß sie hantelförmig werden. Von jedem Chro- mosom geht eine ziemlich solide Spindelfaser bis zum Pole der Spindel, wo sich ein deutliches Centriol befindet. Die Spindelform ist verschieden, je nachdem die Zellen miteinander im Zusammenhänge bleiben oder frei in der Spermatocyste liegen. Im letzteren Fall, wo die Gestalt des Sperma- tocyts sich niehi' oder weniger abrundet, bilden auch alle Spindelfasern zusammen nahezu eine Kugeloberfläche (Fig. 64). Zweite Reifungsteilung. Bei der Teilung werden nun die hantel- förmigen Chromosomen quer halbiert und ihre eine Hälfte begibt sich zu der einen, die andre zu der andern Tochterplatte (Fig. 61, 62 u. 63). Der ganze Teilungsmodus ist somit eine Reduktion, — welcher Fall in der Regel den meisten bis jetzt uns bekannt gewordenen Evertebraten znkommt. Von den gerade entgegengesetzten Beobachtungen Mont- GOMERYS und Wallaces bei den Spinnen ist schon früher die Rede ge- wesen. Während der Anaphase rücken die Chromosomen immer näher zu- einander und demnach werden die Tochterplatten immer mehr eingeengt (Fig. 64) und färben sich immer intensiver. Koch ehe das Plasma durch- teilt wird, schnürt sich die centrale Spindel sanduhrförmig ein (Fig. 65). In der zukünftigen Teilungsebene bilden sich an den Spindelfasern kleine Verdickungen, — das ist das bekannte »Zwischenkörperchen«. Es muß Archiv f. Zellforschung. IX. 28 416 Iwan Sokolow nur bemerkt werden, daß dieses »ZAnsclienkörperchen « nicht immer zu beobachten war. ln der Telophase (Fig. 66) rekonstruiert sich der Kern, indem er eine ovale Form annimmt und granuliert erscheint. Das Plasma durch- schnürt sich und die Mitochondrienringe verteilen sich währenddessen in nahezu gleicher Anzahl auf die beiden Spermatiden (Fig. 67). Also auch hier, ebenso wie bei der ersten Reifungsteilung findet keine Teilung der einzelnen Mitochondrienringe statt. Die Folge davon ist, daß die Zahl der Mitochondrienringe in den Spermatiden gegenüber der in den Sperma- tocyten II. Ordnung um das Doppelte und gegenüber der der I. Ordnung um das Vielfache vermindert ist. Die Größe der Ringe bleibt immer unverändert. All dieser Stelle seien ein paar Worte über die Reduktion der Mitochondrienzahl und -masse während der Reifungsteilungen gesagt. Giglo-Tos und Granata (08) sprechen in ihrer Ai'beit über die Mitochondrien in den Samenzellen von Pamplagus von einer aktiven Teilung der Mitochondrien und nennen sie gradezu Chondiiodierese. Neben diesem extremen Fall sind mehrere Beispiele bekannt, wo die Mitochondrien sich zusammen mit den Spermatocyten, also gewisser- maßen passiv teilen. Um einige von ihnen heraiisziigreifeiit nenne ich den von Benda (03) beschriebenen Fall bei Blaps, wo die langen Chondrio- miten, die um die Spindel eine »Tonnenfigur« bilden, sich teilen, oder den bei Paludina (Meves 00), wo die Mitochondrienringe sich in die Länge Hiisziehen und teilen. Ihnen steht eine noch viel größere Anzahl von Beobachtungen gegenüber, wo die Verteilung der Mitochondrien rein passiv erfolgt. So schreibt Wassilieff, daß bei Blatta »anscheinend die Fäden ungeteilt überwandern und sich nicht quer teilen, wie Bexda meint « (S. 28). Bei Locusta teilen sich nach Otte (07) die Mitochondrien- ringe auch nicht, iisw. Duesberg hat 1908 den Versuch gemacht, die Massen- und Zahlen- verhältnisse der Mitochondrien während der ’ beiden Reifungsteilungen näher zu bestimmen. Obgleich er zu diesem Zweck ein wenig passendes Objekt (Ratte), an welchem die genauen Abzählungen der zahlreichen Mitochondrien, was er auch selbst betont, unmöglich sind, gewählt hat, kam er doch auf Grund theoretischer Erwägungen auf richtige Folgerungen. Ich erlaulre mir einige Stellen seiner Arbeit zu zitieren. S. 293 schreibt er, daß seine Beobachtungen (auf Augenmaß?) festgcstellt haben, daß » durch beide Reifungsteilungen eine gleiche (oder ungefähr gleiche) Zahl Untersuchungen über die Spermatogenese bei den Arachniden. 1. 417 von jVlitocliondrien unter die Tochterzellen verteilt wird«. Und gleich weiter: »Nehmen wk also an, daß die Mitochondrialsubstanz vom Ende der Wachstumsperiode ab nicht mehr zunimmt, so wird es selbstver- ständlich, daß nach zwei rasch aufeinanderfolgenden Teilungen die Zahl der Mitochondiien in den letzten Produkten dieser Teilungen geringer ist und zwar auf ein Viertel der Zahl der Mitochondiien der Mutterzellen herabgefallen ist.« Die Erscheinungen während der Spermatogenese von Euscorpius carpathicus sind wie dazu geschaffen, um diese Annahmen von Duesberg mit nahezu mathematischer Genauigkeit zu beweisen. In der Tat ist die geringe Ajizahl der Mitochondrieni'inge ein für diesen Zweck sehr günstiger Umstand. Man kennt schon, daß in den Spermatocyten I. Ord- nung rund 24 Mitochondiienringe vorhanden sind. Während der ersten Reifungsteilung bekommen nun die Spermatocyten II. Ordnung je zwölf Ringe, und bei der zweiten Teilung gehen auf die beiden Spermatiden je sechs Ringe über. Da die genannten Zahlenverhältnisse in der Mehr- zahl der Fälle vorgefunden wurden und in den übrigen FäUen die Schwan- kungen (und zwar nach beiden Richtungen) auf mögliche Variationen oder zufällige ungleichmäßige Verteilung zurückgeführt werden müssen, so sprechen die Resultate für sich selbst, geben also einen glänzenden Beweis des letzten Satzes Duesbergs, daß nämlich in den Spermatiden die Mitochondrienzahl im Vergleich mit der der Spermatocyten I. Ordnung auf ein Viertel herabgefaUen ist. Da außerdem an den Mitochondiien- ringen seit ihrem Auftreten in den wachsenden Spermatocyten I. Ordnung keinerlei Veränderungen weder in ihrer Form, noch in ihrer Größe wahr- genommen wurden, so ist dadiuch auch für die andre Annahme Dues- bergs, daß die iVIitochondi’ialsubstanz vom Ende der Wachstumsperiode ab nicht mehr zunimmt, ein Beweis erbracht. Kehren wir nun ziu zweiten Reifungsteilung ziuück. Die Spindel, welche von der Teilung zurückgeblieben ist, bleibt noch längere Zeit be- stehen. Sie hat ein verschiedenartiges Aussehen. In vielen Fällen sind die Fäden zu einem Bündel zusammengefügt, dessen freie Enden sich zuspitzen; hierbei kann die ganze Spindel schwach S-förmig gebogen sein. Solche Spindeln bestehen wahrscheinlich aus straffen elastischen Fasern, denn in einigen Fällen beobachtete ich junge Spermatiden, bei denen die Spindel, obwohl auch teilweise abgebrochen, frei aus der Zelle her- vorragte und noch Spuren des »Zwischenkörperchens« aufwies (Fig. 71). In andern FäUen besteht das Bündel aus wenigen Fasern, die ungleich stark verdickt sind, sich stark mit Säurefuchsin (Fig. 67) und a. m. färben 28-* 418 Iwan Sokolow und nahezu eiiiauder parallel verlaufen. Auch au ihnen sind Verdickungen, welche dem »Zwischenkörperchen« entsprechen, nachzuweisen. Ihre ursprüngliche Lage, bei der sie die beiden Kerne in gerader Richtung verbanden, haben sie verändert und liegen gewöhnlich schief oder abseits von den Kernen. Fig. 66 zeigt, daß die centrale Spindel sich aus zwei Teilen, die aber nicht immer zu beobachten sind, besteht. Zunächst sieht man dicht um die Längsachse wenige dickere Fasern, die nahezu parallel verlaufen und sich etwas stärker färben. Sie würden den zweiten von den eben besprochenen Fällen entsprechen. Sodann sieht man um dieses Bündel herum andre Fasern, die einen gekrümmten Verlauf nehmen und gelegentlich sanduhrförmig eingeschnürt werden. Man sieht sie z. B. auf Fig. 65. An manchen Schnitten, wo die Spindel quer getroffen ist, er- scheinen die Fasern in Form von stark gefärbten Punkten (Fig. 68). In seltenen Fällen konnte ich eine Erscheinung beobachten, welche W.A.GNER (96) bei Agelena beschrieben hat, nämlich die Ausbildung zwi- schen den beiden Sperraatiden eines sogenannten »Verbindungskörpers« (Fig. 69). Derselbe hat ungefähr die Gestalt eines Ellipsoids und liegt zwischen den beiden Spermatiden, indem er in sich das oben erwähnte »Zwischenkörperchen« einschließt. Es ist sehr wahrscheinlich, daß man in einer aus drei Teilen bestehenden Spindel, nämlich einem kurzen mitt- leren und zwei langen, ihm zu beiden Seiten anliegenden, wie es einmal gefunden wurde, eine Vorbereitung zur Bildung eines solchen »Verbin- dungskörpers« erblicken muß. Spermatiden und Spermiohistogenese. Die jungen Sperma- tiden haben zunächst das Aussehen, wie sie auf Fig. 72 und 73 dargestellt sind. Auf diesem Stadium füllen sie entweder die ganze Spermatocyste dicht aus, wobei sie aneinanderstoßen und daher noch eckige Umrisse haben, oder sie liegen schon frei im Lumen der Spermatocyste. Im ersten Falle treten die Grenzen einzelner Spermatiden sehr scharf hervor. Die Spermatide ist anfangs noch reich an Plasma. Der Kern ist ' oval oder nahezu rund und aus unregelmäßigen Chromatinkörnchen zu- sammengesetzt, die man deutlich auf Eisenhämatoxylinpräparaten sieht (Fig. 72). Man sieht noch den Spindelrestkörper, aber bald verschwindet er und ist aiif den nächsten Stadien nicht mehr zu beobachten. Das Cen- triol ist ebenfalls nachzuweisen (Fig. 73). Die Mitochondrien in Form von gewöhnlich sechs Ringen, oder auf diesem Stadium eher Bläschen, sind vorläufig im Plasma zerstreut, zeigen aber schon eine Tendenz zur Ansammluug an einem Pole des Kernes. Bald konzentrieren sie sich dort und es entsteht dadurch ein etwas ge- Untersuchungen über die Spcrniatogenese bei den Arachniden. I. 419 bogent'S Plättclien, dessen Konvexität derjenigen der Kernoberfläclie parallel ist. Es ist ein deutlicher Zwischenranin zwischen dem Plättchen lind dem Kern vorhanden (Fig. 73 — 76). Das Plättchen erinnrnt lebhaft an das homologe Gebilde beim Ruhestadium zwischen den beiden Rd- fimgsteilungen, unterscheidet sich aber von ihm selbstverständlich durch die um die Hälfte verminderte Anzahl einzelner an seinem Aufbau teil- nehmenden Bläschen. Gewöhnlich sind cs sechs, auch fünf oder sieben, seltener acht und nur in Ausnahniefällen zehn Bläschen. Solche Unter- schiede in den Zahlen müssen, wie schon oben gesagt, am ehesten durch zufällige ungleichmäßige Verteilung bei der Teilung (vgl. Fig. 62) erklärt werden. Es ist zu erwähnen, daß die Erscheinungen an Mitochondrien schon von Metschnikoff (68) bei Euscorpius taurkus (?) in großen Zügen und zwar richtig beobachtet worden sind. Auf seiner Fig. 8, welche zweifels- ohne das Ruhestadium zwischen den beiden Reifungsteihmgen darstellt, kann man bis zwölf Kügelchen aufzählen, die natürlich nichts andres als Mitochondrien sind. Auf Fig. 12 und 13 sind bei ihm Spermatiden ab- gebildet lind an der entsprechenden Stelle im Text findet man eine Er- klärung, daß nämlich für diese samenbildenden Zellen eine besondere Gruppierung der Körnchen, die in ihrem Protoplasma liegen, charak- teristisch ist, wobei jene sich über dem Kern ansammeln. Aus den Zeichnungen ersieht man, daß die Körnchen sich in ein regelmäßiges Plättchen gruppieren, also gerade so, wie es bei Euscorpius car'fathicus der Fall ist. Auch bei den Spinnen findet nach Wagner eine Ansamm- lung von Archoplasma (Mtochondrien) am Kern jeder Spermatide und dabei eine Gruppierung der Körnchen in regelmäßige Reihen statt. Nach- her zerstreuen sich die Körnchen im Cytoplasma. Die weitere Umwandlung der Spermatide besteht darin, daß der Kern kompakter wird, an Größe etwas abnimmt und sich intensiver färbt. Die Mitochondrien, welche jetzt eine bläschenähnliche Gestalt haben, quellen etwas an, indem ihre Ansammlung jetzt ein traubenartiges Ge- präge gewinnt (Fig. 75 u. 89). Die ganze Zelle ist zu dieser Zeit bedeutend plasmaärmer geworden. Nachher zerfallen die Mitochondrienbläschen in zahlreiche kleine Körnchen, die sich im Protoplasma zerstreuen, und wahrscheinlich sind es sie, welche auf gewissen Stadien (Fig. 79) eine außerordentlich intensive Färbung des Protoplasmas beeinflussen. Der Moment des Zerfalles der Mitochondr’ienbläschen scheint nicht an ein streng bestimmtes Stadium gebunden zu sein, sondern kann auch viel später, als wie es hier geschildert ist, vor sich gehen. So sieht man z. B. auf Fig. 89, wo der Kern schon 420 Iwan Sokolow iin Begriff steht, sich in das Spermiumköpfchen umznwandeln, die an- gecpiollenen Mitochondrienbläschen noch unverändert in ihrer charak- teristischen Lage in einer Ebene. Es ist mir leider nicht gelungen, das endgültige Schicksal des Centro- sonias zu verfolgen. Ich glaube aber, daß auch bei Euscorpius die Vor- gänge an ihm nach dem gewöhnlichen Schema verlaufen, daß nämlich die Sphäre (Idiozom) und das Centriol auseinandergehen, wobei erstere das Spitzenstnck gibt, letzteres sich teilt und in eine nähere Beziehung zur Ausbildung des Achsenfadens stellt. Fig. 75 scheint dies gewisser- maßen zu bestätigen. Oben über dem Kern sieht man ein kleines Bläs- chen, welches offenbar die Sphäre ist; die beiden Punkte unten stellen das Centriol, welches sich geteilt hat, dar. Was nun die weiteren Stadien anbelangt, so konnte in ihnen die Sphäre noch ziemlich weit verfolgt werden, was aus Fig. 81—88 folgt. Auf Präparaten, welche nach Bioxdi gefärbt sind, hat die Sphäre immer das Aussehen eines kleinen roten Bläschens; auf Eisenhämatoxylinpräparaten ist sie schwarz. Ihr weiteres Schicksal besteht höchst wahrscheinlich darin, daß sie sich zum Spitzen- stück des Spermiums umwandelt. Dies Spitzenstück ist sehr unschein- bar und ist am ausgebildeten Spermium sehr schwer nachzuweisen. Aber an Stadien vor der endgültigen Verwandlung nimmt man am Ende des noch breiten cylindrischen Köpfchens (Fig. 97) ein kleines Gebilde wahr, welches offenbar dem Idiozom entsprechen muß. Was aus beiden Cen- triolen wird, konnte nicht beobachtet werden, weü im Plasma zu ^dele Granulationen enthalten sind, welche die Deutlichkeit des Bildes be- einträchtigen und daher genaue Untersuchungen sehr erschweren. Interessant sind die Vorgänge am Kern. Xachdem er eine kompakte Beschaffenheit erlangt hat, treten in seinem Innern kleine helle Vacuolen auf. Ihre Zahl vermehrt sich (Fig. 79, 82 — 84). Dann fließen sie in größere Vacuolen zusammen, bis sich eine einzige große Vacuole gebildet hat (Fig. 86 — 87). Die Chromatinsubstanz, welche durch die Vacuolen- ausbildnng zunächst stark zerklüftet erscheint, konzentriert sich schließ- lich an einem Pole der Vacuole (Fig. 88). Im ganzen erinnert der Vor- gang an den Prozeß, den Spitschakoff (09) bei der Histogenese des Len nf/er-Spermiums beschrieljen hat, nämlich auch eine Vacuolisierung des Kernes und eine Konzentration der Kernsnbstanz an einem Pole der großen endgültigen Vacuole. Das Zusammenziehen der Chromatinsubstanz geht so weit vor, daß der Kern schließlich eine, im Verhältnis zu seinem früheren Umfang nur sehr unscheinbare Größe annimmt (Fig. 89 — 91). Mit der allmäh- lichen Streckung ist der Prozeß seiner Umbildung in das Spermiumköpf- Untersuchimgen über die Spermatogenese bei den Arachniden. I. 421 dien eingeleitet. Zu dieser Zeit pflegt er eine Lage an der Peripherie der Spermatide einzimehmen (Fig. 89 u. 91). Die feinen Mitochondrien- körnclien sammeln sich auch an der Peripherie (Fig. 91 u. 92) an und sind in einem Bezirk hinter dem Kern konzentriert. Die Entstehung des Achsenfadens ist nun ebenso an der Peripherie des Spermatiden- plasmas lokalisiert. Dort formt er sich zu einer regelmäßigen Spii’ale mit mehreren Windungen (Fig. 93 u. 94). Die Mitochondrienkörnchen umgeben nun, wie gewöhnlich, den Achsenfaden, was man auf Fig. 94 und ebenso Fig. 114, welche ein etwas späteres Stadium vmn Buthus eupeus darstellt, sehen kann. Übrigens konnten die letztbeschriebe- nen Prozesse wegen der Feinheit des Objektes nicht ins Detail ver- folgt werden. Der letzte Schritt bis zur Ausbildung des reifen Spermiums besteht darin, daß das angelegte Köpfchen sich immer mehr in die Länge streckt (Fig. 93 u. 97). Zunächst hat es die Gestalt eines kurzen dicken Stäb- chens mit stumpfem basajem Ende, von dem der Schwanzfaden entspringt, und einem mit feinem Spitzenstück versehenen freien Ende (Fig. 97). Indem sich das Köpfchen noch mehr in die Länge streckt, wh’d es immer dünner, bis es am ausgebildeten Spermium kaum merklich dicker, wie der anliegende Schwanzfaden erscheint (Fig. 116). Oft kann man beobachten, daß schon das unausgebüdete Köpfchen diejenige spu'aüge Krümmung, welche für das erwachsene Spermium charakteristisch ist, besitzt (Fig. 96). Solch eine Krümmung wuircle auch bei den Spermien der Spinnen (Wagner, Koltzoff 09), Thelyphonus (Tarnani), Opilio (Koltzoff) u. a. beschrieben. Nach Koltzoff rührt diese Krümmung des Spermiumköpfchens von der Anwesenheit von Skeletfasern, die einen spiraligen Verlauf nehmen, her. Ich habe an Sclmittpräparaten an den Rändern der Köpfchenspii’ale Verdickungen gefunden, die sich intensiver färbten (Fig. 96) und den erwähnten Skelet- fasern Koltzoffs entsprechen. Metschnikoff schildert bei Euscorpius tauricus die letzte Umbildung der Spermatide in das Spermium folgendermaßen. Die Mitochondrien- kügelchen ordnen sich hinter dem Kern in einen Kreis und gewinnen bald eine stäbchenförmige Gestalt. Auf diese Weise entsteht ein cylindrischer Gürtel, der immer breiter wird und schließlich mit dem Spermiumköpf- chen in ein einheitliches Gebilde zusammenfließt. Noch vor der Um- bildung der Mitochondrienkügelchen entsteht am hinteren Ende der Sper- matide ein dünner Fortsatz; er wächst immer mehr in die Länge und bildet den Schwanz des Spermiums. Man findet keinerlei Angaben, daß der Schwanz auf irgendwelchen Stadien eingerollt erscheint. Diese Be- 422 Iwan Sokolow Schreibung weicht, wie man sieht, bedeutend von dem, was wir bei Eu- scorpius carpaihicus beobachten konnten, ab. Was die Lage der Spermien in der Spermatocyste anbetrifft, so liegen sie zunächst, wo das Köpfchen noch kurz ist, ohne jegliche Ordnung, aber gleichmäßig, über die ganze Spermatocyste zerstreut. Hire Schwänze sind noch in eine Spir ale gewunden (Fig. 95). Mit der Zeit, wenn die Köpfchen sich gestreckt haben, gruppieren sie sich derartig, daß alle Köpfchen parallel nebeneinander liegen. Die dem Köpfchen anliegenden Teile der Schwänze verlaufen in derselben Richtung und mrr die Enden der Schwänze bleiben noch spiralartig gewunden. Die Spermatocysten, welche solche Stadien enthalten, haben eine längliche Form entsprechend der Form des Spermiumbündels und rücken allmählich gegen das Lumen ' des Hodens, woselbst sie auch häufig angetroffen werden. Pakete mit vollkommen ausgebildeten Spermien trifft man in der Regel im Vas deferens, jedoch in nicht besonders großer Anzahl, hauptsächlich aber in der Samenblase. Auf Fig. 115 ist eine Spermatocyste mit reifen Spermien aus dem Vas deferens von Euscorpius carpaihicus, nach dem Leben gezeichnet, dargestellt. Für Buthus occitanus gibt Gilson eine ähnliche Abbildung der Spermatocyste. Von der Hülle selbst schreibt er: «Ces faisceaux demeurent toujours contenus dans la membrane de la colonie sperma- tique, qui leur a donne naissance; loin de se resorber cette membrane s’epaissit pendant que les spermatozoides s’elaborent. » In bezug auf das letztere fehlen mir die entsprechenden Beobachtungen. Buthus eupeus besitzt ebensolche Spermiumpakete; sie sind nur kürzer und breiter. Auf etwas zerdrückten Paketen sieht man, daß die Schwänze noch spiralig eingerollt sein können. Bewegungserscheinungen. Im Receptaciüum seminis des U findet man die Samenfäden frei. An solchen Fäden ist es bequem, Be- obachtungen über ihre Bewegungen anzustellen. Die Spermien der be- obachteten Scorpionenarten sind ebenso wie die der Spinnen wenig be- weglich (nach Wagxer sollen nur bei Pardosa die Spermien eine lebhafte Bewegung besitzen). Ihre Hauptbewegung besteht in einer ruhigen Ro- tation um ihre Achse. Da das Köpfchen gewöhnlich eine schwache schrau- benartige Krümmung besitzt (Fig. 116), so muß sich das Spermium bei der Befruchtung im wahren Sinne des Wortes in die Eizelle einbohren. .\ußer der Rotation konnte ich eine folgende interessante Erschei- nung beobachten. Das Köpfchen biegt sich vollständig zurück und windet sich, ähnlich einer Schlingpflanze um den Schwanz (Fig. 117). Untersuchungen über die Spennatogenese bei den Arachniden. I. 423 In solch einer Lage setzt das Spernüuin seine Rotationsbewegung fort. Manchmal kann das Köpfchen vorher noch einen Kreis beschreiben, indem eine Schlinge entsteht, und erst dann sich zuiückbiegen und um den Schwanz winden (Fig. 118). Windet sich das Köpfchen immer mehr um den Schwanz, wobei es immer weiter nach hinten vorschreitet, so können zwei bis drei Biegungen entstehen und man bekommt Bilder, wie auf Fig. 119 und 120. Das für Euscorpius Gesagte gilt auch für Buthus, bei dem ganz ähnliche Erscheinungen gesehen wurden. Was für eine Bedeutung diesen Windungen zukommen soll, ist schwer zu sagen. Viel- leicht ist hierbei die physiologische Kochsalzlösung, in der die Spermien untersucht wurden, nicht ohne Einfluß gewesen. Spermatcgenese bei Bulbus eupeus Koch. Wenn die Elemente von Euscorpius carpathicus durch ihre relative Kleinheit nicht besonders günstig für die spei matogenetischen Unter- suchungen waren, so gilt dies in noch weit größerem Maße für Buthus eupeus. Da mir außerdem noch ziemlich wTnig Material von der letzt- genannten Art vorlag, so will ich mich hier nur auf kurze Angaben be- schränken. Übrigens scheinen die spermatogenetischen Prozesse bei beiden Ar'ten sehr ähnlich zu verlaufen. Der Bau der Hodenröhren und die Verteilung der Spermatocysten stimmt mit Euscorpius überein. Die Sperniatogonien entstehen auch hier im peripheren Teile der Hodenröhren. Sie haben den gleichen Bau, wie diejenigen von Euscorpius und unterscheiden sich von diesen dadurch, daß sie viel kleiner sind. Auf Fig. 98 und 99 sieht man die gleichmäßige Verteilung der Chromatinkörnchen auf dem Liningerüst des runden oder ovalen Kernes. Es sind z’wei Kucleolen und ein Centriol vorhanden. Auch die Ansammlung der Mitochondrienkörnchen zeigt hier ganz die- selben Verhältnisse. Die ersten Veränderungen in den Spermatogonien bestehen darin, daß die Chromatinkörnchen sich vergrößern und ein Stadium mit soge- nannten »tetradenartigen Gebilden« entsteht (Fig. 99). Es ist mir nicht gelungen, Übergänge zum Stadium der Äquatorialplatte zu beobachten. Was diese letzte anbetrifft, so ist sie bei Buthus dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer viel geringeren Anzahl von Chromosomen besteht, näm- lich aus etwa 22 (Fig. 100 u. 101). Carno y (85), w^elcher bei einer ver- wandten Art, nämlich Buthus ( Scorpio) occitanus Amor, die Mitose studiert hat, gibt an, daß er Zahlen zwischen 22 und 28 gefunden hat. In Fig. 102 sieht man die Äquatorialplatte von der Seite. Die beiden Centriolen treten hier an den Polen deutlich hervor. Auf Fig. 103 ist ein 424 Iwan Sokolow Teil der Aiiapliase dargestellt. In jeder Tochterplatte konnte ich hier auf zwei benachbarten Schnitten bis etwa 20 Chromosomen aufzählen, welche Zahl ungefähr mit der der in der Mutterplatte vorhandenen Chro- mosomen übereinstimmt. Fig. 104 stellt die Telophase der spermato- gonialen Teilung dar. Es ist hier gerade ein solcher Fall abgebildet, wo man an der Spindel zwei Teile unterscheiden kann: einen inneren, mit einem »Zwischenkörperchen« versehenen und einen äußeren, der den ersten mantelartig umfaßt. Darüber vgl. S. 411 bei Euscorpitis. Die feineren Prozesse im Chromatin der Spermatocyten I. Ordnung zu verfolgen, ist mii’ nicht gelungen. Jedenfalls muß aber auch hier sich ein Spirem bilden, worüber uns Fig. 106 in Klarheit setzt. Die erste Reifungsteilung scheint auch bei dieser Art eine Äquations- teilung zu sein. Ich konnte nämlich einmal während der Anaphase hantel- förmige Chromosomen beobachten, wie es bei Euseorpius der Fall war (Fig. 107). Die Zahl der Chromosomen konnte hierbei leider nicht be- stimmt werden. Fig. 109 und 110 stellen Ruhestadien zwischen den beiden Reifungs- teilungen, d. h. Spermatocyten II. Ordnung dar. Hier sieht man, daß das Chromatin in Form von groben Körnchen gleichmäßig über den ganzen Kern verteilt ist. Was die zweite Reifungsteilung anbelangt, so war sie schwer zu unter- suchen. Ich habe sie an Spermatocyten beobachtet, die frei in ihrer Spermatocyste lagen und sehr klein waren. Infolgedessen waren die Chromosomen während des Stadiums der Äquatorialplatte so nahe von- einander angeordnet, daß sie sozusagen ein einheitliches Gebilde dar- stellten und ihre Aufzählung unmöglich war. Die Centriolen waren aber dabei gut sichtbar. Schwer waren auch die Vorgänge an den Mitochondrien zu unter- suchen. In den Spermatocyten konnte man, auch mit HUfe der Benda- schen Methode, nur wenige zerstreute Körnchen auffinden. Wie sie sich bei den Reifungsteilungen verhalten, ist unmöglich zu sagen. Nur in den Spermatiden bemerkt man zuweilen, ähnlich wie bei Euseorpius, plattenartige Ansammlungen von wenigen (drei bis vier)? Mitochondrien- körnchen (Fig. 112) nahe am Kern. Nachher zerfallen sie in viele kleinere Körnchen und bilden eine Art Umhüllung um den vorderen Teil des Achsenfadens (Fig. 114). Die Spermatiden zeichnen sich durch ihre geringe Dimension aus. i\Ian gewahrt in ihnen den runden Kern und einen kleinen Mitochondrien- körper, der sich aus wenigen Körnchen (Bläschen?) zusammensetzt (Fig. 112). Untersucliungen über die Spermatogenese bei den Arachniden. I. 425 Die weiteren Umänderungen zum fertigen Spermium sind selir fein und wurden von mir fast gar nicht verfolgt. Im allgemeinen scheinen sie dasselbe durchzumachen (Vacuolisierungsprozesse, Fig. 111), wie die Spermatiden von Euscorpius. Auch hier kann das Köpfchen des fast ausgebildeten Spermiums sich schraubenartig winden (Fig. 113). iJei den Spermien, welche sich schon in Pakete versammelt haben, bleibt der hintere Abschnitt des Schwanzes noch längere Zeit zusammengerollt. Zusammenfassung. 1. In den Hodenröhren kann man keine deuthch ausgesprochene Zonenausbildung entsprechend den einzelnen Etappen der Spermato- genese unterscheiden. Es sind zahlreiche Spermatocysten vorhanden, von denen jede Samenzellen nur einer bestimmten Generation enthält. 2. Die Spermatogonien besitzen einen großen Kern und zwei Nu- cleolen. Im Cytoplasma um das Centrosoma herum findet sich eine reichliche Ansammlung von Mitochondrienkörnchen, die nahe an die Kernmembran tritt. 3. Vor der Teilung verschwinden nacheinander die beiden Nucleolen. Die Chromatinkörnchen vergrößern sich. Das Centriol, welches von nun an sichtbar whd, teilt sich in zwei Teile. Die Mitochondrien zerstreuen sich über die ganze Spermatogonie. 4. Große Chromatinbrocken (»tetradenartige Gebilde«) wandeln sich direkt in Chromosomen um, welche nach Auflösung der Kernmembran sich zwischen den beiden Centriolen allmählich in eine Äquatorialplatte anordnen. 5. Die Anzahl der Chromosomen ist etwa 70 — 80, nelleicht noch etwas größer. 6. Bei der spermatogonialen Teilung bilden die Mitochondrien ent- weder Anhäufungen um die beiden Centriolen, oder sie bilden in Form von Choiidriomiten eine Art »Tonnenfigur« um die Spindel. 7. Nach der Rekonstruktion der Kerne und der beiden Nucleolen bleibt in den entstandenen Tochterspermatogonien einige Zeit der Spindel- restkörper sichtbar. Das ringförmige »Zwischenkörperchen« erhält sich viel länger. 8. Es finden mehrere spermatogoniale Teilungen, während welchen die Kerne an Größe immer abnehmen, statt. 9. Die ruhenden Spermatocyten I. Ordnung unterscheiden sich kaum von den jüngeren Spermatogonien. Auch sie haben zwei Nucleolen. 10. Während der Wachstumsperiode gruppieren sich die Chromatin- körnchen in ein feines Spirem mit vielen Schlingen (leptotenes Stadium). 426 Iwan Sokolow Durch Vergrößerung der Körnchen und Zusaminenziehung des Spirtnis entsteht das pachytene Stadium. 11. Ein deutlich ausgesprochenes Synapsisstadium fehlt. Verdoppe- lung der Spu’ein schleifen wurde auch nicht gefunden. 12. Der eine Kucleolus verschwindet gewöhnlich im lepto-, der. andre im pachytenen Stadium. Das Centriol teilt sich während des leptoteneii Stadiums. 13. Die Mitochondrien erleiden vom Euhestadium des Speimato- cyts I. Ordnung ab wichtige Veränderungen. Die Körnchen werden etwas größer und bilden kurze Chondriomiten, indenr sie sich reihenartig hintereinander anordnen. Die Chondriomiten biegen sich um, so daß ihre Enden miteinander verschmelzen und besondere Einge entstehen. Anfangs liegen die Einge um das Centrosoma gruppiert; vom leptoteneii Stadium aber angefangeir zerstreuen sie sich über den ganzen Körper der Spermatocyts. Es sind gewöhnheh 24 Mitochondrienringe voihanden. 14. Das ganze SpEem zerfällt in 30 — 40 ungefähr gleich lange Chromo- somen. Diese sind anfangs lang, dann verkürzen sie sich und werden kurz-stäbchenförmig. 15. Vor der ersten Eeifungsteilung spalten sich die Chromosomen ihrer Länge nach in zwei Hälften, von derren jede eine hantelförmige Gestalt aufweist. Es entstehen etwa 28 — 36 (40) Diaden. Kachher wird die Gruppierung der Chromosomen zu Paaren aufgehoben und sie liegen alle in der Äquatorialebene der nun entstehenden Teüuugsfigm'. 16. Bei der ersten EeifungsteUung werden die Chromosomen unge- teilt auf die beiden Spermatocyten II. Ordnung verteilt. Es liegt hier somit eine Prääquationsteilung vor. 17. Zwischen der ersten und zweiten Eeifungsteilung schiebt sich ein Euhestadium des Spermatocyts II. Ordnung ein. Der Kern rundet sich ab, umgibt sich mit einer feinen Membran. Das Chromatin ist in Form von Körnchen, die sich nachher vergrößern, verteilt. Zuweilen sieht man sogar Andeutungen auf die Ireiden Kucleolen. Die zwölf Mitochon- drienringe gruppieren sich hierbei vorübergehend in ein Plättchen. 18. Bei der ZAveiten Eeifungsteilung stellen sich die 28—38 hantel- förmigen Chromosomen mit ihren Längsachsen peipendiculär zur Äqua- torialebene der Spindel und werden an der Stelle ihrer Einschnürung quer halbiert. Die zweite Teilung ist somit eine Eeduktionsteilung. 19. Die Mitochondrienringe vermehren sich während der Eeifungs- teilungen nicht und werden so verteilt, daß in die Spermatocyten 11. Ord- nung die Hälfte ihrer ursprünglichen Anzahl, also etwa zwölf, in die Spermatiden nur ein Viertel, also etwa sechs, übergeht. Untersiicliimgen über die Spermatogenese bei den Arachniden. I. 427 20. Die Spermatide besitzt nach der Teilung einen rundlichen Kern, etAva sechs Mitochondrienringe (-Bläschen), die sich vorübergehend in ein Plättchen gruppieren, ein Centrosom (Sphäre) und den Spindelrcst- körper, der bald verschwindet. 21. Im nächsten verlaufen am Kern Vacuolisierungsprozesse, wobei sich das Chromatin an der einen Seite der schließlich einheitlich ge- wordenen großen Vacuole konzentriert. Gleichzeitig nimmt das Proto- plasma an ihrer Masse ab und die Mitochondrienbläschen zerfallen in feine Körnchen. 22. Die schließliche Umwandlung in das Spermatozoon besteht darin, daß der Kern sich stark in die Länge streckt, sodann im oberflächlichen Zellplasma der anfangs sphalig zusamniengerollte Achsenfaden entsteht, um welchen die Mitochondrienkörnchen eine zarte Umhüllung bilden. 23. Mit der Auseinanderrollung des Schwanzfadens und starker Streckung des Köpfchens unter ständigem Dünnerwerden ist die Ent- wicklung des Spermatozoons beendet. 24. Reife Spermien, in Pakete zusammengefügt, gelangen in die Geschlechtswege. 25. Am lebenden Spermatozoon wurden zwei Arten von Bewegungs- erscheinungen beobachtet, die 1. in einer Rotation um die Längsachse, 2. in dem Zurückbiegen des Köpfchens und seinem Winden um den Schwanzfaden bestanden. St. Petersburg, im Mai 1912. Verzeichnis der zitierten Literatur. Benda, C. 1903. Die Mitochondiia. Merkels u. Boxxets Ergehn. Bd. XII. Birula, A. 1894. Über den Bau der Geschlechtsorgane der Galeodiden. Horae Soc. Entom. Ross. Bd. XXVIII. Bösea'berg, H. 1904. Zur Spermatogenese bei den Arachniden. Zoolog. Anzeiger. Bd. XXVIII. 1905. Beiträge zur Kenntnis der Spermatogenese bei den Arachnoiden. Zool. Jahrb., Abt. Morph. Bd. XXI. Carxoy, J. B. 1885. La cytodierese chez les Arthropodes. La Cellule. T. 1. -Croneberg, A. 1888. Beitrag zur Kenntnis des Baues der Pseudoscorpione. Bull. Soc. Imp. Nat. Moscou (N. S.) T. II. Deesberg, J. 1908. Der Mitochondrialapparat in den Zellen der Wirbeltiere und Wirbellosen. Arch. f. mikr. Anat. Bd. LXXI. — — 1910. Nouvelles recherches sur l’appareil mitochondrial des ceUules seminales. Arch. f. Zellforsch. Bd. VI. Ebner, V. v. 1909. Üher die Teilung der Spermatocyten bei den Säugetieren. Sitzber. Akad. Wiss. Wien. Bd. CVIII. 428 Iwan Sokolow Ganin, M. 1867. Entwicklungsgeschichte des Scorpions. Sitzber. Univ. Charkow. Suppl. (russisch). Giglio-Tos, E. e Granata, L. 1908. I mitochondri nelle cellule seminali maschili di Pamphagus mannoratus (Burm.). Biologica. Vol. II. Gilson, G. 1884 — 87. Etüde comparee de la spermatogenese chez les Arthropodes. La CeUule. T. I, II, IV. Goldschmidt, R. 1904. Der Chromidialapparat lebhaft funktionierender Gewebs- zellen. (Vorl. Mitt.) Biol. Centralbl. Bd. XXIV. — Zool. Jahrb., Abt. f. Morph. Bd. XXL Graxata, L. 1909. Le di^^sioni degli spermatociti di Xylocopa violacea L. Biologica. Vol. 11. H.\cker, V. 1909. Die Chromosomen als angenommene Vererbimgsträger. Ergehn, u. Fortschr. d. Zool. Bd. 1. Koltzoff, X. K. 1909. Studien über die Gestalt der Zelle. 11. Untersuchungen über das Kopfskelet des tierischen Spermiums. Arch. f. Zellforsch. Bd. II. Metschnikoff, El. 1868. Untersuchimgen über die Entwickhmg der Samenkörper bei einigen Tieren. Arb. 1. Kongr. russ. Naturf. in Petersbiug. (Russisch.) Meves, Fr. 1900. Über den von v. la Valette St. George entdeckten Xebenkern (iütochondi'ienkörper) der Samenzellen. Arch. f. mikr. Anat. Bd. LVI. 1907. Die Spermatocytenteilungen bei der Honigbiene (Apis mellifica L.) nebst Bcmerkimgen über Chromatinreduktion. Arch. f. mikr. Anat. Bd. LXX. Meves, Fr. und Duesberg, J. 1908. Die Spermatocytenteilungen bei der Hornisse (Vespa crabro L.). Arch. f. mikr. Anat. Bd. LXXI. ^loxTGOMERY, Th. H. 1905. The Spermatogenesis of Syrbula and Lycosa, with general considerations upon cluomosome reduction and the heterochromo- somes. Proc. Acad. X^at. Sc. Philadelphia. 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Imm. 1/12 benutzt; die Vergrößerung ist demnach etwa 1170. EH bedeutet: Färbung mit Eisenhämatoxylin nach Heiden- H.AiN ; Bj = Färbung nach Bioxni ; Bd = Färbung nach Bexda (auf den Tafeln schwarz dargestellt). Tafel XXII. Fig. 1 — 67. Euscorpius carpathicus. Fig. 1. Kern der Wandzelle des Hodens. EH. Fig. 2. Dasselbe. EH. Fig. 3. Dasselbe. Schrumpfung. EH. Fig. 4. Spermatogonie einer frühen Generation. Zwei Nucleolen. Centrosom inmitten der Mitochondrienansammlung. Bd. Fig. 5. Dasselbe. Ein Nucleolus. Unten ein Kern der Intima der Hoden- röhre. EH. Fig. 6. Dasselbe. Fig. 7. Dasselbe, eben geteilt. EH. Fig. 8. Dasselbe. Fig. 9. Dasselbe. Fig. 10. Dasselbe. Fig. 11. Fig. 12. Fig. 13. Fig. 14. Zwei Mitochondrienhaufen ; links ein färbbares Gebilde (?). Bj. Vergrößerimg der Chromatinkörnchen. Das Centriol hat sich EH. Chondriomiten. Bd. Stadium mit »tetradenartigen Gebilden«. EH. Prophase der spermatogonialen Teilung. EH. Äquatorialplatte einer Spermatogonie mit etwa 78 Chromosomen. EH. Dasselbe. EH. Metaphase der spermatogonialen Teilung. Zwischen den drei Spermato- gonien ein schwarzer dreistrahliger Stern. EH. Fig. 15. Metaphase. Bj. Fig. 16. Anaphase der spermatogonialen Teilung. EH. Fig. 17. Dasselbe (jüngere Spermatogoniengeneration). Ansammlung der Mito- chondrien an beiden Polen. Bd. Fig. 18. Späte Anaphase. Die Chondriomiten bilden eine Art Hülle um die Teilungsfigur. Rechts oben der Rest des »Zwischenkörpers«. Bd. Fig. 19. Zwei Spermatogonien nach der Teilung. Spindelrestkörper. Bd. 1) Die Arbeit war mir leider im Original nicht zugänglich. 430 Iwan Sokolow Fig. 20. Zweikernige Spermatogonie. Spindelrestkörper. Rekonstruktion der Nucleolen. EH. Fig. 21. Spermatogonie einer späteren Generation. Bj. Fig. 22. Aiiaphase einer späteren spermatogonialen Teilung. EH. Fig. 23. Polansicht der Tochterplatte desselben Stadiums. EH. Fig. 24. Junge Spermatogonie. Rekonstruktion der Nucleolen. Bd. Fig. 25. Drei Chromosomen aus einer spermatogonialen Tochterplatte. EH. Fig. 26. ilehrpolige Teilungsfigur. EH. Fig. 27. Spermatocyt 1. Ordn. Ruhestadium. Anfang der Bildung der Mito- chondrienringe. Zwei Nucleolen. Bd. Fig. 28. Dasselbe. Chondriomiten. Bd. Fig. 29. Dasselbe. Die Mitochondrienringe schon gebildet. Bd. Fig. 30. Zwei Spennatocyten I. Ordn. Anfang der Spirembildung (leptotenes Stadium). Bj. Fig. 31. Dasselbe. Synapsisstadium (?). EH. Fig. 32. Teil einer Schleife des dicken Spirems. EH. Fig. 33. Spermatocyt I. Ordn. Übergang zum pachytenen Stadium. (Mito- chondrien nicht dargestellt.) EH. Fig. 34. Dasselbe. EH. Fig. 35. Dasselbe. Pachytenes Stadium. EH. Fig. 36. Dasselbe. EH. Fig. 37. Dasselbe. Bj. Fig. 38. Vierkerniger (der eine Kern ist nicht dargestellt) Spermatocyt I. Ordn. Seltene Form der Nucleolen. Bd. Fig. 39. Zerfall des Spirems in schleifenartige Chromosomen. EH. Fig. 40. Verkürzung der Chromosomen. Hämalaun (die Jlitochondrien haben sich nicht gefärbt). Fig. 41. Stäbchenförmige Chromosomen gruppieren sich zwischen den beiden Centriolen. Fig. 42. Spaltung der Chromosomen. Diadenbildung. EH. Fig. 43. Dasselbe. EH. Fig. 44. Gruppierung der Diaden in die Äquatorialplatte. Bd. Fig. 45. Polansicht desselben Stadiums. Bd. Fig. 46. Polansicht der Äquatorialplatte eines Spermatocyts I. Ordn. EH. Fig. 47. Metaphase I. EH. Fig. 48. Vier Chromosomen des Stadiums kurz vor der Diadenbildung. Größen- unterschied der einzelnen Chromosomen. EH. Fig. 49. Drei Diaden. EH. Fig. 50. Chondriomiten und Übergänge zur Bildung der Mitochondrienringe. Bd. Fig. 51. Mitochondrienringe, die eben gebildet sind. Bd. Fig. 52. Mitochondrienringe in verschiedenen Ansichten. EH. Fig. 53. Metaphase der I. Reifungsteilung (Mitochondrien nur zum Teil darge- stellt). Bj. Fig. 54. Telophase der 1. Reifungsteilung. EH. Fig. 55. Spermatocyt II. Ordn. Ruhestadium. EH. Fig. 56. Dasselbe. Die Mitochondrien ordnen sich zu einem Plättchen. EH. Fig. 57. Dasselbe. Bj. Fig. 58. Dasselbe. Die Mitochondrien verteilen sich gleichmäßig. EH. Untersuchungen über die Spermatogenese bei den Arachniden. I. 431 Fig. 59. Prophase der II. Reifungsteilung. Fig. 60. Polansicht der Äquatorialplatte eines Spermatocyts II. Ordn. Bj. Fig. 61. Metaphase der II. Reifungsteilung. 28 hantelförmige Chromosomen. Bj. Fig. 62. Dasselbe. Querteilung der Chromosomen. Die Mitochondrien ungleich- mäßig verteilt. Bd. Fig. 63. Dasselbe. EH. Fig. 64. Anaphase der II. Reifungsteilung. Bj. Fig. 65. Dasselbe. Bd. Fig. 66. Telophase der II. Reifungsteilung. EH. Fig. 67. Dasselbe etwas später. Bj. Tafel XXIII. Fig. 68 — 97. Euscorpius carpalhicus. Fig. 68. Spermatide mit quer durchschnittenen Spindelfasern. Bj. Fig. 69. Zwei Spermatiden durch einen »Verbindungskörper« zusammenge- halten. Bd. Fig. 70. Zwei Spermatiden durch den Spindelrestkörper zusammengehalten. Bd. Fig. 71. Spermatide nach der Teilung. Bd. Fig. 72. Dasselbe. EH. Fig. 73. Spermatide. Die Mitochondrien ordnen sich zu einem Plättchen. EH. Fig. 74. Dasselbe. Bd. Fig. 75. Dasselbe. Die Mitochondrien aufgequollen. Sphäre. Zwei Centriolen. Bd. Fig. 76 — 97. Stadien der Umbildung der Spermatide in das reife Spermium. Fig. 80. Stadium in Degeneration begriffen (?). Bj. Fig. 82 — 88. Vacuolisierungsprozesse im Kern. Zerfall der Mitochondrienbläs- chen in Körnchen. Fig. 89 — 92. Anlage des Spermiumköpfchens. Fig. 93. Bildung des Achsenfadens an der Peripherie. EH. Fig. 94. Dasselbe. Mitochondrienhülle um den Achsenfaden. Bd. Fig. 95. Junges Spermium. Das Köpfchen noch deutlich abgesetzt und ebenso wie der Schwanz schraubenartig gewunden. EH. Fig. 96. Schraubenartig gewundenes Spermiumköpfchen. Man sieht die Skelet- fasern. Bj. Fig. 97. Vorderer Teil des jungen Spermiums. Spitzenstück. Bj. Fig. 98 — 114. Buthus eupeus. Fig. 98. Spermatogonie. EH. Fig. 99. Dasselbe. Bd. Fig. 100. Polansicht der Äquatorialplatte einer Spermatogonie mit 22 Chromo- somen. EH. Fig. 101. Dasselbe. EH. Fig. 102. Seitenansicht der Äquatorialplatte einer Spermatogonie. EH. Fig. 103. Anaphase der spermatogonialen Teilung (nur ein Teil dargestellt). EH. Fig. 104. Telophase der spermatogonialen Teilung. EH. Fig. 105. Zwei ruhende Spermatogonien nach der Teilung. Spindelrestkörper. EH. Fig. 106. Zwei Spermatocyten I. Ordn. Zerfall des Spirems. EH. Fig. 107. Anaphase der I. Reifungsteilung. EH. Fig. 108. Dasselbe. Etwas später. EH. Archiv f, Zellforschung. IX. 29 432 Iwan Sokolow, Untersuchungen über die Spermatogenese usw. Fig. 109. Spermatocyt II. Ordn. Ruhestadium. EH. Fig. 110. Dasselbe. Oben ein Mitochondrienplättchen. Bd. Fig. 111. Spermatide. Umwandlungsstadium in das Spermium. EH. Fig. 112. Junge Spermatide. Bd. Fig. 113. Junges Spermium (ein Teil). Köpfchen schraubenartig gewunden. EH. Fig. 114. Dasselbe (ein Teil), llitochondrienhülle um den Achsenfaden. EH. Fig. 115 — 120. Euscorpius carpathicus. Vergr. etw'a 600. Fig. 115. Spermatocyste mit reifen Spermien aus Vas deferens. Nach dem Leben gezeichnet. Fig. 116. Reifes Spermium. Bj. Fig. 117 — 120. Reife Spermien aus Receptaculum seminis des C . Verschiedene Momente der Bewegungsphänomene. Bj. Archiv für Zellforschung Bd IX. Tat/. XXltt über die Struktur und Genese der Ascarischromosomen. Von Dr. Kristine Bonnevie (Professor an der Universität Kristiania!. Mit 7 Textfiguren. Soeben hat Vejdovsky (1912) eine große und sehr wertvolle Arbeit: »Zum Problem der Vererbungsträger« erscheinen lassen, in welcher er die feineren Strukturen der Chromosomen eingehend behandelt. Seine Resultate in betreff der nacheinander folgenden Chromosomen- generationen stimmen auf wesentlichen Punkten mit den von mir in ver- schiedenen Objekten schon früher (1908 a) gewonnenen überein, indem auch Vejdovsky die Entstehung neuer Chromosomen aus den in der vorhergehenden Chromosomengeneration oberflächlich verlaufenden Spiral« fädchen konstatieren konnte. Auch hat Vejdovsky unsre Kenntnis dieser Spiralfädchen insofern erweitert, als er sie in den von ihm unter- suchten Objekten nicht nur in der Telophase, sondern auch in der Pro- phase nachweisen konnte. — Wie unten gezeigt werden soll, kann auch ich jetzt diese Befunde bestätigen. Trotz dieser Übereinstimmung in fundamentalen, tatsächlichen .Re- sultaten lassen sich in betreff der theoretischen Auffassungen der von uns beiden beschriebenen Verhältnisse jedoch verschiedene Differenzen nachweisen. Gerade diese Differenzpunkte werden, ganz natürhch, von Vejdovsky sehr eingehend diskutiert; er läßt sie aber auch wegen verschiedener Mißverständnisse meiner Befunde größer erscheinen als sie tatsächlich sind. Seine ganze Diskussion wird daher wohl für den Leser, wie an- scheinend auch für Vejdovsky selbst, als Resultat ergeben, daß zwischen unsern Befunden ein »schroffer Widerspruch« besteht, oder — ■ wie es von Vejdovsky schon (S. 29) ausgesprochen wurde — daß die Überein- stimmung zwischen unsern »Auffassungen« nur eine sehr geringe ist 29* 434 Ivristine Bonnevie »und sich bloß auf das Stadium der Umbildung der Spiralfäden zum Kernreticulum beschränkt«. — »In allen übrigen Hauptrichtungen unsrer Deutungen« besteht nach Vejdovsky »eine absolute Differenz«. Dies mag wohl im großen ganzen richtig sein; unsre »Deutungen« sind auf wesentlichen Punkten recht verschieden. Doch scheint mir die Übereinstimmung unsres Tatsachenmaterials viel wesentlicher zu sein als der Unterschied unsrer persönlichen Auf- fassungen ; ich habe es daher im Interesse künftiger Forschung auf diesem Gebiete für richtig gehalten, unsre schon gewonnenen Resultate zusammen- zustellen, um dadurch eine Entscheidung zu ermöglichen, ob und in- wieweit sie sich gegenseitig decken, und auf welchen Punkten noch wesent- liche Differenzen bestehen. Es wird dann zuerst notwendig sein, die tatsächlichen Befunde von Vejdovsky meinen eignen früheren gegenüberzustellen, um später auf Grundlage dieser Befunde die wesentüchen Unterschiede unsrer Auf- fassungen diskutieren zu können. Als wesentliche Resultate meiner Untersuchung über die Chromo- somen in Ascaris, Ällium und Ämphiuma habe ich (1908 a) folgendes zusammengesteUt (S. 484, Allium): 1. »In jedem Chromosom wird in der Telophase ein dünner, in der ganzen Länge des Chromosoms spiraüg verlaufender Chromatinfaden herausdifferenziert. 2. Während die achromatische Substanz der Chromosomen auf- gelöst wird, werden die Windungen der chromatischen Spiralfäden durch Anastoniosen verbunden und bilden so das Kernnetz. 3. In der Prophase werden die Anastomosen wieder aufgelöst, und die in den alten Chromosomen endogen entstandenen Chromatinspiralen entwickeln sich zu den Chromosomen der folgenden Mitose«. Auch für Ascaris und Ämphiuma habe ich (S. 497) »in den Chromo- somen der Telophase . die endogene Entstehung eines chromatischen Spiralfadens verfolgen können, sowie auch die Entwicklimg der Chromo- somen der nächstfolgenden Prophase auf Grundlage eines ebensolchen Fadens.« — »Eine Kontinuität der Telophasenstrukturen mit denjenigen der Prophase« ließ sich auch hier »als überwiegend wahrscheinlich« bezeichnen. Jetzt hat auch Vejdovsky (1912, S. 12) gefunden, daß die Chromo- somen des gereiften Ascaris-Eies »aus zwei Komponenten bestehen, einem weniger färbbaren homogenen Substrate, auf dessen Oberfläche der dunkel sich färbende Spiralfaden oder das Chromonema verläuft«. über die Struktur und Genese der Ascarischromosomen. 435 Und weiter (S. 13), »daß die äußere Spirale oder das Chromonema des alten Chromosoms eine neue Chromosomanlage des Vorkernes bildet«, während »das achromatische Substrat dieser Chromosomen . . . zur Grundsubstanz oder zum künftigen Kernsaft wird«. Diese übereinstimmenden generellen Resultate über das Verhalten nacheinander folgender Chromosomengenerationen wurden von uns beiden durch genaues Studium der verschiedenen Phasen, die von den einzelnen Chromosomengenerationen durchlaufen werden, gewonnen. - — Auch in betreff dieser einzelnen Stadien stimmen unsre tatsächlichen Beobachtungen sehr wohl überein. Nach meiner Beschreibung der Spiialfadenbildung der Chromosomen in der Telophase habe ich die Entwicklung des Kernnetzes in folgender Weise beschrieben (1908, S. 480) : »Bald treten zwischen den einzelnen Chromosomen Anastomosen zum Vorschein, und zwar vornehmlich (vielleicht ausschließlich) zwischen den Windungen der Chromatinspiralen. « »Die Anastomosen werden bald auf Kosten der Chromatinfäden mehr chromatinreich, bis zu- letzt jeder Unterschied zwischen Fädchen und Anastomosen geschwunden ist; das Cliromatin scheint jetzt auf ein im Kern gleichmäßig entwickeltes Kernnetz verteilt zu sein.« »Im ,ruhenden Kern' findet man, wie bekannt, das Chromatin oft vorzugsweise an den Knotenpunkten des Netzwerkes angesammelt, während die dazwischen liegenden Fädchen mehr oder weniger chromatinfrei sind. — Dies war auch zum Teil in meinen AZZiMwi-Präparaten der Fall«. Und weiter (S. 482) : »Die erste Einleitung zur Chromosomenbildung der Prophase ist in einem Verschwinden der zwischen den Windungen der Chromatinspiralen gebildeten Anastomosen zu erblicken. « Man sieht dann »die chromatischen Spii'alfäden, die seit ihrem endogenen Ent- stehen in den Chromosomen der Telophase kontinuierlich verfolgt werden konnten, wieder deutlich voneinander getrennt«. Ganz ähnliche Beobachtungen müssen wohl auch für die entsprechende Beschreibung Vejdovskys zugrunde liegen. Er sagt (S. 480) : »Auf diese Weise bildet das ursprüngliche Chromonema den Aus- gangspunkt zur Bildung des neuen Chromosoms in der Gestalt eines schließlich unverhältnismäßig langen Fadens, an dessen Oberfläche die chromatischen Körnchen nicht nur weit von einander entfernt erscheinen sondern auch ihre Chromatizität dermaßen einbüßen können, daß sie schließlich in den meisten Fällen lediglich als blasse Punkte an der Ober- fläche des Fadens wahrnehmbar sind. 436 Kristine Bonnevie Da sich diese Differenzierungen in dem Zeitpunkte der Katachro- mase abspielen, wo die Gesamtheit der Chromosomen dieses Entwicklungs- stadium innerhalb des neuen Kernes durchmacht, wobei die Einzelfäden durch seitliche Fortsätze (Boveris »Pseudopodien«) anastomosieren, so erscheinen die Chromosomen als scheinbar ihre Autonomie einbüßend, in der Gestalt des sogenannten Kernreticulums. Wir haben aber bei Ascaris die Selbständigkeit der Fäden bis in das letzte Stadium der Kata- chromase über jeden Zweifel verfolgen können.« Die weitere Entwicklung der Chromosomen während der Prophase wird von mir (1908, S. 506) in den folgenden Worten zusammen- gefaßt : »Die langen, dünnen, spiralig gewundenen Chromosomen werden, augenscheinlich unter Flüssigkeitsaufnahme, in dickere, kürzere Fädchen umgebildet, während ihre zuerst dichten Spiralwindungen sich mehr oder weniger vollständig lösen.« »Während die Chromosomen in dieser Weise ihre charakteristische Form annehmen, geschieht in ihnen auch eine innere Differenzierung. Die neu gebildete achromatische Substanz whd in ihrer Mitte ange- sammelt, während die chromatische Substanz auf eine oberflächliche Schicht zurückgezogen wird«. Eine ebensolche Anordnung der beiden Bestandteile im jungen Chromosom ist — • wie aus dem folgenden Satz (S. 135) hervorgeht — auch von Vejdovsky gefunden worden: »Das Lininsubstrat erscheint, wie wir ontogenetisch nachweisen konnten, aus der Differenzierung des Chromonemas, indem sich ein Teil seiner Substanz zur axialen i) Skeletsubstanz, dem Linin, umgebildet hat und an seiner Oberfläche^) die Chromatinanlagen in Form von Chromiolen trägt.« Auf die Darstellung Vejdovskys von dem Zusammentreten dieser Chromiolen zur Bildung eines neuen Spiralfadens (Chromonema), werde ich unten näher zurückkommen. Was hier zunächst interessiert, ist aber die Tatsache, daß Vejdovsky, wie ich, in den der Chromosomenteüung vorausgehenden Stadien weder Chromiolen noch Chromonema, sondern nur eine zusammenhängende, oberflächliche Chromatinlage wahrnehmen konnte. So sagt er (S. 43) über Decticus: »Nach der Anordnung der Chromosomen in der Äquatorialplatte sind die Autosomen stark verkürzt, intensiv gefärbt und es lassen sich die ursprünglichen Komponenten derselben nicht mehr wahrnehmen,« — Von mir gesperrt. über die Struktur und Genese der Ascarischromosomen. 437 und (S. 130) im allgemeinen: »Namentlich in den zur Längsteilung sieh vorbereitenden Chromosomen vermag man kaum die Spirale, infolge der engen Zusammenschiebung der Spiraltureii zu erkennen, da die Ober- fläche als aus einer homogenen Substanz zu bestehen scheint 1) und für solche auch gehalten wird.« Nach vollendeter Teilung haben wir dann wieder beide an der Ober- fläche jedes Tochterchromosoms das deutüche Hervortreten eines chro- matischen Spiralfadens konstatieren können, — wonach der eben be- schriebene Lebenseyklus aufs neue einsetzt. So weit, d. h. in betreff der ganzen tatsächhehen Grundlage für die Annahme einer Entstehung der einen Chromosomengeneration durch Ent- wicklung des während der vorhergehenden Generation existierenden Spiralfadens stimmen die Residtate Vejdovskys mit den schon früher von mir gewonnenen sehr wohl überein. Eine solche Übereinstimmung unsrer an so vielen verschiedenen Pflanzen- und Tierformen gewonnenen Residtate läßt auch diese von uns beiden verfochtene Auffassung der Chromosomen sehr viel an Wert ge- winnen, indem sie eine generelle Bedeutung derselben wahrscheinüch macht 2). Mit Kenntnis dieser fundamentalen Übereinstimmung unsrer Resul- tate, wird man kaum ohne Überraschung diejenigen Aussagen Vej- dovskys lesen können, in welchen er zu wiederholten Malen hervorhebt, daß seine Auffassung der Chromosomenindividualität von der meinigen wie auch von allen früheren wesentheh verschieden sei. — Dieser Unterschied zwischen unsern Auffassungen scheint, nach Vejdovsky, teils in der Beantwortung der Frage von der Identität der Chromosomen und besonders der Chromatinsubstanz, teils auch in unsrer Auffassung vom Verhältnis zwischen Chromatin- und Lininsubstanz zu 1) Von mir gesperrt. 2) Die Entstehung chromatischer Spiralfäden an der Oberfläche der Tochter- chromosomen, sowie das kontinuierliche Bestehen derselben bis in die folgende Prophase ist auch von Schneider (1910) für die Salamanderlarve aufs schönste bestätigt worden. Ein Unterschied unsrer Befunde ist nur darin zu sehen, daß Schneider »in jedem Tochterchromosom zwei spiralige Miten« (S. 221) annimmt, während ich in vielen Fällen sowohl in Telophasen- als auch in Prophasenbildem dem alten Chromosom entsprechend nur einen einzigen Spiralfaden wahmehmen konnte. Neben diesen ganz klaren Bildern habe ich zwar auch eim’ge gefunden, die sich nur als zwei umeinander gewundene Spiralfäden deuten ließen. Erneute Untersuchung meiner Präparate haben die Richtigkeit dieser Befunde nur bestätigen können. 438 Kristine Bonnevie liegen. — Um so mehr überraschend waren irdr diese Aussagen, als sich die als »die meinige« dargestellte Auffassung mir selbst zum Teil ganz fremd erwies. Ich habe es daher notwendig gefunden, meine Stellung zu diesen Fragen nochmals auseinanderzusetzen. — Meine »Auffassung« der Chromo- somenindividuahtät, wie sie in 1908 dargestellt wurde und heute noch unverändert besteht, ist nämhch an die von mir zuerst beschriebenen und von Vejdovsky bestätigten Tatsachen so genau angeknüpft, daß ein theoretischer Widerspruch zwischen unsern Auffassungen nur in einer Verkennung der Tatsachen seinen Grund haben kann. Vejdovsky referiert (1912, S. 33) meine Auffassung der Chromo- somenindividualität in der folgenden Weise: »Nach Bonnevie wird dieselbe chromatische Substanz von Zelle auf Zelle übertragen, die postuherte »Verjüngung« hat keine Bedeutung für eine Veränderung des Chromatins. Dadurch unterscheidet sich die Auffassung von Kr. Bonnevie nur unbedeutend von der irrsprünghchen Annahme Boveris, nacli welcher die Chromosomen als indmdueUe, von- einander unabhängige und unveränderte Stoffeinheiten von einer Zell- generation auf die andre übertragen werden.« — )jDie Hypothese setzt (daher) nach ■wie vor voraus, daß jedes neue Chromosom mit einem be- stimmten, welches in den Kern emgegangen, identisch ist.« Ganz abgesehen davon, daß Vejdovsky in diesen Worten den Sinn ^ der BovERischen Individualitätslehre auch kaum recht wiedergegeben hat, — so läßt sich nicht gut einsehen, vde meine Auffassung in solcher Weise zusammengefaßt werden koimte. — Ich habe nämlich (1908, S. 504) die theoretischen Eesultate meiner Untersuchung in den folgenden Worten, die mm klar genug scheinen, ausgedrückt: »Eine genetische Kontinuität der Chromosomen nacheinander folgender Mitosen konnte in den von mir untersuchten Objekten teils sicher {Allium, Amphiuma), teils mit überwiegender Wahrscheinlichkeit (Ascaris) verfolgt werden. — Es ging aber auch hervor, daß eine Identi- tät der Chromosomen verschiedener Mitosen nicht existiert, sondern daß jedes Chromosom in einem früher existierenden endogen entstanden ist, um wieder am Ende seines Lebens für die endogene Entstehung eines neuen Chromosoms die Grund- lage zu bilden.« — Die für diese Resiütate zugrunde liegenden Tatsachen decken sich, wie schon oben gezeigt, mit den auch für Vejdovskys »Stellungnahme« gegebenen »Beweisen« (S. 170): »daß nämlich die Struktur der Chromo- somen sich nicht so einfach verhält, daß die letzteren nicht aus einer über die Struktur und Genese der Ascarischromosomen. 439 einheitlichen Substanz bestehen und in derselben auf die nachfolgenden Generationen überliefert werden, sondern daß sie in jedem Entwicklungs- zustande aus zwei Substanzen, dem Chromatin und Linin zusammen- gesetzt sind, welche letzteren einer gemeinsamen Anlage, dem Chromo- nema, ihren Ursprung verdanken«. Auch in Einzelheiten scheint Vejdovskys Auffassung von der Chro- mosomenindmdualität mit der meinigen übereinzustimmen. So habe ich (1908, S. 504) geschrieben: »Es existiert also, der Reihe der Zell- und Kerngenerationen entsprechend, auch eine Reihe nach- einanderfolgender Chromosomengenerationen, deren jede von einer für die Art charakteristischen Gruppe von Chromosomenindividuen repräsentiert wird. Jedes Individuum ist in einem entsprechenden Chro- mosom der vorhergehenden Generation endogen entstanden«. Derselbe Gedanke wird auch bei Vejdovsky wiedergefunden und in den folgenden Worten ausgedrückt (S. 171): »Aus allen diesen Gründen muß man die Chromosomen als wirkliche Individuen ohne jede Einschränkung erklären, die teils ihre Substanzen in der Gestalt des Chromonemas auf die nächste Zellgeneration über- liefern, teils auf die Zellsubstanz in der Gestalt der Zellkerne einwirken«. Bei mir findet man (1908, S. 505) : »Die selbständige Existenz eines Chromosomindividuums beginnt, wenn in der Telophase ein chro- matischer Spiralfaden im alten Chromosom herausdifferenziert whd. « Und bei Vejdovsky (1902, S. 170): »Mit dem Spiralfaden beginnt jedes Chromosom seine Existenz, wobei das Lininsubstrat des alten Fadens zin* Anlage des Kernenchylems aufgelöst wird.« Während meines aufmerksamen Diu'chlesens von Vejdovskys Arbeit habe ich überhaup gefunden, daß seine Auffassung der Chromosomen- individualität mit der schon 1908 von mir ausgesprochenen aufs beste übereinstimmt. — Beide tragen auch dazu bei, die von Rabl und Boveri begründete »Individualitätslehre « wesentlich zu stützen. — Ich habe es nämlich nicht, wie Vejdovsky, so verstanden, daß Boveris An- nahme von »irgendeiner Art von Einheit«, die sich im ruhenden Kern noch für jedes Chromosoma erhält (Boveri 1907, S. 229) notwendig auch eine »Identität« der Chromosomen der nacheinanderfolgenden ZeUgene- rationen voraussetzt; — ich kann daher auch zwischen den von mir und später von Vejdovsky gewonnenen Resultaten und der »Individualitäts- hypothese « keinen Widerspruch erkennen. — Nur hat nach unsern Befun- den die von Boveri vorausgesetzte, ganz unbestimmte »Ait von Einheit« in dem chromatischen Splralfaden (»Chromonema« Vejdovskys) einen mehr konkreten Repräsentanten gefunden. 440 Kristine Bonnevie Wir gehen jetzt zur andern Seite der Individualitätsfrage, dem Ver- halten zwischen Chromatin und Linin über. Auch hier besteht, nach Vejdovsky, zwischen unsern Auffassungen ein schroffer Widerspruch, der aber vergebens in den von uns beiden beschriebenen Tatsachen eine Grundlage suchen wird. Meine Auffassung von dieser Frage wird von Vejdovsky mit den folgenden Worten »frei« wiedergegeben (S. 29): »Nach Bonnevie ist die Entwicklung der Chromosomen unabhängig von den übrigen Kernkomponenten. Der Kernsaft und das achroma- tische Lininsubstrat der Chromosomen sollen durch bloße Imbibition zustande kommen. Hiermit stellt sich Bonnevie in schroffen Gegensatz zu der bisherigen allgemein geteilten Annahme, nach welcher die achroma- tische Substanz oder das Linin das eigentliche Substrat des Chromatins bildet, welches letztere ununterbrochen von Generation auf Generation als die identische Substanz übertragen wird«. Der letzte Teil dieser Aussage ist richtig; ich habe in meiner Arbeit (1908, S. 504) ausdrücklich betont, daß in den von mir untersuchten Ob- jekten »die Kontinuität der Chromosomen durch ihre chroma- tische Substanz bewahrt wird, während die achromatische Substanz zwischen je zwei Chromosomengenerationen zugrunde geht«, — sowie auch, daß meine Resultate mich zu der »Achromatinerhaltungshypothese « in Gegensatz stellen. Der erste Teil dagegen stimmt mit meiner eignen Darstellung nur schlecht überein. — Ich habe ebensowenig gesagt, daß die Chromosomen von den übrigen Kernkomponenten »unabhängig« seien, als daß (siehe oben S. 438) » dieselbe chromatische Substanz von Zelle auf Zelle über- tragen « werde. — Im Gegenteil — ich habe (1908, S. 506) ausdrücklich betont, daß die Chromosomensubstanz innerhalb jeder Generation wahr- scheinlich in steter Veränderung begriffen ist, und daß zwischen achroma- tischer und chromatischer Substanz der jungen Chromosomen ein Aus- tausch stattfindet, wodurch die »oberflächliche Chromatinsubstanz aus dem Kernsaft Stoffe aufgenommen haben mag, die für ihre weitere Ent- wicklung von Bedeutung sind.« Obgleich ich aber die Chromatinsubstanz weder für »unverändert« noch für von den übrigen Substanzen »unabhängig« halte, so muß ich doch immer noch die Kontinuität der nacheinander folgenden Chromo- somengenerationen als wesentlich an diese Substanz gebunden betrachten. Es läßt sich ja nämlich in einer Reihe verschiedener Objekte die chromatische Substanz der Chromosomen kontinuierlich verfolgen, indem sie von der oberflächüchen Schicht der alten Chromosomen durch über die Struktur und Genese der Ascarischromosomen. 441 den Spiralfaden auf das Kernnetz und von diesem wieder auf das junge Prophasencliromosom kontinuierlich übergeführt wird. Die achroma- tische Substanz der alten Chromosomen dagegen schwindet, indem sie in den Kernsaft übergeht, um erst im neuen Chromosom wieder heraus- differenziert zu werden. Obgleich Vejdovsky theoretisch von meiner Auffassung Abstand nimmt, scheint es doch aus seiner Beschreibung hervorzugehen, daß auch mit Bezug auf diese Frage unsre Beobachtungen in den Haupt- punkten übereinstimmen. Wie schon oben zitiert wurde, beginnt das junge Chromosom seine Existenz mit der Bildung eines Spiralfadens an der Oberfläche des alten Chromosoms; dieser Spiralfaden ist aber auch von Vejdovsky als rein chromatisch wahrgenommen worden, — was für ihn ein Grund gewesen ist, den Faden nicht sogleich als »Chromosom«, sondern nur als »Chro- monema« zu bezeichnen (1912, S. 15). Mit Bezug auf die Lininsubstanz findet man bei Vejdovsky auch folgendes (S. 19): »Das interessante Ergebnis der Untersuchung ist nun dieses, daß das Linin des Zellkernes nicht als selbständige Substanz präformiert ist, sondern aus dem chromatischen Spiralfaden des Mutter- chromosoms herausdifferenziert wird^). Es bildet sich aus dem letzteren ein achromatisches Lininsubstrat, in welchem der Überrest des nicht differenzierten Chromatins in der Gestalt von isolierten Körn- chen oder Chromomeren eingelagert ist«. Und weiter beschreibt Vejdovsky, wie auf Grundlage der zuerst isolierten Chromatinkörnchen (»Chromomeren« oder auch »Chromiolen« genannt) das Chromonema des neuen Chromosoms wieder hergestellt wird. Die Chromiolen werden (S. 132) als »Centren für die Chromatin- bildung« aufgefaßt, indem (S. 131) »dieinder Kernruhe nur in Anlagen vorhandene Chromatinsubstanz« sich während der Prophase »dermaßen vermehrt, daß sie schließlich das achromatische Lininsubstrat« verdeckt. Die kontinuierliche Existenz der Chromatinsubstanz ist also sowohl von mir als von Vejdovsky in einer Reihe verschiedener Objekte nachgewiesen worden. — Inweweit an deren Seite auch die achromatische Substanz in allen Stadien existiert, ist eine Frage, deren Beantwortung zurzeit wohl nicht innerhalb des Rahmens direkter Be- obachtung liegt. Mit Bezug auf die fundamentalen Tatsachen, die für unsre Betrach- 1) Von mir gesperrt. 442 Kristine Bonne\'ie tung der Nacheinanderfolge der Chromosomengenerationen und damit auch der Individualität der Chromosomen zugrunde liegen, kann ich nach dem obigen den von Vejdovsky postuherten »schroffen- Widerspruch« unserer Resultate nicht anerkennen. Im Gegenteil, ich sehe in seinen Befunden eine erfreuhche Bestätigung und Erweiterung auf neue Objekte meiner eignen früher gewonnenen Resultate. Wenn wir aber jetzt zu einer Betrachtung gewisser Einzelheiten unsrer Resultate übergehen, dann werden YÜr wohl auch auf Unterschiede stoßen, die sich zum Teil erst durch erneute Untersuchungen beseitigen lassen werden. Vejdovsky hat in seiner letzten Aibeit (1912, S. 26) die von uns beiden gewonnenen, aber unter sich abweichenden Resultate in die fol- genden drei Punkte zusammcngefaßt ; »Der erste Punkt, in welchem unsre Ergebnisse auseinandergehen, be- trifft die Entstehung des Kernnetzes, welches sich nach Bonnevie aus den Chromatinfäden bildet, die »endogen« in den alten Chromosomen entstehen. Zweitens geht Kr. Boxnevie, wie ursprünglich Boveri, von dem Standpunkt aus, daß ein wesenthcher morphologischer Unterschied zwi- schen den Enden und den mittleren Teilen der (^scam-)Chromosomeu besteht und daß sich dieser Gegensatz auch in den Kernfortsätzen einer- seits und dem centralen Kernteüe anderseits geltend macht. Und schließlich ergibt sich der Unterschied zwischen unsrer gegen- seitigen Anschauung über die Herkunft des Kernsaftes, welchen Bonnevie als eine Ansammlung einer hyalinen Flüssigkeit von außen um die mitt- leren Teile der Chromosomen auffaßt.« Unter diesen Punkten möchte ich hier zuerst den zweiten, der in Wirklichkeit nur auf einem Mßverständnis meiner Darstellung beruht, diskutieren. Nie habe ich einen wesentlichen Gegensatz zwischen den Enden und den mittleren Teilen der J.scflm-Chromosomen vorausgesetzt und ebensowenig beschrieben. — Zwar zeigen sich während der Ulitose in der Form des Querschnittes dieser Chromosomenteile gemsse Unterschiede, die zum Teil wohl mit der Befestigung von Spindelfasern nur an dem mittleren Teil der Chromosomen in Zusammenhang stehen; und zwar habe ich in meiner Darstellung beide Chromosomenabschnitte getrennt be- handelt. — Ein einfaches Durchlesen meiner Darstellung wird doch ge- , nügen, um über die Ursache dieser Behandlungsweise ins reine zu kommen. über die Struktur und Genese der Ascarischromosonien. 443 Es war mir (1908) bei meiner Darstellung der bis dahin unbekannten Genese junger Chromosomen sehr darum zu tun, nur das zu beschreiben, was ich in meinen Präparaten auch wirklich gesehen hatte. Nachdem ich die Bildung einer erhabenen spiralig verlaufenden Leiste der Chromosomenenden von Ascaris beschrieben habe, bin ich daher in folgender Weise weiter gegangen (1908, S. 472) : »Eine ähnliche, annähernd quergestreifte Oberflächenstruktur läßt sich stellenweise- auch an den mittleren Teilen der Chromosomen nach- weisen«. — »Die dichte Lagerung der Chromatinfädchen, die sich hier in mehreren Schichten über- decken, macht jedoch eine ge- naue Analyse der mittleren Teile der Chromosomen außerordent- lich schwierig; ihr Verhalten während der Kernperiode wird im folgenden daher auch nur in großen Zügen behandelt werden können, während die frei herabhän- genden Enden der Chromo- somen für eine mehr de- taillierte Untersuchung zu- gänglich sind«^). Später, am Ende meiner Be- schreibung der Kernstrukturen in Ascaris, habe ich dann meine Auffassung von dem Verhältnis zwischen den Enden und den mittleren Teilen der Chromosomen in den folgenden Worten ausgedrückt (1908, S. 477): »Das feinere Verhalten der im centralen Teile des Kernes gelegenen Chromosomenabschnitte ließ sich in Ascaris nicht verfolgen. Die Frage läßt sich daher noch nicht sicher beantworten, ob auch in den mittleren Chromosomenabschnitten die gleiche innere Umbildung stattfindet wie in den Chromosomenenden. — Die völlige Übereinstimmung der mittleren Chromosomenteile mit den Endstücken bei ihrem Wiedererscheinen in der Prophase scheint jedoch darauf hinzudeuten, daß sie auch eine ähnliche Entwicklung durch- laufen haben «1). Textfig. 1. 1) Hier gesperrt. 444 Kristine Bonnevie Diese Äußerungen sollten meiner Meinung nach genügen, um zu zeigen, daß ich zwischen den Enden und den mittleren Teilen der Ascaris- Chromosonien keinen wesentlichen Gegensatz vorausgesetzt habe. Jetzt kann ich aber auch meine eigne, frühere Untersuchung inso- fern erweitern, als ich in der in Textfig. law.l abgebildeten Kernanlage einen Fall gefunden habe, in dem sich die mittleren Chroniosomenab- schnitte zum Teil analysieren heßen. — Eine Analyse solcher dicht ge- drängten Chromatinfädchen ist natürlich nicht leicht, und eine korrekte zeichnerische Wiedergabe des gesamten Bildes ist mit noch größeren Schwierigkeiten verbunden. — Doch lassen sich hier bei verschiedener Einstellung des IMikroskopes längere Strecken der alten Chromosomen auch im mittleren Teil der Kernanlage mit Sicherheit erkennen, — und zwar sieht man, ebenso wie an den Chromosomenenden aus jedem alten Chro- mosom einen langen, dünnen, spirahg oder zickzackförmig gebogenen Chromatinfaden herausdifferenziert. Diese »Verjüngung« ist an den mitt- leren Teilen weiter vorgeschritten als an den Enden der Chromosomen. Wir gehen dann wieder zu dem ersten von Vejdovsky erwähnten Unterschied zwischen unsern Resultaten zurück, der neben einem formellen auch wirkhch einen reellen Dissens enthält. Die formelle Frage gilt meiner Anwendung des Wortes »endogen«, um die Entstehung des oberflächlich gelegenen Spiralfadens der Chromosomen zu bezeichnen. — Vejdovsky scheint eine solche Anwen- dung des Wortes unberechtigt zu finden. Ohne in eine philologische Dis- kussion über die ursprünghche Anwendung des Wortes ein treten zu woUen, werde ich mich hier mit der Konstatierung begnügen, daß ich das Wort » endogen« in demselben Sinne benutzt habe, wie Häcker (1905) in seiner »Successionshypothese «. — In einem auch in meiner Arbeit (1908, S. 505) angeführten Satz heißt es dort, daß in Adelen Fällen »die neuen Chromosomen endogen, d. h. innerhalb der alten Kernterritorien« entstehen. — Diese Definition von Häcker habe ich so verstanden, daß »inner- halb« hier nicht »im centralen Teil«, sondern nur »binnen den Grenzen« der alten Territorien bedeutet. Wenn ich daher (1908, S. 484) von den »in den alten Chromosomen endogen entstandenen Chromatinspiralen« gesprochen habe, so möchte ich, wie aus meiner ganzen Darstellung klar hervorgeht, damit betont haben, daß die alten Chromosomen aus eignem Material und inner- halb ihrer eignen Grenzen der folgenden Chromosomengeneration Ursprung gegeben haben. über die Struktur und Genese der Ascarischromosomen. 445 Ein reeller Unterschied zwischen Vejdovskys Resultaten und den meinigen ist in unsern verschiedenen Auffassungen der Spiralfädcheni) zum Ausdruck gekommen. Ich habe (1908) die Spiralfäden als tempo- räre Bildungen betrachtet, die während der Telophase als Einleitung einer Verjüngung der Chromosomen zum Vorschein treten, während Vejdovsky in der Spirale oder dem »Chromonema« eine selbständige und auf allen Stadien existierende Komponente der Chromo- somen erblickt. Er hat nämlich nicht nur während der Telophase, son- dern auch in den Chromosomen der Prophase die Existenz eines Spiral- fadens nachweisen können — und glaubt noch in der Metaphase seine Existenz behaupten zu dürfen, obgleich er sie da nicht wahrnehmen konnte. — Wir werden im folgenden das Verhalten der Chromosomen während dieser beiden Phasen der Mitose etwas näher betrachten. Prophase. In betreff der Chro- matinstrukturen in den Vorkenien von Asc. megalocephala weichen, wie schon oben erwähnt, die Resultate von Vej- dovsky ganz beträchthch von den meinigen ab, indem ich (1908) eine vor- übergehende Längsspaltung der Chro- matinfädchen in der frühen Prophase beschrieben habe, während Vejdovsky (1912) in meinen Abbildungen, wie in seinen eignen Präparaten, nur den Ausdruck einer Spiralfadenbildung, derjenigen der Telophase entsprechend, erblickt. Zum Teil muß ich hier Vejdovsky recht geben. — Die Spiralstruk- turen treten zwar in meinen Präparaten in den Vorkernen lange nicht so deuthch hervor, wie in der Telophase der ersten Furchungsteilungen. Doch habe ich jetzt, nach erneuter Untersuchung dieser Stadien, wirk- 1) Mit Recht hat mir Vejdovsky (S. 7) den Vorwurf gemacht, ich habe Bara- NECKYS (1880) Beobachtungen über Spiralstrukturen der Chromosomen nicht in Be- tracht genommen. — Zu meiner Entschuldigung möchte ich jedoch anführen, daß eine vollständige Literaturübersicht auch damals nicht in meinem Plan miteingefaßt war. Ich wollte niu" durch Literaturangaben klar demonstrieren, daß die Existenz eines Spiralfadens an der Oberfläche der Chromosomen schon von früheren Forschern kon- statiert worden sei und wahrscheinlich eine weite Verbreitung habe. — Was ich in meinen Objekten überdies nachweisen konnte, war die Beteiligung dieses Fadens an der Bildung des Kernnetzes und seine weitere Entwicklung zum neuen Chromosom der zunächstfolgenden Mitose. Textfig. 2. 446 Kristine Bonnevie lieh auch einzelne Bilder gefunden (Textfig. 2), die unzweifelhafte Spiral- windungen an den Chromatinfädehen zeigen. Mit Kenntnis der Existenz solcher Bildungen auch während der Prophase, muß ich dann weiter zugeben, daß vielleicht auch gewisse andre Bilder, in denen ich eine Längs- spaltung der Chromatinfädehen gesehen habe, als mehr oder weniger verschwommene Spiralfädchen zu deuten seien. — Die mir zugänglichen Präparate würden aber allein nicht genügen, um ein häufiges oder sogar stetes Auftreten solcher Spiralstrukturen in der Prophase festzustellen. Ebenso sicher als das stellenweise Vorkommen von Spiralwindungen ist aber auch die Tatsache, daß nicht alle eigentümlichen Chromatin- strukturen der Vorkerne nur als Zeichen einer Spiralwindung sich deuten lassen. Es gibt unzweifelhaft in meinen Präparaten auch Bilder wie die schon früher (1908, Fig. 4) von mii’ beschriebenen, in \velchen die Chromatinfädehen aus zwei chromatischen Strängen, die durch eine flächenhaft ausgebreitete achromatische Sub- Te.xttig. 3. stanz verbunden sind, bestehen (Textfig. 3). Die bandförmige Katur dieser Fädchen geht besonders klar an ihren Umbiegungs- stellen hervor, indem hier der eine Chromatin- strang von dem andern nicht selten überkreuzt wird und so Bilder geben mag, die durch die Existenz eines Spiralfädchens nicht erklärt werden können. — VTe schon in meiner frühe- ren Arbeit erwähnt, glaube ich in diesen Bildern keine naturgetreuen Wiedergaben der lebenden Chromatinfädehen zu sehen, sondern nur durch die Fixation hervorgebrachte Kontraktionszustände; sie treten aber ver- hältnismäßig so oft und in so typischer Entwicklung zum Vorschein, daß sie wahrscheinlich für einen bestimmten, für die lebenden Chromatin- fädchen charakteristischen Spannungszustand Ausdruck geben. Wie vorsichtig man in der Beurteilung solcher Bilder sein muß, geht übrigens aus Vejdovskys eigner Arbeit aufs klarste hervor. — Unter seinen Abbildungen finden wir eine ganze Reihe von Decticus- Spermatocyten, deren Chromatinstrukturen von der in meiner Fig. 4 (1908) abgebildeten nicht wesentlich verschieden scheinen, indem sie aus zwei parallelen, längsverlaufenden unter sich durch Querbrücken ver- bundenen Chromatinsträngen oder Körnchenreihen bestehen. Während aber Vejdovsky in betreff meiner Abbildung ohne weiteres die zwei chromatischen Längsleistcn als (S. 22) »optische Durchschnitte der Spiral- windungen, die in der Gestalt von Querstreifen leicht erkenntlich sind« betrachtet, so finden wir für seine eignen Abbildungen neben dieser auch über die Struktur und Genese der Ascarischromosomen. 447 eine Reihe andrer Deutungen, bei welchen auf das Fehlen oder Vor- handensein von Linin zwischen den Chromatinsträngen großes Gewicht gelegt worden ist. (Siehe z. B. Fig. 76, 79, 99, 101.) Die Bilder werden als Ausdruck der Existenz eines Spiralfadens (Fig. 76), oder als »Verschmelzung beider kopulierten Autosomen« (Fig. 99), als Mixochromosomen, die »aus einem gemeinsamen Lininstabe und briiekenartig verschmolzenen Chromatinknötchen bestehen« (Fig. 101), oder endlich als »in Längsspaltung begriffene« oder »bereits längsge- spaltene« Mixochromosomen (Fig. 79) aufgefaßt. Dies alles mag in Anbetracht der betreffenden Stadien und der benutzten Färbemethoden vielleicht berechtigt sein. Ich wünsche jeden- falls hier, ohne die von Vejdovsky untersuchten Objekte selbst studiert zu haben, kein Urteil darüber auszusprechen. — Es beweist aber auch, wie sehr vorsichtig man in der Beurteilung solcher Bilder sein muß, und daß die selben Formationen, die einmal für eine Spiralfadenbildung Aus- druck geben, ein andres Mal auch durch andre Kräfte hervorgebracht werden können. Wenn aber auch nicht alle Chromatinstrukturen der Vorkerne von Asc. megalocephala durch die Existenz eines die Chromosomen umhüllen- den Spiralfadens erklärt werden können, so halte ich es doch durch Vejdovsky für sichergestellt, daß nicht nur in der Telophase, sondern auch in der Prophase die Chromosomen von einem oberflächlich ver- laufenden, chromatischen Spiralfaden umgeben sein können. Metaphase. Wir gehen jetzt zu der weiteren Frage über, ob, wie Vejdovsky zu meinen scheint, Grund genug vorliegt, um auch in Stadien und in Objekten, wo der Spiralfaden nicht nachgewiesen werden kann, dennoch seine Existenz vorauszusetzen. — Diese Frage wird besonders für die Metaphase Geltung haben, wo ich in den von mir untersuchten Objekten die centrale achromatische Substanz der Chromosomen von einer einheitlichen chromatischen Oberflächenschicht um- geben gefunden habe, während Vejdovsky die Existenz eines zwar nicht nachweisbareiD) Spiralfadens auch auf diesem Stadium voraussetzt. Ich habe jetzt diese Frage durch eingehende Untersuchung von Chromosomenlängsschnitten zu entscheiden versucht, mit dem Resultat, daß ich hier immer noch meine frühere Deutung festhalten muß. Daß die Chromosomen in der Metaphase von einer dichten chroma- tischen Oberflächenschicht überzogen sind, geht aus meinen Präparaten ohne jeden Zweifel hervor. — Die Frage ist nur, ob diese Oberflächen- 1) Siche oben S. 436 — 437. Arcliir f. Zellforschung. I.'C. 30 448 Kristine Bonnevie Schicht trotz ihrer anscheinenden Einheitlichkeit in 'Wiiklichkeit jedoch aus dicht zusammengelagerten Spiralwindungen bestehen sollte. — Meine Präparate zeigen aber auch nicht die geringste Spur von einer solchen Zusammensetzung der Chromatinschicht. Beim Anblick ganzer Chromosomen oder Längsschnitte derselben wird man zwar sehr oft Unebenheiten der Oberfläche wahrnehmen, die wohl im ersten Augenblick als der Ausdruck dicht gelagerter Spiral- windungen aufgefaßt werden könnten. — Bilder wie Textfig. 4, von denen zahlreiche demonstriert w'erden könnten, beweisen aber, daß auch eine andre Deutung nicht nur möglich ist, sondern sogar \iel näher liegt als die Annahme der Spiralwindungen, — diejenige nämlich, daß die von den Zugfasern in Angriff genommene Oberfläche des Chromosoms durch rein mechanischen Zug in kleine Zapfen ausgezogen worden ist. Besonders möchte ich aber hier auf das Aussehen schräg getroffener Längsschnitte der Ascnm-Chromo- somen aufmerksam machen (Text- fig. 5 — 6). — Wenn dichtgelagerte Spiralwinduiigen in diesen Chromo- somen überhaupt nachweisbar wären, dann müßten sie an der immer dünner werdenden, schrägen Schnitt- fläche der Chromatinschicht als eine mehr oder weniger deutliche Quer- streif ung notwendigerweise zum Vorschein treten. Es läßt sich aber nicht die geringste Spur solcher Querstreifen nach- weisen. Die tiefschwarze Chromatinschicht wird an der Schnittfläche nach und nach dünner und schwindet ziüetzt vollständig; sie bleibt aber, solange sie noch sichtbar ist, völhg einheitlich. Ein in der ]\Ietaphase existierender Spiralfaden läßt sich also, was auch von Vejdovsky zugegeben wird, morphologisch nicht nachweisen. — Die Existenz eines solchen Fadens könnte aber vielleicht für das Ver- ständnis der Bilder andrer Stadien als eine notwendige Voraussetzung er- scheinen, und die Annahme daher berechtigt sein, daß die in der Pro- phase wahrgenommenen Strukturen, wenn auch verborgen, doch bis auf das Stadium ihres Wiedererscheinens in der Telophase persistieren könnten. Eine solche Voraussetzung ist aber meiner Meinung nach nicht not- wendig. Im Gegenteil, sie steht mit wohlbekannten Teilungserscheinungen in direktem Streit und legt für das Verständnis der Längsteilung der Chromosomen erhebüche Schwierigkeiten in den Weg. Textfig. 4. Uber die Struktur und Genese der Ascarischromosomen. 449 Das Persistieren selbständiger, aber dicht gelagerter Spiralwindungen oder Ringe an der Oberfläche teilungsreifer Chromosomen läßt sich ja nämlich nur unter Voraussetzung einer gewissen Starrheit der Chromatin- substanz denken; sonst würden die einander berührenden Ringe not- wendigerweise zusammenfließen und so eine zusammenhängende Oberflächenschicht bilden. — Die Wirkung der Zugfaser (Textfig. 4) an der Chromosomenoberfläche zeigt aber, daß dieselbe nicht starr ist, sondern daß ihre Substanz als eine zähe Flüssigkeit in kürzere oder längere Zapfen ausgezogen werden kann. Wenn aber die Spiral Windungen oder die daraus gebildeten Ringe der »Chromonemen« auch wirklich bis zur Metaphase existieren soUten, so würden eben dadurch unsre Vorstellungen über die Längsteilung der Textfig. 5. Chromosomen sehr beträchtlich kompliziert werden müssen. — Wie wäre dann nämlich das Verhältnis zwischen der einen, das ungeteilte Chromo- som umschlingenden Spirale und den beiden später in den Tochter- chromosomen zutage tretenden Fädchen zu verstehen? — Es wird nicht der ursprüngliche Spiralfadcn, sondern das ganze von diesem Faden umschlossene Chromosom der Länge nach geteilt; die »Tochterchromo- nemen« sollten also nicht durch Längsspaltung, sondern durch eine viel- fach wiederholte Querteilung des vor der Teilung existierenden Chromo- nema entstanden sein, indem jede Spiralwindung desselben durch eine Längsteilung des ganzen Chromosoms in zwei Halbringe zerlegt werden muß. Erst nach vollendeter Teilung sollten dann nach Vejdovsky diese starren Halbringe jedes Tochterchromosoms zu einem zusammen- hängenden, ganz regelmäßig verlaufenden Spiralfaden, einem neuen Chromonema, verschmelzen. — Wie dies geschehe, und wodurch ver- hindert werde, daß bei der Abrundung des Querschnittes der Tochter - 30* 450 Kristine Bonnevie Chromosomen einzelne Halbringe zu Ringen anstatt zu Spiralwindungen verschmelzen sollten, dies bhebe dann noch eine ganz offene Frage. Ich habe weder in der Literatur noch in meinen eignen Präparaten irgendetwas gefunden, was darauf deuten könnte, daß die in den Cliromosomen nachweisbare Oberflächenschicht im Teilungsaugenbück in Wirklichkeit aus getrennten, wenn auch sehr dicht gelagerten Spiral- windungen bestehen sollte. — Es stimmt mit den vorliegenden Beob- achtungen viel besser überein, das sich teilende Chromosom als ein Ganzes zu betrachten, das aus zwei Substanzen, einem centralen achro- matischen Substrat und einer oberflächlichen chromatischen Schicht, zu- sammengesetzt ist. Wie läßt sich aber unter einer solchen Annahme das Auftreten des Spiralfadens in der Prophase verstehen? — Obgleich ich bei meiner ersten Untersuchung (1908) auf dieses Auf- treten nicht aufmerksam geworden bin, so sehe ich doch darin nichts, was gegen meine schon damals gewonnene Auffassung der Chromosomen streitet. Zwar läßt sich für das Hervortreten eines chromatischen Spiral- fadens an der Oberfläche der Tochterchromosomen in der Telophase zurzeit keine endgültige Erklärung geben. Wir wissen nicht, welche Kräfte wirksam sind, um diese Erscheinung hervorzurufen. — Daß aber während dieser Zeit gewisse innere Kräfte der Chromosomen ihre Wirk- samkeit üben, wird wohl von jedem, der die Existenz eines Spiralfadens und die Auflösung der achromatischen Substanz anerkennt, auch ohne weiteres zugegeben werden müssen. Ich habe (1908a) die ersten nachweisbaren Wirkungen dieser Kräfte als eine Tendenz der Chromosomen zu spiraliger Drehung um ihre eigne Achse i) und zur Ansammlung ihrer chromatischen Sub- stanz an einer dadurch gebildeten erhabenen Leiste der Ober- fläche, bezeichnet. — Dieser Ausdruck mag sich im Lichte späterer 1) Neben dieser, sozusagen, inneren Spiraldrehung der Chromosomen um die eigne Achse, habe ich auch mehrmals eine äußere, spiralige Aufrollung des ganzen Chromosoms erwähnt und abgebildet. — Wahrscheinlich habe ich mich mit Bezug auf diese verschiedenen Spiraldrehimgen nicht ganz klar ausgedrückt; jedenfalls ist meine Beschreibung wiederholt in der Richtung mißverstanden worden, daß nicht nur die »innere«, sondern auch die »äußere« Spiraldrehung der Chromosomen für ihre Ver- jüngung Bedeutung haben sollte. — Dies ist aber nie meine Meinung gewesen. Der Unterschied zwischen beiden Drehungen mit Bezug auf diesen Punkt läßt sich vielleicht am besten so ausdrücken, daß die »innere« Spiraldrehung die folgende Verjüngung vorbereitet, während die »äußere« noch als eine Nachwirkung der vorher- gehenden aufgefaßt werden muß. über die Struktur und Genese der Ascarischromosomen. 451 Forscliungsresultate als zutreffend erweisen, oder er mag verbessert werden ; es liegt darin nur eine Bezeichnung der direkt wahrnehmbaren Erschei- nungen, kein Versuch, die im Innern der Chromosomen wirksamen Kräfte endgültig zu erklären. Welche aber auch diese Kräfte sind, so darf man wohl annehmen, daß sie nicht plötzlich in den Tochterchromosomen nicdergelegt werden, sondern daß sie entweder permanent den Chromosomen eigen sind, oder daß ihre Aktivierung doch während der Prophase nach und nach vor- bereitet wird. Dann läßt sich aber auch sehr wohl denken, daß in einer ungewöhn- lich lange dauernden Prophase — wie sie eben in den Vorkernen und in den Spermato- bzw. Oocyten vorkommt, — diese Kräfte schon vorzeitig ihre Wirkung üben und so den Chromosomen der Prophase das für die Tochterchromosomen der Telophase charakteristische Aussehen vor- übergehend verleihen könnten; — bald würden sie dann aber vor den die Chromosomenteilung dominierenden Ki’äften zurücktreten müssen, um erst in den beiden Tochterchromosomen mit voller Wirkung aktmert zu werden. Im Anschluß an die obige Besprechung der Oberflächenstruktur der Chromosomen möchte ich hier noch eine centrale Struktur derselben, nämlich die Chromosomenachse zum zweiten Mal berühren. — Meine schon früher (1908 a) über diese Struktur publizierten Resul- tate erwarten immer noch ihre Bestätigung; zuweilen bin ich auch selbst versucht gewesen, meine eignen Befunde über diese winzigen Strukturen für zweifelhaft anzusehen. — Ich habe daher jetzt in den betreffenden Präparaten alle quer- oder längsangeschnittenen Chromosomen der Äquatorialplatten mit Rücksicht auf ihre inneren Strukturen wiederum genau untersucht, und zwar mit dem Resultat, daß ich meine früheren Beobachtungen über die Existenz einer Chromosomenachse vollauf aufrecht erhalten muß; nur ist in einzelnen meiner früher veröffentlichten Querschnittbildern (z. B. Fig. 8) der Achsenquerschnitt etwas zu groß ausgefallen. In Textfig. 5 — 7 sind eine Anzahl Chromosomen oder Chromosomen- gruppen abgebildet, die über die inneren Strukturen der Metaphasen- chromosomen gute Auskunft geben. Erstens wird in diesen Bildern, besonders in den längs angeschnittenen Chromosomen, ihr Aufbau von zwei verschiedenen Substanzen, einer inneren achromatischen und einer äußeren chromatischen, über jeden Zweifel erhoben. — Ich möchte hier ausdrücklich darauf aufmerksam machen, 452 Kristine Bonne^ne daß der Farbenunterschied beider Substanzen in meinen Abbildungen keineswegs größer ist, als in den benutzten Präparaten, aber auch daß ich in andern Präparaten trotz ^deler Mühe eine so distinkte Differen- zierung der Eisenhämatoxyhnfärbung nicht erreicht habe. Zweitens sieht man aber auch längs der ^Mitte des Chromosoms eine sehr feine, aber doch sicher nachweisbare Achse verlaufen, die etwas dunkler gefärbt ist als die achromatische Substanz, obwohl lange nicht so dunkel als die chromatische Oberfläche der Chromosomen. — Von Bildern, wie die in Fig. 5 und 6 dargestellten, habe ich so viele gefunden, daß eine Erklärung derselben als durch zufällige Farbenniederschläge oder andre Fehlerquellen entstanden, ganz ausgeschlossen scheint. — Ich muß daher nach erneuter Prüfung meiner Präparate die Existenz einer, vielleicht nur bei sehr günstiger Färbung der Präparate sichtbaren Achse in den Mscam-Chromosomen zum zweiten Mal feststellen. Textfig. 6. Textfig. 7. Über die Bedeutung der Achse, sowie über die Frage, ob die Aclise mit oder sogar vor dem Chromosom geteilt wird, oder ob vielleicht für die beiden Tochterchromosomen Achsen neu gebildet werden, lassen sich wohl zurzeit nur Vermutungen aussprechen, — und ebenso auch in betreff der Deutung der übrigen von mir (1908) abgebildeten und beschriebenen Querschnittstrukturen der Msmn's-Cliromosomen. — Die Richtigkeit der Bilder kann ich, so weit sie aus den nih' jetzt zugänglichen Präparaten genommen sind, wiederum bestätigen; doch läßt sich wohl kaum ent- scheiden, ob die verschiedenen Strukturen in eine kontinuierliche Serie von Umbildungen des Chromosomenquerschnittes hineingehören, oder ob sie in den verschiedenen Stadien der Chromosomenspaltung auch teil- weise nebeneinander Vorkommen können. Zuletzt möchte ich doch hier wieder auf eine Struktur der Chromo- somenquerschnitte aufmerksam machen, die besonders häufig und so- wohl vor wie nach der Teilung in meinen Präparaten vorkommt. — Es ist dies eine, in meiner früheren Arbeit (1908, Fig. 15, 20, 22) schon über die Struktur und Genese der Ascarischroniosomen. 453 abgebildete, mehr oder weniger deutlich ausgesprochene Verteilung der chromatischen Oberflächenschicht auf zwei parallelen Flächen, die zur Teilungsrichtung des Chromosoms senk- recht stehen (Textfig. 7 & — c). Über die Bedeutung dieser eigentümlichen Struktur möchte ich hier noch keine Meinung aussprechen. Sie mag eine rein physische Erklärung finden, oder für innere Eigenschaften der Chromosomen Ausdruck geben; die Stellung der beiden chromatischen Schichten senkrecht zum Teilungsplan beweist aber, daß sie in die sich annähernde Teilung der Chromosomen als Glied nicht hineingehören kann. Vejdovsky, der, wie oben schon erwähnt, die Cliromatinspi- ralen als selbständige und permanente Bestandteile der Chromosomen ansieht, hat auch von ihrem ganzen Lebenslauf eine eingehende Be- schreibung geliefert. Aus dem in den Tochterchromosomen zum Vorschein tretenden, anscheinend rein chromatischen Chromonema wird noch vor der Kern- netzbildung ein achromatisches Lininsubstrat gebildet, während der Überrest des nicht differenzierten Chromatins in der Gestalt von iso- lierten Körnchen oder Chromomeren in demselben eingelagert bleibt (Vejdovsky 1912, S. 19). — Mit dem Beginn der »Anachromase « nehmen diese Körnchen »an Chromaticität und Größe« zu, und »die früher un- bedeutenden und an der Lininsubstanz unregelmäßig verstreuten Chroma- tinkörner werden infolge der Kontraktion des Substrates dermaßen zu- sammengeschoben, daß sie sich bald gegenseitig berühren, und dem nach- folgenden Chromosomenstadium eine peiTschnurartige Gestalt^) verleihen« (S. 131). — »Bei der rascheren Vermehrung der ,chroma- tischen Substanz‘ ist« dann weiter »deren spiralige Anordnung Ü an der achromatischen Lininachse erklärlich, namentlich wenn sich die letztere infolge der Kontraktion verkürzt und verdickt. Dann aber müssen die äußeren Spiraltouren allmählich so dicht zusammengeschoben werden, daß die äußere Substanz als zu einer einheitlichen chroma- tischen Schicht 1) verschmolzen erscheint und die Chromosomen als aus einer homogenen Masse zu bestehen scheinen« (S. 132). — »Die zuletzt besprochene Struktur der ,reifen‘ Chromosomen ist die einzig geeignete, die Substanzen durch Längsspaltung gleichmäßig an die Tochterchromo- somen zu übertragen. Darin liegt auch die Bedeutung der besprochenen Struktur, die sich während der ganzen Prophase nur zu diesem Zwecke 1) Hier gesperrt. 454 Kristine Bonnevie vorbereitet, um mit der eingetretenen Metaphase die Längshälften der Chromosomen an die Tochterelemente zu verteilen« (S. 132). Obwohl ich alle die hier von Vejdovsky besprochenen Chromatin- formationen aus eigener Erfahrung kenne, kann ich doch seiner Auf- fassung der Chromonemenentwicklung nicht beitreten. — Den körnigen Zerfall der Chromatinsubstanz während der »Kernruhe«, sowie die peil- schnurartige Gestalt der Chromosomen in der Prophase muß ich immer noch als IVirkungen der Fixation und nicht als Gheder einer normalen Entwicklungsreihe der Chromatinsubstanz betrachten. — Ich habe die Chromatinkörnchen wohl auch in manchen meiner eignen Präparate vorgefunden; und dann auch in meinen Zeichnungen möglichst natur- getreu wiedergeben; doch kommen sie in meinen besten Präparaten gar nicht oder nur ausnahmsweise vor. Diese Tatsache und außerdem noch die, auch von Vejdovsky erwähnte, unregelmäßige Lagerung und variierende Größe der Körnchen sind meine wesentlichsten Gründe, um den körnigen Zerfall der Chromatinsubstanz als ein Kunstprodukt auf- zufassen. Es erübrigt jetzt nur noch, den letzten von Vejdovsky erwähnten Punkt, in dem unsere Resultate auseinanderweichen, mit einigen Worten zu besprechen. — Es gilt dies der Frage nach der Herkunft des Kern- saftes. Mir scheint jedoch dieser Punkt insoweit nur von untergeordnetem Interesse zu sein, als es sich hier nur um eine Differenz unserer persön- lichen Auffassungen handelt, während das von uns beiden hervorgelegte Tatsachenmaterial sich als völlig übereinstimmend, oder sich gegenseitig komplettierend erwiesen hat. — Auch unsre Auffassungen scheinen sich jetzt etwas näher zu stehen als zuvor, obwohl immer noch zwischen beiden eine beträchtliche Kluft existiert. Ich bin in einer früheren Arbeit (1908b) dem von Vejdovsky (1907) ausgesprochenen Satz entgegengetreten, daß es (S. 59) »ausschließ- lich das Linin des Mutterkernes ist«^), das sich durch das Auf- quellen zur Grundsubstanz des Kernes oder zum Kernsaft umwandelt, indem ich (S. 268) hervorgehoben habe, daß die in vielen Objekten »im Verhältnis zur Kerngröße winzig kleine Menge achromatischer Substanz« der Chromosomen »doch wohl nur durch Flüssigkeitsaufnahme von außen her so riesig aufquellen« könne, und daß »der Kernsaft des sich entwickelnden Kernes« — »daher auch unter der Voraussetzung Vej- 1) Hier gesperrt. über die Struktur und Genese der Ascarischromosomen. 455 DOVSKYS wesentlich nicht aus den Chromosomen selbst, sondern aus ihren Umgebungen herstamme«. Jetzt schreibt aber auch Vejdovsky (1912, S. 128): »Das Linin- snbstrat kann selbstverständlich nicht das gesamte Kern- en chy lein produzieren!), es persistiert als solches überhaupt nicht, sondern wird eben zum Kernsafte, wenn es sich mit Zellflüssigkeit imbibiert!), die letztere assimiliert und sich infolgedessen als Kern- enchylem vermehrt «. Wenn die Meinung von Vejdovsky in dieser Weise ausgesprochen wird, dann habe ich nicht viel mehr dagegen einznwenden. — Es steht jetzt also fest, daß der Kernsaft nicht ausschließlich von den Chromo- somen, sondern auch von der aus dem Cytoplasma angezogenen Flüssig- keit gebildet wird, — und die Frage bliebe nur noch zu erledigen, ob die gesamte Flüssigkeitsmenge, ehe sie in Kernsaft nmgebildet wird, das Chromosom, so zu sagen, passieren und von demselben assimihert werden muß, — oder ob ein größerer oder geringerer Teil derselben, auch ohne einen Chromosomenkörper passiert zu haben, an der Kernsaftbildung teil- nehmen kann. Endgültig läßt sich diese Frage wohl kaum entscheiden. Man kann es dem zwischen den mehr oder weniger deutlich nachweisbaren Chromosomen oder Chromosomenresten befindlichen Kernsaft nicht an- sehen, ob er schon früher von einem Chromosom assimiliert gewesen ist, — und es wird zuletzt nur eine Frage der rein persönlichen Auffassung von Verhältnissen, die unsrer direkten Beobachtung entzogen sind. Es braucht ja hier auch kein »entweder — oder« zu existieren; beide, Vorgänge können sicherlich nebeneinander bei der Kernbildung wirksam sein. Das für die betreffende Art charakteristische Verhältnis zwischen Kern- und Chromosomengröße mag znm Teil dafür entscheidend sein, ob die für die Auflösung der achromatischen Chromosomensubstanz nötige Menge von Zellflüssigkeit auch für die Erreichung der charakteristischen Kerngröße genügt. Wenn dies nicht der Fall ist, dann könnte die übrige Flüssigkeitsmenge wohl auch, ohne die Chromosomenkörper zu passieren, direkt ans dem Cytoplasma herangezogen werden. Auch die Lage der Chromosomen während der Telophase wird wahr- scheinlich für die Art der Kernbildung von Bedeutung sein. — Wenn (wie z. B. in Ascaris) ganze Chromosomen oder Teile derselben in diesem Stadium noch allseitig von Cytoplasma umgeben sind, dann ist auch die Möglichkeit vorhanden, die für die Umbildung des Chromosoms 1) Hier gesperrt. 456 Kristine Bonne vie nötige Flüssigkeitsmcnge direkt, d. h. ohne voraiisgegangene Ansammlung derselben, aus dem Cytoplasma aufzunehmen. — 'Wenn aber in andern Objekten (z. B. Älliiim) sämtliche Chromosomen vor der Kernbildung zu einem dichten Knäuel zusammengelagert werden, wobei die im Innern liegenden Chromosomen von jeder Berührung mit dem Cytoplasma aus- geschlossen werden, dann wii'd es auch nötig sein, daß zuerst von außen her eine genügende Flüssigkeitsmenge angezogen wird, um auch diese Chromosomen zu umspülen, ehe in jedem einzelnen Chromosom die Aufcpiellung der achromatischen Substanz eingeleitet werden kann. Nach meinen Erfahrungen an verschiedenen Objekten kann ich daher dem Modus der Kernbildung keine wesentliche Bedeu- tung beilegen, sondern ich glaube, daß er in jedem einzelnen Objekt von der relativen Kerngröße und von der für die ^Vrt charakteristischen Lage der Chromosomen im Verhältnis zum Cytoplasma bestimmt wird. Im Juli 1912. Post-Scriptum. Soeben sind im »Archiv für Zellforschung« zwei Abhandlungen er- schienen, die ich nur noch mit einigen IVorten berühren möchte. Fr. Alverdes (1912), der die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus-Laryc untersuchte, hat für dies Objekt gefunden, daß in den Kernfäden (S. 200) » bei ganz jungen und bei alten Larven Scheiben vorhanden sind, während auf einem mittleren Stadium eine Doppelspiralc vorliegt«. — »Die Übergänge von einem dieser Zustände in den andern« konnte er »Schritt für Schritt verfolgen«. Auf Grundlage dieser Unter- suchungen schließt er sich Schneiders Ansicht an, daß auch in den von mir untersuchten Objekten die Chromosomen »aus deutlichen Doppel- spiralen« bestehen. Indem ich auf die Anmerkung S. 437 dieser Abhandlung hinwcise, möchte ich hier nur noch bemerken, daß die Verhältnisse der Kernfäden in den Speicheldrüsen der CMronomus-Lavve wohl an sich sehr interessant sind, daß sie mir aber zu eigenartig scheinen, um als geeignete Grundlage genereller Schlüsse dienen zu können. H. Lundegardh (1912) hat unter andern pflanzlichen Objekten auch das von mir benutzte, Allium cepa, untersucht. — In betreff der Spiralfadenbildung der Chromosomen dieses Objektes hat er »niemals etwas Ähnliches«, wie ich beschrieben und abgebildct habe, gesehen. über die Struktur und Genese der Ascarischromosomen. 457 Er schließt daraus, daß (S. 223) meine Figuren der betreffenden Sta- dien »allzu schematisiert« seien, — daß meine Auffassung (S. 250) »auf groben Täuschungen beruhen« muß, usw. Solchen Aussagen gegenüber möchte ich hervorheben, nicht nur, daß meine Befunde einer Spiralstruktur der Chromosomen von verschiedenen Seiten und auf verschiedenen Objekten schon bestätigt worden sind, son- dern auch daß meine Präparate der betreffenden Stadien neben meinen Originalabbildungen derselben schon mehrmals andern Cytologen demon- striert worden sind,^ — so vor allen Herrn Professor E. B. Wilsox,!!! dessen Laboratorium meine Untersuchung angefangen wurde, und weiter auch den Mitgliedern des »Siebenten Internationalen Zoologenkongresses« zu Boston 1907 und der »Biologischen Gesellschaft« Kristiania 1908. Die negativen Resultate von Herrn Luxdegardh möchten vielleicht in der von ihm selbst hervorgehobenen Tatsache eine Erklärung finden, daß in seinen Präparaten, selbst den besten, die Fixierung eine »nicht unbedeutende Alteration« hervorgebracht habe. »Das Caryotin weist im Leben eine sehr zierliche Anordnung auf, während es in fixiertem Zustande ziemlich verworren erscheint« (Luxdegardh 1912, S. 246). — Es wird dann auch nicht überraschen, daß die sehr feinen Spiralstrukturen der Chromosomen von ihm nicht erkannt werden konnten. Kristiania, im Januar 1913. Literatur, Alverdes, Fr. 1912. Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironoinuslarve. Arch. ' f. Zellf. ßd. IX. Boxxevie, K. 1908a. Chromosomenstudien. I. Chromosomen von Ascaris, Allium und Amphiuma. Ein Beitrag zur Lehre der Chromosomenindividuahtät. Arch. f. Zcllforsch. Bd. I. 1908b. Chromosomenstudien. II. Heterotypische Mitose als Reifungscharakter. Arch. f. Zellforsch. Bd. II. Boveri, Th. 1907. Zcllenstudien. H. 6. Die Entwicklung dispermer Seeigeleier. Ein Beitrag zur Befruchtungslehre und zur Theorie des Kernes. Jen. Zeitschr. Bd. XLIII. Luxdegardh, H. 1912. Das Caryotin im Ruhekem und sein Verhalten bei der Bildung und Auflösung der Chromosomen. Arch. f. Zellforsch. Bd. IX, Schneider, K. C. 1910. Histologische Mitteilungen. III. Chromosomengenese. Fest- schrift f. R. Hertwig. Bd. I. Vejdovsky, F. 1907. Neue Untersuchungen über die Reifung und Befruchtung. Kgl. Böhm. Ges. Wiss. Prag. 1912. Zum Problem der Vererbungsträger. Kgl. Böhm. Ges. Wiss. Prag. Sulla importanza dei condriosomi nella genesi delle miofibrille. Per Emerico Luna. Aiuto e Professore incaricato di Istologia generale. (Duir Istituto (li Anatomia umana normale della R. Universita di Palermo, Direttore Prof. R. Versari.) Con 18 Figure nel Testo. Xelle ricerclie, die formano Foggetto della presente iiota, nii son proposto di stabilire se realmente, come e stato recentemente afferraato da Bexda, Meves, Schockaert e Duesberg, i condriosomi prendono parte aUa formazione delle miofibrille. Nonostante le ricerclie di questi Aa. il problema non si puö ancora considerare come definitivaniente risolto, tanto e vero che sii'ccessivi osservatori lianno creduto di dover sollevare dei dubbi siil valore da attribiiire ai condriosomi nella genesi delle miofibrille. D’altro lato e di grande importanza la soliizione esatta e definitiva di tale qiiistione, perclie essa si ricollega ad im problema piü complesso e piü generale, riguardante la compartecipazione dei condriosomi nei processi di diffe- renziazione cellulare in genere, siiUa quäle partecipazione non tiitti gli Aa. sono di accordo. Ricordo in proposito la interessante nota critica dei Levi, il quäle recentemente, attenendosi rigorosaniente alla teoria dei Meves siiUa trasmissione dei caratteri ereditari da parte dei condrio- sonii, negö a questi Ultimi ogni intervento diretto nei processi di differenziazione cellulare. Coni’e noto, la teoria piu accreditata sulla origine delle miofibrille e quella deUa fibrillogenesi, per la quäle le miofibrille sono considerate come la trasformazione di granuli o bastoncini contenuti nel protoplasma Sulla importanza dei condriosomi nella genesi delle miofibrille. 459 del mioblasta. Questa teoria e sostenuta da Bardeen, Godlewski, Heidenhaix, Marceau, Mlodowska, Schlater, Altmann, Benda, Meves, Schockaert, Duesberg etc. Alcuiii fra questi Autori ritengono che le miofibrille facciano la loro prima apparizione come granuli, che in seguito si dispongono in Serie e si riuniscono in filamenti (Altmann, Godlewski, Mlodowska, Schlater, Schockaert), altri invece ritengono che le miofibrille siano rappresentate nel loro inizio da filamenti (Marceau, Meves, Duesberg), siano essi omogenei o grannlosi. Fra gli Autori ricordati, tutti sostenitori delle teoria della fibrillo- genesi, solamente Benda, Meves, Schockaert e Duesberg hanno affermato la natura mitocondriale degli organuli destinati a trasforniarsi in miofibrille. E stato per il primo il Benda (1899) ad affermare che le miofibrille rappresentano la trasformazione dei mitocondri; questo A. perö attribuisce al solo segmento Q la natura condriosomica. Meves al contrario ammette che tutta la fibrilla sia di origine condriosomica. Secondo Schockaert le miofibrille si formano neU’interno dei mioblasti a spese degli elementi mitocondriali. Ma le ricerche piü complete sidl’ argomento sono indubbiamente quelle del Duesberg. Questo A. ha studiato nel pollo, col metodo Benda, Io sviluppo delle miofibrille. Egli ha trovato che tutte le cellule del miotomo contengono condriosomi provenienti dagli stadi anteriori. Nelle cellule in via di trasformarsi in mioblasti, i condriosomi si aUungano nello stesso tempo che la cellula si allunga: siccome questo aUungamento non e regolare, i condriosomi presentano spesso a questo stadio un aspetto varicoso. Accanto a questi si trovano dei condriosomi piü corti e piü spessi, cioe a dire dei condrio- somi che hanno conservato i caratteri primitivi, aggruppati ai poli del nucleo. Lo Studio attento di questi primi stadi fa pensare al Duesberg che i lunghi filamenti, primo abbozzo deUe miofibrille, si formano per aUungamento dei condriosomi, e non per fusione bout ä bout, come aveva prima pensato. Piü tardi i condriosomi si aUungano ancora e finalmente si estendono da una estremitä aU’altra del mioblasto. I fUamenti sono leggermente ondulati, forse per la retrazione dovuta ai reattivi. Ke- stano sempre condriosomi attorno al nucleo, come riserva che si rinnova continuamente e costantemente e utilizzata per la forniazione di nuove miofibriUe. AUo stadio di fibriUa omogenea segne queUo di fibrilla monüi- forme, e cioe appare lungo la fibriUa una prima Serie di piccoli rigonfia- menti, situati a distanze eguali, i quali col metodo Benda conservano la tinta violetta dei condriosomi, mentre la fibriUa che li riunisce prende una tinta tra U violetto ed il bruno di alizarina. Fra questi primi rigon- fiamenti, che crescono rapidamente in volume e sono destinati a tras- 460 Emerico Luna forniarsi nei dischi Q, si forniano luiovi rigonfiamenti, collocati ognuno a metä di distanza tra due dei precedenti ; essi si colorano pure in violetto ed appiattendosi in senso trasversale, si trasformano neli’elemento Z. Duesberg ammctte, come risulta da cpiesta descrizione, che l’apparizione dell’elemento Z e precoce, fatto questo che e negato da molti osservatori. Studiando lo sviluppo delle niiofibrille nel cuore di pollo, l’A. e venuto egualmente alla conclusione che esse si originano dai condrio- sonii originari. Xelle fibre museolari cardiache ed in quelle della muscolatura volon- taria allo stadio adulto restano sempre dei granuli o corti bastoncini, che si colorano in violetto col Bexda, accumulati attorno al nucleo ed in forma di striscie fra le fibrille. A questi granuli che corrispondono, secondo l’A., ai granuli interstiziali di Kölliker, ai sarcosomi di Eetzius, ai plasmosomi di Arnold, ai mitocondri descritti da Regaud, egli attri- buisce una natura mitocondriale; essi sarebbero condriosomi che non hanno trovato impiego nella formazione delle niiofibrille. Regaud e Favre hanno studiato i mitocondri nelle fibre museolari cardiache e nei nmscoli volontari : questi Aa. negano alla sostanza contrattile la natura mitocondriale, e descrivono invece come mitocondri delle for- niazioni situate tra le colonne museolari ed attorno al nucleo. Essi hanno riscontrato nelle sezioni longitudinali di fijire museolari di lingua di coni- glio, fissate in estensione, tra le colonnette museolari, abbondanti filamenti e granellini ; i primi sono piü abbondanti dei secondi, rettilinei o flessuosi, ed hanno lunghezza variabile, oltrepassando alle volte la lunghezza di un segmento contrattile di Renaut. Filamenti e granuli sono piü abbon- danti attorno al nucleo. In alcune fibre i filamenti ed i granidi sono regolarniente disposti aUo stesso liveUo in tutta la larghezza della fibra, in modo da dare rimpressione di una striatura trasversale paragonabile aUa striatura della sostanza contrattile. Secondo Regaud e Favre queste formazioni corrispondono ai granuli interstiziali di Kölliker, ai sarco- somi di Retzius, ai granuli sarcoplasmici di Holmgren etc., e fanno probabilmente parte delle formazioni reticolari descritte nel protoplasma intercolonnare deUe fibre museolari striate. La loro disposizione morfo- logica poi, le reazioni impiegate, non lasciano alcun dubbio che ap- partengono al gruppo dei mitocondri di Benda: essi hanno una funzione trofica, e cioe portano i materiali nutritizi neeessari alla vita dei muscolo. Regaud ha anche studiato i mitocondri della fibra cardiaca, ed ha trovato che essi sono situati attorno al nucleo ed anche negli intervalli delle colonnette contrattili. Xel cane e caratteristica la regolaritä che essi assumono nella loro disposizione: sono cioe disposti in Serie longitudinali, Sulla iniportanza dei condriosomi nella genes! delle iniofibrille. 461 ed in ogni serie i pezzi consecutivi, equidistanti ed cguali, sono scparati da intervalli incolori che corrispondono esatternente ai dischi sottili delle colonnette contrattili vicine. Corne risulta da quanto procede, si ha a prima vista contraddizione tra i reperti ottenuti da Regaud e qnelli ottennti dal Duesberg, in quanto che Regaud attribnisce la natura mitocondriale solo alle formazioni perinucleari ed intercolonnari, negandola alla sostanza contrattile, mentre per Duesberg quest’ultima e anch’essa di natura mitocondriale. La contraddizione e solo apparente: Regaud si e limitato di fatti ad uno Studio istologico e quindi ha dovuto negare alla sostanza contrattile la natura mitocondriale, mentre Duesberg, con ricerche istogenetiche, e stato condotto ad affermare che le miofibrille sono una derivazione dei condrioconti enlbrionali. Le presenza di un apparato mitocondriale rappresentato da granuli e brevi bastoncini perinucleari, e quella di un apparato reticolare interno e stata da me messa in evidenza col metodo Golgi nelle fibre muscolari cardiache di cavia. Fra gli Autori che piü di recente si sono interessati dei rapporti tra condriosomi e miofibrille, ricordo quanto riferisce Heidenhain c quanto ha recentemente scritto il Levi. Heidenhain cosi scrive: »Was die weitere Entwicklung der Chon- driosomen anlangt, so mag es sein, daß aus ihnen einige Differenzierungen des adulten Körpers hervorgehen. Doch wäre der betreffende Nachweis durch die fortlaufende Seriierung der Strukturbilder zu geben ; die Farben- reaktion in allgemeinen halte ich nicht für beweiskräftig. Nach meinem Urteile genügen auch für die Muskelfibrillen die bisherigen Darlegungen von Meves und Duesberg nicht.« II Levi, che ha studiato attentamente nei diversi tessnti il problema della differenziazione cellulare, negando in tale processo Tintervento dei condrioma, dice nondimeno che sulF iniportanza dei condriosomi nella formazione delle miofibrille non e riuscito a formarsi una convinzione sicura. Cosi: «Il punto che nuove e piü estese ricerche do\’Tanno stabilire, e la parte che spetta ai condriosomi nella differenziazione delle miofibrille. Io ho osservato che i condriosomi persistono in nurnero grandissimo in forma di filamenti fittamente aggrovigliati anche dopo la comparsa di miofibrille trasversalmente striate nei mioblasti; ed in periodi inoltrati dello sviluppo una trasformazione di condriosomi in miofibrille non avviene piü certamente, bensi queste si formano, come Duesberg stesso riconosce, per divisione longitudinale di miofibrille preesistenti. Perciö, pure am- mettendo una trasformazione di condriosomi in miofibrille, la quäle ripeto 402 Emerico Luna fino ad oggi noii e cliiaraniente diniostrata, questa deve avvenire in misura limitata ed i condriosonii debbono persistcre in gran nnniero lungo tenipo dopo la comparsa delle prinie miofibrille. « Un problenia cosi importante, nierita, come dice bene il Levi, di essere attentamente studiato; si e per qnesto che io, approfittando di una collezione enibriologica conipleta di Bujo vulgaris, preparata per lo Studio dello sviluppo del condrioma nei tessuti degli anfibi, ho voluto interessarmi dei rapporti tra condriomi e miofibrille, tanto piü che ho avuto dei reperti i qiiali tolgono, a parer mio, ogni dubbio sulla inipor- tanza dei condriosomi nella fibrillogenesi. Ricerche personali. I metodi da me adoperati sono stati diversi. In qualche caso mi soll servito dei metodo Bexda onde ottenere dei preparati di controllo: in altri casi ho trattato le larve di Bufo col metodo consigliato da Eu- BASHKix, fissando nel liquido di M.vximow, senza perö ottenere buoni risultati. Prevalentemente mi son servito del metodo del Eegaud, con qualche leggera modificazione. Esporrö dettagüatamente detto metodo: Uova, piccole larve e segmenti di grosse larve di Bufo vulg. vengono immersi per 3 giorni in una soluzione cosi composta: Bier, di potassa al 3°o • • cc. 20 Formalina cc. 4 Acido acetico gocce . . . 1 — 2, avendo cura di cambiarc il liquido al secondo giorno. Indi cromizzazione per 10 giorni in una soluzione di bicromato potassico al 3%, rinnovando ogni tre giorni il liquido. Successivamente lavaggio per 24 ore in acqua corrente ed inclusione in paraffina. Le sezioni, di ii 4 — 5, sono incollatc col metodo di Hexxeguy; indi, dopo i comuni passaggi, si mordenzano per 24 ore in una soluzione di allume di ferro al 4%, tenuta ad una tem- peratura di circa 35°: in seguito breve lavaggio in acqua distillata, c colorazione per 24 ore in una soluzione di ematossilina, formata al mo- mento da una parte di ematossilina alcolica matura al 10°o o da novo parti di acqua distillata. Indi breve lavaggio in acqua di foute e differen- ziazione in allume di ferro al acqua di fonte per 30°, serie ascendente degli alcool, xilolo, balsamo. Per diverse ragioni ho scelto il Bufo come animale da studio. Le particolaritä citologiche, com’e noto, sono negli anfibi molto piü evidenti che in altri aniniali: ciö non pertanto ranimale fuio ad oggi prediletto per lo studio dei condi iosomi c stato il pollo. Questa Sulla imjDortaiiza dei condriosomi nella genes! delle niiofibrille. 463 prccUlezionc, che anch’io del rcsto trovo giiistificata per la grantle chiarezza dei condriosomi nelle cellule degli embrioni di pollo, ha fatto trascnrare gli altri animali, sieche io ho voluto stiidiare le possibili diversitä nel modo di comportarsi dei condriosomi di Bufo nei processi di differenzia- zione cellulare. Di piu, scegliendo gli anfibi come materiale da Studio, si ha il vantaggio di poterne studiare tutte le fasi embriologiche, sia per la facilitä di ricavare da un acquario uova e larve, e sia perche lo svi- luppo di questi animali e molto lento. Ho dovuto pero superare una grave difficoltä, e cioe renorme quantitä di pigmento contenuto nelle cellule dei vari tessuti e che disturba in modo notevole l’osservazione. Ho cercato ricorrere ai piü comuni nietodi di depigmentazione, ma essi non permettevano l’ulteriore colorazione dei mitocondri. Dopo lunghi tentativi son riuscito ad ottenere ottimi risultati, depigmentando col metodo Alfikri opportunamente modificato. Piccoli segmenti di larve, uova ete., trattati precedentemente col metodo riferito nelle pagine prece- denti, sono immersi, dopo la cromizzazione etl il successivo lavaggio in acqua, in una soluzione di permanganato di potassio al 2®/oo- Dopo 4 — 6 ore vengono immerse in una soluzione di acido ossalico al ^/3%, e qui si mantengono per un tempo che varia dai 15' ai 30'. Questi passaggi sono fatti alternativamente per 24 ore, avendo cura di cambiare ogni volta i liquidi, dopo di che i pezzi, depigmentati, si lavano in acqua e si includono. Questo metodo, oltre a dare una completa dej)igmentazione, ha il vantaggio di rendere molto piü costante ed elettiva la colorazione dei mito- condri, sieche spessissimo mi e occorso, specialmente in larve molto piccole, di avere con esso una eccellente colorazione dei mitocondri, mentre in larve dello stesso stadio, trattate col Reg.\ud classico o con le modificazioni di me consigliate, non ottenevo se non una pallida ed incerta colorazione di mitocondri. Un dubbio restava in ultimo ad eliminare e cioe che venisse colorato con l’ematossilina lo stroma dei granuli pigmentati (qualora esso esistesse), cosi come e riuscito a Busacca, trattando col metodo da me consigliato, la coroide di alcuni volatili; accurate ricerche perö mi hanno portato alla conclusione che con il metodo soprariferito non si colorano affatto, negli elementi cellulari delle larve degli anfibi, i granuli depigmentati. Di ciö mi son convinto, studiando specialmente le cellule deU’ectoderma, nelle quali la distribuzione del pigmento e cosi tipica che riesce facile stabilire come i granuli colorati con la ematossilina non siano affatto gra- mdi-stroma del pigmento. Per quanto riguarda lo studio del condrioma dei muscoli, aggiungerö che a completare le mie ricerche, ho trattato con Archiy f. Zellforschung. IX. 3t 464 Emerico Luna i metodi pei nütocoiidri anclie piccoli segnienti di fasci muscolari vo- lontari e di cuori adiüti sia di Bujo c-he di altri aniinali, conie cane, coniglio, La^erta muralis, Testudo gmeca . . . Esporrö brevemente i risultati ottenuti. Per lo Studio della genesi delle miofibrille ho preso in esame i mio- blasti dei miotomi olie danno origine ai miiscoli del troneo. Fig. la. K S % I % % • I Fig. 2'^. # Fig. 3a. Fig. 4a. ♦ 0 Tutte le figure furono disegnate, a mezzo della camera cbiara di Abbe (Jlodello Zeissj, da preparati trattati col metodo Regaüd. Fig. 1—4. Mioblasli di larve piccolissime di ßit/o. Oc. 3, Ob. i/iz. inuu. In una larva lunga poeliissimi mm., nella (piale i miotomi sono appena formati, le cellule di questi Ultimi si presentano alluugate nel senso della lungliezza della larva (Fig. 1), e contengono, oltre al nucleo centrale, tre specie di iuclusioni: granuli di pigmento, piastriue di vitello e coii- driosomi. Questi Ultimi, come anche il pigmento, sono situati special- mente nel Protoplasma perinucleare ; essi si presentano in forma di pic- coli granuli, sparsi senza alcun ordine nel protojilasma, o disposti a cate- nelle; oppure hanno la forma di bastoncini o filamenti piü o meno lunglii Sulla iniportanza dei condriosomi nella genes! delle iniofibrille. 465 e tortuosi, lisci o coii rigonfiamenti inonilifonni liingo il loro porcorso. Granuli e filamenti condriosomici si possono aiiche trovaro, scbbene in numero molto limitato, nel protoplasma degli estremi del fuso mioblastico, in mezzo ai dischetti di vitello. II pigmento e costituito da piccoli, numerosi granuli, i quali niasche- rano i condriosomi, sieche, per riconosccre bene questi Ultimi, e necessario ricorrere alla depigmentazione. In una larva fissata il giorno dopo di quella descritta, l’esame dei vari miotomi ci perniette lo studio deU’ulteriore differenziazione dei mio- blasti. Com’e noto, lo sviluppo della muscolatura del trouco procede craniocaudalmente, sieche in una stessa larva si riscontrano segmenti muscolari craniali piii sviluppati e segmenti caudali con sviluppo rudi- mentale. Nei mioblasti delle parti caudali, nella larva anzidetta, si hanno le stesse particolaritä ricordate nella larva precedeute, e cioe granuli di pigmento, vitello e condriosomi in forma di granuli, o di bastoncini o di filameuti. Procedendo piü cranialmente, si vedono i condriosomi al- lungarsi in filameuti piii o meno lunghi (fig. 2), con decorso parallelo al- Passe del mioblasto; altri condriosomi coiiservano la forma granuläre, a granuli isolati o, piü frequentemente, a corona da rosario. Il pigmento ed il vitello diminuscono intanto di quautitä. Nei miotomi piü craniali queste particolaritä si rendouo piü evidenti: I filamcnti mitocondriali si allungano sem])re piü, fino ad estendersi da un polo nucleare aU’estremo corrispondente del mioblasto (fig. 3); sola- mente pochi condriosomi hanno couservato la forma granuläre e quella di brevi bastoncini; il ])igmento e ridotto in volume ed il vitello e in discreta quautitä agli estremi delPelemento cellulare. Nei miotomi piü craniali ancora, i lunghi filanienti acquistano i caratteri di miofibrille rudimentali; in essi cioe si formano ad intervalli regolari degli strozzamenti, sieche si lia il piümo accenno della successione longitudinale di elementi scuri (fig. 4) che sono appunto i dischi anisotropi. E frequente iucontrare dei lunghi filameuti condriosomici nei quali un tratto solamente si presenta cosi differenziato, mentre il resto e ancora uniforme, liscio. Nel citoplasma si vedono inoltre condriosomi in forma di granuli, brevi bastoncini c, piü raramente, corone da rosario. In miotomi ancora piü craniali sono ])iü evidenti le particolaritä sopraricordate ; di piü si nota la presenza di condrioconti, piü spessi degli altri, i quali verso uno degli estremi si biforcano in due filameuti (fig. 4) piü 0 meno differenziati, cioe lisci o costituiti giä dalla successione di dischi oscuri. E questo il primo accenno della divisione longitudinale di fibrille. Accanto a miofibrille cosl differenziate si notano granuli e fila- 31* 466 Emerico Luna inenti coiidriosomici. In una larva liinga mm. otto i mioblasti sono giä abbastanza progrediti nello sviluppo. Scarso e il pigmento ed il deposito di vitello, egualmente scarsi e generalmente liniitati al protoplasma peri- nucleare sono i granuli ed i bastoneini coiidriosomici, mentre il nimiero delle miofibrille e molto anmentato, e nuove fibrille si vanno differenziando (fig. 5). Le fibrille adnlte formano dei fasci parallel! : ognima di esse e costituita daUa successione di disclii oscuri e dischi chiari; il disco oscuro non e piü rappresentato, come nello stadio precedente, da nn bastoncino Fig. Fig. 5». Fig. 5. Fibre mnscolari : larva di Bufo mm. 8. di langh. totale. Oc 6 comp. Ob. i/u imm. Fig. 6. Fibre mnscolari: larva di Bufo lunga mm. 10: Oc. 6 comp. Ob. 1/12 imm. intensaniente colorato, ma da dne granellini separat! da uno spazio chiaro (linea di Hensen); alle volte i dne granellini sono imiti da un tratto di imione cromofilo, e qnindi si ha l’aspetto di una 8 in cifra. Le fibrille in via di sviluppo presentano tutti i gradi di passaggio tra la forma di filamenti indifferenziati e le fibrille adulte or ora descritte; si hanno cioe condrioconti, filamenti costituiti dalla successione di segmenti scuri separat! da un breve tratto incolore, filamenti spessi con accenno di divisione longitudinale etc. Xella stessa larva ho notato la presenza di fibrille le quali ad un estremo hanno l’aspetto di filamenti lisci; segne per un altro tratto la successione di segmenti scuri e finalmente all’altro estremo i dischi oscuri sono rappresentati da diie puntini o da un 8 cifra; in una stessa fibrilla Sulla importanza dei condriosomi nella genesi delle miofibrille. 467 quindi si hanuo tutti gli stcadi di passaggio. In una larva di nun. 10 di limgh. totale si notano, in mezzo a fasci di fibriUe differenziate (fig. 6), condriosomi in via di sviluppo, situati specialmente nel sarcoplasma perimicleare e, piü precisamente, addossati al fascio di fibrille. I con- driosomi, contrariamente a quanto si e visto nello stadio precedente, sono abbondanti e rappresentati prevalentemente da filamenti piü o meno brevi e tortuosi e, piü raramente, da anelli. Giä in questo stadio incomincia ad accennarsi una modificazione delle miofibrille, la quäle in una larva di mm. diciassette si rende molto piü evidente, e cioe le fibrille adulte si decolorano facilmente, sieche in mezzo ad esse spiccano per Fig. 7 — 8. Fibre muscolari: larva di Bujo lunga mm- 17; Oc. 6 comp. Ob. 1/12 imm. la loro intensa colorazione i condriosomi in via di differenziazione miofi- briUare, nei vari stadi di sviluppo (fig. 7). In questo stadio si nota in alcune fibrille un’ altra particolaritä, e cioe nel disco isotropo appare un puntino il cpiale si colora con rematossilina; esso e il primo accenno della linea Z. Questo puntino si conserva anche in preparati ben diffe- renziati. Abbondanti sono i condriosomi, specialmente nel sarcoplasma perinucleare ed in quello che avvolge tutta la fibra (fig. 8). I condriosomi sono a forma di filamenti (si ha anche qualche granulo) piü 0 meno tortuosi, con tratti piü ingrossati e gavoccioli terminali; in alcuni casi essi sono ramificati od almeno hanno tale apparenza. La fig. 9 rappresenta la sezione longitudinale e quella trasversale di un fascio muscolare in una larva lunga miUimetri ventidue ; si hanno qui le particolaritä ricor- date piü sopra. La sezione trasversale mostra che i filamenti colorati 468 Emerico Luna (coiidriocoiiti) della sostanza contrattile, ben visibili nella sezione longi- tudinale, e c-lie qui appaiono come puntini, sono situati nel sarcoplasma che separa le singole colonne. La fig. 10 rappresenta la sezione longitudinale di un fascio muscolare della coscia di una larva di diie centimetri; in essa si vede che i con- Eig. 9^. Fig. 10». Fig. 9. Fibre musculari: Sezione trasversale e longitudinale, larva di 5k/o lunga mm. 22; Oc. 6 comp. Ob. Vi2 imm. Fig. 10- Fibre muscolari : Bufo di cm. due; muscoli della coscia in estensione. La fibra in basso rappresenta un dettaglio ingrandito. Oc. 6 comp. Ob. V12 imm. driosonii sono situati ai poli del nucleo e tra le fibrille, ove formano o filamenti lunghi, uniformi, o Serie longitudinali di bastoncini intensa- niente colorati. Per lo Studio dell’apparato mitocondriale nei muscoli a completo sviluppo, mi sono servito dei muscoli della coscia di Bujo adulto, dei muscoli dell’occhio di Lacerta etc. Un piccolo segmento di un muscolo Sulla importanza clei condriosomi nella gencsi delle niiofibrille. 469 flessore della coscia e stato fissato in stato di estensiono. In iina sezionp longitudinale esso mostra un apparato mitocondriale situato nel sarco- plasma perinucleare (rappresentato da graniüi, bastoncini e filamenti piü 0 ineno lunghi) e nel sarcoplasma che deliinita le colonne niuscolari (fig. 11). Qui il condrioma e rappresentato da filamenti piü o meno lunghi, od anche da bastoncini. I filamenti lunghi corrispondono a parecchie case muscolari. I bastoncini corrispondono generalmente ad un disco ani- sotropo limitrofo, ma possono oltrepassarlo in alto od in basso fino a livello della linea Z; in qualche caso essi non hanno una disposizione regolare, cioe non corrispondono esattamente ad una formazione vicina, Fig. 11*. Fig. 12*. Fig. 13*. ■ 1 1 ' *1 • » 1 ' 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ' I I ! I 1 I fl» Fig. 11. Sezione longit. di muscolo flessore della coscia di Bufo in estensione. Oc. 3 comp. Ob. 1/12 imm. Fig. 12. Sezione longitud. dei muscoli dell' occMo di Lacerta muralis. Oc. 6 comp. Ob. >12 imm. Fig. 13. Sezione longitudinale di fibre mnscolari che sono state lasciate libere di accorciarsi. Jluscoli deir occhio di Lacerta muralis. Oe. 6 comp. Ob. 1/12 imm. ma ne abbracciano incompletamente diverse. Alle volle i bastoncini, invece di essere rappresentati da un tratto scuro, sono costituiti da due granellini separati da uno spazio chiaro: questo e a livello della stria di Hexsex delle fibrille limitrofe. In qualche caso si ha un filamento lungo il quäle e costituito da tratti piü ispessiti in corrispondenza dei dischi scuri e da tratti filiformi in corrispondenza dei dischi bianchi. Come risulta da tale descrizione e come e chiaramente riprodotto nella fig. 11, si hanno nei muscoli adulti tutti gli stadi di passaggio tra la forma di lunghi filamenti indifferenziati e quella di filamenti costi- tuiti daUa successione di dischi oscuri e chiari. Non sempre perö si ha il reperto sopraricordato. In altri muscoli 0 negli stessi muscoli flessori della coscia di un altro animale, ho riscon- trato un apparato mitocondriale molto rudimentale. 470 Emerico Lima Xei muscoli fissati in contrazioiie i eondriosomi si dispongoiio a gruppi sia attorno al niicleo che tra Ic colonne, ed hanno Faspetto di inucchi gramdosi; perö spesso riesce facile riconoscere che si tratta di filamenti i qnali hanno assnnto nn decorso flessuoso per adattarsi allo stato di contrazioiie del nuiscolo. Fig. Itfi. Le fig. 12 e 13 mostrano le sezioni longitudinali dei ninscoli delFocchio di Lacerta. Xella prima le fibre sono fis- sate in estensione ed i eondriosomi formano filamenti piü o meno Innghi, con rigonfiamenti nodali a livello della linea Z. La fig. 13 rappresenta invece la sezione longitudinale di fibre in con- trazione. Dirö ora hreveniente dello svilnppo delle miofibrille nel miocardio di Bufo v. Fig. IS'i. Fig. ]6‘. Ob. gij imm. Fig. 15 — IC. Segment! del sincizio miocardico. Larva di Bu/o lunga mm. 19. Oc. 6 comp. Ob. i/i2 imm. (ingrandita del doppio.) Gli elenienti del sincizio miocardico contengono nelle prime fasi di svilnjipo nn condrioma rappresentato da filamenti brevi e tortuosi, i qnali tendono a disporsi in fasci piü o meno compatti. In stadi piü avaii- zati e fino in larve di diciassette millimetri ho notato gli stessi fatti, e cioe non si hanno ancora fibrille mnscolari (fig. 14). Qneste si formano piü tardi, e la loro prima differenziazione avviene in qiiesto modo: i condrioconti si alhmgano e formano cosi fasci di fibrille parallele, piü 0 meno lunghe. Lungo le singole fibrille si formano poi, ad intervalli Sulla iniportanza dei coiulriosomi nella gcnesi delle niiofibrille. 471 rcgolari, degli strozzamenti (fig. 15), siccdie la fibrilla risulta composta da an ccrto namero di segnienti scari aaiti tra di loro da tratti pia sottili. Alle volle tatto il filamento e cosi niodificato, altre volle iavece, conie aella fig. 15, an Irallo de! coadrioconlo e aniforaie, liscio, luenlre nel reslo si ha la disposizione sopraricordata. Fig. 17» i f < Fig. 17. Segmente del euere di Bnfo adulte. Oc. 0 cerap. Ob. Vi-’ inira. La fibra a destra e un po’ ingrandita.) Fig. 18. Sezione del euere di eeniglie. Oe. 5. Ob. Vi> imni. A cjaeslo sladio segae qaeUo delle fibrille coslilaile dalla sacces- sione di dischi scari, separali da Iralli chiari, i cpiali corrispondono ai dischi isolropi (fig. 16). In embrioni di qaeslo periodo mi e slalo anche facile riconoscere niiofibrille cardiache nelle qaali il disco oscaro e rappre- senlato da dae granali, separali da an Irallo chiaro (linea di Hensen). In sladi jiii'i avanzali le niiofibrille vanno acqaislando sempre pia i caralleri che essi hanno neH’adallo, e qaindi si vede ajiparire la linea Z. Inlanlo naove fibrille, con caralleri giovanili, si forniano dai condriosonii filamenlosi, i qaali aanienlano proporzionalamenle di namero. In qaesli 472 Emerico Luna stacli e fa?ile distinguere uiia miofibrilla adulta da una in via di sviluppo, aiiche perche la prima perde la facoltä di tingersi intensamente con l’ema- tossilina, cosl comc abbiamo visto per la miiseolatura voloiitaria. Allo stato adulto rimane nella fibra cardiaca uii abbondaiitissinio condrioma. Esso e situato nel fuso protoplasmatico perinucleare, ed e eostitiiito da granuli, filamciiti e bastoncini. Ma il condrioma si trova anclie negli spazi che separano le colonne mnscolari (fig. 17). Esami- nando una sezione longitudinale di fibre di cuore adulto in Bu^o, si vcdono negli spazi intercolonnari granuli mitocondriali e condrioconti con forme e disposizioni che ricordano cpielle da noi riscontrate nelle fasi di tras- formazione dei condriosomi in miofibrille nello stesso inuscolo cardiaco. Identici reperti ho avuto negli altri animali presi in esame. Ael cuore di coniglio adulto (fig. 18) l’apparato mitocondriale e sviluppatissimo sia nel fuso protoplasmatico perinucleare che negli spazi tra le colonne. Ael primo si hanno granuli e condrioconti piu o meno tortuosi; negli spazi tra le singole colonne si hanno granuli o bastoncini, o filamenti piü 0 meno lunghi od infine filamenti con strozzamenti ad intervalli regolari e filamenti costituiti dalla successione di dischi scuri. Riassunto e conclusioni. Risulta chiaramente da cpianto ho esposto nelle pagine precedenti che le miofibrille debbono considerarsi come la trasformazione dei fila- menti condriosomici. Xessun dubbio lasciano su cjuesta trasformazione i risultati delle mie ricerche. Quanto alle modalitä di sviluppo delle miofibrille, esse sono nelle linee generali le stesse tanto nel cuore che nei muscoli volontori. Xei mioblasti dei muscoli volontari il condrioma e dapprima rappresentato da granuli isolati 0 disposti e catena, e da bastoncini, ed in seguito da filamenti piu lunghi. E difficile stabilire se la forma bacillare, dalla quäle derivano i lunghi filamenti, sia primitiva o se essa sia preceduta dalla forma granu- läre; data perö l’assoluta prevalenza dei granuli nei primitivi mioblasti, e piü probabile che i bastoncini derivino dal granuli originali, i quali in seguito si allungano, oppure si dispongono a catena c secondarianiente si fondono. I condrioconti, dapprima brevi e di calibro uniforme, in seguito si allungano sempre piü; piü tardi presentano ad intervalli regolari degli strozzamenti, sieche risultano costituiti da tanti segmenti egualmente lunghi, i quali rappresentano il primo accenno dei dischi anisotropi. Il tratto chiaro che resta tra i dischi oscuri, e che in seguito si allunga, e il disco isotropo. Xegli stadi ulteriori, per lo meno in molti casi, il disco Sulla importanza dei condriosoini nolla genesi delle miofibrille. 473 oscuro non e piü rappresentato da un bastoncino intensamentc colorato, ma da due grancllini separat! da uno spazio chiaro (stria di Hensen); alle volte i due bastoncini sono aneora riuniti da un tratto sottile croino- lifo ed allora si ha l’aspetto di una 8 in cifra. Piü tardi aneora si nota nelle miofibrille raccenno della linea Z sotto forma di un puntino colorato, situato nel mezzo del disco isotropo. E proprio in questo stadio che le miofibrille perdono la proprietä di colo- rarsi intensamente con rematossilina ferrica, proprietä che conservano i condrioconti ed in genere il condrioma che aneora non ha dato origine a miofibrille. Sü per giü le stesse particolaritä di sviluppo presentano le miofibrille cardiache: e solo da notare che in queste ultime non mi e stato possibile riconoscere una forma iniziale granuläre di condrioma. Questo, almeno nelle larve da me esaminate, fa la sua prima apparizione in forma di filamenti. Le mie ricerche si accordano con quelle di Duesberg, Meves etc. in un punto fondamentale, e cioe la derivazione delle miofibrille da con- driosomi; quanto alle modalitä di questa derivazione, i mei reperti si allontanano da quelli degli autori ricordati. II Duesberg, il cpiale in realtä e stato il primo a studiare minuta- mente i rapporti tra condriosoini e miofibrille, insiste sulla precoce appari- zione della linea Z, che rappresenta, come dimostrano anche le mie ricerche, il prodotto di differenziazione della sostanza della fibrilla omo- genea primitiva. L’apparizione precoce deH’elemento Z e stata negata da quasi tutti gli Autori che si sono interessati deirargoniento (God- lewski, Marceau, Schlater, Mlodowska) ; solo Nasse, Heidenhain e piü tardi Duesberg hanno constatato che la linea Z si forma prestissimo, e Duesberg, insieme con Heidenhain spiega il mancato reperto degli Autori col fatto che nei preparati colorati con rematossilina ferrica l’ele- mento Z si decolora facilmente. Io ho potuto constatare che, almeno negli animali da me studiati, l’elemento Z si sviluppa molto tardi ed il man- cato reperto non e dovuto a decolorazione, perche in stadi embrionali molto precoci non mi e stato possibile riconoscere l’elemento Z anche in preparati poco differenziati, e d’altro lato in stadi piü adiilti ho visto colorato detto elemento anche in preparati esageratamente differenziati. Degni di nota sono i reperti riprodotti nelle fig. 4 e 5, e che rappresen- tano miofibrille in via di sviluppo con accenno di divisione longitudinale. La moltiplicazione delle miofibrille per divisione longitudinale e stata ammessa da Heidenhain, Maurer, Apathy, Marceau etc. Solo Schnei- der ne ha negato l’esistenza. Duesberg ha cercato invano nelle fibre 47i Emerico Luna einbrioiiarie de! sisteina volontario immagini di divisiono longitudinale: il calibro delle fibrille e stato sempre sensibilmente eguale. Egli pensa che il processo di divisione longitudinale avviene forse piü tardi, quando diminisce la riserva dei condriosomi: in tal caso sarebbero le miofibrille a completo sviluppo a dividersi longitudinalmente. Al contrario nel cuore si hanno numerose figure di divisione longitudinale di fibre, forse perche eiö corrisponde ad un bisogno fisiologico. Io ho notato con una certa frequenza nei primissimi stadi di sviluppo dei muscoli volontari la divisione longitudinale di condrioconti ed anche di miofibrille appena differenziate, che non hanno cioe ancora perduto la proprietä di elementi niitocondriali. Aon ho mai visto questo pro- cesso di divisione nelle miofibrille completamente sviluppate o nei mito- condri delle fibre niuscolori adulte. Ritornerö piü avanti su questo argoniento. Un apparato mitocondriale nelle fibre muscolari adulte e stato recente- mente descritto da alcuni autori (Regaud, Regaud e Favre, Luxa), in forma di granuli, bastoncini e filamenti. Questi elementi rientrano evidenteniente nella grande categoria dei sarcosomi o granuli interstiziali, che son stati Foggotto di numerose ricerche. Per la completa esposizione bibliografica riguardante i sarcosomi, rimando ai lavori di Hexle, Köl- LiKER, Retzius, Bell c specialineute agli Ultimi lavori di Holmgrex, di Thulix e di Prexaxt. Quanto al significato fisiologico di dette formazioni interstiziali, ricordo che ad esse venne da moltissimi autori attribuita una funzione trofica. Kölliker, in un lavoro pubblicato nel 1857 sulla genesi e sul significato fisiologico dei sarcosomi emise llpotesi che trovo riportata nel lavoro di Holmgrex (191Ü). »Er meint, daß die Körner durch Zerfall der Fibrillen entstehen könnten, auch daß sie möglicheiAveise in Ent- wicklung stehende Fibrillen wären.« üla piü tardi (1888) egli ammise che i granuli »den Sitz der regen chemischen Tätigkeit bei der 5Iuskel- arbeit eigentlich darstellen sollen« (Holmgrex [1910]). Piü recentemente Regaud ha ammesso che i mitocondri siano i «Supports» dei materiali nutritizii, necessari alla vita dei muscolo, e Dues- BERG ha sostenuto che i condriosomi non impiegati nella produzione delle miofibrille rappresentino i plasmosomi di Arxold, i Sarkoplasmakörner di Holmgrex e forniino un elemento della fibra muscolare che interviene negli scambi nutritivi e nella fissazione delle sostanze di riserva. Gli studi recenti di Holmgrex e di Thulix hanno pero dimostrato che i sarco- somi 0 granuli interstiziali hanno una importanza capitale nel fenomeno della contrazione, fornendo alla sostanza fibrilläre i materiali neces- Sulla importanza dei condriosonii nella gcnesi dclle iniol'ibrille. 475 sari che producono Tenergia chimica trasforniata dal miiscolo in encrgia nieccanica, e poi rigcnerando la sostanza cediita. Queste riccrchc stabili- scono istologicaniente che i granuli interstiziali non stanno iniimitahili nella cellida muscolare in attivitä, e cedono alle fibrille delle sostanze che servono per la fnnzione del muscolo. Date le ricerche di niolti antori che hanno stndiato rargomento profondamente, io credo che non si possa mettere in dnbbio la fnnzione trofica dei sarcosomi, e dato anche il valore delle ricerche di Holmgrex si puö pensare che essi realmente prendono una parte attivissinia nel feno- meno della contrazione; ina d’altro lato i risultati delle niie ricerche mi autorizzano ad avanzare l’ipotesi che oltre a granuli con fnnzione trofica (secondo il concetto dei classici e secondo quello di Houigrex), si ab- biano anche dei sarcosomi (mitocondri) ai quali si deve dare an altro valore funzionale. E del resto, che non tutti i sarcosomi o, meglio, tutte le formazioni che con questo nome sono state descritte nei miiscoli, ab- biano lo stesso valore e cosa ben nota. Si sa che alcuni solamente dei granuli sarcosomici si sciolgono in acido acetico: alcuni solamente an- neriscono con l’acido osmico e, finalmente, che non tutti si colorano con i metodi pei mitocondri (Altmaxx, Bexda, Regaud). Prexaxt cosi scrive: «Les etudes ulterieures qui furent faites sur ces grains etablirent qu’on avait rassemble et confondu, sous le meine vocable de grains inter- stitiels et sous celui de sarcosomes introduit par Retzius et manifeste- rnent preferable, deux sortes de corps: d’abord les mitochondries et en- suite diverses enclaves de la cellule musculaire. Arxold (1898) considera nettement les sarcosomes comme un etat precurseur des grains intersti- tiels. R est juste de dire que meine actuellenient le depart entre les deux categories est difficile ä etablir et n’est meine pas legitime, si l’on admet cpie les mitochondries deviennent par leur transformation les divers produits de la cellule ou tont au moins sont les plastes qui president ä la formation des enclaves«. L’A. si lascia evidentemente guidare dall’idea, non aecettata del resto da tutti, della possibile trasformazione dei mito- condri in inclusioni cellulari e questo concetto egli esprinie piü chiara- mente: «les grains interstitiels ou sarcosomes representent: en partie des plasmosomes, granules ou mitochondries non encore evolues; pour une autre part les niemes organites transformes en enclaves graisseuses, glycogeniques et autres, comme Arxold (1898) l’a le premier soutenu nettement». Se diamo uno sguardo alle fig. 7, 8, 9, che rajipresentano sezioni di muscolo in via di sviluppo, si nota in mezzo alle fibrille giä completa- mente differenziate la presenza di formazioni mitocondriali che riprodu- 476 Emerico Luna cono le diverse fasi per le quali passano i condrioconti prima della loro differenziazioiie in miofibrille, e qiiindi si lianno brevi bastoiicini, fila- meiiti piü o meno lunghi, uniformi, filamenti coii tratti piü stretti (corri- spondenti ai dischi isotropi delle fibrille limitrofe), Serie di bastoncini, ognuiio dei quali corrisponde ad im disco anisotrope, od al disco anisotrope ed a parte del disco isotrope, e finalmente coppie di granuli con la stria di Hexsen che se])ara i diie granuli delle singole coppie. Si possono ancora trovare filamenti condriosomici nei quali si seguono, in uno stesso fila- mento, tutte queste immagini. Tali reperti riguardano, come ho giä detto, le fihre muscolari in via di sviluppo, ma possono riscontrarsi anclie in muscoli adulti, apparten- gano essi alla muscolatura volontaria (fig. 11 — 12) od a quella eardiaca (fig. 17, 18). Qual’ e il loro significato? lo credo che si possano avan- zare due ipotesi ; o i filamenti condriosomici nei muscoli adulti rappre- sentano fihre arrestate nello sviluppo, e cioe condrioconti i quali nella vita embrionale non si sono trasformati in miofibrille; oppure essi rap- presentano miofibrille in via di sviluppo, e cioe condrioconti i quali stanno per trasformarsi in miofibrille. Secondo quest’ultima ipotesi, che a me pare la piü accettabile, i condriosomi delle fibre muscolari adulte si debboiio considerare come un materiale di riserva, destinato a produrre nuove fibrille. E questo spiega quanto io ho notato a proposito della divisione longitudinale delle miofibrille: tale divisione manca nelle fibrille adulte e nei mitocondri delle fibrille adulte, appunto perche alla neoproduzione delle miofibrille provvede la riserva mitocondriale. Se nuove ricerche, spcciahnente spcrimentali, dimostreranno la veritä di questa ipotesi, sarä facile spiegarci molti fatti che riguardano la biologia del t?ssuto muscolare. Com’e noto, esiste una ipertrofia fisiologica dei muscoli volontari secondaria a lavoro esagerato; si tratta in questo caso tanto di una ipertrofia vera e propria, quanto di una iper- ])lasia della fibra striata «dont le sarcoplasma plus actif produit, ou a produit pendant un certain tenips, des fibrilles striees en ])lus grand nonibre qu’il ne s’en detruisait par rusure physiologique» (Durvxte). Tale ipcrplasia si spiegherebbe faeihnente con Tentrata in attivitä dei condrioconti di riserva, i quali potrebbero anche intervenire nei pro- cessi di rigenerazione muscolare. Ricordo in proposito le interessanti ricerche di Galeotti e Levi i quali hanno osservato che nei processo di rigenerazione si differenziano in seno al sarcoplasma fibrille omogenee, le quali in seguito diventano fibrille adulte, con tutti i loro attributi. In tutti questi casi di i])crtrofia fisiologica, di rigenerazione e di vera iper- Sulla iiiiportanza dei fondriosomi nella genesi dclle miofibrille. 477 plasia in processi patologici e generalinento ricoiioseiuto ehe relcmento veraniente produttivo e il sarcoplasnia (Dukante). Ora ammettendo che nel sarcoplasma siano eontenuti elenienti di riserva, rappresentati da granuli niitocondriali e condrioeonti, riesce facile eomprendere come entrando essi in attivitä, forniscano l’elemento primo cd essenziale per la formazione di nnove fibrille. II processo di neoprodiizione fibrilläre nei inuscoli adulti sarebbe quindi, nelle siie linee generali, la ripetizione del processo formativo delle miofibrille nei mioblasti original!. Palermo, Agosto 1912. ßibliografia. Apathy. Kontraktile und leitende Primitivfibrille, llitt. der Zool. Station zu Neapel. 1892. Über die Muskelfasern von Ascaris usw. Zeitschr. f. wiss. Mikr. 1893. Altmaxx. I)ie Elementarorganismen und ihre Beziehungen zu den Zellen. Leipzig 189 t). Benda. Weitere Mitteilungen über die Mitochondria. Verh. der phys. Gesellschaft zu Berlin. 1898 — 99. Die Mitochondria. Ergebnisse der Anat. u. Entwickl. Bd. XII. 1903. Bardeex. The Development of the musculature in the bodywall of the pig etc. John Hopking Hospital Reports. Vol. IX. 1900. Busacca. Sulla fine struttura della coroide; Ricerche fatte nel Laboratorio di Anat. di Roma etc. 1912. Bell. The Interstitial Granules of Striated Muscle etc. Intern. Monatschr. f. Anat. u. Phys. 1911. Duesberg. Über Chondriosomen und ihre Verwendung zu Myofibrillen beim Hühner- embryo. Verh. d. Anat. Gesellsch. Gießen 1909. Les chondriosomes des cellules embryonnaires du poulet, et leurroledansla genese des myofibrilles. Arch. f. Zellt. 1910. Duraxte, Anatomie pathologique des muscles. Histologie pathologique e Corxil e Raxvier, 1902. Galeotti e Levi. Beitr. z. Kenntnis der Regeneration der quergestreiften Muskel- fasern. Zieglers Beitr. 1893. Godlewski. Die Entwicklung des Skelet- und Herzmuskelgewebes der Säugetiere. Arch. f. mikr. Anat. 1902. Heidexhaix. Struktur der contractilen Materie. Ergeh, d. Anat. u. Entwickl. 1899. Über die Struktur des menschlichen Herzens. An. Anz. Bd. XX. 1901. Plasma und Zelle. 1911. Holmgrex. LTitersuchungen über die morphologisch nachweisbaren stofflichen Um- setzungen der quergestreiften Muskelfasern. Archiv für mikrosk. Anatomie. Bd. LXXX. 1910. Hexle. Allgemeine Anatomie. 1841. 478 Emerico Luna, Sulla importanzs clei condriosomi, ecc. Kölliker. 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Studie.! über den Zusammenhang granulärer usw. Anat. .\nz. 1908. Referate. B. Romeis, Beobachtungen über Degenerationserscheinimgen von Chon- driosomen. Nach Untersuchungen an nicht zur Befruchtung ge- langten Spermien von Ascaris megalocephala. In : Archiv f. mikrosk. Anat. Bd. LXXX. Abt. II. 2 Tafeln. S. 129 — 170. 1912. Das Verhalten der Ascaris-Spennien im Uterus des Weibchens ist schon so oft Gegenstand der Untersuchung gewesen (van Beneden [83], Scheeben [06], A. Mayer [08], Romieu [11], Ref. [12] u. a.), daß eine erneute Prüfung, auch selbst mit der Benda- schen Methode, keine große Ausbeute versprechen kann. Yerf. bestätigte die Angaben der früheren Autoren dahin, daß die nicht zur Befruchtung gelangten Spermien einer allmähhchen Degeneration und schließlichen Resorption durch das Uterusepithel erliegen. Großes Gewicht wird dabei auf das Schicksal der auf diese Weise frei gewordenen Chondriosomen gelegt. Zunächst wird auf Grund negativen Ausfalles verschiedener Bakterienfärbungen darauf liingewiesen, daß es sich dabei nicht um Mikroorganismen — wie z. B. im Darm von Ascaris — sondern um frei gewordene Chondriosomen (wie die BENDA-Färbung zeigt) handelt. Die Chondriosomen verfallen einer allmählichen Auflösung («Chondriolyse«), sammeln sich teilweise auf der Oberfläche der Eischale, so die Bildung der äußersten Eihülle veranlassend und werden endlich auch zum Teil dmch das Uterusepithcl resorbiert imd hier aufgelöst, nehmen also nicht etwa als »Elementarorganismen« bei dieser Gelegenheit nur einen »Wirtswechsel« vor. Bei der Auflösung der Chondriosomen treten vielfach Verschmelzungen derselben unter- einander auf, die — worauf Ref. besonders hinw'eisen möchte — durchaus an die von Meves (11) gegebenen Bilder bei der Befruchtimg des Ascarfs-Eies erinnern, von ihm aber als Chondriosomenkonjugation gedeutet wimden. — In einer »Nachschrift« geht Verf. dann noch kurz auf die Untersuchung des Ref. (12) ein. Ref. hatte dort mit Bezug auf die MEVESschen Angaben von der Aussaat männlicher Mitochondrien bei der Befruchtimg des Ascaris-Eies die Frage aufgeworfen »Wer will also entscheiden, was Plastochondrien und was Glanzkörperzerfallprodukte sind«? Verf. glaubt hierzu bemerken zu müssen, daß diese Frage »bei hinreichender Technik und Erfahrung gar nicht so schwer zu lösen ist«. Da ein Referat nicht der Ort für persönliche Aus- einandersetzungen ist, sei hierzu nur wörtlich aus der erwähnten MEVESSchen Arbeit (11) folgender Passus zitiert (S. 693): »Der Glanzkörper fingiert sich hier bei Anwendung der AiTMANNschen Methoden ebenso (Ref. gesperrt) wie die Plasto- chondrien intensiv rot, aber vielfach (Ref. gesperrt) in einer etwas andren Nuance (mehr zinnoberrot, während die Plastochondrien Kanninton zeigen). Sapienti sati Archiv f. Zellforscliung. IX. V. Kemnitz (München). 32 480 Referate. Kichard Geigel, Zur Mechanik der Kernteilung und Befruchtung. In: Archiv f. mikrosk. Anatomie. Bd. LXXX. Abt. II. S. 171 — 188. 1912. Verf. untersuchte zunächst, welche von den uns bekannten »Fernkiäften« die Erscheinungen der Mitose hervorbringen können. Gra\ltation scheidet von vorn- herein aus, da nach bekannten physikahschen Gesetzen das Centrosom den Chromo- somen gegenüber eine viel zu kleine Masse besitzt. Vielmeln müßten, im Fall der Massenanziehimg, die Chromosomen die Centrosomen anziehen. Bleiben elektrische Ivraftwhkiuigen, d. h. cs muß zwischen Clnomosomen und Centrosomen ein Potential- gefälle bestehen. Voraussetzimg dafür ist natürhch das Vorhandensein eines Dielek- trikums zwischen beiden. Verf. nimmt bei seinen nun folgenden Ausführimgen wieder- holt Bezug auf die — recht schematischen — Abbildimgen der Mitose aus Sobottas Atlas der Histologie, was um so bedenklicher ist, als der Prozeß sich wohl nur äußerst selten in so schematischer Weise abspielt, namenthch bezügUch der Stellung der ein- zelnen Cliromosomen in den verscliiedenen Phasen, z. B. die Schlußstellimg der Chromo- somen in der Telophase wohl niemals dem Schema (Anorthumg auf einer Kugelschale mit dem Centrosom als Mittelpunkt) entsprechen wird, was für die vom Verf. daran geknüpften Überlegimgen natürhch von fiuidamentaler Bedeutimg ist. — Jede Fern- kraft nimmt mm mit wachsender Entfermmg ab mid zwar im allgemeinen im Quadrat. Steht das Centrosoma senkrecht über der Äquatorialplatte und haben aUe Chromosomen gleiche Masse, bedenkt man ferner, daß bei der relativ kleinen Strecke, die die Chromo- somen vom Ivraftcentrum tremit, die Kraft (P) nicht = const. gesetzt werden darf, sondern bei Annäherung der Chromosomen beständig beträchthch wächst, so müssen die Cliromosomen — wie mathematisch imd graphisch gezeigt wird — in ihrer End- steh ung angelangt, folgendes Bild zeigen: Die in der Äquatorialplatte in der Mitte ge- legenen müssen dem Centrosom unverhältnismäßig viel näher hegen, als die Clnomo- somen der beiden Enden, so daß bei räumlicher Anordnung etwa die Gestalt eines (Bier-) flaschenbodens entstände. Es wird gezeigt, daß auch der Umstand, daß die in der Bewegmig den übrigen voraneilenden mittleren Chromosomen, einen größeren AVider- stand zu überwinden haben, als die endstämhgen, die Kurve nicht so deformieren kann, daß sie nacli unten, statt nach oben gewölbt ist, wie cs das Schema verlangt. Letzteres könnte nur dann erreicht werden, wenn die Fäden der Astrosphäre nicht etwa »Zug- fasern« wären, sondern »Druckfasern«, d. h. sie dem Vordringen der Chromosomen einen stets wachsenden Widerstand entgegensetzten. — Dagegen würde die Schluß- stelhmg der Chromosomen (Anordnung auf einer Kugelschale) erklärt, weim die Spindel- fasern elastisch gespannt wären, da mit wachsender Delmimg — also mit größerem Abstand vom Centrosom — die elastische Ivraft wächst. Walnscheinlicher aber scheint es A'erf., daß die Verbindimgsfasern der Chromosomen während der Mitose in die Länge wachsen und so die Cliromosomen »vor sich hertreiben«. — Zum Schluß widmet Verf. noch einer andern Erscheinung der »vitalen Fernkraft« einige Betrachtungen: der Bildung des Enipfängnishügels bei der Befruchtung. Man hat Grund zu der .Annahme, daß im Innern einer Zelle ein Druck von 6 — 7 .Atmosphären — in Pflanzen sogar be- trächtlich mehr (Ref.) — herrscht, dem die Oberfläclienspamuing der Plasniahaut das Gleichgewicht hält. Wird diese durch vom Sperma abgesonderte Stoffe herab- gesetzt, so bildet sich eine A’orwölbung, die aber stets kugelförmig sein muß. Die spitz- ausgezogene Form des Empfängnishügels und das richtige Treffen der Spitze von seiten des S])ermatozoon ist damit nicht erklärt. Kiniint man hingegen eine Fernkraft hinzu, Referate. 481 clie mit abnehmender Entfernnng zunimmt, so wird sie im Abstand 0 = ao , womit die Bildung der feinen Spitze des Empfängnishügels erklärt ist. Diese Fernkraft muß spezifisch »vitaler« Natur sein, da sie an das lebende Spermatozoon, bzw. Ei geknüpft ist, totes Material die Erscheinung nicht zeigt und es sich weder um Massenattraktion, noch um elektrische Fernkräfte handeln kann. — Ref. möchte nur auf wenige, ihm schwach erscheinende Punkte hinweisen: 1. Verläuft die Mitose kaum je nach dem SoBOTTASchen Schema, vielmehr findet man wohl alle Übergänge von diesem, bis zu der von Geigel geforderten Figur (letzteres z. B. bei Paludina und Apis in den aberranten Mitosen). 2. Sind es durchaus nicht »ungeheuerliche Unwahrscheinlichkeiten«, die der Annahme einer bekannten Fernkraft im Centrosom, bzw. Chromosomen entgegen- stehen, wenn man z. B. an die Vorstellungen der Physiker über die Konstitution der Magnete, oder an die Elektronentheorie denkt. 3. Dürfen wir heute — wo wir wissen, daß Größenunterschiede zwischen den Chromosomen eine weit verbreitete Erscheinung sind — • durchaus nicht annehmen, daß alle Chromosomen einer Mitose ungefähr gleiche Masse haben. 4. Liegt kein Grund vor, deshalb, weil uns heute noch das Wesen der Chemo- taxis — in deren Bereich die Mechanik der Bildung des Empfängnishügels wohl ebenso fällt wie Leukocytose und Phagocytose — unbekannt ist, auf die E.xistenz einer »vitalen Fernkraft« zu schließen. 5. Haben wir z. Z. keine Vorstellung darüber, wie sich in jedem einzelnen Zeit- punkt wälu’end der Mitose die Beschaffenheit des Mediums, der Centrosomen und Chromosomen verändert. Daß sie aber sehr variabel ist, ist sicher, da ja das Agens movens überhaupt nur zeitweise auftritt und uns die atypischen Mitosen, z. B. in der Spermato genese vieler Insekten mit geschlechtsbestimmenden Chromosomen (besonders auch der Fall von Rhahdomena) die wechselnde »Affinität« der Chromosomen zu den Centren deutlich vor Augen führt. Daher dürften alle Versuche, das Problem der Mitose mathematisch-physikalisch zu fassen, solange aussichtslos bleiben, bis es gelingt, die Zustands ändenmgen von Medium und beteiligten Massen in jedem Zeitpimkt genau zu bestimmen. V. Kemnitz (München). M. Kono PACKT. Uber mikroskopische Veränderungen, welche während der in Echinideneiern mittelst verschiedener chemischer Reagenzien hervorgerufenen Cytolyse auftreten. In : Bull, de l’Acad. des Scienc. de Cracovie. Mai 1912. S. 527 — 563. 2 Tafeln. Bei der Behandlung reifer und unreifer Eier von Slrongylocentrotiis lividus und Echinus microtuierculaius mit Chloroform und Benzol zerfällt das Plasma in zweierlei Substanzen; eine feinkörnige mit Eosin färbbare, die das Innere der von der zweiten Substanz gebildeten Waben erfüllt. Das Chromatin geht in Lösung. Bei Behandlung mit Fettsäuren wird der Kern zur Teilung angeregt, wobei unregelmäßige, überwiegend monozentrische Figuren entstehen. Schließlich verfallen die Eier der gleichen Cytolyse wie bei Chloroform- und Benzol-Behandlung. — V. Kemnitz (München). 32* 182 Referate. Marie Sorokina. Über Synchronismus der Zellteilungen. In: Archiv f. Entw.-Mech. Bd. XXXV. Heft 1. S. 30 — 15. 1912. Gurwitsch (11) hatte an Salamander-Spermatogonien festgesteUt, daß von einem Synchronismus der Spermatogonienteilungen keine Rede sein kann, trotzdem es sich um »identische« Zellen handelt. Verfasserin imtersuchte diese Verhältnisse an in- takten und isoUerten 2-Blastomeren von Seeigeleiern. Zunächst wurde an intakten »Zweiern« in 300 Fällen absolute Koinzidenz der Teilungsstadien festgesteUt. Da die »Identität« der sich entsprechenden Elastomeren dafür nach Gurwitsch nicht verantworthch gemacht werden kann, liegt es nahe, an gegenseitige Beeinflussung zu denken und diesen Faktor durch Blastomerenisolation auszuschalten. Hierzu diente 1. die Schüttelmethode, 2. die Methode mit Ca-freiem Seewasser. — Bei der ersten Methode zeigte sich bei voUkommener Trennung ein nicht vöUiger S3'nchronismus der Teilungen in den sich entsprechenden i/g-Blastomeren (8 Fälle). In einigen FäUen konnte die Verspätung in der einen Teilung auf eine Ablenkung der Spindelachse aus der Normalstellung zurückgeführt werden, da die Teilung erst nach Ausgleichimg der anormalen Lage erfolgt. Es ist klar, daß es sich in diesen Fällen um Störungen des Teilungsmechanismus infolge des Schütteins handelt. — Bei der zweiten Methode wurde so verfahren, daß die Eier 40 Minuten nach der Befruchtung etwa I1/2 Minuten sanft geschüttelt mid dann in Ca-freies Seewasser überführt wurden. Auf diese Weise wurden in 101 untersuchten Fällen von Blastomerentrennung 58 Fälle mit bedeutendem und 28 Fälle mit unbedeutendem Anachronismus festgesteUt. Verfasserin glaubt, daß dieser Anachronismus auf die durch die Isolierung aufgehobene gegenseitige Beeinflussung der Elastomeren zurückzuführen ist. Dazu ist aber — wie Verfasserin selbst betont — der Nachweis erforderlich (den sich Verfasserin vorbehält), daß die gleiche Behandlung bei intakten Keimen keinen .(Anachronismus der Blastomerenteilungen bewirkt! Die erwähnte Schlußfolgerimg’ der Verfasserin hat daher vorläufig nur beschränkten Wert. V. Kemnitz (München). Weigl, R. Ziu' Kenntnis des GoLGi-KoPSCHschen Apparates in den Xervenzellen verschiedener Tiergruppen. In: Verh. d. 8. Internat. Zool.-Kongr. z. Graz. 1910. Jena 1912. In den Nervenzellen verschiedener Gastropoden besclueibt der Verf. einerseits die von Holmgrex beschriebenen, von Legexdre (Arch. d’Anat. micr. 1908) imd mir (Arch. f. ZeUforsch. 1912, Bd. VIII) geleugneten Zelleinbuchtungen (Holmgrexs Trophospongien) und außerdem einen osmiophilen Faserapparat (Golgi-Kopsch- Apparat). Er ist der Ansicht, daß beide Gebilde nichts miteinander zu tun haben. Erhard (München). Weigl, R. Über den GoLGi-KoPSCHSclien Apparat in den Ganglien- zellen der Cephalopoden. In: Bullet, d. l’Acad. d. Sc. de Cracovie. 1910. Eingehende Begründung des obigen, illustriert dmch selir schöne Mikroaufnahmen. Erhard (München). Rpfdatr. 483 Weigl, K. Vergleichend-zytologische Untersuchungen über den Golgi- KoPSCHschen Apparat und dessen Verhältnis zu andern Strukturen in den somatischen Zellen und Gesclilechtszellen verschiedener Tiere. In: Bull. d. TAcad. d. Sc. de Cracovie. 1912. Da der GoLCi-Apparat »in keiner Zellkategorie der verschiedensten Tiere, die bisher in dieser Hinsicht untersucht wOTden, fehlt«, so ist . . . »doch sehr wahrschein- lich gemacht, daß der Apparat einen allgemeinen, jeder lebenden imd funktionierenden Zelle inhärenten konstanten Zellbestandteil bildet«. Im Gegensatz zu seiner morpho- logisch konstanten Ausbildung bei Wirbeltieren, die sich bekanntlich als Netzwerk äußert, ist er bei Wirbellosen sehr variabel, kann z. B. hier »aus kurzen bakterien- förmigen oder gebogenen, aber nur ausnahmsweise gewundenen Fäden« (He/ä-Nerven- zellen) oder »kurzen geraden oder netzförmig gekrümmten, öfters bis beinahe zu Rin- gen geschlossenen Fäden« (Crustaceen) bestehen. Bei somatischen Wirbeltierzellen ist eine Verwechslung mit Hitochondrien aus- geschlossen. Bei Geschlechtszellen »repräsentieren Strukturen, wie Archoplasma- schleifen, Centralkapseln, Pseudochromosomen, gewisse Teile des Idiosoms, Neben- kems und Dotterkerns den GoLci-KopsCH-Apparat. Bei der Spermatogenese der Insekten läßt er sich von den Mitochondrien trotz der Schwierigkeit färberischer Diffe- renzierung dadurch unterscheiden, daß die Mitochondrien zur Bildung des Neben- kems beitragen, der Apparat nicht. Dagegen ist er bei der Helix-Spermatogenese mit dem Nebenkern identisch, mit dem dagegen hier die Mitochondrien nichts zu tun haben. In den Oocyten der Wirbeltiere zuerst mit dem Dotterkern identisch, zerfällt der Apparat während der Wachstumsperiode in einzelne Fäden. Bei der Helix-Oogenese, wo er sich elektiv von den Mitochondrien darstellen läßt, entspricht er nicht dem Dotterkern, er wächst mit der Oocyte und zerfällt später in einzelne Fäden. Mit den zu speziellen Funktionen bestimmten Zellbestandteilen, wie Tigroid, Basalfilamenten und Nebenkernen von Drüsenzellen und Darmepithelfilamenten hat der GoLGi-KopscH-Apparat nichts zu tun. Ebenso sind »alle Versuche, den Apparat von Chromidien abzuleiten, wie auch die Ansicht seiner Zugehörigkeit zu diesen Ge- bilden, als mißglückt anzusehen.« Die in der Sperma- und Oogenese auftretenden Chromidien betrachtet Weigl als aus drei Komponenten bestehend, »und zwar den Mitochondrien, den eigentlichen Chromidien und dem gewöhnlich h^pisch ausgebildeten GoLGi-Apparat aufgebaut.« Die Verschiedenheit der Morphologie und Ausbildung bei verschiedensten Tieren und die schwache Variabilität bei der ZeUfunktion beweist, daß der Apparat weder mit der Ernährung, noch Se- oder Excretion etwas zu tim hat. Charakteristisch ist, daß er mit der Zelle wächst. Mit der Bildung von Zelldifferenzierimgen, wie Neuro- fibrillen, Gliafibrillen, Cilienfäden und Acrosom hat er nichts zu tim. Entgegen den Mitochondrien ist sein Charakteristikum »Bestandfähigkeit und Starrheit seiner Morpho- logie«. Dagegen unterliegt er bei der Mitose Veränderungen. Ein diffus verteilter Apparat wird einfach durchgeschnürt, ein netzförmig angeordneter dagegen meist zu einfacherer Form eingeschmolzen und dann erst geteilt. »Am wahrscheinlichsten repräsentiert der Apparat ein allen Zellen inhärentes Organ, das höchstivahrscheinlich eine wichtige und durch andre Strukturen nicht ersetzbare Rolle im Zelleben spielt, ^^elleicht etwa im Sinne eines Stoffwechselkerns tätig ist . . .« Erhard (München). 484 Referate. Weigl, R. 0 aparacie Golgiego-Kopsch4 komörek nablonkowych w jelicie kr^gowcow i stosimkii jego do innych Struktur. (Separat. Polnisch.) Erliard (München). Bialkowska, W. und Kultkowska, Z. Uber den feineren Bau der Nervenzellen bei verschiedenen Insekten. In: Bullet, d. FAcad. d. Sc. de Cracovie. 1912. Der GoLGi-KoPSCH-Apparat variiert bei Insekten zwischen dem Typus, den PeripJaneta repräsentiert (kurze gerade oder gebogene Fäden) einerseits und dem von Dytiscus (Knäuel und Netze) anderseits. Der Ursprungshügel des Nervenfortsatzes wird bei Insekten im Gegensatz zu dem der übrigen Tiere oft vom Apparat eingenommen. Die Mitochondrien besitzen bei allen Insekten eine ähnhche Ausbildung. Bei gleichzeitiger Darstellung von Apparat, Mitochondrien und Nemofibrillen zeigt sich bei den großen Zellen, daß der Apparat in den Maschen des Neurofibrillennetzes liegt, die Mitochondrien dagegen auf das ganze Plasma verteilt sind. Das Tigroid erfüllt den ganzen Zellkörper, dringt aber nicht in den Fortsatz ein und hat weder mit den Mitochondrien noch mit dem GoLGi-KopscH-Apparat (im Gegen- satz zur Ansicht Legendres) etwas zu tun. Ebenso hat der Golgi-Kopsch- Apparat nichts mit dem von außen in die Zelle eindringenden Hüllgewebe gemein. Erhard (München). Weigl, R, Studya nad aparatem Golgi-Kopscha i trofospongiami Holrageua w komorkach nerwowych kr^gowcöw. (Studien über den GoLGi-KopscHschen Apparat und die Trophospongien Holmgrens in den Nervenzellen der Wirbeltiere.) Archiwum naukowe. Dzial II. Tom. I. 1910. Die HoLMGREAsche Trophospongienlehre ist »unhaltbar«. Der Golgi-Kopsch- Apparat entspricht den in der Zelle selbst befindlichen fädigen »Trophospongien«, nicht aber den von Holmgren gleichfalls als »Trophospongien« bezeichneten, von außen eindringenden Gliafortsätzen. Erhard (München). PoLuszvNSKi, G. Untersuchungen über den GoLGi-KoPSCHSchen Apparat und einige andre Strukturen in den Ganglienzellen der Crustaceen. In: Bullet, d. FAcad. d. Sc. de Cracovie. 1911. Detailherte Beschreibung der Ganglienzellstrukturen von Homarus vulgaris, Astacus fluviatilis und Squilla mantis. Die theoretischen Anschauimgen stimmen mit denen Weigls überein. Schöne Mikroaixfnahmen. Erhard (München). The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Gells of the Crayfish, Cambarus virilis. The Niimerical Statement of the Nucleus-plasma Norm and of its Upset in Prolonged Activity. By David H. Dolley. (Froiii the Pathological Laboratoiy of the University of Missouri.) Witli 5 figures and 8 tables in the text and plates XXIV — XXVI. Synopsis. Page Introduction 486 Source of material 487 Experimental methods 488 Technic of fixation and staining 490 Technic of size computation and comparison 491 The technic of cell measurements 491 The calculations of volume and of nucleus-plasma coefficients .... 494 The technic of curve construction 495 Introductory Statement regarding the significance of the size changes and the argu- ment for their correlation with functional activity 496 The anaiysis of ceU tj'pes and the presumptive Separation into motor and sensory groups 499 The changes produced by activity exclusive of those of absolute and relative size 503 The variations in the absolute and relative sizes of the cell and its nucleus and in the nucleus-plasma relation therefrom resulting 507 The source and extent of the data 507 Comparison of the stimulated with the normal animals 511 The Statement of the normal nucleus-plasma relation 518 The upset of the nucleus-plasma relation in prolonged activity . . . 524 The nucleus-plasma relation in foetal and infantile animals 528 The seasonal variations of cell States and the indications of recovery 531 Deductions regarding the mechanics of nerve cell activity — the relation of the size changes to the formation of chromatin 532 General considerations regarding the significance of the celliüar hypertrophy . . 544 Summary 545 Conclusions 547 Archiv f. Zellforschung. IX. 33 486 David H. Dollev Introduction. The nerve cell illustrates particularly the truth that whatever the type one may select priraarily for biological Investigation, whether simple and primitive or complex and differentiated, the necessity of weighing and comparing the results with those to be obtained from the other extreme soon becomes apparent. Up to the present work, the writer has devoted himself principally to the study of the functional processes as morpho- logically exhibited in a most highly specialized nerve cell, the Purkinje cell of the cerebellum. The work has included the response of this cell to all forms of Stimulation, both normal and, for the most part in the sense of being unusual, abnormal. Natural bodily actmties, whether occiuTing spontaneously in daily life or experimentally incited, as by working dogs in a treadmill, result not only in changes but in an identical and constant sequence of changes. This sequence of changes constitutes the active phase of the cycle of activity with its end in immediate exliaustion, and the full cycle is com- pleted by the subsequent recovery to the point from whicli actmty began. Every cell in a normal animal, whatever the degree of activity, falls into one Stage or another of tliis cycle. The changes grade in extent of ap- pearence with the severity of the work. The extremes of natural life as well as the extremes of experimental Stimulation differ from each other only in the degree and extent of the coUective changes. The purely natural and physiological significance of the morphological alter ations as representing the work of the cell rests upon this graded and constant occurrence and upon the inherent nature and character of the changes themselves. Further, unusual, abnormal or artificial Stimuli produce only the same identical changes. As types of these, the effects of mechanical traumatic Stimulation, inducing the condition of surgical shock, of trophic Stimulation in anemia, of thermal Stimulation in heat exhaustion, and of Chemical Stimulation from certain drugs and from bacterial toxins have been compared with the normal States just mentioned. These findings for the Purkinje cell, obtained primarily from the dog, have been controlled and found identical in man and rabbit and are in essential harmony with the results of other investigators from widely varying tjrpes of cells ontogenetically and phylogenetically. The unity of these findings led to definite conclusions regarding the nature and significance of the reactioh of the nerve cell in general, its mechanics, and its dynamic powers and limitations. To correlate the nervous activi- The Morphology of Functional Activity in the Ganglion cell.s etc. 487 ties of a primitive animal with those so high in the scale was obviously the next Step and at the personal Suggestion of Geheimrat Professor Richard Hertwig whose doctrine of the nucleus-plasma relation as applied to the nerve cell has been the underlying foundation for whatever of a logical and rational nature the Interpretation of the morphology possesses, the crayfish was adopted for Investigation. AVliile the usual advance of knowledge is from the simple to the complex, it wUl give a more desnable viewpoint of the present work to emphasize the fact that in certain respects the nerve ceU represents an exception to this course. Comparing the primitive cells of Camlarus and the specialized Purkinje cell, the shifts in morphology are vastly more striking, more inclusive in the latter, and so correlated that their significance is more open. So true is this that, in the opinion of the writer, any full Interpretation of the nature of the reaction in the primitive cell without the light shed by the other would have been exceedingly more difficult, if not doubtful. That this has a bearing in relation to certain opinions deduced from primitive cells alone wUl be made apparent. Source of Material. For the identification of the specics of crayfish used as Camharus virilis, I am indebted to my colleagues in Zoology. The material from fortyfive animals of all ages and from fifteen embryos at term and new- born has been used. The material includes animals directly or recently removed from their normal habitat and others subjectcd to experimental activity. The main part of the study was devoted to the former. This was of course the more important as the main point is that the experi- mental animals differ only quantitatively, in the degree and extent of their changes. It was found to make no appreciable difference as regards the average animal for reasons which wäU be apparent later, but the normal animals from which the bulk of the measurements were made were küled on the bank of the stream as soon as caught and the material at once fixed. This is the reason their weights are not given though their comparative size was carefully noted. However, this refers to a period of a day or so. It evidently makes a marked difference if the animals are kept for weeks in an unusual environment in the labora- tory, without imitating natural conditions closely, even though they are well fed and have a continuous supply of fresh water. The season of the year will be shown to make a profound difference in the normal 33* 488 Da\id H. DoUey state of activity. The first twenty five of the animals were those obtained in October when the work was started. The rest were obtained in the Spring at different times from the first thaw to the middle of May. Experimental Methods. Only the two methods which proved most effective in exciting the animals to continuous or briefly interrupted acthdty and which furnished the material for detailed study need be discussed. Various other schemes were employed in the attempt to force the anünals to normal boddy activity. These were discarded as it soon became apparent that, on account of the slow reaction and endurance of this primitive nervous System, which will be brought out later, they failed to produce measmable or even appreciable results in comparison with the variations in undisturbed animals. Days rather than hours must be the duration of such experiments and hence, of necessity, only such excitants as work automatically are applicable. Of these two methods, the first employed was electrical Stimulation. Into a large porcelain dish, suffidently fUled with water to submerge the animal, a glass plate was introduced so as to rest upon the bottom and the edge of the dish, thus making an inclined plane. The animal, placed upon his back, was held in position upon this plane by means of Strings tied to his fore claws and running out over the edges of the glass plate. The tightness of the strings was easily adjusted to allow some freedom of movement without permitting the animal to turn over or to reverse his position. Next the animal was introduced into the secondary Circuit of an induction coil as foUows: one wire from the coil was tied to an antenna, the other was attached to an ii'on weight placed in the bottom of the porcelain dish. The water completed the circuit. Into the primary Circuit of the induction coil was introduced an electrical time clock acti- vated by independent batteries which permitted the animal to be shocked at any desired interval. Various intervals between successive shocks were tried but finally two seconds was adopted as the most suitable. The feature of this group of experiments is then that at definite short intervals the animals were irritated by the passage of an electric current through their bodies in response to which there was a visible contraction of the whole body musculature. At the Start, the movements were con- vulsive in character and practicaUy continuous. These lasted for a vary- ing time, usually from one fourth to one half an hour. Gradually they would subside and the only response would come with the making of the The Morpholog\- of Functional Acti^^ty in the Ganglion cells etc. 489 Circuit. Throughout the experiments, after periods of comparative rest as regards spontaneous activity would come periods of struggling inde- pendent of the Stimulus, though with the progressive exhaustion these periods of spontaneous activity occurred at longer and longer intervals and niore and more feebly. Finally, in the animals stimulated to death, a complete motor paralysis preceded. Text Fignre 1. No attempt was made to measure the strength of the Stimulus. As the idea in mind was to use a strength just sufficient to bring about muscular response, it was not neces- sary. Weakened as the cuiTent was by its passage through the water, the adequate stimiüus was in reality a feeble one. Not as satisfactory results were obtained by attaching one wire to the antenna, the other to the flipper, thus putting the animal dü'ectly in Circuit. The weakest current proved too strong, general tetanus resitlted and death followed rapidly unless the current was stopped. Four animals were subjected to this, from two of which measurements were made. Portions of the data from these are presented in Table I and in Table III. These are Experiment 19, in which the animal succumbed only after two weeks exactly of continuous Stimulation with the exception of two nights when the batteries gave out, and Experiment 18, stimulated for thirty six homs. But this method is primarily and essentiaUy one of artificial Stimula- tion and hence there might be objection raised, though it has been de- monstrated on other cells by numerous investigators including the writer 490 David 11. Dollev that if such Stimuli work at all the effect produced is tlie same as that from natural Stimuli. In the second niethod, the important facts are that the Stimuli, while imusual, can hardly be considered abnormal, and more essential, they must be received by the normal receptor apparatus in its normal way. The apparatus is iUustrated in Text Figure 1. It consists of a water-wheel, made of tin, three feet in diameter, of which the picture is sufficient description. The important point about it is that the rim is so inclosed on both sides as to form a contiiiuous water-tight gutter, in which the crayfish was placed along with sufficient water. AMien the wheel turns, the anhnal clings to the bottom untü he is carried out of the water, back to which he continuously attempts to crawl. If the wheel run too fast, or he momentarüy cease his efforts, he is canied to a point too steep for adherence and then slips back into the water. At the beginning there is a distinct straining attempt on the part of claws, legs and flipper to hold more securely. This is further proved by the fact that as the animal becomes more and more fatigued, his movements become more and more passive. That the procedure is enthely effi- caceous is shown by the more rapid fatality and the more marked reaction of certain cell types at least from thhty six hours in the wheel (Experi- ment 23) than from two weeks of electrical Stimulation (Experiment 19). Technic of fixation and staining. A Solution of fornialin-sublimate consisting of 95 parts of saturated mercuric Chloride and 5 parts of the 40% solution of formaldehyde was used for the routine fixation. On account of the difficulty in remo\ing the Chain of ganglia in the fresh state, it was found more convenient to expose them in situ by removing the superimposed dorsal sheU and the thoracic and abdominal tissues. Thereby the ventral portion of the Shell Avas left as a support, and when tied to a cardboard the enthe chain was kept straight, while it also afforded a more rapid procedure. After a fixation of four to six hours, the tissue was run through the graded alcohols. It was customary to finish the removal of the ganglia in 50% alcohol, and this and the succeeding Solutions of 703o and 80°o were iodized to remove the excess of Sublimate. From xylol imbedding was done in paraffin. Longitudinal sections Avere cut in serial of five niicra thickness and fastened to slides by the Avater niethod. Erythrosm-toluidin blue AA'as employed as the routine stain. After removing the paraffin in the usual Avay, the sections were stained about The Morphology of Functional Activity in the Ganglion cells etc. 491 two minutes in 1% erythrosin, heated to 40°. After washing thoroughly, they were transferred to a saturated aqneous solution of toluidin blue for usually seven minutes, then differentiated in 95% alcohol, passed througli absolute alcohol and xylol, and mounted in xylol balsam. In addition, various mixtures of chromic and osmic acids have been used, followed by staining with iron-hematoxylin or combinations of acid and basic coal-tar dyes. As these afford no better preparations for the purpose pf this study and add nothing pertinent to the data pre- sented, they need not be discussed in detail. The technic of size computation and comparison. The technic of cell measurement. — As the process differs materiaUy from that employed in previous work, it seems desirable to state the reasons for the adequacy of each in detail. The measurements for cell body and nucleus in the plane of section were made by means of caraera lucida projection, the extent of the greatest major and minor axis of each element being marked upon the projected Image. These diameters were measured by a U. S. Standard rule graduated to one-half mülimetres. It was, however, soon discovered, all sections being in serial, that the two diameters very commonly attained theh füllest extent in different sections or that the cell attained its fuUest size in one and the nucleus in another. The only consistent pro- cedure which would insure uniformity would obviously be to choose invariably the greatest diameter. The practice was, therefore, after measuring the apparently largest cell body and nucleus, to control these measurements by superimposing the projected Image of the adjacent sections and correcting any measurement which feU short. In the case of the smallest types, the füllest size feU usually within one section, though it was found essential not to neglect the control. In the larger types, whüe it was possibly more usual for the füllest size to fall obviously within two sections, at times as many as five or six had to be com- pared to insure that all diameters were of their greatest extent. Over three hundred preliminary measurements of crayfish ceUs which were made according to this procedure and from which the volumes were calculated, including the majority of aU ceUs from the first abdo- minal gangha of four animals and a varying number from others, showed that it was deficient and unsatisfactory. This was the procedure used in the several thousand measurements of Purkinje cells (1910), the un- known third dimension being taken to be equal to the known shorter 492 David H. DoUey axis, as found, however, in a single section. This certainly affords con- sistent and harmonious results and appears permissible for several reasons. In the first place, the cells are for the niost part regularly disposed as well as so numerous that it is a simple matter to find the quantity desired properly in plane of section. In the second place, the course of activity in the Purkinje ceU is a succession of distinctly marked stages and all cells belonging within any given stage are sufficiently ahke in size to permit of averages of diameters being made. Hence the unknown third dimension could vary no more than the limits of its known counterpart in a fair average. Fifty cells to a stage were first uscd, then twenty five was fixed upon as giving exactly the same relation, thongh, so closely do the sizes run, that ten cells to a stage seldom resnlt in more than minor in'egu- larities of the curves of size. In the case of the crayfish ceUs, they are, to begin with, iiTcgularly disposed. A longitudinal section does, however, show the majority of cells in longitudinal rather than transverse section. Again, there are no distinct stages of chromatin formation as in the highly specialized cell, and if there were, the ceUs of certain types at least are too scanty to permit a satisfactory average of their diameters. Third, the transverse diameters (minor axes) themselves, when followed in serial section, were found rather frequently to differ from one another widely, the cells evidently being flattened rather than elliptical or pear-shaped. FinaUy, if this were not enough, the ränge of size and shape is so great outside of the point regarding scanty number in some stages that getting any averages of corresponding diameters was out of the question. Conse- quently, the volume had to be calculated for each individual ceU — the computation of mass being the ultimate and sole ahn. But doing this, whüe the majority of cells feil consistently and consecutively, it is apparent that, lacking the actual longest diameter, or from a false esti- m.ation of the unknown shorter diameter, there would be numerous dis- crepancies. Though fairly clear indications of the course of events were afforded, these were sufficient to invalidate the method. The difficulty was obviated by esthnation of the unknown diameter from the number of sections involved. The types of ceUs are so distinct and they are sufficiently few in number in any section and so placed that it is easy to foUow both ceU and nucleus throughout their extent. The number of sections in which they appear multiplied by the thick- ness of each section, namely, five micra, gives at least an approximation of the third dimension. With the other figures as obtained in mUlimetres reduced also in terms of micra, a uniformity and definiteness is reached. The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Cells etc. 493 Of course, many cells and nuclei end within the depths of a section. It is possible, witli the help of the optical section to deterraine whether they barely enter, rim about half way or nearly through it. By laying a fixed value upon these estimations of two, three and four micra, un- doubtedly a closer approximation was reached. The accuracy of the whole procedure as applied to such work as this depends largely upon the uniform working and general trustworthiness of the microtome used. Two instrunients of different make were einployed, which in some measure is of value as a control, there being no appreciable difference in the re- sults from either. Outside of this there is no defense to be made save in the character of the results obtained. There are many things when all the points about a given cell under observation are considered which have served to inspire confidence. The uniformity of the results from different animals wiU speak for itself but at the moment attention is called to how commonly in the majority of cells in the tables submitted the third dimension closely or exactly coincides with one of the others, usually the transverse, since the longitudinal diameter, as stated, was given for the most part by direct measurement. This is particularly true of the nucleus which from its structural relations affords measure- ments obviously the more exact. For example, of the 115 sets of nuclear diameters in Table I\", in fifteen the third figure coincides with one or the other diameters, and in the remainder, it differs from one or the other of these by one micron in thirty, by two micra in thirty-nine and by three micra in twelve, leaving nineteen nuclei more irregulär. This illustration chosen at random concretely confirms the impression given by any of the series. In aU of the series after the preliminary work, no calcvdations were made until the measurements were completed. As subsequent correc- tions or changes introduce more of the factor of the personal equation, it is only fair to state that they were limited even where apparent dis- crepancies indicated a possible chance of error. A record of these was kept whether made on account of error or for justifiable reasons. In Table IV, there were six, in Table V, eight, in Table YI, none, in Table VII, one. This Statement does not apply to a comparatively small number of ceUs whose volumes showed that they did not belong to the series in hand and hence were either discarded or transferred to another in case there were several from the animal. Outside of the ordinary chances of error or Variation, which are frankly admitted to be great whether from the shape of the cell or the technic, no claim for exact accuracy of diagnosis is made. The differentiation of types itself is due largely 494 David H. DoUey to the experience gained from measuring and so very probably there are confusions left uncorrected. The final results have run appreciably more smoothly. The Calculations of Volume and of Nucleus-plasma Coef- ficients. — The relative volumes of the cell and nucleus were calculated from the three diameters of each reduced in terms of micra by multiplying them together. This expresses the volume relations in terms of the parallel- opiped corresponding to each cell and is the procedure which was used by PoPOFF (1908) in his work on Frontonia leucas, etc. The relative sizes thus obtained give just as accurate a conception of the relations. The formula for computing the volume of sohd bodies varying from pear shape taken as an ellipsoid to the sphere (in which it becomes is ^/3{2a‘7t-b^), or with unequal minor radii, Vs (2 a • jv • fcc). If the ratio to be determined between two bodies whose radii are a, b and c and a', b' and c' respectively be expressed as a fraction, cancelling out the common factors, it becomes or the diameters themselves a b c may be used. To accord with Richard Hertwig’s conception of the nucleus- plasma relation, the computation of the coefficient of this relation in- volves the Separation of the plasma mass from the total cell mass. This was derived by subtracting the nuclear volume from the cell volume. The resulting figure for the plasma mass when dmded by the nuclear mass gives the size ratio between the two. By way of checking the results, certain tests have been applied to determine the extent and possibihties of Variation. These as well as the Problem itself have been of the simplest character beyond which the writer would disclaini the ability to carry them. When it is considered that a difference of only five micra in one diameter of the ceU body vdth the Same size of nucleus makes a difference of two units or even more in the nucleus-plasma coefficient, the importance of the smaller variations from the mean is considerably lessened. Again, for certain groups of cells in Tables IV and VI, the Standard deviation and the coefficient of Variation (Yule, 1911) have been calculated for the nucleus-plasma coefficient. This would seem to be the only application of these proce- dures, as this coefficient is the only definite point of resemblance. In Table IV, the Standard deviation for the second group of cells is =b 1.3, and for the fourth group, ± 3.59, and their coefficients of vaiiation are .114 and .192 respectively. Taking the coefficients of the thhty-eight cells from 200,000 to 450,000 cubic micra, their Standard deviation is The Morpholügy of Fiinctional Activity in the Ganglion Cells etc. 495 li: 2.17 and the coefficient of Variation is .111. The fonrth group with a rapidly shifting size of the nucleus would be expected to give a greater ränge. In Table VI, the Standard deviation for the nucleus-plasma coeffi- cients of the thii d group is zb 1.65 and of the seventh group zb 2.64 and their coefficients of Variation are . 146 and . 171. Technic of Curve Construction. — The volumes of the cell and nucleus and the corresponding nucleus-plasma relation are cxpressed gra- phically by curves (Text Figs. 2—5, erected upon the upper and lower base lines respectively). The volurne curve represents not only the absolute size of any stage, but its size relation to the resting cell. This was accomphshed by using the figures for the average resting or starting point ceU and its nucleus in each seriös (Tables IV, V and VI) as the necessary divisors for reduction, instead of an arbitrary figui'e. The resulting quotients are taken as the ordinates in one half centhnetres. As the only possible way to obtain averages as well as to bring the numerous figures within the scope of curve construction, the figures for the volumes of the individual ceUs in these tables are grouped arbitrarily, according as they fall within certain liniits. For Tables IV and V, the large cells, they are grouped within each successive 25,000 cubic micra, starting with 50,000, and for Tables VI and VII, of small cells, within each 5,000, starting with 15,000 and 40,000 cubic micra respectively. The one half centimetre divisions of the abscissa correspond to this arbitrary amount of size increase. But actuaUy the average volumes fall at varying places within each interval, that is, the average of each successive increment is only a part of the total arbitrary division. By erecting the ordinates to coivespond to the point within each interval upon which the increase actually falls, which is easily estimated, a more exact representation is obtained. The curve of ceU volurne becomes a straight line, thus graphically indicating the uniform and progressive increase to which the individual figures testify in the tables, and affording a better basis of comparison for the nu- clear variations. The corresponding nucleus-plasma curves are constructed by taking the base line as the level of the normal relation and constructing the ordinates according as the coefficient figures obtained from the average volumes differ from that of the resting cell, each unit being given the value of one millimetre. In Text Figure 5, the curve from the Pmkinje cell of man is re- produced. The divisions of the abscissa represent successive stages of activity and the procedure of construction is the same. 496 David H. Dolley Introduciory statemeni regarding the significance of the size changes and the argument for their correlation with functional activity. Since the various shifts in the absolute size of cells and in the re- lative size of cell to nucleus are held to have a fundamental relation to the activity of the cell, whose nature is that of a trüe functional hyper- trophy, and since particularly in the primitive type of ceU under discus- sion the size changes are the most tangible phase of the functional reaction and are here most emphasized, it seems well by way of in- troduction to offer certain evidence that appears to eliminate any other assumption regarding them. The first question that woidd naturally arise would be the relationship of the size of the cells to the varying size of the animals used. Fortunately, in the supra-oesophageal ganghon there exists but a single pair of cells belonging to one t^e, presumably niotor as wiU be brought out later, and constant in their position. These afford a simple basis of comparison with the sizes of the animals. The data of the weight and dimensions of the animals together with the volumes and nucleus-plasma coefficients of the pah of ceUs belonging to each are set forth in Table I. The most casual survey of this table will suffice to show that there is something far beyond any mere proportionate relation just indicated. For example, the cells of a very young animal (Exper. 34), weighing only 2.6 grams, are nearly one half again as large as those of an animal weighing 29.8 grams (Exper. 38). Again the average size of these cells from Experiment 38 may be equal to or it may be less than the average size from normal animals which are less than one half its weight, as are Experiment 20 or Experiment 36. The size changes, therefore, must receive additional Interpretation. If this were not sufficient, a glance at any of the other tables will show that the relation between size of ceU and size of animal varies for every cell. It is to be distinctly stated, however, that the existence of such definite relation is not denied for the starting point, the resting ceU of any type. Between the wide extremes of size, cells are found scattered in a fairly uniform grading so that for example in Table IV up to a volume of 650,000 cubic micra, there is to be found at least one representative in every consecutive 25,000 units. Again, abnormal causes cannot be conceived to be in part a factor, since a sufficient number of animals, kiUed at different seasons and of all ages, has been used to control and hence to eliminate that. Table I. Tlie pair of central motor cells from the supra-oesophageal ganglia. The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Cells etc. Nucleusplasma j Coefficient 25.3 ' 25.0 1 15.9 12.9 16 4 14.8 iC5 1 17.7 18.7 t 19.8 18.6 14.0 17.4 26.8 29.5 Volume of Nucleus 33 152 31 360 31552 34 848 34 000 36 855 29 696 41 984 38 280 23800 26 928 1 1 43 586 39 900 33 858 35100 , CO Tj< 00 o o O 05 o o 03 'i-i i lO CO 03 03 »o i-< o 03 05 CD O 05 S ^ (M üO 00 00 03 03 t> lO CO 03 CO CÖ 05 .H ^ ! C<1 CO !>• CO [N. CO Tj< Ol o CO 00 05 00 05 00 ‘O 05 03 lO CO > O 00 00 lO TJI lO >o O [> lO CD O 05 O tH 00 00 O lO 1 (M (M 03 CO 03 03 03 CO 03 03 03 CO 03 03 03 i s X X X X XX X X X XX X X XX (M (M 03 CO -Tji iC Ol 03 CO 00 CO iH 00 CO CD CO CO CO CO CO CO CO CO CO 03 CO CO CO CO CO rt c XX X X XX X X X X X XX X X [> lO CO O 05 03 ^ o 03 00 05 CO CO CO CO ^ CO CO CO CO CO Tti CO CO 03 03 O lO O CO o o Ol CO ^ t'- [> CD CD l> zo CD 00 CD CD X X X X XX X XX XX X X X X CO rfi CO 03 ?D CO CO 00 05 05 lO 5 s 00 [> 00 00 05 05 00 l> 00 O 1-1 1—1 ■rH ^ .s i XX X X X X X XX XX XX XX ! 00 CO 05 --H CO ^D 03 I> ^ 03 CO CO 05 00 05 o o o 03 ^ o o O 1-H CO CO 1 tH i-H T-H 'S § c« £ o 00 3 o o o o “ 'S CD CD o o 05 tH 2 2 .4J ^ M ® (M O 00 05 05 03 »o »O W O I>- 00 i 1 CO 00 03 l> 00 'S o 03 CO ö ö 03 & c t-H 03 a A A A A A A A CO m e 5 CO 03 D- o 00 CD 05 3 « CO CO 03 CO 03 CO CO 'S 497 1) Probable yearlings. 2) Other cell about same size — broken section prevents measuring. 1 498 David H. Dolley ee e - J o 'E- ’y S ^ Ot « 15 22.9 29.5 25.9 27.0 20.2 18.5 19.4 20.(5 169 18.6 23.6 25.0 26.6 27.9 35.2 41.0 28.9 27.0 o ^ S $ ^ 2 O CM X X X X X ^ Ci CM X o S 'S , o o CD O »d o lO Ci CD O t> ^ ^ X Ci X Ol a 2 * 00 'TI« <>3 1— CO CO GO CD o o X o O X Tjl [> Ci o o CO iO CD CM CM Ci CM CD CD t“H Ci [> GM »O o "»Jf X o S X O I> CD GM o o O X E 0» CD 1-H C>- GM CD X »O Ci t-h cm CD X CD O CM CM rH CD ^ CO X Ci lO X X CM CM lO X X CD X rJH ZD O «M ' Ci Ol Ci 00 >0 GM ^ CD O !>• CD l> O ^ I> OJ > o i ^ CD 00 Ci lO CD X UO CD CD [> o- Ci i> X ' o o Ci »o »O lO UO GM X X X Ol CM CM X o OJ «M CM CM CM CM GM GM CM CM 1-« CM CM CM T-H T-H X X E c X X X X X X X X X X XX X X X X X X .i 1 CD O X Ci CD -T#< ^ Ci CM l> rH ^ Ci ^ ^ ^5 1 (M CC CO CO CC X CM CM CM CM X CM X CM X X CM CM o3 1 XX X X XX X X X X X X X X X X XX o (M [> Ci X X ^ ■.-H X v-l Ci !>. ZD I> rH CD :s CO CO CO CO X X X X X X ^ X X X X X X . >o X X o o X o o O CM lO) »o o »o 00 L'^ CD CD CD CD »D ^ CD O C5 S ; •r-4 S 2 XX X X X X X X X X XX X X XX X X S V t> D5 ^ Ci o 1— ( I> CM Ol l> t> X X X CD GO Ci -rH O Ci X X t> Ci X X J> O t-h Ci [> a " rH r“ rH XX XX X X X X XX X X X X X X X X O Ci X X t-h Ol Ci Ci rM r-1 t-h rH rH rH rH 5 Ci »o 1 o lO 1 CO CD lO 1 o o r- 1 w 'S E 5 s o to »o O X 1 1 O GM X 1 X Ci Ci 1 1 L'- !>• c» 1 ^ i tjc 2 X »o CM o od [> C5 1 I CM X 1 ^.2 )39X 28X35 17 X 14 X 13 38 270 3094 11.3 43 X 31 X 30 16 X 14 X 12 39 990 2 688 13.9 41 X 33 X 30 14 X 10 X 10 40590 1400 27.9 49 X 34 X 25 17 X 14 X 10 41 650 2 380 16.5 41 787 2 092 19.0 44 X 28 X 35 16 X 13 X 12 43120 2 496 16.3 37 X 37 X 33 15X12X12 45 177 2160 19.9 43 X 36 X 30 16 X 15 X 14 46 440 3 360 12.8 43 X 27 X 40 16 X 15 X 15 46 440 3 600 11.9 44 X 32 X 34 16 X 13 X 14 47 872 2 912 15.4 47 X 34 X 30 18 X 14 X 10 47 940 2 520 18.0 41 X 36 X 33 17X15X12 48 708 3 060 15.0 48 224 3 018 15.0 38 X 37 X 35 16 X 13 X 13 49 210 2 704 17.2 44 X 34 X 33 18 X 15 X 14 49 368 3 780 12.1 42 X 31 X 38 17 X 14 X 14 49 476 3 332 13.9 46 X 31 X 35 18 X 13 X 14 49 910 3 276 14.2 43 X 27 X 43 16 X 13 X 12 49 923 2 496 19.0 39 X 34 X 38 17 X 16 X 14 50388 3 808 12.2 38 X 34 X 40 17 X 14 X 15 51 680 3 570 13.5 38 X 34 X 40 17 X 15 X 17 51 680 4 335 10.9 1)48X37 X30 16 X 14 X 12 53 280 2 688 18.8 41 X 29 X 45 19 X 15 X 19 53 505 5 415 8.9 52 989 3 689 13.4 45 X 35 X 34 15 X 15 X 12 53 550 2 700 18.8 46 X 39 X 30 16 X 14 X 17 53 820 3 808 13.1 47 X 33 X 35 14 X 13 X 17 54 285 3 094 16.5 40 X 36 X 38 18 X 15 X 14 54 720 3 780 13.5 43 X 32 X 40 17 X 14 X 14 55 040 3 332 15.6 46 X 30 X 40 17X12X15 55 200 3 060 17.4 43 X 34 X 38 17 X 15 X 14 55 556 3 570 14.6 41 X 36 X 38 14 X 13 X 14 56088 2 548 21.0 56 459 3183 16.7 47 X 31 X 40 18 X 14 X 14 58 280 3 528 15.5 42 X 31 X 45 17X12X15 58 590 3 060 18.1 49 X 44 X 28 18 X 14 X 14 60 368 3 528 16.1 37 X 31 X 53 17 X 15 X 17 60 791 4 335 13.2 61 959 3 368 17.4 44 X 42 X 33 15X13X13 60 984 2 535 23.1 In Order, these cells are represented in Figures 18 — 21. The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Cells etc. 521 Diameters of Cell Diameters of Nucleus Volume of Cell Volume of Nucleus Nucleus- plasma Coefficier.t Average Volume of Cell Average Volume of Nuclei Nucleus-. plasraa Coefficieut 46 X 3ß X 38 17 X 17 X 12 62 928 3 468 17.1 54 X 26 X 45 17 X 11 X 15 63 180 2 805 21.5 61 959 3 368 14.4 63 X 36 X 28 17 X 16 X 13 63 504 3 536 16.9 43 X 38 X 40 16 X 15 X 14 65 360 3 360 18.5 65 440 3 584 17.3 52 X 36 X 35 17 X 16 X 14 65 520 3 808 16 2 47 X 44 X 35 17X14X12 72 380 2 856 24.3 50 X 33 X 44 16 X 12 X 15 72 600 to 00 CO o 24.2 73 031 3 382 20.6 J)50X 42X35 17X17X14 73 500 4 040 17.2 51 X 38 X 38 18 X 16 X 13 73 644 3 744 18.7 57 X 38 X 35 16 X 12 X 15 75 810 2 880 25.3 53 X 41 X 34 17 X 17 X 15 76055 4 335 16.5 42 X 38 X 48 17X16X14 76 608 3 808 19.1 77125 3 442 21.4 63 X 53 X 20 19 X 14 X 10 78 652 2 660 28.5 43 X 27 X 68 18 X 14 X 14 78 948 3 528 21.4 51 X 46 X 35 17 X 16 X 14 82110 3 808 25.6 82110 3 808 25.6 58 X 42 X 35 17 X 14 X 14 85 260 3 332 24.6 85 260 3 332 24.6 58 X 42 X 40 18 X 16 X 15 97 440 4 320 21.6 97 230 4176 22.3 49 X 44 X 45 18 X 16 X 14 97 020 4 032 23.1 49 X 46 X 45 17 X 17 X 14 101 430 4 046 24.1 101 430 4 046 24.1 55 X 48 X 45 19 X 18 X 13 118 800 4 446 25.7 118 800 4 446 25.7 58 X 41 X 53 56 X 48 X 48 19X17X17 17X16X15 126 034 129 024 5 491 4 080 22.0 30.6 127 529 4 785 25.7 54 X 49 X 63 17 X 17 X 14 166 698 4 046 40.2 166 698 4 046 40.2 theory, “For every cell there exists a certaiii definite relation of niiclear mass to cell mass which may be represented by tlie formula N/P.” This now weU-known theory needs no discussion save in a sumining up of its Status in reference to the nerve cell. Hertwig indeed Avas cautious in extending this conception to those ceUs which possess nuclear materials outside the nucleus (1908). This nucleus-plasma relation may be profoundly altered, as stated by Hertwig, by uninterrupted function, starvation and changes of temperature. Excluding those effects due to function, in otherwise normal nerve eeUs, it has been found by the writer to hold invariably for the normal, that is, the resting cell, in widely scattered types of cells both In Order, tbese cella are represented in Figures 18—21. 522 David H. Dollev phylogeiietically and ontogenetically. For identical types in a species, such as the Purkinje cell of tlie cerebellum, upon wliicli the first extensive measurements were niade from the dog, it is regarded as no longer a theory but a fact. x^ot only do these cells in the saine dog have a constant and defmite nucleus-plasma norm, but the saine relation among them so far as the data go has been found to hold for different animals of the species. This has been confirmed by two of my students for this cell in the rabbit. In the Purkinje cell of man, it has been denionstrated to apply to the resting ceUs of one case, though it has not been extended to other individuals of the species. Unless there has been egregious error, in the cells of Canibarus not only corresponding cells of the same type in different animals but the majority of ceUs of all types, that is, botli niain sensory and motor groups, Start with a uniform nucleus- plasma relation represented by a constant coefficient figure. This of course is a much broader application than stated above for the dog where it was limited to the same type. Even in the crayfish, however, there are ceUs undoubtedly of nervous function which have a different nucleus- plasma norm and from observation it is apparent that in phylogenetic- ally higher ranks of animals there is a greater difference. The relation, constant though it would appear to be among corresponding cells of a species, evidently differs for different degrees of speciahzation. If the constancy of the relation be correct for primitive ceUs, it would seem that the change in relation is a most significant fact in differentiation. It is to be noted next that this same constant relation not only applies to the individuals and averages of the smallest groups but that it is maintained subsequently during a considerable increase in their size. That is, the increase of size of both these elenients is for a time in exactly the same proportion. Consequently, the ciu'ves represeiiting this relation remain a straight line (Text Figs. 2 and 4, lower), while the figures in Table VII, which is not represented by a curve, vary too littlc to constitute an exception, if allowance be made for the smaller number of ceUs averaged. In Experiment 23 (Table V, Text Fig. 3), it is to be remembered that the smaUest cell is itself advanced in acthdty and if corresponding groups be compai'ed in it and Experiment 9, the con- stancy of the relation will be seen to hold to the same point of increase of volunie. In Experiment 9 (Table IV, Text Fig. 2) and in Experiment 13 (Table VI, Text Fig. 4), the constant relation is maintained up to double the size of the smallest cell. These figures alone niight not be considered eonclusive for this point, but the identical findings from the Fmkinje cell of three species leave no donbt as to its accuracy. The stage of initial The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Gells etc. 523 activity with its progressive hyperchromatism is accompanied by an increase in size of cell and nucleus in the same proportion (Text Fig. 5, Stages 1 to 2). Nor is this increase inconsiderable as may be üliistrated by the fifty per cent increase over the normal size that took place in Text Figure 5. the human case. Up to a certain point of activity then the nucleus- plasma relation is unchanged. Whether or not this represents the strictly normal limits of functional activity, it affords a sharp anatomical de- limitation. It is true that some of these initial variations in the size of ceUs pro- bably represent variations in the size of resting types rather than a state 524 Da^^d H. Dolley of activity. It is not to be expected that the restiug cells of any type are of an exact uniform size but it is not possible to distinguish them from actmty in its early stages in the crayfish. There is, indeed, actual evidence from cells approaching exhaustion that the upward limits of size increase vary considerably and hence the lower limits must vary as well. But that this alone is sufficient to explain the results when these are considered in the light of the later process as weU as in the light of the Pmkinje cells, whose normal variations in the size of its resting type are more definitely defined, is not reasonable. The upset of the nucleus-plasma relation in prolonged activity. — The e^^dence points to the fact that the size of the cell body progressively increases without mai'ked fluctuations. This is not true of the nucleus. As may be seen from aU the curves, a sudden shift occurs at the sanie relative point in favor of the cytoplasm from the straight line of the constant relation just described for resting and early active types. From a cell body about eleven times larger than the nucleus, the next Table \TI. Average volumes and coefficients from fifty central sensory cells from all ganglia of same animal and gronped as Table VL Sumlier of Cells in Group Average Volnme of Cells Ayerage Volume of Xuclei Xucleusplasma Coefficient 2 42 768 ‘1 4 039 9.6 3 46 548 3 686 11.6 4 51 8901) 3 932 12.2 4 58 601 1) 3 397 16.3 3 60 787 4 510 12.5 9 67 192 1) 4 811 13.0 2 70 532 4 785 13.7 2 77 446 4 607 15.8 1 80 360 4 845 15.6 4 92 603 5 472 15.9 4 97 183 5 870 15.6 1 103 456 6 783 14.3 O tj 107 373 6 250 16.2 2 112 430 5 794 18.4 2 125 898 7 633 15.5 1 135 468 8 800 14.4 1 199 056 6 783 28.3 1 227 715 8 360 26.2 1 258 300 10051 24.7 1) In Order, Figures 13—16 are taken from these gi'onps. The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Gells etc. 525 larger groups of cells are found to be from fifteen to nineteen times largcr than the nucleus. The first point to determine is whether this is due to the nucleus remaining stationary while the cell body continues to enlarge or whether the nucleus adds actually to the disproportion by itsclf becoming smaller. The latter is undoubtedly the full explanation. In three of the series (Tables IV, VI and VII) the nucleus averages smaller than in the preceding group, while in Experiment 23 (Table V) it is about the same size. More trustworthy than this is the comparison of the number of individual cells whose nuclei are smaller than the smallest in the preceding group, occasionally ranking rather with the resting nuclei. For example, in Table IV, there are seven out of eleven. Certainly in no other place in the process do they show anything but an increase over the normal. It was this striking characteristic in certain cells of the first abdominal gangüon that first caUed attention to the probable existence of this type. Observation alone in favorable cases is sufficient to determine the fact of size disproportion (Figs. 3, 10, 15 and 20). Frequently, these ceUs are to be notcd as characterizcd not only by a smaller nucleus but by a denser and deeper staining nuclear substance. This shrinkage of the nucleus and the consequent shift in the nucleus- plasma relation is undoubtedly the homologue of what occurs in higher cells in more pronounced fashion. Hodge first (1892, 1894), Mann (1895), Lugaro (1895), Valenza (1896), Pergens (1896, 1897), Odier (1898), Pick (1898), Holmgren (1900), and Pugnat (1901), in fact practicaUy all the investigators have noted the existence of shrunken, irregulär, even crenated nuclei in cells simUarly though in less degree affected, though their interpretations have varied widely. Hodge, Odier, Per- gens, Pick and Valenza correctly regarded it as significant anu indi- cative of an early state of fatigue. In the work on the Purkinje cell, the consideration of its relative state of hyperchromatism and its size rela- tions corroborate this view, to mention only the morphological arguments. After the initial increase of size (Text Fig. 5) both the cell body and the nucleus diminish to Stage 5 which is the Hodge type and represents the minimum of shrinkage. But the nucleus shrinks relatively more, so that while the absolute size of the ceU may be smaUer than of the resting type, the nucleus-plasma relation beconies greatly in favor of the cytoplasm. In the crayfish ceUs the nucleus is not irregulär nor uneven, the striking point of difference from the vertebrates which have been studied, nor is the contour of the cell more irregulär than may be the case in other stasres. But the earlier conceived idea of the total absence of the o 526 David H. Dolley Hodge type had to be renoimced as a result of tlie measurements. It does exist definitely, thougli it is not so pronounced. The shrinkage of the nucleus, always the predoniinant featiire, is tbere if that of the cell body is not, and at the same relative place, so that the very exact identity of the crayfish nucleus-plasma curve with that of the Piu'kinje cell is inaintained to this point. In the Purkinje cell, foUowing this mmünum of shrinkage, there begins toward the latter part of this same stage the secondary enlaxgement of the cell which continues to the end of the process (Text Fig. 5, Stage 5"). The first indication of it is the edema of the nucleus. So much more rapidly and intensely does this proceed in the nucleus than in the cell body that in the next stage the nucleus-plasma relation becomes shifted actuaUy in favor of the nucleus. As may be seen in the cm've from man (Text Fig. 5), this Stage 6 in the lower curve falls well below the base line. After this stage, the enlargement of the nucleus proceeds more slowly, while on the contrary the ratio of enlargement of the cytoplasm approaches, passes and continues to exceed that of the nucleus. Con- sequently, the relation as illustrated by the lower curve becomes pro- gressively more in favor of the cytoplasm from Stage 6 to the end. This general trend is repeated by the curves from the crayfish. The nucleus, following the last stage of nucleai' shrinkage, takes on a more rapid access of size than the ceU body. More commonly the indmdual sizes of the nuclei and hence the averages are noticeably increased. Con- sequently, the nucleus catches up with the ceU body as is shown by the smaller figures for the nucleus-plasma coefficients and the disproportion which existed is reduced. It is niost striking in all the cnrves that while the rise of the nuclens-plasma curve to this maximum tends to be abrupt, its decline is gradual, taldng place through several stages. The fall of the curve is so uniform in its occurrence and so distinct as compared with later variations that it must be homologous with that for the Pur- kinje cell and have the same significance. In one pai'ticular the respective courses of the Purkinje cell and the crayfish ceU ai’e not identical. In the Purkinje ceU it is apparent as well as substantiated by measurement that the edema begins in the nucleus. Mliile it makes itself evident from measurement in the cray- fish nucleus at the same point, as just stated, it is to be noted that it usually appears in the cytoplasm earlier, even before the shrinkage occurs. The writer is inclined to bclieve that this difference is more apparent than real, for increased fluid is certainly passing through the cell body of the Purkinje cell, even if it is not so clearly demonstrable as in the nucleus. The Morphology of Fimctional Activity in the Ganglion Cells etc. 527 Frora this point, the nucleiis-plasma relation shows a rising trend just as in Text Figure 5 from man. Its slowness indicates that an equi- libriiim is well maintained despite the now greater demand of the cyto- plasm upon the nucleus. The fluctuations of the curves when its general course is considered must be largely due to the insufficient niimber of cells to give an exact average. This tendency toward equilibrium is the more remarkable in that it holds for much the greater period of subsequent activity. Toward the end, the curves take a much sharper course upward, which is more noticeable when individual figures are examined. This is the indication of approaching exhaustion in the sense of faüure of immediate capacity and power of response to present demand. In all of the curves it is to be noted that this further upset is not only due to the enlargement of the cell body but to a final decrease in nuclear size. The presence of such ceUs as the three lai'gest in Table IV, the three largest in Table V — the last one, with a nucleus-plasma coefficient of 114,4 being illustrated in Figure 7 — and the largest cell in Table III are examples sufficieut to prove this. There is no possi- bUity of error in the general truth. The nucleus has lost substance and is dwindling to complete exhaustion. The finding of such cells prior to the extreme limits of the series is important in ex])laining ÜTegularities of the tables and figures which are unavoidable. They show that cells of the same type, which as already pointed out may vary in original size within certain limits, also vary and are limited as to them final capacity of enlargement. When the fuU series is scrutinized with this in mind, it explains adequately the over-lapping between consecutive groups, though from the uniformity of the curves, conformity to the average is much more common than departure from it. Again, this final decrease in size of the nucleus finds its equivalent in the Purkinje ceU. In some measm’ements on the final stages of exhaustion in that cell, the same thing was noted, though the observations were not carried far, as the dechromatinization of the nucleus is sufficient to show its exhaustion. It is extremely valuable in Cambarus, for no cells as yet have been stimu- lated to the point of absolute exhaustion and dechromatinization, cha- racterized by breaking up of the karyosome and the passing out of its chromatin. As to how dose they are to that, the diminution in size of the karyosome, represented for every series in Figures 7, 12, 17 and 22, is indicative and significant. For the crayfish ceUs, the latest stages observed show that the end of immediate capacity is not far off, even without the objective finding of the final stage of disintegration of the karyosome, so that they have been carried sufficiently far for present 528 David H. Dolley purposes. The largest size of tlie cell body is associated with the maxhiium of loss of substance, and with this there is the Volumetrie decline of the iiucleus. This proves for the latter not only an absolute loss of sub- stance but a loss of power to elaborate new substance, a power so con- spieuous in the beginning of the process. The cell, from quantitative changes, has come to a qualitative deterioration of both nucleus and plasma. It is at this point in the Purkinje ceU, when it is unable to elaborate more chromatin, that the chromatin of the karyosome disinte- grates and is consunied. From the same progressive upset of the nucleus- plasma relation in favor of the plasma, the nucleus must be regai’ded in the case of the crayfish cell also as coming to absolute immediate ex- haustion first, while the balance of capacity is left on the side of the plasma. For the Purkinje cell, this has been abundantly borne out by the dechroniatinization of the nucleus and by the course of recuperation in which the nucleus lags behind both in size and renewal of its own pe- culiar chromatin. The nucleus-plasma relation in foetal and infantile ani- mal s. — Further corroboration of the data relatingto the nucleus-plasma norm was sought in the transition from the embryonic period to that of full functional aetivity. The more particular end sought was to determine whether such cells as the so uniformly enlarged central motor pah' in the supra-oesophageal ganglion (Table I) did not at least Start with the nucleus-plasma relation common to this and other types. For these cells have not been observed yet in a resting state, — in fact, on the con- trary, those nearest to it are comparativeiy highly active. Sufficient examples have been observed to show that finding them in an approxi- niately resting condition will be fortuitous and exceptional, and their devel- opment best affords their Connection to the Standard normal and finally proves theh- identity with others considered of the same type. This would seem to admit of logical explanation, for they must be taken as representatives of the cells that are most commonly involved in the oi’dinary activities of life and hence have undergone hypertrophy to keep pace with the physiological demand. While the indications that even they are not continuously under strain but have periods of rest and recovery will be taken up in the next section, the data points more decidedly to theh' more continuous aetivity. Cells in other locations which are more uniformly found considerably hypertrophied owe that in aU likelihood to the same reason, though as a matter of fact several identically located cells in the first abdominal ganglion of each of five aninials were proved to fluctuate just as the central motor type in Table I. The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Gells etc. 529 Table VIII. The pair of central luotor cells froiu the supra-oesophageal ganglia of embryos and new-born. Estimated Age. Diameters of Cell Diameters of Nucleus Volume of Cell Volume of Nucleus Nucleus- plasma Coefficient 36 X 30 X 30 17 X 15 X 15 32 400 3 825 7.5 33 X 33 X 35 20 X 14 X 15 38115 4 200 8.1 Just prior to birth; removed from Shell. 43 X 24 X 33 68 X 22 X 33 19X16X18 21 X 16 X 18 34 056 42108 5 472 6 048 5.2 6.0 41 X 33 X 35 19 X 16 X 15 47 355 4 560 9.4 46 X 31 X 33 20 X 14 X 18 47 058 5 040 8.3 40 X 30 X 34 18X16X15 40 800 4 032 9.1 38 X 32 X 43 20 X 14 X 18 52 288 5 040 9.4 44 X 31 X 30 19 X 14 X 14 40920 3 724 10.0 43 X 37 X 30 21 X 15 X 14 47 730 4 410 9.8 36 X 31 X 38 19 X 15 X 18 42 408 5130 7,3 Hatched from one 44 X 32 X 38 19 X 14 X 19 53 504 5 054 9.6 to two days. 48 X 27 X 35 21 X 17 X 18 45 360 6 426 6.1 42 X 39 X 33 21 X 18 X 17 54 054 6 426 7.4 52 X 25 X 43 22 X 16 X 18 55 900 6 336 7.8 51 X 34 X 35 19 X 17 X 17 60 690 5 491 10.5 48 X 36 X 38 20 X 18 X 15 65 664 5 400 11.2 54 X 34 X 38 21 X 17 X 17 69 768 6 069 10.5 54 X 23 X 43 21X16X17 53 406 5 712 8.4 69 X 22 X 45 23 X 15 X 15 60 700 5175 10.7 59 X 27 X 38 19X17X14 60 534 4 522 12.4 48 X 32 X 40 18 X 18 X 19 61440 6156 9.0 About one week, independent of 52 X 28 X 45 58 X 33 X 35 20 X 18 X 18 20 X 18 X 17 65 520 66 992 6 480 6 020 9.1 10.1 mother. 58 X 33 X 35 22 X 17 X 15 66 990 5 610 10.8 61 X 31 X 37 19 X 18 X 15 69 967 5130 12.6 43 X 34 X 45 22 X 19 X 15 65 790 6 270 9.5 56 X 38 X 35 21 X 19 X 18 74 480 7182 9.4 57 X 34 X 40 22 X 19 X 17 77 520 7106 9.9 56 X 36 X 40 22 X 19 X 19 80640 7 942 9.2 530 David H. Dolley These central motor cells in the supra-oesophageal ganglion of tlie enibryo and new-born afford just as convenient an object of investiga- tion as in the adult. Even before birth they stand alone in their extent of development and serve as their own section mark of identification. Longitudinal sagittal sections of the embryos or of the heads of the larger young animals are the most suitable. The data of these measurements are set forth in Table VIII. The first group of three pairs of cells are froni embryos frorn the same mother, freed from their egg shell vhen apparcntly just about to hatch. The next group of six are young re- moved from two other animals which had been hatched from one to two days as nearly as could be determined. There is no need to separate them, for the differences in size within the same nest are as great as be- tween the two. The thlrd group consists of young ones which had left the mother and were freely swimming in the aquarium about a week after hatching. These varied in size, the largest being not over seven and one half millimetres. VTiile it does not affect the point in hand, unfortunately tlie conditions were unfavorable ; first as regards the animals tliemselves in that the tap water was too cold and hampered greatly their development; second several hatchings of different ages became mixed. Consequently though material up to three weeks was examined Chance has afforded no more advanced development than the maximum in the table and search appeared a waste of effort. So far as they go the results confirm the logical expectation that even the most hypertrophied ceUs Start on the same plane as others of theu’ type. In the embryonic group, the nucleus-plasma relation is comparatively more in favor of the nucleus. In the next group are to be noted the irregularities of transition to functional activity, whüe in the last group the uniform relation has been fairly weil attained. This relation, just as in the results from the adult cell, holds constant for an increase of total cell size to at least double the average size at birth. It will be noted that the figiures for the nucleus-plasma coefficients throughout tend to run slightly lower than for the adult cell. This would find satisfactory explanation in Popoff’s (1908) findings that the effect of cold is to disturb the balance in favor of the nucleus. Having no comparison with young animals under normal conditions, the associatcd absolute enlargement of both ceU and nucleus cannot be connected there- with. Several points are at once suggested by these and other measure- nients made which will be passed over to await more normally conserved and orderly material. The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Cells cto. 531 The seasonal variations of cell states and the indications of recovery. It is in a certain seasonal Variation that the only corrclation of the inner cell states with the known outward functional condition has been observed so far or indeed considered in the crayfish. Coinparison of animals of all ages killed late in the Fall gave the Impression of rather surprisingly advanced and general changes, more noticeable in the general survey in the sensory cells. Of the animals secured in the Spring, to control these observations, a certain number do show decidedly a more rested condition. On the contrary, those that do not exhibit this appear to be in a worse condition than the Fall animals, a Statement which is true particularly of the very young and probable yearhngs. These ob- servations would agree with the locally observed fact that a number of crayfish may be caught at any time during the Winter, though the ma- jority appear to retii’e to their bmTows. Whether, however, such varia- tions might not occur at other times the data is not in hand to determine. The point is that it affords additional evidence of the shifting states of the cell and indication that the recovery necessary to complete the cycle of activity does take place. Fimther, if the Index cells in Table I be com- pared, there can be no question that the high activity manifest in the size of the youngest recedes or further function would soon be impossible, so near are they to the raaximum limit. Otherwise, however, this partic- ular table does not illustrate the return to rest, as already indicated in the preceding section, and the observations above are upon abdominal ganglia. Localization, in the sense of implying functional demand, determines the amount of work and the ehance to rest. Just as in the Purkinje cell (1911a) a certain number of recovery ceUs are to be fouud in any normal animal, indicating previous activity, so in the crayfish these are to be expected. A peculiar type of cell whose significance has been so interpreted is represented in Figure 24. The pericellular edema is marked, yet the edge of the cell substance does not show the usual fading transition but is sharply differentiated and compact. The periphery of the cytoplasm is not only exceedingly irre- gulär but for some distance in is more or less meshed with clear spaces, an appearance which might be expected when the achromatic reticulum persistent in the edema, as in Figures 17 or 21, begins to accumulate substance anew. As probably it is not the rule in this primitive cell for it to be driven as dose to exhaustion before the incidence of recovery, the lagging behind of the nucleus in size and accumulation of chroraatin would not likely be so conspieuous as in the Purkinje cell, as it actually 532 David H. Dolley is not in the comparatively scanty numbers of these cells observed. The niost positive indication of such significance for this type is the fact that examples of it have been found belonging to both the sensory and to the rnotor (as Fig. 24) groups. The interpretation must remain tentative until tested by experiment of overactivity with adequate time for re- cnperation. Deductions regarding the mechanics of nerve cell activity — the relation of the size changes to the formation of chromatin. This discussion will be made in terms of the idea as expressed by Richard Hertwig (1902) of the mutual interdependence and interchange of materials between the cell body and the nucleus as specifically re- lated to the formation of chromatin. More iiicidentaUy, as the main evidence rests upon the Purkinje cell elsewhere discussed fuUy, it will tend to substantiate as a natural coroUary the doctrine particularly ad- vocated by Richard Goldschmidt as to the existence in the cytoplasm of certain cells of a permanent though fluctuating supply of extra-nuclear, fiinctioning nuclear material. The discussion will bear particularly upon the former from the side of the further evidence from measurenients of the reciprocal action between the cell body and its nucleus. That the result- iiig product, the chromidial apparatus, is immediately derived through the mediation of the nucleus, this will furnish contributory though in- direct evidence. The intra- and extra-nuclear basic chromatic sub- stance of the primitive crayfish cells does not afford in any shifts in its local distribution objective evidence which directly admits of an inter- pretation of the nuclear origin of the extra-nuclear portion. In these cells, so far as activity has been camed, though it is to be noted that that is not to absolute exhaustion, the chromatin, excepting that belonging to the karyosome, is throughout localized in the cytoplasm and is not linked to the nucleus by any transitions of formed chromatin from one to the other, as in certain stages of activity of the Purkinje ceU. Out- side of the karyosome, no formed chromatin appeai’s within the nucleus, and the final Step, the disintegration of the karyosome, has not been observed. However, the Status of the nerve cell in possessing such an attribute in the so-called Nissl substance seems more firmly grounded than for any other cell. As the points of correspondence between the Nissl substance and chromidial apparatus have been taken up in previous papers and the literature cited, they need merely be summarized. The Morphology of Fimctioiial Activity in tlie tiaiiglioii CVlls etc. 533 a) The enibryological origin froni the micleus. b) The staining reaction. c) The niicro-chemical tests of the diffusioii of nucleins. d) The morphological shifts in the distribiition that occur in function, namely, the disappearing of fornied chromatin in certain stages froni within the niiclear membrane in association with a limited further con- tinuance of the cytoplasmic snpply in the hyperchroniatic stages, or in association with its reappearance at two later periods when the cell is approaching exliaustion. e) The similar role to that postiüated for the chromidial apparatus as regards functional activity. It is used up during work and replenished diu’ing rest. It is claimed that the nerve cell, far above any other cell, is the best criterion of the essential principles of Goldschmidt’s doctrine. As it has been expressed, “Of all such substances, the chromatic substance of nerve cells, so labile in character and so sensitive in reaction, ah’eady long connected in the opinion of many directly with the functional ex- pression of the cell and so readily subjected to experiment, is perhaps the best and most obvious tyjie for investigation.” And it appears, unless the writer is unduly prejudiced, that the trend of opinion among those investigators who are particuliu'ly concerned with the nerve cell is most strongly toward some such conception, whether specifically ex- pressed in the exact terms of it or not. On the contrary, as a doctrine of universal application, it is nieet- ing with strong Opposition. \Vhile as regards this side I am not in Po- sition to have an opinion, the general conception cannot be sweepingly denied or unduly depreciated untü certain evidence from the nerve ceU has been \’iewed and tested from aU sides and I desh'e only to call attention to this evidence and its source. There can be no argument untd there is an adverse opinion upon this. At the time of vaiting, the latest sum- ming up of the evidence for and against from the side of the Opposition is by V. Keäinitz (1912). As a result of his micro-chemical studies upon the cell metabolism of Ascaris lumbricoides he regards the nuclear natiire of the chromidial apparatus as »Zum mindestens höchst problematisch«. Limiting the review of the work in general to the piu’pose just indicated, a Statement of v. Kemnitz appears to afford a faii' point of introduction — »Es bleiben daher nur die genetischen Beziehungen zum Kern, d. h. direkte Beobachtungen von Chromatinaustritt im Verein — zum min- destens im Zweifelsfalle — mit unzweideutigen mikrochemischen Re- aktionen, als Kriterium dessen, was man als Chromatin zu betrachten Archiv f. Zellforschung. IX. 3G 534 David H. Dolley hat.« In fact, the lack of direct observation of chromatin discharge appears to be his main argument from the morphological side, and if it be universally true, justifiably so. That such an observation is not directly afforded by the primitive cells of Canibarus, and probably still more unlikely by those of Ascaris, I graut freely, nor is it afforded so far as niy observations on nerve cells go by presumably even more dif- ferentiated cells, even so high in the scale as the spinal ganglion ceUs of man. That this mnst have a bearing upon the interpretations of other primitive cells than nerve cells there can be no question. Bnt it is a different matter for the' acnie of differentiation, the cortical cells of cere- bellnm or cerebrnm. Of course this is not an observation of the active passage of chromatin, save to the extent that the disappearance of chro- matin from within the nnclear membrane is associated with a reappearance in the plasma, but is not that snfficiently convincing when it happens at several independent stages of the process? How eise is to be inter- preted, when the resting nncleus has absolutely no formed chromatin save in the karyosome, that in the hyperchromatic stages it masses up within the nnclens after the onset of activity and after the cytoplasm is fnll and then later disappears, coincidently with an obvious need for this excess in the cytoplasm as shown by its peripheral dissolntion? How eise is the same thing to be interpreted in the stage of secondary reappeai'ance, where starting with no chromatin at all in the cell outside the karyosome, the cell advances along with a size increase to a formation inside and about the nnclear membrane? Or why in the final stages of a continuous process should the karyosome undergo disintegration, whose fragments have beeil observed at various points toward the nnclear membrane and collected just within it? The passing out of these particles as such has not beeil followed bnt after this a tertiary renewal of extra-niiclear chro- matin has beeil repeatedly observed in many exhausted animals to persist with a chroniatin-free nncleus. Or why should the basic staining sub- staiice be precipitated within the nnclear membrane in an active recovery as it sonietimes is? In this connection, an observation originally made by Holmgren (1900) of the basophile character of the nnclear mem- brane in activity is worthy of note as occnrring in periods of increased nnclear activity in the Purkinje cell. These are not merely objective differences in distribution occnrring haphazardly and interpreted on their face valne. It is measurement placing theiii at discrete and con- stant stages of a continnons process which gives tlieiii theh significance. This is true of what formed chroniatin occurs within the nnclear membrane. As a matter of fact, the visnalization of the chromatin in The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Cells etc. 535 the Purkinje cell does not take place witliin the nuclear ineinbrane wlien it is not formed in inimediate excess, as is tlie case also in the crayfish cells throughout the process. But this is not conceived in the light given by the other to inake any necessary difference in tlie connection of the nucleus therewith — the nucleus furnislies sirailar substances in the same way as will be further elaborated. Nor does it make any difference in regard to the mechanics of forniation to be describcd that it be niodified chemically after or even before its discharge, which Goldschmidt (1909) conceded and which v. Kemnitz says tlie chromatin discharge presup- poses. WliUe the evidence from staining of course proves nothing re- garding its exact Chemical nature, the difference in tinctorial reaction is so raarked, for example, between the beginning and tlie end of the process as to point strongly to differences in composition or quality of this substance considered by itself. Hence if it is originally niodified chro- matin, as seems indeed most likely, exhaiistive activity produces greater modifications. On the other haiid, 1 shoiild like to know the resiilts at the hands of a competent micro-chemist of the comparison between the intra- and extra-nuclear chromatin diiring the initial stages of hyper- chromatism, when the prodiict is at its best and when part of it being within the nuclear membrane is conventionally chromatin. May it be understood that I have laid very littlc dependence upon the staining reaction, much less upon a specific chroniatin stain by itself and have regarded it as entirely secondary to the morphological and experimental evidence and only corroborative in so far as it shows an aUied substance. But that there are indications from another point of view of fundamental Chemical differences iinderlying the qiiestion of chromatin in general will be taken iip later in a more appropriate place. There is just one point in regard to the work of v. Kemnitz that even without any first hand knowledge of his material one cannot pass over. In addition to the metachromatic fUanients, he describes for certaiu body muscle cells “prochromatin” granules oiitside of the nucleus but in its vicinity whose identity with chromatin he does not question. His interpretation of these is that, qiiite reversely to a nuclear discharge, a chromidial forniation in the sense of Goldsciimidt, they represent a chromatin synthesis from the plasnia destined for the nucleus and on their way to nuclear absorption. As a possible mechanism for this ab- sorption, he connects, thoiigh with reserve, certaiu peciiliar hood-shaped appearances of the supportive peri-niiclear reticiiliim as a process of formation of a new nuclear membrane. At any rate, he thinks a new nuclear membrane is formed which incliides the old nucleus together with 536 David H. Dollev the prochromatiii granules. This now enlarged nucleus he would corrc- lat.c as a functional growth in Hertwig’s sense. AVithout criticising the objective finding of a new nuclear membrane by itself, the interpretation of it as a part of fnnctional growth seems to me far-fetched. Where eise has functional growth of the nnclens, to say nothing from the view of the present findings on nerve cells, beeil found to take place by dropping the old and acquiring a new membrane, like the crayfish itself changes its Shell? It may take place but it woiüd be most peculiar and restricted as an example of niiclear growth and needing to connect cytoplasmic chroniatin with trne nuclear growth by any such gross physical methods invalidates the assnmption of the dhection of this chromatin. Chromatin new building in the nucleus must most remotely depend to say the least on bodily incorporating it from the cell body. The only other evidence offered in proof of Ins contention that this extra-niiclear chroniatin is passiiig toward the nucleus is in the fact that dose to the membrane it is finely divided, farther away in greater masses and balls, which is so interpreted because the finest didsion favors the passage through the nuclear membrane. As Nissl granules in their last analysis, which was first pointed out by Held (1895), are most finely granulated, yet anywhere in the cell may be aggregated into clumps and masses of varying size, this does not of itself prove one direction of transit more than the other. It seems more likely instead of being formed in large masses to break down again to go in that, passing out in small par- ticles, they naturally aggregate into lai’ger clumps if not immediately con- sumed. In denying the nuclear origin of chroniatin which he admits as present in the plasnia, he offers only meagre and not unassailable eddence of its passage in the reverse direction. The Connection of the nucleus with the process as proved by its size relations and varying aniount of substance perniit a word which tends toward harmonizing of opinion regarding the question of chromatin Synthesis in the cytoplasm with or without the passage of the product to the nucleus as analyzed by v. Ke:mxitz. As stated, the visualization of the chroniatin does not occur within the nuclear membrane in the cells of Camlams nor in the major part of the process in the Purkinje cell. It is only in sufficient niimber of stages in the latter ceU to give the morphological eine to its origin that it is precipitated just within or just without that membrane. That it is being formed continiiously there can be no doubt. The nuclear substance then destined for the synthesis must itself pass out and the synthesis occurs actually in the plasma, probably, from the more general massing about the nucleus, in its imme- The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Cells etc. .537 diate vicinity but not necessarily. The poiiit is not tliat the chroinatin must be fully fonned within the nucleus, it is that the nucleus takes a necessary share in its forination which it can accomplish as well by fnrnish- ing the material to the cytoplasni. In tiiis sense I grant a chromatin Synthesis in the plasma for the nerve cell. To restrict the entire process of formation to the inside of the nuclear membrane would not accord with the facts. But wherever it is formed, inside in a more active ela- boration or outside ordinarily, the nucleus fimiishes an integral eonstituent. \Vhile the relation of the changes of size to the formation of chromatin are not as indicated so characteristic in the crayfish cells as in the Purkinje cell, the course of the size variations in both is so remarkably identical that they must have a common significance and purpose. Also, when considered independently, the variations in the amount of chromatin as resulting from the antagonistic processes of formation and consumption, in the degree to which they appear, correspond with the variations in the more differentiated cell. The same indications that the chromatin is a shifting quantity, that its formation is a continuous process are to be found in its progressive increase and its later diminution, which are ac- companied first by increase and finally and more significantly by de- crease of the nucleolar substance. There is something more specific here than the well-known generalization by Verwohn (1891) regarding the interchange between plasma and nucleus. The nucleus gives of its own peculiar and inherent nucleolar substance which is not only objectively apparent but has beeil proved by measurenient, as Figure 7 with the end results in tables and curves can leave no doubt despite the State- ment of V. Keäenitz that such a thing caniiot be proved morphologically. Also there is the same indication of a progressively greater intake by the cell, as found in the edema. Consequently, with such a dose corres- pondence, an interpretation of the significance of the reaction in Cam- ianis may be made in the light of the Purkinje ceU. Without going into the details of the discussion regarding the me- chanics of nerve ceU activity, which has been fully considered eaiiier (1910), it is necessary to summarize the deductions for the sake of clear- ness in comparison. In the resting cell, the relation between the cell body and its nucleus must be one of equilibrium. There is an exact balance among the factors concerned in the formation and consumption of chromatin. On the side of chromatin formation, the first phenomenon of activity is one of over-prodiiction, the hyperchromatism. The equili- brium is disturbed in favor of the formation of chromatin and the ex- planation of it must lie in an initial overactivity on the part of the nu- 538 David II, Dollev cleus. ln terms of Hertwig’s theoiy that each element contribiites to the formatioii of cliromatiii, wliile tlie niicleus takes as miich as it givcs out, it takes and gives out in excess of the actiial need. All the anatomieal facts are in aeeord with this idea. In the next stage, of shrinkage, the nucleus is relatively more affected, the secondary functional hypertrophy begins definitely in the nueleiis and finally the niicleiis comes to exliaiistion fh'st. The first and last of these points are demonstrated by the crayfish cells as well. It is in accord with Hertwig’s findings that the result of functional activity in protozoa is a disturbance of the balance in favor of the nucleus, when the distiiiction is niade that the product of nuclear activity becomes a cytoplasmic structure. And, finally, it is an example of the universal principle of over-response, over-compensation. Hodge’s stage of shrinkage is interpreted as indicating that the capacity of the ceU is strained and that the nucleus is relatively more affected. For in the Purkinje ceU, the hyjierchromatism begins to fade and the consumption of chromatin begins to overtake its production. Then, in order to respond to the undiminished demand made upon it, there comes to the nucleus the necessity for that readjustment of Organi- zation, characterized by its edema, which is a true functional hypertrophy. The nucleus takes a sudden access of size, so that in the crayfish cell the nucleus-plasma relation tends to shift in its favor while in the Purkinje cell it actuaUy does so, and the relation becomes volumetrically in favor of the nucleus as it has been in relative amount of chromatin from the be- ginning (Text Fig. 5, Stages 5" and 6). But from the point of view of the cytoplasm, the cell body must furnish materials to the nucleus in proportion to the demand it makes for the chromatin substances. With the advance of consumption of chromatin, which at this point in the Purkinje cell is coming to die tem- porary using up of the available supply, the cytoplasm makes an iucreased demand upon the nucleus. This demand retroacting upon itself in the necessity of furnishing the nucleus iucreased material, functional hyper- trophy ensues in the cytoplasm. It takes on access of size and the nu- cleus-plasma relation Swings back toward the equilibrium, which in the crayfisli continues to be so well maintained for a long period. While, however, the chromatin supply of the crayfish cell is not so markedly affected during the progress of these events, it is quite the contrary in the more differentiated cell. When the hypertrophy of both elements reaches a certain grade, its visible result is a renewed out- pouring of chroniatin, first massed about the nuclear membrane then diffused toward the periphery. This stage of secondary output is sharply The Morphology of Functional Activity in tlie Ganglion Gells etc. 539 (listinguished from the preceding stage whicli may entirely lack any extra-nuclear chromatin and which iiivariably averages smallcr in sizc and lower in its nucleus-plasma coefficient. Here it is preeminently in the process that the purpose of the functional hypertrophy is niade mani- fest. The three go together, the enlargement of the cell, the enlargement of the nucleus and the renewal of chromatin. If the nucleus were not so intimately concerned, why should it not only enlarge but initiate the enlai'gement? In short, as discussion would be largely a repetition, on the basis of purpose there seems no other probable correlation. FoUowing the process to the end, as a result of the increasing de- mand on the part of the cytoplasm, depending on the progressive dimi- nution of nuclear actmty, the nucleus-plasma relation comes to be dis- turbed in favor of the cytoplasm. With complete failme of the nucleus, the inevitable end is its deckromatinization, the final response to the cytoplasmic demand. With the disappearance of every vestige of basic chromatin, exhaustion is reached. But it is the exhaustion of chromatin only, as the essential substance in whose elaboration materials are con- sumed. The final proof that the extra-nuclear chromatin is the purpose- ful product of intraceUular coordination, the thing to whose formation both the plasma and the nucleus integrale on Stimulation, and as such, the source of energy, is to be found in its gradual restoration after rest along with recedence of the cell until the resting type is again reached (1911a). How completely the cell of Cambarus con'esponds in its ap- proach to exhaustion has already been indicated. It will conduce to a wider view to enlarge briefly upon the nature and significance of this immediate exhaustion. As pre^^ously discussed, it results ultimately from a qualitative deterioration which comes to the protoplasm of nucleus and cytoplasm. But absolute dechromatini- zation does not stand in the way of complete recuperation. Eecuperation Tests upon a deeper foundation than that. Given a young and virile animal, recovery after absolute exhaustion may be outwardly at least complete. The inherent power to rebuild and to elaborate its energy- supplying materials is retained. But from repeated overstrains, even among many ceUs from one single exhausting overstrain, something of this power is lost. After such overstrains or with natural senescence, the distortion of shape, the deficiency in extra-nuclear chromatin, the loss of the karyosome, partial and then complete loss of the nucleus and, finally in senüity, the disappearance of many ceUs mark the limitations of recovery and show the gradual advance of this qualitative deterioration and its results (Dolley, 1911a). It is upon the degree of this qualitative 540 David H. DoUev change and upon its charactcr as temporary or permanent that tlie extent of recovery depends. Yet in the full tide of its powers, so far as one can see, an immediate exhaustion of energy-supplying inaterials affects the cell intrinsically but slightly. Presenting now more fully the side of the crayfish, there is morc of an equilibrium between the formation and the consiunption of chromatin. After the readjustment in the homologue of the Hodge stage, both plasma and nuclens increase for a long time in very neai'ly the same ratio, maintaining a remarkably constant nucleus-plasma relation. This equili- briiim probably depends upon certain differences in the processes of both formation and consumption. In formation, the intake of the cell appears to ba uniform, for the cell steadily increases in size, whüe in the Purkinje cell the intake is certainly not continuously uniform, as shown by the Hodge stage of shrinkage. Further, there is not the intense hyperchromatism of the Purkinje cell, vliich can only be referred to the greater labüity or sensitiveness of its nucleus. Though for the crayfish cell, if slower, it is more stable. Finally, the nucleus shows less degree of strain when it comes to the Hodge stage of shrinkage. The difference is more apparent, however, in the process of con- sumption. Consumption in the Purkinje cell rapidly nms away from the initial over-production as is sho^vn by the fact that from an excess the cytoplasmic chromatin dwindles to the vanishing point comparatively early. This is not a difference due essentiaUy to deficiency of elaboration, for at the Start the Purkinje cell shows the greater facUity in that. Noth- ing like this over-consumption occurs in the ceUs of Cambarus. On the other hand, it is to be emphasized that probably it is only most tangibly a difference of consumption, for the extra-nuclear chromatin is restored faster than it is consumed for a long period, since the absolute amount evidently increases well toward exhaustion. Taking the series of Fig- ures 1 — 7 of the central motor type, the enlai'gement is evidently due principally to an increase of substance and in much less degree to the edenia. Summing them up, the crayfish cell is characterized by a slower, more continuous formation of a more stable chromatin as contrasted with a more rapid formation of a more shifting and labile chromatin in the Purkinje cell. The differences of elaboration ai'e not those of method but of degree and of quality of the product. If the supply keeps ahead of the deniand more uniformly in the crayfish cell, nevertheless there is an extraordinary attempt to accomplish the same thing on the part of the mechanisni in the other. The Morphology of Fiinctional Activity in tlie Ganglion Gells etc. 541 The difference is obviously not one of nieclianism. Judging front the idcntical coiirse of the size changes, from the cxactitnde of tlie purpose accomplislied and the ultimate cffect as regards both chromatin and nucleolar snbstance, the mechanism works the same way to ac- complish the same resnlt. The crayfish cells, both sensory and niotor, afford another illnstration of the universal imity of tlie anatomical process nnderlying function in nerve cells wliich has been stated else- where (1911b). If not in the mechanism, the difference must lie in the materials through which the mechanism accomplishes its purpose. In short, it must be inherently Chemical. The more positive evidence of that from the anatomical point of view is on the side of the consumption of chro- matin. A more unstable, more explosive, more easily oxidizable com- position would adequately explain why in the more differentiated cell the supply so rapidly falls short in a continued deraand. It cannot be that here more chromatin is required to produce any given discharge of energy and hence disappears more quickly on strain. For example, taking a higher and lower cell involved in the same reflex, such as a motor cell of the cortex and one of the spinal cord, one cannot believe that for each single Stimulus the more specialized cell uses two molecules to the one of the other. Yet with an identical mechanism as demonstrated, which for the sake of illnstration will be supposed to prodnce an identical snbstance, this would have to be to explain the earlier exhaustion in the higher cell. The substances produced must differ in composition. Judging from the comparative States of higher and lower cells in a given physical overstrain, such as over-work of dogs in a treadmill, the lower cell is capable of independent response for a mueh longer time than at this two to one rate or even in much greater disproportion wonld exhaust its chromatin. It is the Hodge stage against exhaustion. It takes the cells of Cambarus weeks to arrive at what for the Purkinje cell its a matter of hours if continuously stiniulated. The less differen- tiated ceUs in the higher mammals studied have more the character- istics of the ceUs of Cambarus and a resistance so great that certain physiologists, despite the cell theory, are committed to their inexhaus- tibility, But the same Chemical differences conld be the basis as well of the greater sensitiveness of the nucleus requmed in composition in the higher cell and the earlier strain of making a more complex product would be expected. It then continues to make the attempt, only the materials are lacking. Granting the significance of the anatomical unity in me- 542 David H. Dollev chanism and in purpose, there is no other resonrce. Anatomically, specialization in tlie nerve cell is the accomplisliment of the forination of chromatin, which is the work of the cell, more rapidly and within its limits more efficiently. Its actual differences of grade, the possession of these qnalities in greater or less degree, would in terms of this con- creto conception be placed entirely npon the fundamental Chemical basis, which no one donbts is the ultmiate and predominant one in the matter of vital dynamics. The morphological changes are put in theii- proper secondary relation and more light is thrown upon the way Chemical re- actions display themselves in striicture. With this the inherent nature of its differentiation, it foUows that diversity and complexity of fimction, as manifested in the crayfish, are essentiaUy due to the diversity and complexity of the associational neurons intercalated between the primal ones, which was the ground taken in the analysis of cell types. The primal sensory and motor ceUs, common as they are to aU ganglia, playing imcpiestionably the predominant role and among themselves on an identical plane in mechanism and in the piu’pose accomplished by the mechanism must conserve all varieties of Sensation and motion. The ränge of fimction is a matter of inter-ro' lation and connection between neurons brought about by association cells and not one of varying and peculiar cellular reaction. To the extent to which the unity of mechanism is universal, this can be applied uni- versaUy. That association is the predominant factor in the evolution of fimction is a thing of fundamental knowledge as regards itself. But the evidence presented from the side of the nature of the reaction of the nerve ceU in this and higher animals is interpreted as pointing to the absolute elimination of inherent differences in specific cellular powers as not at aU demanded in explaining the most diverse fimction. Differ- entiation is regarded as a matter of relative quality, not one of mode of reaction. Between higher and lower ceUs there are differences, Chemical in nature, so that the former work more rapidly and relative to that more efficiently, but neither accomplishes in its ultimate analysis any more nor any less than the other. While it is a long step to the exact knowledge stated in Chemical formiüae, meanwhile the morphological c-xpression of the reactions may be saiely expected to extend to a far-reaching Interpretation of the re- lation of cellular dynamics to the outward fimctional powers and limita- tions of the individual. In this conception of the dynamics of the nerve cell the wiiter is fully aware that certain structural elements, perhaps weighty, are apparently neglected and will have to be brought in correla- The Morphology of Functional Activity in the Cianglion Cells etc. 543 tioii. However, the principles induced are bascd upoii such fundamental factors in intracellular coordination, factors which are not pcculiar to the nerve ceU so far as relates to the side of the elaboration of energy^ that the subsidiary and correlated nature of possible organelles, peculiar to tlie nerve cell or to limited types of cells, seems assurcd. Certainly they have not been given dignity sufficient to stand in the way of an interpretation to their exclusion. To return now to the discussion of the nature of the chroniidial apparatus, the relation of the size changes of the nucleus • — its functional hypertrophy — to the enlargement of the plasma and to the renewal of chromatin, if it be correctly conceivcd, throws new light upon the genesis of such substances, at least in the nerve cell, which is above and beyond dependence upon chromatin morphology alone. In nerve cells, the nu- cleus takes an active contributory share in the genesis of a plasmatic constituent. Its enlargement, not merely to take something in, but that it may give something out seems the more rational and offers not only an explanation of its functional growth but of chromidial formation as well where it has a functional purpose. In which connection, a point made by Schaxel (1910) is most pertinent: »Man kann, um unbefangen vorzugehen, nicht anders verfahren, als daß man alles das Chromatin nennt, wofür sich deutliche, besonders genetische Beziehungen zum Kern nachweisen lassen, und was das charakteristische tinktoriell-morpholo- gische Verhalten zeigt.« As I interpret his mode of expression, the use of the Word “tinktoricll” implies a reserve of latitnde in the exact Chemical nature of chromatin. At any rate, with a latitnde in this regard, the Kissl substance conforms unequivocally to Schaxel’s genetic, tinctorial and morphologic prerequisites. But in the existence of variations of Chemical composition the morphology of nerve cell activity and its phylo- genetic comparison lead one to believe without prejudice and that evi- dence of actual differences in its derivatives would be found would be cxpectcd from this side alone. The union upon a common ground in regard to this question, it seems to me, depends upon the expectation and hence the searcli of a common basal Chemical composition underly- ing the variations and differences in chromatin and chromatin derivatives, not only among different types of ceUs but in the same type at different stages of its functional activity, rather than upon emphasizing these differences by themselves. For all nerve cells in theu' chromatin and its derivatives have something fundamentally essential in common, as displayed by its functional role, but it has a wide ränge in stability and complexity. 54i David H. Dolley General considerations regarding the significance of the cellular hypertrophy. \Vliether or not the specific purpose of the hypertrophy to which the \vriter is coniinitted will be generally accepted, there can be no question about its general physiological significance. It is an iUuminating example as regards the individual cell of functional overgrowth, the work hyper- trophy. On the one side is the increased functional demand witli ade- quate nutrition, on the other are the corresponding grades of the reaction. AMiile possibly to some it may seeni unreasonable to connect such an excessive overgrowth, froni ten to even fifteen times the mass of the resting cell, priraarily and essentiaUy with the display of function, to the pathologist, familiär as he is with the overgrowth of uterus or vol- untary muscle, of heart or bladder from the same reason, it is not sur- prising, nor indeed out of proportion. More and more the pathologist has conie to recognize its purely physiological nature, within wide limits, in its exemphfication of the reserve force and the adaptive faculties of the cell. Finally, it comes to deterioration of the quality of the protoplasm but until then it is normal. In the support of this conception, the ganglion cells of Canibarus are in a dass by themselves. It goes without saying that the relationship between growth and function is fully and generaUy recognized. To quote Adawi (1910), “A certain grade of functional activity appears to be essential, not merely for the maintenance of the Status quo of the ceU, but for its growth.” On the other hand, growth is to be looked on as an inherent quahty and largely ÜTespective of function. While in no sense attacking the pro- priety of this, the relation of the enlarged ceU to the resting ceU of Cam- larus immediately suggests an instance in which post-embryonic growth is niost intimately dependent upon and related to function and in which the inherent property carries it comparatively only a small way, but function is the determining factor. This does not confhct with the State- ment above of the inherent property of growth. It merely broadens the limits of functional growth, though any attempt, so far as I can see, at delimitation must await further data. In one respect, however, sufficient data is in hand to afford a de- duction, one though that only makes a distinction in the limited capacity already by common knowledge ascribed to nerve cells. As compared with the cell of Canibarus, the Purkinje cell has a much more limited functional growth, if indeed it can be so classified and chai'acterized. Its increase of mass is limited at most to about four times that of the The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Cells etc. 545 resting cell. It takes place so quickly and is so early associated with deteriorative chauges that it is very doubtfully for the stages alter the initial iucrease of substance to be regarded as triie growth. At most, it is very slight, a property that has been lost in its highest differentiation. It has not only gone beyond the power of division (vegetative grovth) biit its power of functional growth is very restricted. But lower in the scale, the cell of Cambarus is a type for study which retains its power of functional growth in most marked degree, a distinction which is im- portant from the opportunities it lays clear. Summary. From the analysis of the variations in cell size and nuclear size in different normal animals in relation to the resting cell and of the cor- responding grades, fii'st of increase of substance, then later of edema and decrease of extra-nuclear chromatin and nucleolar substance; from the identical sequence of events alter experimental hyperstimulation, residting in forcing all cells to a more advanced state of activity and differing only in the extent of changes and not in the kind; and from the exact correspondence in essential detail of these results with those from the Purkinje cell of mammals, the morphological reaction to func- tional activity in the ganglion cells of Cambarus virilis has been determined as set forth in the following abstract. For aU ceUs, sensory and motor, there is a fixed type of resting cell from which activity Starts and to which subsidence from activity recm’s. The size changes are the predominant morphological feature in such primitive cells. On the side of the cytoplasm, from the resting ceU to the state approaching exhaustion observed, the cell body steadily and progressively increases in size. On the side of the nucleus, however, fluctuations occur. Up to a point at least double the volume of the rest- ing cell, the cytoplasm and nucleus increase ir exactly the same propor- tion, so that the nucleus-plasma relation remains a constant. After this point the nucleus undergoes a shrinkage, which is a primitive and limited Prototype of the shrinkage of both ceU body and nucleus, fust determined by Hodge for nerve ceUs. The nucleus-plasma relation consequently shifts abruptly and decidedly in favor of the cytoplasm. Succeeding this there is a disproportionate enlargement of the nucleus which causes the nucleus-plasma relation to tend in turn toward the advantage of the nucleus. This is the prototype of the maximum disproportion in favor of the nucleus at a corresponding stage determined by the writer 546 David H. DoUey for the Piirkinje cell, in Tvliicli the uucleus-plasma relation actually sliii'ts to the advaiitage of the nucleus, below the normal level. While the access of fluid is not so denionstrated, froni the analogy with the Pur- kinje cell in which nuclear edema is apparent the increase of vohime must be mainly due to that. This stage happens, roughly speaking, within tiiree tinies the volunie of the resting cell. An equilibrium is then reached which despite the continued enlargement of both cell body and nucleus is weU maintained for a long period of fuither acti\'ity, though the advantage, slowly at first, then inore rapidly is accruing in favor of the cytoplasm. Finally, when as for example in one series the total cell vohune has reached a size ten tinies that of the resting cell, there is a more decided upset in favor of the cytoplasm which is due to the ultimate and actual loss of nuclear substance proper. This marks the near approach of exhaustion, though the final stage of dechromatinization of the nucleus, the complete exliaustion as illustrated by the Purkinje cell, has not beeil obtained experinientally in the primitive cells. The above sequence of changes is common to all types of cells. Accompanying these size changes, there is first an increase in cell substance proper. For the cytoplasm, this coiTesponds Volumetrie ally and to a less degree tinctoriaUy to the hyperchromatisni which is so pronounced in highly differentiated cells. This functional growth in reaction to physiological Stimulation varies in extent in different types of cells, but in all, sooner or later, its capacity falls, and there ensues a progressive loss of substance in the cell body whose niaxhnum is shown in edeniatous cells, devoid of chroniatic material save for a vacuolated peri-nuclear remnant and with only the achroniatic reticulum to denote its fornier existence. This qiiahtative approach to cytoplasmic exhaus- tion belongs to its Volumetrie exliaustion and is to be correlated with the Volumetrie dechiie of the nucleus. The Volumetrie decüne of the nucleus denotes indubitably its qualitative dechne, ei'eu withoiit its final dechromatinization, which as stated has not beeil observed. From the very dose correspondence in their preceding course, this final and for interpretation neghgible step is assumed to complete the parallel. Oll the basis of compaiison with the recuperation of the Purkinje cell and from the progressive upset of the nucleus-plasma relation in favor of the cytoplasm, the nucleus must be regarded as coniing to absolute inimediate exhaustion fhst with the balance of capacity on the side of the plasnia. Functionally, since the course of activity is measured by days or weeks rather than hours, the slowness of reaction and strength of endiirance are thereby displayed. The exhaustion discussed is not The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Gells etc. 547 to be regarded as final, though by its repetition in the conrse of a life it may ulthnately become so. There are types of cells whicli are inter- preted as recovering and the occnrrence of recovery is predicated by analogy and by comparison of cell States in yonng and old aniinals and at different seasons. Conclusions. The folloAving conclusions are drawii from this and previous Avork. On the histological side: 1. Applying the variations due to cellular actmty in conjunction Avith the findings of Retzius as to the arrangement and distribution of fibres in Astacus fluviatilis, the neui’ons composing the nervous System of Cambarus virilis consist simply and essentially of a motor and a sensory group, each of Avhich may be divided into a purely central and a centro- peripheral sub-group. A fifth order of cells common to aU ganglia A\'as determined from them size and different nucleus-plasma norm Avhich is probably purely associational in function, though the possibility of a greater complexity of its components has not beeil eliminated for aU ganglia. 2. The number of cells of a given type in a ganglion has been found to an extent Avorthy of note to be a constant for aU animals of the species studied. Regarding the nucleus-plasma relation: 1. For resting cells, of both sensory and motor types, in Cambarus virilis, there is a definite relation of nuclear mass to ceU mass. The coefficient of this relation is an identical constant both aniong the four types of primal resting ceUs in the same animal and for all anhnals of the species, Avhatever their size. 2. From these results on the primitive ceUs of Cambarus virilis and from the same constancy and uniformity of the relation in indmdual and species Avhich holds for the resting Purkinje cell of mammals as a type of most highly differentiated ceU Avithin each of the three species studied as elscAvhere presented, the application of Richard Hertwig’s nucleus-plasma relation theory appears in conjunction Avith other evidence to be demonstrated for all nerve cells. 3. As a residt of functional activity, the same constant and orderly shifts and final upset of this relation occur in aU ceUs in aU animals of the species Cambarus virilis. 4. The coiu’se of the functional upset duplicates in essential detail the course of the Purkinje cell. This is fiu’ther evidence for the universal 548 David H. Dollev unity of mechaiiism which underlies function for all nerve cells throughout tlie ontogenetic and pliylogenetic scale wliatever tlie stiranlus as liereto- fore predicated from personal work and from tlie correlation of the resiüts of otliers. 5. The nnity of the niicleiis-plasma coefficient among the different types of cells of the primitive animal as contrasted with its heterogeneity among different types in higher animals would appear to be a significant factor in differentiation of nerve cells. Regarding the Nissl snbstance as chroniidial apparatns: 1. The functional hypertrophy manifest in plasma and nucleus has beeil connected with the specific piirpose of the forniation of chroniatiii in terms of Richard Hertvvig’s ideas regarding the reciprocal inter- action between these elements. The enlargement of the nucleus in its association with the morphology of the intra- and extra-niiclear chro- niatin gives independent evidence of a genetic relationship between theni. The Nissl snbstance, the cytoplasmic chroniatic constitiient, of niiclear origin in the sense that it is continiiously siipplied throiigh the contribu- tory mediation of the nucleus, is the piirposefiil prodiict of this intracellular coordination and the ininiediate som’ce of energy. To its formation both the plasma and the nucleus integrate as the single response to any form of Stimulation. For the nerve cell, this represents essentially its work on the side of the elaboration anu storing of energy and iip to the point of its transmutation into the nerve impulse. Regarding the cellular enlargement in general: 1. The general significance of the enormoiis cellular enlargement is that of a functional overgrowth, a work hypertrophy. 2. The contrast between this functional overgrowth and the normal inherent growth capacity independent of function, which the resting cell must largely represent, greatly broadens the liniits of the capacity of functional growth which can be ascribed to nerve cells. Even the cells so far universally foiind more or less hypertrophied from their functional localization Start at bh'tli from the common resting level with the same constant nucleus-plasma relation. With differentiation, the distinction must be made for nerve cells that this power of functional growth is greatly lessened. Regarding the natiire of differentiation in nerve cells: 1. With a unity of mechaiiism, Chemical differences in the coni- position of chromatin as the specific snbstance most directly and essentially involved in supplying energy are necessarily predicated to explain certain The Morphology of Fimctional Activity in the Ganglion Gells etc. 549 differences in rate and degree of its formation and consuraption between extremes of cellular differentiation. 2. Differentiation is a matter of relative quality, not of mode of reaction. The evidence from the side of the nature of the nerve cell’s reaction with its unity of mechanism is regarded as indicating the ab- solute elimination of inherent differences in specific cellular powers as not at all demanded in explaining the most diverse nervous function. Columbia, Missoiu'i, U. S. A., July 24. 1912. References to Literature. Adami, J. G. 1910. Principles of pathology. I. 103. Dolley, D. H. 1909 a. The pathological cytology of surgical shock. I. Jour. Med. Research. XX. 1909 b. 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Measurements and figures are from the same System of lenses, made by means of Zei.ss Camera lucida, Zeiss comp. oc. 8, (by apochrom. obj. 3 mm, N. A. 0,95, x900 (stage level), figures drawn in India ink. As the majority of the figures appear in the tables, this description is simplified by a cross reference to them. Each cell illustrated is denoted in the tables by a sign from which the size and relative place in the series of all are sufficiently indicated. The figures for the most pari are drawn from a single section so that measurements made from the plates need not exactly coincide with those in the tables. Plate XXIV. Figs. 1 — 7. Central motor series. All except Fig. 7 are from the same animal, Experiment 9, Table IV. Fig. 7 is from Experiment 23, stimulated in the waterwheel, Table V. Fig. 1 is the resting ceU, Fig. 2 the enlargement vith constant nucleus-plasma relation, Fig. 3 the homologue of the Hodge stage, Fig. 4 the succeeding dispropor- tionate hj'pertrophy of the nucleus, Figs. 5 and 6 show later stages of the general hypertrophy and Fig. 7 is the final stage of dissolution of extra-nuclear chromatin and edema with loss of nuclear substance. Plate XXV. Figs. 8 — 12. Types of the centro-peripheral motor series. These are also diavn from Experiment 9 which gives the exact size comparison with the first series, as there are no measurements presented of these ceUs. Fig. 8 corresponds in the common process to Fig. 1, the resting cell, Fig. 9 to Fig. 2, Fig. 10 to the Hodge stage, while Figs. 11 and 12 represent the later stages of hj’pertrophy and final disappearance of substance respectively. Fig. 12 is in cross section, the largest and most definite opening being its intracellular fibre. Figs. 13 — 17. Central sensory series. All from Experiment 13, Table VII, with exception of Fig. 17, which is from Experiment 9. The figures are taken from the groups noted in Table VII. Figs. 13, 14, 15 and 16 correspond in the common process to Figs. 1, 2, 3 and 4 of the first series, and Fig. 17 to Fig. 7. Fig. 15 shows the shrunken nucleus of the Hodge stage and properly belongs here, since the cell is langer than it appears, the third climension (depth) determining its actual size. Plate XXVI. Figs. 18 — 22. Centro-peripheral sensory cells. Also from Experiment 13, Table VI, with the exception of Fig. 22 whose measurements are not here given. Figs. 18, 19 and 20 correspond to Figs. 1, 2 and 3 of the first series and Figs. 21 and 22 represent later and final stages. Figs. 19 and 20 were piuposely chosen to show how marked edema may be in these smallest cells even in early stages. Fig. 23. The resting type of the association cell. Also from E.xperiment 13. Fig. 24. A probable type of recovery cell, whose intracellular fibre places it in the motor division. Drüsenstudien. Histologischer Bau der Sclineckeueiweißdrüse und die in ihm durch Einfluß des Hungers, der funktionellen Erschöpfung und der Winterruhe hervorgerufeneu Veränderungen ‘). Von Dr. Marie Krahelska. (Aus dem embryologisch-biologischen Laboratorium der Jagell. Universität in Krakau.) Mit 16 Textfigui’en und Tafel XXYII— XXVIII. Inhalt. Seite 1. Einleitung 652 2. Normale Histologie a) Die Eiweißdrüse gesclilechtsreifer Schnecken am Beginn des Sommers . . 556 b) Die Eiweißdrüse unerwachsener Schnecken 664 3. Einfluß des Himgers Einleitimg 567 a) Einfluß des Hungers auf den Bau der Drüsenkerne 569 b) Einfluß des Hungers auf die Drüsenkörnchen und die Plasmaleiber . . . 576 c) Einfluß des Himgers auf das Drüsenparenchym 585 d) Zusammenfassung der Hungererscheinungen 689 4. Hiuiger in hoher Temperatur 697 5. Winterschlaf 600 6. Physiologische Degeneration (Eiablage) 603 7. Auffrischung 605 8. Zusammenfassung und Besprechung der Resultate 608 Literaturverzeichnis 617 Tafelerklärung 619 I. Einleitung. Die Untersuchungen, deren Resultate ich hier zusammenstelle, haben zum Zweck gehabt, an einem reduktionsfähigen Organ die Ver- 1) Vorgelegt in der Sitzung der Akademie der Wissenschaften in Ebakau. Vgl. Vorl. Mitt. : Reduktionserscheinungen in der Eiweißdrüse von Helix pomaiia. Bull, de l’Acad. des Sc. Craco\'ie. Juin 1912. Drüseiistudieii. 553 änderuiigen zu erforschen, welche diuch Einfluß der Hungerinanition im inneren Bau einzelner Zellen hervorgerufen werden. »Reduktionsfähig« soll bedeuten; fähig weitgehender Reduktion zu unterhegen, ohne hierbei die Restitutionskraft einzubüßen. Wie bekannt, verhalten sich in dieser Beziehung sowohl verschiedene Organismen als auch in einem Organismus die einzelnen Organe und Gewebe sehr un- gleich und die Literatiu- über die Hungererscheinungen enthält eine ganz beträchthche Anzahl von Beobachtungen über die ungleiche Resistenz verschiedener Organe und Gewebe. Es sei betont, daß sich der Begriff der Reduktionsfähigkeit mit demjenigen der Resistenz durchaus nicht deckt; der erstere ist enger, insofern er sich nur auf eine spezifische Form der Resistenz bezieht. Etwas eingehendere Besprechung dieser Eigenschaft wird erst möglich sein, nachdem wir ihre hier in Betracht kommenden Äußerungen besprochen haben. Vorläufig mag die bereits gegebene Definition genügen. Mein Material — die Landschnecken — kann mit allem Grund reduk- tionsfähig genannt werden. Die Weinbergschnecken ertragen gut eine Gmonatige, unter Umständen auch über 1 Jahr dauernde Karenz, wobei die Gewichtsabnahme zwar sehr langsam, immerhin aber bis über 40% des Ausgangsgewichts steigen kann (17), und die Tiere bewahren den- noch die volle Restitutionskraft. Unter den Organen der Schnecke er- wies sich ferner die Eiweißdrüse als das günstigste Material, da hier die Inanition sehr stark ausgeprägte Veränderungen hervorruft und trotz dessen stets bei Auffütterung der Tiere eine Auffrischung des Drüsengewebes möglich bleibt. Die Eiweißdrüse gehört zu den accessorischen Drüsen der Leitungs- wege des Geschlechtsappai’ates^). Wie alle Teile desselben kann sie bei verschiedenen Molluskenklassen ziemlich verschiedenen morphologischen 1) Das Gonoductensystcm der Heliciden ist bekaimtlich folgenderweise gebaut: Aus der Zwitterdrüse entspringt ein enger Zwitterkanal, der weiter in einen ebenfalls noch hermaphroditischen aber breiteren Teil, — den Spermoviduct — übergeht. Hier beginnt schon eine Trennung der männlichen und der weiblichen Leitimgswege : cs hat sich an einer Seite des Kanals eine Rinne differenziert, die durch zwei Seitenfalten vom übrigen Hohlraum zum Teil abgesetzt erscheint und als Samenleiter fimgiert, während dann der übrige Teil als eigentlicher 0\'iduct bezeichnet werden darf. Im untersten Abschnitte des Spermoviductes wird die Trennimg vollständig durchgeführt. Der Samenkanal geht in das Vas deferens, dieser in den Penis, in welchen als Seiten- anhang das Flagellum mündet, über. Der 0\dduct erweitert sich zur Vagina, in diese öffnen sich die Fingerdrüsen und der lange Stiel des Receptaculum Seminis. Die Eiweiß- drüse setzt sich mit dem Zwittergang in Verbindung an der Stelle, wo er in den Sperm- oviduct übergeht. 554 Marie Krahelska Charakter tragen. Bei allen lierniaphroditischen Stylommatophoreu, wo sich der im oberen Teil einheitliche Zwittergang weiter unten in einen weiblichen und einen männlichen Teil spaltet (die zusammen den schein- bar emheitlichen Oviduct bilden), setzt sich die Eiweißdrüse mit ihm an der Spaltungsstelle in Verbindung. Sie ist bei geschlechtsreifen Heli- ciden Yoluminös, reicht von der drittobersten bis weit hinab in die vierte Windung und deckt hier die obere Darmschlinge, den Zwittergang und zum Teil auch die Leber; bei zarlschaligen Arten schimmert sie oft durch die Schale durch. Ihre Anatomie ist gut bekannt, so daß ich darauf nicht näher einzugehen brauche. Dagegen findet man bezüglich des histologischen Baues, sowohl für die Heliciden als auch überhaupt für die Gastropoden, nur spärliche Angaben. Buchxer (2) findet bei Planorbis eine aus kleinen Schläuchen zusammengesetzte Eiweißdrüse. Bezüglich der Cytologie ist die von ihm gemachte Bemerkung wichtig, (laß die Drüsenepithelzellen ihr Secret »durch Platzen« entleeren. L.vc.vze-Dcthiers (1894) untersucht den anatomischen Bau des hermapluoditeii Geschlechtsapparates von Ancyliis fluviatilis mit besonderer Berücksichtigung der Vorrichtungen, welche dazu dienen, Eier imd Sperma in getrennte Bahnen zu leiten. Ich zitiere den Passus, welcher einiges über die Lage der Eiweißdrüse ermittelt: «en sortant de la glande gfenitale le canal androgtme se porte ä gauche en avant et en bas vers une partie intermediaire aux differentes glandes et canaux composant l’appareil genital». »On peut nommer cette partie intermediaire le carrefour genital. II re^oit en haut et en arriere les produits de la secretion de la premiere glande annexe (glande de l’albumine), dont les coecums ^'iennent s’ouvrier dans sa cavite par un canal commun tres Court.» Mit der Eiweißdrüse der Heliciden (speziell der Weinbergschnecke) befassen sich, meines Wissens, nur Paravicini (1899), ferner Cavalee und Beylot (1902). Paraaticinis Arbeit hat anatomisch-entwicklungs- geschichtlichen Charakter und enthält keine Angaben über den histolo- gischen Bau. Wichtig für die Anatomie der Drüse ist in P.vr.vvicinis Arbeit die Bestätigung des Umstandes, daß sie eigentlich nur den oberen Zipfel des Spermoviductes darstellt. »Nello sviluppo ontogenetico«, sagt Paravicini, «non e distinguibile daU’ovidotto di cui anatomicamente non rappresenta che la porzione terminale.» Die drüsige Wand des Spermoviducts hätte sich demnach im oberen Teil zu der Eiweißdrüse, im weiteren Verlauf zu der Prostata differenziert. Der obere Teil ist in cheser Differenzierung weiter fortgeschritten. Das BUd, welches Cavalie und Beylot in ihren kurzen Notizen (1 a, b) von dem histologischen Bau der Eiweißdrüse einer Weinberg- schnecke geben, würde etwa folgenden Inhalt haben: Drüsenstudifi). 555 Die Drüse ist tubulös, die Wände der »tubes secreteurs« bestehen ans einer dünnen äußeren Bindegewebshülle und dem einschichtigen Drüsenepithel. Drüsenzellen sind prismatisch, mit basalliegenden, großen Kernen. Im Lumen der Tubuli, über den Drüsenzellen liegen kleine »cellules centrotubideuses «, Zellelemente, deren Bau und Bedeutung rätselhaft erscheint. Nur die Kerne sind an ihnen gut unterscheidbar, (de protoplasme de ces petites cellules est peu nettement distinct, les noyaux sont tres apparents». Zuweilen dringen diese Elemente zwischen die Drüsenzellen und bilden hier intercelluläre Kanälchen. Es soll die ganze Drüse von einer dünnen Bindegewebsschicht umhüllt sein: «la paroi comprend une membrane propre, qui nous a paru anhiste, avec cä et lä quelques Elements cellulaires applatis, de naturc probablement conjonctive». Cavalie (1902) befaßte sich mit der Histologie der normalen sowie auch der Winterschlaf enden Weinbergschnecken. Er gibt aber nur an, daß im Winter die Eiweißzellen etwas kleiner und deutlicher begrenzt erscheinen. Sie enthalten wenige Drüsenkörnchen, die Kerne sind chro- matinreich. Im allgemeinen ist die von diesen zwei Autoren gegebene Schilderung zwar voUkommen zutreffend, aber zu dürftig, um als Basis für eine Unter- suchung der inanitieUen Veränderungen im cytologischen Bau zu dienen. Infolgedessen war es angezeigt, von der Untersuchung der normalen histologischen Verhältnisse auszugehen. Den Hauptzweck meiner Arbeit bildete die Erforschung der durch langdauernde Karenz hervorgerufenen Reduktionserscheinungen. Zum Vergleich wurde auch der Einfluß einer mit Wirkung hoher Temperatm' kombinierten und durch diese beschleunigten Karenz, ähnlich wie der- jenige der Winterruhe und der Eiablage mitberücksichtigt. Es stellte sich nämlich heraus, daß die Drüse außerhalb der Zeit der Eiablage in einem Zustande vollständiger oder nahezu vollständiger Ruhe verharrt. Mit der Legezeit sind Veränderungen im histologischen Bau der Eiweiß- drüse verknüpft, welche diese Periode als diejenige einer physiologischen Degeneration zu bezeichnen gestatten und welche für die Erklärung der hohen Reduktionsfähigkeit dieser Drüse von besonderem Interesse zu sein scheinen. Die Arbeit wurde im embryologischcn Laboratorium der Krakauer JageUonischfen Universität ausgeführt. Als Material dienten mir Helix pomatia {Eelicogena Riss.) und Helix ariustorum {Arionta Albers), beide im Garten unseres Institutes leicht zu finden. Als Fbdermittel dienten Sublimat mit Zusatz von 5%igem Eisessig, PERENNVisches, 556 Marie, lüaheiska CARNOYsches und BovERisclies Gemisch; Sublimat und Chromsalpeter- säure leisteten stets die besten Dienste. Pai'affinschnitte von verschie- dener Dicke wurden mit DELAFiELDSchem Hämatoxylin, (Nachfärbimg Eosin-Orange G) — mit Hämalaun, mit EHRLiCH-BioATDischem Triacid, oder endlich mit Gentianaviolett (Nachfärbung Orange G) — gefärbt. Bedeutende Schwierigkeiten bereiten beim Mikrotomieren secret- gefüUte Drüsen; noch schwieriger ist es aber, wegen der großen Menge der Eiweißkörnchen, am frischen Gewebe etwas von feinerem cytolo- gischem Bau zu sehen. Deswegen kommen hier ausschließlich die Pa- raffinschnitte in Betracht. Bevor ich ziu Besprechung meiner Befunde übergehe, sei es mir gestattet, dem Leiter unsers Institutes, Herrn Professor Dr. E. God- LEWSia, meinen tiefen und innigen Dank, sowohl für Überlassung eines .Vrbeitsplatzes als auch besonders für seine Ratschläge und Hilfe bei der Ausführung dieser Arbeit, auszusprechen. 2. Normale Hislologie. a) Die Eiweißdrüse geschlechtsreifer Schnecken am Beginn des Sommers. Ich bezeichne als normal den Zustand, in welchem sich die Eiweiß- drüse einer Schnecke befindet, die sich nach dem Winterschlaf schon erholt hat und in die Periode der Eiablage noch nicht eingetreten ist. Die Eiablage erfolgt bei diesen Tieren bei uns erst gegen Ende Juü. Des- wegen verwendete ich zur Untersuchung der normalen Verhältnisse im Juni fixiertes Material. Die Artunterschiede, sowohl im Bau der Drüse, als auch ihrer einzelnen ZeUen, erwiesen sich als sehr gering und be- schränken sich ledigüch darauf, daß sämtliche Zellen bei Helix pomatia etwas kleiner sind, als bei Helix ariustorum. Es kann also die folgende, auf Grund einiger Präparate der Eiweißdrüse von Helix ariustorum ge- gebene Schilderung auch für die Weinbergschnecke gelten. Am Aufbau jeder größeren Drüse beteihgt sich das im Dienste der Secretion stehende und das interstitielle Gewebe. Im ersteren sind ferner gewöhnlich die secernierenden Epithelien — bezüglich ihrer Lage und ihrem inneren Bau — deutlich von denjenigen zu unterscheiden, die nur bei der Ausführung der Drüsenprodukte eine Rolle spielen. Auch in der Eiweißdrüse der Schnecken ist die Gliederung in das secretorische Gewebe und das Drüsenparenchym sehr deutheh. Dagegen setzen sich im secretorischen Gewebe die secernierenden Epithelien gegen diejenigen, die der^ Leitung dienen, nicht scharf ab. Drüsenstudien. 557 Der Länge nach ist die Eiweißdiüse von einem weiten Kanal — dem Hauptausfühi'ungsgange — dm-chzogen, der nach oben blind endigt, unten unmittelbar in den Oviduct übergeht. Im unteren Teil ist dieser Gang von flachem, kubischem Flimmerepithel ausgekleidet, im oberen Textfig. 1. bildet dasselbe nur einen Trog am Boden des Kanals (Textfig. 1 /r), die übrige Wand besteht aus secernierenden Drüsenzellen. Einen so gemischten Bau (Mangel einer scharfen geweblichen Differenzierung) haben Enriques und Pacaut-Vigier (1905 — 06) in andern Drüsen der Schnecken ge- funden. Enriques beobachtet ihn in den Ausfülirungskanälchen des Hepatopancreas. «Si trovano e sono numerosissimi tubi che appaiono in sezione traversa come circoli piü 0 meno esatti di cui un arco e costituito da epitelio vibratile come quello dei canali escretori, il resto da epiteho epatico.» Er nennt solche Stellen «canali di passagio». Längssclinitt durch den Ifauptausführungsgang der Eiweißdrüse. /)■, Flimmerrinne; cs, Centrotubulöses Syncytiuiu sä, Seitenhanal. 558 Marie Kralielska Ähnliches wird von Pacaut und Vigier für die Speicheldrüse der Weinberg- schnecke angegeben. «Les cellules glandulaires apparaissent comme des cellules du revetement Epithelial du canal differenciees en elements secreteurs. Ces cellules sont intercalees entre les cellules restees cellules epitheliales de revEtement sur tout le trajet des canaux de moyen et de petit calibre. Ceux-ci doivent donc Etre consideres comme des canaux ä la fois secreteurs et excretems.» Laguesse findet analoge Verhältnisse auch an anderm Material, nämlich der Pancreas der Schlangen. «11 est presque impossible» bemerkt er, «de separer nette- ment ici, en certains points, les canaux excrEteurs des cavites secretantes«. Man könnte, schematisch vorgehend, die Drüse als tubulös bezeichnen, wie es auch Cavalie und Beylot getan haben. In den Hauptkanal münden nämlich zahlreiche lange Seitenkanälchen (Textfig. 2 und 1 sk). Diese sind aber vielfach ge- schlängelt und dicht aneinander gepreßt, so daß man oft nur schwer Spuren des tubiüösen Baues in dem schwammigen Ge- webe der Drüse herausfinden kann. Die Seitentubuli zeigen ähnlich wie der Hauptkanal ge- mischten Charakter, da sich an ihrer Auskleidung neben rein secretorischen auch die flimmern- den Leitungsepithelien beteiligen können. In der Textfig. 1 sk ist ein Teil eines solchen Seitentubulus dargestellt, nach einem schrägen Schnitt, so daß seine Mündung in den Hauptkanal getroffen wurde. Sowohl hier als auch in der Textfig. 2, welche den oberen Zipfel eines Tubulus im Längsschnitte nur ganz schematisch darstellt, sieht man deutlich, daß die Drüsenzellen (dz) nicht unmittel- bar an das Kanäle henlumen stoßen, sondern gegen dasselbe durch eine dünne, zahlreiche kleine Kerne enthaltende, Membran abgegrenzt sind. Diese Eigentümlichkeit im Bau der Kanälchenwände wurde schon von Cavalie und Beylot bemerkt. Nach ihrer Schilderung liegen die «cellules centrotubuleuses » eben den Drüsenzellen von oben auf und schieben sich stellenweise zwischen dieselben ein. Die Angabe dieser Autoren stimmt mit meinen Befunden insofern nicht überein, als ich hier niemals indi- vidualisierte Zellen, sondern stets nur eine syncytielle Schicht mit einigen Kernen finde. Wie Fig. 2 Taf. XXVH, in welcher drei Drüsenzellen abgebildet sind und Textfig. 1 und 2 zeigen, setzt sich diese Schicht — ich will sie. Textfig. 2. Längsschnitt durch den Seitenkanal der Eiweiüdruse. cs, Centrotnbulöses Syncytiura ; ds, Drüsenzellen. 1 )riisenstiidleu. 559 Cavalie und Beylot folgend, »centrotubulöses« Syncytiuin nennen (cs) — unmittelbar in die Seitenleisten (sl) der Drüsenzellen fort und könnte als ihre Scliliißleiste gelten, wären nicht ihre zahlreichen Kerne da. Diese sind infolge ihrer geringen Größe und verhältnismäßigen Chroniatinarmut von den Drüsenkernen leicht zu unterscheiden, ähneln dagegen sehr den kleinen Kernen des intertubulösen Parenchyms. Die Herkunft und Bedeutung des centrotubulösen Syncytiums bilden eine offene Frage. Ohne deren Lösung zu versuchen (wozu eine genaue Kenntnis der histogenetischen Vorgänge nötig wäre), wül ich das Vorhandensein des Syncytiums in allen Tubuli der Sommerpräparate nur insofern betonen, als es dafür spricht, daß die Drüse zu dieser Zeit nicht secerniert. Dieser Ruhezustand läßt sich in den Präparaten daran erkennen, daß in den meisten Drüsenzellen eine Secretionsphase: starke Füllung mit Eiweißkörnchen vorherrscht. Man findet keine im Beginn der Ausscheidung stehende oder bereits entleerte Zellen, wie es in einer tätigen Drüse, wo verschiedenste Secretionsstadien dicht nebeneinander beobachtet werden können, zu erwarten wäre. Das secretorische Epithel besteht aus nur einer Zellart: typischen Eiweißzellen (Serocyten). Bevor ich zu ihrer Schilderung übergehe, möchte ich kiu^z auseinandersetzen, in welchem Sinne die wenigen, bei dieser Schilderung nötigen, cytologischen Termini verwendet werden. In den meisten Drüsenzellen hat man es mit dreierlei, mehr oder weniger individualisierten, Bestandteilen zu tun: den Drüsenkernen, den cyto- plasmatischen Leibern und den auf dem Plasmagebiete liegenden, aber dem Kernchromatin gleichsinnig gefärbten, Gebilden. Solche chroma- tischen Gebilde, welche die Fähigkeit besitzen, zu wachsen und dabei bestimmte Gestaltsveränderungen anzunehmen, und welchen demnach eine gewisse Individualität zukommt, wurden in den letzten Jahren unter verschiedensten Namen in sehr verschiedenen Drüsen zu wieder- holten Malen beschrieben. Bei einem Versuche, die verschiedenen intraplasmatischen Clu’omatin- gebüde zu klassifizieren, hätte man mit drei größeren Gruppen zu tun: mit ergastoplasmatischen (Prenant, Vigier, Garnier, Fage u. a.), mitochondiialen (Benda, Meves) und chromidialen (R. Hertwig, Popoff, GoLDScmiiDT) Gebilden. Da man aber heute noch weit davon ent- fernt ist, diese drei Begriffe präzis fassen zu können, und da es nicht im Rahmen meiner Arbeit liegt, auf diesen Punkt näher einzugehen, will ich, wo diesbezügliche ZeUbestandteüe in Betracht kommen, sie kurz als Chromatopiasten bezeichnen, ohne näher zu bestimmen, welcher der genannten drei Klassen sie eingereiht werden dürften. 560 ^larie Kiahelska Der Sammelbegriff des Chromatoplasmas soll demnach hier alle Bestandteile der Zelle umfassen, welche im Gebiete des Cytoplasmas liegen und bezüglich der Intensität der Färbung dem Kernchromatin ähneln, — abgesehen von ihrer Genese und Bedeutung. Es kann natürlich nur ein Hilfsbegriff sein und wh’d hier ausschließlich im morphologischen Sinne gebraucht, ohne daß wir irgend etwas über die Natur der betreffen- den Substanzen aussagen woUen. Diese drei Zchkomponenten : Kerne, Plasmaleiber und Chromato- piasten, lassen sich unter anderm auch durch ihre Färbungsweise charak- terisieren. Das chromatische Gerüst der Kerne färbt sich basophil oder basichromatisch, d. h. zeigt große Vorliebe für basische Farbstoff- lösungen. Gleiche Färbung zeigen stets die chromatischen Kernkörper- chen (s. Karyosomen) und eine gewisse kleine Anzahl von Chromato- piasten. Die cytoplasmatischen Gerüste werden in der Regel mit sauren Farbstoffen gefärbt, d. h. sie verhalten sich oxychromatisch. Am- phichromatisch nenne ich, französischen Cytologen folgend, eine Misch- färbung, welche entsteht, wenn die betreffende Substanz sich sowohl mit basischen als auch mit saiuen Lösungen färbt. Dies Verhalten ist für die meisten Chromatoplasten und für die echten Nucleolen (Plas- mosomen) charakteristisch. In der Eiweißdrüse der Schnecken färbt sich nur das Drüsenparen- chym rein oxychromatisch (hellrot mit Eosiii). Das Drüsenepithel wird sich im ganzen am phichromatisch, (beim Gebrauch des Häraatoxylins und Eosins violett in verschiedenen Nuancen) färben. Diese ziemlich eintönige Färbung und die Überfülhmg der Zellen mit Secretkörnchen erschweren anfangs etwas die Orientierung im inneren Bau des Drüsen- epithels. Nähere Betrachtung zeigt, daß seine Zellen sowohl im Bau der cytoplasmatischen Gerüste, als auch in Lage und Gestalt der Drüsen- kerne vollkommen dem Serocytentypus entsprechen. In der Fig. 1 (Taf. XXVII) sehen wh’ eine solche mit Secret gefüllte Zelle, in Fig. 2 drei nebeneinander liegende Drüsenzellen mit dem zu- gehörigen Teil des centrotubulösen Syncytiums (cs). Um das cytoplasma- tische Gerüst deutlicher hervortreten zu lassen, vmrden hier die Eiweiß- körnchen nicht eingezeichnet. Man sieht, daß die Kerne infolge der starken Secretfüllung basal liegen. Sie sind bläschenförmig, besitzen eine deutliche, basophile Kernmembran, chromatisches Gerüst in Form zahlreicher, durch feine Fädchen untereinander verbundener Körncheir und je ein kleines Plasmosom. Das plasmatische Gerüst ist zu einem äußerst dünnwandigen Maschenwerk umgestaltet, in dessen Waben die großen Eiweißkörnchen liegen. Nur basal in der Umgebung der Kerjie Drüsenstudien. 561 ScimiiiGlt sich däs iiitciktG Diüscnplcisnici rcichlicliGr äii. Hier sicht niäDi daß es ziemlich grobkörnig ist und sich hell amphichromatisch färbt. Ein spezifisches Gepräge wh'd der Drüse durch den zusammengesetzten Bau der Eiweißkörnchen gegeben. Er läßt sich besonders gut in den mit Hämatoxylin-Eosin gefärbten Präparaten untersuchen. Die Granula werden dabei im allgemeinen violett, durchaus aber nicht homogen ge- färbt. An jedem größeren Körnchen Qmh in der Fig. 1) färbt sich ein kleiner Teil dunkel amphichromatisch (hier dunkelviolett), oder ausge- sprochen basophil (blauviolett), das übrige hell amphichromatisch, sehr deutlich zur Oxychromatie neigend (hier rosaviolett). Offenbar kommt hierdurch zum Ausdruck die Zusammensetzung der Körnchen aus zweierlei Substanzen oder Substanzgruppen: einer schwach amphichromatischen und einer basophilen. Drüsenkörnchen, welche eine zusammengesetzte Struktur besitzen und dieselbe auf dem Wege einer bestimmten successiven Entwicklung erreichen, wurden zuerst von M. Heidexhain in der Beckendrüse der Tritonen gefunden (1907) und der Fund alsbald von Fischer und Held an neuem Material bestätigt. Heidenhain schüdert den Bau eines derartigen ausgewachsenen Körnchens, von ihm Halbmondkörperchen genannt, folgenderweise : »es ist ein solides, sphärisches Gebilde, bestehend aus zwei scharf gesonderten Teilen. Ein meist hügliges, blaß gefärbtes Körperchen, der von mir so genannte Träger, wird auf der einen Seite von einer dunkleren schalenförmigen Kapuze bedeckt, deren optischer Querschnitt mithin sich unter der Form einer Sichel präsentiert. Die Tren- nimgsebene zwischen der helleren und dunkleren Masse ist gewölbt, gleich dem Teil einer Kugeloberfläche, doch kann sich dieselbe so stark abplatten, daß eine Krümmung nicht mehr wahrnehmbar ist. Zwischen beiden Zonen findet sich oft eine hellere Schicht« (07, S. 374). Die größten unter den Drüsenkörnchen der normalen Sclinecken- eiweißdrüse (linik in der Fig. 1, d und c in der Fig. 3) entsprechen der zitierten Schilderung. Den Hauptteil bildet eine helle, feinkörnige Sub stanz, die sich, insofern das Körnchen nicht im Zerfall begriffen ist, kugelig gestaltet. Dieser Teil (t in der Fig. 3) entspricht dem Heiden- HAiNSchen Träger. Er ist zum Teil bedeckt durch eine dünne, homogen dunkel-amphichromatisch oder rein basichromatisch gefärbte Schale — die Kapuze Qc). Wenn wk einige Körnchen, der steigenden Größe nach geordnet, nebeneinander aufzeichnen, wie es in Fig. 3 geschehen ist, so sehen wir, wie sehr die Anordnung der dunklen und der hellen Substanz mit zunehmender Größe der Körnchen sich verändert. Ein Vergleich dieser Bilder — 562 Marie Krahelska und es lassen sich solche sehr leicht in jeder Zelle finden — beweist, daß hier jedem Zustande der Größe der Körnchen ein ganz bestimmter Zu- stand ihrer Binnenstruktur entspricht. Anders gesagt: mit der Volumen- zunahme der Granuli geht Hand in Hand deren Umgestaltung, und zwar in einer durch bestimmte, stets in gleicher Ordnung aufeinanderfolgende, Stadien fortschreitenden Weise. Wie Fig. 3 zeigt, entspricht diese Um- gestaltung ziemlich genau dem von Heidexhain für seine Halbmond- körpercheu gegebenen Entwicklungsschema. Heidenhain rekapituliert folgendermaßen seine ausführliche Schilderung der Metamorphose der Eiweißkörnchen in der Beckendrüse der Tritonen: »I. In Zellen rein protoplasmatischen Charakters erscheinen die Primärgranula, welche zuerst unmeßbar feine, später solidere Körperchen von immer noch sehr ge- ringem Durchmesser sind. II. Bei einer Größe von etwa 1 fx wird die Form der Ilalbmondkörperchen kennt- lich; letztere wachsen bis auf eine Größe von 2 u heran und lassen ihre beiden Bestand- teile: Träger und Kapuze, deutlich erkennen. III. Die Trägersubstanz quillt auf; es bilden sich Pseudovacuolen, an deren Wand die schalenförmige Kapuze fest angelagert ist. IV. Der Träger wird aufgelöst, die Kapuze konglutiniert im typischen Fall zu einem Sekundärgranulum. V. Die Reste der Halbmondkörperchen werden vor oder nach der Auflösung der Sekundärgranula in das Secret übergeleitet ; die Zelle wird granulafrei.« Wenn w bei Zusammenstellung der Entwicklung der Secretkörn- chen in unsern Präparaten der Schneckeneiweißdrüse auch vom Stadium der Primärgramdi ausgehen wollen, müssen w nach solchen in den Wabenwänden suchen. In der Tat sieht man in zahlreichen Zellen, stets von den Drüsenkernen entfernt, kleine basichromatische Körnchen in den plasmatischen Wabenwänden liegen, welche der Größe und der Fär- bung nach als Primärgranula bezeichnet werden können (Taf. XXVII, Fig. 1 fg). Unter den frei in den ]\Iaschenräumen liegenden Körnchen können die kleinsten noch ein identisches Aussehen bewahren. Die meisten unter den kleinen intravaeuolär liegenden Körnchen sind aber schon etwas größer, als es die Prhnärkörnchen waren, und nicht mehr ganz homogen gefärbt. Der centrale Teil bleibt stark basichromatisch, die periphere Zone färbt sich schwächer und mehr amphichromatisch. Ihr weiteres Wachstum beruht hauptsächlich auf intensiver Zunahme dieser amphichromatischen Substanz, die dabei an Färbbarkeit fort- während verliert. Der basophile Teil wächst nur wenig, geht aber eine Reihe von Umgestaltungen durch: vom runden Körnchen wird er zu einem Ovoid (c in der Fig. 3, Taf. XXVH), plattet sich dann immer mehr ab und erreicht endlich die Gestalt einer dünnen Schale — auf Querschnitts- Driisenstiulieii. 503 bildern (d, c) Sichel — , die definitive Kapuzengestalt. Die so ausgebUdeten Halbmondkörpcrchen nehmen nocli weiter an Cxröße zu. Die größten findet man basal, in der Kerngegend. Tn dieser Gegend sind auch die ersten Involutionsstadien (Fig. 3 e—h) zu suchen. An der Involution leiden die Träger, sie quellen auf, verlieren an Färbbarkeit und scheinen einem feinkörnigen Zerfall zu unterliegen. Einige Körnchen, wie c und / in Fig. 3, machen den Eindruck, als sollte neben der Auflösung auch eine Entmischung im Bereiche der Träger stattfinden. Die in Auflösung begriffenen Teile färben sich eosinophil, es heben sich von ihrem hellen Grunde Körner und Fetzen einer dunkel amphi- chroraatischen und homogenen, sich offenbar durch einen andern Lös- lichkeitsgrad auszeichnenden Substanz ab. Auf die Kapuze wirkt die Involution nur insofern, als sie sich, infolge des Zerfalls des Trägers zusaramenzieht und allmählich zu der Gestalt eines Körnchens — welches nunmehr als Sekundärgranulum be- zeichnet werden darf — zurückkehrt. Dabei verliert ihre Substanz nicht an Färbbarkeit und zeigt keine Spuren einer Auflösung. Heidenhain findet in den im Lumen der Schläuche liegenden Secret- massen gequollene Körperchen, welche »nur aus den Sekundärgramda durch Zunahme des Volumens bei gleichzeitiger Abnahme der Färbbar- keit hervorgegangen sein können«. Er ist der Meinung, daß die Ent- wicklung der Drüsengranula bis zum Halbmondkörperchenstadium »den Eindruck dmekt hervorruft, als ob diese Gebilde aus eigner Kraft wachsen und sich selbständig differenzieren«. Dagegen sollen die Involutions- prozesse, welche man an reifen Halbmondkörperchen bald bemerkt, nicht mehr zu Lebenserscheinimgen gehören. »Die Bildung der Sekundär- granula«, sagt er, »möchte ich keinesfalls mehr als einen Lebensvorgang ansehen; vielmehr handelt es sich wohl um die physikalischen Folgen eines Auflösungsprozesses.« Die Sekundärgranula werden — seiner Mei- nung nach — entweder direkt ausgestoßen, oder vorher in den Zellen gelöst und erst in gelöster Form entfernt. Demnach wäre also die Indi- vidualität, welche er den Halbmondkörperchen zuschreibt, nach je einem Entwicklungscyklus aufgehoben. Ohne auf die Frage nach dem Schicksal der Sekundärgranula ein- gehen, oder gar zu der oben zitierten Äußerung Heidenhains bezüglich ihrer Individualität etwas hinzufügen zu wollen, muß ich dennoch be- merken, daß in den hier geschilderten Drüsenzellen die Sekundärkörn- chen nicht nur stets in der Zelle verbleiben, sondern auch die Fähigkeit zu weiteren Umgestaltungen zu bewahren scheinen. Bei sorgfältigster Untersuchung konnte ich keine Bilder finden, die einen Zerfall, de- 564 Marie Ivrahelska generatives Aufquellen oder auch Ausstößen der Sekundärgranula an- nelimen ließen. Allem Gesagten nach hätten wh in den Priinärkörnchen und ihren Umgestaltungsprodukten — Halbmondkörperchen oder wenigstens deren Kapuzenteilen — Gebilde, die unserm Begriffe der Chromatopiasten ent- sprechen. Es sind nämhch, wie es der Begriff verlangt, intraplasmatisch liegende Differenzierungen einer stärker als das Cytoplasma fäi’bbarer Substanz, welchen gewisse Individualität zugeschrieben werden kann. Es wären auch die einzigen Chromatopiasten, welche in den Zellen der Frühsommerpräparate einer Eiweißdrüse auftreten. Uber das Drüsenparenchym läßt sich nicht viel sagen. Die Membran, von welcher die Oberfläche der Drüse überzogen ist (Membrana propria), ist sehr dünn, strukturlos, das interstitielle Bindegewebe eben- falls nur spärlich entwickelt. Die Drüsenkanälchen sind voneinander durch ein dünnes, feinfaseriges Geflecht getrennt, in welchem man ziem- lich zahlreiche kleine Kerne findet. Diese sind, wie gesagt, den Kernen des centrotubulösen Syncytiums täuschend ähnlich. Hämolymphatische Lacunen kommen selten vor und sind meistens leer, die LEVoiGschen- oder Cystenzellen, welche sonst im Parenchym der Schnecken zu den charakteristischsten Komponenten gehören, habe ich hier zu dieser Zeit nicht gefunden. b) Die Eiweißdrüse unerwaohsener Schnecken. Die geschilderten histologischen Verhältnisse wurden in den Eiweiß- drüsen erwachsener Schnecken beobachtet. Ich verfüge nicht über ein Material, welches zur Schilderung der Entwicklung dieser Zustände nötig wäre. Dennoch möchte ich hier die wenigen Beobachtungen, welche ich über den histologischen Bau der Eiweißdrüse junger Schnecken machen konnte, zusammenstellen, da sie schon vielleicht einiges über das Wachstum und die funktionelle Differenzierung dieser Drüse er- mitteln können. Es ist nicht leicht, das xAlter im Freien gesammelter Schnecken zu bestimmen. Die Größe und somit auch das Gewicht sind, infolge des undeterminierten Wachstums dieser Tiere, höchst variabel. Man findet beim Eierlegen und in Copulation kleine Weinbergschnecken von 8, 9, 10 g Gewicht und anderseits über 30 g wiegende Biesenindividuen. Das Alter läßt sich nach der Größe nicht genau bestimmen, doch darf man immerhin mit großer Wahrscheinlichkeit annehmen, daß man bei weniger als 8 g wiegenden Schnecken mit unreifen Individuen zu tun haben wh’d. Geschlechtsreif werden die Tiere im 4. Lebensjahre (A. Lang). Drüsenstiulien. 565- Bei zwei Weinbergschnecken von 5,06 und 6,1 g Gewicht fand ich beim Herauspräparieren der Geschlechtsorgane die Eiweißdrüse kaum angelegt, als eine Wandverdickung am Scheitel des Spermoviductes. Die Schnittpräparate gaben das Bild einer undifferenzierten Anlage. Mit denjenigen der normalen Eiweißdrüse einer erwachsenen Schnecke ver- glichen, würden sie vor allem durch die große Menge der Zellkerne im Verhältnis zu protoplasmatischem Substrate charakterisiert sein. In diesem Substrate sind die Zellgrenzen nur stellenweise deutlich zu sehen. Wo dies der Fall ist, sind die cytoplasmatischen Territorien der jungen Zellen mit homogenem, feinkörnigem, sich dunkel amphichromatisch färbendem Plasma ausgefüllt. Chromatoplasmatische Substanz nur in Gestalt feiner, mit den ergastoplasmatischen Filamenten Garniers iden- tisch aussehenden Fädchen vorhanden. Wie man aus dem Vergleich einiger erwachsener Zellen in den Fig. 1 und 2 mit einer jungen in Fig. 4 (Taf. XXVII) ersieht, sind die Kerne im Verhältnis zum Zellvolumen bedeutend größer bei jungen als bei erwachsenen Tieren. Die Kerne sind hier bläschenförmig, besitzen ein Kernkörperchen von amphichroma- tischer Natur, sind in körnchenförmiger Anordnung des Chromatins den definitiven Drüsenkernen ganz ähnlich. Wo die Zellgrenzen noch nicht ausgebildet sind, liegen in einem feinkörnigen plasmatischen Substrate zahllose Kerne unregelmäßig angehäuft. Es wäre nicht möglich, an solchen Stellen das Parenchym von dem zukünftigen Drüsenepithel zu unterscheiden. Allerdings scheinen die Kerne schon hier in zwei Typen differenziert zu sein: bläschenförmige, große, die den Drüsenkernen ähnlich sind, und länglichovale, kleine, die offenbar den Parenchym- kernen einer entwickelten Drüse entsprechen. Die Untersuchung einer größeren, 11,25 g wiegenden, Helix pomatia zeigte, daß die Ausarbeitung der Secreta beginnen kann, noch bevor die Drüsenzellen das Drittel ihrer definitiven Größe erreicht haben. In Fig. 6 (Taf. XXVIl) sehen wir drei solche junge, bereits mit Secretkörnchen gefüllte, Zellen. In den Maschenwänden liegen hier zahlreiche feine, basophUe Körnchen — Primärgranula; in den Maschenräumen bedeutend größere und amphichromatisch gefärbte Kügelchen, die sich aber durch homogenen Bau von den Halbmondkörperchen einer erwachsenen Drüse erheblich unterscheiden. Das centrotubvüöse Syncytium ist schon aus- gebildet (Fig. 6 cs). Für die Deutung dieses Gebildes wäre es besonders wichtig, die Zeit und Weise seines Auftretens näher zu bestimmen. Es wäre aber auch nur auf Grund eingehender, an vom Ei aufgezogenem Material durchgeführter, Untersuchungen möglich. Sein Auftreten, wie auch die Füllung der Zellen mit Sekretkörnchen und die hier bereits Archiv f. Zellforschung. IX. 38 566 Marie Ivrahclska vollendete Gliederung des Drüsengewebes, sprechen dafür, daß die Diüse schon in die funktionelle Periode eingetreten ist. Da die Zellen aber dabei von der Größe, welche sie bei großen Individuen erreichen, noch weit ent- fernt sind, scheint sicher zu sein, daß die Perioden des Wachstums und der funktionellen Differenzierung für dieses Organ weit ineinander greifen. Die Drüsen zweier junger Exemplare von Helix arlustonm zeigen ähnüche Bilder. In beiden sind die Zellgrenzen schon deutlich, die Gliede- rung des Anlagematerials durchgeführt. Die noch secretleeren Drüsen- zellen besitzen dichtes, homogenes Plasma, von welchem sich hier und da stärker färbbare Fädchen ab- heben, die dem Aussehen nach eben- falls als ergastoplasmatische Fasern zu bezeichnen sind. Unter ergastoplasmatischen Fasern werden hier Fasergebilde verstanden, welche sich ainphichroinatisch färben und sich durch chese Färbung von dem umgebenden Cytoplasma abheben. Der Name wurde be- kanntlich von Garnier (1899) für derartige Differenzierungen in den Eiweißzellen der Ivieferdrüse eingeführt. Seitdem wurden sie wiederholt in verschiedenen Drüsenzellen gefimden. Ihr Auftreten scheint mit dem Zustande, in welchem sich das Drüsen- plasma findet, innig verknüpft und somit auf gewisse Phasen des Zellebens beschränkt zu sein. Im Sinne des von ims liier gebrauchten Begriffes des Chromatoplasmas gehören die ergastoplasmatischen Fasern zu den Chromatopiasten. Die histologische Differenzierung ist weiter fortgeschritten, als bei Weinbergschnecken von 5 und 6 g Gewicht, und in dem Auftreten cliro- matoplasmatischer Struktimen können wir ein erstes Anzeichen beginnen- der Tätigkeit erblicken. Was hier auffällt, ist das merkwürdige Verhalten der Zellkerne. Zahlreiche Zellen sind binucleär. Die beiden Kerne liegen entweder dicht nebeneinander, oder schon etwas entfernt, in ihrer Form und Anordnung des Chromatins sind sie sowohl untereinander als auch den definitiven Drüsenkernen ganz ähnlich. Wie es die Textfig. 3 zeigt, lassen sich die Bilder solcher zweikörniger Zellen zu einer lücken- losen Stadienfolge einer durch Plasmosomenteilung eingeleiteten Amitose aneinanderreihen i). 1) Es scheint dieser Teilungsmodus zu jenen Übergangsformen zu gehören, welche zwischen der tj’pischen Mitose imd der als ihr Gegensatz geltenden amitotischen Textfig. 3. Amitotisclie Zellteilnng in den Zellen der Eiweißdrüse. Drüsenstudien. 567 Massenhaftes Auftreten derartiger Bilder läßt annehnien, daß sich in der Wachstumsperiode die Epithelzcllen der Schneckeneiweißdrüse ausschließlich oder vorwiegend amitotisch vermehren. Eine karyokine- tische Teilung habe ich überhaupt in dieser Drüse nie beobachten können. 3. Einfluß des Hungers. Einleitung. Bei Nahrung- und Wassermangel ziehen sich die Schnecken in ihre Gehäuse zurück und schließen die Mündung derselben durch eine dünne Membran — ein Ausscheidungsprodukt ihrer Mantel- und Fußdrüsen. Dauert die Karenz länger, dann kontrahieren sich die Tiere immer stärker, so daß der Mantclrand ganz in die Tiefe der untersten Windung zu liegen kommt, und es wird gewöhnlich nach einwärts von der ersten eine zweite, oft noch eine dritte, Membran gebildet. In diesem Zustande — eines Hungerschlafes, können sie monatelang verharren. Indhiducn von Eelix pomatia erwiesen sich resistenter als die von Helix arlustorum. Wie ich bereits in einer früheren Arbeit bemerkte, in welcher ich einige Beobachtungen über den Verlauf der Gewichtsabnahme hungernder Schnecken zusammenstellte (7), liegt die Ursache dieses Unterschiedes wahrscheinlich darin, daß bei den Weinbergschnecken, welche normaler- weise an trockeneren, mehr offenen Standorten leben, der Organismus besser an Nahrungs- und Wassermangel angepaßt, die Fähigkeit, den Stoffwechsel für langdauernde Perioden herabzusetzen, ihm tiefer ein- geprägt ist. Die Sterblichkeit — in den ersten Wochen bei beiden Arten verschwindend — steigt bei Helix arbustorum schon am Ende des zweiten Monats über 50%; bei Helix pomatia erreicht sie diesen Wert erst im sechsten Monat. Ich lasse hier die an Helix pomatia gemachten Beobachtungen folgen, und zwar nur die erste fünfmonatige Karenzperiode betreffend, inner- Kerndurchschnürung existieren, und in den letzten .Jahren immer zahlreicher, be- sonders bei den Protisten geschildert werden. Es wird immer häufiger die Meinung ausgesprochen, daß sich diese beiden Teilungstypen nicht prinzipiell unterscheiden. Als Kennzeichen der Mitose galt die Bildung eines komplizierten karyokinetischen Apparates, welcher die genaue Halbierung des entsprechend umgestalteten Chromatin- gerüstes ermöglicht. Bei den genannten Übergangsformen scheint die Genauigkeit der Halbierung des Kerngerüstes — trotzdem die karyokinetische Figiu' nicht aus- gebildet wurde ■ — oft derjenigen der Karyokinese nahe zu kommen. In unserm Falle einer dimch Plasmosomenteilung eingeleiteten Amitose — ist es wahrscheinlich, daß die Zweiteilung der Plasmosomen für die regelmäßige Gestaltung der ganzen Teilung von Einfluß ist. ,S8* 568 Marie foahelska halb deren man bei langsam steigender Sterblichkeit mit größter Wahr- scheinlichkeit darauf rechnen kann, daß nian nicht mit erkrankten Organis- men zu tun haben wird. Die im Freien gesammelten Tiere wurden in hölzernen Schachteln oder Glasschalen, trocken und in gewöhnlicher Zimmertemperatur gehalten. Schon am 3. oder 4. Tage wurden gewöhnlich die membranösen Deckel gebildet, die Tiere krochen nicht mehr heraus. Beim Herauspräparieren der Geschlechtsorgane einer ausgehungerten Schnecke fällt es vor allem auf, in wie hohem Grade die Eiweißdrüse der Reduktion unterliegt. Unter normalen Verhältnissen und bei ge- schlechtsreifen Schnecken besitzt die Drüse ein ansehnliches Volumen, kann an der Übergangsstelle in den Oviduct denselben zwei- bis dreimal an Breite übertreffen. Sie ist milch- farbig, von weich schwammiger Kon- sistenz. Schon nach zweimonatigem Hunger verschmälert sie sich stark, gewöhnlich bis zur Breite des Ovüducts und erscheint dann um so deutlicher als eine direkte Fortsetzung desselben. Die Farbe wird gelb, dann orange bis braun, das Gewebe dichter und wasser- ärmer. Um den Grad ihrer Reduktions- fähigkeit mit demjenigen andrer Teile des Gonoductensystems zu vergleichen, stelle ich in Textfig. 4 einige Mes- sungen zusammen. Sie beziehen sich auf drei Weinbergschnecken, von welchen eine in normalen Verhältnissen, eine nach \äermonatigem Hungern und eine -am Ende der Winterschlafperiode getötet wurden. Es wurden Tiere von genau gleicher Größe gewählt und von den an ihnen ausge- führten Messungen kommen hier folgende in Betracht: 1. Länge des Spermoviductes von der Anfangsstelle der Eiweißdrüse bis zum Aus- tritt des Vas deferens (I), 2. Länge des Vas deferens (II), 3. Länge der Vagina, samt dem Pfeilsacke gemessen (III) und 4. Länge der Eiweiß- drüse (IV). Die Tafel zeigt, daß die Länge der drüsigen Teile (Spermo'snduct und Eiweißdrüse) bedeutend stärker reduziert wii’d, als der nichtdrüsigen (Vagina, Pfeilsack, Vas deferens). Der Spermovüduct — ein zum Teil leitendes, zum Teil secernierendes Organ — bleibt ebenfalls bezüglich der Größenabnahme hinter der Eiweißdrüse zurück. Textfig. 4. Graphische Darstellung der Länge einiger Organe des Genitalapparates. 1, Ovidukt; II, Vas deferens; III, Vagina mit Pfeilsack; IT, Eiweißdrüse; 1, normaler Zu- stand ; 2, nach dem Winterschlaf ; 3, nach ßmonatigem Hungern. Driisenstudien. 569 Der Größeuabnahme des ganzen Organs entspricht, richtiger es liegt ihr zugrunde, eine gewaltige Verminderung der Tubuli und einzelner Zellen. Die Textfig. 5, in welcher Querschnitte zweier Drüsentubuli (a und h), der erste aus einer normalen, der zweite aus einer stark redu- zierten Drüse, unter gleicher Vergrößerung skizziert wurden, gibt einen Begriff davon, wie weit diese Größenabnahme geht. Die Erforschung Querschnitte zweier Drüsentuhuli, a, einer normalen, b, einer stark reduzierten Eiweißdrüse. der Veränderungen, welche dm’ch diesen Vorgang im Zellbau hervor- gerufen werden, bildete eben den Zweck meiner Untersuchungen. a) Einfluß des Hungerns auf den Bau der Drüsenkerne. Die ersten Veränderungen, die man an den Drüsenkernen bemerkt, bestehen in einer geringen, aber immerhin meßbaren Volumenzunahme und dem Übergang der körnchenförmigen Anordnung des Chromatins in eine strangförmige. Diesen Vorgang sehen wir schon in den Präparaten einer seit 2 Wochen hungernden Helix arhustonm angebahnt. Ein Ver- gleich der Kerne in den aus diesen Präparaten stammenden Zellen der Fig. 7, 8, 10 (Taf. XXVII) mit denjenigen der Fig. 1 oder 2 zeigt, daß die Chromatinkörnchen seltener werden, während sich die zwischen ihnen gespannten dünnen Fädchen zu dickeren Strängen und Bändern umbilden. Schon in diesen frühen Hungerstadien werden die Kerne etwas reicher 570 Marie Ivrahelska an färbbaren, und zwar besonders an amplii- und oxychromatischen Substanzen. In den Soninierpräparaten, von welchen wh- ausgingen, färbte sich innerhalb des Kernbläschens nur das kleine Plasmosom amphi- chromatisch. Hier wird erstens dasselbe bedeutend größer (wie ein Vergleich der Fig. 7 mit der Fig. 1 zeigt), zweitens treten Körnchen und Bröckcheii einer entweder mit ihm gleichsinnig oder oxychromatisch gefärbten Substanz auf, in manchen Kenien über das ganze Kerninnere zerstreut, häufiger in einer Gegend an der Peripherie angehäuft (Fig. 9, Taf. XXVII), wo sie oft ansehnliche Massen bilden. Wird Hämatoxylin mit Kachfärbung im Gemisch von Eosin und Orange gebraucht, oder Gentianaviolett mit Xachfärbuug im Orange, dann färben sich diese Körnchen orange, stellenweise mit leichtem Anflug von hellblauer, oder heUvioletter Farbe; bei EnRLicH-BioxDischer Färbung erscheinen sie graurot. Da die Zahl der Körnchen des Basichromatins, im allgemeinen der Gehalt an Basichroniatin zu dieser Zeit kaum gesteigert zu sein scheint, wird die Chromatizitätzunahme der Kerne im Beginn des Hungerns haupt- sächlich durch das Auftreten im Kerninneren dieser oxy- und amphi- chromatischen Substanzen bedingt. Die Gestalt der Kernbläschen bleibt in diesen Präparaten meistens noch nonnal. Unregelmäßige Formen, wie diejenige in Fig. 9, welche an Bilder pathologischer Kernknospung erinnern, sind selten. Viel häufiger sieht mau durch Kontakt mit Secret- vacuolen hervorgerufene Deformationen: Einbuchtungen, welche das ursprüngliche Kernbläschen oft zu einer Schale umgestalten können (Fig. 7, 10 u. 12). Dabei kann die Kernmembran in Zipfeln auslaufen (Fig. 12), die in die plasmatischen Vacuolenwände tief eindringen. Diese Bilder können nur im Zusammenhang mit gewissen, gleichzeitig an den Drüsengranuli stattfindenden und weiter unten zur Besprechung kom- menden Prozessen verstanden werden. Präparate der Eiweißdrüse einer seit 4 Wochen hungernden Wein- bergschnecke zeigen, daß die Chromatizitätszunahnie der Drüsenkerne bedeutend fortgeschritten ist (Fig. 13 — 17, Taf. XXVII). Das Chromatin ist meist in dicken, kurzen Bröckchen und Strängen verteilt. Amphi- chromatische Gebilde — also auch Plasmosomen — sind weniger ver- treten, als dies am Beginn der Karenz der Fall wai‘. Kleine Kügelchen einer in diesem Sinne (hier beim Gebrauch des Heidexhaix mit Xach- färbung im Orangegraugelb) gefärbten Substanz sind in dem Kerne der Fig. 14a zu sehen. Sie liegen hier dicht unter der Kernniem bran an der Stelle, wo diese dem Druck einer analog gefärbten Secretkugel nach- gebend, abgeplattet erscheint. Jm Gegensatz zu der amphichromatischen ist die basichromatische Substanz hier viel reichlicher angesammelt. Vor Drüsenstiidien. 571 allem sind diese Präparate charakterisiert durch einen Reichtum an Karyo- somen, die in verschiedener Größe und Anzahl, oft zu fünf in einem Kernbläschen auftreten. Da hier dicht nebeneinander liegende Zellen oft in sehr ungleichem Grade von der Inanition betroffen sind, und man auf einem Gesichtsfelde leicht eine Reihe successiver Inanitionsstadien zusammenstellen kann, so kann ein Zusammenhang der Aufmerksamkeit nicht entgehen, welcher zwischen dem Entleerungsgrade der Zellen und der Chromatizität ihrer Kerne besteht. Je weiter die Entleerung und damit auch die Volumenabnahme der Zelle fortgeschritten ist, um so reicher sind die Kerne an chromatischem — hier schon an basichroma- Textfig. 6. tischem Inhalt. Die in der Textfig. 6, oder in der Fig. 15 zusammen- gestellten Zellen, untereinander verghchen, lassen diesen Zusammenhang deuthch erkennen, ln der Zelle a der Fig. 15 ist das Secret noch in an- sehnlicher Menge vorhanden. Die Zelle hat zwar an Größe stark ab- genommen, behält aber noch den Bau einer tätigen Eiweißdrüsenzelle. Der Kern unterscheidet sich von den normalen durch größeres Volumen und unregelmäßige Anordnung des Chroniatins, — an Menge der chroma- tischen Substanzen ist er ihnen dagegen ziemlich gleich. Die nächst- folgende Zelle l enthält nur wenige Reste der Secreta, das plasmatische Gerüst ist auch stark angegriffen. Im Kernbläschen sind drei Karyosomen aufgetreten, und es hat auch das Karyoenchym an Färbbarkeit zugenom- men. In den noch mehr entleerten und noch kleiner gewordenen Zellen c, d und besonders e wird die Chromatizitätzunahme der Kerne immer stärker ausgesprochen. Ähnliches zeigt ein Vergleich der Zellen 1, 2 und 3 572 Marie Krahelska in der Textfig. 5. Die Größenunter schiede der Kerne sind liier noch deutlicher. Die Zellen 4 und 5 zeigen weitere Veränderungen ini Bau der Zellkerne, die hier nur selten an einigen Zellen in der peripherischen Zone der Drüse zu beobachten sind, in mancher Hinsicht aber von be- sonderem Interesse zu sein scheinen. Wie aus dem Gesagten folgt, sind im allgemeinen die Kerne entleerter Zellen an Chromatin überreich. Nun findet man in der peripherischen Gegend der Drüse, wo die Inanition stets rascher als in den centralen Teilen fortschreitet, einige leere Zellen mit auffallend chromatinarmen Kernen. Man sieht in solchen Zellen gewöhnlich zahlreiche feine basichromatische Körnchen, zum Teil im Cytoplasma zerstreut, hauptsächlich aber in der Umgebung der Kerne angehäuft (Fig. 4 u. 5 der Textfig. 6, Fig. 16, Taf. XXVIl ehr). Wir können uns diese Bilder nur dadurch entstanden denken, daß das übermäßige Chromatin aus einigen Zellkernen in Form dieser Körnchen entfernt und das Kernbläschen somit entleert wurde. Es erinnert diese Erscheinung lebhaft an einige bekannte Fälle der Chromidienbildung. Da sie hier zu vollständigem karyolytischem Schwund des Kernbläschens zu führen scheint (Fig. 16 u. 17), können wir sie nur zu den degenerativen Erscheinungen zählen. Die Beobachtung einiger Vorgänge, welche beim Auffüttern ausgehungerter Tiere in dem Gewebe stark reduzierter Eiweiß- drüsen auftreten, wird uns weiter zeigen, daß sich die Kerne bei be- ginnender Restitution in einer ganz analogen Weise ihres übermäßigen Chromatins entledigen und daß somit derselbe Prozeß unter andern Be- dingungen als regulatorisch bezeichnet werden darf. Wir begegnen hier einer Schwierigkeit, die uns auch ferner bei jedem Versuche, die im Laufe der Karenz auftretenden degenerativen Erscheinungen von den regulatori- schen streng auseinanderzuhalten, entgegentritt. Das gleichzeitige Auf- treten und Ineinandergreifen dieser Erscheinungen ist für den Hunger- zustand charakteristisch. Der Nahrungsmangel schafft Verhältnisse, bei welchen gewisse, in jedem Organismus in verschiedenster Gestalt vor- handene Reservestoffe verbraucht werden, die in normalen Verhältnissen unangegriffen bleiben ; in anormalen dagegen eine Zeitlang nicht nur zur Erhaltung der resistenteren Teile des Körpers genügen, sondern auch noch deren fortdauerndes Wachstum ermöglichen. In dieser Einrichtung liegt eine regulatorische Erscheinung vor, sie ist aber schon ilirem Wesen nach mit destruktiven Prozessen, mit Degenerationserscheinungen eng verknüpft, da eben häufigst als Reservenahrung die weniger resistenten Gewebekomplexe, in einzelnen Zellen die weniger resistenten Zellkompo- nenten dienen. Die Möglichkeit einer Verwendung destruktiver Prozesse zu regulatorischen Zwecken wurde von Driesch hervorgehoben (4). Er Driisenstudien. 573 macht darauf aufmerksam, daß die beim Hunger angegriffenen Reserven oft zu echtem Aufbau Verwendung finden, »aber selbst dann hätte dem, schon um sie transportabel zu machen, eine Destruktion voran- zugehen, und solches wird stets der Fall sein, wenn Reserven zu ener- getischen Spezialzwecken herangezogen werden. Das Regulatorische er- streckt sich hier also in erster Linie auf Destruktion« (Seite 4). Für den Schneckenorganismus, der an Reservestoffen reich ist, sich durch die Fähigkeit, den Stoffwechsel für langdauernde Perioden beträchtlich herabzusetzen auszeichnet, und in dem infolgedessen die Inanition be- sonders langsam verläuft, trifft das Gesagte ganz besonders zu. Eine ganze Reihe von Prozessen, die, wenn die Inanition ungestört fortdauert, zum Zerfall des Drüsengewebes beitragen, können beim ersten Anlaß, also bei Auffütterung ausgehungerter Tiere zum Zwecke der Her- stellung normaler Verhältnisse direkt verwertet werden. Zu solchen Prozessen gehört die oben besprochene Chromidienbildung. Hier, bei Fortdauer des Hungerns, gipfelt sie in der vollständigen Auflösung des Kernbläschens. Die zahlreichen Karyosomen, die wir nach einmonatigem Hungern in den Drüsenkernen auf treten sehen, bestehen nur kurz. In den Prä- paraten der Eiweißdrüse einer seit 2 Monaten hungernden Weinberg- schnecke finden wir sie nicht mehr. Die Kerne sind hier mit kurzen basichromatischen Stäbchen und Bröckchen (Fig. 18 — 22) dicht gefüllt. An Größe haben sie noch bedeutend zugenommen. Ihre auffallende Färbbarkeit beruht darauf, daß sich das Karyoenchym immer intensiver, und zwar zur Basophilie neigend, mitfärbt. Die oben erwähnten, durch Kontakt mit Secretklumpen oder mit den von ihren Lösungsprodukten gefüllten Vacuolen hervorgerufenen Deformationen der Kernbläschen sind häufiger geworden. Die Textfig. 7, die Fig. 18, 19, 20 zeigen ver- schiedene Stadien dieser Umgestaltung der Kernbläschen in tiefe, die Secretvacuolen umschließende Schalen. Auch hier treten innerhalb der Kerne, gewöhnlich dicht unter der Kernmembran an den Stellen, wo sie im Kontakte mit Secretresten steht, Körnchen einer mit Secretresten identisch — hier also dunkel amphi- chromatisch gefärbten Substanz auf. Sie werden offenbar rasch weiter umgesetzt, sind nur in denjenigen Kernen zu finden, welche in der Nähe noch nicht entleerter Vacuolen liegen. Wo die Secretreste vollständig verbraucht zu sein scheinen, enthalten die Kerne schon in diesen Prä- paraten ausschließlich basichromatisch färbbare Bestandteile. Da die Zunahme an Basichromatin in solchen Kernen die Regel ist, scheint es wahrscheinlich, daß auch hier in ähnlicher Weise, wie wir es am Beginn 574 Marie Krahelska der Karenz gesehen haben, die amphichromatische Substanz alsbald nach ihrem Auftreten im Kerninnern ins Basichromatin umgewandelt wird. In Fig. 20 (Taf. XXVII) sieht man eine Secretreste enthaltende Vacuole vollständig vom Kerne umschlossen, intranucleär liegen. Ihr Inhalt ist noch mit demjenigen freiliegender Vacuolen identisch: eine feinkörnige, amphichromatische Masse. Darüber aber liegen schon einige Bröckchen einer basichromatischen Substanz zerstreut. Da die alte Kern- membran an ihrer ganzen, die Vacuole umschließenden Fläche resorbiert wurde, scheint diese wirklich dem Kern einverleibt, zur Xeubildungsstättc seines Chromatins geworden zu sein. Dadurch läßt sich auch die Tat- sache erklären, daß in solchen intranucleären Vacuolen kleine Plasmosomen, welche in voraus- gehenden Hungerstadien nicht zu finden waren, aufzutreten pflegen (in Einzahl in Fig. 29). Bekanntlich begleitet das Auftreten der Plasmosomen assimilatorische Vorgänge und Perioden des Chromatin- w'achstums. Der weitere Verlauf der Kernveränderungen kann an Hand einiger Präparate vom Ende des vierten und fünften Hungermonats ver- folgt werden. Für die meisten Drüsenkerne dieser Präparate (c und d der Textfig. 8, die meisten Kerne der Fig. 23 — 30) sind eine fortdauernde Zunahme an Basichromatin, gleichmäßige Verteilung desselben, und eine geringe Schrumpfung, die besonders im fünften Monat sich merkbar macht, charakteristisch. Die Kerne bleiben größer, als sie in den normalen Eiweißdrüsenzellen waren, von dem im zweiten Hungernionat erreichten Volumen haben sie aber etwas eingebüßt. Sie liegen oft in hellen Höfen, welche sich gegen das umgebende Plasma deutlich abheben. Das chromatische Ge- rüst scheint ausschließlich aus Basichromatin zu bestehen, amphi- chromatische Substanz ist nicht mehr zu finden. Wie wh' aus den Textfig. 8 und 11 und den Fig. 23 — 30 sehen, ist das Chroniatin in Form von ziemlich dicken Stäbchen über das Kerninnere dicht und gleichmäßig zerstreut, die Kernmembran bleibt erhalten, Kernkörper- chen fehlen. Textfig. 7. Drüsenstudien. 575 Neben diesen noch intakt bleibenden Kernen findet man in den Präparaten vom fünften Hungermonat auch zahlreiche im Zerfall be- griffene. Ihre Degeneration kann sich verschieden gestalten. Am häufig- sten werden drei Degenerationstypen gefunden: Pyknose, degenerative Karyorhexis und Karyomeritenbildung. In Fig. 28 (Taf. XXVIII) sieht man in allen drei Kernen eine Verdichtung des Chromatins, infolge der die Kerne beinahe homogen, tief basichromatisch gefärbt erscheinen. Auf solche Zustände folgt ziemlich oft eine Kondensation der chroma- VeränderuDgen ia den Kernen der Eiweißdrüsenzelleu während des Hungerns. a, Kerne normaler Drhsenzellen (zum Vergleich), 6, nach öwöchiger, c, nach lOwÖchiger, <2, nach 16 wöchiger Karenz. tischen Gerüste zu form- und strukturlosen, ganz homogen gefärbten Klumpen. Diese Form der Degeneration wird gewöhnlich als Pyknose bezeichnet. Ihr extremes Beispiel whd von dem mit 'pkn bezeichneten Kerne der Fig. 25 (Taf. XXVII) gegeben. Als degenerative Karyorhexis bezeichne ich die durch Auflösung der Kernniembran bedingte Zerstreuung des Chromatins im umgeben- den Plasma: bei weitem die häufigste Degenerationsform (Fig. 25, 24, 27 krx). Die Karyomeritenbildung besteht im Zerfall der großen, hyperchroma- tischen Drüsenkerne in eine Anzahl von winzigen Bläschen, steht also 576 Marie Krahelska der Karyorhexis nahe, unterscheidet sich von ihr dadurch, daß jedes von den beim Zerfall eines Kernes gebildeten Bläschen eine deutliche Mem- bran, regelmäßige Gestalt und offenbar außerhalb des Chromatins auch etwas vom Karyoenchym besitzt (Fig. 23 krm und 26, Taf. XXVII), man könnte beinahe sagen, ein Kern im kleinen ist. Diese Bläschen scheinen ihre Individualität ziemlich lange zu bewahren; ich sah sie in noch Adel späteren Hungerstadien als die hier zur Besprechung kommen- den deutlich erhalten. Dieser Prozeß scheint mir der von zahlreichen Autoren (Rubaschkin [1906], Bury [1913], v. Kostaxecki [1912] u. a.) in den Eizellen beobachteten Karyomeritenbildung gleichsinnig zu sein. Wie ich es noch weiter erörtern w'erde, gehört er ebenfalls zu den Pro- zessen, welche bei fortdauerndem Hungern ihrem Effekte nach degenerativ sind, unter Umständen aber — also bei Auffütterung — eine regulatorische Bedeutung gewinnen. Als spezieller Fall der Karyorhexis mag noch erwähnt sein ein Ausfluß des Chromatins aus dem Kernbläschen in zahlreichen parallel geordneten, geschlängelten Strängen (Kerne zfk in den Fig. 23 und 24, Taf. XXVH). Im sechsten Hungermonat werden degenerierende Drüsenkerne immer häufiger. Es wäre kaum möglich, diese Erscheinungen ein- gehend zu schildern und zu klassifizieren. Es sei nur betont, daß im allgemeinen solche Degenerationsbilder vorherrschen, in welchen der Zerfall des Kernbläschens und Zerstreuung des Chromatins im um- gebenden plasmatischen Geflechte das Wesentliche bilden. — Pyknose bleibt selten. Die Untersuchung der Veränderungen, welche der Hunger im Bau der Drüsenkerne hervorruft, zeigte nun, daß von Anfang an bis zu den Stadien, in welchen degenerative Erscheinungen Oberhand gewinnen, der Gehalt an chromatischen Substanzen continuierlich gesteigert wird. Dabei scheinen amphichromatische Körnchen — welche zuerst beim Be- ginn der Karenz und dann wiederum in den Stadien, wo die letzten Secretreste verbraucht werden, in den Kernbläschen auftreten — ähn- lich wie die Plasmosomen nur die Bedeutung kurzdauernder Übergangs- stadien in einem Prozesse zu besitzen, der, seinem Effekte nach, als Prozeß der Ausarbeitung des Basichromatins bezeichnet werden darf. b) Einfluß des Hungers auf die Drüsenkörnchen und die Plasmaleiber der Drüsenzellen. Wie Textfig. 5 (a und b) zeigte, wird die Volumenabnahme der Drüsenzellen vor allem durch Schwund der Drüsenkörnchen bedingt. Dlüsenstudien. 577 Eine Entleerung der Zellen nach außen findet dabei nicht statt, ln den Präparaten aller Hungerstadien wie auch sonst, die Zeit der Eiablage ausgenommen, sind die Tubuli leer. Das centrotubulösc Syncytium bleibt bis in späte Karenzstadien, in welchen man von den Driisenkörn- chen kaum spärliche Reste findet, deutlich erhalten. Die darin liegenden Kerne scheinen unverändert, die Cilien, welche seine Oberfläche stellen- weise trägt, vielleicht sogar etwas länger geworden. Das Bestehen der syncytiellen Schicht und der Mangel irgendeines färbbaren Inhalts in den Tubuli sprechen dafür, daß die Drüsenkörnchen innerhalb der Zellen gelöst und an der Stelle verbraucht oder irgendwie umgebildet werden. Die Lösung beginnt frühzeitig. Ihr Auftreten wird hier stets das erste Anzeichen beginnender Wirkung des Hungerns sein. Dennoch dauert der Verbrauch der Drüsenkörnchen im ganzen ziemlich lange. Noch nach 2 Monaten findet man ansehnliche Reste der Seeretsubstanzen, Spuren davon sogar nach 5 Monaten. Das Wesentliche bei dem Zerfall der Drüsenkörnchen besteht darin, daß 1. die diskreten Körnchen zu größeren Klumpen und Massen unter- einander verschmelzen, daß also ihre Individualität aufgehoben wnd, und 2. daß die verschiedenen Substanzen, aus welchen die Körnchen aufgebaut waren, sich voneinander trennen. Die letztere Erscheinung bezeichne ich als Entmischung, ohne selbstverständlich behaupten zu wollen, es sei tatsächlich eine Entmischung im chemischen Sinne des Wortes. Bei der Besprechung der Entwicklung der Eiweißkörnchen haben wir die verschiedenen Substanzen oder vielleicht die durch verschiedene Färbung sich kennzeichnenden Zustände der Grundsubstanz, aus welcher sie gebaut sind, kennen gelernt. Die basophilen Primärgranula wuchsen zu amphichromatischen Kügelchen an, diese differenzierten sich in einen dunkel amphichromatischen bis basophilen Teil (die Kapuze) und einen hell amphichromatisch bis eosinophil gefärbten (den Träger). Schon in den normalen Sommerpräparaten konnte man an einigen großen Körnchen, die offenbar zu zerfallen begannen, eine Entmischung beobachten — ■ und zwar im Bereich des Trägers. Es bildeten sich hier Flöckchen amphi- chromatischer Substanz, das übrige färbte sich immer reiner oxychroma- tisch. Eben diese oxychromatischen Teile zeigten einen feinkörnigen Zerfall. Dieser Entmischungsprozeß whd nun unter der Einwirkung des Hungerns enorm gesteigert und beschleunigt. Daneben, scheinbar aber nicht mit ihm in gesetzmäßiger Weise verknüpft, beginnt die Verschmel- zung der Drüsenkörnchen zu größeren, formlosen Massen. Bei der Ent- 578 Marie Ivrahelska mischiing wird zuerst eine rein basophile Substanz abgetrennt. Wie man in Fig. 7, 8 u. 10 (Taf. XXVII) sieht, erscheinen an der Peripherie einzelner Körnchen (Fig. 7) oder der durch ihre Verschmelzung gebildeten Massen (Fig. 8 u. 10) winzige dunkle Körnchen: Sekundärgranula (sg in den Fig. 8 u. 10). Zu dieser Zeit, aus welcher diese Präparate stammen, also bei einer seit 2 Wochen hungernden Weinbergschnecke, findet man diese Körnchen zum Teil noch in dieser intravacuolären Lage, offenbar erst abgespalten (Fig. 8), — meistens aber liegen sie schon in den Waben- wänden, oder, weiter zurückgezogen basal im perinucleären Drüsen- plasma (Fig. 8 u. 10). In dieser Kückkehr der Sekundärkörnchen zu einer den im Beginne ihrer Entwicklung stehenden Primärkörnchen eigenen Gestalt und Lage sehen wL wichtigen Beweis dafür, daß mit dem Erreichen des Halbmondkörperchenstadiums ihre evolutive Fähig- keit keineswegs erschöpft wurde. Nach der Abspaltung dieser dunkel basophilen Substanz bleiben die Secretkugeln immer noch, bei kleineren homogen, bei größeren zum Teil amphichromatisch gefärbt. Es besteht nun die weitere Entmischung in einer Sonderung der amphichroniatischen Substanz von der rein eosinophilen. Schon ein Vergleich der Fig. 7 und 8 oder 10 und 11 beweist, in wie verschiedener AVeise diese Sonderung durchgeführt w^erden kann. An einigen Kugeln wird sich die amphichromatische Substanz, ähnlich wie es in der basophilen geschehen, an der Oberfläche in Form kleiner Körn- chen sammeln, an andern bildet sie Buckel (Hörner), schalenförmige Protuberanzen, oder wird, über das ganze Gebiet der Secretklnmpen gleichmäßig verteilt, in winzigen Körnchen abgesondert. Das End- resultat ist in allen weiter reduzierten Zellen gleich: die oxychromatische Substanz der Träger fließt zu größeren Massen zusammen, welche ge- staltlos, in körnigem Zerfall begriffen sind, — die amphichromatische bildet schärfer konturierte Körperchen, welche ebenfalls untereinander verschmelzen und große Kugeln bilden. Diese Verschmelzungstendenz scheint sich auch auf die intraplasma- tisch gelegenen basophilen Körnchen zu erstrecken: statt der diskreten Körnchen der ersten Reduktionsstadien (Fig. 7) findet man in weiter reduzierten Zellen (Fig. 9 u. 12) die offenbar durch ihre Verschmelzung entstandenen, rein basophilen Kugeln. Klumpen der eosinophilen Substanz sammeln sich an der Kern- menibran und bilden in derselben, wie bei Besprechung der Kernver- änderungen erwähnt wurde, tiefe Einbuchtungen. Hier setzt sich ihr Zerfall weiter fort. Daß die schon in diesen Stadien beginnende Volumen- Drüsenstudieii. 579 und Chromatizitätszunahme der Kerne mit dieser Zersetzung der an ihrer Peripherie angesanimelten Secretmassen in direktem Zusammen- hänge steht, dafür zeugen sowohl das successiv fortschreitende Ein- verleiben der Secretvacuolen den Kernbläschen, als auch das xVuftreten im Kerninnern — dicht an der Kontaktstelle der Kernmembran mit oxychromatischen Secretmassen — feiner Körnchen einer identisch ge- färbten, sonst nie in den Kernen vorhandenen Substanz. Den Durch- tritt dieser Körnchen durch die Kernmembran kann man sich in zwei- facher Weise vorstellen: entweder ist die Membran porös genug, um ihn ohne weiteres zu ermöglichen, oder es werden die oxychromatischen Secretklumpen an der Kontaktstelle mit dieser Membran teilweise auf- gelöst und das Lösungsprodukt dann innerhalb des Kernes wiederum als feinkörniger Kiederschlag ausgefällt. Ist das letztere der Fall, so müssen wm postulieren, daß die Lösung unter dem Einfluß des Kontaktes mit der Kernmembran erfolgt, wobei möglicherweise auch diese Membran eine Veränderung ihrer normalen Konsistenz erfährt. Wir finden in der Drüsenliteratiir , welche in den letzten Jahren zahlreiche Angaben über Durchtritt chromatischer Körper bzw. Substanzen durch die Kern- menibran gebracht hat, versdhiedene Anschauimgen über den Mechanismus dieses Durchtrittes. Eine Zusammenstellung dieser Literatur wird in den Arbeiten von Nemec (1910), zum Teil bei M.cziarski (1910), in den Handbüchern von M. Heidexhain, Gur- witsch, Prenant, Maillard et Bouix gegeben. Besonders interessant scheint mir die (Uesbezügliche Auseinandersetzung zu sein, die wir in der neu erschienenen Arbeit von V. Kemnitz finden. »Wenn man sich die Kernmembran von ähnlicher Beschaffen- heit denkt« — sagt v. Kemnitz — »wie die Plasmahaut Overtons, so kaim eine Chro- midienbildimg offenbar mu so zustande kommen, daß die aus dem Kern austretende Subtsanz, die man sich in fortwährend weiterschreitendem Abbau begriffen denken muß, zimächst ein Stadium erreicht, auf dem sie in der Kernmembran löslich ist, ebenso wie die Kernmembran in ilir. Auf diese Weise könnten also auch partielle Lösungen der Kernmembran erfolgen.« »Ich kann mich der Vorstellung, daß die Chro- matinabgabe diuch Osmose erfolgt, nicht anschließen, denn erstens kann das Chro- matin als Eiweißverbindung und somit kolloidale Substanz nicht durch Membranen diffimdieren, und zweitens wäre nicht zu verstehen, warum, falls durch die Kernmeni- bran Chromatin diffundieren kann, sich jemals ein chromatinreicher Kern in einem chromatinarmen oder gar-freien Plasma finden könnte.« Stets wird diese Substanz in erster Linie verbraucht. Von den beiden andern unterscheidet sie sich wesentlich dadurch, daß sie vom Beginn der Entmischung an nie gut gestaltete Körper, stets formlose Massen bildet. In folgenden Karenzstadien, so in den Präparaten einer seit 4 Wochen hungernden Weinbergschnecke, finden wir diese oxychroma- tische Substanz nicht mehr. Diese Präparate sind charakterisiert durch das Vorkommen in den meisten Zellen einiger großer Kugeln, von welchen 580 Marie l\iahelska sich die einen tief basophil, die andern meist dunkel, seltener hell amphi- chromatisch färben. Es sind eben Umbüdungsprodiikte der beiden in ersten Karenzstadien entmischten Substanzen. Die Kugeln liegen meist in den Secreträunien, nur einige von den dunkeln noch intraplasmatisch. Diese Bilder können durch die Annahme erklärt werden, daß die Se- kundärkörnchen, nachdem sie sich im Beginn der Entmischung in die intraplasmatische Lage zurückzogen, hier dann untereinander verschmelzen und wiederum in die Vacuolenräume überwandern. Die meisten Kugeln stehen in ähnlichen Lagebeziehungen zu den Kernbläschen, wie wir es für die oxychromatischen Massen bereits ge- schildert haben: dicht in der Kähe der Kernmembran (Fig. 14 u. 15 a u. h) in verschieden tiefen Einbuchtungen derselben (Fig. 14 u. 15 e), oft in einer schon intranucleär liegenden Vacuole (Fig. 13 u. 15 c u. d). Diese Erscheinungen könnten wohl, wenn man nicht den Weg, auf welchem sie entstanden sind, verfolgt und die darauffolgenden Ver- änderungen im Bau der Kerne beobachtet hätte, als Austritt geformter chromatischer Kernbestandteile von dem Kernbläschen ins Plasma ge- deutet werden. Die Tatsache aber, daß auf diejenigen Karenzstadien, in welchen sich diese Bilder häufen, die Zeit einer starken Chromatizitäts- zunahme folgt, während man ja bei einem in solcher Verbreitung auf- tretenden Auswandern von Chromatinkörpern unbedingt eine Abnahme derselben wahrnehmen müßte, deutete darauf hin, daß es sich eher um eine Ein- als um eine Auswanderung handeln kann. Ein tT)erwandern chromatischer Körper aus dem nucleären auf das plasmatische Gebiet, woselbst sie ihre funktionelle Bedeutung erhalten oder eine neue gewinnen können, wurde bekanntlich vielfach und an reichem Material, besonders in reifenden Eizellen und in den Drüsen- zellen, beobachtet. Es wäre nicht möglich, hier die zahlreichen neuen diesbezüglichen Literaturangaben (die älteste Arbeit würde wohl die- jenige von Ogata sein) zu berücksichtigen, auch brauche ich nicht auf Zusammenfassungen dieser Literatur zu verweisen: man findet sie in jedem der neuen cytologischen Handbücher. Das Tatsachenmaterial, welches durch diese Literatur gebracht wird, genügt reichlich, um die Annahme als bewiesen zu betrachten, daß der Kern geformte chroma- tische Bestandteile an das Plasma abgeben kann und daß man bei Schil- derung oder Betrachtung der Bilder eines Durchtrittes derartiger Körper durch die Kernmembran nicht mehr zu fürchten braucht, man hätte unbewußt etwaigen »Artefakten« zu viel Beachtung geschenkt. Anders verhält sich die Sache, wenn man den Durchtritt geformter und als Kom- ponenten der Zelle aufzufassender Körper aus dem Plasma in das Kern- Drüsenstudien. 581 bläschen — also in inverser Richtung — zu sehen glaubt, wie wir dazu durch die Betrachtung unsrer Präparate der Eiweißdrüse vom Beginn des zweiten Hungernionats veranlaßt wurden. Man verläßt nun den festen Boden bekannter Tatsachen. Zwar dürfte das Wesentliche an der Erscheinung — daß nämlich das Protoplasma bei der Chromatizitäts- zunahme der Kerne mitwirkt — nicht befremdend erscheinen. Bei der Chromatinsynthese, welche überall dort stattfinden muß, wo mit dem Zellwachstum oder infolge irgendwelcher Bedingungen des Zellebens der Kern und sein chromatisches Gerüst wachsen, bildet sich das Chromatin, wie bekannt, eben auf Kosten gewisser im Plasma ausgearbeiteter Sub- stanzen. Der von Loeb ausgesprochene Gedanke, daß beim Beginn der Entwicklung in befruchteter Eizelle eine intensive Nucleinsynthese die Bedeutung eines entwicklungsauslösenden Faktors gewinnt, gab Anstoß zur Suche nach Materialien, auf deren Kosten diese Synthese erfolgt. Loeb sprach diesbezüglich die Meinung aus, daß hier die reichlich im Eidotter vorhandenen Lecithine vor allem in Betracht kommen. Neuerdings wird von Godlewski (11), welcher sich dabei sowohl auf eigne Untersuchungen, als auch auf Masings Arbeit stützt, fest- gestellt, daß das für Kernbildung im Protoplasma präformierte Material sich, noch im Bereich des Cytoplasmas verbleibend, »vom übrigen Proto- plasma abtrennt und tinktoriell nachweisen läßt«. Ich kann hier nicht auf die wichtige Frage der intraplasmatischen Chromatinbildung in den Eizellen näher eingehen: es wäre vorzeitig, nach Analogien für eine Erscheinung zu suchen, die vorerst noch selbst genauer und aus umfangreicherem Material erforscht werden müßte. Nur war es mir wichtig, zu bemerken, daß durch die Forschungen der letzten Jahre bereits festgestellt wurde, daß unter gevüssen Umständen ein Übertritt der chromatischen Substanzen aus dem Plasma in das Keimbläschen — mit Bedeutung von Bau- nicht von Nährstoffen ver- wendet zu werden — als Regel gelten kann. Ähnlich wurde ja seit langem R. Hertwig (1903) durch Beobach- tung innerer Lebensvorgänge der Protistenzelle zu der Meinung gebracht, daß die Chromidialgebilde, zwar von nucleärer Herkunft, aber der Lage nach dem Cytoplasma angehörend, zum »Ausgangspunkt für die Bildung neuer Kerne werden«, was ja dem Wesen nach einer Überlagerung auf nucleäres Gebiet ziemlich gleichkommt. In allen Fällen aber, wo man die Aufnahme chromatischer Sub- stanzen aus dem Zellplasma in den Kern vermutet oder annimmt, fehlt meist jede nähere Angabe über die Weise, in welcher sie erfolgt. Die Einwanderung geformter chromatischer Körper scheint die am weitesten Archiv f. Zellforschung. IX. 39 582 Marie Krahelska liegende von den möglichen Formen dieser Aufnahme zu sein. Ich fand in der Literatur nur in der Ai'beit von R. Foot und Strobell (1910) über die Eier von AlloiopJiora foetida Beobachtungen, welche für die Möglichkeit ihres Auftretens zu sprechen scheinen, die aber dort keine eingehendere Besprechung und Berücksichtigung in den Abbildungen fanden. Um so erfreulicher war es mir, diese Möghchkeit durch die be- reits erwähnten Untersuchungen von v. Kemnitz (1912) alle Rechte zur Erklärung der hier in Betracht kommenden Bilder herbeigezogen zu werden, gewinnen zu sehen. Kemnitz schUdert zahlreiche Fälle, wo es sicher ist, daß ein Durchtritt chromatischer Körnchen durch die Kern- membran stattfindet und man nur zu entscheiden hätte, ob er in der Richtung Kern Plasma, wie gewöhnlich angenommen wird, oder um- gekehrt erfolgt. Sowohl einige von seinen Bildern, wie auch vieles in der sehr eingehen- den Schilderung bietet vollkommene Analogie zu den Erscheinungen dar, die wir eben in den Eiweißdrüsenzellen beobachteten. »Es lassen sich direkte Durchtrittserscheinungen des Prochromatins, wie wir das außerhalb der Kernmembran liegende chromatische Material nennen wollen, beobachten. Während etwas weiter von der Kernmembran das Prochromatin in Form größerer Kugeln und Brocken auf tritt, wird es nach der Kernmembran zu feinkörniger, um dicht an ihr in diffuser Form zu erscheinen. Innerhalb des Kernes liegt an den entsprechenden Stehen das Chro- matin in gleich feiner Verteilung der Kernmembran angelagert, so daß sich hier Pro- und Innerchromatin überhaupt nicht mehr unterscheiden ließen, wenn nicht die Kernmembran beide trennte.« Diese Schilderung könnte unverändert für die Vorgänge gelten, die wir am Beginn der Karenz in den Eiweißdrüsenzellen sahen — nämlich für die Erscheinungen des Verbrauchs der Trägersubstanz (Fig. 9, 10, 12, 14 a). Etwas anders er- scheinen diese Verhältnisse in den Präparaten, von welchen wir hier aus- gingen, da die chromatische Substanz (hier wohl hauptsächlich Kapuzen- substanz) auch in unmittelbarer Nähe der Kernmembran stets die Gestalt einer großen, gut geformten Kugel bewahrt. Um so mehr gilt aber für diese Bilder (Fig. 13, 15 i — e), was v. Kemnitz bezüglich der von ihm be- obachteten sagt »daß es keinem Zweifel unterliegen kann, daß hier in der Tat ein Durchtritt, entweder von Chromatin ins Plasma oder von Prochromatin in den Kern vorliegt. « v. Kemnitz entscheidet sich für die zweite Annahme aus folgenden Gründen: erstens weil, »wenn das Chro- matin in fein verteilter Form die Kernmembran in der Richtung Kern Plasma passierte, es nicht einzusehen wäre, warum eine Strecke vom Drüsenstudien. 583 Kern entfernt es wieder zu größeren Brocken und Kugeln zusammen- fließen sollte«. Bei der Einwanderung wäre die Zerstäubung in feine Partikelchen insofern begreiflich, als es das Hindurchtreten durch die Kernmembran begünstigen muß. Den weiteren, und wie es mir scheint viel überzeugenderen Grund sieht v. Kemnitz darin, daß die Zellen, um welche es sich handelte, im Wachstum begriffen waren und dement- sprechend auch die Kerne wachsen müßten. Von dieser Beweisführung kann natürhch der erste Beweis für unsern Fall nicht herangezogen werden, da es sich in den geschilderten Bildern des Durchtritts chromatischer Substanzen durch die Kernmembran in ge- wissen Stadien ausschüeßlich um Durchtritt gut geformter großer Kugeln handelt — eine »Auflösung in feine Partikeln« findet nicht statt. Der zweite deckt sich zum Teil mit unsern Ausführungen und schließt die Möglichkeit aus, unsre Bilder als Austritt chromatischer Substanzen aus dem Kerne zu erklären. In den hungernden Eiweißdrüsenzellen sind die Kerne ebenfalls im Wachstum und in energischer Chromatinzunahme begriffen. Die Annahme einer nucleopetalen Richtung für diese Durch- trittserscheinungen erscheint hier um so berechtigter, als ja zugleich und auch weit über die betreffenden Stadien hinaus das Protoplasma der Drüsenzellen an Dichte, Volumen und Färbbarkeit abnimmt. Somit können wir diese Auseinandersetzung mit der Vermutung schließen, daß es sich bei den geschilderten Erscheinungen zum Teil um Verbrauch durch die Kerne der in den zerfallen- den Trägerteilen der Drüsenkörnchen dargebotenen Nähr- stoffe, zum Teil um Rückkehr der einst auf cytoplasmati- schem Gebiete tätigen chromatischen (bzw. chromatoplas- matischer) Substanzen ins Kerninnere und zu der Ruheform des Basichromatins handelt. Reste der Secretsubstanzen sind auch noch in den Präparaten einer seit 8 Wochen hungernden Weinbergschnecke im Bereich des Plasmas in nicht unbedeutender Menge zu finden. Es ist hier aber ein Detritus, in welchem keine Spuren ehemaliger Gestaltung bestehen. Diese Secret- massen (Fig. 18—22, Taf. XXVII) färben sich amphichromatisch und stellen offenbar Zerfallsprodukte einiger im Bereich des Plasmas geblie- bener Kugeln dar. In diesem Hungerstadium beginnen die ZeUgrenzen undeutlich zu werden. Im unregelmäßigen, plasmareichen Syncytium (Fig. 22) liegen die, die Secretreste enthaltenden, Vacuolen stets in der Xähe der Drüsenkerne. Zahlreiche Bilder verschieden tiefer Einbuch- tungen, welche durch Kontakt mit den Secretmassen in den Kernbläschen gebildet werden (Fig. 18, 19, 20, 21, Taf. XXVII; Textfig. 7), bis zu 39* 584 Marie Ivrahelska solchen Bildern, in welchen die Secretvacuolen schon dem Kerne voll- ständig einverleibt sind, lassen sich hier auch aufs leichteste auslesen. Wie bei Aufnahme der oxychromatischen oder hell amphichromatischen Trägersubstanz im Beginn der Karenz, so scheinen auch hier die feinen Körnchen des Detritus durch die Kernmembran durchzutreten, noch bevor die Vacuole von der Kernschale vollständig eingeschlossen wurde. Dicht unter der Kernmembran, an der Einbuchtungsstelle sind auch hier zahlreiche mit Detrituskörnchen identisch gefärbte Kügelchen zu sehen, die alsbald vollständig verschwinden. In den Kernen, in welchen die Vacuole schon intranucleär liegt, sahen wir die Kernmembran, von der sie zuerst eingeschlossen war, vollständig resorbiert. Möglicherweise begann diese Resorption frühzeitig und dies er- leichterte den Austausch zwischen dem Kern und dem Vacuoleninhalte. In den Präparaten der seit 18 und 20 Wochen hungernden Weinberg- schnecken findet man nur an sehr wenigen Stellen (Fig. 28) über das Syncytium zerstreut oder, wo Zollgrenzen erhalten blieben, in der Nähe der oberen Fläche der Zellen liegend ziemlich kleine, homogen hell amphi- chroniatisch gefärbte Kugeln. Wahrscheinlich sind es im Cytoplasma gebliebene Reste der Secretkörnchen, zu dieser Form wieder umgearbeitet, überhaupt ist die Verbrauchsweise derjenigen Zerfallsprodukte der Drüsenkernchen, die im Cytoplasma bleiben, schwer zu verfolgen, da sie sich oft beinahe identisch, wie das plasmatische Substrat färben. Was nun das Drüsenplasma anbetrifft, so kommt auf seinem Gebiete der Einfluß der Karenz vor allem darin zum Ausdruck, daß die discreten Zellterritorien zu einem syncytiellen Gewebe verschmelzen. Wie aus Fig. 22, welche einen Teil des Drüsengewebes vom Beginn des dritten Hungermonats darstellt, ersichtlich, tritt diese Verschmelzung ziemlich frühzeitig auf. Zu dieser Zeit erscheint das syncytieUe Gewebe, ähnlich wie auch die plasmatischen Gerüste der intakt gebliebenen Zellen ziemlich plasmareich und intensiv amphichromatisch färbbar. In weiter folgenden Stadien (Fig. 23, 27 nach \äer-, Fig. 24, 25 nach fünfmonatiger Karenz) verliert das Plasma rasch an Dichte und wü’d schon in den Prä- paraten aus dem vierten Monat zu einem unregelmäßigen Geflechte dünner Plasmafasern. Das kurzdauernde Dichterwerden des Plasmas erklärt sich zum Teil schon durch die Schrumpfung der Wabenwände bei Entleerung der Waben. Zum Teil aber scheint es darauf hinzudeuten, daß neben dem Verbrauch der Secretsubstanzen durch die Kerne die Secretreste teilweise auch im Drüsenplasma verbleiben und hier umgebildet werden können. Darin würde auch das Auftreten der Parasomen im Plasma ausgehungerter Drüsenstudien. 585 Eiweißdrüsenepithelien eine Erklärung finden. Diese Körper fehlten vollständig in den Zellen der normalen Eiweißdrüse. Schon nach 3 Hunger- wochen sieht man sie auftreten, in späteren Stadien werden sie zahl- reicher (Fig. 19, 22, 28), obwohl sie stets ziemlich klein und undeutlich ausgebildet bleiben. Man darf wohl in den Parasonien und ergastoplasmatischen Fasern die für alle Eiweißdrüsen zellen charakteristischen Gestaltungen des Chromatoplasmas sehen. Sie werden wiederholt in Serocyten verschie- denster Organe und bei verschiedensten Tieren gefunden. Die ergasto- plasmatischen Filamente werden dabei häufiger in Vorstadien der secre- torischen Tätigkeit, — die Parasonien in ruhenden oder erschöpften Zellen gefunden. In der Eiweißdrüse der Schnecken fand ich die ersteren am reichhchsten in jungen Zellen (Fig. 4) und bei Auffütterung nach langem Fasten, — etwas, schwächer ausgebildet waren sie in den Eiweißdrüsen- zellen einiger dem Hunger in hoher Temperatur unterworfener Tiere. Die Parasomen sind besonders charakteristisch für die Zeit der Winterruhe, auch in den späteren Hungerstadien treten sie, wenn auch in weit geringerer Anzahl, stets auf. Sie sind hier ziemlich groß, sehr schwach, aber eher basi- als amphiehromatisch gefärbt, undeuthch kon- zentrisch geschichtet. Das Verhalten der Plasmaleiber zeigt im allgemeinen große lokale Unterschiede. Trotz der erwähnten syncytiellen Umbildung einiger Tubuh können wir auch in der spätesten von den hier in Betracht kom- menden Stadien stellenweise die ZeUgrenzen deutlich erhalten finden. An solchen Stehen läßt sich die enorme Volumenabnahme der Zellen gut beobachten. Einige diesbezügliche Messungen stelle ich weiter unten zusammen. c) Einfluß des Hungerns auf das Drüsenparenchym. Die Karenz verändert das Verhältnis, welches sich normalerweise in der Eiweißdihse zwischen ihren histologischen Bestandteilen ausge- bUdet hat in dem Sinne, daß mit zunehmender Reduktion des eigent- lichen Drüsengewebes das Parenchym an Masse nicht nur verhältnismäßig, sondern auch absolut zunimmt. Das Wachstum des Parenchyms kommt darin zum Ausdruck, daß die sonst sehr dünne Schicht, welche die Ober- fläche der ganzen Drüse überzieht (Membrana propria), zu einer mäch- tigen Hülle wü'd und daß auch die intertubulösen bindegewebigen Septen bedeutend dicker und, vor allem, kernreicher werden. Einen, zwar wenig genauen, Begriff davon, wie viel reicher an Zell- kernen das Parenchym ausgehungerter Drüsen ist, gewinnt man, wenn 586 Jlarie foahelska in einigen aufeinanderfolgenden Reduktionsstadien die Anzahl der auf je ein Gesichtsfeld fallenden Drüsen und Parenchymkerne — mit Benutzung gleicher Vergrößerungen — gezählt wird. Um zuverlässige Resultate dabei zu erhalten, müßte man über ein reiches Zahlenmaterial verfügen. Die Zeit genügte mir nicht, ein solches zu sammeln ; ich muß mich damit begnügen, Durchschnittswerte von je zehn Zählungen (für jedes be- treffende Stadium) hier zusammenzustellen. Auch in den spätesten Karenzstadien, wo die Zellgrenzen und mit ihnen eine Gliederung in Drüsenepithelien und intertubulöses Parenchym verwischt wh’d, kann man stets deutlich zwei Kerntypen auseinander- halten. die großen, hyperchromatischen Kerne von mehr oder weniger kugeliger Gestalt und die viel kleineren, länglich ovalen, welche an Chro- matin bedeutend ärmer sind. Da zur Zeit, wo die gewebliche Differen- zierung noch deutlich bleibt, Kerne des ersten Typus in Drüsenepithelien, des zweiten im Drüsenparenchym liegen, halte ich sie als Drüsen- und Parenchymkerne auseinander, auch dort, wo diese Gliederung nicht mehr besteht. Normal liegen auf je einem Gesichtsfelde (bei lOOOfacher Vergröße- rung) durchschnittlich 69 Kerne (Tabelle I), darunter gehören 46 dem Tabelle 1. Nr. der Zählung Bezeichnung des Materials Gesamtanzahl der Kerne in je einem Ge- sichtsfelde Anzahl der Drüsenkerne m Anzahl der Parenchym- kerne (j)k) Wert des: dk pk Nr. 1 normale Eisweißdrüse 69 46 23 2 Nr. 2 nach 2 wöchiger Karenz 96 59 37 1.6 Nr. 3 . 4 > 165 90 lö 1.2 Nr. 4 » 8 > > 147 12, 74 0.98 Nr. 5 . 10 > » 397 147 250 0.58 Nr. 6 » 20 > » 930 530 400 1.32 Drüsengewebe, 23 dem intertubulösen Parenchym und dem centrotubu- lösen Syncytium, welches ich hier, wegen der morphologischen Identität der Kerne dem Parenchym zuzähle. Das Verhältnis der Anzahl der Drüsenkerne zu derjenigen der Parenchymkerne beträgt genau 2. Ein noch günstigeres Verhältnis für die Drüsenkerne finden wir in den Drüsen junger Tiere. Da hier die — noch secretleeren — Zellen bedeutend kleiner sind, kommen auf jedes Gesichtsfeld viel mehr — bis 256 Kerne. Darunter gehören 201 den großen bläschenförmigen Kernen, die wk als Drüsenstudien. 587 junge Drüsenstadien bezeichnet haben, — nur 55 den kleinen Parencliym- kernen an. Das Verhältnis dhlflc würde hier demnach etwa 3,65 be- tragen. Bei der Karenz — und von ziemlich frühen Stadien derselben an — wird es erheblich zugunsten des Parenchyms verschoben. Die Zählungen ergaben aber das unerwartete Resultat, daß diese Verschiebung nicht gleichmäßig verläuft. In ersten Stadien der Karenz und etwa bis zum Ende des zweiten Monats steigt die Zahl der Parenchymkerne be- trächtlich nicht nur absolut genommen, sondern auch im Verhältnis zu den Drüsenkernen. Von nun an setzt sich ihre Zunahme zwar fort. Textfig. 9. Schnitt durch die Eiweißdrüse nach 2 monatiger Karenz. Parenchymzellen ; dk^ Drüsenkerne; am, in Amitose begriffener Parenchymkern. wird aber von derjenigen der Drüsenkerne etwas überholt, so daß sich in den letzten hier berücksichtigten Präparaten das Verhältnis wieder etwas zugunsten der Drüsenkerne verändert, ohne zu dem Ausgangs- werte zurückzukehren. Diese Anhäufung, sowohl der Drüsen- als auch der Parenchymkerne und das Zahlenverhältnis, welches zwischen beiden besteht, werden gut veranschaulicht durch eine Zusammenstellung der Durchschnittswerte einiger Aufzählungen, wie sie in Tabelle I gegeben wird. Wir sehen, daß im allgemeinen die Summe der auf ein Gesichtsfeld entfallenden Kerne nach fünfmonatigem Hungern etwa 13 mal größer ist als in normalen Präparaten. Natürlich spielt hier die Entleerung der Zellen und die dadurch bedingte Größenabnahme der Tubuli eine wesent- 588 Marie lü'ahelska liehe Rolle. Sie könnte genügende Erklärung geben, insofern es sich um dichtere Gruppierung der Drüsenkerne handeln würde — nicht aber für die Parenchymkerne, da die strukturellen Verhältnisse im Bereiche des Parenchyms lange beinahe unverändert bleiben. Gerade im Parenchym ist aber die Anhäufung der Kerne sehr bedeutend — es entfallen im ausgehungerten Gewebe auf jedes Gesichtsfeld 17 mal mehr Parenchym- kerne, als im normalen Zustande. Es scheint sich diese Anhäufung der Kerne nur durch die Annahme ihrer Vermehrung erklären zu lassen. Auch sprechen in der Tat zahlreiche Bilder dafür, daß eine amitotische Vermehrung der Parenchymkerne schon nach 2 Karenzmonaten beginnt; in den folgenden Stadien wird sie zu einer immer häufigeren Erscheinung. In der Textfig. 9 sehen wir einen in amitotischer Teilung begriffenen Parenchymkern {am). Ganz ähnliche Teilungs- fornien wurden in den Kanälchen der Speichel- drüse der Weinbergschnecken von Pacaut und ViGiER (1905, 1906) beobachtet. Der teilungs- auslösende Reiz lag dort in der funktionellen Erschöpfung der Drüse, hier muß die beginnende Degeneration des Drüsenepithels in ähnlichem Sinne auf das subepithehale Parenchym einwü’ken. Von der Amitose in den Epithelien junger Drüsen (Textfig. 3) unterscheidet sich diese durch weniger regelmäßige Gestaltung. Wo nur bei syncytieller Umbildung des Epi- thels die Grenze zwischen ihm und dem subepi- thelialen Parenchym undeutheh wurde, sieht man Parenchymkerne auf das epitheliale Gebiet einwandern. Die Textfig. 9 und 10, ähnlich wie die Fig. 23—25, 27 in der Taf. XXVII und 29 in der Taf. XXVIII, zeigen Beispiele solcher Invasion. Wo noch Secretreste überbleiben, sieht man die Parenchymkerne häufig an Secretvacuolen herausgerückt, Lagen einnehmen, wie wii’ sie oben für die Drüsenkerne geschildert haben. In dieser Lage nehmen sie an Chromatingehalt zu und vergrößern sich bedeutend (Fig. 27), und werden allmählich den Drüsenkernen ganz ähnlich. Mit andern Worten, scheinen sie hier die Funktion, welche durch die neugeschaffenen Verhältnisse (Verbrauch der Drüsengranula) auch für die Drüsenkerne neugeschaffen wurde, mit ihnen teilen und sich dabei ihnen analog gestalten zu können. Wie erwähnt, verwischt sich in späteren Karenzstadien die gewebliche Differenzierung. Es wäre deswegen kaum möglich zu sagen, daß sich die Parenchymkerne hier zu Drüsenkernen umdifferenzieren. Sicher ist nur, daß die Unterschiede Textfig. 10. Drüsenstuclien. 589 zwischen ihnen undeutlicher werden. In der Textfig. 11 sind einige Kerne aus dem syncytiellen Stroma der Eiweißdrüse vom Beginn der sechzehnten Karenzwoche (bei H. pomatia) neben einigen noch intakt gebliebenen Zellen wiedergegeben. Man sieht hier alle Übergangsformen zwischen den typischen Parenchym- (pk) und den Drüsenkernen (dk) (auch in der Fig. 23). Diese Übergangsformen sind sowohl in normalen Textfig. 11. Präparaten als auch in denjenigen der ersten 10 Karenzwochen nicht vorhanden, — in späteren Stadien werden sie wiederum viel seltener. d) Zusammenfassung der Hungererseheinungen. Durch die Einwirkung der langsam verlaufenden Hungerinanition wird eine Reihe von Erscheinungen hervorgerufen, die, wenn wir — wie es hier getan wurde — von nekrotischen Erscheinungen absehen, sich in zwei Gruppen einteilen lassen. Die erste umfaßt alle mit dem Ver- brauch der Eiweißkörnchen verbundene, also dem Wesen nach assimila- torische Vorgänge, die zweite eigentliche Inanitionserscheinungen. Diese Einteilung entspricht auch ziemlich gut ihrer zeitlichen Aufeinanderfolge. Zur ersten Gruppe würden die Auflösung der Drüsenkörnchen und die dabei stattfindende Entmischung ihrer Aufbausubstanzen, der Übertritt eines Teiles der Secrete auf das nucleäre Gebiet und das, in dieser Periode am stärksten ausgesprochene Kernwachstum gehören. Als Erscheinungen der zweiten Periode dürften genannt werden: syncytielle Umbildung des Drüsenepithels, übermäßige Chromatizitätzunahme der Drüsenkerne, ähnlich wie die verschiedensten Degenerationsformen derselben, endlich Wucherungen und Umgestaltungen im Bereiche des Drüsenparenchyms. Der Verbrauch der Drüsengranula innerhalb der DrüsenzeUen kann als Äußerung einer assimilatorischen Fähigkeit betrachtet werden, welche. 590 ilarie Ivrahelska unter normalen Bedingungen durch Prozesse, deren Summe die secre- torische Tätigkeit der Zelle bildete, ii'gendwie gehemmt war. Diese Fähigkeit wurde aktiviert durch Störung normaler Verhältnisse, das heißt hier durch Mangel der der Drüse sonst zugeführten INiährstoffe. Ihrem Effekte nach kann der Verbrauch der Drüsenkörnchen als re- duktionelle Erscheinung bezeichnet werden: durch Schwund der Körn- chen und Rückkehr tätiger Chromatopiasten (Kapuzensubstanz) zu ihren Ruhegestalten (sekundäre Granula, dann Karyo- und Parasomen) werden die Zellen entdifferenziert und auch dem Volumen nach werden sie den jungen Zellen näher gestellt. Deswegen bezeichne ich die erste Karenzphase, für welche dieser Prozeß das Wesentliche büdet, als die Phase der Reduktion. Zugleich ist es diejenige, in welcher regulatori- sche Erscheinungen über den destruktiven Oberhand haben — ist ja schon der wichtigste reduktioneUe Prozeß: der Verbrauch der Eiweißkömehen in gewissem Sinne nur eine Form der Regulation, eine von diesen, die von Driesch (1901) als »Regulation hinsichtlich der Dissimilation« be- zeichnet wurden. Man kann sagen, daß diese Phase im großen und ganzen den ersten zwei Karenzmonaten entspricht. Die Verschmelzung der Zelleiber zu um’egelmäßigem Geflecht, die Karyorhexis und Pyknose sind alles Erscheinungen, welche im normalen Leben dieses Organs nicht auftreten und welche unmittelbar ziu' Kekrose führen. Deswegen können sie als destruktive, die Phase, in welcher sie häufiger zu werden beginnen, als Phase der Degeneration bezeichnet werden. Sie umfaßt die drei folgenden Karenzmonate. Die Grenzen beider Phasen lassen sich nicht scharf ziehen, da es für eine Reihe von inanitieUer Erscheinungen nicht möglich ist, zu ent- scheiden, ob ihnen eine regulatorische Bedeutung zukommt, oder ob sie ausschließlich als destruktive Erscheinungen bezeichnet werden soUen. So gibt es Karyorhexisformen — das häufigste Beispiel sahen wh- im bläschenförmigen Zerfall der Kerne, welche, bei Fortdauer des Huuger- zustandes, zum Schwund der Kerne führen und bei der Auffütterung als Stadien in der Wiederherstellung normaler Verhältnisse erscheinen können. Ähnliches könnte man Adelleicht von der syncytiellen Um- bildung des Drüsenepithels sagen. Es sei betont, daß die Grenzen dieser beiden Phasen, in welche wir, im großen ganzen, die fünfmonatige Kai’enz einteilen, für das Drüsen- epithel und Drüsenparenchym nicht zusammenfallen. Ein Einfluß der Karenz läßt sich im Drüsenparenchym überhaupt erst am Beginn des zweiten Monats erkennen und äußert sich in einer Kernvermehrung, also in einer Erscheinung, die nichts weniger als degenerativ ist. Man kann Drüsenstudien. 591 im allgemeinen sagen, daß die Zeit, zu welcher im Drüsenepitliel erste Degenerationsprozesse sich merken lassen — nach unsrer Einteilung der Übergang der ersten Hungerphase in die zweite — im Bereiche des Paren- chyms durch das erste Auftreten von Wucherimgserscheinungen ge- kennzeichnet ist. Auch im Drüsenepithel aber fallen die Grenzen der beiden genannten Phasen auf dem cytoplasmatischen und dem nucleären Gebiete nicht zusammen. Dadurch scheint die Sonderung dieser Gebiete im Laufe der Inanition an Schärfe zu gewinnen. Die Inanition wird stets die Plasnia- leiber etwas früher als die Kerne angreifen. Zur Zeit, wo die Kerne durch Einwanderung der Secretreste eine Vergrößerung erfahren haben und noch ihren normalen Bau bewahren, ist das Plasma an vielen Stellen in Reduktion begriffen, die Zellgrenzen beginnen undeutlich zu werden. Daß die Karenz sowohl quantitativ als qualitativ die ZeUeiber und die Kerne in ungleichem Maße beeinflußt und somit das normale Kern-Plasma- verhältnis wesentlich verändert, ist seit langer Zeit bekannt. Um einen möglichst klaren Begriff von den auffallenden Unter- schieden, welche die Volumenabnahme der Plasmaleiber einerseits und Tabelle II. (Zur Kurventafel Nr. 1.) Nr. der Messung Bestimmnng des Materials Querschnitts- fläclie der Drüsenzellen in mmä Quer- sclinitts- fläche der Kerne (K) Querschnitts- fläche der plasmatischen Territorien (p) Wert des K/p Nr 1 Eiweißdrüse normal 51.09 2.19 48.89 0.045 Nr. 2 nach 2 wöchig. Hungern 38.45 3.72 35.73 0.104 Nr. 3 » 4 » > 28,99 3.35 25.64 0.130 Nr. 4 > 6 > > 22.72 3.20 19.52 0.163 Nr. 5 » 10 . 14.88 2.72 12.16 0 223 Nr. 6 » 14 . 8.88 2.17 6.71 0.323 Nr. 7 » 16 » » 6.36 2.27 4.09 0.555 Nr. 8 » 20 . 3.99 2.03 1.96 1.035 Nr. 9 » 22 . 3.18 1.81 1.37 1.332 ihrer Zellkerne anderseits zeigt, zu geben, wurden in einigen Zeitabständen je 20 Plasmaleiber und 20 Kerne gemessen und die Durchschnittswerte in Tabelle II und der Kurventafel 1 (Textfig. 12) zusammengestellt. Die Messungen wurden mittels der von E. Godlew'SKI in seiner Arbeit über »Plasma und Kernsubstanz im Epithelgewebe bei Regeneration der Amphibien « (10) gegebenen Methode ausgeführt. Es wurden nämlich 592 Marie Krahelska die Umrisse der Zellen und ihrer Kerne unter gleicher Vergrößerung und auf gleich dickem Karton entworfen, sodann ausgeschnitten (zuerst die Kerne aus den Zellterritorien, so daß der übrigbleibende Teil gewisser- maßen die Plasmaleiber repräsentieren konnte) und dann gewogen. Das Gewicht jedes ausgeschnittenen Stückchens dividiert durch das Ge-wicht eines Quadratzentimeters desselben Papiers ergab die Größe der betref- fenden Fläche. Es wurden hier Flächengrößen der Querschnitte der Zellen und ihrer Kerne als Äquivalente der Größe entsprechender Volu- mina angenommen, da es zwar wohl möghch wäre, aus den Querschnittsflächen die Volu- mina der Kerne zu rekonstruie- ren, keinesfalls aber diedersehr verschieden gestalteten cyto- plasmatischen Gebiete. Katür- Textfigr. 12. lieh ist es ein sehr unzuläng- Nr. 1. Kurre der Größenabnahme ganier Zellen. Sr. ’i. » » » der plasm. Territorien. Isr. 3. » > » der Zellkerne. Nr. 4. » » der Veränderungen des Größenverhält- nisses der Zellkerne zu den plasmat. Territorien liches Verfahren, auf diesem Wege die Größen beziehungen zwischen dem nucleären und dem plasmatischen Gebiete zu bestimmen, doch handelt es sich eben nur mn einen Ver- gleich verschiedener Stadien, also um relative Größen. In der Tat entspricht auch der Verlauf der Kurven ziemlich genau dem, was schon bei cyto- logischer Untersuchung der Hungerpräparate bezüglich des verschiedenen Verhaltens der Kerne und der cytoplasmatischen Gebiete festgestellt wurde. Auf der Abszisse der Kmwentafel ist die Zalil der seit Beginn des Hungerns abgelaufenen Wochen, auf der Ordinate die in mm^ ausge- drückten Durchschnittsgrößen der Querschnittsflächen ganzer Zellen (Kurve Xr. 1), der cytoplasmatischen Gebiete (Xr. 2) und der Kerne (Xr. 3) eingetragen. Die Kurve Xr. 4 stellt den Verlauf der Veränderungen des Ver- hältnisses dar, welches zwischen den nucleären und den cytoplasma- tischen Gebieten besteht. Dabei wurden, um die absoluten Zahlen, welche dieses Verhältnis ausdrücken, unter Beibehaltung derselben Ordinatenteilung gebrauchen zu können, diese stets mit 10 multipliziert. Drüsenstudien. 593 Also statt der in der Tabelle II für hip gegebenen Werte hat man hier: 0.4, 1.0, 1.3, 1.6, 2.0, 3.2, 5.5, 10.3, und 13.3. Die Kurven der Größenabnahme ganzer Zellen und der Plasmaleiber (1 und 2) zeigen einen beinahe identischen Verlauf: ein rapides Sinken in den ersten Wochen, dann ein etwas langsameres, regelmäßiges, welches wieder im fünften Monate etwas intensiver wird, und zwar besonders bei der Kurve Nr. 2. Ganz abweichend ist das Verhalten der Kurve Nr. 3, welche die Größenveränderungen der Kerne darstellt. Im allge- meinen läuft sie der Abszisse beinahe parallel. Ein Steigen in den ersten 3 Wochen entspricht genau der Zeit des intensiven Verbrauchs der Drüsen- granula (zu dieser Zeit ist eben auch die durch Verbrauch der Granula bedingte Größenabnahme der Zelleiber und der Zellen am bedeutend- sten). Ein etwas deutlicher werdendes Sinken tritt in den letzten Wochen der Periode auf, in welcher man auch eine Schrumpfung und pyknotische Degeneration der Kerne bemerken kann. Da die Plasmaleiber fortwährend und bedeutend an Größe abnehmen, die Kerne dagegen zuerst eine Vergrößerung erfahren und auch später eine Größenabnahme zeigen, die im Vergleich mit derjenigen der plasnia- tischen Gebiete verschwindend klein erscheint, so wird natürlich das Kernplasmaverhältnis zugunsten der Kerne verschoben. Diese Ver- schiebung kommt deutlich zum Ausdruck in dem Verlauf der Kurve Nr. 4. Bei der Ausführung der hier zusammengestellten Messungen fiel es mir auf, daß die Drüsenkerne in allen Karenzstadien von einer Durch- schnittsgröße sehr wenig ab weichen, während die cytoplasmatischen Gebiete stets von sehr ungleicher Größe sind. Schon unter normalen Verhältnissen tritt diese größere individuelle Variabilität der Zellvolumina deutlich hervor. Dieses Verhalten erklärt sich sehr einfach dadurch, daß eben hauptsächlich oder nur die cytoplasmatischen Gebiete die Stätte einer secretorischen Tätigkeit sind. Diese Tätigkeit, wenn auch langsam fortschreitend, genügt, um erhebliche Unterschiede in dem Füllungsgrad und dem Volumen einzelner Zellen zu schaffen. Eben darin aber, daß der physiologische Zustand der Zelleiber und der Kerne beim Beginn der Inanition verschieden sein kann, wird wohl zum Teil die Ursache liegen, daß sie sich in ungleichem Grade beeinflußbar zeigen. Um den Unterschied in ihrem diesbezüglichen Verhalten zu veranschaulichen, versuchte ich, die Kerne und die Plasmaleiber als Individuen je einer Variationsreihe betrachtend, ihre indmduelle Va- riabilität zu messen und graphisch darzustellen. Die einfachste Methode graphischer Darstellung der individuellen Variabilität ist diejenige der Treppenpolygone und der Frequenz oder Normalkurven. Als variierende 594 Marie Krahelska Textfig. 13. Yariationspolygone, die Variabilität cjtoplasmatiscber Territorien der Eiweißdrüsen- zellen darstellend, a unter normalen Verhältnissen (im Juni), i nach Imonatigem, c nach Smonatigem Hungern. a a r Textfig. 14. Eigenschaft galt die Größe, und zwar wiederum die Flächengröße der Querschnitte der betreffenden Varianten. Zwecks Bestimmung der Größe entwarf ich die Umrisse der Kerne und der Zelleiber auf Millimeterpapier und berechnete die Zahl der auf jede Fläche entfallen- den Quadratmillimeter. Auf diese Weise wurden in drei Stadien, näm- hch in normalem Zustande, nach einmonatigem und nach fünfmona- tigem Hungern die Flächengrößen von je 100 Kernen und Zelleibern gemessen. Die nun bestimmten Varianten wurden in Klassen ein- geteilt, mit Klassen Spielraum von 10 qmm. Die Konstruktion der Treppenpolygone, welche die Gruppierung der Varianten illustrieren. «VW-» Variationspoljgone, die Variabilität der Größe der Drüsenherne darstellend. a unter normalen Verhältnissen, l nach 1-, c nach 5 monatigem Hungern. Drüsenstudien. 595 geschah in üblicher Weise. Auf die Grundachse wurden die Klassen- grenzen als äquidistale Punkte abgesetzt, wobei für die Zelleiber die in drei Stadien ausgeführten Messungen in ein Schema, also auf eine Grund- achse, eingetragen wurden (Textfig. 13), für die Zellkerne jede für sich dargestellt (Textfig. 14). Über jedem Abschnitt der Grundachse, dem Spielraum einer Klasse entsprechend, wurde ein Rechteck gezeich- net, dessen Areal der in diese Klasse fallenden Individuenanzahl ent- spricht. Bei Bestimmung der Höhe der Rechtecke wurde ein der Freqnenzknrven der Zelleiber {A, B, C] nnd der Zellkerne (a, &, c) der Eiweißdrnse. A schildert die Variabilität der Zelleiber unter normalen Verhältnissen {im Juni), B nach 1 mona- tigem, C nach Smonatigem Hungern, a die Variabilität der Kerne in normalen Verhältnissen, b nach 1 monatigem, c nach Smonatigem Hungern. Distanz der Edassengrenzen gleiches Maß, also 3 mm, als einer Variante entsprechend angenommen. Durch Verbindung der Mittelpunkte dieser Rechtecke wmden die Frequenzkurven der Textfig. 15 konstruiert. In dieser Figur sind die Schemata der Zelleiber und der Kerne zusammengestellt, das heißt auf eine gemeinsame Grundachse mit gleicher Klasseneinteilung eingetragen. Den Variationspolygonen a, h und c der Textfig. 13 entsprechen hier die Frequenzkurven A, B und C, denjenigen der Textfig. 14 die Kurven a, h und c. In der Tabelle III (1, 2, 3) bringe ich die gewonnenen Variations- massen, samt den zu ihrer Herstellung verwendeten Zahlen, die hier 596 Marie Krahelska schon in Klassen eingeteilt sind. Als Vcrgleiclismaß kann unserni Zwecke gut nur die Wurzel der mittleren quadratischen Abweichung, die gewöhnhch als Standardabweichung oder Streuung bezeichnet wird, dienen. Am schärfsten wird aber der Unterschied der individuellen Variabili- tät der Plasmaleiber und der Zellkerne durch die Variationsschemata charakterisiert. Man braucht nur die breitbasige, vielgipflige Frequenz- kurve der cytoplasmatischen Territorien normaler Präparate mit der ty- pisch ein- und hochgipfligen, beinahe regelmäßigen Kurve zu vergleichen, welche die Variabilität der Zellkerne derselben Präparate wiedergibt. Wir sehen auch aus diesen Schemen, daß sich die Variabilität der Kerne im Laufe der Karenz nur äußerst wenig, beinahe gar nicht verändert. Ganz anders für die Plasmaleiber. Im Beginn der Karenz (d. h. unter normalen Verhältnissen) sich in ihrer individuellen Variabilität einer sehr heterogenen Population ähnüch verhaltend, gruppieren sie sich in späten Karenzstadien, nach Verbrauch der Drüsenkörnchen in ziemlich regelmäßiger Weise um die niederen Mittelwerte, welche von einigen unter ihnen bereits schon im zweiten Hungermonate erreicht wurden (Kurve h der Textfig. 13, B, der Textfig. 14). Mit dem Verbrauch der Drüsengranula, also ihrer Eigenschaft der Secretbehälter entledigt, nähern sie sich in diesbezüglichem Verhalten den Zellkernen. Wir dürfen daraus schließen, daß, zum Teil wenigstens, die Breitbasigkeit und Mehrgipflig- keit ihrer Frequenzkurve nicht die ZeUeiber als Indmduen, sondern den Zustand, in welchem sie sich in der erwachsenen Drüse befinden, charak- terisiert. Um die ungleiche Resistenz der Drüsenkerne und der Plasmaleiber gegen die Einwirkung der Inanition noch weiter zu beleuchten, sei hervor- gehoben, daß sich auch ihre Individualität von ungleicher Dauer erweist. Wenn wir mit M. Heidexhain und im Sinne Altmanns den Eiweiß- körnchen eine gewisse Indiddualität zuschreiben, so haben wh in den Drüsenepithelzellen der Eiweißdrüse mit dreierlei indmdueU differen- zierten Bestandteilen zu tun: den Plasmaleibern, den Zellkernen und den Eiweißkörnchen. Die morphologische Individualität der Granula wird am schnellsten aufgehoben: schon in den ersten Reduktionsstadien sahen wir sie zu strukturlosen Massen untereinander verschmelzen. Be- deutend länger bleibt sie für die Zelleiber erhalten, schließlich verschmelzen sie aber auch zu strukturlosen Syncytien. Als gut iudividuahsierte Ge- bilde bestehen nur die Drüsenkerne bis zu den Stadien, in welchen Er- scheinungen von unbestritten degenerativem Charakter Oberhand ge- winnen. Zu S. 596. Tabelle III. Nr. 1. Normaler Zustand (Polygone a der Tafelfig. 46 und 47, Freqnenzkurven A und a der Tafelfig. 48|1 Cytoplasma: A. Maßstabskala in imu2 . 270— ^80-290— 300-310— l^aO-HHO-lUO-HöO— 360— ;-i70— 380— 390-400— 410-420-430— 440-450-460-470— 480-490- 500-öl0-520-5;W-540-fi60— 560-570— 580-590— 600-610-620-630-640- 650 -660-670 Ji. Individuen pro 100 .. Mllll|llllltllll2!4t2lll3|3 13|21ö|6!7|8|6‘|7|3|lll|2i6i2|3|lllil|2llll|31211|l[ll C. Aiifziihlung 1, 2, 3. 4, 5. 6. 7, 8, 10, 14. 16, 17, 20. 23, 26, 28, 3.3. 39, 46, 54, 61. 67, 70, 71, 72, 74. 80. 82, 85. 86. 87, 88. 90. 91, 92, 95, 97, 98, 99, 100 Kerne; A: 10-20-30-40-50-60-70 li ; 1 5 I 45 I 38 i 1 1 I 1 ! 0 1 C; 5. 50. 88, 99. 100, — Plasma : ■ Kerne ; Mittelwert (M.} 470,4 mm- 30,8 mm^ Standardabweichung ... dr 87,3 ± 7,9 Nr. 2. Nach 1 monatiger Karenz (Polygone 6 der Tafelfig. 46 und 47, Freqnenzkurven B und /> der ’l'afelfig. 48). Cytoplasma: A: 60— 70— 80— 90— 100— 110—120—130— 140— 150— 160— 170— 180— 190-200— 210— 220-2.30-240— 250— 260— 270— 280— 290— 300— 310— 320— 330-340— 3ö0—;l60— 370-380-390— 400-410-420— 4:10—440— 450— 460- 470-480— 490 - 500— 510 - 520- 530 B; 1 I ! I 2 I 1 I 2 I 5 1 ö I 1 I 2 I 4 I 4 I 3 I 2 I 2 I H I 0 I 1 I 4 I 6 I 6 I 3 1 6 I 2 I 2 I 6 I 3 I 1 I 1 1 8 I 3 I 0 I 0 I H I 0 I 3 I 1 I 0 I 0 I ü I 2 I 1 I 0 I 1 I Ü I 1 I 2 I 1 I C; 1, 2, 4, 5, 7, 12, 17, 1«, 20, 24, 28, 31, 33, 35, 38, 38, 39, 43, 49, 55, 58, 64, 66, 68, 74, 77, 78, 79, 82, 85, 85, 85, 88, 88, 91, 92, 92, 92, 92, 94, 95, 95, 96, 96, 97, 99, 101) K e r u (‘ : A ; 4(i_,5()— 60— 70— 80— 90— 1(H)— 1 10 B: I 4 I 10 I 17 I 29 I 37 I 2 | 1 t': 4, 14, 31, 60. 97, 99, 100 Plasma; Kerae: Mittelwert 252,2 mm- 74,5 mm- Standardabweichung ... ± 108,0 j ± 12,1 A 1! C Nr. 3. Nach 5 mouatigem Hungern (Polygone e der Tafelfig. 46 und 47, Preiiucn7,Uurven C und c der Tafelfig. 48). 0 y t o p 1 a a m a : Kerne: ;)( 1—40—50 -61 1-70-80-90-11 H )— 1 10—120—130—141 1 1 1 I 4 I 11 I 15 I 34 1 19 I 10 I 2 I 2 ] 1 j 1 ) 1, 5, 16, 31. 66, 84. 94, 96, 98, 99, 100 1()_20— 30— 40— 50— 60— 70— $0-90- IIX ) 1 2 1 15 I 38 I 33 I 6 I 3 ,| 2 I 1 2. 17 , 65, 88. 94, 97, 99, BMI Plaaina : Kerne Mittelwert 76,) mm- 49,8 mm^ Standardabweiehuug . . ij 16,7 ± 11,5 ArchiT f. Zollfonohung. IX. Drüsenstudien. 597 4. Hunger bei hoher Temperatur. Einige Weinbergschnecken {Eelix arbustorum ertragen eine Tenipera- tnrsteigerung viel schlechter) wurden dei' Karenz bei einer Temperatur von 32° C, im Thermostatzimmer, unterworfen. Die Tiere wurden von Anfang an in trockene Glasgefäße gebracht, verfielen in Schlafzustand — allerdings meist ohne oder mit nur unvollständig ausgebildeten membra- nösen Deckeln — und verharrten in diesem Zustande bis zum Ende. Es handelte sich bei diesem Versuche auch um Hungerinanition — der Ein- fluß der AVärme wurde nicht an und für sich untersucht, sondern haupt- sächlich nur als Mittel zur Beschleunigung des Verlaufs der Inanition betrachtet. Es handelte sich dabei darum, eine langsam verlaufende Hungerinanition mit derart abgekürzten zu vergleichen. Es zeigte sich bald, daß die Gewichtsabnahme hier nach 2 AVochen AVerte erreichte, welche bei den in normaler Temperatur hungernden Schnecken erst nach 2 Monaten erreicht wurden. Kach 3 AAMchen ist der AVrbrauch der Drüsenkörnchen vollständig durchgeführt, syncytielle Umbildung der Drüsenepithelien in vollem Gange, einige von den noch erhaltenen Zellen auf eine Größe reduziert, welche etwa der Größe der Eiweißdi'üsen zellen eines seit 4 Monaten in normaler Temperatur hungernden Individuums entspricht. Da auch die Sterblichkeit zu dieser Zeit über 40% (für Helix arbustorum über 60%) gestiegen ist, werden hier weitere Stadien nicht berücksichtigt. Wenn wir die Inanition nach der A^olumenabnahme der Drüsenzellen und ihrem Entleerungsgrad beurteilen, so dürfen wir sagen, daß eine dreiwöchige Karenz bei 32° C einer viermonatigen in normaler (von etwa 17° C) Temperatur, ihrer AATrkung nach, gleichkommt. Im inneren Bau können sich aber solche zwei unter verschiedenen A%hältnissen auf gleiches A^olumen reduzierte Zellen beträchtlich voneinander unter- scheiden. Diese Unterschiede scheinen teilweise eben auf Beschleunigung inanitieller A^orgänge zurückgeführt werden zu können. Die Beschleunigung kommt nicht nur in der Gewichtsabnahme, sondern auch in cytologischen A%hältnissen frühzeitig zum Ausdruck. In den Präparaten der Eiweißdrüse einer seit 3 Tagen im Thermostat verweilender AA'^einbergschnecke ist die Abspaltung der basophilen Sub- stanz an den Drüsenkörnchen bereits durchgeführt. Zahlreiche kleine, rein basophil gefärbte Körnchen liegen in den plasmatischen AA'aben- wänden oder im perinucleären Plasma, die Secretkugeln behalten noch das normale Aussehen, nur ist der zusammengesetzte Bau weniger deut- lich geworden. Nach einer AA'^oche hat sich an ihnen die Entmischung Archiv f. Zellforschung. IX. 40 598 ^larie Iviahelska der dunklen Substanz von der hellen vollzogen. Dem Wesen nach ist es derselbe Prozeß, den wir oben für langsam verlaufende Inanition ge- schildert haben, nur geschieht hier die Entmischung meist an diskreten Eiweißkörnchen, bevor sie noch zu größeren Klumpen verschmolzen wurden. Daher färben sich hier die durch — der Entmischung folgende — Verschmelzung gebildeten großen Kugeln entweder rein amphichroma- tisch, oder rein oxychromatisch (Fig. 35). In den Präparaten aus der ersten Woche fällt die Volumenzunahme der Drüsenkerne auf. Die j Kerne behalten dabei ihre normale bläschenförmige Gestalt, scheinen j mit den Secretklumpen in keiner näheren Beziehung zu stehen, und ' auch ihr Gehalt an Chromatin ist kaum gestiegen. Diese Volumenzunahme | erinnert an die Aufquellung, welche die Drüsenkerne zur Zeit der Eiab- lage erfahren. i Veränderungen, welche während dieser 3 Wochen in der Größe und dem inneren Bau der Kernbläschen eintreten, sind aus der Textfig. 16 ersichtlich, in welcher die bei gleicher Vergrößerung gezeichneten Kerne j aus einigen successiven Inanitionsstadien zusammengestellt wurden. Die j mit Kr. 4 bezeichneten Kerne stammen aus der Drüse einer seit 10 Tagen im Thermostat hungernden Schnecke. Man sieht, daß in diesen frühen Hungerstadien das größte Kernvolumen erreicht wird, und daß dabei das Chroniatin an Menge nicht zunimmt. Eine geringe Chromatizität- zunahme tritt erst in späteren Stadien auf, besonders in den Präparaten * vom Beginn der dritten Woche. Es ist zu betonen, daß hier eben auch zu dieser Zeit Bilder der Einwanderung geformter Secretreste ins Kern- innere, ohne die Verbreitung, welche sie im zweiten Monat einer langsam verlaufenden Inanition gehabt haben, zu erreichen, häufiger werden. Offenbar steht auch hier die Chromatizitätzunahme der Kernbläschen mit dem Verbrauch der Drüsenkörnchen in direktem Zusammenhänge. In nächstfolgenden Stadien sinkt die Größe der Kerne, infolge der beginnenden Schrumpfung etwas herab (6). Am Ende der dritten Woche sind sie bereits zu der Ausgangsgröße zurückgekehrt (7). In allen Stadien bewahren sie ein Plasmosom, die Anordnung des Chromatins geht von der körnchenförmigen in eine strangförmige über. Degenerierende Kerne sind selten. Findet man Degenerationsbilder, so handelt es sich stets um Zerfall mit Auflösung der Kernmembran und Zerstreuung des Chro- matins ( Karyorhexis) — nie um Pyknose. Der tiefstgreifende Unterschied der langsam verlaufenden Inanition gegenüber liegt hier aber im Verhalten des Drüsenplasmas. In den Drüsen der 4 und 5 Monate lang in normaler Temperatur hungernden Tiere waren sowohl das syncytielle Geflecht, zu welchem sich das Drüsenepithel zahl- Drüscnstudien. 599 reicher Tubuli umgebildet hat, als auch die intakt gebliebenen Zellen an Plasma sehr arm. Das plasmatische Gerüst bestand aus lockerem Gespinst dünner, sehr schwach basiamphichromatisch färbbarer Fasern. Textfig. 16. Drüsenkerne aus verschiedenen aufeinanderfolgenden Inanitionsstadien der Eiweißdrüse einer im Thermostat gezüchteten Schnecke. 1. Drüsenkern einer normalen Schnecke (zum Vergleich), 2. nach Stägiger, 3. nach 6 tägiger, 4. nach lOtägiger, 5. nach Idtägiger, 6. nach IGtägiger, 7. nach 20tägiger Wärmeeinwirkung. Alle diese Kerne wurden unter derselben Vergrößerung gezeichnet. Um so mehr fiel dort die starke Färbbarkeit, der Chromatinreichtum der Kerne auf. Ganz anders lagen die Verhältnisse hier. Sowohl syncytielle Par- tien, als auch discrete Zellterritorien bestehen aus dichten plasmatischen Gerüsten (Fig. 35). Im Laufe der Inanition wii'd das Plasma ausge- sprochener eosinophil, statt — wie es bei niedriger Temperatur der Fall 40* (500 Marie Ivrahelska war — sich in der Färbung den Kernsubstanzen zu nähern. Die Drüsen- kerne stehen, wie bereits .gesagt, im allgemeinen dem normalen Zustande näher. Dadurch gewinnt das ganze Gewebe ein Aussehen, welches an Jugendzustände erinnert. Zellen, wie diejenige der Fig. 35, welche ans der Drüse einer 2 Wochen in hoher Temperatur gehaltenen Schnecke stammt, sind den jungen, am Beginn der Secretion stehenden Zellen wesentlich ähnlich. Einen weiteren Unterschied bildet das Verhalten der Parasomen. Sie sind liier kleiner, nicht schwach basophil, sondern intensiver und ausgesprochen amphichromatisch gefärbt und treten zahlreicher auf. Es scheint nahe zu liegen, diesen Unterschied im Gehalt an Cyto- plasma und an Chromatopiasten (Parasomen) mit dem Unterschiede in der Verbrauchsweise der Drüsenkörnchen in Zusammenhang zu bringen. Wie erwähnt, werden die letzteren hier meist auf cytoplasmatischem Gebiete gelöst und verarbeitet. Die Bilder einer Einwanderung der bei ihrer Involution entstandenen Körper in die Kernbläschen sind hier be- deutend seltener, die Chromatizitätzunahme der Kerne infolgedessen be- deutend geringer, als es bei langsamer Inanition der Fall war. Dennoch verschwinden die Granula vollständig und rasch. Das Verbleiben ihrer Auflösungsprodukte im Bereiche des Cytoplasmas wird eben die Ursache bilden sowohl für den Eeichtum an Parasomen als auch für die verhältnis- mäßig erstaunliche Kompaktheit der plasmatischen Gerüste. Es wird also bei der langsam, in niedrigen Temperaturen verlaufenden Inanition das Verhältnis zwischen den Kernen und den plasmatischen Territorien, oder richtiger, zwischen den basichromatischen und eosino- philen Substanzen weit mehr zugunsten der ersten verschoben, als es bei beschleunigter Inanition in hoher Temperatur der Fall ist. Ob hier bei tiefer greifender Untersuchung die direkte Wirkung des Temperaturunterschiedes an und für sich, oder die Beschleunigung der Inanition als Hauptursache der veränderten Gestaltung dieses Verhält- nisses zu nennen wäre, ist aus diesen vorläufigen Beobachtungen nicht zu erschließen. 5. Winterschlaf. In Fig. 38 und 39 (Taf. XXVIII) sind zwei Eiweißdrüsenzellen von Helix arbustorum dargestellt, diejenige der Fig. 38 aus der Drüse eines am Beginn, die der Figur 39 am Ende einer normalen Wihterschlafperiode stehenden Individuums. Man sieht, daß die Winterruhe keine erheblichen Veränderungen im Bau der Drüsenzellen hervorruft. Schon im Herbst gehen diese Zellen, ähnlich wie alle ihre inneren Bestandteile, in Ruhe- Drüscnstiulicn. 60 J zustand über, indem sich die Kerne und die Drüsenkörnclien abrundcn, das Kernchromatin in feine Körnchen verteilt wird und aucli die Kapuzen an den Drüsenkörnchen meist zu einer runden Gestalt zmückkehren, ohne sich von den Trägern zu lösen (Fig. 38 u. 40, Taf. XXVIII). Wenn im Laufe der Winterruhe geringe Veränderungen im inneren Zellbau eintreten, so betreffen sie scheinbar nur die Halbmondkörperchen. Diese werden nämlich vielleicht etwas kompakter und kleiner. Im Zerfall begriffene Körnchen sind seltener, als es in den Sommerpräparaten der Fall war. Die häufigsten Gestalten der Körnchen dieser Präparate sind in der Fig. 40 (Taf. XXVIII) zusammengestellt. Ein Vergleich mit den Sommerfornien der Fig. 3, Taf. XXVIII, zeigt, daß während der Winter- ruhe die Träger etwas homogener und dunkler gefärbt sind, was zur Folge hat, daß sich Träger und Kapuze nicht so scharf gegeneinander abgrenzen und daß auch die Zellen nicht so prall mit Secret gefüllt er- scheinen, die ZeUgrenzen etwas deutlicher hervortreten. Wenn man die Schnecken kühl und trocken aufbewahrt, läßt sich der Winterschlaf weit über die normale Dauer hinaus verlängern. Ich habe zwei Schnecken, die von mir im März 1911 aus einer Ortschaft in Weißrußland nach Krakau noch eingekapselt gebracht wurden, in der Tischschublade liegen gelassen, wo ich sie am 10. Januar 1912 immer noch schlafend und mit demselben Deckel verschlossen fand. Xach der Entfernung des Deckels und in eine feuchte Schale gebracht, krochen die Tiere, zwar sehr langsam, heraus und wurden am selben Tage getötet. Da der Winterschlaf in der Heimatsortschaft meiner Schnecken in der Regel schon in den letzten Septembertagen beginnt, dauerte der Schlafzustand hier wenigstens 15 Monate. Selbstverständlich läßt sich dieser Zustand mit dem Winterschlafe nicht identifizieren. Der Organis- mus wird auf die Periode der Winterruhe in wahrscheinlich vielfacher Weise vorbereitet. Die Hauptausrüstungen bestehen in der Ansamm- lung eines Nahrungsvorrates, der in verschiedenen Geweben, bei den Schnecken wohl hauptsächlich in der Leber, aufgespeichert wird, sowie auch in der Herabsetzung aller Lebensfunktionen auf ein gewisses Mini- mum. — Es sind Anpassungserscheinungen, die zwar durch wiederholt unter gleichen Bedingungen und in gleichen Zeitperioden stattgehabtes Auftreten vervollkommnet und dem Organismus tief eingeprägt sind, jedoch ihre volle Wirkungskraft wahrscheinlich nur für die normale Dauer der Winterruhe äußern. Wird diese normale Dauer überschritten, so tritt der Hungerzustand ein. Allerdings war vorauszusetzen, daß hier die Karenz einen andern 602 Marie Ivrahelska Einfluß haben wu’d, als bei Einwukung auf eine Sommerdrüse, — einer- seits deshalb, weil bei ihrem Beginn sowohl ein Rest des Speichervorrats, als auch die Herabsetzung der Intensität des Stoffwechsels wahrschein- lich noch bestehen, anderseits weil die während des Winterschlafes im Organismus angehäuften Excreta, im Sinne einer Kohlensäurevergiftung wirkend, noch weiter diese Intensität herabsetzen können. Diese Voraussetzung wurde dinch histologische Untersuchung der Eiweißdrüse in Präpai’aten der nach fünfzehnmonatigem Schlafe ge- töteten Schnecken vollkommen bestätigt. Es erwies sich, daß die Re- duktion hier viel geringere Fortschritte zeigt, als es nach fünfmona- tiger, aber im Sommer begonnener Karenz der Fall war. Die Secretkörnchen, welche bei der Karenz schon im dritten Monat beinahe vollständig aufgezehrt wurden, sind hier in noch ziemlich an- sehnlicher Menge vorhanden. Die Zollgrenzen sind meist deutlich erhalten. Degenerationserscheinungen an Kernbläschen sehr selten. Wo die Zoll- grenzen erhalten blieben, wie es in zahlreichen Tubuli der Fall war, sind die Zellen zwar viel kleiner geworden, bewahren aber ihr normales Aus- sehen (Fig. 42). An den Secretkörnchen ist die Entmischung der Substanzen, aus welchen sie aufgebaut waren, vollständig durchgeführt. Von der eosino- philen (in diesen mit Hämatoxylin-Orange G gefärbten Präparaten hell- gelben) Substanz ist sehr wenig geblieben. Kur vereinzelt findet man große, hellgelbe Körnchen, gewöhnlich dann in unmittelbarer Kähe der Zellkerne. ^Tel zahlreicher sind homogene amphichromatische Kugeln (Fig. 42), die hier gewöhnlich in oberen Zellteilen oder in von der Zelle abgeschnürten Waben liegen. Kleine, über das ganze Zollgebiet zer- streute dunkle Körnchen (Sekundärgranula), auch Parasomen und ergasto- plasmatische Fasern sind sehr zahlreich, so daß im großen und ganzen diese Präparate in Gehalt an chromatoplasmatischen Differenzierungen sowohl die Hunger- als die Wärmepräparate übertreffen. Da das plasmatische Gerüst auf ein dünnes Ketzwerk reduziert er- scheint, und die Drüsenkerne verhältnismäßig chromatinarm sind, so dürfen wir vermuten, daß ein beträchtlicher Teü der schwindenden Halb- mondkörperchen statt unmittelbar zur Rekonstruktion des Plasmas ver- braucht zu werden, wie dies in der Periode der Eiablage und bei den in hoher Temperatur hungernden Tieren der Fall ist, oder — wie bei langsamer Hungerinanition — nahezu ausschließlich zum Chromatin- wachstum der Drüsenkerne beizutragen, hier in Gestalt verschiedener Chromatoidasten abgelagert wurde. Drüsenstudien. 603 6. Physiologische Degeneration (Eiablage). Zwei im Garten beim Eierlegen gefundene Weinbergschnecken wurden in eine Schachtel gebracht, wo sie noch einige Eier legten. Nach 2 Stunden wurden die Tiere getötet. Die Eiweißdrüsen waren hell, weißlichgelb gefärbt und sehr stark aufgequollen. An der Verbin- dungsstelle mit dem Spernioviduct und bis ziemlich weit in den Leitungs- kanal der Eiweißdrüse herein fand man einige, bereits mit gallertiger Hülle umgebene, große Eier. Das Material wurde mit Subliniatessigsäure fixiert. Die histologische Untersuchung zeigte, daß die Drüse sich eben noch in lebhafter, mit physiologischer Degeneration verbundener Aus- scheidung befand. Alle Entleerungsstadien sind hier oft auf einem Ge- sichtsfelde anzutreffen und dicht daneben in einigen bereits entleerten und erschöpften Kanälchen auch Bilder weit fortgeschrittener Degene- ration. Wo die Zellen noch Secret enthalten, liegt es stets im peripheren Zellteil, zu unregelmäßigen Klumpen verschmolzen, die sich gleich- mäßig basiamphichromatisch färben (s. die oberste Zelle in der Fig. 37, Taf. XXVIII). Eine Abspaltung der rein basophilen Substanz muß entweder ganz simultan durchgeführt werden, oder in die Vorstadien der Tätigkeits- periode fallen — aus welchen ich leider keine Präparate besitze — ; hier scheint sie sich schon vollzogen zu haben. Weiter geht der Entmischungsprozeß nicht. Die oxychromatischen und die amphichromatischen Substanzen, deren Verbrauch in der Karenz getrennte Wege ging, scheinen hier, wie aus Fig. 31 und 37 der Taf. XXVIII ersichtlich, in Form der genannten großen Secretklumpen gemeinsam ausgeschieden zu werden. Infolge starker Ansammlung der Secreta im peripheren ZeUteil erfährt der ZeUeib eine Umgestaltung: die cylindrische Zelle wü'd keulenförmig. Der schmale untere Teil ist plasmareich, im allgemeinen scheint das Drüsenplasma dichter als es zur Kuhezeit war, enthält zahlreiche feine basophile Granulationen, sonst färbt es sich rein eosinophü und auffallend stark. Die Zellkerne haben an Größe zugenommen. Wie die Fig. 31, 32, 33 und 37, Taf. XXVIII, zeigen, sind sie, sowohl mit normalen als besonders mit den Kernen der Hunger- präparate verglichen, auffallend chromatinarm. Das Chromatin bildet feine Bröckchen und Stränge, in den meisten Kernen findet man ein, manchmal zwei bis drei winzige Plasmosomen. Das Lumen mancher Tubuli ist mit Massen verstopft, in welchen man noch die Secretklumpen und zahlreiche Kerne unterscheiden kann. Ihrem Aussehen nach scheinen es am ehesten die Kerne des centrotubu- 604 Marie Krahelska lösen Syncytmms zu sein. Sie liegen, in ein amorphes, feinkörniges Sub- strat eingebettet, offenbar in dem durch Zerfall der Secretkörner, wie auch der syncytiellen Schicht gebildeten Detritus (Fig. 31, 34, 37). Die Wände solcher Tubuli bestehen aus abgeplatteten Zellen oder aus Zellresten mit an der dem Lumen zugekehrten Oberfläche unregelmäßig zerrissenem und ausgefranstem Plasmaleib (Fig. 31, 37). Stellenweise geht diese Abplattung so weit, daß die Höhe der Zellen kaum diejenige ihrer Kerne überreicht (Fig. 34). Nur wenige entleerte Zellen haben bereits eine nonnale Struktur wiedererreicht (Fig. 36). Diese unterscheiden sich dann aber durch ge- ringeres Volumen, niedrig-kubische Gestalt, dichtes Plasmagerüst und Klange! an syncytieUer Bedeckung von den Zellen einer normalen Eiweiß- drüse erwachsener Tiere und erinnern mehr an die Verhältnisse in jungen, noch nicht vollständig differenzierten Drüsenepithelien, sowohl als an die oben geschilderten, durch Einfluß einer mit Wärme kombinierten Karenz reduzierten Zellen. Wir schließen aus den vorgeführten Bildern, daß bei der Entleerung der ganze distale, zum Secretbecher gewordene Zellteil, samt Secret- klumpen, die er einschließt, und dem centrotubulösen Syncytium, von welchem er bedeckt ist, abgeschnürt wird und im Lumen des Kanälchens weitere ümwandhmg erfährt. Enthält der untere, intakt bleibende Zellteil genug von lebensfähigem Plasma, um in den normalen Zustand zurückzukehren, so bleibt die alte Wand des Kanälchens erhalten, nur wii'd sie in oben besprochener Weise entdifferenziert, geht also reduktio- nelle Veränderungen ein. An zahlreichen Stellen scheinen aber die übrig- bleibenden Plasmafetzen zur Rekonstruktion des Epithels nicht zu ge- nügen: ganze Drüsentubuli gehen zugrunde. Die Tatsache, daß die Ei- weißdrüse der Schnecken regelmäßig zur Legezeit einer physiologischen Degeneration unterliegt, daß sie also zu holokrinen Drüsen gehört, bei welchen Ausscheidung mit teilweiser Zerstörung der secretorischen Ele- mente verbunden ist, scheint mir von größter Bedentung für die Er- klärung der hohen Reduktionsfähigkeit dieser Drüse zu sein. Den Verlauf regulatorischer Erscheinungen, welche hier der funk- tionellen Erschöpfung folgen müssen, habe ich nicht untersucht. Schon in diesen Präparaten findet man aber Wucherungen im Drüsenparenchym in einer Ausdehnung auftreten, welche dafür spricht, daß der Hauptsitz regulatorischer Prozesse im Parenchym zu suchen ist. Ln allgemeinen ist hier die Drüse reicher an Parenchym, als sie zur Ruhezeit war. Die hämolymphatischen Räume, die man dort meist leer fand, strotzen von Lymphkörperchen. In ihrer nächsten Hmgebung, oft in einem so un- Drüsenstudien. 605 mittelbaren Connexe mit ihnen, daß sich die Grenze zwischen rarcnchym lind Hämolymphränmen vollständig verwischt, liegen stellenweise Herde kleiner, dicht gedrängter Kerne in einem plasmatischen Substrate, in wel- chem die Zellgrenzeu nicht mehr zu erkennen sind (Fig. 32, Taf. XXVIII). Solche Stellen erinnern lebhaft an die subepithelialen Bildungsherdc, die ich bei Regeneration der durch Einfluß der Winterruhe teilweise zerstörten Xierenepithelien derselben Tiere beobachtet habe (7), und von welchen ich dort stets die Regeneration ausgehen sah. Diese Analogie genügt selbstverständlich nicht, um mit Sicherheit zu behaupten, daß hier auch die Regeneration des erschöpften Drüsenepithels auf Kosten des subepithelialen Drüsenpareuchyms durchgeführt wh’d. Die Frage nach den Beziehungen, welche hier zwischen dem Drüsenparenchym und dem sogenannten Drüsenepithel bestehen, und somit nach der Genese dieses Epithels, könnte nur auf Grund eingehender, spezieller Unter- suchung, — und zwar sowohl der normalen Entwicklung als auch der unter verschiedenen Bedingungen eintretenden Regulation — beantwortet werden. Die Annahme einer intensiven Beteiligung des Parenchyms an der Restitution der degenerierten Drüsentubuli ist aber zum Teil dadurch berechtigt, daß, wie wh- es bereits bei der Darstellung histologischer Verhältnisse gezeigt haben, hier die geivebliche Differenzierung im all- gemeinen nicht scharf fixiert zu sein scheint, und ferner auch durch die in Drüsenepithelien hungernder Schnecken beobachtete und geschil- derte Erscheinung einer funktionellen Umbildung der Parenchymkerne, welche sie den Drüsenkernen vollkommen ähnlich macht. 7. Auffrischung. Eine von den seit 5 Monaten hungernden Weinbergschnecken wurde durch Bespritzung aufgeweckt, in ein feuchtes Glasgefäß gebracht und mit Pfaffenröhrleinblättern, an welchen sie schon nach einigen IMinuten eifrig zu fressen begann, gefüttert. Das Tier schien stark abgeniagert, dunkler pigmentiert zu sein als in normalem Zustand, am Rücken war es beinahe schwarz geworden. Es wurde nach zweitägiger reichlicher Fütterung getötet — die Eiweiß- drüse erwies sich beim Herauspräparieren orangegelb und klein wie bei sonstigen ausgehungerten Tieren. Die Untersuchung der Schnittpräparate zeigte, daß hier die Ausarbeitung der Secreta, welche nach fünfmonatigem Hungern vollständig verschwunden waren, wieder in Gang gesetzt und sogar ziemlich weit gediehen war. Diese Wiederherstellung des funk- tionellen Zustandes zeigt, mit seiner normalen Entwicklung verglichen, 606 Jlarie Krahelska gewisse Unterschiede. Vor allem sei liervorgehoben, daß die Secretgranula gebildet werden, noch bevor es zu der Herstellung normaler Zellstruktur in dem zu unregelmäßigem syncytiellem Geflecht umgebildeten Gewebe gekommen ist (Fig. 44, Taf. XXVIII). Dadm'ch wird die Annahme, zu welcher mich schon früher die Untersuchung inanitieller Veränderungen im histologischen Bau der Schneckenniere geführt hat, bestätigt, daß nämlich die specifische secretorische Tätigkeit eines Drüsen- epithels nicht unbedingt mit seiner Differenzierung in funk- tioneile Einheitenzellen verknüpft ist und daß sie bestehen kann, auch nachdem durch Einwirkung veränderter Lebens- bedingungen die Individualität der Zellen aufgehoben wird. Ferner sehen wir, daß diese Tätigkeit an Stellen auftreten kann, wo das umgebende Syncytium dem Aussehen seiner Kerne nach eher parenchymatösen als epithelialen Ursprung hat. Der Unterschied zwischen den großen hyperchromatischen Drüsenkernen und den kleinen, verhältnis- mäßig chromatinarmen Parenchymkernen blieb, wüe oben erwähnt, bis in diese späten Karenzstadien deutlicJi erhalten. Beide Typen lassen sich in den Auffrischungspräparaten sehr gut unterscheiden (Fig. 44 u. 45, Taf. XXVIII). Nun sieht man häufig Secretköruchen in Vacuolen liegen, an welchen sich nur Parenchymkerne angehäuft haben, beim vollständigen Mangel der großen Drüsenkerne in der Nähe. Die Bolle, welche die Kerne bei Neubildung der Secretkörnchen zu spielen scheinen, und die sich in ihrer Gruppierung um die neuentstehenden Secretvacnolen äußert, kann, wenigstens zeitweise, auch von den Parenchymkernen übernoimnen werden. Diese Tätigkeit ist äquivalent mit der in Hungerpräparaten beobachteten Beteiligung am Verbrauch der Secretkörnchen und liefert einen weiteren Beweis dafür, daß die funktionelle Sonderung in Drüsenepithel und Drüsenparenchym nur unter gewissen Bedingungen besteht und mit Durchschreiten derselben an Schärfe verliert. Der Anteil beider Kernarten an dem Wiederbeginn der Secretion äußert sich, wie gesagt, in ihrer Gruppierung um die Secretvacuolen. Seltener, und dann ausschließlich an den großen Drüsenkernen, ist eine intra- nucleäre Bildung der Secretkugeln zu beobachten (Fig. 45, Taf. XXVIII). Es ist die unmittelbarste Form der Beteiligung des Zellkernes an der Secretion, in der Cytologie bekannt gemacht durch M. Physalix-Picot. Im allgemeinen haben die Drüsenkerne im Laufe der kurzen Auf- fütterung an Chromatizität abgenommen. Pyknotische Kerne findet man nicht mehr, dafür trifft man häufig im Zerfall begriffene Kern- bläschen, bei welchen die Membran teilweise oder ganz aufgelöst ist und Drüsenstudien. 607 das Chromatin sich im umgebenden Syncytium zerstreut (Fig. 43). Diese typischen Karyorhexisbilder haben wir in Präparaten aus den letzten Karenzstadien ziemlich zahh-eich auftreten sehen; hier sind sie bedeutend häufiger geworden. Es ist sehr möglich, daß die dabei stattfindende Imprägnierung des umgebenden Plasmas mit chromatischen Substanzen für den energisch fortschreitenden Wiederaufbau desselben nicht ohne Be- deutung ist. Wo der Zerfall der Kerne zur Bildung zahlreicher kleiner Bläschen (von uns für den Karyomeriten gleichsinnige Gebilde erklärt) verläuft, geht er bei der Auffütterung direkt in restitutionellen Prozeß über, indem durch Verschmelzung einzelner Bläschen ein einheitlicher Kern wiederhergestellt wird. An einem der Drüsenkerne in Fig. 45 (mit rk bezeichnet) lassen sich zum Teil noch die Umrisse der Karyomeriten, aus aus welchen er neuaufgebaut wurde, erkennen. Das cytoplasmatische Syncytium enthält äußerst zahlreiche kleine, ziemlich schwach basi-amphichromatisch gefärbte Kügelchen (in Fig. 43 und 44 mit 'ps bezeichnet), die sich besonders an der den Secretvacuolen zugekehrten Fläche der Zellkerne und längs der Vacuolenwände dicht gruppieren. Diese chromatoplasmatischen GebUde würden am ehesten dem Begriff der Parasomen entsprechen. Von den Parasomen der späteren Karenzstadien unterscheiden sie sich durch geringere Größe und mehr amphichromatische Färbung und deutlichere konzentrische Schichtung. Die verhältnismäßig geringe Anzahl der Parasomen in den Hunger- präparaten, welche dem Beginn der Auffütterung entsprechen, ähnlich wie die für diese Präparate besonders charakteristische Armut an plas- matischer Substanz, zwingt beinahe zu der Annahme, daß sich bei diesem plötzlichen und massenhaften Auftreten der Parasomen chro- matische Substanzen der zerfallenden oder sich durch intensive Chro- midienbildung ihres übermäßigen Chromatins entledigenden Kerne be- teiligen müssen. Die Kügelchen gruppieren sich an den Secretvacuolen, zum Teil noch in den plasmatischen Wänden derselben, zum Teil intravacuolär in unmittelbarem Kontakte mit den blassen Secretkugeln. Die Lage erinnert an die ersten Entwicklungsstadien der Secretkugeln — an die Primärgranula, dagegen unterscheiden sich diese Kügelchen von ihnen durch beträchtlichere Größe, Spuren einer konzentrischen Schichtung und hellere, mehr amphichromatische (die Primärgranula färbten sich rein basophil) Färbung. Trotz dieser Unterschiede können sie mit den Primärgramda die gleiche funktionelle Bedeutung besitzen. Es gestaltet sich ja überhaupt dieser Wiederbeginn der Secretion etwas anders als ihre normale Ent- G08 Marie Ivi'ahelska Wicklung und auch die großen hellen Secretkugeln, die wk in den Secret- vacuolen liegend finden, sind den typischen Halbmondkörperchen einer normalen Eiweißdrüse kaum ähnlich. Der vollständige Mangel der sonst charakteristischen Binnenstruktirr, homogene und sehr schwach amphi- chromatische Färbung machen sie vielmehr denjenigen Eiweißkörnchen ähnlich, die wk in jungen, im Beginn ihrer Funktion stehenden, Eiweiß- drüsenzellen sahen (Fig. 6, Taf. XXVII). Wh' kommen nun zu der Überzeugung, daß, ähnlich wie die normal herrschende histologische Struktiirgliederung des secernierenden Epithels in diskrete ZeUgebiete nur ein an gewisse Bedingungen eng geknüpfter Zustand war, so ist auch die Aid und Weise, in welcher sich die Se- cretion gestaltet, sovüe auch die Form, welche die Secretionsprodukte annehmen, nicht ein für allemal für die betreffende Drüse gegeben, sondern sind von den Bedingungen, in welche der ganze Organismus gebracht wh'd, beständig abhängig und können mit ihrem Wechsel auch und be- trächtlich wechseln. 8. Zusammenfassung und Besprechung der Resultate. Unsre Beobachtungen lassen sich folgendermaßen zusammenfassen; 1. In der Eiweißdrüse der Schnecken sind als histologische Be- standteile zu unterscheiden: das secretorische Epithel, das interstitielle Parenchym und das centrotubulöse Syncytium. Das letztgenannte scheint dem Bau seiner Kerne nach dem Parenchym anzugehören. Seine Genese und Bedeutung sind unklar. 2. Das secretorische Epithel besteht ausschließlich aus Eiweißzellen (es ist eine rein seröse Drüse). Unter normalen Verhältnissen, in Drüsen geschlechtsreifer Individuen sind alle Zellen gleichmäßig stark mit Secretkörnchen gefüllt, wodiuxh die basale Lage der Zellkerne, Vergrößerung der Zellvolumina und Ausbildung des plasmatischen Ge- rüstes zu grobmaschigem, dünnwandigem Wabenwerke hervorgerufen werden. 3. Die Secretkörnchen zeigen einen zusammengesetzten Bau, nach dem TyjDus der HEiDEXHAixschen Halbmondkörperchen. Sie bestehen aus einer amphichromatischen bis basophilen Kapuze und einem eosino- philen Träger. Der zusammengesetzte Bau wud auf dem Wege regel- mäßiger Entwicklung erreicht. Den Ausgang bildet das Stadium intra- plasmatischer Primärgranuli, — die Eudphase der progressiven Um- bildungen das Halbmondkörperchenstadiiun. Daraufhin folgt der Zerfall des Trägers und Involution des Körnchens. Die Kapuzen scheinen jedoch, Drüsenstiidien. 009 zur Gestalt der Sekundärgranula zusammensinkend, ihre Individualität bewahren zu können. In den Primärkörnchen und ihren weiteren Entwieklungsformen (Kapuzen) sehen wir die einzige Chromatoplastenforni einer normalen Eiweißdrüsenzelle. 4. Die Untersuchung der Eiweißdrüse junger Schnecken bewies, daß a) beim Wachstum der Drüse sich die Epithelzellen auf dem Wege einer durch Zweiteilung eingeleiteten Amitose vermehren; b) daß sich die Kerne als Drüsen und Parenchymkerne differenzieren zu einer Zeit, wo das Protoplasma ein einheitliches, undifferenziertes Syncytium bildet; c) daß, wo Zellgrenzen aufgetreten sind, die jungen Zellen reichliche ergasto- plasmatische Fasern enthalten; d) daß diese Fasern beim Beginn der Se- cretion schwinden, dagegen zalüreiche Primärgrannla erscheinen und e) daß sich die Secretion bei ihrem Beginn anders gestaltet, als es bei geschlechtsreifen Tieren der Fall war, indem statt zusammengesetzter homogene Kugeln gebildet werden. 5. Die Einwü'kung fünfmonatiger Karenz beeinflußt die verschie- denen Zellbestandtcile : Kerne, Plasmaleiber und Drüsenkörnchen, in verschiedener Weise. a) Die Eiweißkörnchen verlieren ihre Individualität, verschmelzen untereinander und werden innerhalb der Zellen verbraucht. Die Träger- substanz wird am frühesten aufgelöst, an ihrem Verbrauch beteiligen sich die Zellkerne. Die Kapuzen werden umgebildet, die Umbildung erfolgt zum Teil auf cytoplasmatischem Gebiet, zum Teil intranucleär. Im Zelleib wird ein Teil der chromatoplasmatischen Substanz in Gestalt der Parasomen abgelagert, in dem Kern wird sie zu Basichromatin umgewandelt. b) Die Kerne beteiligen sich am Verbrauch der Trägersubstanz und sind der Hauptort der Ablagerung der Kapuzensubstanz (Chromato- plasma). Infolgedessen nehmen sie an Größe und besonders an Chromatin- gehalt zu. Zerfall der Kerne tritt erst im fünften Hnngermonat häufiger auf, er scheint stets durch Übermaß an Chromatin bedingt, trägt ent- weder ausgesprochen degenerativen (Pyknose, Karyorhexis), oder mehr regulatorischen Charakter (Karyomeritenbildung). c) Die plasmatischen Zelleiber nehmen an Größe rasch ab. Dabei wird ihre, schon normalerweise sehr beträchtliche individuelle Variabilität noch gesteigert, indem der Verbrauch der Drüsengranula ungleichmäßig verläuft. Einzelne Zellterritorien verlieren frühzeitig ihre Individualität, das Drüsenepithel wii'd zu syncytieUem Gewebe umgebildet. In diesem treten zerstreut kleine Parasomen auf. 610 ilarie lü’ahelska d) Durch Verwischen der Zellwände im Epithel verliert sich auch dessen Abgrenzung gegen das interstitielle Parenchym. Die Parenchym- kerne können in das epitheliale Syncytium einwandem und sich an dem Verbrauch der Secretreste beteiligen, wobei sie sich vergrößern und den Drüsenkernen ähnlich gestalten. Beginnende Degeneration im Bereiche des Drüsenepithels löst 'Wucherungserscheinungen (amitotische Kern- vermehrung) im interstitiellen Parenchym aus. 6. Hungern in imi 15° C gesteigerter Temperatur bewirkt nach 3 Wochen eine Entleerung und Volumenabnahme der DrüsenzeUen, welche denjenigen, die beim Hungern in normaler Temperatur im vierten Monat erreicht werden, gleichkommen. Der Einfluß der Temperatur ändert den Verlauf der Inanitionserscheinungen, insofern das Material der Drüsenkörnchen mehr auf cytoplasmatischem Gebiet verbraucht wird und es nicht zu einer Hyperchromasie der Kerne kommt. Infolge- dessen ist hier das Cytoplasma in entleerten Zellen besser erhalten, die Chromatopiasten (Parosomen) sind zahlreicher. 7. Die Drüse secerniert ausgiebig nur einmal jährlich, zur Legezeit. Die Entleerung ist mit physiologischer Degeneration verbunden. Die oberen Zellteile werden samt den Secreta und dem centrotubulösen Syncytium entfernt. Ähnlich wie das Hungern ruft die funktionelle Er- schöpfung des Drüsenepithels Wucherungserscheinungen im Parenchym hervor, nur geschieht es in viel größerem Umfange. Die Anhäufung der Kerne im interstitiellen Parenchym ist zum Teil einer amitotischen Vermehrung der Parenchymkerne, zum Teil der Immigration zahlreicher Wanderzellen aus den hämolymphatischen Lacnnen zuzusclireiben. 8. Der Winterschlaf ruft bei normaler Dauer keine Veränderungen hervor. Künstlich verlängert, geht er in Hungerinanition über, die infolge der Nachwirkung der Winterruhe noch langsamer als normal verläuft. Dem eigentlichen Hungern gegenüber ist diese Inanition dadurch charak- terisiert, daß die Drüsenkerne nur wenig chromatinreicher werden. Die cliromatoplasmatische Substanz verbleibt auf cytoplasmatischem Gebiete, wo sie zur Bildung reichlicher ergastoplasmatischer Fasern und Para- somen beiträgt. 9. Die ersten regulatorischen Erscheinungen, die bei Auffütterung in dem syncytiellen Gewebe einer ausgehungerten Drüse auftreten, be- stehen in Auflösung der Kernmembran und in Zerstreuung des Chromatins bei zahlreichen Kernen (intensive Chromidienbildung) und Restitution ganzer Kerne aus den Karyomeriten. Die Secretion beginnt, bevor die gewebliche Differenzierung und Gliederung des Syncytiums in discrete Zellgebiete wiederhergestellt wurden. Es beteiligen sich an der beginnen- Drüsenstudien. 611 den Secretbildung sowohl die Drüsen- als auch die Parenchynikernc. AVie beim Beginn der Secretion in den Zellen einer jungen Drüse werden hier auch homogene Secretkugeln gebildet. Bei dieser Rekapitulation treten zwei Erscheinungen deutlich hervor, die mir das Auffallendste an der Inanition der Eiweißdrüse zu sein scheinen. Es ist diejenige, daß hier sowohl die gewebliche Differenzierung als auch die Gliederung des secretorischen Epithels in dis- krete Zellgebiete aufgehoben werden kann, ohne daß die Drüse dadurch an Restitutionskraft verliere, ferner die, daß sich die Kerne und die Zelleiber der Einwirkung des Hungerns gegenüber als sehr ungleich resistent erwiesen. Die gewebliche Differenzierung scheint sowohl beim Einfluß des Hungerns als auch bei der physiologischen Degeneration an Schärfe zu verlieren. Nicht nur verwischen sich die Grenzen zwischen dem Drüsen- epithel und Drüsenparenchym, sondern es werden von Parenchymkernen Lagen und Funktionen übernommen, die sonst den Drüsenkernen eigen waren. Dabei erfahren die Parenchymkerne funktionelle Umgestaltungen, welche sie sowohl der Gestalt als auch dem Chromatingehalt nach nicht mehr von den Drüsenkernen unterscheiden lassen. Wo die Drüsenkerne degenerieren, werden sie zum Teil durch Parenchymkerne ersetzt. Diese Erscheinungen haben wir beim Hungern (Fig. 22, 27, 29), und in \iel größerer Ausdehnung bei Auffütterung ausgehungerter Tiere (Fig. 44, 45) und zur Zeit der Eiablage (Fig. 32, 34) beobachtet. Sie können uns nicht befremden, da wir in der histologischen Literatur mehrfach Angaben über ein fortwähi’endes Bestehen inniger Beziehungen zwischen verschiedenen secretorischen Epitheüen und dem epithelialen Bindegewebe finden. Ich wUl mir einige erwähnen. Besonders wichtig scheint mir die Beobachtung von Pacaut und Vigier zu sein über die Umwandlung erschöpfter Drüsen- zeUen in Elemente des Parenchyms, und zwar um so mehr, da diese Be- obachtung sich ebenfalls auf die Schnecken bezieht und im Laufe sehr ein- gehender und gründlicher histologischer Untersuchung gemacht wurde. In den Speicheldrüsen der Schnecken können sich, nach den Angaben dieser Autoren, die jungen Epithelzellen entweder zu Schleimzellen (Mucocyten), oder zu Eiweißzellen (Zymocyten) differenzieren. Die erschöpften Schleim- zeUen degenerieren. Von den Eiweißzellen können sich einige, nach Ent- leerung und einer Reihe von Veränderungen, schließlich in LEYDiGSche Zellen — typische Komponenten des Schneckenparenchyms — umwandeln. «Certains aspects», sagen darüber die Autoren, «semblent pouvoir faire admettre la transformation de la cellule cystique en ceUule de Leydig, qui deviendrait alors une forme de convergence, ä laquelle 612 Marie Ivi'ahelska pourraient aboutir des elements gen^tiquement distincts et ne provenant pas necessairement du meine feuillet de Tombryon. » (Von mir gesperrt.) In den von Pacaut und Vigier geschilderten Erscheinungen handelte es sich um Riickdifferenzierung secretorischer Epithelzellen in paren- chymatöse Elemente. Einen Fall progressiv gerichteter, vom Parenchym ausgehender Umbildung habe ich (1910) in der Niere derselben Tiere beobachtet. Die Schneckenniere funktioniert während der Winterruhe, wo Harnentleerung nicht stattfindet, als Speicher der Harnconcremente. Dieser Funktion paßt sich das Organ durch intensives Wachstum des Drüsenepithels an. An der Neubildung der Drüsenfalten beteiligen sich sowohl epitheliale als parenchymatöse Elemente; die Anlagen neuer Falten können sogar zum Teil unter der Basalmembran, also in einer rein parenchymatösen Lage, möglicherweise unter Beteiligung der Wander- zellen entstehen. Ein Jahr später wurden von Nussbaum und Oxner (1119) ähnliche Erscheinungen bei der Regeneration der Körperfragmente von Lineus lacteus beschrieben!). Durch Entdifferenzierung werden im Parenchym Wanderzellen gebildet. Diese gehen zum Teil zugrunde, zum Teil aber können sie, noch weiter entdifferenziert, sich dann weiter zu andern Geweben des Regenerates (so zum Darniepithel) entwickeln. Die neu publizierten Untersuchungen dieser Autoren über die Wii’kung des Huiigerns auf den Organismus der Nemertiuen zeigen, daß auch durch Einfluß des Hungers Umbildungsprozesse im Parenchym ausgelöst werden. Die Umdifferenzierung wird hier nur nicht zu Ende durchgeführt. Es werden zahlreiche Wanderzellen gebildet, sie differenzieren sich aber nicht weiter, sondern gehen zugrunde, »indem sie von den lebensfähigeren Geweben resorbiert werden.« Es sei noch bemerkt, daß auch bei Wirbeltieren, wo die gewebliche Differenzierung vielleicht die höchste Stufe erreicht, eine innige Be- ziehung zwischen den secretorischen Epithelien und dem Bindegewebe in der Regel erhalten bleibt. Es wird neuerdings von Maximow auf diese Beziehungen aufmerksam gemacht. »Amiboide, indifferente Mesen- chymzellen, Lymphocyten, nisten sich zwischen den entodermalen Epithel- zellen ein und entfalten hier eine außergewöhnliche Vermehrungsfähigkeit. Was dies Verhältnis der beiden Zellarten für eine physiologische Be- deutung hat, das entzieht sich vorläufig unserm Verständnis.« 1) Die Autoren scheinen ihren Beobachtungen die Bedeutung einer histologischen Neuentdeckung zuzuschreiben — merkwürdig genug, da es sowohl in der zoologischen, als besonders in der botanischen Literatur nicht an Beobachtungen fehlt, die den ihrigen sehr nahe stehen. Drüsenstudien. 613 Die wenigen hier erwähnten Literaturaiigaben werden wohl genügen, urn als Beweis zu gelten, daß durch besthnnite Bedingungen Zustände herbeigeführt werden können, in welchen die — nonnal als Kegel geltende — histologische Differenzierung an Schärfe verliert, oder vollständig auf- gehoben wird. Solche Zustände sahen wir beim Hungern und mit der funktionellen Erschöpfung eintreten. Ihr Auftreten ist hier um so be- greiflicher, als es sich um den Schneckenorganismus handelt, wo die gewebliche Gliederung überhaupt nicht scharf durchgeführt zu sein scheint (diffuse Niere, gemischter Charakter der Epitheiien der Drüsen- kanälchen in Speicheldrüse, Hepatopancreas, Eiweißdrüse, heterogener Bau des Parenchyms). Es gibt bisher keine genügende Bearbeitung des Molluskenparen- chyms. Wh- wissen, daß es ein äußerst heterogenes Gewebe ist, Sitz zahlreicher, kaum gut lokalisierter Funktionen. Die erwähnte Angabe von Pacaut und Vigier über genetische Beziehungen der Parenchym- zellen zu Epithelzellen der Speicheldrüse, meine Beobachtungen über das Verhalten des Parenchyms in der Niere und der Eiweißdrüse beweisen, daß es auch im erwachsenen Organismus eine hohe Plastizität bewahrt, zu fortwährender Differenzierung fähig ist. — Wenn wir nur die Eiweiß- drüse in Betracht ziehen, von ihrer Histogenese vollständig abgesehen, so wie sie bei erwachsenen Schnecken unter normalen Verhältnissen ge- baut ist, können wir ihren histologischen Bau auch so schildern, daß sie neben funktionell differenziertem, fertigem Gewebe stets noch Anlage- material enthält — beide räumlich nicht scharf voneinander gesondert. Es sei hier an die von Driesch (1219) gegebene Definition des »Fertig- seins« erinnert. Es soll bedeuten: »ohne eintretende Formstörung, keinen Folgeprozeß mehr an sich geschehen lassend«. »Was embryonal ist«, sagt ferner Driesch, »differenziert sich, muß sich differenzieren. Was fertig ist, umgestaltet sich oder regeneriert sich, kann sich umdifferenzieren oder regenerieren.« Halten wir uns an diese Begriffe, dann kommen wü-, wül es mü’ schei- nen, zu der Überzeugung, daß die von uns geschilderten Erscheinungen kaum als Umdifferenzierungen bezeichnet werden können. Wir können kaum die Anhäufung der Harnconcremente in der Schneckenniere während der Winterruhe, die Auflösung der Drüsenkörnchen in der Eiweißdrüse ziu- Zeit der Eiablage, welche ja die morphologisch wahrnehmbaren Ver- änderungen in Drüsenepithelien sind, auf welche die Umbildungen im subepithelialen Bindegewebe folgen, als »Formstörungen« bezeichnen. Die Art und Weise, wie diese Vorgänge im Epithel einen Reiz auf das Parenchym ausüben, das Wesen dieses Reizes ist uns unbekannt, es 41 Archiv f. Zellforschung. IX. 614 Marie Krahelska sind aber Vorgänge des normalen Lebens, stets in gleichen Zeitabständen und in gleicher Stärke wiederkehrend, und können unmöglich als Störung gelten. Die Reaktion, welche sie auslösen, entzieht sich dem- nach dem Begriffe einer Regeneration oder Unidifferenzie- rung, es ist vielmehr eine Weiterentwicklung des histologisch »unfertigen« interstitiellen Gewebes. Diese Beobachtungen, auf welche es hier ankommt, könnten aller- dings erst dann verwendet werden, wenn man über die histogenetische Natur des syncytiellen Drüsenepithels der Eiweißdrüse etwas mehr wüßte. Angesichts des erwähnten diffusen Baues aller Drüsentubuli, wie auch der Tatsache, daß sich in der Umgebung des Gonoductensystems im Parenchym zerstreute, den secernierenden Zellen der Eiweißdrüse sehr ähnliche, Eiweißzellen finden, bleibt die Annahme nicht ausgeschlossen, daß hier eben die secernierenden Zellen in den Kanälchenwänden von Anfang an bindegewebiger Herkunft waren. Um so weniger möchte ich von einer »Umdifferenzierung« bezüglich der im Parenchym der Hungerpräparate beobachteten Umbildungen reden, da es dort — in dem strukturlosen Syncytium — besonders schwierig wäre, das vom secretorischen übriggebliebene und das interstitielle Gewebe auseinander- zuhalten. Eins ist sicher: Für die Zelleiber wird in zahlreichen Tubuli die gewebliche Differenzierung vollständig aufge- hoben, was die Zellkerne anbetrifft, so werden hier infolge der neuen Funktion (Anteil am Verbrauch der Drüsenkörnchen) Formen geschaffen, von welchen wir mit Pacaut und Vigier sagen können, daß es Convergenzformen sind, zu denen gene- tisch verschiedene Elemente gelangen können. Daß beim Hungern die normale zellige Struktur verschiedener Ge- webe einem syncytiellen Zustande weicht, wurde vielfach beobachtet. Ich verweise auf die Schilderungen inanitieller Erscheinungen, die von Schultz und Stoppenbrink für Süßwassertricladen, von Citron für Syncoryne sarsii, von Nussbaum und Oxner für die Nemertinen gegeben wurden. In der Schneckeneiweißdrüse sahen wir das Drüsenepithel sich unter dem Einfluß des Hungerns zu einem Syncytium umwandeln, das Paren- chym sowohl in den Hungerpräparaten als in der Umgebung der zur Zeit der Eiablage erschöpften Drüsentubuli, überhaupt an allen Stellen, wo lebhafte Wucherungserscheinungen auf traten. Die Möglichkeit einer Rückkehr des so umgestalteten Gewebes zur normalen Struktur und Tätigkeit (wie wü’ es sowohl bei der Auffütterung als auch zur Zeit der Eiablage sahen) scheint zu beweisen, daß die zellige Struktur eine Drüseiistndien. 615 Eiiirichtung ist, die, an eine bestiniinle, als »nonnal« gel- tende Gestaltung der Lebensvorgänge geknüpft, mit ein- tretender Veränderung derselben aufgehoben werden kann. Auf die Frage des ungleich resistenten Verhaltens der Zellkerne und der Plasmaleiber im Hungerzustand will ich hier nicht weiter eingehen — sie wurde oben bei der Zusammenfassung der inanitiellen Erscheinungen (S. 593—596) zum Teil erörtert. Wie ich daselbst an Hand umfangreicher, in den Variationsschemata zusammengebrachten Messungen auseinander- gesetzt habe, ist es wohl wahrscheinlich, daß die ungleiche Resistenz zum Teil davon abhängt, daß sich die auf dem nuclcärcn und die auf dem cytoplasraatischen Gebiete beim Beginn der Karenz gruppierten Sub- stanzen in sehr verschiedenem physiologischen Zustande befanden. In der enormen individuellen Variabilität der Volumina der plasmatischen Zelleiber spiegelte sich der Zustand der, ob langsam, fortdauernder secre- torischen Tätigkeit, — die regelmäßige Gestalt der Variationskurve, die für Zellkerne gewonnen wurde, entsprach einem Zustande nahezu voll- kommener Ruhe. In wie hohem Grade die Intensität der Reaktion auf einen Reiz von dem Zustande, in welchem sich das betreffende Indivi- duum (sei es Organismus, Organ, Zelle oder einer der Zcllbestandteile) l)efindet, abhängig ist, das lernten wir im Laufe dieser Untersuchungen bei dem Vergleich einer im Sommer (also im Zustande der Tätigkeit) beginnenden Karenz mit derjenigen, die als unmittelbare Fortsetzung des Winterschlafes (also im Ruhezustände) begann. Ich will hiermit nicht sagen, daß wir darin eine genügende Erklärung des verschiedenen Verhaltens der Plasmaleiber und der ZeUkeine bei der Inanition finden könnten, — es erscheint mn nur möglich, daß dies einer von den vielen Gründen sein kann, welche den Unterschied bedingen. Mit der Frage nach den eventuellen Ursachen einer ungleichen Re- sistenz kelu'en wn zu dem in der Einleitung (S. 553) bereits angedeuteten Versuche, die Resistenz und Reduktionsfähigkeit auseinanderzuhalten, zurück. Unter Resistenz verstehe ich die Unangreifbarkeit — die Fähig- keit, auch bei veränderten Lebensbedingungen die normale Form und Eigenschaften zu bewahren. Reduktionsfähigkeit sollte die Fähigkeit bezeichnen, auf derartige Veränderung mit weitgehender Umgestaltung zu reagieren, ohne dabei an Restitutionski’aft einzubüßen. Um Beispiele zu geben — erwiesen sich bei den Untersuchungen von E. Schultz über Hungerverlauf bei Planarien das Nervensystem und die Geschlechts- zellen als resistent, die Copulationsorgane als reduktionsfähig. Ähnlich sind bei hungernden Schnecken auch in späten Hungerstadien die Nervencentren unangegriffen, die Eiweißdrüse auf ein Zehntel ihrer 41* 616 Äfcirie Krahelska normalen Größe zusamniengeschrumpft und im inneren Bau vollständig verändert, trotzdem aber bei eintretender Auffütterung einer raschen Erholung fähig. Bekannterweise suchte Schultz die ungleiche Resistenz mit Hilfe des Zweckmäßigkeitsprinzips zu erklären. »Wenn wh die Reihenfolge der Zerstörungen übersehen«, sagt er, »bemerken wir leicht, daß bei derselben ein Prinzip festgehalten wii'd, wonach zuerst die entbehrlich- sten Organe und Gewebe zerstört werden — die unwichtigeren, darauf erst, ganz zuletzt, auch die wichtigsten sterben.« »Hier offenbart der Organismus seine primäre Zweckmäßigkeit. « Diese Erklärung wird auch von Nusbaum und Oxjs^er angenommen. Es ist klar, daß uns diese Erklärungsweise bessere Dienste leisten würde, wo es sich um Resistenz handelt, als bei der Reduktionsfähigkeit. Im allgemeinen aber, wo es sich um »Reihenfolge der Zerstörungen« nicht innerhalb eines Organismus, sondern einzelner Organe oder Gewebe handelt, kann man kaum sagen, welche von den betreffenden Kompo- nenten für das Ganze »wichtiger«, welche »entbehrhch« ist, — und somit ist hier mit dem Zweckmäßigkeitsprinzip nichts auzufangen. Es scheinen auch sowohl für die Erscheinung der Unangreifbarkeit, der Resistenz-, als der Reduktionsfähigkeit Erklärungsmöglichkeiten zu bestehen, die dem Sinne einer experimentellen Forschung eher entsprechen würden, als die Annahme eines zweckmäßigen Geschehens. So machen uns Putters (1900) Arbeiten auf die Bedeutung auf- merksam, welche die Entwicklung der aktiven Oberfläche jedes Organis- mus für die Intensität seines Stoffwechsels hat. Es liegt die Vermutung nahe, daß ungleiche Resistenz verschiedener Gewebezellen gegen Stö- rungen in normalem Stoffwechsel in ungleicher Entwicklung der Ober- fläche, mit welcher sie sich an diesem Stoffwechsel beteiligen, teilweise liegen können. Je dichter, je homogener das Cytoplasma, je regelmäßiger die Form der Zelleiber, um so schwächer ist die freie Oberfläche im Ver- gleich zu der Protoplasmamasse entwickelt. Je geringer aber die Aus- tauschfläche entwickelt ist, um so leichter düi’fte es sein, den Austausch bei ungünstigen Bedingungen herabzusetzen. Von gleicher Wichtigkeit, und zwar besonders, wo es sich um Er- klärung der Reduktionsfähigkeit handeln würde, könnte der Anpassungs- grad des betreffenden Individuums (Organismus, Organ, oder Zelle) an periodisch wiederkehrende ungünstige Verhältnisse oder Schädigungen sein. Es wurde von Roux hervorgeboben, daß die Möglichkeit einer solchen züchtenden Auslese in pathologischen Verhältnissen gegeben wird. »In allen Fällen allgemeiner Schädigung eines Organs« — sagt Roux — Drüsenstudien. 617 » findet man die verschiedenen gleichfungierenden Zellen desselben Organs stets in verschiedenem Maße verändert; viele gehen zugrunde, manche überdauern die Schädigung, so daß an der Auslese an sich nicht zu zweifeln ist. Die Hauptaufgabe, aber zugleich auch die Hauptschwierigkeit ist es, zu entscheiden, ob diese Auslese eine züchtende, also durch Über- bleiben vererbbarer Qualitäten bedmgte ist.« »Das Mittel zur Beurteilung, ob züchtende Auslese vorliegt, ist der Nachweis der bleibenden An- passung des Organs an die chronische Schädlichkeit.« Die holokrinen Drüsen gehören eben zu Organen, die durch Wieder- holung der physiologischen Degenerationen an dieselben angepaßt ge- worden sind. Die Anpassung äußert sich in der Fähigkeit — auch nach großem Plasmaveiiuste — , das Verlorene nachzubilden, also in einer regulatorischen Fähigkeit, welche durch oft und in gleichen Zeitabständen stattfindende Äußerungen vervollkommnet und dem Gewebe tief ein- geprägt ist. Zu diesem Drüsentypus gehört nach unseren Beobachtungen die Schneckeneiweißdrüse. Ihre Reduktionsfälligkeit kann mit größter Wahrscheinlichkeit — durch Anpassung an die bei jeder Eiablage sich wiederholenden Degenerationsperioden erklärt werden. 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Drüsenstudien. 619 Tafelerklärung, Alle Abbildungen sind mit dem AßBESchen Zeichenapparat nach den Präparaten gezeichnet. ak = amphichromatische Drüsenkörnchen; cs = centrotubulöses Syncytium; ehr = Chromidien; dk = Drüsenkerne; /r = Flimmertrog am Boden des Hauptkanals der Eiweißdrüse; hmk — Halbmondkörperchen; int; = intranucleäre Vacuole; k = Kapuze; krx = Karyorhexis; krm = Karyomeriten ; pg = Primärgranula; pk = Parenchymkerne; ps = Parasom; sk = Seitenkanal; sl = Seitenleisten ; t = Träger; zß = zerfließende Kerne. Tafel XXVII. Fig. 1. Eine mit Secretkörnchen gefüllte Eiweißzelle aus der Eiweißdrüse einer im Jimi getöteten Helix arhustorum. Vergr. 1150. Fig. 2. Dasselbe Material wie bei Fig. 1. Drei Drüsenzellen, in welchen die Drüsenkörnchen weggelassen wurden, mit, an der distalen Zellfläche, dem centrotubu- lösen Syncytium. Vergr. 1150. Fig. 3. Dasselbe Material. Einige Drüsenkörnchen bei stärkerer Vergi'ößerung gezeichnet. Die alphabetische Ordnung der zur Bezeichmmg gebrauchter Buchstaben entspricht der Entwicklungsfolge. Fig. 4. Drei Drüsenzellen aus der Eiweißdrüse einer jungen Weinbergsclmecke von 5,06 g Gewicht. Die Secretion hat noch nicht begonnen. Die plasmareichen Zell- leiber enthalten ziemlich zahlreich feine ergastoplasmatische Fädchen. Vergr. 925. Fig. 5. Dasselbe Material. Einige Kerne, unter welchen sich schon die großen runden Drüsenkerne von den kleineren, länglich-ovalen Parenchymkernen deutlich unterscheiden. Vergr. 925. Fig. 6. Drüsenzellen mit dem ihnen aufliegenden Teil des centrotubulösen Sjui- cytiums aus der Eiweißdrüse einer Weinbergschnecke von 11,25 g. Secretion bereits begonnen, Secretkörnchen unterscheiden sich durch ihren homogenen Bau deutlich von den zusammengesetzten Halbmondkörperchen einer vollentwickelten Eiweißdrüse. In den Wabenwänden Primärgranula. Vergr. 925. Fig. 7 — 12 u. 14. Hungernde Helix pomatia. Hungerdauer 2 Wochen. Fig. 7. Eine noch secretvmlle Drüsenzelle. Verschmelzung der Halbniond- körperchen zu Secretmassen und Entmischung ihrer Aufbausubstanzen erst begormen. Das Chromatin des Kernbläschens nimmt eine strangförmige Anordnung an. \ ergr. 925. 620 Marie Krahelska Fig. 8. Etwas stärker reduzierte Zelle. An der Peripherie der diu-ch Verschmel- zung entstandener Secretmassen wie auch im Zellplasma kleine basophile Sekundär- granula. Vergr. 925. Fig. 9. Eine Eiweißdiüsenzelle mit beinahe vollständig verbrauchten Drüsen- körnchen und degenerativ veränderter Gestalt des Kernbläschens. In der großen dem Kern genäherten Yacuole im Zerfall begriffene Trägersubstanz — mehr nach oben eine amphichromatisehe Kugel — Verschmelziuigsprodukt der Kapuzen. Ver- größerung 1200. Fig. 10. Eiweißdrüsenzelle, in welcher die Secretreste enthaltende Vacuole den Kern tief eingebuchtet hat. Im Kernbläschen an der Kontaktfläche mit der Vacuole Bildung winziger chromatischer Körnchen. Vergr. 925. Fig. 11. Eiweißzelle, in welcher Verschmelzimgsprodukte der Drüsenkörnchen einen großen länglichen Klumpen gebildet haben. Am oberen Ende desselben hat sich die amphichromatische Substanz zu kugelförmigem Gebilde abgesondert. Vergr. 925. Fig. 12. Basaler Teil einer Eiweißdrüsenzelle. Der Kern zipfelförmige Fortsätze bildend, die zwischen die Secretvacuolen hereindringen. Chromatische Körnchen in den Zipfeln besonders reichlich. Fig. 12 a. Kern einer Eiweißdrüsenzelle aus denselben Präparaten mit ihm aufgelagerter Secretmasse. Fig. 13. Eiweißzelle einer seit 4 Wochen himgernden Weinbergschnecke. Baso- phile (dimklere) und amphichromatische (hellere) Kugeln — Umbildungsprodukte der Beste der Secretkörnchen. Vergr. 925. Fig. 14 a u. h. Zwei Kerne aus den Eiweißdrüsenzellen einer seit 4 Wochen hun- gernden Helix pomafia. Einwanderung der aus Secretresten entstandenen Kugeln ins Kerninnere. Vergr. 925. Fig. 15 — 17. Helix pomalia. Hunger 4 Wochen. Fig. 15 a, l, c, d u. e. Dem steigenden Entleerungsgrad nach geordnete Eiweiß- drüsenzcllen. In c, d und e Einwanderung chromatischer Kugeln in die Kernbläschen. Vergr. 925. Fig. 16 u. 17. Auflösiuig der Zellkerne unter Chromidienbildung in zwei Eiweiß- drüsenzeUen, deren Secretkörnchen vollständig verbraucht sind. Vergr. 925. Fig. 18 — 22. Helix pomalia. Hunger 8 Wochen. Fig. 18. Drei Eiweißdrüsenzellen. Secretreste enthaltende Vacuolen in un- mittelbarem Kontakte mit Kernbläschen. Kerne chromatinreich. Vergr. 925. Fig. 19. Eiwcißdrüsenzelle. Lage der Vacuole wie oben. Ini Plasma Parasomen. Vergr. 925. Fig. 20. Eiweißdrüsenzelle. Die Secretvacuole den Kern tief einbuchtend. Vergr. 925. Fig. 21. Eiweißdi'üsenzelle. Secretvacuole vom Kern vollständig umschlossen. In ihrem Innern kleines Plasmosom. Vergr. 925. Fig. 22. Stück des Querschnittes diuch einen Drüsentubulus. Die Zellgrenzen verstrichen. Secretreste noch ziemlich reichlich vorhanden. Parenchjunatöse, bzw. dem centrotubulösen Syncytium entstammende Kerne auf epitheliales Gebiet einge- wandert. Vergr. 925. Fig. 23. Helix pomalia. Hunger 12 Wochen. Querschnitt eines Drüsentubulus. Syncytielle Umbildung des Epithels. Drüsenkerne teilweise im Zerfall begriffen. Ver- größerung 925. Drüsenstudien. 621 Fig. 24 — 27. Helix poniatia. Hunger 20 Wochen. Fig. 24. Längsschnitt eines Drüsentubulus, schräg geführt. Sowohl die Zoll- grenzen, als Abgrenzung des Drüsenepithels gegen das Parenchj’m sind verschwunden, die Wand des Tubulus besteht aus plasmaarmem Syncytium mit unregelmäßig zer- streuten Drüsen und Parenchymkernen. Drüsenkerne h}'perchromatisch, teilweise im Zerfall begriffen. Vergr. 925. Fig. 25. Querschnitt eines Drüsentubulus. Dieselben Verhältnisse wie in Fig. 24. Rechts oben ein pyknotisch degenerierter Kern. Fig. 26 au. &. Zwei Stadien des bläschenförmigen Zerfalls der Drüsenkerne. Vergr. 925. Fig. 27. Ein Stück des syncytiellen Geflechtes mit zwei noch Secretreste enthal- tenden Vacuolen. Rechts degenerierender Drüsenkern, dicht an den Secretvacuolen Parenchymkerne. Tafel XXVIII. Fig. 28 — 30 mit ZEissscher Immersion 1/12, Comp.-Ocular 4, Fig. 31 — 34 mit ZEissschem Apochromat 4, Comp.-Ocular 6, Fig. 35 — 38 mit Immersion 1/12, Comp.- Ocular 6, Fig. 38a mit derselben Immersion, Comp.-Ocular 8, Fig. 39 Immersion 1/12, Comp. Ocular 6, Fig. 40 Immersion 1/12, Comp.-Ocular 12, Fig. 41 — 45 Immersion 1/12, Comp.-Ocular 6. Fig. 28 — 30. Helix pomatia. Hunger 20 Wochen. Fig. 28. Stück des Drüsenepithels im Längsschnitt. Zellgrenzen undeutlich. Centrotubulöses S5mcytium trägt Cilien. Drüsenkerne hyperchromatisch, auf plasma- tischem Gebiete schwachfärbbare Körnchen — offenbar Secretreste. Vergr. 750. Fig. 29. Desgleichen. Vergr. 750. Fig. 30. Eine starkreduzierte, aber ihre Grenzen noch deutlich bewahrende Drüsenzelle aus denselben Präparaten. Vergr. 750. Fig. 31 — 34, 36 — 37. Helix pomatia. Periode der Eiablage. Fig. 31. Stück des Querschnittes durch einen Drüsentubulus. Entleerte Drüsen- zellen mit bei der Entleerung degenerierten oberen Zellteilen. Im Lumen des Kanäl- chens großer Secretklumpen mit einigen Kernen des centrotubulösen Syncytiums. Vergr. 360. Fig. 32. Schräg geführter Schnitt durch eine hämoljTnphatische Lacune. In ihrer nächsten Umgebung ein strukturloses parenchymatöses Geflecht. Dichte An- häufung kleiner Kerne, an welcher sieh die aus der Lacune emigrierenden Wanderzellen zu beteiligen scheinen. Vergr. 360. Fig. 33. Stück eines entleerten Drüsentubulus mit ziemlich gut erhaltenem Epithel, schräg durchschnitten. Oben degenerierender Drüsenkern. Cytoplasma reich an ergastoplasmatischen Filamenten und besonders an winzigen Parasomen. ^ ergr. 360. Fig. 34. Stück eines Drüsentubulus mit sehr stark rückgebildeten Wänden. An Stelle der Drüsenkerne sind Parenchjunkerne getreten. V’ergr. 360. Nr. 35. Helix pomalia. Hunger im Thermostat 10 Tage. Eine beinahe ent- leerte Eiweißdrüsenzelle. Kern von normalem Aussehen. Dunkel amphichromatische Kugel nahe der distalen Zellfläche als Secretrestkörper geblieben. Vergr. 850. Fig. 36. Helix pomatia. Periode der Eiablage. Eine bei der Entleerung intakt gebliebene Eiweißdrüsenzelle. Vergr. 850. 622 Marie Krahelska, Driisenstudien. Fig. 37. Dasselbe wie in Fig. 31. Ein für diese Präparate besonders typisches Aussehen der bläschenförmigen, gequollenen und chromatinarmen Kerne. Vergr. 925. Fig. 38. Helix arhusiorum. Begirm der Winterruhe. Eiweißdrüsenzelle. Vergr. 925. Fig. 38(1. Desgleichen. Ein Eiweißdrüsenzellkern stärker vergrößert. Ver- größerung 1400. Fig. 39. Helix arbustorum. Ende der normalen Winterruhe. Eiweißdrüsen- zelle. Vergr. 925. Fig. 40. Helix arbustorum. Winterruhe. Verschiedene häufigste Formen der Eiweißkörnchen. Fig. 41. Helix pomatia. Winterruhe im Thermostat. Das Tier wurde nach vier- wöchigem Verweilen im Thermostat getötet. Eiweißdrüsenzelle mit kleinem Stück des centrotubulösen SjTicytiums. Drüsenkörnchen beinahe unangegriffen. Vergr. 925. Fig. 42. Helix pomatia. Bis auf 15 Monate verlängerter Winterschlaf. Eiweiß - drüsenzelle mit noch reichlichen Secretresten und normal aussehendem Zellkern. Ver- größerung 925. Fig. 43 — 45. Helix pomatia. Auffrischung nach fünfmonatigem Fasten. In allen' drei Figuren Stücke des durch Einwirkung des Hungems zu unregelmäßigem SjTicytium umgebildeten Drüsengewebes mit begonnener Ausbildung der Secret- vacuolen. Vergr. 850. Druck von Braitkopf & Härtel in Leipzig. ARCHIV FÜR ZELLFORSCHUNG HERAUSGEGEBEN VON DR. RICHARD GOLDSCHMIDT PROFESSOR AN DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN NEUNTER BAND ERSTES HEFT MIT 8 TEXTFIGUREN UND J6 TAFELN AUSGEGEBEN AM 3. DEZEMBER i9i2 LEIPZIG VERLAG VON WILHELM ENGELMANN Mitteilung an die Herren Mitarbeiter. Sämtliche Beiträge für das Archiv für Zellforschung, deren Veröffentlichung in deutscher, französischer, englischer und italienischer Sprache erfolgen kann, bittet man an die Adresse des Herrn Professor Dr. R. Goldschmidt, Zoologisches In- stitut, München, Alte Akademie zu senden. Die Herren Mitarbeiter erhalten an Honorar Jl 40. — für den Druckbogen. Überschreitet eine Arbeit den Umfang von 4 Bogen, so wird für den Mehrumfang ein Honorar nicht gewährt. Dissertationen sind von der Honorierung ausgeschlossen. Den Herren Mitarbeitern werden 40 Sonderdrucke von ihren Abhandlungen und Aufsätzen unberechnet geliefert. Weitere Exemplare stehen auf Wunsch gegen Erstattung der Herstellungskosten und unter der Voraussetzung, daß sie nicht für den Handel bestimmt sind, zur Verfügung. Die Manmkripte sind nur einseitig beschrieben und druckfertig einzuliefern d. h. 80, daß das Lesen der Korrektor in der Ausmerzung von Satzfehlern besteht, nicht in einer stilistischen oder sachlichen Umarbeitung. Jedes Einschieben von Worten und ähnliche Änderungen sind mit entsprechenden Kosten verknüpft und sie müssen, wenn dadurch die normalen Korrekturkosten wesentlich erhöht werden, den betr. Herren Autoren zur Last gelegt werden. Die Zeichnungen für Tafeln und Textabbildungen (diese mit genauer An- gabe, wohin sie im Text gehören) werden auf besondem Blättern erbeten, auch wolle man beachten, daß für eine getreue und saubere Wiedergabe gute Vorlagen unerläßlich sind. Anweisungen für zweckmäßige Herstellung der Zeichnungen mit Proben der verschiedenen Reproduktionsverfahren stellt die Verlagsbuchhand- lung den Herren Mitarbeitern auf Wunsch zur Verfügung. Bei photographisch aufgenommenen Abbildungen wird gebeten, die Negative bei Absendung des Manuskripts unmittelbar an die Verlagsbuchhandlung zu schicken. Die Veröffentlichung der Arbeiten geschieht in der Reihenfolge, in der sie druckfertig in die Hände der Redaktion gelangen, falls nicht besondere Umstände ein späteres Erscheinen notwendig machen. Die Korrekturbogen werden den Herren Verfassern von der Verlagsbuch- handlung regelmäßig zugeschickt, und es wird dringend um deren sofortige Er- ledigung und Rücksendung (ohne das Manuskript) an die Verlagsbuchhandlung gebeten. Von etwaigen Änderwngen des Aufenthalts oder vorübergehender Ab- wesenheit bittet man, die Redaktion oder die Verlagsbuchhandlung sobald als möglich in Kenntnis xu setxen. Bei säumiger Ausführung der Korrekturen hat der Verfasser es sich selbst xuxuschr eiben, wenn seine Arbeit etwa für ein späteres Heft xurückgestellt werden muß. Redaktion und Terlagsbuchhandlung. Inhalt des 1. Heftes. Seite Eduard Strasburgeu, Ein Nachruf von 6. Tischler . 1 Emerico Luna, L’apparato mitocondriale nelle cellule dell’ epitelio pig- mentato della retina. (Con tavola I.) 41 Katharine Foot and E. C. Ströbele, A Study of Chromosomes and Chro- matin Nucleoli in Enschistus crassus. (With plates II — IV) .... 47 Dr. Karl Mulsow, Der Chromosomencyclus bei Ancyracanthus cysti- dicola Rnd. (Mit 5 Textfiguren und Tafel V — VI) 63 Sändor Ebner, Cytologlsche Beobachtungen an der ersten accessorischen Geschlechtsdrüse von Ancylus flnviatilis Müll. (Mit Tafel VII — VIII) 73 Dottore Cesare Artom, Le basi citologiche di una nuova sistematica del genere Artemia. Sulla dipendenza tra il numero dei cromosomi delle cellule germinative, e la grandezza dei nuclei delle eellule somatiche deir Artemia salina univalens di Cagliari, e dell’ Artemia salina bivalens di Capo d’ Istria. (Con tavole IX et X) 87 Arlow Burdette Stout, The individuality of the chromosomes and their serial arrangement in Carex aquatilis. (With plates XI and XII) . . 114 Fernandus Payne, The chromosomes of Gryllotalpa borealis Burm. (With 2 figures in the text) 141 Sophia Frolowa, Idiochromosomen bei Ascaris megalocephala. (Mit 1 Text- figur und Tafel XIII— XIV) 149 Friedrich Alverdes, Die Kerne in den Speicheldrüsen der Chironomus- Larve. (Mit Tafel XV-XVI) 168 TEBIAG VON WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG Zeitschrift für wissenschaftl. Zoologie Begründet von Carl Theodor v. Siebold und Albert v. Kölliker Herausgegeben von Ernst Ehlers Professor an der Universität zu Göttingen Hundertzweiter Band, 1. Heft Mit 24 Figuren im Text und 9 Tafeln Gr. 8. Jl 14. — Inhalt: Eduard Degner, Über Bau und Funktion der Krusterchromatophoren. Eine histologisch-biologische Untersuchung. Mit 8 Figuren im Text und Tafel I — UI. — 0 law Schröder, Zur Kenntnis der Buddenbrockia plumatellae Ol. Schröder. Mit 5 Figuren im Text und Ta- fel rV und V. — Robert Douglas(t), Zur Frage der systematischen Stellung von Limnoco- dfum Sowerbyi. Mit 2 Figuren im Text und Tafel VI. — Victor Schlitz, Paralineus elisa- bethae (nov. gen. et. sp.). Mit 6 Figuren im Text und Tafel VII und VUI. — W alter Stendell, Beiträge zur Kenntnis der Önocyten von Ephestia kuehniella Zeller. Mit 3 Figuren im Text und Tafel IX. Hundertzweiter Band, 2. Heft Mit 75 Figuren im Text und 8 Tafeln Gr. 8. Jl 19.— Inhalt: Hans Blunck, Das Geschlechtsleben des Dytiscus marginalis L. 1. Teil. Die Begattung. Mit 44 Figuren im Text. — Erich Reupsch, Beiträge zur Anatomie und Histo- logie der Heteropoden. Mit 31 Figuren im Text und Tafel X— XVII. VERLAG VON WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG Atlas zur Entwicklungsgeschichte des menschlichen Auges vou Ludwig Bach und R. Seefelder weil. Professor in Marburg Privatdozent in Leipzig I. Lieferung gr. 4. S. 1—18. Mit 24 Figuren iiu Text und Tafel I — XV mit 15 Blatt Tafelerklärungen. Jl 20. — II. Lieferung gr. 4. S. 19 — 74. Mit 30 Figuren im Text und Tafel XVI — XXXIV mit 19 Blatt Tafelerklärungen. Jl 36. — Die III. Lieferung Schluß) erscheint im Laufe des Jahres 1913 Auszug aus den Urteilen der Fachpresse: Mit diesem ersten Hefte beginnt ein Werk zu erscheinen, wie es die em- bryologische Literatur bisher nicht aufzuweisen hatte: ein monographischer Atlas der Entwicklungsgeschichte eines Organs, des Auges, dargestellt einzig und allein an menschlichem Materiale. Eine im wissenschaftlichen Leben nicht häufige Liberalität und das weitgehendste Entgegenkommen der glücklichen Besitzer gut konservierter menschlicher Embryonen ermöglichte es B. u. S., gute Serien auch der jüngsten Stadien zusammen zu bringen, wie man sie nicht leicht wieder vereint sehen wird. Schmidt's Jahrbücher der Medixin. Eine hervorragende, äußerst wertvolle Bereicherung der medizinischen Li- teratur bedeutet das vorliegende Werk, und nicht nur der Ophthalmologe, sondern jeder, der sich für Entwicklungsgeschichte interessiert, wird den beiden Ver- fassern für diese wohl einzig in ihrer Art dastehende Arbeit Dank wissen. Es ist ein wahrer Genuß, mit Hilfe der prächtigen Abbildungen sich in das Stu- dium der Entwicklungsgeschichte des Menschenauges zu vertiefen. Deiäsche Ärxte- Zeitung. Jeder Versuch, dieser hervorragenden Arbeit in einem kurzen Referat ge- recht zu werden, ist von vornherein aussichtslos. Sie stellt eine wesentliche Bereicherung unserer Literatur über das Auge dar. Reiehs-Medixinalajixeiger. Das Werk beabsichtigt eine einheitliche Darstellung der Entwicklungsvor- gänge des menschlichen Augapfels an der Hand eines auch an Qualität einwand- freien Untersuchungsmaterials. So weit sich bis jetzt übersehen läßt, wird dieses Vorhaben der Verfasser von bestem Erfolge gekrönt sein. Münchener Medixinisdie Wochenschrift. Diesem Hefte liegen Prospekte der Verlagsbuchhandlung Wilhelm Engelmann in Leipzig bei über >Weber-Baldamus, Lehr- und Handbuch der Weltgeschichte« und »Guenther, Einführung in die Tropenwelt«. Druck von Breitkopf & Härtel in Leipzig ARCHIV FÜR ZELLFORSCHUNG HERAUSGEGEBEN VON DR. RICHARD GOLDSCHMIDT PROFESSOR AN DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN NEUNTER BAND ZWEITES HEFT MIT iS TEXTFIGUREN UND 3 TAFELN AUSGEGEBEN AM 10. DEZEMBER J9I2 LEIPZIG VERLAG VON WILHELM ENGELMANN J9J2 Mitteilung au die Herren Mitarbeiter. Sämtliche Beiträge für das Archiv für Zellforschung, deren Veröffentlichung in deutscher, französischer, englischer und italienischer Sprache erfolgen kann, bittet man an die Adresse des Herrn Professor Dr. R. Goldschniidt, Zoologisches In- stitut, München, Alte Akademie zu senden. Die Herren Mitarbeiter erhalten au Honorar Jl 40. — jfür den Druckbogen. Überschreitet eine Arbeit den Umfang von 4 Bogen, so wird für den Mehrumfang ein Honorar nicht gewährt. Dissertationen sind von der Honorierung ausgeschlossen. Den Herren Mitarbeitern werden 40 Sonderdrucke von ihren Abhandlungen und Aufsätzen unberechnet geliefert. Weitere Exemplare stehen auf Wunsch gegen Erstattung der Herstellungskosten \ind unter der Voraussetzung, daß sie nicht für den Handel bestimmt sind, zur Verfügung. Die Manuskripte sind nur einseitig beschrieben und dnickfertig einzuliefern d. h. 80, daß das Lesen der Korrektur in der Ansinerznng von Satzfehlern besteht, nicht in einer stilistischen oder sachlichen Lniarbeitung. Jedes Einschieben von Worten und ähnliche Änderungen sind mit entsprechenden Kosten verknüpft und sie müssen, wenn dadurch die normalen Korrekturkosten wesentlich erhöht werden, den betr. Herren Autoren zur Last gelegt werden. Die Zeichnungen für Tafeln und Textabbildungen (diese mit genauer An- gabe, wohin sie im Text gehören) werden auf besondem Blättern erbeten, auch wolle man beachten, daß für eine getreue und saubere Wiedergabe gute Vorlagen unerläßlich sind. Anweisungen für zweckmäßige Herstellung der Zeichnungen mit Proben der verschiedenen Reproduktionsverfahren stellt die Verlagsbuchhand- lung den Herren Mitarbeitern auf Wunsch zur Verfügung. Bei photographisch aufgenommenen Abbildungen wird gebeten, die Negative bei Absendung des Manuskripts unmittelbar an die Verlagsbuchhandlung zu schicken. Die Veröffentlichung der Arbeiten geschieht in der Reihenfolge, in der sie druckfertig in die Hände der Redaktion gelangen, falls nicht besondere Umstände ein späteres Erscheinen notwendig machen. Die Korrekturbogen werden den Herren Verfassern von der Verlagsbuch- handlung regelmäßig zugeschickt, und es wird dringend um deren sofortige Er- ledigtmg und Rücksendung (ohne das Manuskript) an die Verlagsbuchhandlung gebeten. Von etwaigen Anderu/ngen des Aufenthalts oder vorübergehender Ab- wesenheit bittet man, die Hedaktion oder die Verlagsbuchhandlung sobald als möglich in Kenntnis xu setxen. Bei säumiger Ausführung der Korrekturen hat der Verfasser es sich selbst xuxuschreiben, wenn seine Arbeit ettca für ein späteres Heft xurückgestellt werden muß. Ke(l.ilitioii und Terlagsbuchhandlung. lubalt des 2. Heftes. . Seite Henrik Lukdegardh, Das Caryotin im Ruhekern und sein Verhalten bei der Bildung und Auflösung der Chromosomen. (Mit 9 Figuren im Text und Tafel XVII— XIX) . 205 Richard Goldschmidt, Die Merogonie der Oenotherabastarde und die doppeltreziprokeu Bastarde von de Vries. iMit 6 Figuren im Text). 331 Th. H. Morgan, Nettie Maria Stevens f 345 E. B. Wilson, Thomas Harrison Montgomeryi 348 TERLAG VON WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG Zeitschrift für wissenschaftl. Zoologie Begründet von Carl Theodor v. Siebold und Albert v. Kölliker Herausgegeben von Ernst Ehlers Professor an der Universität zu Göttingen Hundertzweiter Band, 3. u. t. Heft Mit 38 Figuren im Text und 14 Tafeln Gr. 8. Jl 23.— Inhalt: A do 1 f Uekerm ann , (.'ntersuchungen über die Gcsichtsmuskulatar der Xenarthra Mit Tafel XVIII und XIX. — E. Martini, Studien über die Konstanz histologischer Elemente, ni. Hydatina senta. Mit 24 Figuren im Text und Tafel XX — XXIX. — Conrad Vollmer, Zur Entwicklung der Cladoceren aus dem Dauerei. Mit 12 Fieren im Text und Tafel XXLX und XXXI. — Eduard Degner, Weitere Beiträge zur Kenntnis der Crustaceen-Chromatophoren. Mit 2 Figuren im Text. Hundertdritter Band, 1. Heft Mit 102 Figuren im Text und 2 Tafeln Gr. 8. Jl 10.— Inhalt: Rudolf Hochreuther, Die Hautsinnesorgane von Dytiscus marginalis L., ihr Bau und ihre Verbreitung am Körper. Mit 102 Figuren im Text. — Max Braun, Das Mittel- darmepithel der Insektenlarven während der Häutung. Mit Tafel I und II. Verlag von Wilhelm Engelmann in Leipzig Soeben erschien: Entwicklungsgeschichte des menschlichen Auges von M. NUSSBAUM Professor in Bonn Dritte, neubearbeitete Auflage (Handbuch der gesamten Augenheilkunde. I. Teil, Kapitel VIII.) Mit 63 Figuren im Text. VI und 104 Seiten. Gr. 8. Subskriptionspreis: Geheftet M. 3.60, in Halbfranz geb. M. 6.10. Einzelpreis: Geheftet M. 5.40, in Halbfranz geb. M. 7.90. VERLAG VON WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG Terminologie der Entwicklungsineclianik der Tiere und Pflanzen in Verbindung mit C. Correiis Alfred Fiscliel Professor der Botanik in Münster Professor der Anatomie in Prag E. Küster Professor der Botanik in Bonn herausgegeben von Professor AVillielm Roux Eine Ergänzung zu den Wörterbüchern der Biologie, Zoologie und Medizin sowie zu den Lehr- und Handbüchern der Entwicklungsgeschichte, Allge- meinen Biologie und Physiologie 31 Bogen. 8. In Leinen geb. M. 10. — Dieses aktuelle Werk des Begründers der tierischen Enlwicklungsmecha- nik und dreier Mitarbeiter gibt die zureichende Erklärung der zahlreichen wissenschaftlichen Bezeichnungen, welche die menschliche Forschung der Gestaltungen der tierischen sowie der pflanzlichen Lebewesen für die von ihr geschafleuen neuen Begrifle hervorgebracht hat. Mit Hilfe dieses Schlüssels kann nunmehr jeder Zoologe, Botaniker, Arzt, Philosoph und Lehrer der Naturgeschichte die bezügliche hochinteressante Literatur dieses Gebietes mit vollem Verständnis lesen und ev. die allgemeinen Ergebnisse auf dem eigenen Arbeitsgebiete verwerten. Da zurzeit noch kein Lehr- buch oder Wörterbuch der Zoologie, Biologie, Physiologie und Medizin diese Begriffe und ihre Termini in annähernd zureichender Weise behan- delt hat, so wird mit diesem an 1100 Termini umfassenden Werke (z. B. betreflen 70 allein die für die Chirurgie und Orthopädie wichtigen Knochen, Knorpel und Bänder) einem dringenden Bedürfnis abgeholfen. Die allge- meinsten wichtigsten Begriffe sind lehrbuchartig behandelt, so daß auch ein dem ganzen Gebiete noch Fernstehender unter Benutzung der im Vorwort gegebenen Führung sich leicht mit ihm vertraut machen kann. Das Buch wird das Verständnis für diese wichtige Forschung in weite Kreise tragen. Diesem Hefte liegt ein Prospekt von Wilhelm Engeliuann, Verlagsbuchhand- lung in Leipzig, bei über »Dannemann, Die Entwicklung der Naturwissenschaften«. Druck von Breilkopf «!c Härtel in Leipzig. ARCHIV FÜR ZELLFORSCHUNG HERAUSGEGEBEN VON DR. RICHARD GOLDSCHMIDT PROFESSOR AN DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN NEUNTER BAND DRITTES HEFT MIT 26 TEXTFIGUREN UND 4 TAFELN AUSGEGEBEN AM 18. FEBRUAR J9I3 LEIPZIG VERLAG VON WILHELM ENGELMANN 1913 Preis: M. 13. — . Mitteilung an die Herren Mitarbeiter. Sämtliche Beiträge für das Archiv für Zellforschung, deren Veröffentlichung in deutscher, französischer, englischer und italienischer Sprache erfolgen kann, bittet man an die Adresse des Herrn Professor Dr. E, Ooldschmidt, Zoologisches In- stitut, München, Alte Akademie zu senden. Die Herren Mitarbeiter erhalten an Honorar M 40. — für den Druckbogen. Überschreitet eine Arbeit den Umfang von 4 Bogen, so -wird für den Mehrumfang ein Honorar nicht gewährt. Dissertationen sind von der Honorierung ausgeschlossen. Den Herren Mitarbeitern werden 40 Sonderdrucke von ihren Abhandlungen und Aufsätzen unberechnet geliefert. Weitere Exemplare stehen auf Wunsch gegen Erstattung der Herstellungskosten und unter der Voraussetzung, daß sie nicht für den Handel bestimmt sind, zur Verfügung. Die Manuskripte sind nur einseitig beschrieben und druckfertig einzuliefern d. h. so, daß das Lesen der Korrektur in der Ausmerzung von Satzfehlern besteht, nicht in einer stilistischen oder sachlichen Umarbeitung. Jedes Einschieben von Worten und ähnliche Änderungen sind mit entsprechenden Kosten verknüpft und sie müssen, wenn dadurch die normalen Korrekturkosten wesentlich erhöht werden, den betr. Herren Autoren zur Last gelegt werden. Die Zeichnungen für Tafeln und Textabbildungen (diese mit genauer An- gabe, wohin sie im Text gehören) werden auf besondem Blättern erbeten, auch wolle man beachten, daß für eine getreue und saubere Wiedergabe gute Vorlagen unerläßlich sind. Anweisungen für zweckmäßige Herstellung der Zeichnungen mit Proben der verschiedenen Repro duktions verfahren stellt die Verlagsbuchhand- lung den Herren Mitarbeitern auf Wunsch zur Verfügung. Bei photographisch aufgenommenen Abbildungen wird gebeten, die Negative bei Absendung des Manuskripts unmittelbar an die Verlagsbuchhandlung zu schicken. Die Veröffentlichung der Arbeiten geschieht in der Reihenfolge, in der sie druckfertig in die Hände der Redaktion gelangen, falls nicht besondere Umstände ein späteres Erscheinen notwendig machen. Die Korrekturbogen werden den Herren Verfassern von der Verlagsbuch- handlung regelmäßig zugeschickt, und es wird dringend um deren sofortige Er- ledigung und Rücksendung (ohne das Manuskript) an die Verlagsbuchhandlung gebeten. Von etwaigen Änderungen des Aufenthalts oder vorübergehender Ab- wesenheit bittet man, die Redaktion oder die Verlagsbuchhandlung sobald als möglich in Kenntnis xu setxen. Bei säumiger Ausführung der Korrekturen hat der Verfasser es sich selbst xuxusehreiben, wenn seine Arbeit etwa für ein späteres Heß xurückgestellt werden muß. Redaktion und Terlagsbuchhandlnng. Inhalt des 3. Heftes. .. äeile Jan Hirschler, Über die Plasmastrukturen (Mitocbondrien, Golgischer Appa- rat u. a.) in den Geschlechtszellen der Ascariden. (Spermato- und Ovogenese.) (Mit Tafel XX— XXI) 351 Iwan Sokolow, Untersuchungen über die Sperinatogenese bei den Arach- niden. I. Über die Sperniatogenese der .Skorpione. (Mit 1 Figur im Text und Tafel XXII— XXIII) 399 Kristine Bonnevie, Über die Struktur und Genese der Ascarischromoso- men. (Mit 7 Figuren im Text) 433 Emerico Luna, Sulla importanza dei condriosomi nella genesi delle mio- fibrille. (Con 18 Figure nel Testo) 468 Referate: B. Romeis, Beobachtungen über Degenerationserscheinungen von Chondriosomen. (v. Kemnitx} 479 Richard Geigel, Zur Mechanik der Kernteilung und Befruchtung. (v.Kem- nitx) 480 M. Konopacki, Über mikroskopische Veränderungen, welche während der in Echinideneiern mittelst verschiedener chemischer Reagenzien hervorgerufenen Cytolyse auftreten. {v. Kemnilx) 481 Marie Sorokina, Über Synchronismus der Zellteilungen, (v. Kemnitx) 482 R. Weigl, Zur Kenntnis des Golgi-Kopsch sehen Apparates in den Nervenzellen verschiedener Tiergruppen. (Erhard) 482 R. Weigl, Über den Golgi-Kopsch sehen Apparat in den Ganglienzellen der Cephalopodeu. (Erhard) 482 R. Weigl, Verglelchend-zytologische Untersuchungen über den Golgi- Kopsch sehen Apparat und dessen Verhältnis zu andern Strukturen in den somatischen Zellen und Geschlechtszellen verschiedener Tiere. (Erhard) 483 R. Weigl, 0 aparacie Golgiego-Kopscha komörek nablonkowych w jelicie kr^gowcöw i stosunku jego do innych Struktur. (Erhard) 484 W. Bialkowska und Z. Kiilikowska, Über den feineren Bau der Ner- venzellen bei verschiedenen Insekten. (Erhard) 484 R. Weigl, Studya nad aparatem Golgi-Kopscha i trofospongiami Holm- gena w komörkach nerwowych kr^gowcöw. (Erhard) 484 G. PoLUSZYNSKi, Untersuchungen über den Golgi-Kopsch sehen Apparat und einige andre Strukturen in den Ganglienzellen der Crustaceen. (E^rhard) 484 VERLAG VON WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG Natur- Geist -Technik Ausgewählte Reden, Vorträge und Essays von Julius Wiesner Mit 7 Textfiguren VII u. 428 S. Gr. 8. Geh. Jl 11.40; in Leinen geh. Jl 12.60 VERLAG VON WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG Vorlesungen über vergleichende Anatomie von Otto Bütsclili Professor der Zoologie in Heidelberg In drei Lieferungen Erste Lieferung: Einleitung, vergleichende Anatomie der Protozoen, Integument und Skelet der Metazoen Mit den Textfiguren 1—264. VIII, S. 1—400. Gr. 8. Geheftet M 12.—. Zweite Lieferung: Allgemeine Körper- und Bewegungsmuskulaturj Elektrische Organe und Nervensystem Mit den Textfiguren 265 — 451. IV, S. 401—644. Gr. 8. Geheftet M 9. — . Auszug aus einigen der zahlreichen Kritiken: Ein Werk von Bütschli wird immer das größte Interesse der Fachgenossen wachrufen . . . Es ist aufs höchste zu begrüßen, daß hier wieder eine vergleichende Anatomie entstanden ist, welche Wirbellose und Wirbeltiere umfaßt. Die Durcharbeitung des Stoffs beruht auf einer Verfolgung der einzelnen Organsysteme durch die gesamte Reihe der Metazoen. Vorausgeschickt sind einleitende Abschnitte, von denen einer die Aufgabe der vergleichenden Anatomie und die für diese Wissenschaft charakteristischen Grundprobleme darlegt. Es ist mir aufgefallen. daß in Werken über vergleichende Anatomie eine Auseincindersetzung über Zweck und Absicht dieser Wissenschaft oft vollkommen fehlt. Hier ist sie in knapper, aber klarer und großzügiger W'eise gegeben. Ein weiterer Abschnitt bringt einen Überblick über den Bauplan der Hauptgruppen des Tierreichs mit der wichtigsten Terminologie. Daran schließt sich eine tabellarisch knappe Zusammenfassung des Systems der Tiere. Der 3. Abschnitt umfaßt eine knappe vergleichende Anatomie der Protozoen. Es läßt sich denken, daß dieser Abschnitt aus der Feder des Altmeisters der Protozoenforschung besonderes Interesse verdient. Die Darstellung ist meisterhaft und steht bei aller Vorsicht und Zurück- haltung im Urteil über schwebende Fragen vollkommen auf modernem Standpunkt. . . .die meisten bisher existierenden vergleichenden Anatomien waren nicht besonders über- sichtlich und nach didaktischen Gesichtspunkten abgefaßt. Gerade in dieser Richtung weist Bütschlis Buch besondere Vorzüge auf. Da ein modernes Lehrbuch der vergleichenden Anatomie, welches Wirbellose nnd Wirblel- tiere umfaßt, in deutscher Sprache bisher vollkommen fehlte, wird dem vortrefflichen Buch eine weite Verbreitung bei Lernenden und Lehrenden an unseren Universitäten gesichert sein. F.Doflein. {Biologisches Centralblatt. XXXI. Bd. Ar. 5. I.MärzIQII.) . . . Bütschlis Buch wird von einem ganz hervorragenden didaktischen Talente getragen. Es atmet den Geist, der dem Referenten einst die Vorlesungen desselben Verfassers so anziehend machte, indem es nicht nur im vollsten Sinne des Wortes eine Fülle von Tatsachen, sondern auch einen tiefen Gehalt von einheitlichem Erfassen der Dinge und von vielseitigster Beleuch- tung derselben bringt, dabei aber immer leicht verständlich bleibt, indem es von einer weit- gehenden Objektivität getragen ist und doch auch der Würze des subjektiven Urteils nicht ent. behrt. Dem Studierenden wird es ob seiner klaren Darstellung zu einer gründlichen, nicht zu knappen und auch wieder nicht zu ausführlichen Einführung in die vergleichende Morphologie, während es dem Fachmann wertvolle Vertiefung eigener Kenntnisse, vor allem durch die sehr zahlreichen neuen figürlichen Belege, die mit glücklichem Griff weitgehende Naturtreue und wiederum fast schematische Klarheit verbinden, aber auch durch manche originelle Beurteilung im Textteil, zu geben vermag.. (Morpholog. Jahrbuch. 42. Bd. 1911. Heft 4.) In diesem Hefte befinden sich der Verlagsbericht 1912 der Verlagsbuch- handlung Wilhelm Engelmann in Leipzig, sowie Ankündigungen dieser Firma über »Plate, Vererbungslehre« und »Koux, Terminologie«. Druck von Breitkopf & Härtel in Leipzig. ARCHIV FÜR ZELLFORSCHUNG HERAUSGEGEBEN VON DR. RICHARD GOLDSCHMIDT PROFESSOR AN DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN NEUNTER BAND VIERTES HEFT MIT 21 TEXTFIGUREN UND 5 TAFELN AUSGEGEBEN AM U. MÄRZ J9J3 LEIPZIG VERLAG VON WILHELM ENGELMANN 1913 Preis: M. J6. — . Mitteilung au die Herren Mitarbeiter. Sämtliche Beiträge für das Archiv für Zellforschung, deren Veröfifentlichung in deutscher, französischer, englischer und italienischer Sprache erfolgen kann, bittet man an die Adresse des Herrn Professor Dr. E. Goldschmidt, Zoologisches In- stitut, MüncheUj Alte Akademie zu senden. Die Herren Mitarbeiter erhalten an Honorar Jl 40. — für den Druckbogen Überschreitet eine Arbeit den Umfang von 4 Bogen, so wird für den Mehrumfang ein Honorar nicht gewährt. Dissertationen sind von der Honorierung ausgeschlossen. Den Herren Mitarbeitern werden 40 Sonderdrucke von ihren Abhandlungen und Aufsätzen unberechnet geliefert. Weitere Exemplare stehen auf Wunsch gegen Erstattung der Herstellungskosten und unter der Voraussetzung, daß sie nicht für den Handel bestimmt sind, zur Verfügung. Die Manuskripte sind nur einseitig beschrieben und druckfertig einzuliefern d. h. 80, daß das Lesen der Korrektur in der Ausmerzung von Satzfehlern besteht, nicht in einer stilistischen oder sachlichen Umarheitnng. Jedes Einschieben von Worten und ähnliche Änderungen sind mit entsprechenden Kosten verknüpft und sie müssen, wenn dadurch die normalen Korrekturkosten wesentlich erhöht werden, den betr. Herren Autoren zur Last gelegt werden. Die Zeichnungen für Tafeln und Textabbildungen (diese mit genauer An- gabe, wohin sie im Text gehören) werden auf besondem Blättern erbeten, auch wolle man beachten, daß für eine getreue und saubere Wiedergabe gute Vorlagen unerläßlich sind. Anweisungen für zweckmäßige Herstellung der Zeichnungen mit Proben der verschiedenen Reproduktionsverfahren stellt die Verlagsbuchhand- lung den Herren Mitarbeitern auf Wunsch zur Verfügung. Bei photographisch aufgenommenen Abbildungen wird gebeten, die Negative bei Absendung des Manuskripts unmittelbar an die Verlagsbuchhandlung zu schicken. Die Veröffentlichung der Arbeiten geschieht in der Reihenfolge, in der sie druckfertig in die Hände der Redaktion gelangen, falls nicht besondere Umstände ein späteres Erscheinen notwendig machen. Die Korrekturbogen werden den Herren Verfassern von der Verlagsbuch- handlung regelmäßig zugeschickt, und es wird dringend um deren sofortige Er- ledigung und Rücksendung (ohne das Manuskript) an die Verlagsbuchhandlung * gebeten. Von etwaigen Änderungen des Aufenthalts oder vorübergehender Ab- ^ Wesenheit bittet man, die Redaktion oder die Verlagsbuchhandlung sobald als j möglich in Kenntnis xu setxen. Bei säumiger Ausführung der Korrekturen hat der Verfasser es sich selbst xuxuschreiben, wenn seine Arbeit etwa für ein J späteres Heft xurückgestellt tverden muß. W Redaktion und Yerlagsbuchhandlung. j Inhalt des 4. Heftes. Seite David H. Dolley, The Morphology of Functional Activity in the Ganglion Gells of the Crayfish, Canibarus virilis. The Numerical Statement of the Nucleus-plasma Norm and of its Upset in Prolonged Activity. (With 5 figures and 8 tables in the text and plates XXIV — XXVIj . 485 Marie Krahelska, Drüsenstudien. Histologischer Bau der Schnecken- eiweißdrüse und die, in ihm durch Einfluß des Hungers, der funktio- nellen Erschöpfung und der Winterruhe hervorgerufenen Verände- rungen. (.Mit 16 Figuren im Text und Tafel XXVH — XXVIII) . . . 552 VERLAG VON WILHELM ENGIELMANN IN LEIPZIG Zeitschrift für wissenschaftl. Zoologie Begründet von Carl Theodor v. Siebold und Albert v. Kölliker Herausgegeben von Ernst Ehlers Professor an der Universität zu Göttingen Hundertyierter Band, 3. Heft Seite 359—529. Mit 38 Figuren im Text und 6 Tafeln Gr. 8. Jt 17. — Inhalt: Friedrich Schick, Über die Brunstfeige (Brunstdrüse) der Gemse. Mit 12 Figuren im Text und Tafel XIII. — Paul Splittstößer, Zur Morphologie des Nervensystems von Ano- donta cellensis Schröt. Mit 19 Figuren im Text. — E. Ballowitz, Die chromatischen Organe in der Haut von Trachinus vipera Cuv. Ein Beitrag zur Kenntnis der Chromatophoren-Vereini- gungen bei Knochenfischen. Mit 7 Figuren im Text und Tafel XIV — XVIII. Archiv für Entwicklungsmechanik der Organismen herausgegeben von Dr. Dr. Wilhelm ßoiix 0. ö. Professor der Anatomie in Halle a. S. Fttnfunddreißigster Band, viertes Heft Seite 589—787. Mit 76 Figuren im Text. 6 Tafeln und 2 Diagrammen gr. 8. Jl 13. — Inhalt: Heim. .Josephy, Über eine Doppelbildung bei einer Tritonenlarvc. (Mit 1 Figur im Text und Tafel XIV.) — C. M. Child, Certain Dynamic Factors in Experimental Repro- duction and their Significance for the Problems of Reproduction and Development. (W ith 3 figures in text.) — Gerhard Kautzsch, Studien über Entwicklungsanomalien bei Ascaris. H (Mit 63 Figuren im Text und Tafel XV und XVI). — T. Br ailsford R ob erts on, Further Explanatory Remarks Concerning the Chemical Mechanics of Cell-Division. (With 3 figures in text.) — J. Marion Read, The Intra-Uterine Gro\vth-CycIe3 of the Guinea-Pig. (With 2 dia- grams.) — I. Iziksohn, Über die gestaltliche Anpassungsfähigkeit des Froschherzens an großen Substanzverlust. — B. Hankö, Über die Regeneration des Operculums bei Murex brandaris. (Mit Tafel XVII.) — W'. Harms, ü^berpflanzung von Ovarien in eine fremde Art. II. Mitteilung; Versuche an Tritonen. (Mit 6 Figuren im Text und Tafel X\IH und XIX.) Rh. Erdmann, Referate über Experimente an Protisten. Etc. Etc. VERLAG VON WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG SOEBEN ERSCHIEN: VEEEßBUNGSLEHRE MIT BESONDEREE BERÜCKSICHTIGUNG DES MENSCHEN, FÜR STUDIERENDE, ÄRZTE UND ZÜCHTER VON De. LUDWIG PLATE PROFESSOK DER ZOOLOGIE UND DIREKTOR DES ZOOLOGISCHEN INSTITUTS UND DES PHYLETISCHEN MUSEUMS DER UNIVERSITÄT JENA MIT 179 FIGUREN UND STAMMBÄUMEN IM TEXT UND 3 FARBIGEN TAFELN (HANDBÜCHER DER ABSTAMMUNGSLEHRE BAND II) VIII u. 520 SEITEN. GR. 8 PREIS GEHEFTET Jl 18.—, GEBUNDEN M 19.— Von den „Handbücliern der Abstammungslelire“ befinden sich ferner folgende Bände in Vorbereitung: L. Plate, Selektionsprinzip und Probleme der Artbildung. 4. Auflage. L. Plate, Variabilität, Polymorphismus, Generationswechsel. L. Plate, Spezielle Phylogenie der Tiere. J. Scliaxel (Jena), Geschichte der Abstammungslehre. G. Pfeffer (Hamburg), Tiergeographie im Liebte der Abstammungslehre. M. Hilzlieimer (Stuttgart), Die Haustiere im Lichte der Abstammungs- lehre. In diesem Hefte befindet sich eine Beilage der Verlagsbuchhandlnog Wil- helm Engelmann in Leipzig über »Semon, Die Mueme.« Druck von Breitkopf & Härtel in Leipzig. iV- i i" V RtlliA