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#1-

THE

JOURNAL

OF THE

COLLEGE OE SCIENCE,

IMPERIAL UNIVERSITY OF TOKYO,

.JAI>AISr

VOL. X.

M -M '^ m j^ ^ ^\] ^1

PUBLISHED BY THE UNIYEESITY

TOKYO, JAPAN.

1896-98.

MEIJI XXIX-XXXI.

^'] i^

CONTENTS.

119

On the Fate of the Blastopore, the Relations of the Primitive Streak,
and the Formation of the Posterior End of the Embryo in
Chelonia, together with Remarks on the Nature of Meroblastic

Ova in Vertebrates. (Contributions to the Embryology of Eeptilia,
v.). By K. MiTsuKURi, I'h. D., Hiija/.-Khuh-usJti, Professor of Zoology,
College of Science, Imperial University, Tokyo, Japan. {With Plates

T-xi)

Ueber eine in Misaki vorkommende Art von Ephelota und über

ihre Sporenbildung. Von Dr. C. Ishhcawa, Professor der Zoologie
an der Kaiserlichen Universität zu Tokyo. {ILierzu Tufcln XI L und

XLIL),

Ueber das massenhafte Vorkommen von Eisenbacterien in den
Thermen von Ikao. Von Manabu Miyoshi, lli;inh-ii.shi\ r!i//ii/,-iih'ikiislti,

Professor der Botanik an der natnrwissenscljaftlichen Facultat der
Kaiserlichen Universität /.n Tokio 139

Studien über die Schwefelrasenbildung und die Schwefelbacterien
der Thermen von Yumoto bei Nikko- Von Manabu Miyoshi,

liiildkiifiJii, Hiijdh-ii/tii/riishi, Professor der Botanik an der naturwissen-
schaftlichen Facultat der Kaiserhcheu Universität zu Tokio. {Mit Tufcl
XIV. J Hl

Die EntWickelung der Gonophoren bei Physalia maxima. Von Seitaro

Goto, liujaJni^iJii, lUijith-iiJtdintslii, Professor der Biologie an der Ersten
Hockschale in Tokyo, {llirrza T((/. XV.J 175

Studies of Reproductive Elements. Ill Die Entwickelung der Pol-
lenkörner von Allium fistulosum L., ein Beitrag zur Chrorao-
somenreduktion in Pflanzenreiche. Von Dr. C. Ishlkawa, Professor

der Zoologie an der Kaiserlichen Universität zu Tokyo. {Tafeln -VIT

dXVH.) 193

luni

CONTENTS.

Contributions to the Morphology of Cyclostomata- I. On the Forma-
tion of the Heart in Petromyzon. By S. Hatta. r]nth I'late
XVin.J 225

The Metamorphosis of Asterias pallida, with Special Reference to

the Fate of the Body Cavities. By Seitaeo Goto, Professor ill the
First High School, Tokyo. (With Plates XIX— XXIV. j 239

PR1NTï:D at the TÔKYÔ-INSATSU-KABOSHIKI-KWAISHA, TOKYO

the following contribution to vertebrate

embryology is dedicated to the memory of the late

Professor Francis Maitland Balfour

by his devoted tupil, the author.

On the Fate of the Blastopore, the Relations of the

Primitive Streak, and the Formation of the

Posterior End of the Embryo in Chelonia,

together with Remarks on the

Nature of Meroblastic Ova

in Vertebrates.

(Contributions to the Embryology of Beptilia, V.)

By

K. IVIitSukuri, Ph. D., Riéakuhakushi,
Professor of Zoology, College of Science, Imperial University, Tokyo, Japan.

With Plates [.—XL

CONTENTS.

I. INTEODUCTORY

2

I. NEW OBSERVATIONS

15

(A) The Surface Changes

15

Earlier Stages

16

Later Stages

19

Chelonia caouana

19

Clemruys japonica

24

Trionyx japonicus

28

Summary

31

(B) The Sections

31

Series I. (Chdouia. Plate IT. Surf. ^

'iews. F

gs. I & la)

33

Series II. {Trionyx. Plate IV.

F

g. m

36

Series III. {Cleinmij.'<. Plf

Lte IV.

F]

S- 10)

39

K. MITSUKUEI;

Series IV. (Trionyx.

Plate IV. Surf. Viewa

. Fig. 19)

... 42

Series V. {Chelonia.

Plate V.

Figs. 5, Ort, 5h)

... 44

Series VI. (Trioiiy.r.

Plate V.

Fig. 22)

... 43

Series VII. (Trionyx.

Plate VI.

Fig. 24)

... 50

Series VIII. (Trionyx.

Plate VI.

Figs. 25 & 25n)

... 51

Series IX. {Chelonia.

Plate VII. „

Figs 8 & 8(()

... 53

Series X. (Clemmys.

Plate VIII.)

... 57

Series XI. (Clemmys.

Plate IX.

Fig. 15)

... 60

Series XII. (Trionyx.

Plate VI.

Figs. 26 & 26rt) ..

... 64

Series XIII. (Clielonia.

Plate X.)

... 65

Series XIV. (Chelonia.

Plate XL)

... 63

(C) Summary of the Foregoing Facts

... 71

III. THEORETICAL COXSIDEEATIOXS

... 79

The Elasmobranchii .

... 79

The Amphibia

... 92

The Aves

... 98

The Mammalia ... .

... 100

Explanation of Diagrams I. — IX. on PI. X.

... 101

Classification of Vertebrate Eggs

... 103

POSTSCRIPT

. ... 110

BIBLIOGRAPHY

... 116

I. INTRODUCTORY.

In certain early stages of reptilian embryos, such as that given
in Fig. 1., PI. L, there is seen in the posterior part of tlie embryonic
shield a mass enclosed ^vithin the limbs of the horse-shoe shaped
blastopore. This mass exists in previous stages, but becomes
conspicuous at this period, through being distinctly circum-
scribed in front and at the sides by the dorsal opening of
the blastopore. A series of transverse sections through a Chelonia
embryo of this stage is given in Series I, PI. lY., and the section
f in that series g-oes throush the level of this mass. The
epiblast, which consists, in more lateral parts of the .section, of
columnar cells, dips down at the lips of the blastopore into the meso-
blast with which it fuses. Between the two lips of the blastopore

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELOXIA. 3

thus bending downwards, a mass of cells without any regular
arrano-ement rises upwards until it reaches the level of the general
surface of the embryonic shield. This is the section of the mass
above referred to. In the first of the present series of Contribu-
tions,* ISHIKAWA and I gave a minute description of this mass,
as it occurs in Trionux, and from its relations to the adjacent parts
homologised it with the yolk-plug of the amphibian ovum. We made
this comparison independently of any previous writer and, believed
ourselves to be the first to |>oint out the existence of a yolk-plug in a
meroblastic amniote ovum. I have since found that previously to our
publication Duval ('84) had discovered a similar structure in the
nightingale and in the fowl (loc. cit. figs. 15 & 32), and had enunciat-
ed a hypothesis which, although not exactly like ours, is of similar
tenor. If I understand him aright, he did not directly homologise
the mass sticking out between the lips of the blastopore (his fig. 15,
PJ^) with the yolk-plug of the Amphibia, but called certain cells,
arisen by secondary segmentation and resting on the mass (his fig.
10, n & fj), the (jlohuks de Ecler as he considered them homologous
with the hotichon de Ecker or yolk-plug {y. 68).

Since our publication, Van Beneden ('88) seems to have ob-
served a similar structure in Mammalia and regarded it in the same
light as ourselves. He says : — " Der Boden des (Chorda-) Kanals,
ist mehrsichtig und ist nach hinten in Zusammenhang einerseits mit
dem Hypoljlast, anderseits mit einer Zell masse, die vom Bo-
den der Brimi tivrinne zwischen den Li[)pen dersell)en
hinaufsteigt. ^ie entsi)richt offenbar dem Dotter-

pfropf der Am])hibien und ist olme Zweifel mit dieser
For m a t i (j n li o m o 1 o u". ' '

* See tlie list ;it the end of this article.

^ K. MITSUKURl;

Haddon in his Emhnjologij ('87) copies Duval's fig. 15 in his
fif. 37, ;uid calls the mass that sticks out between the blastopore lips
a yol].:-pIu'j. He says : — " A comparison of a transverse section of an
uncoalesced primitive streak of a nightingale {ûg. 37*) with the
almost completed blastopore of a frog (fig. G2, C & Dt) will further
tend to demonstrate the complete homology of the two stages "
(/). 43). He refers to our observations in Triontjx in connection with
this point.

IIektwig is evidently of the same opinion. He says in his
LehrhiicJi ('93, J^te AiijL, p. Ill): — "Lehrreiche Querschnitte durch
die Primitivrinne** in den ersten Stadien ihrer Entwicklung sind in
den Figuren 93Î und 9^^ dargestellt. Die erste zeigt uns die beiden
Urmundlippen (ßg. 93 ul) durch einen kleinen Zwischenraum ge-
trennt, in welchem sich von unten her ein kleiner Hügel (dp) von
Dottermasse, die eine Anzalil Kerne (Merecyten) enthält, hinein-
schiebt, dem Ruscoxischen Dotterpfropf einer Amphibienlarve (fig.
88 dp) vergleichbar."

üf recent writers on reptilian development Mehnert calls
the cell-mass in question " Caudalknoten " ('91, p. 4^22). He says
{p. 423) : — " Die Zellen des Caudalknotens quellen anfänglich aus
dem oftenen Prostoma heraus und zeigen auf Querschnitten eine
völlige Uebereinstimmung mit denjenigen Ijildern, welche von dem
Dotterpfropfe der Amphibien schon seit langer Zeit bekannt sind.
MiTSUKUiir und Ishikawa haben bei Triofujx japoniciis eine m\t dem
Caudalknoten der Eniiis übereinstimmende IVildung ermittelt. Beide

* I.e., Duval's fig. 15, above referred to.

t C is a horizontal section through the blastopore showing the yolk-pliig, etc
** I.e., of a chick-embryo.

X Both the figures are copied from Duval ('84). Fig. 93 is Duval's fig. 32 (very similar
to fig. 15 which Haddon borrowed) showing the yolk-plug. Fig. 94 is Duval's fig. 31, showing
the section of the primitive streak.

FA'i'E OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELOXIA. 5

Autoren beschreÜDen dieselbe als ein Deriviit des hinter dem lîlasto-
porus gele_o-enen Primitivstreifenblastemes und lioinologisiren sie mit
dem Dotterpfropfe der Amphibien und sngen ausdrücklich : ' This
area we consider to be the remnant of the yolk-plug of Ivuscoxi found
in the Amphi1)ian embryo.' " While Mehnert thus recognises a
complete agreement in the relations of these parts in Am-
phibia and Reptiles, he himself does not express a decided opinion on
it. A page further on he says : — " Schon Kupffer deutete den
Randhiigel* als ein Rudiment. Diese Anschauung is auch für Emys
berechtigt, denn bei derselben ist der Caudalknoten zuerst relativ
gross, um sich sodann später beträchtlicli zu verkleinern. Seine
Lao-ebeziehunf zum Prostoma wegen kann m;in den Caudalknoten
gewissermassen als ein peristomales Rudiment bezeichnen. In dem
Caudalknoten scheint jedoch noch mehr zu stecken. Seine Yerwach-
suncr mit den hinteren Enden der Medullar willste, seine Beziehungen
zur Bildung der Schwanzspitze, das spätere Auftreten eines sich riick-
bildenden Schwnnzknopfchens resp, Schwanzijidens spricht für eine
tiefere morphologische Bedeutung. Das zeitliche ^^:)rhandensein von
so zahlreichen îiervenfMsern wie in Sinnesorganen (Max IjRAEn) lässt
an andere IV-ziehungen, etwa an ein rudimentäres Sinnesorgan denken,
welches bei den jetzigen Vertebraten nur noch während des Embryo-
nallebens zur Existenz gelangt." Mehnert promises to describe
further stages in the development of the " Caudalknoten " in a
future paper — a promise which, so far as I know, lie lias not
yet redeemed.

AViLL ('92, '93, & '95a) calls the cell-mass in question tlie
" Entodermpfropf " and considers it to be the homologue of the yolk-
plug of the amphibian gastrula, as the following quotation will show

* Kupffer homologises the " Caudalknoteu " of Coluber with the " Randhiigel " of the
trout — which view is accepted Viy Mehnert.

6 K. MITSUKURI;

( 92, p. 34) : — " Wir sehen dass nur der vordere Abschnitt* sich an
der Bildung der Einstülpung betheiligt, während der hintere* sich
lediglich auf die Zellen Wucherung beschränkt, im Niveau der
Keimscheibe liegen bleibt resp. über das Niveau der-
selben vorragt und das Homologon des Dotterpfropfes
der Amphibiengastrula darstellt, der bei den Amnioten
passender als Entodermpfropf bezeichnet werden dürfte.

AVhile all the authors above referred to hold views which are
more or less like ours, there are others who have flatly opposed our
interpretation.

IvOBiNSOX and Asshetox ('91) referring to our views as set
forth in Contribution I. of the present series says : — * * * and
in the tortoise, according to Mitsukuei and Ishikawa, the primitive
streak consists, in the first instance, mainly of a mass of hypoblast or
yolk, which they compare to the yolk-plug of Amphibians. To this,
however, it cannot correspond, for we have already shown that the
yolk-plug of Rana is a portion of the ventral wall of tiie archenteron,
whilst the primitive streak is formed by the fusion of the lateral lips
of a deficiency in the posterior wall of the same cavity. "f (p. 477).

* I.e., of the prioiitive plate. For the definition of this term, see further on.

t The above quotation shows that Robinson and Assheton have somewhat misunderstood
our position, for we have never represented the mass in question to be a part of the primitive streak.
That name we assigned, in our Contrih. I., to a short axial strip, situated directly behind the yolk-
plug where the epiblast is proliferating cells to the mesoblast {Fig. 8, Contrih. I.). This we re-
garded as caused by the coalescence of the posterior part of the blastopore lips, and not marked
off from the yolk-plug, as it should Ije, because the posterior boundary of the yolk-plug remains
rudimentary [See Firj. G, Contrih. I.). This misunderstanding does not, however, affect the fact
that Robinson and Assheton are opposed to our views on the yolk-jjlug homology. In a
private letter to me, Dr. Robinson says : " * * * at present I am convinced that the mass of
cells in the tortoise which you have figured and called the yolk-plug is a part of the primitive
streak and is therefore not cooiparable with the yolk-plug of Ami3hibians * * ." In jDassing
I may remark that what we called the primitive streak in our Contrih. I., as explnined above is
the hindermost part of the primitive streak, if it is a part at all. The name, primitive streak
should be given to an entirely different formation, as the facts brought out in the present
Contriljution will show.

FA'l'E OF BLASTOPORE, E'l'C, IX CHELONIA. J

Keibel ('93} referring to the structure in Maininalia which
Van J>exeioen lioniologises with the yolk-phig- in Amphibia : — " Der
Dotterpfropf hat hei den Ani])hibien keine morphologische lîedeutung,
er ist ein Entwicklungs hinderniss, er liat kein Funktion. Warum
sollte gerade die liildung so zäh festgehalten werden, während doch
so vieles Andere dass von ungleich grosser Bedeutung ist, undeutlich
w^ird und verschwindet ? " (p. 105). Further he says : — " Ganz
räthselhaft erscheinen nur ferner die Beziehungen, die Mehnert
zwischen seinem Caudalknoten und dem Dotterpfropf und zwischen
dem Primitivknoten und dem unteren von Dotterzellen gebildeten
Eipol der Ürodeln findet. Auch hier miisste der Dotterpfropf in der
unteren Keimschicht in Mehnert's Paraderm, gesucht werden.
Ganz unklar ist es auch, wie der Dotterpfi'opf mit dem hinteren Theil
des Primitivstreifens der Säuger und deren Schwanzknopf resp.
Schwanzfaden Ijeziehungen haben soll. Ein Verständniss für die
vergleichend anatomischen Gesichtspunkte, welche Meiixeht hier
geleitet haben, geht mir vollkommen ab." (^i. 105).

In regard to the fate of tlie cell-mass in question, I wish to refer
to two recent writers on the reptilian development viz : — Mehxert,
and Will.

Meiixert ('91) says : — " l:>ei nocli älteren Embryonen (Fig. 17a,
Fig. 18a*) hat sich das Caudalknötchen in eine caudalwärts gerichtete
Spitze ausgezogen und kommt jetzt zwischen die hinteren Enden der
beiden Medullarfilten zu liegen, Vergleiche mit früheren Stadien
lehren (hiss der Caudalknoten sich unterdessen bedeutend
verkleinert hat. Schliesslich versch mil zt der Caudalkno-
ten s e i 1 1 i c h m i t d en En d a, b s c 1 1 n i 1 1 e n der beiden ]\I e d u 1 1 a r -
falten und bildet bei der Abschniirung des Schwanzes

* Substantially like Fi^-s 18 and 9 of the present Contribution.

g K. MITSÜKURI;

das ä assers te Ende desselben" (p. J'22). He promises to give
details in :inother paper.

Will's views on the changes occurring in the part where the
cell-mass in question is situated are somewhat intricate, and the
reader must refer to the original papers (*92, '93, '95) for a
detailed description.* I can attempt to give here only the l)are out-
lines.

The ])rimitive
plate+, situated
posteriorly to the
embryonic shield,
is at first in the
shape of a sickle
and the blasto-
pore found in the
middle of the
plate is a trans-
versely elongated

pp, primitive plate; «sp, entrance to the archenteron ; sr, sickle yht rAVc^jodcut I
groove.

A). Soon, how-
ever, the two horns of the sickle are grown over by the epiblast, by the
process of the epibolic invagination, and there remains only the middle
part of the primitive plate, which thus assumes a circular shape. By
rapid cell-multiplication, the primitive ])late now grows in length and
becomes a median longitudinal streak (the primitive streak) which
encroaches /o/'H'a/ïZ more and more on the embryonic shield (Woodcut
I. B). A section through the primitive plate shows that, at its edges,

pp "r

pp Î'SP

Diagram of the surface views of two embryos of Cistiido lutarid
according to Will. (Zool. centralhl. I. p. 136) s, embryonic shield ;

* Will himself has recently given a summary of his own work in Zool. Centralhlatt, I. Xos.
éjS, 8, Sf 9. For tlie point iu question, see pp. 136-139.

t For the explanation of this term, see furtlier on, or Contrih. IV.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA.

Woodcul II.

-sp

-sp

Sections through the ijriuiitive streak of a
Gecko embryo of the Vlllth Stage, according to
Will {Zool. Centralbl. I. p. 137).

A 12 sections behind the anterior lip of the
blastopore. w-%c, central field ; 7/-u', peri-
pheral field.

2 sections behind the anterior lip of the
blastopore. The i^eripheral field is fused
with the ectoderm of the embryonic
shield and is no longer distinct. The
central field appears as the plug between
the lips of tlie primitive grove, pr.

B

Woodcut III.

'/ ^ rf B

Diagrams showing the changes taking place
in the primitive plate, according to Will (Zool.
Centralbl. I. jh 138). w,]Aa,stoi->ore; rf, peripheral
field ; mf, central field.

the primitive plate i.-; sharply
marked oi¥ from the siir-
roiiDcling- epiblast as shown
at y, y, Woodcut II. A. The
diagrammatic surface-view of
the ])i'imitive plate would
therefore be an area circum-
scrihed by a distinct line all
around, as in AVoodcut III.

A, The blastopore (Invagina-
tionsoifnung), which is a
narrow transverse slit in this
figure, now begins to assume
a crescentic shape, and its
horns then gradually extend
backwards over the entire
primitive plate (Woodcut III.

B. C. D.), nntil they meet in
the posterior median line. Thus
an elliptical central field
(Mittelfeld) is circumscribed
by a ring-like peripheral field
(Randfeld), the line of de-
markation between the two
fields being formed by the
blastopore and its posterior
horn -like prolongati(3ii on
each side (Woodcut III.). As
the peripheral field is marked
off from the central field, the

10

K. MITSUKURI

former becomes continuous with the circumjacent epihlast, as shown
in AVoodcut II. B., and the central field peeps out between the blasto-
pore lips. This alone can therefore be called the yolk-plug-. Now
the lateral lips of the blastopore approach each other more and more
in the median line. In Will's own words : — " Infolge der zuneh-
menden Annäherung der Urmundlippen wird nun die Mittelplatte
(Fig-. 11, II.*) mehr und mehr in die Tiefe gedrängt und zu einem
Teil des splanchnischen Blattes, bis schliesslich bei vollkommener Ver-
schmelzung der Lippen der Priniitivrinne oder des Blastoporus zur
Urmundnaht das Mittelfeld genau so überwachsen und
invaginiert wird, wie bei den Amphibien der Dotter-
pfropf. Mit dem Zustandekommen der Urmundnaht
ist demnach der Primitivstreif vollkommen von der
Bildfläche verschwunden. {Zool. Gentmlhl 1, p. 139). Of the
theoretical significance of these complicated processes, Will says : —
" In der Ausdehnung des Urmundspakes nach hinten zu einem
geschlossenen Bing beobachten wir demnach den gleichen A'organg
wie er bei den Amphibien stattfindet." {loc. cit. p. 138).

The foreo'oino- brief survev of the literature bearino- on the
points at issue is enough to show that there is yet a great deal to be
done, before any agreement of opinions can be arrived at in regard
to the changes occurring at the posterior end of the embryonic shield
in the blastoderm of the Amniota. And this is not to be wondered
at, when we remember that in them the whole questions of the nature
of the primitive streak, of the growth of the posterior end of the
embryo, and of the origin of the allantois and of the proctodicum
are involved.

After working out the process of gastrulation in Chelonia given

* Copied in Woodcut II. B. of the present article.

FATE OP BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. H

in Contrilnition JT. of the present «eries,* I decided to follow the
fate of the cell-mass which Isiiikawa and myself have homologised
with the yolk-plug- of Amphihia. The results obtained are beyond my
expectations. I have been able to elucidate a series of ficts, hitherto
entirely unnoted, which seem to throw a ß-reat deal of lioht, not onlv
on the cell-mass in question, but on the nature of the primitive streak
and on the formation of the posterior end of the embryo. In con-
secpieuce, I believe that the nature of the meroblastic amniote egg is
made much clearer than heretofore, and that important conclusions
can be drawn in regard to it.

My observations have been extended over three species of Chelonia,
viz : — Trionijx jajjonicns, Clômmijs japouica^ and Chelonia caouana.
The materials used were the embryos of Chelonia collected, as re-
counted in Contrib. Jf'.,* in the province of Tötömi, and those of
Tnonijx and Clemnijis preserved from the more than abundant supply
at the Hattoei turtle-farm in Fukagawa, Tokyo. It is scarcely
necessary for me to point out the great advantage of making a com-
parative study of nearly allied forms : observations on one species
often throw a flood of light on points in other species which would
otherwise remain inexplicable and obscure. In the present case, if
I had had only the Trioni/x embryos, I should probably not have
succeeded, or at an}^ rate should have had a great deal of difficulty
in making out the course of development given in the following
pages, while that species is indispensable in pointing out how the
story so plain in the other two species has come to be abbreviated in
hiofher forms.

lîefore ]3roceeding further, it may perhaps be well to re-

* See tlie list at the end of the article.

12

K. MITSUKUEI ;

capitulate here briefly what has been given in the previous contribu-
tions, so far as is necessary to make what follows comprehensible.
The facts are mainly contained in Conlvihution II \ AY hen seg-
mentation has o-one on for some

Woodcut IV.

time, there is established in the
blastoderm two layers : ((() the
superficial epiblast composed of
columnar cells, and (J)) the lower
layer consisting' of irreo-ular
stellate cells and probably not
forming a complete sheet (Wood-
cut IV. A). This separation into
the two layers takes place in all
parts of the blastoderm with the
exception of a small area at the
posterior end of the embryonic
shield. Here not only is there
no differentiation of layers, but a
thick knob (iV. Kn.) consisting
of a netw^ork of cells is produced

Diagrcams showing the course of gastrulation \^y ^|-^g ^CCeSftion of Cclls fiv^m the
in Chelonia.

subjacent bed of yolk. This is
the Primitive Knob or Primitive Plate. The mass can not be said to
belong to either of the two layers above named. According to my
observations, the two layers pass gradually into the primitive knob,
and nowhere can I discover such a sharp line of demarkation as is
described by Will (Woodcut IL, A). AVitliin the area of this knob,
an invagination cavity is produced, which at first goes straight down-
wards, but very soon takes a forward horizontal course (Woodcut IX.,
B, C). This I take to be the Archenteron and its dorsal opening to be

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXfA. 23

the Blastopore. Almost simultaneously with this uct of invagination,
or more probably ecen before it^ the epiblast extends back to
the anterior lip of the Ijlastopore, so that from very early stages there
is in front of the blastopore no area free from the epiblast. The cells
of the primitive plate now begin to spread themselves over the ventral
surface of the embryonic shield, mainly in the anterior direction, and
jtavi jmssu with it, the archenteron extends itself forwards (Woodcut
IV. C). The roof of the archenteron, which becomes continuous with
the epiblast of the embryonic shield at the anterior lijj of the blasto-
pore, assumes a columnar Jirrangement, the process beginning at the
posterior end and proceeding gradually forwards. Out of the median
part of it is established the cZ/ortk-hypoblast, and from a certain stretch
of columnar epithelium on each side of it is developed the gastral
mesoblast (See C out rib. III. for details). The floor of the archenteron
is divided into two parts : — (c/) the posterior which proliferates the
peristomal mesoblast, and (Jj) the anterior which, losing definiteness,
is finally absorbed together with the whole thickness of the cell-
network placed beneath it, thus putting the archenteron in com-
munication with the large subgerminal fluid-cavity which has been
developing in the yolk beneath the embryo (Woodcut IV. D). After
this breaking through on the part of the archenteron, the cells derived
from the primitive knob spread themselves gradually over the entire
ventral face of the embryonic shield in the form of a trabecular network
(Woodcut IV. E). This, however, soon becomes changed into a
compact sheet of cells, tlie process beginning at the part that
corresponds to the original roof of the invagination cavity and
gradually spreading centrifugally. A median transverse fold arises
soon at some distance behind the anterior edge of the embryonic
shield (Woodcut IV. F, Hd. fold) and marks the head of the
embryo, and the anterior end of the archenteron. The whole embryo

-j^^ K. MITSUKURI;

therefore arises within the area covered ventrally by the cells derived
from the primitive knob.

It is necessary to call attention here to the cliange of shape which
the blastopore undergoes in the course of the above events. Wood-
cut Y gives out-
Woodcut V. lines of the blastopore,
-j^ ^ 3 as actually observed in

one series of embryos of
Ghclonia caoiuum. As
they were successively
taken from the same de-
posit of eggs at certain
intervals of time and

7

as the changes of the
J ^ shape are corroborated

Diagrams showing changes of shape in the bhxstopore. ]^y other series of Cm-
The figures of entire embryos arc given mostly in Contrib. • i i

IV. and that of (7) in Fig. 1 of this article. bryos Similarly obtain-

ed, I think they may
be assumed to be correct. In (7), the blastopore is a wide open cavity
rather elongated in the transverse direction. In (ß) it is a crescent-
ic transverse slit, no longer gaping, with its concavity turned
forwards. In (5), it is nearly straight across, in this case with a
slio-ht notch in the median line open backwards. In {^) and (5), the
ends of the slit-like opening have been turned backwards so tbat the
concavity now faces l)ackAvards. In (6), it is a deeper crescent, also
with its concavity ficiiig backwards. In ("), it has assumed a deep
horse-shoe shape. In i)assing, I ought to mention that I have Ijeen
able neither to discover the stage (reproduced in AYoodcut I. A) given
by AViLL as occurring at tlie earliest period, ])resumably previously
to (i) of Woodcut v., nor to make out [iuy for ward encroachment of

FA'J'E OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. ]^5

the primitive plate on the emhryonic shield as given in Woodcnt
I. B.

II. NEW OBSERVATIONS,

In giving an account of the ontogenetic processes which I ]jro-
pose to describe in the present Contrilxition, it seems most convenient
to go first over (I) the changes as they can be observed in surface-views
of the embryos, and then (2) to describe the series of sections through
the embryos, in order to explain more in detail the nature of the
changes involved in these processes.

A. THE SURFACE CHANGES.

Before entering into the subject proper of this section I may be
permitted t(3 urge here the great necessity of studying surface
views of embryos with the utmost care in investigations like the present.
It seems to me that investigators, especially in vertebrate embryology
have a tendency to make light of o1)servations made of the surface views
of embryos, and, before they have exhausted what can be learned
from outside, have at once recourse to " microtomizing." I have
never realised as in the present investigation the fact that a careful study
of surface views not only saves a great deal of labour by giving a
correct notion of the relations of the parts examined but enables us to
make out i^oitüs wliicli u'Oidtl ahnost certainlij escape us if studied ouhj or
mainhj in sections. In fact, it would not be too much to say that but
for an exhaustive study of the surface changes, this contribution would
never have been Avritten.

I found in the course of the present investigation that in most of
those embryos in which the yolk-|)lug has already considerably shifted
its position backwards (^sce iifra), it could be made out only by turning

IQ K. MITSUKURI;

them round and round in very bright diffused light or in not too strong
direct sunlight until some one favourable position was secured. A
paper camera ohscura on the stage of the microscope cutting off light
from undesirable quarters and a. box of black wax in which white
embryos stood out clearly, I found of great help in studying details.
I also found that observations made on dark, grey skied days were
not good fov nuich, for I could invariably make out a great deal more
from the same embryos on clear bright days, or even earlier in the
nfternoon th;in later. Examination by reflected light Avas far more
useful than that by transmitted light. Staining was of little use, in
the study of surf ice-views, for that process obscured many of the finer
features. Great caution was necessary in arriving at negative conclu-
sions : for it proved highly unsafe to conclude that a structure did not
exist because it might not be visÜDle in one or two looks. A long and
careful study in the most favouraljle position and light was necessary
before coming to a final decision. As a matter of fact, many of the
embryos studied in the present investigation were some of those I used
when working out the fœtal membranes of Chelonia, (Contrih. II), but
many of the features which I describe in the following pages entirely
escaped me then and were therefore, not given in the figures accom-
panying Goutrih. II.

In describino- the surface-chano-es, I find it most convenient to
treat the three species together in the earlier stages but to describe
them separately in their later stages. For while the course of develop-
ment is so much alike at first, Trionux shows from a certain stage on
considerable deviations from the other two, and these show some dif-
ferences amoni»- themselves.

Earlier Stages

I start with the Chelonia embryo to which the blastopore given in

FATE OF BLASTOPOEE, ETC., IX CHELOXIA. I'J

Woodcut. V. 7 belongs. It is figured in its dorsal and ventral aspects
in Figs. 1 and la, PI. I. The head-fold has already sunk considera-
bly so that in the ventral view it ><tands out prominently as a trans-
verse ridge, marking the anterior end of the digestive canal. The
anterior amniotic fold is distinctly seen as a liorse-slioe shaped fjjd
although it leaves the head still exposed for the most p:irt. The
medullary groove is still very shallow, except in the posterior cephalic
res^ion where the medullary folds are raised hiadier than in front and
back. In the posterior region of the embrj'onic shield there is in the
median line a thick knob which stands out prominently on the ventral
view. This is directly derived from the earlier primiti\e knob,
althouo-h its nature has undero-one a considerable modification bv
various processes a.ccom])anying gastrulation and by the proliferation
of the peristomal mesoblast (cf Woodcut lY). ObH([uely through this
knob a canal passes from the dorsal to the ventral surface (Woodcut
IN . F). This canal Avhich I have called the blasto[)oric passage is the
posterior part of the archenteron which has not had its floor absorbed.
The dorsal opening of this canal, i.e., the blastopore, is now horse-slioe
shaped. The m;iss embraced within this horse-shoe is the structure
which we have homologised with the yolk-]>lug in Amphibia. The
ventral opening (jf the canal is rounded.

The medullary folds now arise. Tlu-ee Tnouijx embryos (Figs.
16, 17, 18 W. in.) are introduced to illustrate the relations of the
medullary folds to the yolk-plug in the earlier phases of develop-
ment. As the medullary folds (which, it will be remembered, arose
first in the posterior cephalic region) proceed l)ack wards and ap|)roach
the region of tlie [)rimitive knob, which may now inore pro[)er]y Ije
called the terminal knob (Endwulst), they separate and enclose a.
wide space — the sinus rlioiiihoidalis (Figs. 16 & 17). When they reach
the yolk-plug, their posterior ends abut against the yolk-plug and

l^ ' K. MITSUKURI;

embrace it, so to speak, between themselves (Fig. 17). This seems to
raise the yolk-])hig above the original level. It sticks out into the
sinus rhomhoidalis as a knob which is rounded in the case of Fig. 17.
The dorsal opening of the blastoporic passage lies directly in front of
it, and, as in Fig. 17, is often overhung by the anterior end of the yolk-
plug and so is invisible in a dorsal surface-view. A narrow groove
separates the yolk-plug on each side from the posterior end of the
medullary fold of its own side and ought, I beHeve, fo be looked on
as corresponding to the backward-directed limbs of the horse-shoe
shaped blastopore of the earlier stages.

The posterior portions of the medullary folds now press towards
the median line and obliterate the sinns rlionihoidalisj from the surface
view at least. It exists within for some time lono-er. In cominof
together, the medullary folds compress laterally the yolk-plug, which
thereby changes from its previous rounded shape to a triangular
or wedge shape (Fig. 18). At this stage, one is sometimes able
to see a delicate irreo-ular Avhite strina* or mass stretchinfi' in front of
the anterior end of the yolk-plug and lying in the medullary canal.
(There is a small detached mass in Fig. 18). This is perhaps the
same thing as the " Achsenfaden " of Dursy,* and is probably
the anterior end of the wedge-shaped yolk-plug detached and
modified.

The course of the chano-es in Chelonia and Clcmxuis at these stao-es
are very much like that just depicted for Trioni/x. Fig. 2 oî Chelonia
and Fig. 9 of CleniDtijs are of embryos nearly corresponding to that
of Fig. 18 of Trionyx.

The stages corresponding to Figs. 2, 9, and 18 have been noticed
and figured inany times by writers on reptilian development. The

'* I unfortunately know Durst's work only by a reference to it in Gasser's paper ('78).

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELOXIA. 19

following :ire some of these instances : — Strahl (81), Taf. VI, Figs.
2 & 2a (like Fig. 2 of the present contribution) ; Mitsukuri &
IsHIIvA^YA, Contrib. I, Fig. 4a; Mehnert ('91), Tafel XA^III, Fig.
17a, 17b, 18a (Cdl. Knt); Clarke ('91), PL XI, Figs. 27 & 28 (like
Fig. 17 of the present contribution?). Kupffer ('92) gives what
appears to be a similar stage for tlie sparrow in his Taf. VIII, Fig.
6. It would no doubt be easy to add other instances, but these will
be sufficient to show that such a stage has very frequently been
noticed.

I have ah'eady quoted the views of two of the most recent writers
on reptilian development as to the fate of this yolk-plug, xiccord-
ing to Mehnert, it becomes eventually fused with the posterior ends
of the medullary folds and f ^rtus, when the tail is folded, its extreme
posterior end. According to Will, the blastopore lips gradually
extend themselves backwards, until they meet behind, and entirely
circumscribe, the cell-mass in cpiestion, which then becomes pushed in
and disappears from the sur lace. All this takes place presumably before
the upheaval of the medullary folds.

In Contrih. IV, I accepted Will's views as probably correct in the
main, but I shall now proceed to show that the true course of develop-
ment is ditferent from either of the above views. In doing so, I find
it most convenient, from the stage of Figs. 2, 9, and 18 onward, to
separate Chelonia and Ckmniijs from Trionijx, as the former two display,
in my opinion, the more primitive course of development, which
is considerably obscured in Trioniß:.

Laier Stages.

I take up first

Chelonia caovana.
I would ask the reader to study carefully Figs. 2-8a which I

20 K. MITSUKURI;

have chosen for illustrating the course of the changes. Did it not
increase figures to an inconvenient number, many other embryos
might be represented, which would show phases of development similar
to, or intermediate between, the stages given.

Fig. 2 has already been referred to, as showing the condition
when the posterior portions of the medullary folds have pressed
towards the median line and reduced the yolk-plug to a wedge-like
shape, by embracing it between their posterior ends. Now follows a
series of changes which, if expressed simply from the appearances
observable on the surface and without any regard to the internal
processes giving rise to them, may be objectively described as
follows : —

The icedge-shaped yolk-pliig, from this stage on, gradually shifts its
position backwards. In doing so, it generally leaves in its track a shallow
median groove ivhich might be mistaken for the continuation of the medullary
canal, although, it can be easily distinguished from the latter by being
narrower, shallower, and often more or less wavy.

I may state here by anticipation that I consider this groove as
the primitive groove, and the region between the posterior portion of the
medullary canal (with the blastoporic passage now changed into the
neurenteric canal) and the backward- shifted yolk-plug as the region
of the primitive streak. The cause of this backward shifting of the
yolk-plug we must consider to be the extremely active growth
and multiplication of the cells lying in the posterior portion of the
embryo. These statements will be better understood, when the
sections h.'ive been described. The backward progress of the yolk-
plug at any given stage may roughly be estimated by its distance
from the neurenteric canal and its position in regard to the " End-
wulst " (terminal knob).

In Fig. 3 the medullary canal is already closed, except at its

FATE OF BLASTOPOEE, ETC., IN CHELOXIA. 21

hinder end (the part dehneated dark in the figure), and the
nenrenteric canal occupies about the middle two-thirds of this part,
as can be readily determined by looking at the embryo by transmitted
light. The yolk-plug, which can be easily told by its characteristic
horse-shoe shaped outline, has therefore already considerably moved
itself back, although it is still superposed, in the dorsal view, on the
" Endwulst." This embryo is somewhat exceptional in that the
groove between the posterior end of the medullary canal and the yolk-
plug is ill defined, being shallower and wider than is usual, as a com-
parison with the succeeding figures will show.

In Fig. 4, the backward progress of the yolk- plug has gone one
step further. As in Fig. 3, the posterior end of the medullary canal
is still left open, as shown by the dark streak. This opening is
somewhat irregular in shape, being wider in the middle and pro-
duced into narrower prolongations both in front and behind. The
neurenteric canal is at the posterior end of the middle wider part.
Now, the part shaded slightly lighter lying immediately around
this wider part shows approximately the extent of the medullary
canal as determined by transmitted light, so that all that part of
the dark streak behind the middle wider part must be regarded as
the groove stretching between the medullary canal and the yolk-plug.
In this specimen, tlie anterior half of this groove is wider and appears
as the direct posterior prolongation of that irregular opening which is
still left in the posterior end of the medullary canal. At about the
middle point of the groove, it becomes suddenly narrower and finer,
and reaches the anterior edge of the yolk-plug. The latter, horse-shoe
shaped as usual, appears now superposed on the edge of the
" Endwulst."

In the embryo represented in its dorsal and ventral aspects in
Figs. D (PI. I.) and 5a (PI. II.), the amniotic fold has extended

22 K. MITSÜKÜRI ;

nearly to the posterior end of the embryo nrid its free edge h;is the
characteristic horse-shoe shape. The hinder part of this embryo is given
on a larger scale in Fig. 5b. The posterior end of the medullary canal
is still open so far as it is visible behind the free edge of the amniotic
fold. The opening is in the figures at the anterior, wide, and
darkest, part of the median streak seen behind the free edge of the
amnion. The neurenteric canal also lies just under this opening,
and marks the posterior end of the medullary canal. The light
elliptical area around this end of the medullnry canal is the
" Endwulst." The yolk-plug, which has become somewhat pentagonal
in shape, has now receded considerably behind the posterior edge of the
"Endwulst" and is at the edge of the embryonic area (not the " Stamm-
zone "). A delicate median groove extends between the posterior end
of the medullary canal (delineated darker) and the yolk-plug, and is un-
usually distinct. In front this groove is straight and fine; behind
it is a little broader and slightly wavy. The ventral opening of
the neurenteric canal seen in the ventral view (Fig. 5:i, PL II) is
biscuit-shaped, being narrowest in the middle. This shape seems to
be characteristic of Chrlonia caoucnia.

In Fig. 6 is represented the hinder portion of another embryo,
obtained from the same deposit of eggs at the same time as that given
in Fig. 5. It also shows unusually clearly the relations of different
structures in this part of the embryo at this stage. The medul-
lary canal is entirely closed, with the exce])tion of its most posterior
portion. This opening, showing darker in the figure than the rest of
the median streak, is slightly dumb-bell shaped, the medullary folds
coming closer together in the middle of the opening than either in
front or behind. This part also marks the position of the neurenteric
canal. Behind this opening and in direct continuation of it, there
stretches b:ick wards in the median line a well-defined wide and shallow

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELONIA. 23

groove as far as the groove surrounding the yolk-plug. The latter
structure is unusually distinct in this specimen and stands out pro-
minently as a white area. It is almost geometrically hexagonal, not
being marked by a well-defined groove only in its posterior boundary.
Its position some distance behind the " Endwulst " and at the edo-e
of the embryonic area is well shown in the figure, although there are
differences in some particulars from what is seen in Fig. 5 or 5b.

There now ensues an important change, which Fig. 7 is in-
troduced to illustrate, as well as another point. Here is seen one of
those embryos in which a most careful search fails to reveal any trace
of the yolk-plug. The primitive groove can also not ]je seen. There
seems to be in different deposits of eggs great diversity in this res-
pect. For instance, the embryos belonging to the series from which
Figs. 5, 6, and 8 are taken show unusually clear figures of the yolk-
plug, the primitive groove, etc., while in the series to which Fig. 7
belongs, the yolk-plug and the primitive groove are obscured.
Histological details appear however to be essentially alike. The
change which Fig. 7 is intended to illustrate lies in the upheaval of
the tail-fold of the embryo. This is effected in the following way : —
The " Enchindst," which can be recognised by the fact that it surrounds
the posterior end of the medullary canal, becomes well marked in its
posterior boundary by the gradual rising vjnvanls of its own mass to
produce the tail-knob. I may here anticipate the results of a study
of the sections by stating that the tail-knob is not produced by the
tucking under of the blastodermic surface, but by an actual rising or
nphaeial of it at this part. The reasons for this conclusion will be
given in the part dealing with the study of the sections. A similar
figure (Fig. 25) in the Trionyx series will also illustrate this point.
Referring again to Figs. 5 and 6, we may therefore conclude that
the position to which the yolk-plug has retreated in these figures is

24

K. MITSUKURI;

considerably behind the tail-knob, inasmuch as the latter structure is
produced by the rising upwards of the ^^ Endwulst.'' The groove
extending between the posterior ends of the medullary canal and the
yolk-plug, i.e., the primitive groove runs therefore, along the median line
of the future tail-hioh and, extending beyond it, reaches the yolk-plvg.
The line marking the posterior boundary of the tail-knob crosses the
primitive groove making right angles with it.

Fi"-s. 8 (PI. I.) and 8a (PI. II.) represent the dorsal and ventral
views of an embryo in which the tail swelling has become considerably
elevated. The amnion has now not only covered the tail end of the
embryo but extended far beyond it as the posterior tube of the
amnion [described in detail in my Contrib. II and also, recently, by
Mehnert (*95)]. The lateral limbs of the posterior horse-shoe shaped
opening of the amniotic tube are much longer in this than in Trionyx
or Cleinmys — a point characteristic of Chelonia caouana. With this
extension backwards of the amnion, the tail-end of the embryo and
the yolk-plug are necessarily covered by it but fortunately the yolk-
plug is in this specimen seen unusually clearly through the amnion
as a white mass, showing its position in the median line closely but dis-
tinctly behind the tail-swelling. In the ventral view also (Fig. 8a) the
yolk-plug is seen as a median white structure behind the tail-swelling.

This is tlie last stage of Chelonia caouana in which I was able to
detect the yolk-[)lug in the surfiice view, the complications of different
structures in this region making surface observations impossible
after this.

Clemmys japon ica .

Let us turn next to Clemmys japonica. I only introduce here
fio-ures enouo-h to establish the fact that an essentially similar course
of events takes place in Clemmys as in Chelonia.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. 55

Fig. 9 is the stage in which the medullary folds have reached pos-
teriorly the yolk-plug and compress it laterally. The medul-
lary canal is still open throughout. At the posterior cephalic region
the medullary folds, which first arose here, are now pressed ;igainst
each other, thus narrowing the medullary canal in that reoion in
the surface view.

Fig. 10 is a sketch of an embryo, made long ao-o and
produced in Fig. 2 of Contrih. II. I considered at the time that the
horse-shoe shaped yolk-plug marked the posterior end of the medullary
canal. A study of this figure, along with the series of sections prepar-
ed from the embryo represented in it, has made it evident that this is
the stage in which the yolk-plug has already retreated a short distance
behind its initial position. A slight enlargement of the medullary
fissure a short distance in front of the yolk-plug, which I noted and
sketched at the time, is undoubtedly the posterior end of the medullary
canal and the line between that enlargement and the yolk-plug
represents the primitive groove. This will l)ecome clear from the
description of the sections prepared from the embryo (Series III. Pi.

IV.).

Fig. 11 is the stage corresponding to Fig. 5 or 6 oî Clidonia.
The amnion leaves only the posterior part of the embryo exposed.
As in Chelonia, the posterior end of the medullary folds is seen
merging in the " Endwulst," which stands out as a circular white
area. The medullary canal is completely closed, with the exception
of a little stretch at its posterior end. At this place, there is a
longitudinal opening, easily distinguishable by being wavy and
a little wider than the rest of the median streak. This opening lies
in a surface view at the anterior median radius of the " Endwulst."
This also marks the position of the neurenteric canal in a surface view.
From this opening, a delicate, and narrow groove — the primitive

2ß K. MITSUKURI;

groove — goes backwards along the median line. It is much narrower
than the posterior opening of the medullary canal. It is slightly wider
and deeper in its hindmost part than in front. Just behind the spot
where the primitive groove ends, a semilunar structure is faintly
visible. This is the yolk-plug, differing somewhat in shape from
that of Chelonia. In this specimen, I can not make out whether the
primitive groove quite reaches the groove bounding the yolk-plug
anteriorly. The "Endwulst," which is nearly circuhir in outline, is
seen sending a small tongue backwards beneath the hindmost part
of the primitive groove, which must be looked upon as the outwardly
visible expression of the cells proliferated from this part of tlie
primitive groove.

In Fig. 12, the medullary canal is entirely closed, but a slight
widening behind is seen faintly through its roof which marks the spot
where it was open, as in Fig. 11. and serves to indicate the position of
the neurenteric canal. The primitive groove exists over only the
posterior part of the " Endwulst ", which sends out now a. much
larger and more distinct tongue backwards beneath the groo\'e than
in Fio". 11. The groove is wavy. Its hindmost part is slightly
deeper, and in the surface view, darker than in front. In this
specimen, there is no question whatever as to whether the primitive
groove reaches the groove surrounding the yolk-plug. The latter
structure is somewhat different in shape from that seen in Fig. 11,
being top-shaped, with its pointed end turned forwards and insinuated
into the primitive groove.

Fio-. 13 is of about the same stäche as Fio-. 12. The medullary
canal is completely closed, but the position of the neurenteric canal is
still faintly visible from above as a slight enlargement of it. The
tongue of the " Endwulst" projecting backwards is clear and decided.
The primitive groove, which exists over only the posterior part of the

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELONIA. 27

" Endwulst," is straight in this specimen and distinctly reaches the
groove surrounding the yolk-plug. This latter structure appears quite
elongated and club-shaped. Careful examination shows that only the
head of the club is surrounded by the groove and probably ought alone
to be looked on as the yolk-plug. The part that corresponds to the
stem of the club has only acquired the appearance of being continuation
of the yolk-plug through being bounded on each side by a dark area
which indicates an empty space within.

Fig. 14 represents an advanced stage in which the tail-swelling
has already been considerably raised. Tliere are two faint longitudinal
streaks visible behind the tail-swelling and a third wedge-shaped one
in between the two, some distance behind. The sections show" that
the primitive groove is continued some distance behind the tail-swel-
ing, and the two parallel streaks are probably surface expressions
of the lips of the primitive groove. Whether the third wedge-shaped
streak represents the yolk-plug, I can not determine, as it is very faint
and the sections unfortunately do not give a decided answer. This
figure however is enough to show that the primitive groove is conti-
nued behind the tail-swelling.

Fig. 15 represents a much more advanced stage in which the
amnion has already extended itself as a long posterior tu1je. The tail-
swelling is also very much developed. Different from Fig. 8 of
Clielonia, the yolk-pliig is not visible l)ehind the tail. There is, how-
ever, a long white streak present all along the median line of the floor
of the posterior amniotic tube and extending even beyond its horse-
shoe shaped ])Ostorior opening. This streak is often visible in
Clemiinjs embryos, and 1 figured it in Contrih. II., V\. I., Figs. 5 & 6.
It has also been iK^ticed l)y Mehnert in Eini/s lutaria taurica. ( 95,
PI. X., Fig. 2f)). The discussion of its nature is postponed until
we come to the description of the sections.

23 K. MITSUKURI;

The above account establishes conclusively, I think, that the
changes occurring in the posterior part of the embryo run essentially
the same course in Clemvujs as in Chelonia.

Trionijx japonicus.

This species differs from the two foregoing species in that
it does not show in any specimen the groove which connects the
medullary canal with the yolk-plug. This I take to be evidence of
its less primitive character. The histological details are however alike
in all the essential characters, as will become evident when studying
the sections.

Figs. 1(), 17, and 18 have already been described, when show-
ing how the posterior portions of the medullary folds are raised and
how they come together and compress laterally the yolk-jjlug.

FÏO-. 19 is the stao-e next to Fiof. 1(S. The medullary folds have
met each other in the median line although not yet fused together in
its posterior half. The yolk-phig rests on the posterior ends of the
folds, and presents roughly speaking a pentagonal figure, distinct
on all sides except behind, one of its angles coinciding with the
line of meeting of the medullar}^ folds. Through the yolk-plug the
posterior end of that line of meeting can just be seen. A con-
dition of the yolk-plug similar to that in this embryo, I was able to
discover in several of the Triomjx embryos, but after diligent search
nothing like it can be detected in any embryo of Chelonia or Clemmys.
I am inclined to think that in these species, the yolk-plug gradually
recedes after the staoe resemblins; that in Fi"-. 18, without much
changing its level in regard to the medullary folds, while in Trionijx,
it is entirely lifted up above that level, attaining the condition given
in Fig. ly before it begins to move backwards. These circumstances
have probably some relation to the fact that a primitive groove is

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. 29

left behind, so to speak, in the track of the yolk-plug in Chelonia and
Clenimijs, while it is absent in Trionijx, showing, as I have said, the
less primitive character of the development of this genus.

In Fig. 20 the medullary canal is entirely closed and the yolk-
plug with horse-shoe outline has receded somewhat, although in a
surface-view it appears still superposed on the " Endwulst." The
yolk-plug in this figure, as well as in some following, is represent-
ed a little too boldly. It is very hard to detect, and I discovered it
only after searching for it long in not too strong direct sunlight. In
a favourable light and position, however, it is distinct and unmis-
takable.

In Fig. 21 the yolk-plug is unnsually clear and has now re-
ceded some distance behind the " Endwulst," which appenrs white.
There is no sign of the primitive groove.

Fig, 22 is very much like Fig. 21, but the shape of the yolk-plug
is not as anovular as in that fig-ure.

In Fig. 23, the yolk-plug has receded about as far back as in Fig.
21, but here the backward directed tongue of the "Endwulst" is
visible, and a faint narrow white streak can be recognised in the
median line, passing under the yolk-plng, as a continuation of the
tongue. This appearance is due to the cells proliferated along this
line. Although the " Endwulst " in this figure thus appears difterent
in shape from some which precede it, e.g., that of Fig. 21, I believe
it is not safe to conclude from this tliat this structure is different in
reality, since the details visible in surfiice views depend so much on
the conditions of preservation of the embryos and upon other
secondary circumstances.

Fig. 21 (Pi. II.) is from an embryo which, in general appearance,
is very much like that of Fig. 23. In it, however, I was unable
to detect any sign of the yolk-plug. Just where the yolk-plug ought

30 K. MITSUKURI;

to be present, there is visible instead a median white streak, bounded
on either side by a dark streak and on the right, a second fainter
white one. It appears therefore, as tliough there were two distinct
ridges here, but I believe that the right hand light streak is due to
some secondary circumstance, and that the one in the median line
alone indicates proliferation of cells in the epiblast and is comparable
to the streak visible below the yolk-plug in Fig. 23.

Fig. 25 is important as showing how the tail-swelling arises.
In this embryo, three concentric zones are visible in the pjirt of the
embryo exposed behind the posterior horse-shoe shaped edge of the
amnion. These are simply the surface expressions of various thick-
nesses of tissues in different parts. The yolk-plug and a median
streak under it are seen faintly on the outermost of these zones.
The line that marks the outermost from the middle zone is somewhat
faint. The innermost zone, however, is sharply marked olf from the
middle one and is to be looked on as showini»' the extent of the " End-
wulst." It is in fact this zone which is now rising up as the tail-
swelling, as will become evident from the sections. Here, again, it
is evident that the yolk-plug lies clearly behind the tail-swelling.
Fig. 25a (PI. II.) is the ventral view of the same embryo, and
shows well the ventral opening of the neurenteric canal.

Flu:. 26 is the last stag-e in Avhich I was able to detect the volk-
plug in a surface-view. The tail-swelling is now distinctly bounded
by a deep groove all around. At the posterior edge of this groove,
partly covered by the amniotic fold is the yolk-plug with its charac-
teristic shape in the median line. Fig. 26a (PI. II.) is the ventral
view of the posterior portion of the same embryo. The semilunar
notch behind the ventral opening of the neurenteric canal is the
commencing allantois.

After this stage, the part where the yolk-plug ought to be visible,

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. 3 J

is covered over by various structures which render it no longer
possible to be seen in a surface-view, even if present.

Summary.

The changes which I liave described as observable in the surface-
views of the embryos of the three species may be summed uj3 as
follows : —

The mass of cells 7vhich sticlcs out hetireen the limhs of the horse-shoe
shaped blastopore — i.e., the yolk-plug — is emhraced between the posterior
ends of the luedidlanj folds, udien these are formed, and is lifted and
compressed lateralhj bij their coming together.

It then apparently shifts its position had- wards.

In Chelcnia and Clemmys, the yolk-jilug in thus vioring baclcwards,
leaves, so to speak, in its track a groove n-liich therefore necessarily joins the
hindmost portion of the medullary canal villi the groove surrounding the
yolk-plug. Tins is the primitive groove.

In Trionyx, sucli a groove is not visible on the surface.

TJie " Endundst " rises up as the tail of tlie cmbrijo, and tlie line
of upheaval crosses the primitive groove (^u^hen such is present) at right
angles and midway between the initial -position of the yolk-plug and its
final backward position.

The yolk-plug therefore is not included in the tail and lies some
distance behind it.

B. THE SECTIONS.

In giving an account of the internal developmental processes of
which the chano-es described in the precedinç;' section mav be said to
be the surface expressions, the most logical way would be to give
parallel series of sections of different stages in each of the three species
that farmed the objects of my research. Investigators of similar

32 K. MITSUKURI ;

subjects will find it easy to understand that many little difficulties,
however, stand in the way of realising such a course, and that the
labour necessary in overcoming such difficulties is not at all com-
mensurate with the advantages to be derived from it. Moreover, such
a proceeding would increase the number of figures and plates to an
inconvenient degree. I have, therefore, thought it best to present here
series of sections, selected from the three species, in such a way that
where the course of development is practically the same in two or all
of the three species, a series from one species may do office for the
other one or two. Series of sections are therefore given, mainly in
the order of their age, regardless of the species to which each may belong
Where there is a striking divergence between any of the three, that fact
will be mentioned and as far as possible illustrated Avith a series of
sections. The reader is for this reason requested to note specially to
which species each of the series given in the following pages belongs.
The numerals placed between every two sections give the number
of sections that intervene between those two. Again, when a section
is stated to be so many sections l^ehind another it must be under-
stood that that section is excluded, and that counting begins
from the section next to it and includes the given section behind.
Karyokinetic figures are filled in in some of the series, and omitted
from others, so that their absence in the drawing must not be
taken as their absence in the sections themselves.

I confess, it is with some hesitation that I have decided to
present the description of the series in the shape given in the
following pages, for to read through a mere dry description of
sections, even if accompanied by figiu-es, is in my opinion one
of the most tiresome things, and I am afraid I may be taxing
unduly the patience of the reader. AVhen, however, I consider that
if he were present personally before me and I wished to convince

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA. 33

him of what I wish to do in writing this paper, the best course
open to me would be to make him Jook through my sections and
to explain to him the nature of each series, (in addition to looking
over the embryos in toto), I feel myself obliged to adopt, in writing,
a course as similar to that ;is I can make it, and to pick out the series
of sections that are important and to describe them. I, however,
intend to be as brief as possible and to touch only on the salient
features.

Series I.

(PI. IV.)

Chelonia caouana.

An embryo, imtli no mesohlastic somites ; taken out O^jo days after
deposition* ; surface vieics given in Figs. 1 d- la, PL I. (b ii b).

In this series is given a number of transverse sections from the
posterior portion of the Clielonia embryo given in Figs. 1 & la.

a is from the hinder part of the mid -dorsal region. The
chorda in this region is distinctly formed, and is
independent of all the surrounding parts: the mesoblast,
the hypoblast, and the epiblast.
b is the eighth section behind a. The chorda is in the
process of formation but is as yet in connection with the
mesoblast and the gut-hypoblast.
C is the sixth section behind h, and is slightly in front of the
ventral opening of the blastoporic passage. The chorda,
as such, is no longer recognisable, and the 6'//o/7?rt-hypo-
blast, the gastral mesoblast, and the gnt-hypoblast are all
in connection with one another.

* The age of the embryos given in days does not at all indicate the stage of development to
■which they have attained, as this depends on the temperature of the atmosphere and other ex-
ternal conditions.

34 K. MITSUKURI;

d is the fourth section l)ehind c, and is just at the ventral
opening of the Ijlastoporic passage. As the section is
somewhat oblique, the passage is nearly open below on
the left side. The dorsal and lateral walls of the passage
show an arrangement of cells like columnar epithelium,
while the bottom is formed of a mass Avithout any regular
arrangement. The epiblast is fused with the chorda-
hypoblast, as we are already in the region where the
epiblast is reflected and becomes continuous with the
hypoblast at the dorsal lip of the blastopore.

e is the second section behind tl, and is at the dorsal opening
of the blastoporic passage. The epiblast is reflected on
each side at the lips of the blasto])ore and is proliferating
the peristomal mesoblast. The bottom of the passage is
formed of a mass of cells without any regular arrange-
ment.

f is two sections behind e. The mass of cells which formed
in d and e the bottom of the blastoporic passage stands
out in this section as a prominent body between the lateral
lips of the blastopore which are proliferating the peristo-
mal mesoblast as before. This mass is the so-called yolk-
jylug and shows no regular arrangement of cells. The
gut-hypoblast, which was fused in d and e in the median
line with the mass above, is in this section clearly indepen-
dent. In the preceding section the yolk-plug is distinct,
but smaller.

g is four sections behind/. The groove on each side between
the lateral blastoporic lip and the yolk-plug has been
getting shallower with each section behind /, cells on the
surface are arranged like columnar epithelium and although
as yet continuous with the peristomal mesobla;<t below, we
must regard this region as that of transition to the epiblast.
There is even an indication of the separation of the upper
layer from the subjacent mesoblost for a very short stretch
in the median line. Compare Woodcut VI. further on

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CÏÏELONIA. 35

for this point.

In the next section, the epiblast is separate from the sub-
jacent mesobiast in the middle of the yolk-plug. In
three or four sections more, all the three layers are in-
dependent of one another.

Woodcut IV., F (p. 12) may be taken as the diagrammatic
lonofitudinal section of this stasfe.

This series shows that in the embryo given in Figs. 1 & la,
there is in tbe posterior part a blastoporic passage which tjikes an
oblique forward course from its dorsal to its ventral surface. The dor-
sal opening of this passage is horse-shoe shaped (Fig. 1) and the outer
edges of this opening are proliferating the peristomal mesoblast in all
its parts, excepting the anterior lip where the epiblast is reflected and
continuous with the chorda-hypoblast. The mass of irregularly
arranged cells, which forms the floor of the blastoporic passage and is
also continuous with the peristomal mesol^last, sticks out to the level
of the dorsal surface between the horse-shoe shaped lips of the
blastopore, and is bounded anteriorly and laterally by them. This is
the mass which I have called the ijolk-plwj. Posteriorly I have not
seen this mass bounded by a groove in any specimen. Ijut as the
yolk-plug passes posteriorly gradually into the epiblast, and as the
region of this transition is continuous with the peristomal mesoblast,
(Woodcut IV. F)^ we may suppose the blastopore lip to be present
here in a rudimentary form. I wish also to call attention to the fact
that all the three layers are fused on the floor or posterior wall of the
blastoporic passage (Cf. Woodcut IV. F).

As Section/ of this series shows, there is no epiblast on the dorsal
surfiice of the yolk-plug. I have reconstructed from the series a sur-
face view of the posterior portion of the embryonic shield for the
purpose of ascertaining the extent of the area thus free from the

36 K. MITSUKURI ;

Woodcut VI.

Eeconstrncted surface-view of the posterior portion of the embryonic shield.
[Enlargement in length is slightly less than enlargement in breadth].

epiblast. AVoodciit VI. is such a reconstruction. The heavy dark
lines are intended to show the epiblast. It will l3e seen that the mass
emliraced within the horse-shoe shaped bl;i.stopore is entirely free from
the epiblast. As we go backwards, the surface layer gradually acquires
an arrangement like columnar epithelium (see r/) and the thus ar-
ranged layer little by little separates itself from the subjacent mesoblast,
first in the median line and then by degrees laterally until there is an
independent epiblast layer over the entire breadth. Short transverse
lines in the posterior part of the yolk-plug in \yoodcut Vl. indicate
the extent of the separation of the topmost layer from the mesoblast
below. It is natural that the fusion of the upper layer with the meso-
blast goes backwards furthest along the groove or lips of the blasto-
pore, as the mesoblast is being proliferated here.

Stages similar to, or preceding, this in Cleiumjis, Trioni/x, and
Ghelonia have already been described in Contributions I, HI, and IV.
In them, the mesoblast formation will also be found described.

Series II.

(PI. IV.)

Triotiyx japon ieus.

An enihnjo with 2-3 luesohlastic somites ; taken out 4 days after
deposition; surface vieiv given in Fig. 18, Fl. III. {\mß).

FATE OF BLASTOPOKE, ETC., IN CHELOXIA. 37

In this is iiiven a series of transverse sections throno-h the resion of
tlie yolk-phig in the Tnonijx embryo represented in Fig. 18 (PJ. III.).

a has the medullary canal wider than in the part anterior
to it, showing that although the siims rlwmhoidalis has
been obliterated from the surface-view (compare Fig. IS
with Fig. 17) it still exists within. The medullary chord
and the cZ/o/yÎ^ï -hypoblast show already a tendency to
merge into each other. The yolk-plug appears in the
medullary canal as a mass of cells resembling in shape
the odontoid process of the axis. A comparison
with Series I, /', shows that the yolk-plug has greatly
diminished in size. The fact that the part of it lying
within the medullary cavity is larger and more rounded
than the part embraced between the edges of the medul-
lary folds shows that the approachment of the medullary
folds towards the median line has compressed the yolk-
plug laterally. Note that the karyokinetic figures are
numerous in the walls of the medullary-, and chorda-,
canals in tins and succeeding sections, showing that this
is the seat of active growth.

Anterior to this section, there are two in which the
front termination of the yolk-plug is seen as a mass much
smaller tlian that in a.

b is the section next behind a. The medullary-, and the
cliorda-, canals approach each other and the fusion of
their wall is greater.

C is next behind h. Here, we are in the region of the
neurenteric canal, i.e., the medullary canal has united with
the (,'/;or(k-canal. Owing to the slight ol:»liquity of the
plane of the section, there is on the left side (right, in the
figure) of the neurenteric canal a ledge of cells projecting
transversely into the middle of the canal. Comparing
this section with Series I. /, we perceive that the upper
surface of the yolk-plug was in the latter section at the

38 ^- MITSUKUEI;

level of this ledge, and that the uprising of the medullary
folds has therefore carried the yolk-plug upwards along
with them. This perhaps accounts for the great diminu-
tion in the breadth of the yolk-plug, since we must
consider the same mass of cells spread over a greater extent.

d is two sections behind c. The posterior w^all of the
neurenteric canal (earlier the floor of the blastoporic
passage) which is formed of a mass of cells without any
regular arrangement is nearly reached, and a part of it
is seen on the right (apparent left) side standing up from
the bottom of the canal. The yolk-plug is in contact,
but is not yet fused, with it. The wall of the medullary
canal is now inseparably fused with the mesoblast along
the larger part of its outer side.

e is the section next behind d. The yolk-plug has now
united with the posterior wall of the neurenteric canal
and is seen as a tall mass standing up from the bottom
of the canal. Its most superficial pnrt is somewhat
marked as a cap sitting on the underlying part. This
probably is the first indication of the epiblast which, as a
comparison with Woodcut VI. shows, encroaches on the
dorsal surface of the yolk-plug before the posterior points
of the lateral limbs of the horse-shoe shaped blastopore
are reached,

f is the next section behind e. The groove on each side of
the yolk-plug is becoming shallower, as we are nearing
the ends of the lateral limbs of the horse-shoe shaped
blastopore.

g is two sections behind /. The epiblast of the right (ap-
parent left) side has become conti nu<Kis with the epiblast
over the dorsal surface of the yolk-plug. In the left
(apparent right), there is still a groove present. The
columnar-epithelium-like arrangement of cells marking
the posterior ends of the medullary chord which has been
Sfetting- less and less in the last few sections has almost

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. 39

entirely di.sappeared, excepting' ;i little .stretch on the left.
h is the section next to ij. The epil)last now extends over
the entire breadth, hut there is still :i mass of cells in the
median line, immediately below the epiblast, which is
connected Avith the superjacent epiblast and with the
subjacent mesoblast. This mass, which I have darkened,
in the figure from conventionality, is in fact lighter and
quite noticeable. It gradually decreases until in the fifth
sections Ijehind //, the epiblast is distinctly separate
throughout from the mesoblast IdcIow, and thus the three
layers become all independent.

The obliquity of the blastoporic passage, which has now become
the neurenteric canal, is much less in this series than in Series I.

Fig. 9 (PL 11.) of Cleiumi/s and Fig. 2 (Fl. I.) of Chelonm are the
stages corresponding to this in Trionyx. The main points of these
embryos are like tliose of this series, although different in various
details, since the idiosyncrasies of individual embryos not only in
different species but within the same species are as a general thing
very great.

Series III.

(PI. n.)

Clcmwys japon im .

An cmliryo with 5 mcsohlastic somites ; tal^cn out 4^/2 days after deposi-
tion ; represented in Fi<j. 10, PI. II. ( = Contrib. II., Plate I., Figs. 2
and 2a). (xxxxix).

In this is üiven a series of transverse sections throuo-h the
posterior part of the Cleinmys embryo represented in Fig. 10. The
yolk-plag has already receded a little from its original position.

a is from the hinder portion of the mid-dorsal region. The
medullary canal is still open.

4Q K. MITSUKURI ;

b is nine sections iDehind a, and is the second in which the
medullary chord shows signs of fusion with the noto-
chord. The mesoblast and hypoblast are independent.

C is five sections behind h. The notochord can no longer be
recognised as such. The chorda-hypohhat is fused above
with the medullary chord, laterally with the mesoblast,
and is continuous below with the gut hypoblast.

d is four sections further back than c and is the first in
which the neurenteric canal is open below\ The canal
is now almost vertical. The medullary chord is now fused
with the mesobhxst along the entire height of its sides.
The epiblast, the medullary chord, the mesoblast, the
c/(0/Y?rt-hypoblast and the gut-hypoblast are all united in
this section.

e is three sections behind d and is the first in which the
neurenteric canal is closed ventrally. From the floor of
the canal stands up a small club-shaped mass. Its con-
tinuation is also seen in the next section /'. This is pro-
bably the same thing as what is called the " Achsenfaden "
by DuiiSY. It seems most reasonable to suppose that such
a yolk-plug as that described in Series II (c-, d, e,) has left
a few cells here in moving backwards.

f is the section next behind e. There we reach the posterior
wall of the neurenteric canal \vhicli can be recognised by
the columnar-epithelium arrangement.

g is two sections behind /'. Here we have already left the
region of the medullary groove and we see the section of
the groove which appeared like the posterior prolongation
of that canal in the surface view — we called it the primitive
groove. Note that the epiblast which was continuous with
the wall of the medullary canal in all the preceding sec-
tions bends down in this section on each side of the
aforesaid groove to become directly continuous with the
pei-istomal mesoblast. The cells arranged to form the pos-
terior wall of the neurenteric canal are still recognisable.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. 4 J

h is two sections behind g. Here we see the last vestiges of
the posterior wall of the medullary canal. Otherwise it
is very much like g.

i is two sections behind /(. There is no longer any trace of
the posterior wall of the neurenteric canal. The groove,
etc., are very mach as in g and h.

In the next section behind i, there is a sudden falling in
the heio'ht of the section. We must consider the " End-
wulst " as extending from c backwards to that section.

j is three sections behind /. The groove is wider than in
front, and in it, there is a small projection from the
bottom — the anterior end of the yolk-plug.

k is five sections behind j. The yolk-plug has gradually
been enlarging from j backwards and in this section we
see a distinct yolk-plug separated on each side by a groove
from the epiblast which dips down to fuse with the mass
below. This is substantially like Series I,/, and Series
II, /, and shows conclusively that compared with those
series, the yolk-plug has shifted its position to one some distance
behind the posterior end of the medidlarij canal, the interven-
ing space between its original and present position being
traversed in the median line by a groove on each side of ivhicli
the epiblast is proliferating cells to the subjacent mesoblast.

1 is four sections behind k. The yolk-plug is lower and the
groove on each side of it is shallower.

m is six sections further back. The epiblast now stretches
over the entire upper surface, but the backward continua-
tion of the yolk-plug is still marked by a slight elevation
(included between two stars in the figure) and is fused
with the mesoblast at one point. After this section, the
layers become independent.

It is hardly necessary to point out that of the above sections, g,
/(, and '/, are very mnch like sections through the jn-imitive streak of tlie
vertebrates in general. In fact I take the region represented by these three

42 K- ^IITSUKUEI;

sections to he tlie primitice streak of tliis emhri/o and tlie groove that appears
like tlie posterior prolongation of the mediiUarg canal to he the primitive
groove. The primitive streah and groove therefore extend from the ncuren-
teric canal in front to the yolh-plug behind. At the posterior end, the
groove is pushed apart, as it were, to allow the yolk-plug- to
peep out on the surface. The mass formed by proliferation from
the primitive streak is mostly taken into the thick knob, the " End-
7cidst.'^

In this embryo, the yolk-plug extends over nearly sixteen
sections. It seems to be longer in Clemmijs than in the other two
species.

Series IV.

(PI. IV.)
Trionyx japonicus.

An emhrgo with 4 mesohlastic somites ; taken out 5^ jo days after deposi-
tion ; represented in Fig. 19 (PI. III.) and also in Gontrih. II. PI. HI.
Figs. 17 CÙ 17a. . (i^s«)-

In describing the surface changes, it was mentioned that Trionyx
behaves somewhat differently from Clemmys and Chelonia in the back-
ward movement of the yolk-plug, and that after passing through the
stage like Fig. 18 it becomes like Fig. 19, and the yolk-plug rests
flat on the posterior end of the medullary chord. This series is com-
posed of the selected transverse sections from the embryo represented
in Fig. 19.

a is from the hinder portion of the mid-dorsal region.

The medullary canal is still open and its wall continuous

with the epiblast.
b is seven sections behind a. The chorda dorsalis is continu-

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA.

43

OILS with the nieduUurj chord above, Avith the mesoblast
on the right (apparent left) side, and with the gut-
hypoblast below.

is four sections behind h and is the first in which the
neurenteric canal is open below. On the dorsal surface
of this canal is seen the section of the anterior termina-
tion of the yolk-plug, which is independent of any adjacent
structure. The section is slightly oblicfue : hence the
asymmetry of the yoliv-plug.

IS five sections behind c. The neurenteric canal is closino-
below. On the median line above, is a fa nn el- shaped
depression and in it rests a triangular mass — the section
of the yolk-plug. As karyokinetic figures seemed especi-
ally numerous in this section, their phices have been
indicated.

is two sections behind J,. AVe are entirely out of the
region of the medullary chord. There is a median
groove that goes from above deep into the " Endwulst."
We must regard this as the rudimentary primitive
groove. The section of the yolk-plug rests like a wedge
on the funnel-shaped upper part of this groove.

is two sections behind e. There is no deep median groove
in the " Endwulst," but the epiblast is still continuous
with the mass below in the meditm line. The section of
the yolk-plug rests in a depression of the surface.

is the second section behind /'. The yolk-plug is continu-
ous on the right (the left of the figure) with tlie epiblast,
while still marked by a groove on the left. The epiblast
is continuous w^ith the mesoblast below in the median
line.

is five sections l)ehind g. The yolk-plug does not stand
out prominently but its extent (comprised between two
stars in the figure) is easily recognised by the peculiar
arrangement of cells unlike that of the epiblast —
the nuclei being packed without order. The lower face

44 K- M ITS ü KU RI;

of the epiblastic layer shows in this section a median
indentation which goes upwards and the mass below
seems to become dirccth/ continuous witli the yolk-plug
— an arrangement different from what obtains in g. It
would be reasonable to suppose that the primitive streak
ends posteriorly at the point Avhere the arrangement as in
g (i.e., the fusion of the epihiast proper with the mass
below) ceases and that the arrangement as in /(- represents
the yolk-plug standing u]) from below like Series I, / or
Series III Ic. The limit is very difficult to define, as we
must consider all this as existing in a rudimentary condi-
tion, but I should say it is present about two sections
in front of /;.
i is the third section behind //. The epiblast is now entirely
independent of the mesoblast, but there is still a faint
median elevation (indicated by two stars) which is the
continuation of the 37olk-plug. The mesoblast also sends
up a median projection towards the epiblast.

I think, it is easy to see from this series that the course
of events is very much less primitive in Triomix than in the other
two species.

Series V.

(PI. V.)
Chelonia caouana.

An cmhnjo with 9 mesohlastic somites ; taken out 9^ J 2 dai/s after

deposition, represented in Fig. 5 (PI. ].), 5a (PL II.) é ob (PI. I.)

(BU ^>)
This is much older than ;iny of the series above described and
is one of the most important. The yolk-plug has now receded a
considerable distance backwards.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. 45

is from the hinder portion of the dorsal region. The

medullary canal is closed,
is ten sections behind a. In passing from a to ?>, the
notochord and the medullar^y chord have gradually been
fusing with each other, until in J) the former looks merely
like the thick ventral wall of the latter, althono-h the
irregular arrangement of cells reveals its nature,
is four sections behind h. The noto-medullary chord is
now connected with the gut-hypoblast and on the right
(apparent left) side, Avith the mesoblast for a short extent.
is two sections behind c. The section in front of this
and therefore next to c is the first in which the neuren-
teric canal is open below. The wall of the canal is
continuous on either side with the gut-hypoblast, and with
the mesoblast for a short stretch directly above its junction
with the gut-hypoblast. The wall of the neurenteric
canal is also just fusing with the epiblast above.

is the section next behind cL It is like d in every respect
except one, viz. : the epiblast is now distinctly con-
tinuous on each side with that half of the wall of the
neurenteric canal which is on its own side, and the canal
is thus open above. This corresponds of course to that
part in the surface view (Figs. 5 & 5b) where the
medullary canal is open above.

is two sections behind c and is from about the middle
of the ventral opening of the neurenteric canal. It is
in almost every respect like e, but is introduced to
show that the breadth of the neurenteric canal is here
considerably less than either in front or behind. A
reference to the ventral surface-view (Fig. oa) shows that
the ventral opening of the neurenteric canal is dumb-bell
shaped.

is seven sections behind/. The ventral opening of the
neurenteric canal is just beginning to close, wdiile it is
clearly open above. The wall of the neurenteric canal is

46 ^- MITSUKUKI;

now continuous by its whole height with the mesoblast.
Its connection with the epiblast above, and with the
liypobhist below, remains the same as before.

h is two sections behind g, and is tlie first section behind the
closure of the ventral opening of the neurenteric canal.
The canal is also just beginning to close above. This
takes place a little below the surface of the epiblast, so
that the latter layer is marked by a groove in the median
line.

i is three sections behind /;. It is the last section in which
the posterior wall of the neurenteric canal is visible in
section. The median superficial groove, i.e., the primitive
groove, is well marked, and on each side of it the epiblast
dips down to become continuous with the mass below.
It may be pointed out here that the height of the sections,
I.e., the distance between their dorsal and ventral surfaces
in the median region, has been increasing from c back-
wards and is orreatest in h and i. A reference to the
dorsal and ventral surface- views shows that there is a
considerable thick mass, the " Endwulst," around the
neurenteric canal. The heis^lit decreases a";ain from this
point.

j is five sections behind i. The Avell-known characteristics
of the vertebrate primitive streak are very distinct in this
section. We must consider this as about the end of the
" Endwulst."

k is four sections behind /, and shows all the points of a
typical section through the vertebrate primitive streak.
The height is considerably less than in j, i, or /(. The
groove is deeper.

1 is four sections behind k. The primitive groove has
flattened out. There is now^ only a trough-like depres-
sion over the epiblast, with the deepest point in the
median line. Over this trough and without any relation
to any adjacent structure there is an irregular granular

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. 47

mass with a few nuclei. This is the anterior free point
of the yolk-plug. The epiblast is also changed
in character for a short extent in the median line,
being more granular, with nuclei scattered irregularly.
It is very difficult to decide whether there is any
connection between the epiblast and the mesoblast in
the section, but if it is present, it is certainly very slight.
On the whole, I consider that there is no such.

m is five sections behind / and is the fourth of five similar
sections through the yolk-plug. The latter rises up from
below between what can be recognised as the lips of the
epiblast. Its similarity to Series I., /, or Series III., k,
is so great that it is only necessary to call attention to it.
The hypoblast is no longer a cellular layer in this section ;
it consists of a protoplasmic network with yolk-spherules
and nuclei imbedded in it.

n is four sections behind m. In tracing the yolk-plug
backwards from such a section as m, we find it fusing
laterally with the epiblast but its place can be identified,
as it is coarsely granular and is also arched above, at first
very distinctly, then gradually less and less. In this
section, its place is indicated by two stars : it is already
only slightly arched. The layers are independent. One
or two sections behind, arching becouies hardly re-
cognisable.

In this Ghclonia embryo, the primitive streak stretches from the
region of the neurenteric canal to the yolk-plug. The primitive
groove also begins at the posterior part of the medullary canal Avhich
is still open dorsal ly, and reaching over the entire length of the
primitive streak, widens out at the posterior end to allow the yolk-
plug to stick out between them. The yolk-plug is very distinct and
unmistakable, but its posterior limit can not be fixed definitely.

48 '^' MITSUKURI;

Series VI.
(Pi. Y.)

Trioniix japoniciis.

An emhrijo with about 10 mcsohlastic somites, taken out 8^J2 days after
depositioji ; repyescnted in Fig. 22 {PI. III.) and similar to Contrih. 11.,
PI III., Figs. 19 & 19a. (113 h)

a is from the hinder portion of the mid-clorsal region.
The medullary chord shows the first sign of fusion with
the noto-chord by the presence of two nuclei lying cross-
wise in the boundary between the two chords.

b is two sections behind a. The two chords have now
fused with each other.

C is thirteen sections behind h. The two chords, the hypo-
blast, and the mesoblast of the right side are fusing with
one another.

d is two sections behind c and is the first in which the
neurenteric canal is open below. The mesoblast of the
left side is still independent, — due no doubt to the
obliquity of the section.

e is six sections behind d. The Avail of the neurenteric
canal is now fused with the mesoblast by its whole sides.

f is next to <'. The neurenteric cannl is just closed. Other-
wise it is like e.

g is three sections behind /". It is out of the region of
the neurenteric canal. In the median dorsal line,
the epiblast appears to be connected with the mass
below for a short space. There is no primitive groove
in the median line. This corresponds to Series III., i, or
to Series V., i.

h is eight sections behind g. In passing from g to //, the
" Endwulst " has been gradually diminishing, and in li, is

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELONIA. 49

no longer present. The primitive streak which is con-
tinuons from g backwards is now decided and pronounced.
On the right (apparent left) above the streak and restino-
on the epiblast is the anterior termination of the yolk-
plug. It gradually tliins out like the blade of a razor
towards the left (apparent right).

i is two sections behind // and is in the region of the
yolk-plug. Resting on a trough-like depression of the
epiblast in the median dorsal line is a triangular mass
with a very broad base upwards. This is the yolk-plug.
It is continuous directly with the mesoblast below and
with the epiblast laterally. Although somewhat different
in details, we nuist regard this section as corresponding
to Series I., /, Series III., /,-, and Series Y., m.
j is two sections behind ?', and is nearly out of the region
of the primitive streak and the yolk-plug. There is a
slice of the latter on the left (apparent right) and there is
still a slight connection between the epiblast and the
mesoblast. The layers become independent after this.

This series shows that although there is no primitive groove in
Trionyx, the primitive streak is really present, as in Cleiumys and
Chelonia.

Accompanying the above series of transverse sections is given
a median longitudical section of the posterior ]iortion of an embryo
(Scries VI. long, PI. Y.) taken out at the same time from the
same deposit as above. In this, I was able to recognise the yolk-
plug, which is apt to elude us in longitudinal sections. The
" Endwulst " mass is shown to be tolerably well-marked at least
posteriorly. The mesoblast on each side of the " Endwulst" in e, f,
and g of the transverse series goes also round the posterior end of the
"Endwulst" and is thus visible in the lon<j:itudinal section behind
that structure. The lines through this section indicate by the lettering

50 ^- MITSUKURI;

the planes corresponding to the transverse sections marked with the
same letters in the above series.

Series VIÏ.

(PL VI.)

Trioni/x japonicus.

A Trionyx emhnjo, taken out 7^12 àcufs after deposition, represented
in Fiij. 24 (P/. 77.), in general appearance very much like Figs. 22 or 23.

(155 D)-

This, it may be remembered, is one of those embryos in which a
most diligent search failed to reveal a yolk-plng (see p. 29). Only
one section of this series is introduced here.

a is from the region where the yolk-plng ought to be present.
It will be seen to be essentially like Series YI., i ; except
that the groove separating the yolk-plug from the epiblast
on each side is not so distinct as in that section. This is
undoubtedly the reason why I was unable to recognise the
yolk- plug in the surface-view. We ma}^, therefore say, I
think, without much straining, that the yolk-plug or
what corresponds to it is in reality present in this embryo
as in those in which the yolk-plug is plainly visible on
the surface.

A study of the wdiole series shows that in that part which corres-
ponds to Series YI, g, the epiblast has become already independent of
the "Endwulst" mass below and that the primitive streak is found
only in the hinder part beginning at the posterior limit of the
" Endwulst." In this embryo, the rising of the tail s\Yelling is also
begun. Of this process, however more will be said in the sequel.

FATE OF BLASTOPORE, ETC, IX CHELOXLA. ^\

Series VIII.

(PJ. VI.)
Trionijx jiipon icus.

A Trioui/x euihri/o with almit 13 mesohlastic somites: takoi out
9^jo dai/s after deposition; represented in Figs. 25 (I'l. HI.) d- 25a
(PI. II.). (151 ffl)

This is one of the embryos in wliich the tail-swelling is beginning
to arise, as explained on p. oO.

a is from the region slightly iii front of the neurenteric
canal. Xot only is the medullary chord united ^vith the
notochord but the gut hypoblast also.

b is eight sections behind a and is the sixth in which the
neurenteric canal is open below. It is already near the
posterior end of the ventral opening. 'Jlie mesoblast is
united on either side for a short stretch with the wall of
the neurenteric canal.

C is two sections behind h. The neurenteric canal has al-
ready closed in the section next in front. The figure of
the medullary chord is, however, still recognisable in the
" Endwulst " mass as u median dorsal projection. The
epiblast is specially thinned over this projection but already
there is no connection between the two in Triomjx.
On each side of the median projection, there is a large
mass of cells which is sharply distinguished from the
lateral part of the middle layer by a shoulder-like slope.
This shoulder-like mass, together with the median pro-
jection and the mass continuous with the gut-hypoblast
below, form one compact central mass, which is sharply
distinguished from the lateral parts. This is the
'' Endwulst," and corresponds to the innermost of the
three concentric zones in the superficial view of the em-
bryo (Fig. 25). It is this mass already risen up some-

52 K- MITSUKÜRI;

what and destined to rise still more that is to form the
tail-swelling. On comparing this section with /), it is
found that the shoulder-like mass in c corresponds to
that part of the mesoblast in h which is marked off as
the mesoblastic somites. The lateral plates of the meso-
blast are therefore out of the area of elevation.

d is nine sections behind c. The " Endwulst " mass is
smaller than in c, but stands out more prominently and
shows more distinctly that it is rising up. The lateral
plates of the mesoblast are not included in the elevation and
are left below. The foreûfoino: section and this one show
that the tail- sir ell iu g is not jyroditced Inj foldifuj, hut hij tlic
groirth 2ipwards of the '^Endiridst'" mass. If it were produced
by f )lding, the lateral plates, for one thing, ought to be near
the dorsal surface of the "Endwulst" instead of being
down below, as in this section. Ikit of this more in some
of the following series. The epiblast is very much thick-
ened outside of the " Endwulst." The middle of the
three concentric zones of the superficial view, (Fig. 25),
I believe, corresponds with tliis thickened zone of the
epiblast.

e is three sections behind d. The great thickness of the
epiblast in this section is due to the fact that the thick
w^all of the epiblast such as is shown on each side of the
tail-swelling in d goes entirely around its posterior end
and this section just goes through this wall. jSTote that in
all the sections in front of, and including, this, the epiblast
is entirely independent of the layers below. A comparison
with Series YI show\s that the primitive streak, which ex-
tended in an earlier stage over the " Endw^ulst " (VI, ^.),
has now disappeared from that part. Of this, more anon.

f is two sections behind e and is the second in which the epi-
blast is united with the layers below it.

g is two sections behind /. The coelem now runs nearly
across, dividing the mesoblast into the parietal and vis-

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. 53

ceral layers. /' and i are through the region of the yolk-
pkig and that part inckided between the stars must be
considered as a rudimentary form of the yolk-plug, like
that in Series VI, i or Series YII, a. In g, there is a
very slight groove on each side.

On tracing the series still further backwards, the trian-
gular downward projection of the epiblast on each side
becomes less and less, until the epiblast is of an uniform
thickness across. The connection of the epiblast with the
mesoblast is given up some sections before that.

Series IX.

(PI. YII.)

Cheloiua caouana.

A Glielonia emhnjo with about 16 mesohlastic somites; talen out

10^1:1 days after deposition ; represented in Figs. 8 (Fl. I.) & Sa (FL IL)

(B12 ^)
This is one of the most important series. The tail-swelling is
fully arisen, and the yolk-plug is very distinctly visible behind. it,
as a white mass.

a is from the posterior dorsal region and shows the first sign
of the fusion of the notochord and the medullary chord
by the presence of some spindle-shaped cells lying trans-
versely at the boundary between the two chords.

b is eight sections behind a. The notochord and the medul-
lary chord are fused together.

C is next behind h. The notochord shows division into two
halves, and also is continuous with the gut-hypoblast.

d is next Ijehind c and is the first section in which the neu-
renteric canal is open below. Xote that the chorda-

54 ^- MITSUKUKI ;

" Anlage," although divided into two shows a distinct
henii-chonia on each side.

e is nine sections behind d. The neurenteric canal is just
closing. The mesoblast is not distinctly separated from
the wall 0Î the neurenteric canal but is specially continu-
ous with the chorda -\yavt of the neurenteric wall.

f is next behind e. The neurenteric canal is now clearly
closed below. The mesoblast is fused with the wall of the
canal alono; its whole heisfht.

g is four sections behind/. The dorsal median part of the
section which has been more and more vaulting from
a backwards is now clearly recognisable as the beginning
of the tail-swelling. The continuation of the neurenteric
canal is open above (this opening begins in the section
next in front) and tlie epiblast is reflected downwards at
the edge of the opening to hecome continuous with the mass
below. The wall of the neurenteric canal, although clearly
recognisable as such by the arrangement of their cells, is
amalgamated with the rest of the "Endwulst" mass,

h is four sections behind g. It is behind the posterior wall
of the neurenteric canal and shows the last vestiges of its
wall. There is a median dorsal groove — the primitive
groove — continued backwards from the dorsal opening
of the neurenteric canal (f/). At its lips, the epiblast
is reflected downwards and becomes continuous with the
mass below.

i is three sections behind //. The tail-swelling is more and
more distinctl}^ recognisable as such, rising as a nearly
separate body above the general surf ice of the blastoderm.
The mass Avithin — the "Endwulst" — is compact and
homogeneous ; it is united dorsally at the lips of the
primitive groove with the epiblast on each side, and ven-
trally by a rather broad stalk with the mass below. I^ote
that the lateral plates of the mesoblast are below and do
not take part in the formation of the tail-swelling.

m

FA'l'E OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA. ce

is two sectioiis behind /. We ;ire now near the posterior
end c)f tlie tail -swelling. The primitive groove is still
present and at its edges the epi blast is reflected down-
wards to become continuous with the mass within. The
latter is connected hy a small string of cells with the
mesoblast below in which there is now visible a line
running across from side to side through its middle,
dividing it into the parietal and visceral layers.

is next toy. The posterior end of the tail-swelling is now
reached. As that part is cut tangentially, it is very hard
to distinguish the epiblast from the enclosed " Endwulst "
mass. The upper part is undoubtedly the epiblast ; and
tlie lower part, crowded with cells, has probably the two
elements represented, although it is impossible to fix
the limits. The primitive groove is distinct. Below the
tail-swelling, the epiblast now goes entirely across from
side to side. The tail-swelling, the epiblast, and the
mesoblast seem to be united together in the median
line.

is two sections behind k The very tip of the tail-
swelling is cut tangentially. The fact that the tail
appears as two masses is due to the circumstance
that the primitive groove goes from the dorsal surface
around the tip of the tail to the ventral surface, and
this section has cut the groove longitudinally at the tip.
The two masses consist evidently of the epiblast. The
epiblast below the tail is very granular in the median
line. I can not make myself sure whether this granular
part is continuous w4th the mesoblast IdcIow or not.
On the whole it seems to be not continuous,
is next to /. We are now clear of the tail-swelling, and
in the region of the posterior tube of the amnion. Hence,
there is only a clear tube without any structure enclosed
in it. I can not be certain whether there is any connec-
tion between the epiblast and the mesoblast in the

56 K. MITSUKURI;

median Jine of the floor of the posterior umniotic tube.
They are suspiciously close at two points, so much so at
one of them (marked by an arrow) that the layers cnn
not be clearly distinguished.
n is the third section behind m. The yolk-plug is distinct
and unmistakable and projects out above the epiblast on
the floor of tlie amniotic tube. Here is a connection
between the yolk-plug and the mesoblast in the median
line. The yolk-plug l^egins in the section next behind
7)?, and is found in five sections including that one.
n is therefore the third or the middle one of the five.
For some sections after //, the median line of the epiblast
is arched upwards, marking the posterior prolongation
of the yolk-plug on tlie epiblast. Moreover, tliere seems
to be a fusion, in the median line, of the epiblast with the
two layers of the mesoblast, and thus the coelem does not
go across from side to side, being intei-rupted by the
median partition.

Although the primitive streak can not be clearly made out in the
reo-ion of / and ?;/, I think, we may consider this as due to the
fiict that the whole structure is move or less rudimentär}'. The
primitive streak and the ]:)rimitive groove in this specimen may there-
fore be considered to begin at the

Woodcut VII. ^''^*^ 1^'"'^ '^^^ *^'^ medullary canal

0), then to run backwards along the
Med%W \ dorsal surface of the tail-swelling

o»ns\.M -p^ii.s^eUuig. j| (f/-/^'), around and down its posterior

tip to the ventral surface (Ji-Ï)^ and
then backwards along the median line
of the epiblast below the tail-swelling
(Ic-m), until it reaches the yolk-plug
at its posterior end (n). Diagram-

FATE OF BLASTOPOEE, ETC., IX CHELOXIA. 57

matically represented, the figure of the primitive streak and groove
will be as in Woodcut VIL This is exactlv like the fio-ure of
the blastopore which Sedgwick figures in his notes on the Elasmo-
l)ranch ('92, p. 564). The significance of this will be discussed
later on.

Series X.

(PI. VIII.)

Glcmmijs japonica.

An cmhryo tvith ahout 10 mesohlastic somites; talien out 6^]o days
after deposition. (Lj. H).

This embryo was taken out at the same time from the same deposit
as that represented in Fig. 14, but it is greatly different from that
fio;ure in re^rard to the backward Droi^ress of the amnion. That mem-
brane lias not only extended over the entire embryo but produced itself
backwards for a distance equal to about one-third of the length of the
embryo as the posterior tube of the amnion, which remains very wide
in this specimen, being hardly reduced in width compared with the
part over the posterior part of the embryo. The ventral view of the
embryo is very nmch like Fig. oa : only the shape of the ventral
opening of the neurenteric canal is spindle-shaped, instead of being
dumb-bell shaped, as in that figure.

This is consideraljl}^ younger than the Clielonia embryo of Series
IX. It and the next series are introduced mainly to illustrate the
process of the u])heaval of the tail-swelling.

a is from the posterior part of the dorsal region. The
medullary chord and the notochord show^ the first signs

53 K- MITSUKURI;

of fusion, as evinced by spindle-shaped cells lying at the
boundary of the two.

b is eight sections behind a. The mednllary chord, the
notochord, and the hypoblast are united. The notochord
shows a division into two halves.

C is two sections l^ehind b and is the first in which the
neurenteric canal opens below. The two halves of the
notochord, although separated, are recognisable as such.
The mesoblast has united on each side with the chorda
dor salis.

d is seven sections behind c and is the last in which the
neurenteric canal is open below. The mesoblast has now
united with the Avail of the neurenteric canal along its
whole height.

e is two sections behind d. We are now in the " Endwulst"
region. The posterior part of the neiu-enteric canal is
still present.

f is two sections behind e. The last vestio;es of the neuren-
teric canal is visible in the upper median part of the
" Endwulst."

g is three sections behind/. The "Eudwulst" is simply a
compact mass of indifferent cells. It is united with the
lateral mesoblast hij its wliole lieight, and with the hypo-
blast below ; it is independent of the epiblast.

h is five sections behind g. The " Endwulst " mass is
smaller. It also projects upwards above the level of the
lateral mesoblast. We must reçrard this as the first sis^n
of the upheaval.

i is three sections behind //. The median " Endwulst "
mass is still less than in /;.

j is next to i. The epiblast which has hitherto been in-
dependent, is now continuous with the last part of the
" Endwulst " and the mesoblast. That is, the primitive
streak which began in Series III from the neurenteric
canal, begins here in this series.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELOXIA. 59

k is six sections behind /. There is a distinct median
groove, at the li])s of which the epihlast bends down to
become continuous with the mesoblast. The cjroove
begins in the second section after / and is ah-eady deep in
the fourth section.

1 is five sections behind Jc. The «groove is shallower and not
so marked as in Iô.

m is seven sections behind /. The yolk-plug appears in the
groove, first in the fourth section behind /. In this
section, it is very well marked and unmistakable.

n is five sections behind m. The 3^olk-plug has gradually
united with the epiblast on both sides, but its place is
still marked by a slight arching upwards (indicated by
two stars in ^the figure) and by the flict of its being
united with the mesoblast below. After three or four
sections, the connection of the epiblast with the mesoblast
is lost, but the median elevation of the epiblast marking the
posterior prolongation of the yolk-plug is to he seen in this
scries for thirty seetions or more.

Accompanying this series of transverse sections is given the
median longitudinal section of another embryo taken out from the
same deposit at the same time (Series X, long, VI. VIIL). It shows
nothing not seen in the transverse series, and only serves as a check
on it. The lines through this section show by their letters the levels
of the transverse sections indicated by the same letters.

In this Clemmys embryo, the sections show that the tail-swelling
is not yet much raised. The primitive streak, Avhich in earlier stages
begjin from the posterior end of the medullary canal (Series III), has
now disappeared from over the " Endwulst," but behind this
mass, there are the streak and the groove, with the yolk-plug at the
posterior end. The posterior prolongation of the yolk-plug is very
long, but of this more anon.

60 k:- mitsukurI;

Series XI.
(I'i. IX.)

Cleniiiuis japunica .

An emhri/o iritli about 13 mesohlastic somites ; taken out 8 daijs after
deposition ; like that represented in Fiij. 15 (PL IL). (xxxxiii ®)

The tail-swelling is very distinctly arisen. The posterior tube
of the amnion is produced to a length about two-thirds that of the
embryo proper.

a is from the posterior dorsal region. The medullary chord
and the notochord show the first sio^n of fusion l3y the
presence of a few spindle-shaped cells at the boundary
between the two.

b is ten sections behind a. The medullary chord, the noto-
chord, and the hypoblast are united together.

C is two sections behind /*, and is the first in which the
neurenteric canal is open below. Two liemi-clwrdae are
distinctly recognisable.

d is five sections behind c. The posterior limit of the neu-
renteric canal is reached and it is just closing. The
mesoblast of both sides is united with the wall of the
neurenteric canal. Note that, from a backwards, the
dorsum of the sections is much more arched than in
Series X. This is necessary in order to pass to the now
elevated tail-swellino.

o

e is four sections behind d. The posterior part of the neu-
renteric canal is still distinct. The middle portion of the
section enclosing the " Endwulst" is Cjuite high.

f is two sections behind e. The last vestiges of the wall of
the neurenteric canal are present.

g is next behind /. The '' Endwulst " is now homogeneous,
except for a crowding of cells in its middle caused by the
very last vestiges of the wall of the neurenteric canal.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA.

61

is four sections behind n. The tail-swellino- is now
circumscribed by the epiblast all around, except on the
ventral surface. The " Endwulst " mass within is now
quite homogeneous and is continuous with the layers
below only by a stalk wliich is, however, still rather
broad. Note that, in this as irell as in the preceding and fol-
lowimj sections, the lateral plates of the mesohlast do not take
part in the tail-su-elling and are left helow.

is two sections behind //. The stalk of the "Endwulst'' is
now rather narrow.

is three sections behind i and is nearing the posterior termi-
nation of the tail-swelling. It is becoming difficult to
distinguish the mass within from the epiblast — not l)e-
cause there is not really a limit, but because the section
cuts these parts somewhat obliquely near the rounded
termination of the tail. A comparison with Series IX
shows that, unlike Chelonia, the primitive streak
and groove are early obliterated from the dorsal surface
and the tip of the tail-swelling in Clemmijs. The
primitive streak below the tail-swellinof seems to beo-in
at about the level of this section.

is two sections behind /. It has just scraped the
tip of the tail-swelling. There is a distinct primitive
streak in the epiblast below. The nuclei are arranged in
two rows in the stalk that connects the epiblast and meso-
blast, and there is a distinct cavity between the two rows.
I think, we may regard this as a very deep primitive
groove which is closed above near the surface by the
coalescence of the lips.

is two sections behind /.■. We are now behind the tail-
swelling, and in the posterior tube of the amnion. The
primitive streak is distinct. Although the median part
of the floor of the amniotic tube is elevated, I do not
think it can be regarded as the yolk-plug which, I believe,
is found further behind.

Q2 i^'- MITSÜKÜRE

m 18 tliree sections behind /, and is very inucli like that
section : only tlie floor of the posterior aniinotic tube is
rather irregularly warped and the coelom has extended
across from side to side, dividing the mesoblast into the
parietal and the visceral layers.

n is three sections behind in.

0 is six sections behind n. From the third section in front
of 0 (inclusive), a median knob begins to show itself on
the floor of the posterior amniotic tube and assumes in
one or two sections the shape represented in this one.
There is a slis^ht connection between it and the mesoblast.
I believe we ought to regard this as the yolk-plug. The
remarkable fact is that this elevation continues for scventij
sections or more; in fact it extends a little beyond the ter-
mination of the posterior amniotic tube and is visible in
the surface-view as a white streak between the limbs of
the horse-shoe shaped opening of that tulie (Fig. 15).
The elevation is, in the middle ])()rtion of the tube, even
higher than in o, occupying almost the whole of the some-
what small lumen of the tube, but becomes broad and flat,
as the tube flattens near the posterior end. The connec-
tion with the mesoblast seems to be given up rather early,
although I can not make out exactly where it takes
place.

A comparative study of this and Series X throws light on
the process of the formation of the tail-swelling. It is often stated in
Avorks on Embryology that the tail is formed by the tucking in of the
blastoderm under what is going to be the tail, i.e., by a process of
folding. Such is, however, not the case in Chelonia. In Series X,
the tail-swelling is hardly marked, while it is fully formed in this
series (XI). A comparison of this series e-j with Series X, e~i
shows that a large mass which is not present in the latter series has
been added to the dorsal surface of the sections in the former series,

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA.

63

Woodcut VIII.

nnd that the part« which are found in the sections of Series X are all
confined to the lower part of the sections in Series XL This shows that
the tail is formed l^y a new elevation or upheaval and not by the
tucking in of the blastoderm under something whicli previously existed.
If the latter process had taken place, the parts found in the sections
of Series X ought to be near the dorsal surface, and not left far
hdon\ in Series XI. A diagram will make this point clear. Let
Ä B in Woodcut VIII re}n-esent the original level surface of the

blastoderm. Then the
tail is not formed l)y
tucking in as sIkjwu by
the line CUE, but by the
graduai elevation o-jven
by the lines FC, GC,

Diairram to illustrate tl.e foruiation of the tail. and HC.

I wish to add a few words in regard to the median ridge on the
floor of the posterior amniotic tid)e. Of the three species I haA^e
studied, Cleniinijs al(^ne presents this feature. In Chelo)iia and Trionija-,
so far at least as I liave examined them, the yolk-plug stops always
within reasonable distance. Ikit k seems to be a characteristic of Cleni-
mi/s that what appears to be the posterior prolongati(jn of the yolk-plug
attains such a length as that described in this Series (o). I am unable
to see its exact significance, but it; seems reasonable to suppose that it has
arisen with some relation to the yolk-phig. Mehneht ('95) has seen it
in Enujs lutaria tanrica (Taf. X. Fig. 26) and gives an entirely different
explanation of the structure. From what has been stated above it will
not be surprising that I find myself unai)le to accept his views.*

D"

* In passing, I may remark that I have never found in the species I have examined any
structure which I can identify with, or can consider as resembling-, Mehnert's " retroembryonal
Ectoderm diverticulum."

ß4 ^- MITSUKURI;

Series XII,
(PI. VI.)

Trio)ujx japonicus.

An emlnijo with about 15 mcsohlastic somites ; talien out 10^ J2 days
after deposition ; represented in Figs. 26 (PL III.) and 26a (I'l. II.).

In this embryo, not only is the tail-swelling already well
developed but the allantois has made considerable progress in
development.

a is in front of the anterior end of the nenrenteric canal.

The medallary chord, tlie notochord, and the hypoblast

are already united togetlier.
b is three sections behind a and is the second section in

which the neurenteric canal is open below. The meso-

blast is united with the wall of the neurenteric canal for a

short extent
C is five sections behind h and is the first in which the

neurenteric canal is closed below. The wall of the canal

is still reco2:nisable, althouo'h united with the mesoblast

alonsf its whole heio'ht.
d is five sections behind c. There is still a trace of the wall

of the neurenteric canal in the most dorsal part of the

" Endwulst." There is a bay in the hypoblast.
e is tAvo sections behind d. The " Endwulst " mass is

divided into two ]nasses, an upper and lower. The

upper is the tail itself and the lower the allantoic mass.

In the latter, there is a deep bay from the enteron below.
f is two sections behind e and is very much like that section,

but the allantoic bay is now cut off from the enteron

below. Note that in c-J\ the lateral plates are below

and not included in the tail-swelling.
g is two sections behind f. The upjer mass of the " End-

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA. 65

Willst " is now circumscribed entirely by the epiblast and
forms the tail. The ]<3wer allantoic mass lies almost free
in the lower part. The coelem goes across from side to
side.

h is two sections behind (j. The tip of the tail is just
scraped. The lower mass, which is the continuation of
the allantoic wall, is now changed to the stalk that
connects the epiblast below the tail with the mesoblast.
This is comparable to Series XI, _/' or /*;. (PL IX.).

i is two sections behind h and takes in the groove surround-
ing the tail ; hence tlie primitive streak is cut more or
less oljliquely and longitudinally. (Cf the surface view
Fig. 2{)).

j is next to ?'. We recognise in the median line the mush-
room-like yolk-plug visible in the surface view. Unlike
Cleminiis (Series X and XI), the yolk-plug is recognisable
only in three or four sections.
Accompanying this is tlie longitudinal section {Scries AT/, long.,
PL VIII.) which will make the relations of different parts clearer.

Series XIIL
(PI X.)

Chelonia caouana.

An emhnjo witli about 18-19 niesoldastic somites ; talcen ont ll^jo days
after deposition ; in (fcneral appearance renj much lihe tlie Clemmys emhrijo
given in Fig. 15 (I'l. II.). (Bisn)

In this embryo, the tail has much elongated and the allantois
has "-rown somewhat. This is the most advanced staf>-e in which I
have been able to recognise the remnant of the yolk-plug distinctly.

a is from the ]wsterior dorsal region.

b is four sections behind a. The medullarv chord and the

66 K- MITSUKURI;

iiotochord show signs of fusion by the presence of some
spiudle-sliaped celJs in the bonndary between the two.

C is two sections behind h. The enteren, though still open,
is narrowing. The medullary chord and the notochord
are now nearly fused.

d is next to c. The enteron is; closed below, and shows a
partial division into the u])]'er enteron proper and the
lower allantoic cavity.

e is next to d. The division is now complete.

f is next to e. The cavity has disa]>]'eared from the aljan-
tois.

g is next to /. The noto-medullary-chord sliows signs of
fusion Avith the wall of the enteron. The mesoblast on
each side of the enteron is fused witli the posterior con-
tinuation of the allantoic mass. The coelom has gone
across.

h is two sections behind // and is very much like that
section. Only the epiblast has nearly encircled the tail
which is unenclosed only in the ventral median line.

i is two sections behind //. The tail is now entirely en-
circled by the epiblast and lies free in the amniotic
tube. At the point where the epiblast of two sides met
last in the median ventral line of the tail, the epiblast is
fused with the mass within. This is evidently a part of
the primitive streak. The cavities of the enteron and the
medullary chord are united as the neurenteric canal.
The lower part of the enteric wall is fused with the in-
ditferent cell-mass. In the amniotic tube surrounding
the tail, the epiblast is clear all around of the mesoblast
lining it, and thus there is no primitive streak here.
j is three sections behind /. The enteron has become lost in
the indifferent cell-mass and only the medullary chord is
still persistent, although the lower part of its wall is al-
ready fused with the indifferent blastema. The {)rimitive
streak is still present in the ventral median line of the tail.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA. gj

k is seven sections beliind ;". The mass witliin the tail
shows some sliirht trace of tlie mediillarv chord in its
upper dorsal part. The ]»rimitive streak is still persistent,
althoui^h it is not as distinct as in front. This is the
last section in Avhich the primitive streak is visil^le.

I is next to h. The tail now consists only of the indifferent
cell -mass surrounded by the epiblast on the outside.

There are five sections behind / in which the tail is
visible, alth<jugh gradually reduced in circumference.

In the fourth sectitjn behind / there is a structure standing up
from the iioov of the postérieur amniotic tulje which is figured in Series
XIII m (PI. X.). Tliis is so similar in appearance and position to the
yolk- plug observed in earlier stages that we must conclude that here we
observe its remnants. This is found in six sections, in threß of which
it is quite prominent. The one figured is the second of the three
prominent sections and the second of the six. This is the last stage
in which I was able to detect the yolk-plug in sections.

Of the primitive streak which was [)resent in earlier stage (Series
IX and Woodcut VII), only a small portion in the ventral median line

in the anterior part of tlie tail remains
Woodcut IX. at this staue. The formation of the

,,- -ii;r- --- ^'^i^ ^jy iipheaval easily explains the

.^;'.v \\ presence of a part (jf the primitive streak

/' ;'-' in the ventral median line. If Wood-

^^''' cut \il (|t. ô()) re[)resents the extent

;'; of the primitive streak at the staire of

\\

Series IX, we may consider Woodcut

IX as re[)resenting (lie state ()f things

in tlu' [»resent series. The dotted part

has disappeared and only the j)art given in the full hue, together with

the yolk-plug, now reniaii)s. The proctoduMun seems to Ije formed

gg K. MITSUKURI;

in the part of the priinifive streak which persists, as will l)e seen in
the next series.

In the elongation of tlie tail, various structures are developed in
sita from the inditterent " Eudwulst" cell-mtiss. Of these, the medul-
lary chord is formed first ( /), and tlien the enteron and the noto-
chord ure. differentiated (,/-/), nlthough the lowest part of the enteron
is fused with the indifferent tissue for s()ine time after the rest has heen
formed. The mesohlast is nlso formed from tlie indifferent tissue.

Series XIV.

(PI. XL)

Chelotda caonana.

A quite adcdnccd tiuhnjo taken out 16 chiifs after deposition ; witlt
ficc (lill-slits all foniied, iritli tlie cranial flexure well niarlicd, witli the eijes
and ears alreadi/ quite adc((Nced, and uutli tlie appendacfes present as hnobs.
About the sta.<je of Fiijs. 11 and lia, Contrih. II. The allantois appears
in tlie bodij caritij as a siiuill vesicle. (^"^*)

This series is introduced to show the relations of different parts
in the posterior part of an advanced emhryo, and to show the form-
ation of the proctodicum.

a is from the posterior dorsal region. The aJlantois is sepa-
rate from the emhryo proper.

b is three sections behind <(. The allantoic mass has nnited
with the body proper (hi the left side.

C is four sections beliind b, whicli it very much reseml)les.

d is seven sections behind c. The allantoic mass is now
united Avith the body proper on both sides. The allantoic
cavity is gradually approaching the enteron.

e is three sections behind d. The epiblast is gradually
enclosing the body proper.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA g 9

f is four sections behind e. The enclosure his gone one step
further.

g is two sections behind/. The enclosure is now complete,
but the epiblast is still continuous witli the epiblast of the
extra- embryonic blastoderm. The epiblast is tliick at
this point of reflection.

h is two sections behind (j. The enterou has now united
with the allantoic cavity.

i is two sections behind li. The connection of tlie epiblast at
the ventral median line is now cut and the tail lies
entirely free in the amniotic cavity.

i is seven sections behind /. It is in the reoiou of tlie cloacii.
The AVolffian ducts empty into the cloaca in this and
next section.

k is nex't to/. The ventral median i)art of the tail is given
(^n a, hu-ger scale in Ser. XIV //. on the s;une ])l;ite. The
three layers are distinctly separate.

I is eight sections behind /.-. The ventral median part of the
tail is ag.iin given on a larger scale in Ser. XW I' on the
same plate. Here the wall of the enteron is distinctly
united with the epiblast, :ind there can not be much doubt
tliMt this is the proctoda'uui. Note how the tw<j cell-layers
of the epiblast behave in this section. The section in
front of, and the two sections beliind, I .-u'e like /, and the
proctodeum extends thus over four sections, but for s(mie
five sections further forwards the ej)ibl:ist shows some
tliickening in the ventral median line which is the
greater, the nearer to the proctodieum, 1 »ehind, t he connec-
tion of the epiblast with the enteric wall is loo-iened at the
third section behind /.

m is six sections behind /. The enteroii is contracted very
much immediately after the level of the proctodeum. In
tliis, only the upper part has a lumen.

n is two sections behind in. The enteron is now reduced to

70 K. MITSUKURI;

a few cells. The two sections followini^ // show similar
groups of enteric cells.

0 is the fourth section behind n. There is no trace whatever
of the enteron in this. For thirteen sections, tliis condition
continues ; then just for two sections, viz., on the four-
teenth and fifteenth sections behind o, of which —

p represents the latter, there is a group of a few cells whicli
from their position and manner of deeper staining can be
nothing else than hypoblast cells. The cell-string again
disappears for seven sections. Then, on —

q the eighth section behind p, the cell-grouj) again a|)pears
and this time is continued to the end of the tail, gradually
enlarofin"- in size as the followino; sections show.*

r is twenty-three sections behind q. The hypoblast string is
slightly larger than in q. The upper part of the mesoblast
shows an arrangement like the mesoblastic somites but is
merged below with the indifferent mass, without any
limitation.

S is eleven sections behind r. The hypoblast string is larger.

t is fourteen sections behind s. The hypoblast m;iss is now
quite large and there is a lumen in its upper part. Tiie
mesoblast has largely acquired the epithelial arrangement,
but there is still a part below where stellate cells are scattered.

u is nine sections behind t. In this section, there is no
longer any stellate cells below. The enteron is not
painted black from this section on.

V is two sections behind n. The notochord and enteron
have united, as also the enteron and mesoblast below.

w is the third section behind v. The medullary canal, the
notochord, and the enteron are now united and a narrow
slit riuming tln'ough the middle of the lirst two empties
into the relatively large enteric lumen. Tiiis can be no
other than the neurenteric canal. The enteron is united
below with tne mesoblast.

* 'J'he scale of enlargement differs from this section onward.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA. ji

X is two sections behind ir. AH tlie parts enclosed within
the epiblast of the tail are now united, but a, |)ecu]iar
lobe-like [)rojection on the dorsal side indicates where the
medullary canal ought to be, and the two slits mark
the boundary between the mesoblast and hypoblast.

y is two secti<His behind x. The mass ^vithin the tail woidd
be circular in outline but for a projection on the dorsal
side.

Z is two sections behind //. The mass ^vi(hin now consists
entirely of an indifferent tissue, ^vitiKJut any sign of
differentiation into parts.

This series sliows that the ])roctodœum is formed within tlie
limits of the ])rimitive streak, namely, in that part which runs from
the tip of the tail forward to the stalk of the embryo.

The enteron Ijehind the proctodiiMun rapidly narrows and is soon
reduced to a string of cells (//) ; nevertheless it is continued to the
tail end, irilh tivo inU'riiqiliiHi^^ ]toirerer, in this embryo (at o, and l)ehind
])). It would l)e retisonable to supjwse that at an earlier sta^e, the
hypoljlast string suffered no interruption.

If we go gradually from : forwards, we see in what order the
different ])arts are di Itèrent ia(ed from the inditferent cell-mass within
the tail, as the latter elongates behind.

C. SUIYIIYIARY OF THE FOREGOING FACTS.

From tlie account given above, it is e^ddent that the mass which
I have called the yolk-})l ug undergoes a series of ver}' complex
changes. Neither the y\ew of Will *, that it disappears fVom the
surface when the blastopore lips close around it, nor that of Mehnekt,
that it finally fuses laterally with the hindmost part of the medul-

* Wliich I accepted in Coutrib. IV.

72 K. MITSUKURI;

lary folds and forms in tlie development of the tn.il its extreme tip, is
tenable. It might be said perhaps that the yolk-]jlno' may behave
differently in different species. But [ have worked its history out
in three species, and it seems incredible to me that in any species it
will undergo modifications that seem to liave no genetic relation
with tliose I have sketched out above.

It may not be out of place to summarise here the facts given in
the preceding pages, and to give a partial discussion of them. The
consideration of their theoretical significance T shall reserve for the
next section.

At the very earliest stage of deveIoj)ment, there is in the posterior
part of the embryonic shield an area in which the ]jri]nary layers are
not differentiated — -the |)i-imitive plate or knob. When the process
of gastrulation begins, it takes ])lace within tliis area. Wlien this
has ()C(;urred, all that part of the ])rimitive knob /// front of the
blastopore is fnuid to have differentiated itself into the epiljlast and
the primary liypoblast — these two layers being reflected into each other
at the anterior lip of the blastopore. JU'lu'nd the blastopore, however,
there is still an area, in which the lavers are fused and oxer Avhich the
epiljlast has not theref)re spread itself. Ijy the gradual change of
shape in the blastopore (see Woodcut \'), this posterior part is
gradually hemmed in, and becomes surrounded, by the anterior lip
of the blastopr)re. Thus, at a certain stage (Figs. 1 it 1((), the blasto-
pore has assumed the horse-shoe sha])e and the posterior fused mass,
free from the epiblast, is enclosed within the horse-sh(je. This mass
stands up, as it has always done, from tlie floor of the invaginated
archenteron (or the blastoporic passage, when the archenteron has
broken through below; see Contrih. IV). Tliis is the mass wdiich
we have called the yolk-plug. Its relations to the germinal la3^ers

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELOXIA. jo

iiia}^ 1)0, i^^athererl from the uccoinpanying- diagrains. Woodcut X, A

Woodcut X.

A
X

Diagrams showing three successive
stages in the development of the
posterior part of the embryo.

Yt. Plug.

gives the .surface (liugnuu and the h'ne of origin of the gastral and
peristomal me.-ohla.st. Tlie traiisveivse .section througli the line A B in
that diagram is given in Series I,/, and diagrammatically in Woodcut
XI, D. The groove hetween the yolk-plug and the outer lip of the
blastopore should ideally go into the midst of the mesoblast, dividing
it into the parietal and visceral layers, and in some sections it does
actually go much further into the înesoblast than in Series I, f. The

74

K. MITSUKURI ;

longitudinal section through the line A- 1' (Woodcut X, ^1) is given
in Woodcut XI, E. Actual sections have been figured several times
in Coniriimtions /, 7/7, anil IW I have never seeii a groove behind the
yolk-plug, between it and the epiblast, but I Ijelieve that this is due to
the rndimentary condition of the parts just here and that, theoretical-
ly, the section should 1)e as in Woodcut XI, F. Thus, the peristoinal

Woodcut XI.

Mcso

'II I 1 1 1 n\ny\'\

zzinimzr

E

Yk. Plug

Yk PJuff,

-Hyp.

mesoblast is jjroliferated partly from the cell-mass in ([uestion and
partly from the epiblast, in the shape of an open fan from all around
the yolk-plug except the anterior edge. At the edge of the a,nteri(^r
transverse part of the blastopijre, the peristomal mesoblast is continued
into the gastral mesoblast, for the details of whose origin the reader is
referred to Guuirlbutions I, and J 11.

When the medullary folds arise and reach the posterior part of

FATE OF BLASTOPORE, ETC.. IN CHKLONlA. 75

the embryonic shield, they embrace tlie yolk-plng- Ijetween their
posterior ends ns in a vice, and compress it laterally, thus lifting it
up to the level of their dorsal surface (Figs. 2, 1), 17, and 18), The
yolk-plug meanwhile keeps its o^vn independence.

The volk-plug now apparently recedes, leaving in its track a
groove from which the cells are proliferated. I have hitherto given
only the objective description of this process, and have not discussed
the nature of this apparent receding. I may now state that I believe
this is caused Ijy the active proliferation of cells from the lateral
blastopore lips, irliile pressiuff to meet each otlier in the median line. As
cells proliferated from the lips accummulate, they form a mass which
necessarily pushes the yolk-plug backwards. This pushing goes on
until the yolk-plug is placed at about the edge of the embryonic area.
The edges of the groove (or track, as I have called, it, left in the wake
of the yolk-plug) must therefore be considered the lateral blastopore
lips. Woodcut X, A, B, G will make this clear. A is the stage in
which the yolk-plug has not yet l)egun its backward, movement ; in
B, it has moved some distance and, in C it has reached its final
position. In the last stage, the blastopore therefore consists of three
parts : —

(1) the dorsal opening of the neurenteric canal.

(2) the groove between (1) and (3).

(3) the groove around the yolk-plug in its final position.

With regard to the first of these three ])arts, the dorsal opening of the
neurenteric canal (transformed from the blastop<jric passage, which,
in its turn, is directly derived from the posterior part of the archenteron)
must of necessity be considered as a part of the blastopore, but it would
be difficult in actuality to point out exactiv where the dorsal openin(j
lies, as it is merged beyond recognition in the posterior part of the
medullary canal, though that it is there, is a matter of course. IW most

76 K. MITSUKURI;

writers, the neurenteric canal itself is included with the blastopore,
but this is a part of the original archenteron, and we must consider its
dorsal opcniiuj alone as a part of the blastopore. It is highly signiiicant
that in such an advanced stage as that represented by Series IX or Fig.
8, the hindmost part of the neurenteric canal is open dorsally
(sect. <j) and becomes continuous with the groove which forms the
second part of the Ijlastopore. Of this second part, there is notliing
special to say, since it so plainly is a part of the blastopore. In the
third part, the groove is found only around the anterior part of
the circumference of the yolk-plng, and I have never seen any visible
posterior boundary. This absence I believe, is due to tlie yolk-plug
being a rudimentary structure.

Tlie line of cell-proliferation from the blastopore lips I have
called the pruiiitice strealc, and the groove lying on it in the median
line, the prluiitiec groove.

In Cheloma and Clemmijs, the blastopore lips do not become
fused ; hence the primitive groove is distinct. In Trioni/x, the groove
is not present, but proliferation takes place all the same along the line
where the groove ought to l)e

The anterior half of the primitive streak is much thicker than
the posterior half and gives rise to the mass known as the " End-
wulst.''' The posterior part i-emains thin to the end. The former
corresponds to the " vorderer dicker Theil (^ps. /.)," and the latter to
the "hinterer, dünner Theil {ps. II.),'' of Gasser ('78).* The
anterior thick part rises as the tail-sirelling. This is formed iDy the
addition of the new cell-mass on the dorsal surface, in other words by
iipheaval or elevation and not hij folding (Series X and XI). The
lateral plates of the mesoblast do not take part in this upheaval.

* It is a great pleasure to find uiy results agreeing in many points with the lieautiful and
accurate description l>y this author.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELOXIA. 77

As the tail is formed l)y the rising of tlie anterif^r thicker half of
the primitive streak, the primitive streak and groove naturally cross
the posterior boundary (^f the tail at right angles (Wcjodciit X, C).
They should also of necessity be found over the dorsal median line
of the tail, and, when the latter attains some height, around its
tip on to the ventral median line, and then be ccnitiniied to the
thinner part of the primitive streak outside the emljryo proper until
they reach the yolk-phig. They are thus g-shaped. Such a condition
is actually seen in Chelonia up to quite a, late si age (Series IX). In
Clcmnn/s, the anterior part of the primitive streak and groove over the
tail-swelHng disappears rather early (Figs. 12, lo & Series X, XI).
In Trio)iiix, the primitive groove does not exist at all from the iirst, and
the streak also disappears quite early from the tail part (^Series A' III).

In the tail which lengthens itself backwards, the formation of the
different parts of tlie embryo proceeds backwards, i.e., the medullary
chord, the not(3chord, the enteron, and the mesoblast are dilterentiated
in situ in the tissue surrounded by the epil^last. As this is derived from
the " Endwidst," we can not regard the latter solely as the mesoblast
but as something mi generis.

The allantois is formed on the ventral surface of the " Endwulst"
mass : hence its stalk is continuous with that mass.

The primitive streak finally disappears entirely by the separation
of the layers, with the exception of a- short stretch oi; the ventral
surface of the tail. The proctodeum is formed at tins point.

The yolk-plug, at the latest stage observed, stands out as an ap-
pendage of the epiblast (Series XIII). Probably it persists to a late
stage as a rudimentary useless structure. In Cleiinitijs, it is elongated
posteriorly and forms on the fl<3or of the posterior aminotic tube, a pro-
minent ridge, the significance of which is not clear (Fig. 15 and
Series XI).

78

K. MITSUKURI;

In the three species studied the hlastoporic passage once formed
is not closed and opened again, as affirmed by Mehxert ('91) and
Will ('92 &'93) for Emi/s, Platjidachjilus, and Cistiulo. It becomes
directly transformed into the nearenteric canal.

Of" the surface views given, Figs. l-S belong to Chelonia caouana.
Figs. 9-15 to Clemiuiis japonica and Figs. 16-26 to Trioniix japonicus.
The following table shows to which species different series of sections
belonçr : —

C 11 el on la

caoiuuia.

Clcmnuis japonic i.

Trionijx

japon icns.

Series

I

Series III

Series

II

Î5

y

„ X

55

IV

:7

IX

„ XI

55

VI

55

XIII

55

VII

55

XIV

?5
55

AlII
XII

If the reader will take the trouble to glance over these figures and
series, he will, I think, justify the conchision that the course of changes
as depicted in the preceding pages has been preserved most plainly in
Chelonia caoiiana, somewhat less so in Cleniniijs japonica, and is most
abbreviated in Triotujx japonicm.

As to what hght, if any, the developmental changes here brought
out throw on the question of the growth in length of the em-
bryo, I may say that so far as the examination of normal embryos
shows, there is nothing to indicate that the anterior part of the embryo
is formed by concrescence and not by intussusception. In the pos-
terior part i.e., in the part formed from the " Endwulst," the story is,
however, plain, the formation of that part of the embryo by the
coalescence of the blastopore lips being clearly pointed out. I shall

FATE OF BLASTOPOKE, ETC., IX CHELOXIA. 79

not go into this question further on the present occasion, as I am
engaged with certain experimental investigations on the subject, a
preHminary acc<)unt of which ought soon to appear in the Anatoiiiisch er
Anzeiger *

III. THEORETICAL CONSIDERATIONS.

I have thus far used the names, the priuitlice streak, llie priinitice
groove, tlie i/olk-plug, etc., more for the sake of brevity, and have not
yet examined in defai] the nature of the respective structures to which
these names have Ijeen applied in the foregoing pages. This I pi'opose
to do in this section by comj)aring the course of events, whicli J hope,
the present investigation has fuily established i'ov the grouj) of
Chelonia, with what takes place in other groups of Yertebrata.

For this purpose, I take up first —

THE ELASIYIOBRANCHII.

Thanks to the recent works of Schwarz (*89), Sedgwick ('92)
and the Zieglers (*92), not to mention the older and classical
memoirs of Balfour and others, a great deal of light has been thrown
on the development of the posterior part of the embryo in this group.
As what takes place in the Elasmobranchs serves as a sort of key in
explaining the course of changes in Chelonia, it is necessary that the
salient points of development in the first group should be given here.
I quote freely from Sedgwick (p. 559 et seip^ : —

" As is well known, the blastoderm attains a certain size before
any trace of the embryo is visible, spreading by a uniform growth at

* since appeared in .■//(((f()//(/.<c/(t')- Anzeiger. Xr. 13, XI Bd.

30 K. MITSUKURI;

all points of its circumference over the yolk. At Balfour's stage A,
however, the first trace of the enib3'o appears as a slight thickening
at one j)oint of the circumference of the blastoderm. This point is
usually regarded as the hind end of the l)lastoderm. This is not
quite correct, for it really becomes the front end of the future embryo.
After the appearance of the embryonic rim the blastoderm still con-
tinues to sj)read over the yolk by a uniform growth of all parts of its
circumference, l)ut in the centre of the embryonic rim a slight
indentation appears. This indentation shares in the uniform growth
of the blastoderm edge, and advances over the yolk equally with the
rest of the embryonic rim and general edge of the blastoderm. As the
einbrycjnic rim travels awav from the point of its first appearance, the
surface of the blastoderm so formed — that is to say, the surface of the
part of the blastoderm extending between the point of first appearance
of the embryonic rim and tlie embi-yonic rim at any given moment
of its srowth — is sliuhtlv elevated from the rest of the blastoderm,
and traversed by an inconspicuous longitudinal median groove. This
raised part of the blastoderm soon becomes marked otf by two ridges,
wdiich in front, i.e. at the point which marks the site of the first
appearance of the embryonic rim, are continuous with one another,
■while behind they are continuous with tlie parts of the embryonic rim
which bound the indentation. These portions of the embryonic rim
are more markedly swollen than the rest, and form the ' tail
swellirigs ' of lx\LrouE. 'J'his elevated part of the l)lastoderm is the
medullary ])Iate, and tl>e shallow groove traversing it marks the line
of growth of the indentation abt;)ve referred to. These points are all
illustrated by my fig. 1,* which represents the em1)ryo at a stage
wdiere the indented rim has grown back a considerable distance from
the point of its first appearance. * * * *

* See the two figures copied from Sedgwick on PI. VII.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA. g]^

" It must be cle:vrlv understood tliat the orowth of the whole
edge of the blastoderm has so far been a uniform one. The indenta-
tion in the embryonic rim advances equally (after its first establish-
ment) wifh the more prominent parts of tlie embryonic rim called the
caudal swellings. * * * *

" After a certain time the caudal swellings and the part between
them begin to grow more rapidly than the adjacent portions of the
edge of the l)las{odei-m and come to project beyond the latter like a
kind of tongue overhanging the yolk (Fig. 2*). * * *

" I now wish the reader to concentrate his attention upon the
projecting tongue winch will form the urjder part of the embryo. * *

" * * * — the sides of the projecting tongue become bent
ventral wards and towards each other until they meet or nearly meet
in the ventral middle line. Now two important structural results,
wdiich should be noted and understood follow from this l)ending : (/)
the two angles formed by the junction of the edge of the blastoderm
in the embryonic region with the edge of the blastoderm in the
non-eml;)ryonic region —the angles, one of which is marked a in fig.
2,* become closely approximated ventrally beneath the embryo ; and
(f/) a space is enclosed on the ventral side of the eml)ryo, wdiich space
is lined by endoderm, and opens ventrally to the exterior through a
slit formed by the contact of the ventrally bent edges of the tongue,
and dorsally into tlie neural canal ])y the slit in the medullary plate.
This space is the hind gut, and the two slits whicli are continuous
with one another round the hind end of the embryo are p<3rtions of
the blastopore. V^y the time tliat the two angles marked a and the
edges of the embryonic part of the blastoderm have come into contact
ventrally, the non-emln-yonic edge of the blastoderm adjacent to the
embryo have grown backwards over the yolk to form the bay

* See the figures copied from Sedgwick on PI. VII.

Q=) K. MITSÜKÜRI;

meiitioiied l)y Balfouu. The two sides of tliis bay, which it will be
remembered are portions of the edges of the blastoderm, come to lie
close too-ether on the volk beneath the tail of the embryo. For a
little time they remain unfused, and the yolk is still freely exposed
between them in a linear streak.* This slit, wliich is bounded b}''
the edges of the non-embryonic part of the l)]astoderm of the two
sides, is a part of the blastopore, and is continuous, passing along the
hinder side of what will be the umbilical stalk, with the portion of
the blastopore leading into the hind gut and extending along the
ventral side of the tail. This last portion is * * * continuous
with a dorsal portion which leads through the medullary j)late into
the medullary canal.

" The last part of the blastopore to be mentioned is the so-called
yolk-blastopore, described by Balfouk in the ' Elasmobranch Fishes '
p. 81 (Mem. Edition, vol. iii, p. 296), and in the ' Comparative
Embryology,' 1st ed., ch. iii, p. 52. The lips of this portion are
continuous with the lips last mentioned as running back on the yolk
parallel to one another and ventral to the tail of the embryo.

'' To recapitulate : the blastopore of Elasmobranchii is at the
present stage — i.e. the stage inunediately before closing — an elongated
narrow slit, slightly dilated in front, where it lies on the floor of the
medullary canal (Fig. 3) and more dilated behind (Balfour's yolk-
blastopore, ' Comparative Embryology, vol. ii, ch. iii. Fig. 30^).
Between these two limits it takes the course of a reversed letter S, as
shown in tlie adjoining woodcut,f where its lips are represented
unfused.

" The anterior part, a ]>, perforates the floor of the medullary
canal, and is dorsal; this is continuous round the end of the tail,

* See ScHWARz's Fig. 16. or Ziegler Fig. 24, I.
t See Woodcut XTI on the next pnge.

FATE OP BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA.

83

Woodcut XII.

Woodcut XIII.

h c, with a ventral part, which extends forwards along tlie ventral

side of the tail, c d, as far as tVie yolk-
stalk, along which it passes, d e. to continue
backwards along the yolk, e f, as the slit-
like non-embryonic part of the blastopore,
which passes behind into the more dilated
and posterior part of the so-called yolk-
blastopore.
" Shortly after this stage the blastopore completely closes,

excepting one point in its dorsal portion, which persists for some

time as the neurenteric canal."

Thus far Sedgwick. To make the i-elations brought out by him
still clearer, I give here a diagrammatic
figure (Woodcut XIII) constructed by my-
self from Ziegler's figures and representing
the yolk as already covered by the blasto-
derm excepting a small area called by
Balfour the yolk-blastopore. The blasto-
pore is indicated by a curved line extending
from a to <j, and has its ditferent parts
marked by the same letters as in the figure
above given of Sedgwick. That is, a is
the neurenteric canal, a h is along the dorsal
surface of the tail, h c around the tail end.

Diagram of an Elasmobranch

e"iWo. c d along the median ventral line, (/ e down

the yolk-stalk, e f the coalesced edges of the non-embryonic part
of the blastopore, and finally the circular opening, g, exposing the
yolk on the surface.

I must now ask the reader to compare the course of changes
recounted above as taking place in the Elasmobranchs with that I

84

K. MI'ISUKURI;

hnve hroiiu-lit ont, in tlie conv.se of the pi-esent ai'ticle, for the group of

CheJoiiia. Tlie similarities are so striking and obvious that it seems

hardly necessnrv to ])«)int them out. Let us take tlie Chdouia embryo

represented in Figs. 8, <Sr/, and Series IX. There is the tail swelling

enclosing within it an inditferent cellular mass in which all the layers

are fused. The medidlary chord ends ])osteriorly in this mass. The

medullary cau'd therefore ends just in front of this mass and is at this

point connected with tlie enteron by the neurenteric canal into Avhich

the posterior half of the origiiial ai'chenteron has been transformed

(see Woodcut IV; also cf. Caiitnh. 1^). The hindmost end of

the medullary canal or tlie neurenteric canal is still open dorsally,

and from tins opening there arises a median streak which is marked

for the most part by a groove lying on it, and along which the epiblast

is proliferating cells to the indifferent cell-mass within. This streak

runs backwards along the dorsal surface of the tail-swelling (Series

IX, Sections f/-//), around aud down its ])Osterior tip-end to the ventral

surface (Sections h-l), and tlien backwards along the median line of

the non-embryonic epiblast below the tail-swelling (Sections k-iii),

until it reaches the yolk-plug at its posterior end (Section //). The

\i; J 4 viw streak diaurammaticallv represented is

Woodcut XIV. ^^ ^

therefore as in the adjoined AYoodcut.
Comparing this with Woodcuts XII
or XIII, we can homologise the two,
])(jint for point, and we can draw the
Yk. Pltig. t^vo very important conclusions (1)
that the aforesaid streak in the Clielo-
nia embryo, given in Figs. (S and (Sa
and Series IX, represents the blastopore in a condition observaljle in
Elasmobranch embryos of such a stage as is given in Woodcut XIII ;
and (2) that the problematical cell-mass (Series IX, //) wliich I

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA.

85

hnve called the yolk-pliig is, at this stage, homologous y\'\th the
Yolk-mnss peeping through the yolk-blastopore of the Elasmobranch
(Woodcut XIII, r/).

Again, if we compare Series XIII and XIV, representing the
sections through the tnil of somewhat more advanced chelonian
embryos, with Schwarz'.s Figs. 15-22 (^89) or with Ziegler's
Fig.s. 24, I-V, (^92) the similarity is very striking : some of the
sections of tlie Elasjnobrancli will pass for those of Cheloiiia. Also,
consider how and irliere the anus arises in Chelonia^ (Series XjII and
XIV) and compare it with the same event in tlie Elasmobranch*
(ZiECxLER Fig. da, loc. cit and ]1\lfour '78) : the two are exactly alike.
In botli, the proctodeum arises in a part of the primitive streak placed
in the ventral median line of the tail (Woodcut XIII, A).

If a comparison is made of the stages before reaching that of
Figs. N and 8«, we sliall also find many things to strengthen the
similarity. In this sense, the change of shape in the chelonian
blastopore (Woodcut Y ., j). 14) aapures a new and deep significance.
If we examine how the blastoderm comes to surround the volk in
Elasmobi-anchs, and notice specially its posterior edge, we sliall find that
at first tlie ])osterior edge has a crescentic outline with the concavity
turned antcriorhj. As the Ijlnstoderm gradually spreads over the yolk
the concavity of the crescent is gradually reduced until at onetime,
the posterior edge must be straight (with the median notch at the em-
bryonic rim), and with still further progress, it ac(pu"res a crescent-
shape with the concavity turned po.s/^'/w///. (Ijalfour. Comp. Em-
bi-yol. \o\. ii. Fig. 30). After a certain time, that stretch of the
posterior eA^e nearest the embryo on each side comes to meet the
corres[>oiiding sti-eteh of the other side in the median line, |)roducino-

* See the point A iu Woodcut XIII.

gg K. MI'J'SUKURI ;

the streak, e /, in the Woodcuts XII or XIII, aud removing the
exposed yolk-surface some distance backwards.

How do chelonian embryos behave in this respect? The anterior
lip of the l)lastopore representing- here the posterior edge of the
blastoderm* is at first crescent-shaped with its concavity turned for-
wards (AYoodcut \ . 2). It then becomes gradually straight, and with
furtlier progress acquires a crescent-shape turned posteriorly (Woodcut
V. o, 4, 5, ()). It may possibly be pushing the comparison too far to
say that the median notch, noticeable in Woodcut V. o, 4, and 5, cor-
responds to the indentation in the median line of the posterior edge of
the blastoderm in Elasmobranchii (Sp:1)GWICK, '92 Fig. 1 = Sedwick,
Fig. 1, PI. VII of this article, or Balfour, Com. Embryol. Yol. ii, Fig.
30 A); but that such a notch is present in at least some chelonian em-
bryos, just at the stage when such ought theoretically to be visible, is
significant and ought not to be left out of sight. When the enclosure
of the volk-plug by the anterior lip of the blastopore has reached a
certain stage (Woodcut \ . 7, or Woodcut X, A p. 71) the lateral lips
of the blastopore press towards, and meet in, the median line, gradually
removing the yolk-plug or the exposed yolk-sui-face backwards and
producing the linear streak (the primitive streak) ])etween the original
position of the yolk-plug and its new one (Woodcut X, i?, C).

In regard to the formation of the tail, there are some chrono-
logical disparities between Elasmobranchii and Chelonia. In the former
grouj), the foundation of the tail is laid before there is any streak
behind the embryo (Sedgwick, '92, Fig. 2 = Sedgwick, Fig. 2, PI. A"II.
of tlie present article). In the latter group, on the contrary, the

* It may be urged by some that the sickle fçiven in some of the fio-iuvs of reptilian embryos,
as, for instance, in one copied from Kdpffer by Hertwig in Fig. 65 of his Lehrhuch (4te Aufl.
p. 95), represents the posterior edge of the lilastopore, from the analogy of Koller's sickle in
birds. But the sickle in the figure in question is formed by the accumumlation of the peristo-
mal mesoblast and has nothing to do with Koller's sickle.

FATE OF BLASTOPOKE, ETC., IN CHELOXIA. gy

lips of the blastopore are fused in the median line, thus producing a
streak, and the yolk-phig reaches its final position, before the tail begins
to make itself perceptible (Woodcut X, C). This difference may be due
to the fact that in Ehismobranchii, the blastoderm has to enclose a lanjc
yolk-hoilfi before the lips of the blastoderm can unite in a streak, while
in Chelonia, only a semblance of the above process is gone through,
and the anterior lip of the blastopore has to encircle only a small
rudimentarij structure — the yolk-plug. Be this as it may, tVie chrono-
logical disparity will not appear serious in the eye of a comparative
embryologist, so long as the residts are alike, as is the case in this
instance.

There is another fact which is of importance in comparing the
two gnjiips. In Elasmobranchii, when the blastoderm has grown
uniformly in all its circumference f )r some time, the caud;d swellings
begin to grow more rapidly than the adjacent portions of the edge
of the blastoderm, and couic to project heiiO)ul the hitter like a ln'nd of
tonfiuc orerliantjiiKj tlie jioW. (See the quotation above from SEDmvrcK,
'92, and his Figure 2 = Sedgwick, Fig. 2, PL YII of the present
article). In other words, the tail is formed in a manner somewhat
different from the rest of the eml)ryonic body and stands out freely as
a tongue. Xow, in describing the formation of the tail in Chelonia in
the foregoing pages. I liave re])eatedly shown that the tail in that
group is formed lii/ a iieir elerotioii or upheaval from the surface of
the blastoderm. The tail may be said to stand iip from the surf ice
of the blastoderm like a tongue. This can only be interpreted as
repeating tl»e process seen in the Elasmobranchii. The only difference
lies in the anachronism pointed out above, but this, as I have said,
can not be considered in comparing the two as a serious difficulty in
the way.

Thus, whether we compare a stage of chelonian embryos, such as

3g K. MITSÜKXJEI;

that given in Figs. 8 and 8«, and Series IX, with that of EJasmo
branch eml^ryos diagrammatically represented in Woodcuts XII or
XIII, or whether we compare the course of events th;it take place
in the two groups before or after such a stnge is reached, the resem-
blances are very striking. It would be preposterous to think that
all these similarities are mere coincidences. They can only be inter-
preted as having a deep phylogenetic significance. We may, I think,
safely conclude that the course of erents described in tlie preceding pages
as taking place in the posterior portion of tlie einhrijonic area resulting in
the formation of the posterior part of tlie endnnjo in Chelonia is a repeti-
tion, in a rudimentarg form, of the process affectiiaj tlie homologous parts in.
Elasmobranchii.

If this is really the case, and the homologies of parts are indeed
those indicated in the last few pages — and I see no way of escape
from tliis conclusion — some very iniportant and far-reaching results
follow : —

1. It has been shown both in Elasmobranchii and Chelonia that
the blastopore consists at a certain stage (Woodcut X, C, and AYood-
cut XII and XIII) of tliree parts; (rt) the anterior dilated part, (/>) a
groove or streak leading backwards from it and ending in (c) the
posterior enlarged part — the yolk-blastopore. But embryologists will,
I think, willingly admit that the second of these three parts in
Chelonia has all the characteristics of tlie primitive streak or groove seen
in otlier Amniota — is in fact a primitive streak.'^ Hence it follows that
tlie primitive strcidh is geneticallij the blastopore lips or at least a part of
tltem.

Sî'.DGWiCK ( 92, p. 565) says in regard to this point : — " Balfour

* It would uot lie difficult to compare the prioiitive streak of Aves, for instance, with the
above structure in Chelonia and establisli their homology ; Ijut the resemblances are so obvious
that [ do not think it necessary to go into deüiils.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA. (^g

doe.s not say that the two structares* are liomolog-ous ; he expressly
o-uards himself from this. He says (' Comparative Embrvoloo-v,'
1st ed., vol. ii, cli. iii, p. 51). ' A linear .streak [my woodcut,** e f]
formed bv the coalesced edo-es of the blastodenu is left ccninectinc-
the embryo with the edge of the blastoderm. This ^^treak is probably
analogous to (tltoiKjli not (jcncticaUij related iritli) the primitive streak in
the Amniota' (the italics are mine). Ihit lie undoubtedly does com-
pare the primitive streak with tins linear part of the yolk-blastopore of
Elasmoljranchs ; and he says (Comparative Embrvologv, vol. ii, 1st
ed., ch. xi, p. 240), ' That it (primitive streak) is in later stages not
continued t(3 the edge of the blastoderm, as in Ehismobranchii, is due
to its being a rudimentary organ.' The modification which I would
prop(3se to suggest in the C(3mparison is as follows. The primitive
streak of the Amniota is, as is well known, partly involved in the tail
fold, and tucked under on to the ventral surface of the embryo. f It
thus bec(3mes divided into a dorsal part, at the front end (jf which is
tlie neurenteric canal or its rudiment, and a ventral part. The dorsal
part is in birds foi- some time ])]aced in a dilated posterior part of the
still open medullary groove called the sinus rhonilniidalis. This part I
would compare h) the dorsal part of the l)lasto[M)re shown in the
same position and relations in my figs, o and 4. The ventral
part, on the otlier liand, I would compare to the [)art of the
blastopore which in Elasmobranchs runs along the ventral side
of the tail to the yolk-stalk (my Woodcut c (l);X while the linear
part of the yolk-blastopore in Elasmcnd^ranchii (mv Woodcut, 6 /") is
unrepresented or rudiinentanj in. Aces and Autniota (jenerallij — is, in fact,

* I. e., the primitive streak of the Amniota and the linear streak on the Elasmohranch yolk.
** Copied in Woodcut XI [ of the present article.

t In view ..f the facts l^rought out in the present article in rega.rd to the tail formation, I
should object to the words " tucked under" which Sedgwick uses.
X Copied in Woodcut XII of the present article.

90 K. MITSUKURI;

the nulime.ntani part referred to hj Balfour in the above qvotation from
the ' Comparative Emhriiolo<iii.^ "

The itiilics of the last few lines are mine. In the scheme of
homology which I h;ive sketched out ahove ( pp. 83~S5), the part, e f,
in Sedgwick's woodcut ( = Woodcut XII of the present article)
which is stated hy him to he rudimentary or ahsent in Aves and
Amniota generally, is distinctly present in Chelonia as a part of the
primitive streak. The fact is that neither Balfour nor Sedgwick
in making the ahove comparison ever thought that there was a
rudimentary yolk-structure in the Aminota which ought to he com-
pared with the yolk-blastopore of Elasmohranchii, and directlv homo-
logised the large yolk-mass of the Sauropsida with the yolk-mnss
of Elasmohranchii. This view I consider to he untenable, as will be
evident from what is said under the next headincf.

The identification of the primitive streak with the blastopore is
no new idea, but I hope to have filled in details which make the
comparison much more accurate.

2. The problematical cell-mass which stands up between the
blastopore lips, and which I have all along called the yolk-pluf/,
represents, in such a chelonian embryo as that of Figs. S and S«, the
large yolk-mass of the Elasmobranch <à<>:<r. Flence, we nuist conclude
that tlie main hodif of tlte i/olk in tJie chelonian eg<j must not he homo-
logised iritlt the i/olk-mass of tlie Elasmohranch egf). It seems most
reasonable to conclude that in course of phijlogenetic development, the ijolk
u'liicli is Itomologous irith tlie golk-mass of the Elasmohranch egg, mvst have
dwindled in size and Jteen lost from the eggs of the ancestors of tlie
Amniota. This yolk-mass ivhich 1 mag call the primary yolk vtass
has, however, left in some eggs, {e. g., in the chelonian egg) its rndiments
in the structure known as the p)rivntire plate and its direct derivative,
the problematical cell mass behind tlie blastopore. In further course of

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CBELOXIA. 91

dcvclopwciit, the ciiijs of the ancestors of the Awniota acriuired for the
second time a lanje yolk-nmss, u-ltich I maij call tlie secondarij yolli-
iiiass. It is this irhich ire see in the Amniote eggs of the present daij.
The enclosure of the primarg ijolk-inass Inj the hlastoderm is closehj
connected irith the process of gastrulation and lias a palingenctic cliaracter.
The enclosure of the secondarij yolh-iiiass hj the blastoderm is a coenogcnetic
process and has nothing to do vith gctstrulation. Thus it becomes
imperative to clistingnish the meroblastic e'^g of the Ehismobranchii
from the meroblastic eo-g of the Amniota. The former may be
called the primarif vicmhlastic orum or proto-merohlastic orvnh and the
latter the secondarij merohlastic onun or meta-merohlastic oruui. All
comparisons of the two classes of eggs without taking the above
circumstances into consideration are apt to lead us astray.

These conclusions may at first sight appear somewhat fantastic,
l)ut if the facts are really as brought out in the present article — and
I have taken great pains to test their correctness and am convinced
of their sul;)stantial correctness — the conclusions seem to me ine^■i-
tal)le. The idea of the loss and acquisition of yolk in the vertebrate
eo-o-s several times in the course of phyletic development is no new
one of mine. It is Kabl ('89) who first formulated it and discussed
it in a most masterly manner in his " Theorie des Mesoderms."
While wa-iting Contribution If, the facts then in my possession
convinced me of the correctness of the idea, and I discussed the
question towards the end of tliat article. The facts brought out
since and given in the present contribnti<jn appear to me to leave no
choice in the matter, and furnish, to me at least, absolute proofs of the
soundness of the theory.

3. It is remarkal3le that when once the above homology is accept-
ed, the difficulties that have always stood in the way of homologising
the icthyopsidan with the sauropsidan egg dissolve away. Balfour

92 K. MITSÜKURI;

has long ago pointed out that " the possibiht}^ of a comparison
between the Sauropsida and Elasmobranchii depends upon ex-
planation being possible of (1) the position of the embryo near the
centre of tlie hlastoderni, and (2) the nature of the primitive streak."
(Comparative Embryology. 1st ed., vol. ii, ch. XI, p. 2o(3). The
second of these points has already been disposed of, as the primitive
streak has been shown to be identical with the blastopore lips. The
other point, one which, I tliink, has bothered embryologists a great deal
more than the second, is also cleared away. For, if the problematical
cell-mass which I have called the yolk-plug represents the exposed
surf ice of the primary yolk-mass, then the emhrijo is actualhj formed at
the edge of tliis iiolk-inass^ and. not in the centre of the hîastodenn. Thus
a strict comparison n-itli the Elasmobranchii in this respect is possible.
Let us next turn our attention to —

THE AMPHIBIA.

A flood of light has lately been thrown on the process of
gastrulation in Amphibia by a number of important works by Koux,

GoTTE, MOEGAX, Y. ErLAXGER ('89), ROBIXSOX and ASSHETOX ('91), 0.

Hertwig ('92 and '95), Eycleshymer ('95), and many others.
A ci3mparison of the two grou}:)s, Chelonia and Amphibia, in this
respect brings out some important points interesting to us. I shall
now touch on some of these points.

1. It has lieen shown by 0. Hertwig that the tail in the
Amphibia is formed by the rising up of a special cell mass, and is
formed in a way different from the rest of the body lying anteriorly
to the tail ( 92, p. ^52 et. seq.). It, moreover, arises from a paired
" Anlage.'' This must he considered the same as the process of
upheaval which I have brouo-ht to liü-ht in this article in reo-ard to the

FATE OF BLASTOPORE, ETC, IX CHELOXIA.

93

Woodcut XV.

formation of the tail in Chelonia. The paired " Aniage " correspond
to the two sides of the primitive streak.

(2) If we take a frog's eg<^, such as is represented in Woodcut
XY, A, cut it open at the h ne XY, and spread the whole flat, we shall

obtain a figure like B. This reminds us
of the stages of Chelonia given in Wood-
cut IV, C (p. 12) or Contrih. IW PI.
YIII, Fig. 9. It is true that in Chelo-
nia, there is below the epiblast an under
layer, which I have called the cœnogene-
tic hypoblast, but as this has arisen
cœnogenetically around the secondary
yolk-mass (vide siipra)^ its absence in B is
of no consequence. If we stretch tliis
comparison one step farther, it makes
the conclusion highly probable that the
primitive plate or Inoh
(AVoodcut IV. A), acknow-
ledged by Will, ]\Ieiixert,
and myself to be present in
the two lavered stage of
Reptilia, corresponds to the loirer, Janjer-celled lialf of tlie anipliihian egg
or in otlier irords to tlie priiiiarg yolli-mass. It might be olijected tliat, in
the frog, gastrulation commences at the boundary between tlie upper,
and lower halves, or at the anterior edge of the lower half ii' spread flat
as in Woodcut XV, B, while gastrulation is stated to commence in the
middle of the primitive knob in Eeptiha. If we look at Fig. [) of my
Contrih. I ]\ it will be found that the gastrulation cavity is in the
middle of the primitive knoli, but as I have stated above (p. 13), the
epiblast spreads backwards to the edge of blastopore, simultaneously

A section of a Frog's egg.
After AssHETON.

The above figure cut open at XY and spread flat.

94

K. MIT«UKURI;

with, or perhaps even before, the commencement of gastrnlation. In
fact, I am inclined to think that the e.stabhshment of the epiblast at the
future dorsal lip of the blastopore is the signal for tlie commencement
of the invagination {see Contrib 7, p. 236). If we also look at Will's
figures 42, 44, 48, ('92), or loa, 13/), 16 ('93), tlie above objection
will not h(3ld. It seems to me that the explanation just given of the
nature of the primitive plate or lônoh is a ^'ery satisfactory one, and has
the advantage of deriving this structure from something existing
already in Icthyopsida.

According to this view, then, the

Woodcut XVI. , , . , ^ . .

cheloman eo-g mav l)e represented as in

Pr. Kn. or im. 1. '-^'- ■• '■

AVoodcut XVI. The primitive knol:) (jr
plate (Fr. Kit.) represents the primary
volk-mass and is homologous with the
lower laroer-celled half of the amphibian
ovum and with the large yolk-mass
(including all the parts that do not
l)elong to the epiblast) of Elasmobranchii.
The larger yolk-mass (Yiii. 2) of Chelonia,
although developed in conti nr.ity with
the pri Diary yolk-mass, must be looked
on as S(3mething newly acquired and not
represented in the ovum of Elasmobranchii
or of Amphibia. The hypoblast surrounding it may also be considered
as cœnogenetic. The problem;itical cell mass, whicli I have all along
called the yolk-plug, is directly derived from a |)art of the primitive
plate after the process of gastrnlation has taken ]>lace in the primitive
plate. If the primitive plate corresponds to the lower larger-celled
half of the amphi])ian ovum before gastrnlation. the ])roblematical
cell-mass in such a stage as Fig. 1, PI. I. corresponds to the posterior

Diagram of a cheloniari egg.

Pi-. A'h. = Primitive knoli) or plate.
Ym. i = Primary yolk-mass.
Ym. ;2 = Secondary yolk-mass.

FA'J'E OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELoNIA. 95

part of the large- celled floor of the archenteron plus the yoUc-pliKj* in
the amphibian ovum, after ga.strnlation has taken place (see, foi-
instance, lb and d in Fig. 58,** Hertwig, Lehrhucli, 4te. Aufl. p. 89).
At later stacres, wlien the ]n-oblematical cell-mass has receded to the
edcre of the embryonic area (Fig. S etc.), it represents less, and corres-
ponds simply to the yolk-mass ]ieeping through the yolk-blastopore
of the Elasmobranchii. What, it corresponds to in the amphibian
ovum is somewhat douljtful, as the discussion in the next paragrnph
will show. If tlie homology of di Itèrent parts which I have set forth
here is true, we should expect a priori that the priinitive plate will
give rise to the structures wdiich are formed out of, or at least, in
contiguity with, the lower larger-celled half of the amphibian ovum,
or its liomologue in Elasmobranchii, while the secondary yolk-mass
ought not t<) Ije of much significance in this respect. In point of fact,
the facts brouo-ht out in my Contrihutioit IV fall in well with these a
priori considerations. The conclusion which I set forth in tli;it
Coiitrihutioii as justified by the facts Ijrought out there are as follows : —
" From the epihlast of the emhrijonic shield, the epiblast and its deriv-
atives of the future animal is derired. In tlie region of the primitive
plate and its anterior enlargement are produced the invagination-
CAViTY (the Archenterofi), the yolk-plug, the chorda, the meroblast
(both peristomcd and gastralf aud the definitive hypoblast and ITS
derivatives. The primitive hirer lai/erf forms the wall of the yolh-sac,
and contrihutes to tlie future animal onltj in so far as some of its cells are
unrccognisahltj incorporated with the cells of the priuiitice l:noh, nhen the

* The nauie Yolh-riu/i wliich I have a.[iplie<l to the probIeu)atical cell uiass is aecordiugly not
entirely happy, as the mass corrcspotids to somethinu- ujore than the yolk-plug-. But as it is the
name which I have used from the first Coiitribntioii aud as it answers on the whole my purpose
best, I have retained that name in this paper.

** .-V well-known figure, widely copied, showing the longitudinal section of a Triton egg
after the completion of gastrulation.

t Represented by the dotted line in Woodcut XVf.

Qg K. MITSUKURI;

latter spreads itself over the ventral surface of the emhri/onic shield.'' (p. 251).
In the s;ime Contribution, I have given reasons for thinking that the
large yolk-mass of Chelonia (Ym. 2) ought to l)e regarded merely as a
ventral appendage of the archenteron, the cavity in which has arisen
because it is necessary to have the nutrient matter in the liquid form,
its presence being due, therefore, solely to physiological necessity and
having a comparatively insignificant morphological value.*

3. 0. Hertwig (^95) has recently described some abnormal
embryos reared in salt solutions which remind us strongly of the
chelonian or selachian embryos. For instance, in his Figs. 15 and 16,
there is the tail projecting hook-like over the still exposed yolk-cells.
This is like Figs. 8 and 8rt of the present article, if we change the
relative sizes of the tail and the exposed yolk. While, therefore, there
can be no doubt that there is a general resem])lance in this respect
between the chelonian and selachian embryos on the one hand and the
amphibian embryos on the other, there is a serious doubt in my
own mind as to the homology of the yolk-plug in the Amphil)ia. It
seems to be tolerably certain from the works of many recent writers
that the edges of the circular yolk-plug in Amphibia, after a certain
stage, press towards the median line, and meet finally in the median
streak, leaving however an opening both at the anterior, and the
posterior, ends. The anterior opening l^ecomes the neurenteric canal
and the i^osterior the anus. If we look at Figs. 18, 19, and 23-26 of
RoBixsox and Asshetox ( 91) and read how the tail, with the exception
of the skin, is formed from the primitive streak, how the primitive
streak stretches backwards from the neurenteric canal, etc., I think,
w^e shall be oljliged to conclude that here we have the homologous
processes going on as in the posterior part of Chelonia and

* I am well aware that these views are diametrically opposed to those recently advanced
by LwoFF ('94). Future investigations must decide which of us is correct.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. 97

Elasmobranchii. That part marked Z'.S' in Fig. 23 of Robixsox and
AsSHETOX corresponds, on the wliole, with Woodcut X, C of this
article. So far, well and good. But it is insisted on lîv 0. Hertwig
('92, p. 452 et. seq.) that the anus in Amphibia lies at tlie posterior end
of the blastopore. If this is i-eally so, then what Ijecomes in Am-
phibia of the pnrt corresponding to the non-embryonic portion of the
primitive streak situated behind the anus in Chelonia and Elasmo-
branchii— ef (J, Woodcuts XII, XIII, and XIV? Oi-, is the amphi-
bian anus an altogether different structure from the chelonian or
selachian, as in the latter two groups the anus is not plainly at the
posterior end of the primitive streak? It is stated by Robixsox and
AssHETOx that there are twenty sections of the primitive streak
behind the anus in the liana embryo figured in their Fig. 23. Sup-
posing the anus to be homologous in Chelonia and Elasmobranchii
on the one hand and Amphibia on the other, does that short stretch
represented by twenty sections in the latter group represent the
coalesced edge and the edge around the yolk-ljlastopore (ef(j. Wood-
cuts XII-XIV) of the meroblastic egg ? I leave these questions
open, for I think. M'e liave at present no means of answering them
satisfoctorily. At any rate, the above discussi(3n makes it certain
that the Rusconian anus in Amphibia is not homologous with the
volk-blastopore of Elasmobranchii: the former includes a great deal
more than the latter, lor it gives rise to the neurenteric canal, the
anus, and the primitive streak between the two. The Rusconian anus
of the Amphibia corresponds rather, though not exactly, to the
problematical cell-mass of Chelonia in such a stage as Fig. I, Rl. I.,
but not to the latter when it has moved Ijackwards and represents
only the yolk-blastopore (Fig. 8). Those who share Hertwig's
opinion that there is no such thing as the yolk-blastopore in Elasmo-
branchii f'92, p. :/3^6' and Lelirhueli, 4te Auß., p. 134) may consider

93 I^'. MITSUKURI ;

that this conckision strengthens their position, but I venture to
think that their view is not justifiable for reasons which I shall try
to show in the sequel.

The above discussion makes it clear that in the amphibian egg there
is present onhj the primarg yolk-iuass, homologous with that of the Elasiuo-
hranch egg hit verij much smaller in quantitij. No clue has, so far as I
am aware, been yet discovered within the amphibian egg itself as
to whether it (1) had once a large yolk-mass like that of the Elasmo-
branch egg and then lost it in the course of time, or (2) represents a
condition similar to that which the Elasmobraneh egg must have
been in before it acquired the large yolk-mass. Rabl ( 89) adopts
the former of these alternatives. The systematic position of the
Amphibia in the scale of the vertebrate phylum would incline one
to do likewise, but the peculiar nature of the Rusconian yolk-plug
referred to above ought to make us cautious in giving the question a
final decision. It is certainly a remarkable fact that there is a
greater and more precise agreement in this aspect of development
between Elasmobranchii and Chelonia than between Elasmobranchii
and Amphibia.

Let us next cast a glance over —

THE AVES.

When we compare the primitive streak in Birds and Chelonia,
the first thing that strikes us is the great difference in the time of the
first appearance of tliis structure in the two groups. In Birds the
primitive streak is one of the first structures visible in the blastoderm,
while the structure in Chelonia which I have described in the present
article and called the primitive streak comes into existence only
after the head, the medullary canal, the amnion, etc, have made

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA. 99

considerable progress in their development. Nevertheless, few will doubt
that the two are homologous, when we examine their sections, or the
position of the neurenteric canal with respect to the streak, etc. Of the
two, there can not be any doubt that the "[process seen in Chelonia
has retained a more primitive character, and ought to serve as a key
in unravelling various questions in regard to the primitive streak in
Birds. So far as I am aware, nobody lias yet discovered a structure
in Aves comparable with the mass which I have called the yolk-
plug ; but this may be due to the fact that noljody has till now
looked for it. If it exists at all, it must be iu a rudimentary
condition, and unless hooked at in the liglit of what takes place in
Keptilia, is most likely to be overlooked. Ijut I believe that future
investigations will throw a great deal of light on tlie point. The
posterior end of the primitive streak in Birds is notoriously variable,
and nobody has made a systematic study of it up to the present
time. There is one figure in existence which makes one quite
hopeful. I refer to Fig. 6, PI. VIII of Kupffer's classical work
( 82). It is the figure of a sparrow embryo with two mesoblastic
somites. At the posterior end of the medullary canal there is figured
a triangular mass which the author has marked pr. This can be
neither more nor less than the yolk-plug at such a stage as Fig. 2 of
the present article.

There is one piece of observation made on the fowl which goes
flatly against my views advanced above. AYiiitmax ( 83) has described
an al)normal f)r]n of the chick luastoderm in which the primitive
streidv is pi'olonged posteriorly to the edge of the blastoderm. One
naturally concludes that this prolongation represents that coalesced
edge of the non-embr^^onic portion of the blastopore in Elasmobrancliii
(e /, Woodcut XIII) which connects the embryo with tlie yoUv-
blastopore. This presupposes tlie fact that the yolk-mass of the

IQO J^. MITSUKURI;

Birds' egg is hoinoL^gous with that of Elasin(3])i-anchii. This, as I
have said, goes fl:itW against my idea, that the yollv-mass of the
Sauropsida is secondary and that Avhich corresponds to the yoUv-
mass of Elasmohranchii exists in the rudimentary f(jrm. Future
investigations must decide which is con-ect. Tlie distinguished
American morphologist himself will, however, he willing-, I think
to admit that the results ohtained from the painstaking ohservations of
numerous embryos in three different species both in surface-views and
sections are entitled at least to as much weight as the observation
which, the author himself regrets, is confined to the surface oljservation
of a single specimen mounted in toto, entirely unsupported by sections.
1 think it just possible that when more is known about the history
of the acquisition of the .s<?c'o/?J(//7/ i/olk-iuass in tlie sauropsidan eo-o-^
some f icts reconciling the observations of Wiiit.max with those made
by myself may be discovered. This, I think, is all the more possible,
because I have never yet observed a distinct posterior boundary in the
remnant of the primary yolk-mass in Chelonia, and the long streak
on the floor of the posterior amniotic tube in Clemnnjs may, perhaps, l)e
explained in connection with that streak observed by Wiiit.max. ]jut
for the present this must remain a mere conjecture. The C(3unter
Cjuestion : " If the facts brought out in the ])resent article liave not
the significance assigned them liere, how then are they to be ex-
plained? " would be worth a consideration in decidino- the m:itter.

THE MAMMALIA.

in regard to this group, I shall confine myself only to the remark
that the mammalian egg is acknowledged by most writers to be
derived from a meroblastic egg by the gradual loss of the yolk-mass.
If the views set forth above are correct, it nuist therefore be looked on

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELONIA. IQl

as descended from the secondanj merolDlastic egg by the 1(3S8 of the
secondanj volk-nia-ss. Hence the remnants of hoth the priinanj, and
the sccondm-ij, yolk-masses ought to be found in the mainmahan egg.
That this is actually tlie case, some of tlie recent memoirs on the
mammalian development make highly probable. I refer here only to
Van Benedex (^88), Capjus (^88), and Keibel ('93 and '95). The
first of these authors mentions a structure evidently comparable with
that which [ have called the yolk-plug in Chelonia, as the quotation
given at the beginning of this article (/>. 5) shows. Carius gives, in
Fio-. -7 of his article a section throuo-h Hexson's knob of a rabbit-
embryo which shows an unmistakable "yolk-plug" and is strictly
comparable witli Series I,/, of this article. Keibel ('95) describes a
peculiar cell-mass continuous with tlie epiblast at the posterior end of
the primitive streak in Sns. It would he rash to say that this cell-mass
has something to do with the yolk-remnant described in this paper, but
it would not be too much to say that an examination of the ])Osterior
end of tlie primitive streak in Sh.s in the light of the facts now 1)rought
out in Chelonia may result in the discovery of new relations not before
thought of. So much seems certain that in some respects there is
more agreement between Mammals and Reptiles than between Birds
and Reptiles.

EXPLANATION OF DIAGRAMS MX GIVEN ON PL. X.

In order to facilitate tlie comprehension of the views set forth
above, I have constructed a series of diagrams that shows the course
of development in Elasmobranchii and Chelonia. They are based on
the diagrams given by 0. Hertwig in his article " I-rmund und
Spina bifida " ('92) and in his Lehrbuch (4te Auß., p/). 135 d seq.).
These I have taken for mv basis, for, being in a much read text-book,

]^02 ^^- ^IITSUKURI;

they are already Avidely understood and -^vill make the differences
which I wish to bring out easily comprehensible.

Diagrams I-IV represent the course of development in Elasmo-
branchii, and Y-IX the same in Chelonia.

Diagrams I-III are exactly like A and B in Fig. 114, and A in
Fig. 115, of Hertwig's Lehrbuch (p. 135 or '92, Taf XX, Figs. 1—3.)
so that they hardly need any explanation. The blastoderm limited
by 1-1 in I has spread to 2-2 in II and to 4-4 in III. The
embryonic rim grows in length with the growth of the blastoderm.*
The edge of the blastoderm opposite to that on whicli the
embryonic rim is placed grows much faster than the latter : hence
the lines 1-1, ''2-''2, etc., are oblique and the exposed surface of
the yolk lies in the diagrams on the right of the sphere instead
of being at the pole opposite to that which the blastoderm occupies
in I. In IV and Wa, the peculitir mode in which tlie blastoderm
finally encloses the yolk is sliown. After the tail knob has arisen, that
part of the blastoderm edge nearest the tail-knob on each side comes
to meet the corresponding part of the opposite side ventral to, and
behind, the tail, thus removing the exposed surface of the yolk-mass
some distance behind the posterior end of the embryo. The blastopore
then consists of three parts, (1) the neurenteric canal (X curent C, TV
and IVrt), (2) the yolk-blastopore, and (3) the 2-shaped streak stretch-
ing between (1) and (2) and going round the posterior tip of the tail.
The yolk exposed during all these phases, is tlie priuiari/ noUi-iiiass.
There are reasons which make me think that the whole blastoderm
edge in Elasmobranchii re[)resents the blastopore lips and that the
division of it into two parts, the blastop(3re edge (Urmundrand) and

* This much is admitted by all, as woU by those who uphold the concrescence theory as by
those who oppose that theory.

FATE OF BLASTOPORE ETC. IX CHELONIA IQß

the oTowing edge (Ümwüclisuug.^nind), in the manner of Hertwig, is
not defensible. Of this I sliall speak anon.

Diagram V, the first of the Clielonian series, is someAvhat like I,
but is in reality very different. In tlie first place, the large yolk-
mass (Yni. 2) exposed below the limits a-a of the blastoderm in V is
not the same as the large yolk-mass (Yw. 1) in I, although s(j much
like it ill appearance. That mass in I' is the sccondarti yolk-mass. The
primary yolk-mass or the mass correspondiiig to that of tlie Elasmo-
brancliii is represented in a surface view by the small shaded area,
(F;//. i) behind the line, 1-1, in the posterior part of the embryonic
region. The crescentic line, 1-1, represents the anterior lip of the
blastopore and corresponds to the ])Osterior part of the blastoderm edge,
1-1, in I.

In VI, the blastoderm has grown to the edge h-h. The embryo
has grown in length from the line 1-1 to the Une 2-2, which
represents the anterior lip of the lilastopore noic become straight across.
As I have said before (/). 7S), I leave for the present the question
open whether the embryo has grown in length by concrescence or by
intussusception. The shaded area (T;;/. 1) behind the line 2-2
represents as before the primarii yolk-mass.

In A'll, the blastoderm has covered the secondary y(_)lk-mass to
the line c-c. In the embryonic region, the blastopore li[)s 4—1 have
become horse-shoe shaped. The remnant of the primary yolk-mass
(Ym. 1) is enclosed within the horse-shoe. The lines 1, 2, corres))ond
to the lines similarly marked in III, and the lines o, 4, show further
growth.

In \'III, the secondary yolk-mass is covered by the blastoderm
to the line d-tJ. There has taken place a great change in the blasto-
pore. 'Jlie fi^remost part of it has become the dorsal opening

104

K. MITSCKURl

(Neuretit C.) of the neurenteric canal* but behind if, the hps of the
blastopore pressing from both sides towards, and meeting in, the
median line have removed by their proliferation the remnant of the
primary yolk-mass (Ydi. 1) some distance behind the posterior end
of the embryo, producing the primitive streak.

In IX, the blastoderm has covered the secondary yolk-mass
(Ym. 2) to the line e-c. In the region of the primitive streak, tlie
tail-swelling has arisen, changing the liitherto straight primitive streak
into a 8"shaped curve (IXa). The upper part of this figure corres-
ponds to the whole of the e(i:g in IV. Yni. 1 is in both cases the
yolk-blastopore. Between this (Yiii. 1) and the neurenteric canal
(Xeuroit. C.) there is in both figures a, 8-shaped streak. The simi-
larity is too striking to need any further explanation. Xote that the
final enclosure of the secondary yolk-mass takes place at the pole
opposite tliat which the blastoderm occupies in \, instead of being at
some spot oUhpie to the original axis as in the case of the primary
yolk-mass in IV. My views beautifully account for this difference.

Thus far, the explanation of the diagrams.

In that series of diaüTams mven bv Hektwig, the edge of the
blastoderm is divided into the growing edge (Umwachsungsrand) and
the blastopore edge (Urmundrand) in both Elasmobranchii, and
Sauropsida. He altogether denies the existence of such a thing as the
yolk-blastopore. He says ('92, />. Ü6') : — Balfour hat diesem Piing
den Xamen Dottterblastoporus beigelegt und in ihm einen Theil des
Ürmunds erblickt. Wie schon früher gesagt, halte ich diese in der
Literatur weit verbreitete Ansicht für eine irrige. Denn erstens liegt
am sogenannten " Dotterblastoporus " überhaupt keine Oetfnung vor,

* It is often stated that the neurenteric canal is a part of the blastopore. Strictly speak-
ing, this is not true, for the neurenteric canal is a transformation of the posterior part of the
archenteron {Contrib. IV.). The dor.'ial opcnUui of the neurenteric canal is however, a part of
the blastopore.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELOXIA.

105

durch welche man in einen Hohh"anm gelangt, wie es am LTrmundrand,
soweit er noch nicht verwachsen ist, der Fall ist. Durch den
Um wachsungsring kommt man in die Dottermasse, die wir uns
auch durch einen Haufen von Dotterzellen in welche sich der
Uniwachsungsrand verliert, ersetzt denken könnten." Also, in his
Lehrhuch (4te auß. p. 13-i), Hertwig sa3^s : " Während am Ürmund
Einstülpung bereits vorhandener Zellen stattfindet, erfolgt am
Keimscheibenrand Xeubildung von Zellen, dadurch Yergrösserung
des Randtheils und Umwachsung des Dotters. Ich schlage daher für
ihn den Namen Uniwachsungsrand der Dotterkugel vor. Von einer
besonderen Oeifnung oder einem Dotterblastoporus kann niclit die
Rede sein * * *."

It seems to me that Hertwig was led to this conclusion, because
at the time he Avrote, there was no fact which made him think that the
II oik of the Elasnwhranch egg is not homologous with that of the Sauropsida.
So, looking at them as alike — as indeed all the writers except Rabl
have hitherto done — he took it for granted that what was observed at
the growing edge of the sauropsidan blastoderm takes place, also at the
ofrowino- edçfe of the blastoderm in Elasmobranchs. But I believe,
it is possible to show, that such is not the case. Writers on the

Elasmobranch development show that
the peristomal meroblast is prolife-
rated from the edge of the blasto-
derm, where the epiblast is reflected
and becomes continuous with the
hypoblast. The figures given by
Rabl ('89), Schwalz ('89), and
ZiEGLER ('92) all go to show tins.
^yp- Ziegler's figure 5 shows how this

mesoderm formation goes round nearly the whole edge of the blasto-

Epi.

Woodcul XVII.
A

Mes.
Hyp.
Epi.

3^

B

Mes. ^^/^

IQ (3 K. MITSUKURI;

(lerm. Woodcut XVII, A shows two of tliese edges ap|)ro;iching efich
other. Either of tliese edges will hardly answer the description of a
growing edge by Hertwig, and wlien these meet (Woodcut XVII, B)
the line of junction has all the characteristics of a primitive streak. So
that there can be no question that the blastoderm edge of the Elasmo-
branch at earlier stages inay certainly be considered the blastopore
lips (Urmundrand). When the blastoderm of the Elasmobranch has
surrounded the yolk, as in Woodcuts XII or XIII (/). 01), what
structure the meeting edges, ef, and the edge round the yolk, r/, have
is a question which unfortunately I can not decide Iw appeal to actual
sections or to ßgures given by authors, for I do not possess the former
and I do not know of the existence of the latter. The nearest ap-
proach to it is in Figs. 2-1, I of Ziegler and Fig. 16, of Schwarz.
Both represent that region ventral to the tail where the blastoderm
edges are to ineet in a linear streak, but in the figures, there is still
the yolk exposed between the two edges. As far as I understand
these figures, the epiblast is reflected and becomes continuous wtih the
hypoblast, but the proliferation of the mesoblast is already given up.
I believe, the latter f ict may be explained by the consideration that the
blastoderm has been so long in encircling the yolk that the mesoblast
formation has been completed, and the middle layer has lost its
connection with the primary layei's. The blastoderm edge may there-
fore still be considered morphologically as the blastopore lips. At
any rate, it seems to me to have more the characters of blastopore
edge than those of a simple growing edge, especially when we remem-
ber what they were in earlier stages. Moreover, the parts in Chelonia,
which I trust to have proved to be homologous with the blastoderm
edg'e of Elasmobranchii, have unmistakablv the characters of the
blastopore lips.

In regard to the edge of the blastoderm in Sauropsida, all that

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. JQJ

Hertwig says in regard to the simple growing edge (Umvvachsungs-
rand) applies to it. Unfortunately I have no observation of ni}^ own,
l)ut the work of H. A'ikchow ( 92) proves this abundantly.

This goes to prove that the edge of the blastoderm in Elasmo-
branchii is the blastopore edge and not the growing edge, while the edge
of the blastoderm in Sauropsida, is the (jrowing edge and not the blasto-
pore edge, which is fcnind in their eggs in that part surrounding a
small remnant of the primary yolk-mass situated near the embryo.

The objection which Hektwig raises against the idea of a yolk-
blastopore is thus not insurmountable.

IQg K. MITSUKURI;

THE CLASSIFICATION OF VERTEBRATE EGGS.

The considerations set f<jrth in the preceding pages make
necessary a reclassification of the eggs of Yertebrata. I append below
a table of classification such as I conceive it : —

I. Primary Type :—

Archi-Holohlastic : — Aiuphioxus.
Froto-Holohlastic : — Eo-o-s that have never

Co

{icquired a large yolk-mass and hence
have retained the primary condition
nearest to Amphioxus. Cijclostomi.

Proto-Merohlastic : — (a) Eggs that have ac-
Cjiiired a large primary yolk-mass.
Elasniolmuichii,
(h) or eggs that having lost the large pri-
mary yolk-mass have at least retained
the meroblastic mode of se2:mentation.
Teleostei.

Meso-Holohlastic : — EsfS's that had at one time
acquired a large yolk-mass but have lost
it, returning to the holoblastic condition.
Ainphihia (/)

II. Secondary Type:—

Meta-Mcrohlastic : — Eg-o-s that had at one time
acquired a large primary yolk-mass, had
then lost it, and now have acquired a
large yolk-mass for the second time.
BeptUia, Arcs.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA. 109

Mcta-Holohlastic :- — ^Eggs that have run a
course like the meta-meroblastic eggs,
but have again lost the secondary yolk-
mass and returned to the holoblastic
mode of segmentation. Mammalia.

Imperial University^

Tokyo, Japan.

February 10, 1896.

In conclusion I wish to express my thanks to Prof. Edward
Divers, F.R.S., for kindly looking through the proof-sheets.

110 ^- MITSUKÜRI

POSTSCRIPT.

At the end of Jiimiary of the present year, I received from
Dr. Ludwig Will a copy of his article entitled " Die Anhuje der
Keiiiiblätter hei der Eidechse (Lncerta).''* As the foreß-oino- article had
then nearJy taken its final shape, it was not possible to take Dr.
Will's new article into consideration in the body of the article. I
have for this reason decided to add a postscript in order to put together
some remarks on Dr. Will's paper.

While Will gave in two former papers ('92 & '93) the course
of development in tlie early stages of Platydactijlus and Cistiido, he has
in this paper given the results of his investigations on the same
phases in the embryology of Lacer ta. His observations begin from
the appearance of the primitive plate and end with the formation
of the mesoblast and the primitive groove. As we are for the present
most interested in the last part, we shall confine ourselves only to a
few remarks on the e;u*lier phases.

As regards the characters of the primitive plate, and the process
of gastrulation Will has obtained on the whole the same results in
Lacerta that he obtained before in Plati/dactyhts and Cistudo. For
instance, he insists again on the sharp limits between the epiblast and
primitive pi ite (//, y in A, Woodcut II of the foregoing article). On
some points, however, lie gives différent results. The following are
some of these points : —

(a). While insisting in general on a distinct boundary between
the primitive plate and the epiblast, Will confesses that he was often
unable to find such a limit on the posterior end of the primitive plate.

* Zoologischer Jahrbücher, Ahth. f. Anat. u. Ont. der Thiere. IX Bd. 1895.

FA'J'E OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. m

He also says : "Die Möglichkeit, bei den Reptilien die Primitiv platte
scharf von dem umgebenden Ektoderm abzugrenzen, dient nur noch
zur Unter«tützun<i- der ano^eführten Beweisg-runde : das Fehlen
einen solchen Grenze würde, wie wir gleich sehen werden,
an der Auffassung nichts ändern können" (p. 11). He
thus allows the possibility of the absence of such a limit.

(h). In regard to the shape of the primitive plate at its ear-
liest phase, Will made it in Flatijdactylus and Cistudo sickle-like
afterwards changing to a more rounded form (Woodcut I, p. 8
of the foregoing article). In regard to Lacerta he says: "Da demnach
die Länge der Primitivplatte der Breite derselben fast gleichkommt,
so kann man bei der Eidechse nicht von einer so aus-
prägten Sickelform derselben sprechen wie beim Gecko
und Schildkröte." (p. 23).

(c) As a corollary of the above fact, the first shape of the
invagination cavity in Lacerta is rounded, different from Flatijdactylus
and Cistudo (see Woodcut I of the foregoing article) in which it is
either sickle-shaped or rounded (p. 33). [Compare my remarks on
p. 14 of the foregoing article]

{d). In Platydactylas and Cistudo, Will insisted on it that the
invagination-cavity — the archenteron — attains an extraordinary size,
and in Cistudo at least becomes both in length and breadth exactly
co-extensive with the embryonic shield before it breaks through below.
In Lacerta he finds that the invagination-cavity does not become
nearly as large, (p. 41).

(e). The floor of the invagination-cavity is, in Lacerta, formed
by many layers of cells. ** Die untere Urdarmwand weicht jedoch in
dem mir vorliegenden Prä[)arat in so fern von dem Verhalten bei
den beiden andern erwähnten Reptilien -Vertretern ab, als sie bei der
Eidechse fast bis in die Spitze mehrsichtig ist, während bei jenen der

112 ^- MITSUKURI;

weitaus grÖ8ste Theil der untern Urdarmwand aus einen einsichtigen
Flattcüepithel bestand." {p. 42).

(f). When the invagination cavity breaks through below in
Plati/dacti/his and Cistuào, the floor of the cavity showed, according to
Will, extraordinary net-like appearances ( 93 ; Figs. 66, Ih, and 8&,
'92 Fig. 17). In Lacerta, (at least in the specimen which Will
had) the invagination-cavity breaks through at only one place.

{fj). The " KupfFer's Gang ", which I have called the blastoporic
passage in the foregoing article, does not become closed at any time in
Lacerta, but becomes directly transformed into the neurenteric canal.

On most of these points, I pointed out categorically in my Con-
tribution IV, Postscript, the différences between the results which
Will obtained in Flatijdactylus and Cistudo and those which I
obtained in Chelonia. It is to he noted that the results n^hich Will noiv
gives for Lacerta ajjproach on most of these points nearer mine for
Chelonia than those he brovght out for the two species which he studied
before.

After the breaking through of the invagination cavity, the dorsal
wall of the cavity is said by Will to spread itself still further in
breadth. " Wenn demnach bei der Eidechse, anders als beim Gecko,
der Urdarm noch vor Errechnung seiner definitiven Länge und
Breite noch unten durchbricht, so wächst doch die dorsale Urdarm-
wand selbstständig genau in derselben Weise weiter wie vor dem
Durchbruch." (p. 54). The growth is probably the same thing as the
spreading of the primitive knob which I described in my Contribution
IV. On p. 250 of that paper, I said, summing up the process.
" The primitive knob which was gradually spreading itself over the
ventral surface of the embryonic shield before the breaking through
of the invagination cavity continues to do so after that event. It spreads
from the spot where the invagination-cavity first broke through away

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELOXIA. H^

towards the periphery of the shield." For details, the reader is
referred to that paper.

I now come 1(3 that part of Will's paper which at present
concerns ns most — viz., to that part which treats of the formation and
nature of the primitive streak and groove. I shall not here go into
the theory which he advances and illustrates by the figure L (p. 61),
for at tlie present state of our knowledge a theory that makes the
primitive streak grow forwards from the posterior end is in my opinion
not tenable. And if I understand Will aright, his theory has such a
characteristic. Duval's observations alone would be enough to
contradict such a theory, not to speak of many facts which have
been brought forward in support of the concrescence-theory. I shall
therefore here rather confine myself to the account which Will gives
of the chans'es observable on the surface and in sections. And in this
I confess to a sense of disappointment. A glance over his figures
shows that he had before him some significant stages very much
resembling those I give in this paper. I refer more especially to those
on his Taf. 3. But the explanation he gives of their nature seems to
me to be wholly inadequate. He simply restates his views, just as I
have given them in the earlier part of the foregoing article (pj). 8—10),
and explains everything by them. Thus, in his Figs. 22-27, in which
a narrow groove goes backwards from the posterior end of the
medullary groove — very much like my Figs. 4 et seq. of the foregoing
article, if we take away the yolk-plug at the posterior end of the
primitive groove — he considers the primitive groove produced by the
simple coming together of the blastopore lips, after tlie sinhin<j below of
the yolk-plug. Moreover, he considers that the primitive streak is
posteriorly entirely surrounded by the medullary folds (ji. 70), and
therefore all the changes, he describes, in the primitive streak takes
place presumably within the medullary folds. He has tigere fore evtirelij

11^ K. MITSUKURI;

failed to notice either the posterior elomjation of the primitice streak and
groove or the hachvard moceinent of the yolk-plug. It would be rash in
7ne to say how the course of events shapes itself in Lacerta in regard
to these points, but that groove behind the medtilJary canal seen in
Will's Figs. 22, 23, 24, 25, 2ßa, and 27a could only have been
produced by a process similar in nature to that which I have described
in the foregoing article for the three species of Chelonia. This
conviction is all the more strengthened, because iu his Fig. 25 a struct-
ure which strongly reminds one of such a yolk-plug as I have described
in the foregoing article is visible at the posterior end of the pr-imitive
groove. Also in his Fig. 21, the posteri(3r ends of the medullary
folds embrace between themselves a wedge-shaped structure which can
be nothing else than the yolk-plug. Will himself explains this by
saying that the anterior halves of the primitive plate have come
t(jgether faster than the posterior halves. I believe that if the posterior
end of the primitive streak in such Lacerta embryos as are represented in
Will's Figs 22-2 7ci is critically examined, there will be found a yolk-
plug, which, if not visible in surface-views, ought to be recognisable in
sections. As I have said in the foregoing article, the yolk-plug at such
stages is very difficult to detect. In some Triongx embryos, I could
detect it only by turning theui round and round in the direct sunlight
or on clear bright days, when the light was reflected at a certain
angle. It is possible that if I had not had comparatively clear pictures
of Chelonia and Glemimjs for comparison, I should never have
suspected the existence of the yolk-plug in Triomjx which would thus
have remained unknown to me. It seems to me that this consideration
accounts for Will's failure to recognise the yolk-plug. As the posterior
elongation of the primitive groove is, however, well marked in Lacerta^
as his figures show, the yolk-plug may perhaps be recognisable with
comparative case, if once one looked for it. What 1 am inclined

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IX CHELONIA. H^

to suppose to be the course of development in Lacerta, looking at
Will's fio^ures, is <is follows : — After such a stag^e as his Figf. 16 is
reached (in wliich Will is fortunate in having obtained an embryo
with the yolk-plug with its posterior boundary sharply defined), the
blastopore lips press towards the median line, and at the same time,
the posterior ends of the medullary fjids reach the yolk-plug and
embrace it between them. His Fig. 2 1 is prolmbly at or near
this stage. After this, the primitive streak and groove are poste-
riorly elongated, and pari jmssu with it the yolk-plug which is
always at the posterior end of the groove moves backwards. Will's
Figs. 22-27« show different stages in the progress of this event.

While I can not thus accept Will's views in regard to the
closure of the bhistopore lips, I find his figures very clear and instruc-
tive. They present a series of pictures which fall in well with the
course of events I have described as occurring in the three species I
have studied.

Feh. U, 1896.

j^]^g K. MITSUKURI;

BIBLIOGRAPHY.

Conlribulions to the Embryology of Reptilia.

I- ('86) K- MiTsuKURi and C. Ishikawa : — On the Formation of the Germinal
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Coll. Sc, Tokyo, Vol. I.

II. (*90) K- MiTSUKURi : — ^On the Foetal Membranes of Chelonia. Jour. Coll. Sc,

Tokyo, Vol. IV.

III. (*91) ^- MiTsuKURi :— Further Studies on the Formation of the Germinal

Layers in Chelonia. Jour. Coll. Sc, Tokyo, Vol. V.

IV. ('93) K- MiTsuKURi : — On the Process of Gastrulation in Chelonia. Jour. Coll.

Sc, Tokyo, Vol. VI,

List of Papers referred to.

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*78 F. M. Balfour: — A Monograph of the Development of Elasmobranch Fishes.

Lou(lo)i.
*79 F- ^I- Balfour: — On the Early Development of the Lacertilia together with

some Observations on the Nature and Eelations of the Primitive Streak.

Quart. Jour. Micros. Sei., Vol. ATA'.
'80 F- M. Balfour : — A Treatise on Comparative Embryology.
'88 F. Carius: — Ueber die Entwicklung der Chorda und der primitiven Eachen-

haut bei Meerschweinchen und Kaninchen. Inauyural-Dissertation,

Marbunj. 1888.
'91 S. F. Clarke: — The Habits and Embryology of the American Alligator.

Jour, of Morpit., Vol. ]'.
'84 M. Duval :— De la Formation du Blastoderm dans l'Oeuf d'Oiseau. Ann. d.

Sei. Nat., 6' Ser., T. 18.
'95 A. c. Eycleshymer : — The Early Development of Am blystoma with Observa-
tions on some otlier Vertebrates. Jour, of Morjih., Vol. X.

FATE OF BLASTOPORE, ETC., IN CHELONIA. HJ

*89 JP^- ^- Erlanger : — U. d. Blastoporus d. annven Amphibien, sein Schicksal u.

seine Bezeichnungen zum bleibenden Aftei*. Zoologischer JaluhUcher,

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*78 E. Gassf.r :— Die Primitivstreifen bei Vogelembryonen. Cassel.
*37 A- C. Haddon : — An Introduction to the Study of Embryology. London.
'92 0- Hertwig : — Urmand und Spina bifida. Arch f. Mikros. • Anat., Bd.

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'95 0. Heetwig : — Beiträge zur experimentellen Morphologie u. Entwicklungs-
geschichte. 1. Die Entwicklung des Froscheies unter dem Einfluss

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'95 II. Morph. Arb., Bd. V.

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]^]^g K. MITSUKURI;

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der Keimblätter beim Gecko [Platydacti/lus facetanus. Schreib.) Zool-
ogischer JaJirbUcher, Bd. \ I.

'93 L. Will: — IL Die Anlage der Keimblätter bei der menorquischen Sumpf-
schildkröte [Cistiido lutaria Gesn.) Zoologischer JaJirbücher, Bd. VI.

'95 L. Will : — Ergebnisse einer Untersuchung des Gastrulationsprocess der
Eidechse [Lacerta) Sitzungster. d. koniyl. preussisch. Akademie der Wissen-
schaften zu Berlin, Bd. XVIII.

'83 CO. Whitman : — A Eare Form of the Blastoderm of the Chick and its
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Quart. Jour. Micros. Sei., Vol. XXIII.

'92 H. E. & Fr. Ziegler : — Beiträge zur Entwicklungsgeschichte von Torpedo.
Arch.f. Mikros. Anat., Bd, A'A'AXY.

PLATE I.

( Clieloiiia cuoiunia.J

Fig. 1. — Dorsal view of au embryo of Chdonia caouana taken out 91 days after its
deposition. The anterior amniotic fold is just beginning to rise, but
lias not yet covered the head. The dark median streak is caused chiefly
by the notochord. The medullary folds have arisen in the, neck-region.
The horse-shoe shaped opening in the posterior part is the blastopore.
For farther particulars see p. 17. Sections given in Series I (PI. IV).
Zeiss. rmx2. [B Uh)

Fig. \a. — Ventral view of the same embryo. The prominent transverse fold in the
anterior part is the head. The ventral opening of the blastoporic passage
is quite large, aa x 2.

Fig, 2. — Dorsal view of an embryo of Chelonia caouana taken out 10 days after its
deposition. The amniotic fold has now covered the lateral parts of the
head. The medullary folds have now arisen but are not closed. See
p. 18. aa X 2. (A 3a)

Fig. 3. — Dorsal view of an embryo of Clidonia caouana, taken out 6^ days after its
deposition. The amnion has covered the anterior half of the embryo.
The medullary canal is still open at the posterior end. See p. 20.
aa X 2. (C 7a)

Fig. 4. — Dorsal view of an embryo of Chelonia caouana taken out 6^ days after its
deposition. Two wing-like expansions on each side of the anterior dorsal
region are the extra-embryonic cœlomic cavities. The amnion covers
only the anterior half. The medullary canal is still open at the
posterior darkened portion. See p. 21. aa x 2. (C lb)

Fig. 5. — Dorsal view of an embryo of Chelonia caourtna with 9 mesoblastic somites
taken out 9^ days after its deposition. The amnion has extended itself
over nearly the whole of the embryo, but leaves a small posterior portion
still exposed. Pari passu with the amnion, the extra-embryonic cœlomic
cavities have also enlarged themselves. They come near together in

ii Plate i.

the median line over the mid-dorsal region, but diverge both anteriorly
and posteriorly. The medullary canal is still open at the posterior
darkened place. See p. 21. Sections given in Series V (PI. V).
f/rtX2. (Bli^N)

Fig. 5è. — Dorsal view of the posterior part of the same embryo under greater
magnification. AAx2.

Fig. 6. — Dorsal view of the posterior part of another embryo taken out from the
same deposit at the same time as that represented in Fig. 5. See p. 22.
.^.4x2. (B lia)

YiG. 7. — Dorsal view of an embryo of Chelonia caouana taken out 14 days after its
deposition. The amnion leaves only the small posterior portion of the
embryo exposed. The extra-embryonic cœlomic cavities touch each other
in the median line over the anterior two thirds of the dorsal region, but
diverge towards the posterior portion. See p. 23. aa x 2. (A 8 -f )

Fig, 8. — Dorsal view of an embryo of Chelonia caouana, with about 16 mesoblastic
somites, taken out lOi days after its deposition. The amnion has not
only covered the embryo, but extended itself as a tube some distance
behind it. The extra-embryonic cœlomic cavities diverge from each other
towards the posterior end of the embryo. See p. 24. Sections in
Series IX (PI. VII). aa x 2. (B 12 -f )

Milsukari Jj- A'. Naijaliara del.

Jour. Coll. Sc, Vol. X., PI. I,

PLATE IL

fClLelon ia ca ou au a . )

FiG. 5«. — Ventral view of the embryo of Clielonia caoudiia represented in Fig. 5.

aa X 2 (B 11 ^^)

Fig. 8^/. — Ventral view of the embryo of Ckeloiiid caoiuuia represented in Fig. 8*

««X2. (B12^)

(Clemmys japonica.)

s
Fig. 9. — Dorsal view of an embryo of Clemmys jajxmica taken out 3 days after it

deposition. The amnion is just arising, and the medullary canal is open

throughout. See p. 25. aa x 2. (XXXIV

Fig. 10. — -Dorsal view of an embryo of Clemmys japoinca with 5 mesoblastic somites,
taken out 4^ days after its deposition. The amnion covers a little less
than half the length of the embryo. See p. 25. Sections in Series
III. (PI IV). aa X 2. (XXXXIX)

Fig. 11. — Dorsal view of the posterior part of an embryo of Clemmys japonica with
6-7 mesoblastic somites, taken out 5^ days after its deposition. The
amnion leaves only a small posterior portion of the embryo still exposed.
The medullary canal is still open at the posterior darkened portion. The
two white lines which diverge posteriorly from the mid-dorsal region
are the internal limits of the extra-embryonic cavities. See p. 25.
J.4x2. (L0)

Fig. 12. — Dorsal view of the posterior part of an embryo of Clemmys jajwnica with
6-7 mesoblastic somites, taken out 4 days after its deposition. The
amnion leaves the posterior part still exposed. The medullary canal is
now entirely closed. The white diverging lines on the mid-dorsal

region are the internal limits of the extra-embryonic cœlomic cavities.
Seep. 26. AAx2. (LV)

Fig. 13. — Dorsal view of the posterior part of an embryo of Clem^iys ja/ioiiica with
6-7 mesoblastic somites, taken out 6 days after its deposition. The

ii Plate ii.

mednllary canal entirely closed. The amnion and the cœloinic cavities
as in Fig. 12. See p. 26. AAx2. (XXXVIIIa)

Fig, 14. — Dorsal view of the posterior part of an embryo of Clemtm/s japouica -with.
8-9 mesoblastic somites, taken out 6i days after its deposition. See
p. 27. AAx2. (Ll/i)

Fig. 15. — Dorsal view of an embryo of Clemmi/s japomca with about 13 mesoblastic
somites, take out 8 days after its deposition. The amnion is produced in
an elongated posterior tube. The internal limits of the extra-embryonic
cœlomic cavities diverge at' the posterior end ef the embryo proper, but
the cavities themselves are now very large. See p. 27. Sections
Series XI (PI. IX). aa x 2. (XXXXIII ^ )

fTrioiuj.v japonicusj.

Fig. 24. — Dorsal view of the posterior portion of an embryo of Trionyx Japouiciis,
taken out 7^ days after its deposition. The internal limits of the extra-
embryonic cœlomic cavities diverge posteriorly but the cavities them-
selves go clearly around the posterior limit of the embryonic area.
See p. 29. Sections Series VII (PI. VI). AA x 2. (155 D)

Fig. 25a — Ventral view of the posterior portion of an embryo of Triomjx jajmiicits
whose dorsal view is given in Fig. 25 (PI. Ill), taken out 9^ days after
its deposition. A A x 2. (151 H)

Fig. 26rt. — Ventral view of the posterior portion of an embryo of Triomjx japonicus,
whose dorsal view is given in Fig. 26 (PL III), taken out 10^ days after
its deposition. AAx2. (157 ffl)

(By an unfortunate mistake, this is marked Fig. 26 on the plate).

Fig. Saj.

Fig. 5cu.

M

Fzg.d:

Fig. IS.

Fig. 10.

H

wm

HS

: Fig. 11.

K. BIttmkuri Sc K. Nagahara del.

Jour. Coll. Sc. Vol. X.. PI. II.

PLATE III.

(Trionyx japonicusj.

Fig. 16. — Dorsal view of an embryo of Trionix j'ipouictis, taken out 3i days after its
deposition. The amnion is just beginning to cover the bead. The
raednllary folds arisen except in the posterior portion, and still wide
open. See p. 17. JAx2. (126«)

Fig. IGn — Ventral view of the same embryo. JA x 2.

Fig. 17. — Dorsal view of an embryo of Trionyx Jajxmiciis, taken out 4 days after its
deposition. The amnion has covered a part of the head. The medullary
folds wide open, showing the sinus rlionihiAduUs in the posterior portion.
For further particulars see p. 17. A A x2. (136a)

Fig. 18. — Dorsal view of an embryo of Trimn/x japnnicus, taken out 4 days after its
deposition. The head is now covered by the amnion. The medullary
canal is still wide open. See p. 17. Sections Series II [V\. IV).
JJx2. (136^)

EiG. 19. — Dorsal view of an embryo of Tiin)n/.r Jaj>oitictis with 4 mesoblastic somites,
taken out 5Ä days after its deposition. The amnion covers the head and
neck region. The extra-embryonic cœlomic cavities appear wing-like on
l)oth sides of the anterior dorsal region. The medullary folds apposed
but not fused. See p. 28. Sections Series IV (PI. IV). AAx2. (128a)

Fig. 20. — ^Dorsal view of the posterior two-thirds of an embryo of Triomjx japonifus
with 6 mesoblastic somites, taken out 6^ days after its deposition. The
amnion still leaves the larger part of the dorsal region exposed. The
medullary canal closed. See p. 29. A A x 2. (135)

Fig. 21. — Dorsal view of the posterior half of an embryo of Tridinjx jupoiiieus with 7-8
mesoblastic somites, taken out 1\ days after its deposition. The amnion
leaves the posterior half of the dorsal region exposed. The medullary
canal closed. There is a slight artificial rent in the posterior edge of the
amnion, a little to the left of the median line. The white lines marking
the internal limits of the extra-embryonic cœlomic cavities meet over the
mid-dorsal region but diverge posteriorly. See p. 29. J.Jx2. (HI ffl)

ii Plate hi.

Fig. 22. — Dorsal view of the posterior half of an embryo of Trinnyx japonicus with
about 10 mesoblastic somites, taken ont S\ days after its deposition.
Similar to Cnntrib. H, PI. Ill, Figs. 19 and 19«. The amnion leaves
only a small posterior portion exposed. The white lines which mark the
internal limits of the extra-embryonic cœlomic cavities are still wide apart
even in the mid-dorsal region. They diverge posteriorly. See p. 29.
Sections Series VI (PI. V). JA x 2. (143 ffl)

Fig. 23 — Dorsal view of the posterior half of an embryo of Trioin/.v japonicus taken
ont 8è days after its deposition. See p. 29. A A x 2. (142 Û)

Fig. 25 — Dorsal view of the posterior portion of an embryo of Trioui/.r Japonicus with
about 13 mesoblastic somites, taken out 9^ days after its deposition. The
white lines making the internal limits of the extra-embryonic cœlomic
cavities diverge over the posterior portion cff the embryo, but the cavities
have now gone around the posterior outline of the embryonic region and
fused into one behind the embryo. See p. 80. Sections Series VIII.
(PI. VI). AAx2. (151 ffl)

EiG. 26. — Dorsal view of the posterior portion of an embryo of Trionyx Jaj>oiiiciis
with about 15 mesoblastic somites, taken out 10^ days after its
deposition. The amnion has covered the entire embryo-body and ex-
tended just one step farther posteriorly. The extra-embryonic cœlomic
cavities have not yet extended into the posterior part of the amnion, but
diverge at that point. They go clear around, and unite behind, the
embryonic region. See p. 30. Sections Series XII. (PI. VIII). AAx2.

(157 m)

A'. Mitsukiiri Sf K. Nagahara del.

Jour. Coll. Sc. Vol. X., PI. III.

PLATE IV.

Plaie IV.

Arabic nuiner.i.Is placed between every two sections indicate the number

of sections that intervene between those two (exclusive).

Certain marks on the left of each section are for the identification of the

sections and do not concern the reader.

Series I. a-^, — Sections through an embryo of Chelonia cnoiiana, with no mesoblastic
somites ; taken out 9^ days after deposition. Surface views given in
Figs. 1 and la, PI. I. For detailed description, see p. 33. CCx2.

(B lib)

Series 11. ä-h. — Sections througli an embryo of Trionyx japonicus with 2-3 meso-
blastic somites, taken out 4 days after deposition. Surface view given in
Fig. 18, PI, III. For detailed description, see p. 36. Cc'x 2. (136 ß)

Series III. a-m. — Sections through an embryo of Clemmys jajwnlca with 5 mesoblastic
somites, taken out 4^ days after deposition. Surface view given in Fig.
10, PI. II., {^CoHtrib. II, PI. I, Figs. 2 and 2a). For detailed description
seep. 39. CCx2. (XXXXIX)

Series IV. a-/, — Sections through an embryo of Trionyx jajwnicus with 4 mesoblastic
somites, taken out 5Ä days after deposition. Surface view in Fig. 19,
PI. III. (and also in Contrih. II, PI. III., Figs. 17 and 17</.) For detailed
description see p. 42. CCx2. (I28a)

Jour Co// Sc Vo/ X P/ /¥

K Sf.i.rußitjr^

PLATE V.

Plaie V.

Arabic numerals placed between every two sections indicate the number

of sections that intervene between those two (exclusive).

Certain marks on the left of each section are for the identification of the

sections and do not concern the reader.

Series V. a-n. — Sections through an embryo of Chelonia caoiiana with 9 mesoblastic
somites, taken out 9^ days after deposition. Surface views given in
Figs. 5 (PI. I), 5a (PL II) and 5b (PL I). For detailed description see
p. 44. DDx2. (B 11 y>)

Series VI. a-j. — Sections through an embryo of Trionyx jiqwniciis with about 10
mesoblastic somites, taken out S\ days after deposition. Surface view
given in Fig. 22, PL III— also similar to Coutiib. II, PL III, Figs. 19
and 19a). For detailed description see p. 48. CCx2. (143 ffl)

Series VI. lon^. — Posterior portion of a longitudinal section through an embryo of
Trionijx japoniciis taken out from the same deposit at the same time as
that of the above series. DDx 2. (143 long.)

The arrow indicates with its point the anterior end of the section. The
lines marked (j, h, i denote the planes through which the transverse
sections marked by the same letters pass through.

Jour. Coll. Sc. Vol. X. PI. V.

K.Mitsiûiuri del.

PLATE VI.

Plate VI.

Arabic numerals placed between every two sections indicate the number

of sections that intervene between those two (exclusive).

Certain marks on the left of each section are for the identification of the

sections and do not concern the reader.

Series VII. a. — Section through an embryo of Triony.c japonicas taken out 7Ä days
after deposition. Surface view in Fig. 24 (PI. II), in general appear-
ance very mncli like Figs. 22 or 23. For detailed description see p. 50.
CCx2. (155 0)

Series VIII. a-^. — Sections through an embryo of Tiiunyx japonicus with about 13
mesoblastic somites, talcen out dh days after deposition. Surface view
given in Fig. 25 (PI. III). For detailed description see p. 51. CC'x 2.

(151 ffl)

Series XII. â-j. — Sections through an embryo of Tiiunyx japonicus with about 15

mesoblastic somites, taken out 10^ days after deposition. Surface views

given in Figs. 2G (PI. Ill), and 26r/ (PI. II). For detailed description

seep. 64. CC'x2. (157 0)

Co^Z. '=Extra-embryonic cœlomic cavities.

Jour. Coll. Sc^VqL}CPl. ¥1.
7

PLATE VII.

Plate VII.

Arabic numerals placed between every two sections indicate the number

of sections that intervene between those two (exclusive).

Certain marks on the left of each section are for the identification of the

sections and do not concern the reader.

Series IX. a~n, — Sections through au embryo of Chelonia caouana with about 16
mesoblastic somites, taken ont lOi days after deposition. Surface views
given in Figs. 8 (PI. I) and 8« (PI. II). For detailed description see p.
53. CCx2. (Bi2.f)

Sedgwick ('92) Fig. 1 — Embryo of Sq/lUiim canicida, 1h mm. in length. The hind
end of the embryo is notched. The medullary groove is just beginning.
The tail swellings of Balfour are well marked. (Sedgwick p. 585).

Sedgwick (*92) Fig. 2. — Embryo of luija Î sp., 4 mm. in length. The medullary
groove is closed except at the hind end. The notched embryonic part of
the edge of the blastoderm has grown faster than the rest, and come to
project over the surface of the yolk. The sides of this projection are
already slightly bent ventral wards. They will eventually meet and form
the ventral part of the caudal region of the body (Sedgwick p. 585).

Jour. Coll. Sc. Vol. X. PI. VII.

SERfES /X.

PLATE VIII.

Plate Vin.

Arabic nuQierals placed between every two sections indicate the number

of sections that intervene between those two (exclusive).

Certain marks on the left of each section are for the identification of the

sections and do not concern the reader.

Series X. a-n. — Sections tlivougli an embryo of Chniimys japonica witli about 10
mesoblastic somites, talcen out 6^ days after deposition. For detailed
description, see p. 57. C'C'x2. (LI ffl)

(The numeral between k and I should be -i instead of 5.)
Series X. lon^, — Posterior portion of a longitudinal section tlirongli an embryo of
Tiinnyx jdpnnicus, taken out from the same deposit at the same time as
that of Series X. CC'x 2. (LI long)

Epibl. = Epiblast. Mesnbl. = Mesoblast.

Hijpohl. = Hypoblast. Mednll. Canal. = Medullary canal.

The lines e-k denote the planes through which the transverse sections
marked by the same letters pass through.
Series XII. lon^. — -Posterior portion of a longitudinal section through an embryo of
Trioiii/.c jajioiiiaiis, taken out from the same deposit at the same time as
that of Series XII, (PI. VI). C't'x 2. (157 loug)

J})iii=zAimnon h. r. = Bloodvessels.

cV/.':=Extra-embryonic cœlomic cavity, i/k. =rz Yolk.

Jour. Coll. Sc. Vol. X. PI.

PLATE IX

Plate IX.

Arabic numerals placed between every two sections indicate the number

of sections that intervene between those two (exclusive).
Certain uiarks on the left of each section are for the identification of the
sections and do not concern the reader.

Series XI. a-0. — Sections through an embryo of Clemmys jajwnica with about 13
mesoblastic somites, taken out 8 days after deposition. Surface view
like Fig. 15 (PI. II), For detailed description see p. 60. CCx 2.

(XXXXITI ®)

Jour. Coll. Sc. Vol. X. PI. IX.

PLATE X.

Plate X.

Arabic numerals placed between every two sections indicate the number

of sections that intervene between those two (exclusive).

Certain marks on the left of each section are for the identification of the

sections and do not concern the reader.

Series XIII. a~l. — Sections through an embryo of Chelnnia caouana, with about 18-
19 mesoblastic somites, taken out 11^ days after deposition ; in general
appearance very much Hke the Clemmys embryo given in Fig. 15. For
detailed description see p. 65. C'Cx 2. (B 13 p )

Series XIII. m. — The fourth section behind / in the above series, shows the remnant
of the yolk-plug. For detailed description see p. 67. DDx2.
Amm. crtr.=-Amniotic cavity.
Coe/'^^ Extra-embryonic body-cavity.
Cotifj. ??irt.s-s^Coagulated mass.
i?7>/W.=Epiblast.
M<?.soi/.=Mesoblast.

Seio-Amn. CV)»».=Sero-amniotic connection.
Diagrams I-IX. —

Diag. I-IV show the course of development in Elasmobranchii.
Diag. V-IX show the course of development in Chelonia.
For detailed description see p. 101 et seq.

Ym. l=Primary yolk-mass.
Ym. 2=Secondary yolk-mass.
Diag. IVr/ shows the tail part in IV on a larger scale.
Dias. l\.a „ „ IX „ ,,

Jour. Coll. Sc. Vol. X. PI. X.

SEff/Es m.

Series XIII m

IV a

\\..„^.,.c.

K. Mi/.tnf(/fri »hi

PLATE XI.

Plate XI.

Arabic numerals placed between every two sections indicate the number

of sections that intervene between those two (exclusive).

Certain ujarks on the left of each section are for the identification of the

sections and do not concern the reader.

Series XVI. a-Z. — Sections through an advanced embryo of Chelonia caouana taken
out 16 days after deposition, with five gill slits all formed, the cranial
flexure well marked, and the appendages knob-like. About the stage of
Contrih II, Fig. 11 and 11a. For detailed description see. p. G8. a-j)
a«x2; q-zAAx2. (^7^^)

Sero-Amn. Conn ^= Sero-amniotic connection.

Coel.^ = Extra-embryonic body-cavity.
(The numeral between j and k should read 0 instead of 6.)
Series XIV. k' — The ventral median part of tlie tail in Section /.■ in the above series

more highly magnified. DDx 4.
Series XIV. /' — The ventral median part of the tail in Section / in the above series
more highly magnified. DD x 4.

Hi//>. = Hypoblast.

Mes. = Mesoblast.

Ejii. = Epiblast.

Jour. Coll. Sc. Vol. X. PI. XI.

^erJes1C/V.

Ueber eine in Misaki vorkommende
Art von Ephelota und über ihre Sporenbildung.

von

Dr. C. Ishikawa.

Professor der Zoologie au der Kaiserlichen Universität zu Tokyo.

Hierzu Tafeln XII und XIII.

Während eines kurzen Aufenthalts in der marinen Station des
„Science College" in Misaki am Ende vorigen Jahres, hatte ich
Gelegenheit, grössere Exemi)lare einer Ephelotaart zu heobachten,
welche in Milharden auf den flottiei-enden l>Ulttern, Stielchen, Luftbe-
hältern U.S.W, einer Sargas^itnimvt vorkommt die in den Wintermonaten
in einer kleinen Bucht auf der Ostseite der Meeres trasse zwischen unserer
Station und der kleinen Insel Jogashima wächst. Diese ziemlich
o-rossen Thierchen sind <>-elb-rotlich oefärl)t und m:in kann sie leicht
mit luibewM ff netten Auo-en von dem Kahne aus beol)achten, wie sie auf
den flottierenden Algeblättern sitzen. Sie sehen wie kleine Köpfchen
von lli/droidpolijpen aus, mit dem man lei(;ht verwechseln kann, wie
ich sie anfano-s auch fiir solche gehalten habe.

A. ljESCnKKIBl'X(i DKS KKWACIISKXKX TuiElîS.

Die Gestalt des Körpers ist recht verschieden. In völlig aus-
o-estrecktem Zustande n-leicht das Thier, von den Seiten angesehen,
einem etwas plattgedrückten Ilextigon ; die Oberseite ist breiter wie
die untere, wo es sich in ein langes Stielchen fortsetzt.

120

C. ISHIKAWA:

1) Das Ectoplasma erscheint im lebenden Individuum als eine
dünne, durchsichtige, kürnchenfreie Zone. In gut conser vierten
Exemplaren kann man in dieser Zone drei Schicliten unterscheiden ;
a, eine äussere dünne, hyaline Schicht ; b, eine mittlere stark mit
Eisenlackhgematoxylin färbhare membranöse Schicht ; und c, eine
innere auch dünne, hyaline Schicht, die ohne bestimmbare Grenzen in
das Endoplasma übergeht. Die zwei äusseren dieser Schichten
entsprechen der Pellicula der Autoren, während die innersfe dem
Cortical plasma. In der äussersteu Schicht findet man eine grosse
Zahl von stäbchenähnlichen Gebilden (Fig. 41)), die auf dem Durch-
schnitte des Körpers wie eine Reihe von Granula aussehen (Fig. 2a, b,
und 4ii.). Diese Stäbchen sind aber nicht gleichmässig über die ganze
Oberfläche des Körpers vertheilt, sondern alternierend in dichteren
und dünneren Streifen, wie man in Fig. 4b deutlich sieht. Auch die
einzelnen Stäbchen liegen nicht in beliebiger Richtung, sondern die
meisten liegen in der Längsrichtung des Körpers. Von der Bedeutung
dieser Gebilde kann ich ebensowenig sagen wie meine Vorgänger ; es
scheint aber, dass sie nichts zu thun haben mit einer Alveolarschicht
unter der Pellicula wie BÜtsciili (o) vermuthet, da man Avie gesagt
eine deutliche Membran zwischen den Stäbchen und darunterliegenden
Cortical plasma zu unterscheiden pflegt (Fig. 4a).

2) Das Endoplasma enthält wie in allen verwandten Arten
zahlreiche gefärbte und ungefärbte Körnchen von wecliselnder Grösse
und Gestalt. Die gefärbten Körnchen sind meistens von einem gelbli-
chen oder röthlichen Braun, viele darunter aber mit bläulichem Ton.
Behandelt wurde das Thierchen mit Eisenlackhoematoxylin, viele der
Körnchen zeichnen sich durch starke Färbbarkeit aus, so dass sie fast
so aussehen wie die Chroma tinblöckchen in dem Kern. Auch die
Osmiumsäure »verschwärzt einige dieser Körnchen wie man an den
mit Flemming's Fhissigkeit fixierten Exemplaren leicht erkennen

ÜBER EINE IX MISAKI VORKOMMENDE ART VON EPHELOTA. 121

kann. Das Endoplasma enthält auch viele Vacuolen von \ erschiedener
Grösse. Diese stehen in der apicalen Fläche des Körpers so dicht
neheneinander, dass sie dem Proroplasma ein schaumiges Aussehen
verleihen (Fig. 3). Sie sind aber nicht auf der ganzen Fläche zerstreut,
sondern zu einem Kranz an den Saugtentakelnreihe angeordnet. Eine
Reihe von grösseren Vacuolen findet man unter dem Corticalplasma
zwischen der Basis der zweiten Tentakeln (tr) am apicalen Zweidritt-
theil des Körpers (Fig. 2, o, 4, 10, 13 und 15). Ueber die Contrak-
tilität der Vacuolen habe ich keine sicheren Beobachtungen gemacht,
obwohl einige dieser grösseren A^acuolen sehr langsam sich zu con-
trahieren scheinen.

3) A'on den Tentakeln lassen sich fiinf Gruppen unterscheiden.
Eine Reihe von sehr langen Greiften takeln (Fig. 1, t') steht am
obersten Rand des Körpers, eine zweite am mitteren (Fig. 1, t"), eine
dritte Reihe von kleineren T'entakeln findet man am Basalende des
Körpers um den Stiel. Innerhalb der ersten Tentakelnreihe findet
man eine Grui)pe von Saugtentakehi (t'), auch zu einem Kranz
angeordnet. Zwischen diesen anderen stehen ganz vereinzelt
kleinere Tentakeln, die ich als Tentakeln X bezeichnen möchte (f).
Die zwei grossen Greiftentükeln (t' und f-) verhalten sich ähnlich in
ihrer Bewegungsart ; sie lassen sich nhev in morphologischer Hinsicht,
in ihrer Grösse und besonders in dem Aufbau ihrer basalen Endes,
leicht von einander zu unterscheiden. Was ihre Länge betrifft, so
vermögen die apicalen Tentakeln (t^) in ihren völlig ausgestreckten
Zustande eindritt- bis einhalbmal die Länge zu erreichen wie die
mittleren (f") im gleichen Zustande. Mit dem kürzeren Durchmesser
des Körpers, sind die ersteren zwei-bis dreimal so lang. An der Basis
unterscheiden sich beide Tentakeln von einander dadurch, dass die
unteren (t^), gleich wie die Tentakeln mehrerer anderen verwandten
Arten, plötzlich aus der Oberfläche des Körpers entspringen, während die

122 ^- ISHIKAWA:

Tentakeln der oberen Reihe eine sehr verdickte Basis besitzen, etwa
wie die Basalstücke der von Claparède und Lachmann (4, 6)
beobachteten Tentakeln von Tokophri/a Twld, wenn auch in unserer
Art der feinere Endtheil alimähhg zu dem verdickten Basaltheile
übergeht. Die Zahl der beiden Tentakeln beziffert sich in grösseren
Exemplaren auf dreizig bis vierzig. Die dritte Reihe der Tentakeln
(t^) entspringen, wie gesagt, um die Ijasalfläche des Körpers ganz um
die Stielchen, wo der Körper stark eingewölbt ist (Fig. 2, o). Diese
Tentakeln sind kürzer luid viel dünner wie die beiden anderen. Die
Saugtentakeln die man innerhalb der Tentakeln 1 zu finden sind, sind
in zwei bis d?-ei Reihen angeordnet (Fig. 1, 2, o und 4 t*). Dieselben
sind kurz imd dick wie in allen anderen Ai'ten der Gattung, und jeder
von diesel' endet in einem deutlichen Knopf.

Der feinere Bnu der Tentakeln weicht wesentlidi ^■on den bis jetzt
beobnchteten Fällen ab, oder vielmehr wir können jetzt, dank dem
grossen Fortschritt der uK^dernen Technik, den feineren Bau der
Tentakeln viel genauer ermitteln wie es in früheren Zeiten der Fall
war. Alle Tentakeln sind \'on der obenerwähnten äusseren Schicht
des Ectoplasmns umgeben bis zur ihrem extremen Ende, nur sind
sie nicht von den Stäbchen begleitet (Fig. 2a, b und 4a). lîesonders
deutlich treten die Verhältnisse in F'ig. 2c hervor. Es verlohnt sich
aber den F:ill näher zu erklären, den ich in F'io-. 2a dargfestellt habe.
Diese Figur macht auf den Beobachter den Eindruck als ob das ganze
Ecto|4:ism:i von dem Tentakel diu'chl)ohrt ist, wie IJ, Hektwig (5, o) bei
seiner EpJidota (jeiiniiijuinA \'ermuthet. Auch ich htibe einen ähnlichen
Eindruck bekommen, als ich zum ersten Mal das Präparat Siili ;
genauere Beobachtungen zeigten mir aber, dass dieses nicht der Fall
ist. Die Tentakelbasis ist stark eingestülpt, wie auch an dem Schnitt
Fig. 5 zu sehen ist. Die Bedeckung mit der äussersten Schicht des
Ectopl;ism;is auf der ganzen Länge des Tentakels ist vermutlich auch

ÜBER EINE IX MISAKI VOKKOMMEXDE AKT VON EPHELOTA. Jgo

in der europäischen E])]ielota (jenniiipara der Fji]], und Bltkchli
(o) li;it dus Richtige getroffen, wenn er das Vorhandensein einer
dünnen Pelliculaschicht, unter Aufgabe der Ansicht von der Stähchen-
structur, bis zu den Ende der Tentakeln aucli in jener Art Nernuithet.

In Innern der Tentakeln findet man Fadenstruct uren die
in den l^eiden grossen Greiftentakeln (fund t") gleich
stark entwickelt sind. Diese Fäden bestehen in den
beiden Tentakeln aus vier pii rail el -laufenden Streifen,
jede dieser wieder aus zwei feineren zusammengesetzt
(Fig. 2 und 3, besonders deutlich in Fig. 2a). Die vier Fäden dieser
Tentakeln sind nicht zu einem runden lîiindel vereinigt, sondern sie
liegen in einer Reihe senkrecht zur Horizontalebene des Köi-pers wie
man aus den Figuren 'J, ^), 4 und ö deutlich sieht. Dementsprechend
ist der Durchschnitt dieser Tentnkeln nicht rund, sondern eine lang-
gezogene Ellipse. Diese Fäden, wenn einmal erkannt, kunn man auch
in lebenden Exemplaren als hyaline Streifen im Inneren der Tentakeln
beol)achten. Jiesonders schön und deutlich treten sie, aber, in
dem mit FLKMMiNG'scher Flüssigkeit conservierten und mit Eisen-
Jackhtematoxylin gefärbten Präparaten hervor, indem sie als sehr
dunkel gefärbte Fäden erscheinen. In solchen Prä[)araten (Fig. '2, 'A.
4 und 5) kann man die Fäden ins Innere des Sitclori((k[n'i)evs
verfoloen. Die Fädenbiindel der beiden Tentakeln stehen alternierend
und kreuzen sich mit einander in der Ebene ein wenig unterhalb der
Rasis der Tentakeln II (vergleiche Figuren 2 und o mit dem Fig. 5),
aber sie stehen nicht mit einander in Verbindung. Wie tief aber diese
Fäden ins Innere des Körpers hineindringen luid wie sie endigen, sind
Punkte die ich mit Bestimmtheit nicht entscheiden konnte. Sicher
isl es aber, dass diejenigen der Tentakeln I (t') in schräger Richtung
bis zur Basis des Körpers laufen, um dort in knäuelförmigen Massen
zu endigen (Fig. o). Diejenigen der Tentakeln II (t") kann man in

124

<:•• ISHIKAWA

QaerschiiiMeii (Fig. o) bis zar Mitte des Körpers, iiiid zuweilen ;iuch
noch weiter, verfolgen. Ol) diese aber mit einander zu einem Netze
verbunden sind, bleibt dahingestellt. In einem Präparat glnubte ich
eine solche Structnr \ov mii- gehabt zu haben, die betreffende ScVmitt
war aber so dick, dass m;in leiclit die iiberein;inder liegenden Fäden
mit einem Netze verwechseln k:inn. Auch die knäuelförmigen Enden
der Fäden der zweiten Tentakeln erscheinen in vielen Fällen zu einem
Netze verbunden zu sein.

Aehnliche F'adenstructuren findet 7n;in ;iu(^h in den zwei anderen
Tentakeinrten — in den lîasidtentakeln und in «fen vereinzelten
Tentakeln zwischen den ;inderen. Diese sind nber von un1)edeutender
Grösse und uuch in weit geringerer Zahl vorluinden, nur einer oder
zwei in jeden Tentakel (Fig. 'J imd o t'* und t^). Die gleichen Gebilde
scheinen in den Saugtent;ikeln zu einem liöbrclien umgewandelt zu
sein, wie man ganz deutlidi in Fig. 2, '2r luid -> sieht. In F^ig. 4
sieht man Querschnitte dieser liöhrchen wie sie im Innern des Körpers
liegen (Fig. 4t^). In \ ielen Fällen kann man diese Röhrchen bis
nahe zur Basis des Körpers verfolgen (Fig. 3). Ob aber alle diese
Röhr(;tien so weit in den Körper eindringen, bleibt noch zu erforschen.
Auch die Endigungsmodi dieser Köhrchen muss ich leider nnbestiramt
lassen.

Die Frage wie die Tenta kebi aus dem Körper des Thieres
hinaustreten, oflaube ich in vielen b'ällen l)eantworten zu können. An
der Basis der Tentakeln findet man ein deutliches Loch in der Pel-
liculamembran, durch das die Tentakeln hinaustreten (Fig. '2h
und 2c). Ich halte deswegen die Beobachtung Hertwig's für das
Richtige, wenn er die Pellicula seiiier Ephelotaurt als durchbohrt
darzustellen suchte (5, o).

4) In der Ebene die durch die Basis der Tentakeln II geht,
findet man im Innern des Körpers einen Kranz von faserigen

ÜBEK EINE IN MISAKI VORKOMMENDE AR l' VON EPHELOTA. 125

Gebilden die zwischen den Tentakeln II. verlaufen und so die
Basaltheile derselben verbindet. Einen Schnitt durch diese Ebene
habe ich in Fig. 5 darzustellen gesucht. Fig. 2 zeigt einen Längs-
schnitt nahe der einen Seite des Körpers. In diesem Schnitt sieht
man «-anz deutlich die durchschnittenen Stücke der Tentakelbasis II,
und dazwischen einen breiten Iknd dieser Fasern, welcher links nnd
rechts durchschnitten ist (Fig. 2f). In dem medianen Längsschnitt
der Fig. 3 wurde dieser Faserkranz in zwei QL^erschnitten (f)
angetroffen. Die physiologische ?)ôdeutung dieser Fäserchen ist
nicht schwer zu errathen. Sie dienen gewiss mIs Stütze für die
Festh:dtung der Tentakeln, gerade wie ein mit Schnüren verbundener
Hacken.

5) Der Nucleus zeigt keine P)esonderheiten der Art. F]r ist wie
bei F.phelota gemmlpara ein ringförmiger Körper von beträchtlicher
Grösse mit vielen oberen und unteren Auswachsen, die manchmal
sich noch weiter verzweigen. Auch kurze horizontale Zweige, wenn
auch in geringer Zahl, werden von dem ringförmigen Mittelstück
auso-esendet. Das rino-förmige mittelere Stück des Kucleus liegt
horizontal ungefähr in der Mitte des Körpers unter den Wurzeln der
Tentakeln II, nnd umschliessen diejenigen der Tentakeln I. Die
(oberen Zweio-e steigen schräi»- nach oben um die Aussenseite des
rino-förmi<'-en Faserbandes zwischen den Wurzeln der Tentakeln II,
und so in der Ebene mit den Wurzehi der Tentakeln I (Fig. 3 und 5).
In dem lebenden Thierchen kann man den Kern nicht leicht beobachten,
da der Körper ganz mit gefärbten Körnchen gefüllt ist. Färbt man
das Thierchen aber mit Heagentien, so tritt die Grundsubstanz des
Kernes als homogene Masse hervor, worin man zahlreiche Chromatin-
blöckchen erkennen kann. Diese letztere sind von verschiedener
Grösse und Gestalt. ^Meistens sind sie oval oder länglichoval, zuweilen
aber auch wurstförinig, stark gekrümmt oder auch eckig. ]3ehandelt

126 ^- I^HllvAWA :

man eleu Schnitt mir EisenlackhîtniJitoxylin, so färben sich die
Chromati nblückchen ganz schwarz, während die Griindsubstanz graulich
erscheint. Mit Safranin-Hœmatoxylin oder mit Safranin- Oninoe
nimmt das Chromatin die Safran inforbe an. während die Grnijd>^nb,stanz
sich mit Hiematoxylin oder mit Orange tingirt. Keine Streifuugen
der Grandsiibstanz wurden in den ruhenden Kerne beobachtet.

Ausser diesem Kern, den wii* mit lii tschli (8) als das
Aequivalent des Grosskeriis der CiUatoi ansehen können, finden wir in
vielen Exemplaren kleine rundliche Gebilde n;ihe dem Mittel«tiick des
Kernes liegend, die gerade so ausselien wie einzelne Chroniatin-
blöckchen (Solche findet man unter den etwas schiefliegenden fvernstiick
rechts von der Mittellinie im Schnitt Fig. o). In dem mit Flk.m-
MiNG'scher Flüssigkeit fixierten Präparat hissen diese Gebilde sich
schwer von den sonstigen Körnchen des Endoplasm;is unterscheiden,
da einin'e von den letzteren wie i'csas't sehr stark mit Osmiumsäure
geschwärzt wurden, so dass sie sehr leicht verwechselt werden können.
Immerhin aber sind sie durch den Ftu'ljenton \'on den Fettkörperchen
zu unterscheiden, wenn man sie genau betrachtet. In Sublimat-
Essigsäure Präparaten wo die meisten Endoplasmagranula gewöhnlich
verschwinden, findet man die fraglichen Gebilde ganz deutlich
hervortretend. Diese lassen sich aber wie gesagt nicht in allen
Präparaten nachzuweisen. Demnach kann man nicht mit aller Sicher-
heit schliessen, dass sie den jMicronuclei der Ciliated entsprechen,
obwohl es sehr wahrscheinlich ist. Alle Bemühungen die Theilungs-
phasnomene dieser Gebilde zu beobachten, wodurch man die sichere
Beweise ihrer micronuclearen iSTatur bekonunen könnte, waren
verofebens. Nur vereinzelt traf ich diese Gebilde in den sicli in
Knospung begriffenen Exem[)l;iren, aber alle diese waren auch im
ruhenden (?) Zustande vorhanden (Fig, lin?).

6) Der Stiel erreicht in vielen Exemplaren zwei bis dreimal die

ÜBER EI^'E IN MISAKI VORKOMMENDE ART VON EPHELO'IA. ^97

Körperlänge und ist am apicalen Ende, avo er mit dem Körper ziisam-
inenliängt, .stark verdickt (Fig. 1, :\ und 4). Er verjüngt sich
allmälilig nach seinem distalen Ende, wo er in einer, mir einem
verdickten Rand versehenen, membranösen Scheihe endist. Diese
Scheiben L-issen sich intensiv mit Carmin färben, wie Hektwig
(5, o) schon beobachtete. Eine Anzahl von stäbchenähnlichen
Structuren wtn-de auch an dem Scheibenrand beobaclitet, gerade so wie
bei HERTWiG'schen T^xemplaren. Jedoch lialte ich die Scheibe nicht
für ein Product des n eränderten IWisarc des ////(//-o/Jenkürpers wie
Hertwk;, sondern ich glaube, dass sie ein Äquivalent ist für die
basale Befestigungsscheibe der J'orticcllinidcn. d;i bei unserer Art, die
nicht Muf einem 7///J/x»/Jkori)er sitzt wie seinige, die Scheibe sich wie
gesagt gut mit Carmin fîirl)en lässt. Beweiskräftig für diese Ansicht
ist aber das Vorhandensein einer sehr gut entwickelten Scheibe mit
stark verdicktem Rand a,m basalen Ende des frei im Wasser liervor-
ragenden Stiels in iunoen Thierciien wie wir in Figuren 14 und li)
sehen ; desshalb schliesse ich mich ganz Maii'as ;in (7), wenn er
den Ring als die in Suctorieii vermissten Basalscheibc der \ orticel-
linideii betrachtet.

Aon den feineren Structuren des Stieles vermag' ich niclits neues
anzugeben. Er bestellt aus einer hyalinen structurlosen Hautschicht
und einer relativ dicken Markschicht, welche letztere feine Längs-und
ferner nicht sehr deutliche Querstreifungen zeigt. Mitten durch die
Markschicht bemerkt man in iunofen Thierchen einen oeräumio'en
Kanal, der aber in vielen erwachsenen Thieren ganz zu verschwinden
scheint Tverü-Ieiche Fig. 16 mit den Län^'sschnitten Fijj\ o).

7) Der grösste Längendurchmesser eines wohl entwickelten
Thieres mass 0.20 mm; der grösste Querdurchmesser 0.25 mm.

l'2H C- I«HIKAWA;

B. DiK SroUKNBILDUNG.

1) Die bewimperten Sprösslinge enr.stelieii in AlJgemeiiien
ebenso wie bei Ephclota gemmipara. Die erste Veränderung geht wie
dort in dem apicalen Ende der aufsteigenden Zweige des Kernes vor
sich. Wenn die Sprösslinge wachsen, so nehmen sie gewöhnlich eine
elliptische Gestalt an mit einer stark ausgeholten Seite. An dieser
Seite, die der Medianachse des Mutterkörpers zugekehrt ist, findet man
eine i-eichliche Bewimperung (Fig. 7, S, !), 10 und 12), wie 1)ei
jener. Diese Sprösslinge weichen aber von denen der
e u r o ]> ä i s c h e n d a r i n a 1), d a s s bei unserer, die G r e i f - s o w i e
Sangtentakeln schon auf ihrer Aussenseite beobachtet
werden, wenn sie noch nicht von dem Mutterkörper
1 o s g e I ö st sind (Fig. 1 0 ) , ^v ä h r e n d die f i" e i - s c h w i m m enden
Sprösslinge v o n EphdoUi (jciiuiiipara t e n t a k e 1 1 o s sind. In
seiner sonstigen Gestalt stimmt der einzelne Sprössling fast mit der
von Ephelota geiiDniparci ii berein; vielleicht ist es ein wenig dicker.
Anch ist die ventral Vertiefung ungefähr dieselbe wie l)ei jener Art
(Fig. 7, <S und 9), nur die tiefsten Stelle, wo die Stielanlage sich ent-
wickelt, liegt nicht am vorderne Ende des Körpers, sondern etwa in
der Mitte (Fig. 12). Diese Stielanlage stellt sich zuerst als eine
rundliche Vertiefung an der betretfenden Stelle des Körpers dar, und
zeichnet sich durch starke Färbbarkeit des umgebenden Körperplasmas
aus, gerade sowie die basale Scheibe des fertigen Stiels, ein Umstand
der ebenfalls für die oben besprochene Natnr des Stielendes spricht.
In Sprösslingen, die eben vom Mutterkörper losgelöst sind, und die
im Wasser herumschwimmen, kann man die Stielanlage nicht beo-
bachten. Conserviert man aber solche Sprösslinge mit irgendwelchen
Reaüenfien, so tritt die Stielanlaue durch ihre intensive Farbaufnahme
deutlich hervor. Ein in Fig. G dargelegter S])rössling representiert

ÜBER EINE IN MISAKI VOKKOMMEXDE AltT VOX EPHELOTA. ]29

eine von den drei Sporen, nach l^ehandliitjg mit Schneider's
Essiofsäm'ecarinin. Dasselbe wurde V>ei 2*leicher Vei-^rösseruno- ab<»-e-
zeichnet wie die drei lebendigen (Fig-. 7, 8 und 9), ist aber stark diircli
die Essigsäure gequollen und nuoh durch dem Deckgiass abo-eflacht.
Die Greif-sowie die Saugtentakeln, den Kern und die zwei grossen
Vacuolen sieht man sehr deutlich, besonders a1)er d;is kurze Stielchen
in dei' ventralen Yertiefiuig und an dessen freien Ende eine mit
CiU-min stüi'k gefärbten Scheibe, an deren verdicktem Rand ein
ziemlich langer Wimperkranz (\v k) hervoi-tritt. An in FlemminCt's
Flüssigkeit conservierten und mit Pikrocarmin gefärbten Präparaten
kann man bei g'eeigneter Tubuseinstellung diese sämmtlichen Gebilde
ebenfalls beobachten, natürlich aber nicht so deutlich und auch nicht
alle in einem Ebene wie bei jenem.

Die grcisste Zahl der Sprösslinge hnbe ich auf zwi'ilf o-eschätzt,
die kleinste auf vier.

2) Die Stiel -tragende S[)ore.

Die Sprösslinge, die wir soeben geschildert haben, schwimmen
mittelst ihrer Cilien im AVasser umher, sobald sie von den Mutterkörper
losgelöst sind. Es findet sich aber bei unseren Thierchen
noch eine zweite Art von Sprösslinge. welche die o-anze
Gestalt des erwachsenen Individ u u ms an nehmen, wenn
sie noch mit dem Mutterkörper zusammenhängen. In
ihrer ersten Anlage zeichnen sich diese Sporen durch keine Besonder-
heiten von den anderen aus. In gleich grossen Sprösslingen beiden
Arten findet !nan aber einen erheblichen Unterschied in ihren Tentakeln,
Cilien und insbesondere in den Stielchen wie inaii auf Fi<T. 10 und 19
ganz deutlich beobachten kann. Wie man aus den Figuren 12 und
16 ersieht, sind alle Tentakeln schon Avohl entwickelt, und auch diese
haben die nämliche Stellung wie beim erwachsenen Thiere. Nur die
Tentakeln III vermissen wir in diesen Ijeiden Fiouren. Das sie aber

130 C- I«H1KAWA

ebenfalls vorhuuden sind, und nur dem Gesichtfeld verborgen bleiben,
zeigen die Scbnitte, die wir in den Figuren lö, 15, 17 und hS repre-
sentiert haben. Dagegen die Cilien, die wir .so entwickelt in anderen
Sporen am ihi'er ventralen Fläche beobachten können, sind in unseren
Exemplaren bei gleicher Vergrösserung kaum zu sehen. Bei Zeiss'
Objectiv D mit dem Ocular 2, wol)ei wir in den anderen Sporen die
Cilien ganz deutlich beobachten können, sind sie in diesen Sprösslingen
nicht oder nur sehr schwer wahrzunelimen. Schon aber mit dem
Ocular 4 kann man die Bewimperung gut erkennen, wie wir sie auf
dem Fig. l(i dargestellt haben. Das sie aber beträchtlich kleiner sind,
zeigen auch die Figuren 10, 16 und 17. \()\i besonderem Interesse
ist aber das Vorhandensein eines wohlentwickelten Stieles in diesem
Sprössling wie m:ui ihn in den Figuren 14, 14a, 15, IG, 17 und 11)
dargestellt findet. Die Anfangsstadien dieser Stielchen habe ich leider
nicht beobachtet; dass sie aber viel frülier entwickelt sind wie bei den
anderen Sprösslingen, zeigen auch die Figuren 10 und 1 !J, wo bei den
Sprösslingen, die wir in Fig. 10 dargelegt haben, nur eine ganz kleine
Stielanlage entwickelt ist, während in den beiden Sprösslingen der
Fig. 19 sie beinahe zweimal die Körperlänge erreicht. Der
Wimperkranz auf dem fi-eien Stielende dieser Sprösslinge ist aber
ebensogut entwickelt, wie bei ungestielten Sporen. In lebenden
Thierchen kann man die schwache Bewegung dieser Wimpern beo-
bachten. Sie scheinen sein- klebrig zu sein, da wir sehr oft be(jbachtet
haben, wie allerlei Schmutz daran angeklebt ist (Fig. 17). Ol) sie
aber zu stäbchenähnlichen Gebilden auf dem Stielende des erwachsenen
Thieres direkt um(i:eM'andelt werden, muss eine ofiene Frag-e l)leil)en
da ich keine Beobachtunfien über ihre Ümwandlunü" machen konnte.

Die Stielchen wachsen senkreclit zu der dorso-ventralen Achse des
Mutterkörpers wie man aus der Stellung der Sprösslinge wohl
erschliessen kann, sie bleiben aber in dieser Stellung nur so lang, als

ÜBER Er.VK IN MISAKI VORKOMMENDE All'l' VOX EPHELOTA. Xol

sie in dem centralen freien Raum Platz finden. Wei'den sie aber
länger, so können sie in dieser lliditung nicht melir wachsen. Tn
Folire dessen biesfen sie nach oben mn, wie man in den Fig-uren 14.
15, 16 und 18 ganz schön beobachten kann. Eine sehr interessante
Thatsache in dieser lîezieliung ist die, dass auch in solchen Fällen, wo
die Zahl der Sprösslinge sehr klein ist, und ein weiter Raum für die
gerade Ausstrecknng des Stieles frei lileibt, die Stielchen doch in der
nämlichen Richtung umljiegen, wie man aus der Fig. 1Î) erkennt.
Anf'esii.'hts solcher Thatsachen müssen wir annehmen, dass (Las
ümbiefj'en des Stieles zuerst durch solche Ursa.<,'hen veranlasst war,
wie i(*h o])en anireo-eben habe, dass aller in lanii'en fxenerationen dieser
Umstand in der Species so fixiert wurde, dass die Stielchen sich auch
umhiesren, wenn sie keine Hijidcrnisse für ihre weitere Entwickluni!'
vorfinden.

Die Zahl dieser Sporen ist ebenso Aenderungen unterworfen wie
die der anderen, je nach der Gi-össe des Mutterthiers. Die grösste
Zahl, welche ich beobachtet halje, beti-ägt sec-bszebn (Fig. l-l und 14a),
die kleinste nur eine. Zwischen diesen beiden Extremen kommen alle
möcrlichen Uebero^änofe vor. lieber die Lostrennuni>' dieser Sprösslino;e
konnte ich leider nichts 1)eobachten. Die Maxi malgrosse des Spröss-
linge, ehe sie sich vom Mutferkörper loslöst, kann ich daher auch nicht
anflehen. Ich ijlaiibe aber, dass sie nicht beträchtlicb, von derienigen
die wir in Fig. 11) angegelien haben, abweicht.

o) Die Ijildung der stieltragenden Sprösslinge, die wir soeben
geschildert haben, ist von hesonderem Interesse, chi keine analogen
Fälle bis jetzt in der ganzen Unterklasse' der Suctoria beobachtet
wurden. P]in einziger ähnliclier Fall, dei- mir bekannt ist, rührt
von C. RoBix (8, o) her, der, nach der werth vollen Schilderung
0. l^ÜTSCHLi's in seinem grossen Frofoioen AVerke, ,, bei Ephelota
geiimiipam gelegentlich apicale Knospen (1-4) beol)achtet haben will.

132 C- ISHIKAWA:

welche keine Cilieii entwickelten und auch nicht die charakteristische
Gestalt der Schwärmer annahmen, sondern niedere, cylindrische Form
und kurze bis jänü'ere Tentakel besassen. Allmählich sollen sich diese
Knospen verlängern und vom Miitterkörper mehr abschnüren ; schliess-
lich entwickelten sie an ihrem Basalende einen kurzei;, homogenen
und farblosen Stiel, mit dem sie der Ephclota aufsassen." BÜtschli
zweifelt dabei ganz mit Recht, ob diese Gebilde, die Roßix für
Knospen zu halten glaubt, wirklich ;ils solche Ijetrachtet werden
können, insoweit wie ihre allmähliche Entstehung aus dem Epliclola-
körper noch nicht genauer erfolgt wurde ,, und namentlich auch die
Beziehung zwischen ihren Kernen und dem der Ephclota noch nicht
aufofeklärt ist." Obwohl der erste dieser Punkte in meinen lieobach-
tunofen noch nicht <>-enüo'end aiifo-eklärt ist, u'iaube ich doch, dass die
Beziehungen des Kerns zwischen dem Mutterkörper und dem der
Sprösslinge in unserem Fall ausser aller Zweifel klargelegt wurden
(Fig. 13, 14a, 15 und 18), und das lässt vermuthen, dass was Robin
gesehen hat, wirklich die Sporen waren ; ob aber diese eclite Stielchen
Sfetrasren haben wie die der meiniaen, darf wohl bezweifelt werden.
Wie oben anoeoeben, entwickelt sich das Stielchen an der ventralen
Aushölung des Sprösslings, und wächst zuerst senkrecht zu der dorso-
ventralen Achse des Mutterkörpers. Es krümmt sich aber gleich nach
oben um, und endet frei im Wasser. Diese Lage des Stielchens an der
ventralen Aushölung des Sprösslings tindet sicii nicht nur in unserer
Eplielotanvt, sondern wie gesagt auch in der HERTWio'schen Species.
Aehnlich verhält es sich bei dem Spiössling der Tohopltnja quadripartüa.
Nach den schönen üntersucliungen von BÜtschli (2) wächst der
äquatoriale Wimper-Ring dieses Sprösslings rings um die dorso-
ventrale Ebene des Sprosskörpers, während derselbe noch im Mutter-
körper bleibt. Wenn der Sprössling aber losgelöst ist, so «chwimmt
er mit seiner friUieren laternlen Seite n;ich imten oerichtet, um auf

ÜBER EINE IX MISAKI VORKOMMENDE ART VON EPHELOTA. 1JJ3

irofend welcher ünterlaoe sich festzusetzen. Die abweichenden Anoaben
Robin's von der Bnsal-Lage des Stieles in seinem Thierchen scheint
deswegen ganz unwahrscheinlich, besonders wenn der SprÖssh"iig mit
diesem Stielchen auf dem Mutterkcirper sitzen soll. Mir .scheint es
vielmehr, dass was Roiux für das Stielchen des Sprösslings gehalten
hat, in der That nicht ein solcher war, .sondern eine protoplasinatisclie
Brücke zwischen dem Sprosskörper und dem Mutterthier ehe der
erstere sich losgelöst hat, wie man eine solche am basalen Ende
des in Fig. 16 dargelegten, gestielten Spnislings ganz deutlich
sieht. Manchmal beobachtet man eine solche Brücke in Gestalt eines
lanoofezoîrenen Tentakels aucli am basalen Ende der bewimperten
Sprösslinge, wenn dieselbe im Begriffe sind, von dem Eijhelotakövpev
fortzuschwimmen (Fig. 9). Trifft diese Erklärung bei den Robin'-
schen Sprösslingen zu, so bleibt nur übrig, anzunehmen, dass diese
nicht anders als unsere bewimperten Sprösslinge sind. Von Interesse
ist aber die Thatsache, dass was Robin gelegentlich in der
europäischen Art zur Beobachtung bekommen hat, in unseren Thierchen
die normalen Fortpflanzungsmodi zu sein scheinen, wenigstens in der
Colonie, die mir im letzten Winter in Misaki zur Untersuchung
diente, während die tentakellosen, nhev mit Wimpern ver.sehenen
Sporen jener Art, hier bei unseren Thieren ganz fehlen. Anstatt
dessen oiebt es l)ei tuiserer Art noch weiter entwickelte Spröss-
lino-e, die mit einem echten Stiel versehen sind, was bei jener x\rt
noch nicht zur Beobaclitung kam. Die relative Anzahl der gestielten
und ungestielten Sprö.sslinge hal)e ich niclit genau festgestellt, ich
fflaube aber jranz sicher, dass nicht weniger als ein-drittel von den
sporentragenden Individuen mit gestielten Knospen verselien sind_
Im Ganzen und Grossen daher kann man annehmen, dass die
Fortpflanzungsmodi in unserem Thierchen einen höheren Entwick-
lungszustand darstellen, wie die der europäischen Art. Unerklärlich

134

C. ISHIKAWA:

scheint mir nber die Wimperlo.sigkeit der RoHix'.schen Sprosslinge.
Die Cilieii entwickeln sich in nJIen bekannten Sporen der Suctona
eher als die Tentakehi. Die im Wasser frei schwiinnienden Hkrt-
wiG'schen Sporen sind mit Ci lien verseilen, während unsere
ungestielten SprÖsslinge, wie oben angegeben, Cilien und Tentakeln
traofen, aber nur die erstere dienen beim Schwimmen. Die Entwick-
lungszustände dieser Sporen zeigen uns, dass die Cilien sich viel früher
entwickeln, als die Tentakeln, und auch in unseren gestielten Sporen
finden wir eine wohlentwickelte Bewimperuug. Diese Cilien sind
aber, wie wir schon sahen, viel weniger entwickelt Avie bei den stiellosen
Knospen, und können aller Wahrschenlichkeit nach nicht für die
Fortbewegung des Sprösslings dienen. Sie müssen daher als eine
Reminiscenz der einmal so wohl entwickelten Cilien der anderen
Sporen betrachtet werden, die aber durch die Entwicklung des Stieles
allmählig im \'erschwinden begritfen sind. Sollten vielleicht die
ItOEix'schen SprÖsslinge als ein noch weiter entwickelter Zustand,
gegenüber den unseren gestielten Sprösslingen betrachtet werden ?
Darüber müssen die weiteren Untersuchungen jener Formen ent-
scheiden.

Was schliesslich das V<n-koinnien der bei den Arten der SprÖsslinge,
die stiellosen und die gestielten, in einer Kolonie nebeneinander betrifft,
so düi-fte das auch nicht ohne Interesse sein. Ob iro^endwie <'ewisse
Umstände die Produktion der einen oder der anderen Form begünsti-
gen, konnte ich bis jetzt nicht entscheiden. Auf einem und demselben
Stielchen, Blatt oder Luftbehälter der Alge begegnet man den beiden
Sporenarten in liuntester Weise gemischt, so dass ihre Entwicklung
kaum von äusseren Umständen abhängen kann. Xatürlich wird es von
grossen Nutzen sein für die Erhaltung der Art, wenn sie statt eine
Sporenart zwei und zAvar von ganz anders gebauten produciert, die
daher auch verschiedenen physiologischen Zuständen unterworfen sind.

ÜHER EINE IX xAlISAKI VORKOMMENDE AKT VOX EPHELOTA. X35

4) Die Keriiveränderungen während der Sporenbildung wurden
nur in .sehr wenigen Fällen beobachtet, obwohl idi \ iele Schnitte von
den sporen tragenden Individuen anfertigte. W;i.s ich in der Fig. 11
dargestellt habe, i.st dns jüngste Stadium, das zu meiner ÜntersuchuDg
Ijfekommen ist, und kann icli leider die interessante Fnio-e. was den
ersten Anstoss zur Sj)orenbilduiig giebt, noch nicht lösen. Was ich
aus diesen und anderen Schnitten schliessen kann, ist die Ihatsache,
das der Kern sich unter einem Knäuelstadium theilt, wobei das
Kernplasma eine deutliche Fasern ng zeigt, wie man sie in der Theilung
der Grosskerne der hifamricn gewöhnlich sieht. Die Apicalenden des
MutterkernzweiiJfes bieofen sich dabei "-ewöhnlich nach Aussen um,
d.h. nacli dem künftigen Apicalende des Sprosses, und bleiben in diesem
Zustiuiile bis sie wieder zuni Apicalende des 'i'ochterkerns werden.
Diese Tliatsache dürfte für die ürientiernng des Sprosskerns \oi\
Interesse sein, da iler Sprosskörper wie gesagt ganz andei's orientiert
ist wie das Mutterthier.

Was für eine Veränderung die oben erwähnten kleinkernälmlichen
Gebilde während dieser Zeit erleiden, kann ich leidei* wie erwähnt
nicht angeben.

C. SySTK.MATISCHK STKLJ.rX(. DES 'l'lIIEKCIiEX.

Die geschilderten Punkte lassen unser Thierchen von den
bis jetzt bei J'Jplielolanvttiu bekannten wohl mit Sicherheit unter-
scheiden. Am nächsten stinunt die Art al)er mit der HEUTWio'schen
Ephelota (ß'imiiipanf überein (5. 3). Sie unterscheidet sich aber von
dieser Art din-ch das \ Orhandensein von fiüif verschieden o-estalteten

o

Tentakeln und durch deren regelmässige Lage a!n Thierkörper, sowie
diu'cli den lîau der Sporen, lîei der geringen Literatin-, die mir hier
zur Verfügung stand, kann ich natürlich nicht auf die Artbestimming
eingehen. Sollte sie sich aber als eine neue Art erweisen, so möchte

i3(;

('. I8HIKAVVA

ich dem in liöclisten Grade verdieiistvoIJeii 7'ro/o:t»t'/dbrsclier Herrn
Geheimen liofratli Pi-olessor I)i-. 0. IU'tsciili dediciren. und sie
Ephelota Bütschlinna nennen.

Ende August, 1896. College of Agriculture,

[niperial University.

Nachtruu". Während die V(jrstehende AbhandUinii' sicli im Dniclc
befand, erhielt ich dnrch die Güte des Herrn Dr. H. S. Beruh (1) in
Kopenhagen eine sehr interessante Mittheihini>' über das Vorkom-
men von faserigen Gebilden in der Zellsubstanz zweier Iiitii>«'r(t'n;iv[eu,
Spatliidiuiii spatuhi and Holophrija Eminac, die mit meinigen
(obenerwähnten Tentakelfasern Aehnlichkeit haben. Diese Fäserclien
kommen in den beiden Arten in verschiedenen, aber ganz bestimm-
ten Ivürperregionen voi'. Vom Ectoplasma entspringend verlaufen
sie ins Innere des Körpers, am im Endo[)lasma zu endigen. Auch
die stäbchenähnlichen Structuren um die Schlundgegend vieler
Infusorien wurden von dem Autor als homol(jge iStructuren gedeutet.
In wie weit aber diese Structiu'en mit den unserigen in Zusanunen-
hang stehen, müssen künftige Forschungen lehren. Sollten vielleicht
die Achsenfäden mancher Hdio:oën, insbesondere diejenigen der \on
ScHAUDixx (i)) neuerdings genau untersuchten Camptoncuia iuiUih.s
äbnliche Gebilde vorstellen ?

Literatur verzeichniss-

Diejenigen Schritten, die ich nicht im Original einsehen konnte, wurden mit
einem'" versehen.

1. Bergh, K. S, : — Ueber Stützfasern in der Zellsubstanz einiger Infusorien.
Separat- Abdr. a. d. anat. Heften. 1896.

2. BtJTSCHLi, 0. : — Ueber die Entstehung des Schwärmsprüsslings der Podo-
phrya quadripartita, Cl. u. L. Jeuaisclie Zeitschr. Bd. X. 1876.

3. BüTSCHLi, 0. : — Protozoa in Bronn's ,, Classen n. Ordnungen des Tiiierreichs."
Bd. III. Leipzig. 1889.

ÜBER EINE IX MISAKI VORKOMMENDE ART VOX EPHEI.OTA. 137

""4. Claparède et Lachmaxx : — Etudes s. les infusoires et les rlnzopodes. Mem.
instit. genevoise. T. V. 1858.

■■•'5, HertwiCt, E. : — Ueber Podopbrya geiumipava, liebst Bemerkungen zum Bau
u. zur systematisclieii Stellung der Aeineten. Morpli. Jalirb. I. 187G.
(). Kent, W. S. :— A manual of Infusoria. London. 1880-1882.
7. Matpas, E. : — -Contributions m I'ctude des Acinétiens. Arcli. zool. experim.
T. IX. 1881.

■■•■8. PioiiiN, Cb. : — Mem. s. la struct, et la reproduction de quelques infusoires
tentacules, suceurs et flagellés. Journal auat. et pbysiol. 1879.

9. Scîiaudtnn, F. : — Camptonema nutans nov. gen. iiov. spec, ein neuer mariner
Rbizopode. Separat Abdr. a. d. Sitznngsbericbten d. k. preuss. Akad. d. Wissen.scli.
zu'Berlin. LU. 1894.

'«'S'^SOï'S^^a— '

Tafel XII.

Tafel XII.

KpheJotii spec. (?).

Säramtliclie Bilder sind mit einer Zeichencamera auf der Hölie des Object-
tisches gezeielmet, und nnt den Symhnlen der dabei benutzten Oeulave ujid 01)jective

im laaniniern beigefügt, wie /^xZjY——XZj u. s. w. die als Zeiss' Objectiv D
mit Ocular 2, Zeiss' Objectiv 1/12 Immersion mit Ocular 4 u. s. w. zu lesen ist. cl,
cilien; f, Fasergebilde im Endoplasma ; X, ]\racronucleus ; Stb, stiibclienäbnlicbe
Gebilde in der äussersten Schicht des Ectoplasmas ; ?\ t'', t^, t* und r\ Tentakeln.

Fig. 1. Mittelgrosses Individuum mit ausgestreckten Tentakeln, lebendig
gezeichnet.

Fig. 2 und 3. Zwei Bilder aus einer Reihe von Längsschnitten von einem
Individuum : Fig. 2 eine seitliche, und Fig. 3 eine mediane. Flemming's Flüssigkeit
mit Eisenlack-Hœmatoxylin.

Fig. 2a. Kleines Stück des Tentakel I von einem anderen Exemplar, ebenso
behandelt wie die vorigen.

Fig. 2b. Ebenso ein solches Stück von demselben Schnitt. Man beachte eine
rundliche Oeffnnng in der Pellicular i\rembran für den Austritt des Tentakels.

Fig. 2c. Drei Stückchen vom Saugtentakel von demselben Schnitt. Die
äusserste Schicht des Ectoplasmas ganz deutlich bis zur Tentakelspitze zu beobachten.

Fig. 4 und 5. Zwei Durchschnitte von einem anderen Individuum, ebenso
behandelt wüe die vorigen : Fig. 4 in einer Ebene oberhalb der Tentakel II, und Fig.
5 unterhalb derselben.

Fig. 4a und 4b. Kleine Theile des Schnittes Fig. 4 }ioch starker vergrössert :
in Fig. 4a sieht man eine Durchschnittsansicht der Stäbchengebilde und in Fig. 41)
eine Flächenansicht derselben.

Fig. 0. Bewimperter Sprüssling soeben vom IMutterk-orper befreit. Derselbe
ist mit Schneider's Essigsäurecarmi}i stark gequollen.

Fig. 7, 8 und 9. Drei ebenso vom i\Iutterkörper befreite Sporen lebendig
gezeiclniet. Einer dieser ist die nämlichen Spore die wir in Fig. (5 gezeichnet
haben.

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Jour. Sc. Coll. Vol. X. PI. XII.

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Tafel XIII.

Tafel XIII.

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Siiiuiutlielie Bilder sind mit eiiiei' Zeicheiicauit'i-a auf der Hölie de.s Olyecttisclies
gezeichnet, und mit den Symbolen der dabei benutzten Ocnlare inid Objective im

Klammern l)eiffet'ii!>t, wie ( -^X2 ) ( -,-; ^'/A n. s. w. die als Zeiss" ()i)iectiv 1) mit

Ociilar 2, Zeiss" Objectiv 1/VÀ Innnersio)! mit Ocular 4 ii. s. u. zu lesen ist. //,
micronucleusahnlicheii Gebilde; A', Macronucleus ; v, Sporen: l\ r, l-\ /' und /•"',
Tentakeln ; ir/:, Wimperkranz.

Fig. 10. Tliierchen mit acht ganz reiten Sporen.

Fig. 11. Längs.schnitt von einem anderen Individuum im Antangsstadium
tier Sporenbildung. Sul)limatessig-Präparat mit Orange-Ha'matwxylin getarbt.

Fig. 12. Längsschnitt von einem solchen Tliierchen wie es in Fig. 10 dargestellt
ist. Drei von den Sporoi werden in dem Schnitt ungetrotï'en. Tikrine.ssig und
( ) lange-Hîuniatoxylin Präeparat.

Fig. 13. Längs.schnitt von einem anderen Tliierchen mit zwölf gestielten
Sporen. Die Stielcheu wurden aber nicht in dem Schnitt angetroft'en. Flemming's
Flüssigkeit mit ï^isenlack-Hîematoxylin ; die Endoplasma-Graiuila sind weggelassen.

Fig. 14. Lebendes Exemplar mit sechszehn gestielten Sporen.

Fig. 14a. Dasselbe mit Pikriuessigsäure conserviert und mit Pikrucarmin
gefärbt.

Fig. 15. Längsschnitt von einem anderen Individuum mit vier gestielten
Sporen, ebenso behandelt wie bei Fig. 13.

Fig. 10. Gestielte Spore lebendig gezeichnet. Man beachte die protopJa.sma-
tische Verbindungsbriicke zwischen der Spore und dem Mutterkörper.

Fig. 17. Längsschnitt von einem Sprössling. Am freien Ende des Stieles sieht
man Schmutz angeklebt. Flemming's Flüssigkeit mit Eisenlack-Hjematoxylin.

Fig. 18. Längsschnitt von einem Individuum mit vier gestielten Sporen.
Flemming's Flüssigkeit mit Eisenlack-Hieraatoxylin.

Fig. 19. Mittclgrosses Exemplar mit zwei gestielten Sporen. Man sieht drei
parasitisclie Infusorien am Stiel eines Sprösslings. Diese dringen zuweilen in den
Körper des Thieres ein und fressen den ganzen Inhalt.

Jour Sc. Coll. Vol. X. PI. XIII.

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C. Isliikcnoa del.

Ueber das massenhafte Vorkommen von Eisen-
bacterien in den Thermen von Ikao.

Vo)i
IVlanabu lYliyoshi, Rigakushi, Rigakuhakushi.

Professor der Botanik an der naturwisseuscbaftliclien Facultät der Kaiserlichen

Universität zu Tokio.

Die Linoebunu' des auf dem wilden Ablian<'e des rutut.siidake
reizend gelegenen Badestädtchen.s Ikao, dessen eisenhaltige Thermal-
quelle wegen ihrer vortretHichen Heilwirkungen sich seit einer
geraumen Zeit einer bedeutenden Frequenz erfreut, ist für jeden
Pflanzensammler eine reichliche botanische Fandgrube. \Yas aber
uns hier besonders interessirt, ist das Vorkommen einer gänzlich aus
Eisenbacterien bestehenden Schlammmasse, welche ich an der heissen
Quelle auf Steinen oder Erde unter Einfluss des von Felsenspalten
heraussickernden Thermal wassers sich verbreiten fand. Dieser
Schlamm, welcher seiner vermeintlichen Heilkraft halber oft von
Badeg'ästen eino-esammelt wird, unterscheidet sich von der ülDrigen
bacterienfreien «3der bacterienärmeren Eisenerde dadurch, dass der
erstere homogen, leicht ockergelb gefärljt, wollig-schleimig aussieht,
während die letztere von schmutzig brauner Farbe ist, fein körnig
ist, sich leicht im Wasser suspendirt und daraus erst beim langen
Stehen sich sedimentirt.

Dass der obenerwähnte Schlamm ausschliesslich aus Bacterien-
zellen besteht lehrt die mikroskopis<.'he Untersuchung sofort. Am
bestens nimmt man eine möglichst kleine Frol)e des Schlammes,
verbreitet sie o-leichmässio- auf einem Deckorläschen und trocknet über

140 MAXABU MIY08HI.

die Spiritusflainme. Bei einem so fixirten Praepanite sieht man eine
unzähli<xe Men^-e von oelblich "gefärbten, fadenförmio^en Zellen von
ungleicher Länge, ca. -^ bis 1 // im Durchmesser, ziemlich geradlinig,
auch verschiedentlich oreboo-en, sowohl einzeln als auch zu Bündeln ver-
einigt. Ausserdem befindet sich eine Anzahl von winzigen, stäbchen-
förmigen Zellen, die mit den fadenförmigen gemisclit auftreten. Die
Bactérien scheinen dev Leptothrix ochracca Kiitz. nahezustehen, dabei
v^aoe ich aber nicht ohne weitere üntersuchuno;-en diese als neue
Species zu betrachten.

Behandelt man solche Zellhaufen mit nur massig starker Salz-
säure so verschwindet nicht blos die Gelbfärbung, sondern auch der
ganze Zellumriss spurlos, (der Zusatz einer Ferrocyankaliumiösung
ruft dann die characteristische blaue Eisenreaktion hervor.) Ist die
angewandte Säure aber noch weit schwächer und wirkt langsam von
einer Seite des Praeparates dann entfärben die Zellen sich ;dlmählich
und lassen schwer sichtbare, hyaline Zellfragmente zurück, welche
nach Färbung mit Fuchsinlösung deutlicher hervortreten. XTnter-
bricht man indessen die Wirkung der Säure durch das Zuleiten von
Wasser, so bleiben die Zellen oft zum Theil noch inkrustirt. In
manchen Fällen verschwinden die von der Kruste befreiten Theile
bald darauf und lassen die von der Säure nur wenig angegriffen e^
deshalb unvollständig aufgelöste Zell partie zurück.

Aus diesem A'erhalten «eo-en Salzsäure scheint mir zu folgen,
dass das Eisenoxyd nicht nur auf der Zellwand aufgelagert, sondern
auch in der Substanz derselben mehr oder weniger stark infiltrirt
vorhanden sein inuss.

Einer fn-obkörnio-eu Aufla2:erunfr entbehren die Zelhvandungen
vollständig; bei genauer Untersuchung mittelst Zeiss'schen homog.
Imm. 1^ und Ocular 4 fand icli nur äusserst feine Partikelchen die
auf manchen Zellen aufsassen.

UEBER DAS MASSENHAFTE VORKOMMEN. ]^4]^

Ob die l];icterienzelleii noch plasmahaltig waren oder nicht,
konnte ich der Winzigkeit derselben halber nicht konstatiren ; aber
die starke Eiseninkrnstation und sogar Infiltration, ferner das frag-
mentarische Auftreten der Zellen, machen es höchst wahrscheinlich
dass dieser Schlamm lediglich aus den Resten der Eisenbacterienzellen
bestand.

Ich untersuchte auch Schlammproben die in der Xahe des oben
geschilderten Bacterien-Schlammes gesammelt waren. Die ersteren
sind schon mit blosem Aus^e von dem letzteren zu unterscheiden durch
die mehr roth-braune Farbe und die sehr fein pulvrige Beschaffenheit.
Mikroskopisch zeigt sich sofort ein ganz anderes Bild : in diesem,
nämlich, besteht die Hauptmasse nicht aus Bacterienzellen allein,
sondern aucli aus gröberen oder feineren Körnchen von Eisenoxyd,
die mit den ersteren bei verschiedenen Schlammproben in ver-
schiedenen ^lengenverhältnissen gemischt sind. Die Bacterien-
massen enthalten sowohl faden- als auch stäbchenförmige Zellen,
und auch noch eine Beimengung einer geringen Anzahl spirochaeten-
artiger Zellen, (einige Formen sind dem SinriUum ferrugineum De
Toni ähnlich), die oft zu doppelten oder mehrfachen sogar ver-
zweigten Bündeln vereinigt auftreten.

Andere gewöhnlichere Eisenbacterienarten z. B. Grcnoilirix Kühn-
iana (Rabenh.) fand ich nicht in dem von mir gesammelten
Materiale. Dagegen beobachtete ich mitunter wenn auch nur frag-
mentarisch, breitere Zellfäden mit Querwänden, die zweifelsohne eine
Art von Fsiclwlioniiiinii zu sein dürften. Weiter waren einige
Diatomenzellen sehr oft in den weniger reinen Schlammproben
vorhanden.

Alle jene Bacterienzellen sind mit Eisenoxyd dick überzogen
und zeigen ähnliches Verhalben gegen Salzsäure wie es bei den
oben beschriebenen Bactérien der Fall ist.

]^42 MANABU MIYOSHI.

Das Zustandekommen des reinen Bacterienschlammes ist von
gewissem Interesse, da in diesem Falle das Eisenoxyd, 'welches bei der
allmählichen Veränderung des Schlammes übrig bleibt, ausschliesslich
aus dem Resten oder Fossilen der Organismen besteht.

Ich verzichte auf einen Erklärungsversuch betreffs der Art und
Weise der Eisenauflagerung eventuell Infiltration, da die Entscheidung
der Frage über den physiologischen resp. physikalischen Ursprung der
Eisenscheide ohne fernere Studien nicht möglich ist.^) Nur mache
ich hier besonders darauf aufmerksam, dass günstige Bedingungen zur
Entstehunsf der Eisenbacterien- Schlammmasse unter Voraussetzung"
gewisser (direkter oder indirekter) Mitwirkung von Bactérien in den
genannten Thermen vorhanden sind, da erstens, das Thermalwasser
eine hinreichende Menge (nach einer Analyse 0,0214 g pro Liter)
von doppelkohlensaurem Eisenoxydul enthält, zweitens, eine genügend
hohe Wassertemperatur, die ich in oben erwähnten Stellen resp. 41°,
42°, 45,5°C fand, für das üppige Fortleben der Bactérien günstig ist.

d. 13. November 1896.

Botanisches Institut der Kaiserl. Universität zu Tokio,

1) Hierüber liegen uns die bekannten Untersuchungen von Winogradsky, Botan. Ztg.
]888 p. 261. und von Molisch, Die Pflanze in ihrer Beziehung zum Eisen 1892 p. 60. vor.

''^>gä£-.

Studien über die Schwefelrasenbildung und

die Schwefelbacterien der Thermen

von Yumoto bei Nikko.

Manabu lYIiyoshi, Ri'éakushi, Ri^akuliakushi.

Professor der Botanik an der naturwissenscliaftliclien Faciütät der
Kaiserlichen Universität zu Tokio.

Mit Tafel XIV

Einleitung.

Als ich im Monate August 1895 niich im Bad Yumoto bei
Nikko aufhielt, wurde meine Aufmerksamkeit auf die auffallende
Schwefelrasenbildung in diesen thermalen Gewässern gelenkt. An
den Stellen, wo das heisse, stark nach Schwefelwasserstoff riechende
Wasser aus den am Bergfusse des Yudake reihenweise gelegenen
Schwefelquellen heraussickert, bedecken sich Reservoirbasins, Wasser-
abieiter, Pflanzenreste, Steinfragmente u. A. mit einem feinen
Schwefelan flug in Form von bis mehrere Centimeter langen
Franzen, Fetzen und Lappen, (Fig. 1), die ich der Kürze halber als
Schwefelrasen bezeichne. Diese Rasenbildung kommt dadurch zu
Stande, dass aus dem im Wasser reichlich enthaltenen Schwefel-
wasserstoff sich Schwefel abscheidet, der auf die Gallertsubstanz einer
im heissen Wasserstrom vegetirenden Bacterienart sich absetzt und
zum völligen Inkrustiren führt. Die Bacterieugallerte, welche mit

144 MANABU MIYOSHI. STUDIEN ÜBER DIE SCHWEPELRASENBILD-

der in den Schwefelthermen europäischer Lander vorkommenden
,,bîirégine" genannten Schleimmasse') vielleicht identisch sein könnte,
hnt eine besondere Fähigkeit sich mit dem Schwefelmantel zu bekleid-
en nnd zwar so vollständig, dass der Process sich bis auf die dünn-
sten Fäden erstreckt.

Ausser diesen Gallertbacterien kommen auch gewöhnliche Form-
en von Schwefelbacterien vor, nämlich Beggiatoen und Thiothnxen
(Winogradsky) (Fig. lo, 14), die in den lauwarmen Abflüssen
des Quellwassers sowie in einem kleinen See Yugo, in den das noch
mit H^S beladene Wasser hineinfliesst, ihren Wohnsitz finden.

An rothen Schwefelbacterien fehlt es in der Umg-ebuno: von
Yumoto auch nicht. In den Gräben und Tümpeln, die thermalen
Abwässer empfangen, fand ich pfirsichblüthrothe Flecken welche ich
bei der Untersuchung als Chrouiatmm Weissii (Fig. 15) erkannte.

Um die Schwefelbacterien-Flora von Yumoto zu durchforschen
und besonders die obenerwähnte Schwefelrasenbilduns; o^enauer zu
beobachten, reiste ich in diesem Sommer wieder nach Yumoto, wo
ich während eines mehrtäg-i2:en Aufenthaltes noch viele andere Arten,
die bei dem früheren Besuch meine Aufmerksamkeit sich entzosfen,
fand und auch einige Versuche anstellte, die nur an den Fundorten
selbst gemacht werden konnten.

Auch an anderen Thermen, die ich im letzten Jahre zu besich-
tigen die Gelegenheit hatte, fand ich eine ähnliche Schwefelrasen-
bilduno;. Da aber meine diesbezüo:lichen Studien fast ausschliesslich
in Yumoto gemacht wurden, so theile ich im folgenden hauptsächlich
die auf diesen Ort bezüglichen mit, während die Beobachtungen von
anderen Orten nur nebensächlicli erwähnt werden.

Da ich in dieser Abhanrlhuiu- luu- die Art und Weise des

1) Certes und Gar rig ou. Comptes rf-ndns. CHI. 188(î. p. 107.

UXG V^iD DIE SCHWEPELBACTERIEX DEK THERMEN U. S. W. ]^45

Vorkommens von Schwefelrasen ausfiilirJicher beschreibe, daoeg-en
auf die Morphologie und Physiologie der Rasen bildenden Bactérien
weuio' Rücksicht nehme, möchte icli mir fernere Untersuchunofen
hierüber vorbehalten.

Die unten erwälmten ph^^siologischen Studien an den rothen
Schwefelbacterien wurden im botanischen Institute in Tokio ausgeführt.

Lilleralur.

Biologische Untersuchimo-en des 'f hernial wassers sind im
Deutschlaiifl, in der Schweiz, in ItaUen u.s.w. schon früher vielfach
unternommen und das Vorkommen von niederen Algen und
Bactérien in den heissen Wässern von Carlsbad, Landeck und anderen
Thermen ist längst bekannt, wie besonders aus den Untersuchungen
von Cohn') zu ersehen ist.

l>ekannt ist auch die Thatsache, dass diese im Thermalwasser
vegetirenden Schizophyten und ihre Zoogloeenmassen von Schwefel,
Kalk, Kieselsäure, Eisenoxyd und desgl. verschiedentlich inkrustirt
vorkommen.

Was besonders die Schwefelthermen anbetrifft, so liegen uns nur
vereinzelte ]jeoba(.'htungen vor'-) und überhaupt in der botanischen
Litteratur findet sich meines Wissens nirgend eine genaue Angabe
über die Schwefelrasenbildung. Certes und Garrigou'^) berichten
in ihren Ihitersuchuni^en über die Schwefelthermen von Luchon, dass
bei einer AVassertemperatur von 50°C die schleimigen, ,, barégine "
genannten Zoogloeenmassen auftreten, welche thatsächlich von ver-

1) AbhancU. d. schles. Gesells. f. vaterl. Cultur I8l52 ; auch Flora 1862. p. 338. Jahresb.
■d. schles. Gesells. f. vaterl. Cultur 1874; botan. Sect. Xov. p. 32; und auch 1876. p. 115-118.
Vergl. auch Hansgirg, Physiologische und algologische Studien 1887. p. 138.

2) z.B. Chr. Müller, Chemisch-physikalische Beschreibung der Thermen von Baden in
■der Schweiz 1870. p. 10 etc. Vergl. auch Loeffler's allerneuestes Werk, Das Wasser und die
Mikroorganismen, (Handbuch der Hygiene I. Bd. 2. Abth. 1896. p. 701).

3) Comptes rendus. CHI. 1886. p. 703.

l^Q MANABU MIYOSHI. STUDIEN ÜBER DIE SCHWEFELRASENBILD-

schiedenen OrofanisDien erzeucht sind. Anderseits theilen Per on ci to
mid Ynlalda^) über die Mnffe— oder Schwefelleberbildung in den
Thermen von A-^aldieri in Piémont mit, dass bei 55°C die MniFe eine
hochrothe Farbe annahm und keinen Organismus enthielt ; und erst
bei niederen Temperaturen, wenn die Muffe eine braune Farbe führt,
die Gallerte bildenden Bactérien und Leptotlmx Valderia, nebst
ß-rünnen Oro-nnismen auftraten. Da diese und andere P)eobachtuno-en
mit unserer Schwefelrasenbildung keine direkte Beziehung zu haben
scheinen, so werde ich hier darauf nicht näher eingehen.

Die einschlägige Litteratur über die physiologisch merk-würdigen^
von Winogradsky ,, Schwefelbacterien " genannten Organismen
ist nicht besonders reich. Aeltere Beobachtungen finden wir in
den Adhandlungen von Perty-), Ray Lankester^), Cohn'')^
Warming"'^), Engler''), En gel mann'), Zopf^) u. A. Aber eine
gründliche und kritische Untersuchung verdanken wir erst Wino-
gradsky^) der nicht blos durch die direkten Versuche die Physiologie

1) Xotarisia II. 1887. p. 333-317. Referat ia .Tost, l)Otan. Jahresb. 1887 I. p. 103. Mir war
nur das Referat zugänglich.

2) Kleine Lebensformen 1852.

3) On a peach-coloured Bacterium, (Quarterly Journal of Microsc. So. Vol. XIII. New
Series 1873). Further Observation on a peach or red-coloured Bacterium,— Bacterium
rubescens, (Quart. Jour, of Microsc. Sc. Vol. XVI. New Series 1876).

4) Untersuchungen über Bactérien II, (Beitr. z. Biolog. d. Pflanzen Bd. I. Heft III. 1875.
p. 156). In dieser Arbeit, sind seine früheren Untersuchungen über Schwefelbacterien
berücksichtigt.

5) Gm nogle ved Damarks Kyster levende Bacterier 1870.

6) Ueber die Pilz- Vegetation des weissen und todten Grundes in der Kieler Bucht, (IV. Ber.
d. Commission 2 Unters, d. deutsch. Meeres in Kiel. Kiel 1883).

7) Over een niew voor lichfgevoelig bacterium, (Proc. verb. k. Acad. v. Wettenschappen te
Amsterdam. Air. Naturk. Zittg. van 25 Maart 1882). Bacterium photometricum. Ein
Beitrag zur vergleichenden Physiologie des Licht- und Farbensinnes, (Pflüger's Archiv.
Bd. XXX. 1883. p. 95). Pfrüfung der Diathermanitüt einiger Medien mittelst Bacterium
photometricum, (Dieselbe Zeitschrift, Bd. XXX. 1883. p. 125). Ueber Bacteriopurpurin und
seine physiologische Bedeutung, (Dieselbe Zeitschrift, Bd. XLII. 1888.p. 183). Die Purpur-
bacterien und ihre Beziehungen zum Licht, (Bot. Ztg. 1888. p. ^61).

8) Zur Morphologie der Spaltpflanzen 1882. p. 21 u. s. w.

9) Ueber Schwefelbacterien, (Bot. Ztg. 1887. p. 489). Beiträge zur Morphologie und
Physiologie der Bactérien Heft I. Zur Morphologie und Physiologie der Schwefelbacterien 1 888.

UXG UND DIE SCHWEFELBACTERIEX DEK THERMEN U. S. W. ] 47

der Organismen in Bezug auf Schwefelwasserstoff einwandfrei
klarleo-te, sondern durch eine Reihe hin"-er, ununterbrochner, mikro-
skopischer Kulturen die Morphologie derselben festzustellen suchte.')

Die Wirkung des Lichtes auf die rothen Schwefelbacterien wurde
von En "•elman n ^) bekannthch besonders vom assimilationsphy-
siologischen Standpunkte aus zum Gegenstand eingehender Unter-
suchuno-en oemacht.

Das merkwürdige ^'erhalten derselben Organismen gegen wech-
selnde Sauerstoffspannungen geht auch aus der Untersuchung
Winogradskys hervor; nur sind weitere Versuche nöthig, um
festzustellen, ob die Organismen gegen den l'iir sie so wichtigen
Schw^efel Wasserstoff chemotaktisch reagiren und ob sie der chemischen
Reizunfi- durch andere Stoffe auch zucränglich sind.

Schwefelrasenbildung.

Die schönste und üppigste Schwefelrasenbildung fand ich bei
einer am westlichen Ende von Yumoto gelegten heissen Quelle
(Aravu) sowie in einem noch ca. 50 Schritten weiten Schwefelsumpf.
Ein minder auffälliges Auftreten beobachtet man an der Quelle
Tsurunoyu, dicht an der Strassenmündung von Yumoto. Wie
schon erwähnt, breiten die Kasenmäntel sich an den Aussenwänden
der Reservoirfässer und hölzerner Abieiter aus, aber auch selbst auf
der Erde, über welche das Schwefelwasserstoff haltige, heisse Quell-

1) Nachdem Winogradsky im Jahre 1888 durch langdauernde mikroskopische Kultur-
versuche die früher bestrittene Formenkonstanz der Schwefelbacterien festgestellt hatte, ist
seither kein wichtiger gegentheiliger Befund darüber bekannt geworden, bis in jüngster Zeit
Zopf (Beiträge zur Physiologie und Morphologie niederer Organismen 5 Heft 1895. p. 37.)
beweisen konnte, dass eine „ regressive Entwickelung " bei den rothen Schwefelbacterien
wirklich stattfindet, lieber die Formenfrage vom gegenwärtigen wissenschaftlichen Stand-
punkte aus vergleiche man Hüppe, Naturwissenschaf tliche Einführung in die Bakteriologie
1896. p. 14 u. 85; Flügge, Mikroorganismen 3. Aufl. 1896. Erster Theil p. 76 u. s. w.

2) 1. c.

148 MANABÜ MIYOSHI. STUDIEN ÜBER DIE SCHWEFELKASENBILD-

wasser schnell abläuft. Zwei Bedingungen iniisseii betreff« der
Rasenbüdung erfüllt sein : erstens muss das AVasser stets fliessend
sein, zweitens, die AVassertiefe nur sehr gering bleiben. Im tieferen,
fliessenden Wasser bilden sicli die Rasen nur auf den unmittelbar
unter der Wasseroberfläche befindlichen Gegenständen und in stehen-
den Gewässern kommen sie überhaupt nicht vor.

Die Maximal temperatur, bei welcher eine Rasenbildung statt-
findet fand ich dicht bei der Arayu-Qaelle zu G9.8°C. An den anderen
Orten war die Wasserwärme resp. 68.2°, 67°, 66.1°, 61.5°, 59°, 58.2°,
56°, 55°, 52°, 51°C. Bei Bad Shibu und Bad Idsusan, wo ebenfalls die
Schw^efelrasenbildung vorkommt, beobachtete ich die AVassertemperatur
zu resp. 68° und 60°. Die Temperaturgrenzen für die Rasenbildung
liegen daher zwischen ca. 70°') und 51°.

Was nun die Farbe der Schwefelrasen anbelangt, so ist sie je
nach den Fundorten verschieden. In schnell fliessender Strömung
sieht sie leicht gelb-w^eiss (Fig. 1), bis fast rein weiss aus, die
gelbliche Färbung nimmt dagegen stetig zu bei langsamerer Strömung.
So fand ich, an der Unterseite eines viereckigen, hölzernen Abieiters,
aus welchem eine Alenge des heissen Quell wassers auslief, das auf den
Aussenwänden sich verbreitete, eine üppige, gelbliche Rasendecke,
Avährend die InnenAvände derselben mit weissen Schw^efelfilzen
bekleidet waren.

Dieser Farbenunterschied beruht, wie die mikroskopische Unter-
suchung lehrte, auf der Art und AA'^eise der Schwefelabsatzbildnng.
Im langsamen Strome bilden sich feine, ziemlich grosse Kry stalle,

1) BekantHch vegetiren Oscillarien und Leptothrixen in heissen Thermalwässern deren
Temperatur jedocti selten über 60°0. liegt. Doch sollen gewisse Schizophyceen nach einigen
Beobachtern bei weit höheren Temperaturen von 80°-90°C. sogar 93° noch vorkommen.
Vergl. Warming, Lehrbuch der ökologischen Pflanzengeographie. Uebersetzt von Knob-
lauch. 1896. p. 157. Die Angabe der älteren, diesbezüglichen Beobachtungen findet man in
Pfeffers Pflanzenphysiologie Bd. II. 1881. p. 432 u. s. w. Vergl. auch Kerner von
Marilaun, Pflanzenleben Bd. I. 1888. p. 517.

UNr> UND DIE SCHWEFELBACTEUIEX DEK THERMEN U. S. W. ^^(j

zumeist in rhombischen Octaëdern oder auch in monoklinen Prismen,
die das Licht stark brechen und die eiofenthümliche Farbe des
Elementes darstellen (Fig. 2, 5) ; hingegen im schnell fliessenden
Wasser wird der Schwefel in winzigen, amorphen Theilchen mit
Beimeng-unsT unvollkommen auso-ebildeter Prismen abo^esetzt : diese
kleinen Körnchen reflectiren das Licht stark und verleihen dem Ganzen
eine mehr weisse Färbung (Fig. 3, 4). Zwischen diesen beiden
Extremen treten aber ;ille Uebero;an2:sstadien auf. Die ^rauweissen
Rasen, die man oft finden kann, sind nur durch Schmutz verun-
reinig-te, sonst normale Rasen : die Beschmutzuno: o-eschieht besonders
bei heftigem Regen, M'elcher bisweilen eine prachtvolle Rasendecke
vernichtet.

Die Länge der Rasen ist wieder von der Schnelligkeit des
Stromes abhäns^ifr. Die s^ewöhnliche Längte in ziemlich schnell
fliessendem Wasser beträgt ca. 3 bis 5 cm. Sie bleiben kurz ca. 0.5
bis 2 cm bei lano^samer Strömuno- und erreichen in schnellen
Bächlein mehr als 20 cm. Besonders elesfant o^estalten sich diese
langen, gelbweissen Schweife! rasen, wenn sie der Stromsrichtung
folgend, auf zahlreichen, einzelnen Fasern zitternde Bewegungen zeigen.

Die Rasen sind ursprünglich durch die schleimige Bacterien-
gallerte auf Holz, Steinen oder anderen submersen, fremden Gegen-
ständen, so fest angeheftet, dass sie trotz des in Folge der
Volumenverg-rösserun"- immer zunehmenden Zug-es von den An-
satzstellen nicht leicht fort2:erissen werden können.

Untersucht man ein kleines Büschel Schwefelrasen, das durch
sorgfältiges Präpariren mittelst Nadelspitzen in feine, einzelne Fasern
getrennt werden kann, so sieht man, dass an der Peripherie der aus
SchAvefelkryställchen und schwefelkörnchen bestehenden Hauptstückes,
eine unzählige Menge von sensenförmigen Bacterienzellen anhaftet

150 MAN ABU MIYOSHI. STUDIEN ÜBER DIE SCHWEFELEASEXBILD-

(Fig. 6). Bei genauerer Untersuchung aber überzeugt man sich, das
die Matrix der Rasen ursprünglich von einer Bacteriengallerte gebildet
war und die Schwelelauflag'eruno^ nachträojlich statto^efunden hat.

Dies kann man leicht beweisen, wenn man einen solchen Büschel
auf dem Objecträger trocknen lässt und dann etwas Schwefelkohlen-
stoff zusetzt.^) In dem so behandelten Praeparate wird die Schwefel-
auflagerung mehr oder weniger vollständig aufgelöst und die übrige
Gallertmasse mit Bacterienzellen tritt bei der Färbung mit Jod
scharf hervor. Am besten aber wähle man zur Untersuchung solche
Rasenstücke, welche erst geringe Schwefelinkrustation zeigen (Fig. 2,
6). An derartigen Exemplaren, die nur an bedeckter, vor freiem
Luftzutritt mehr oder weniger geschützter Lage zu finden sind, sieht
man gleich, ohne eine weitere Behandlung, den centralen, farblosen
Gallerttheil mit den darin eingebettenen Bactérien und die äusserlich
stellenweise angelagerten Schwefelkryställchen.

Dass die einzelnen Bacterienzellen mittelst der gemeinsamen,
schleimiofen Gallerte zusammen ^ehalten sind, kann man unter dem
Mikroskop demonstriren, indem man entweder gelinde auf die Deck-
gläschen stösst oder mittelst einer Fliesspapierstreifchen einen raschen
Wasserstrom durchleitet ; dann machen die Bacterienzellen jedesmal
zitternde Bewegungen ohne jedoch dadurch losgerissen zu werden.

Die Gallerte hat eine schleimige, etwas zähflüssige Konsistenz
und zieht sich zu einem Kügelchen zusammen wenn man sie aus dem
Wasser herausnimmt. Sie ist z. Th. löslich in conc. Kalilauge und
in Salzsäure ; bleibt in kochendem Wasser scheinbar unverändert ;
färbt sich mit Jod gelb, mit Jod und Schwefelsäure ziegelroth bis
braun, mit Corallin hochroth, mit Hanstein's Anilingemisch
scharlachroth, mit Congo roth : kurz, sie giebt alle characteristischen

1) Vergl. Cohn, Untersuchungen über Bactérien II, (Beitr. z. Biolog. d. Pflanzen.
Bd. I. Heft III. 1875. p. 179).

CXG UND DIE SCHWEFELBACTERIEX DER THERMEN U. S. W. ]^ 5 ]^

Farbenreaetionen der Schleimsubstanz/)

Die schleimige Gallerte enthalt hauptsächlich cylindrische, sen-
senförmig gebogene, oder vibrionenartige, an beiden Seiten abgerund-
ete, farblose Zellen von verschiedenen Dimensionen, 6 bis 28 fJ- in
Länge, (mittlere Grösse 20 ,« lang und 1,4 /^ breit), und mitunter
auch fadenförmig gestreckte Z/gpio^/irLr-ähnliche Zellen.

Bei Zimmertemperatur untersucht fährten einige von den
vibrionenartififen Zellen schwino;'ende und umdrehende Bewe^fung-en
aus, T^'elche bei den o-rösseren Zellen lauo-samer und bei den kleineren
lebhafter zum Vorschein kamen. Nach der Anwendung von A.
Fischers^) Geiselfärbungsmethode konnte ich bei verschiedenen
Individuen dicht um den Körper ausgewachsene Geiseln beobachten.

Ausserdem fand ich in den Gallertmassen noch folgende Zellart-
en, die jedoch in den an verschiedenen Standorten gesammelten
Proben in verschiedenen Mengenverhältnissen vorhanden waren : —
sehr kleine, stäbchenartige Zellen, die oft so massenhaft auftraten, dass
das Ganze wie eine Zoogloea Termo Cohn^) aussah ; dünne, lange,
Fäden öfters in einer massigen Anzahl ; winzige spirochaetenartige
Zellen, die in einigen Gallertproben zerstreut gefunden wurden.

Die Zellformen in den schleimigen Gallerten sind daher von
heterogenem Character und das ganze Bild ähnelt etwa der Zoogloea
ramigera Itzigsohn, die Zopf*) bekanntlich auf Grund seiner
Untersuchung-en für einen besonderen ZooHoeenzustand von Cladothrix
dichotoma Cohn hält. Ich machte bisher noch keine genauere
Studien über die Entwickelungsgeschichte unserer Bactérien und

1) Behrens, Tabellen zum Gebrauch bei mikroskopischen Arbeiten. 2te. Aufl. 1892.
p. 145.

2) Untersuchungen über Bakterien. Separat-Abdruck a,. d. Jahrb. f. wiss. Bot. Bd.
XXVII. 1894. p. 81.

3) Beiträge zur Biologie der Pflanzen Bd. I. Heft 2. 1874. Taf. III. Fig. 9.

4) Zur Morphologie der Spaltpflanzen 1882. p. 19. Taf. III. Fig. 13, 14, 15.

]^52 xMANABU MIYOSHI. STUDIEN ÜBER DIE ::CHWEFELRASENBILD-

eventiiell die l^)ildiiRg des Gallertkörpers und so mag es iiocli da-
hingestellt bleiben, ob die Gallertmasse thatsäcblich auch eine der-
artige Zoogloea sei, wie Zopf angiebt, und somit alle obenerwähnten
Zellformen in einem genetischen Zusaaimenhange stehen, oder ob sie
im Gegentheil den Wohnsitz einer Anzahl heterogener Spaltpilze
vorstelle. Diese und noch andere morphologischen Fragen sind die
Aufgabe weiterer Untersuchungen, die ich bei nächster Gelegenheit
aufzunehmen gedenke.

Irgend einen fremden Einschluss enthalten unsere sensenförmigen
Bacterienzellen nicht. J^ur kommen einzelne, aber wenige Individuen
vor, welche äusserlicli mit Schwefelkörnchen versehen sind (Fig. G, 7,
8). Die letzteren sind kugelich, verhältnissmässig gross, fest ange-
haftend, von eigenartigem, schwarzem Glanz und einreihig in fast
gleicher Entfernung von einander getrennt. Diese Schwefelkörnchen
scheinen auf den ersten Blick im Zellinneren aufgespeichert zu sein
und es ist sogar in manchen Fällen nicht leicht, ihre wahre Lage zu
beurtheilen.^) Jedoch beobachtete ich bis jetzt keinen sicheren Fall,
wo die Körnchen wirklich im Zellinneren o'elefren wären. Sollte der
Fall vorkommen, so könnte man aus dem nur sporadischen Auftreten
der schwefelhaltigen Individuen unseren Organismus als eine Art von
Schwefelbacterien doch noch nicht betrachten. Wie dem auch sei, ist
nur so viel w^ahrscheinlich, dass die Zufuhr von IlgS zur Lebens-
thätigkeit nothAvendig ist, da ich den betreffenden Organismus bisher
in keiaeii anderen als HaS-haltigen, heissen Quellen gefanden habe.

Hier taucht die Vermuthung auf, dass unsere Bactérien vielleicht
den H2S direlct zu Schwefelsäure oxidiren, ohne erst Schwefel ab-
zuscheiden. Denn, es ist ja wohl begreiflich, dass einerseits, die hohe
Energie des Bacterienprotoplasmas, welches bei so ungewöhnlichen

1) Vergl. Winogradsky, ü. Schwefelbact. I.e. p. 588-58Ö.

üNa UND DIE SCHWEFELBACTEllIEX DER THERMEN U. S. W. J53

Temperaturen wie ôl° ])is ca. 70°C thiitiL;- ist, anderseits, der Ueber-
schnss an Sauerstoff, von dem die Bacterienrasen nur durch eine dünne
Wasserschiclit getrennt sind, den genannten üxidationsprocess leicht
zu Stande hringen könnten. Somit würde in derselben Zeit hier
noch weit mehr Energie gewonnen als Ijei jenen Scliwefelbacterien
(z.B. JJcggialoa,) die l)ei mangelhaftem 0-Zutritt aus dem FlgS zuerst
Schwefel abscheiden, um dann später denselben zu SÜ4H2 oxidiren.^)
Der Umstand, dass unsere liacterien nur in fiiessendem Wasser
gedeihen, ist vielleicht z. Th. darauf zurückzuführen, dass so die in
den Zellen entstehende S04l"L, viel rascher neutralisirt werden kann,
durch die im Wasser vorhandenen Bicarbonate"), was wegen der
Giftwirkung der freien Säure unbedingtes Erforderniss ist.

Eine andere Art von Gallertebacterien kommt im J>ad Idsusan
vor, wo ich an der Aussenseite eines Centralreservoirs des Thermal-
wassers ebenfalls die Schwefelrasenbilduno- beobachtete. Die Rasen

o

sind weissgelb und 1 bis 2 cm. lang (Eig. 0) ; die sensenförmigen
Zellen sind aber äusserst klein, nur ca. 4 // lang imd 0,3 fi breit,
(Fig. 10, 11). Ob bei ihnen Schwefelkörncheu auch ausnahms-
weise auftrelao-ert werden, konnte ich der Ivleinlieit werfen nicht
entscheiden.

In den weniü'er heissen, aber stark sauren Schwefelthermen
vegetirte eine echte Leptothrixavt, welche eine lockere Schwefel-

1) Die direkte Oxidation vou H«S zu Schwefelsäure geht unter allen Umständen leichter
vor sich, als die des fein vertheilten Schwefels, vorausgesetzt, dass genügende Sauerstoffaien-
gen vorhanden sind.

2) Das Gosho-no-Yu Wasser (Yumoto) enthält in 1 Liter 0,0624 gr. von Calciuiubicarbonat,
(„Nippon Köseushi" oder ,,Die Mineralwasser-Quellen Japans." Eine amtliche Mittheilung vom
hygienischen Bureau des Ministeriums des Inneren Bd. II, 1885. p. 3.)

154 M ANABU MIYOSHI. STUDIEN ÜBER DIE SCHWEFELRASENßlLD.

auflageruiig- auf ihren Zellwänden hat, aher wegen des Mangels an
Gallertsubstanz keine Schwefelrasen bildung veranlasst.^)

Um nun die Art und Weise der Sehwefelauflaoeruno: auf der
Bacteriengallerte zu studiren, suchte icli zuerst vergeblich die
schwefelfreie Gallertmasse, die ich endlich in einem mit Brettern
bedeckten Abieiter des Arayu- Wassers fand. In dem oberen Theile der
Wasserleitung innerhalb einer Strecke von etwa 2 Meter, wo ein
beschränkter Luftzutritt gestattet war, sah ich im schnell fliessenden
Wasser von 69° bis 69,<S°C eine reichliche Entwickeluno- der farblosen
Gallertbacterien, die dicht an der Innenwand des hölzernen Abieiters
anhafteten. Weiter unten, wo die Wassertemperatur unter GS° sinkt,
beginnt schon stellenAveise Schwefelabscheidung, welche besonders
auf den der Wasseroberfläche näheren Gallertmassen stattfand. Eine
vollkommene Schwefelrasenbilduno- o-eschah aber nicht eher, als etwa
in einer vom Reservoir 5 Meter weit entfernten Stelle.

Die oben erwähnte scheinbar farblose Gallerte enthielt doch, nach
meinen mikroskopischen Untersuchungen, winzige Schvvefelkörner, die
vereinzelt auf der Oberfläche sasseu. Das Unterbleiben des niassen-

1) Im Bad Knsazu, dessen Thermalwasser durch seinen starken Säuregehalt bekannt ist,
[freie Schwefelsäure 1,3 bis 2,1 gv. pro Liter, freie Salzsäure 0,8 gr., Schwefelwasserstoff nur 0,004
gr. („ Die Mineralwassel-Quellen Japans," I.e. Bd. II. 1885. p. 4,9 u. s. w.)], kommt eine üppige
Vegetation einer LeptothrixsLxt bei Wassertemperaturen von ca. 25° bis 53°C vor. Ihre schlanken,
dünnen, oft mehreren Decimeter langen dicht mit feinem Schwefelpulver bedeckten Fäden
stehen im ruhigen oder nur langsam fliessenden Wasser fast senkrecht oder etwas schi-äg nach
oben und führen sanfte Bewegungen mit der StromrJchtung aus. Der Schwefel ist auf die
Zellwandung nur locker aufgelagert und wird durch eine schwache Erschütterung losgerissen.
Die Fäden sind unverzweigt, cylindrisch und gleichmässig dick, von nur 0,7 i>. im Durchmesser;
das basale Ende, d. h. die Ansatzstelle ist nur wenig verdickt ; mit Jod gefärbt tritt die Psendo-
gliederung hervor. Diese Art nenne ich Leptothrix mdjjhiirea. Später fand ich dieselbe auch in
dem stark sauren Thermalwasser (22° bis 42°C) in den Solfatarengegenden von Hakone. Dagegen
traf ich diese nicht in Yumoto (Nikko) dessen Quellwasser nur sehr schwach sauer reagirt,
welches aber wegen des reichen Gehaltes an H.jS (etwa 0,0-4 gr. pro Liter, also 10 mal mehr als
Kusazu-Wasser), ein üppiges Auftreten einer Schwefelbacterienflora ermöglicht. Umgekehrt
sucht man diese Organismen vergeljlich in Kusazn oder den Halcone-Solfataren, deren Gewässer
zu wenig H.^S und zu viel Säure enthalten.

UNG UND DIE SCHWEFELE ACTERIEN DER THERMEN U. S. W. X55

haften Incrustirens hat seinen Grund in dem mangelhaften Luftzutritt,
wodurch die Oxidation des ll.ß erschwert wurde. Denn einen
deutlichen Niederschlng von Schwefel konnte ich beol3a.chten, wenn ich
eine FJasche mit demselben Wnsser füllte und ohne einen Deckel im
Abieiter selbst stehen liess. Weitere Versuche führte ich foli^'ender-
massen aus : —

1) Ein Ijjischel der seh wefel freien Gallerte von der oben genannten
Stelle wurde bei derselben Temperatur ()9°C in einen anderen Theil
der Wasserleitung übergeführt, welcher offen und der Luft exponirt
war. Hier war nach einer halben Stunde eine deutliche Schwefel-

auflap-er uno- wahrzunehmen .

o o

2) Einige andere 13üschel derartiger scliwefelfreier Gallerte wurden
in eine offene Quelle von 59°C in den Schwefelsumpf gebracht und
einem schnellen Wasserstrom auso;esetzt. ISTach + Stunde schon nahmen
die Gallertmassen ein milchweisses Aussehen :in. Die Schwefelaus-
8cheidung nahm stetig zu und nach einer Stunde waren die Gallert-
büschel so reichlich incrustirt und von der ursprünglichen flockigen
Gestalt so verschieden, dnss ich ihn von den nebenstehenden Schwefel-
rasen nicht mehr unterscheiden konnte.

3) Eine Anzahl feiner Zwirnfäden wurden resp. mit Stärkekleister,
halb coagulirtem Ei weiss, conc. Gelatinelösung oder dickem Leim
bestrichen luid zugleich an derselben Stelle wie V^ersuch 2 während
^ Stunde schweben lassen. Auf allen diesen 01)jecten fand eine nur
sehr unl)edeutende Schwefelabscheiduno- statt, keineswecrs mit der
reichlichen, wie sie auf der Bacteriengallerte selbst (Versuch 1) stattfand,
vei'o^leichbar.

4) P:ipier-oder Zwirnfasern die nicht mit einer Gallertsubstanz
befeuchtet waren, zeigten nach 1 Stunde niu* spärliche Schwefelkörner.

Aus diesen Versuchen sehen wir, dass die Fähigkeit, sich mit dem
Seh wefel man tel zu umkleiden, wenigstens bei idlen von mir benutzten

156 MAXABU MIYOSHI. STUDIEN ÜBER DIE SCHWEFELRASENBILD-

Gallertarteii weit zurücksteht hinter derjenigen der Bactérien gallerte ;
diese merkwürdige Schwefelanhaftung muss daher durcli die specifischen
Eigenschaften der Gallertsubstanz zu Stande kommen.

Diese Schwefelincrustirung muss an den offenen Stellen von
Anfang der Gallertentstehung an von Statten gehen. Irgend eine
nachherige Yergrösserung der ganzen Gallertmasse hat auch immer
eine entsprechende Volumenzunahme des Schwefelrasens zur Folge.
Und da diese Schwefelbedeckung sich bis auf die feinsten einzelnen
Fasern erstreckt, so sucht man vergeblich in einem unbedeckten
Quellabflusse ursprüngliche schwefelfreie Gallerte.

Dass diese dichte Schwefelumkleidung dem Bacterienleben nach-
theilig sei, ist nicht wahrscheinlich, da die Zufuhr der nöthigen
Nahrungsstoffe desshalb noch nicht erschwert wird ; vielmehr könnte
der Vorgang von Vortheil sein, insofern als die zarten Gallertemassen
dadurch gegen manche äussere Einflüsse geschützt werden.

Anders ist es bei den im bedeckten Räume vegetireuden Rasen,
wie oben erwähnt. Hier bleiben sie, so lange die ursprüngliche
Bedingung erhalten ist, von einer Schwefelincrustation verschont.

Farblose Schwefelbacterien.

Nächstfolgende, gemeinsame Schwefelbacterienarten kommen im
Thermalabwasser von Yumoto reichlich vor.

Thiotlin'.v nivca (Rabenh.) Winog. [Beitr. p. oÜ. Taf. I.
Eig. 7, 9, 10.] Im Schwefelsumpf u. A. (20° bis 29°C), bildet
grauweisse mit Schwefelkörnchen beladene Büschel auf im Wasser
befindlichen Gegenständen, besonders auf Pflanzenresten.

Thiothrix nixea (Rabenh.) AVing. nov. var. vcrticillata. Fig. 18.
Zellen fast gleichmässig dick, 2, 5 bis 3 //. Von den Ansatzstellen
gesellig und stnihlig angewachsen, sitzen neue Zellen wiederum

UXG ÜXD DIE SCHWEFELBACTEKIEX DEK THEKMEX U. S. AV. I57

strahlio;' an verschiedenen Stellen eines ausgewachsenen Eadens, so

dass, ein characteristisches, wirbelförniges Aussehen resultirt. Im

Yugo-See (22°C), auf Moosblättern, Algenladen etc.

Thiotlirix tenuis AYinog. [Beitr. p. 40. Taf. I. Fig. 8, 11.] Fig. 14.

Zusammen mit Thiotlirix nivm in einem Abfluss (29°C) von Thermal-

wasser.

Beggiatoa alba (Vouch.) Trev. [Winog. Beitr. p. 2o. Taf. I.
Fig. 1.] In Gräben und Tümpeln (16°-2rC.)

Rothe Schwefelbaclerien.

Die Bodenfläche des Schwefelsumpfes zu Yumoto ist verschied-
en gefärbt. Neben dem prachtvollen weissen Schwefelrasenmantel
kommt die blaugriinliche Farbe einer üppigen Vegetation von
Oscillarien sowie anderer Algen und ein braungelber Schlamm einer
Diatomeenflora zum Vorschein, Ausser diesen bunten Färbung
kommen auch hie und da leicht rothe bis carmoisinrothe Flecken vor,
die eine bedeutende Ausdehun"- haben. Diese verrathen auf den ersten
Blick die Wohnsitze der Chromatiuma.i'ten, welche bei genauerem Suchen
an noch vielen anderen Orten bei Yumoto gefunden werden.

Folgfende Arten rother Schwefel bactérien kommen vor : —

Chroviatiuvi IVeissii Perty. [Winog. Beitr. p. 97. Taf. IV.
Fio-. 1 ] Fisf. 15. Ain häufiosten. Im Auo'ust 1895 fand ich eine
grosse Colonie auf dem dicht hinter dem Jizai- Yu gelegenen Graben-
boden, dessen Oberfläche mit der schönen, rothen Haut fast bedeckt
war. Im Auo-ust dieses Jahres aber fand ich an derselben Stelle
keine Spur mehr davon, dagegen erschien es in einem anderen Graben,
wo es im Jahre vorher niclit zu sehen war. Die Wassertemperatur
der Fundorte fand ich von 23° bis 35°C.

Chvomatium miims Winog. [Beitr. p. 99. Taf. IV. Fig. 5.]

158 MANABU MITOSHI. STUDIEN ÜBER DIE SCHWEPELRASENBILD-

Fig. 16. Auf dem Boden des Schwefelsumpfes. 26°C.

Chromatmm vinosum (Colin) Winog. [Beitr. p. 99. Taf. IV.
Fig. 6, 7.] Fig. 17. Fundorte wie vorige. 29° bis 42''C.

Ghromatium minutissimam Winog. [Beitr. p. 100. Taf. IV.
Fig. 8.] Fig. 18. Fundorte wie vorige. 28°C.

Thioderma roseuin nov. Gen. et Sp.^) Fig. 19. Zellen spliaeroidisch'
2.5 //. lang, 1.5 /^ breit, leicht roth gefärbt, mit kleinen, winzigen
Schwefelkörnchen. Zu dünnen, abnehmbaren matt purpurrothen
Häutchen vereinigt. Schwärmfähig. Auf Grashalmen, Grasblättern
etc. in einem feuchten Boden bei Jizai-Yu. 27°C.

Alle oben erwähnten Arten von 1 bis 4 fand ich selten für sich
allein, meistens gemischt.

Zur Physiologie des Chromatium Weissii.

Wir behandeln hier hauptsächlich die chemotaktische Reizbarkeit,
die wir bei unserem Organismus experimentell zu beweisen suchten*
Bevor wir aber zur Schilderung der Resultate schreiten, mag noch
Einiges über die Kultivirung gesagt werden.

Ich nahm am 26. xVugust 1895 ein Quantum des Chromatium-
Sch wärmer haltenden, rothen Wassers nebst einer kleinen Menge von
Schlamm aus demselben Fundorte mit nach Tokio. Am 31. August als
das Material untersucht wurde, war die ursprüngliche, schöne, rothe
Färbunoffast verschwunden und der ofraubräunliche Bodensatz hatte nur
einzelne noch lebendige Exemplare. Um nun eine Reihe von Kulturen
anzustellen, wählte ich 3 je 500 ccm haltende, flache Gefässe mit
weiter Oeffnung. In die erste kam nur der Schlamm, in die zweite
noch ein geringer Zusatz von Gyps, die dritte enthielt statt Schlamm
Schwefelrasen (Bactérien gallerte). Nachdem alle 3 Gefässe einen

1) Eine andere Art dieser Gattung trat im meinen Kulturbassin für Schwefelbacterien auf.
Siehe den Anhang zu dieser Arbeit.

UXG UND DIE SCHWEFELBACTERIEN DER THERMEN ü. S. W. ^59

Zusatz vom ursprünglichen Chromaiium-ha\tenden Wasser erhalten
hatten, warden sie mit Deckeln versehen und in einem dunklen
Schrank aufbewahrt. Am 17. September war das Chromatiwn in der
Flasche I zu voller, neuer Entwickelung gelangt, indem das Gefäss-
wasser mit rothen, wolkigen Massen getrübt war. Die Flasche III
hatte nur an bestimmten Stellen der Schwefelrasenmasse lebhaft
gefärbte Flecken, die sich von den übrigen, weissgelben Theilen scharf
unterschieden. In der Flasche II war es noch zu keiner makroskopisch
sichtbaren Entwickelung gekommen.

Während in No. I und III keine Vermehrung später beobachtet
wurde, und die rothe Färbung allmälig verschwand, kam am 8.
November in No. II ein plötzliches Auftreten der rothen Färbung
oberhalb des Schlammes, besonders aber an der inneren Wandung der
Flasche, zu Stande. Das Wasser roch deutlich nach HgS und bräunte
das Bleipapier. Die Entwickelung der rothen Organismen schritt
täglich fort bis zur Mitte des Monats und sank dann wieder
allmälig, obgleich die Schwärmer nach 5 Monaten nicht gänzlich
abgestorben waren'). Während dieser Zeit beobachtete ich, dass die
ungünstigen Bedingungen wie Nahrungs — sowie HgS — Mangel und
sonstigen Schädlichkeiten ausgesetzten Zellen in den Schlamm sanken,
aber besonders massenhaft sich zwischen dem Boden und der Flaschen-
wandung ansammelten, wo sie zur Bildung einer mattrothen Haut
führten.

Die Zellen gingen auf die Weise nicht gleich zu Grunde, sondern
behielten noch eine Zeit lang Lebensfähigkeit, denn es gelang mir
oft, ein aus solchen unbeweglichen, jedoch noch leicht-roth gefärbten
Zellen bestehendes Häutchen unter Zufuhr von schwachem HgS-Wasser
und nach kurzem Einfluss des vom Mikroskopspiegel reflektirten

1) Zeitweilige Zufuhr vom schwachen HjS-Strom ins Kulturwasser schien vortheilhaft zu
sein, dagegen die Anwendung stärkeren HjS-Wassers wurde als schädlich erkannt.

1(30 MAXABU MIYOSHI. STUDIEX ÜBER DIE SCHWEFELRASENBILD-

Lichtes wieder zum Schwärmzustcinde auslösen zu können, — die bisher
todstill sfebliebenen Zellen bespannen zuerst an den Rändern des
Haufens eine zitternde Beweg^unof auszuführen, welche aber allmälisf
zu einer kräftigen, zuckenden übergingen und schliesslich rissen sie
sich von der Masse los. Diese Erscheinung dauerte so lange, bis ein gros-
ser Theil des Häutchens nach und nach schwärmfähig wurde. Diese
Versuche gelangen nur bei denjenigen Individuen, welche sich noch
roth färbten und einige Schwefeleinschlüsse im Zellinneren führten,
dag'es'en war es vero;-eblich, l)ei einem verblassten, schwefelfreien
Exemplar Lebenserscheinungen hervorzurufen.')

Da Schwefelwasserstoif beim Gedeihen der Schwefelbacterien, wie
die Untersuchungen von W i n o g r a d s k y bewiesen haben , eine wichtige
Rolle spielt, so drängt sich die Frage auf, ob unsere rothen Bactérien
überhaupt durch HjS chemotaktisch reizbar seien und wie sich diese
gegen noch manche andere Stoffe verhalten. Es wurde desshalb eine
Reihe von Versuchen im verflossenen Herbst angestellt und zwar mit
den Proben, welche aus der o'jen geschilderten Kultur II stammten.
Zur Anwendung kam die bekannte Pfeffer 'sehe Capillarmethode.")
Der Durchmesser der Capillare an der Mündung war ca. 0,05 mm und
die Länge derselben ca. 1 cm. Zum üeberführen des Materials be-
nutzte ich eine kleine Glaspippette, mit welcher ich eine beliebige Menge
der rothen Schwämer direkt aus dem Kulturbassin einsaugen konnte.
Wegen der auffallenden Farbe sowie der bedeutenden Grösse einzelner

1) Dass die Zellen auch einem Wassermangel in gewissem Grade widerstehen zeigt der
folgende Versuch : — Ich Hess einige lebhaft bewegliche Individuen auf einem Objectträger ca. 1
Stunde lang allmälig eintrocknen. Einige Exemplare verloren dabei ihren Farbstoff und
waren mehr oder weniger geschrumpft, während andere noch die ursprüngliche Farbe behielten
und nur wenig abgerundet wi^i'den, dabei zeigten sie keine Spur von Bewegung. Nach der
Herstellung des Wasserstroms begannen jedoch die noch roth gefärbten Zellen wieder zu
schwärmen.

2) Locomotorische Richtungsbewegungen durch chemische Reize, (Unters, a. d. botan. Inst.
z. Tübingen Bd. I. Heft III. 1884. p. 367.)

UNG UND DIE SCHVVEFELBACTERIEX DER THERMEX U. S. W. ^fj^

Bactérien konnte man das Verbalten der g-anzen Sehwn.nner gegen
den eingeführten Stoff schon bei einer schwachen Vergrösser nng
-deutlich erkennen.

Schwefel wasserstoffwasser.

A) \L\ne schwache Lösung. Das llleipapier färbte sich leicht-
braun : —

a) Die Schwärmer befanden sich in der ursprünglichen

Flüssiofkeit : —
Zuerst eine starke Ansammlung an der Capillarmiindung
und dann folgte das Eindringen in das Capillarinnere.
Die Schwärmer verliessen aber die Capillare wieder
und kamen nach Aussen.

b) Die Schwärmer waren in dem Leitungswasser : —

Ein momentanes Ansammeln uin die Mündung und
bald darauffoVendes Eindrino-en ins Innere der
Capillare. Ein sofortiges Herauskommen der ein-
o-edrunoenen wie bei (a) resnltirte dabei nicht ;
sie drangen im Gesrentheil immer weiter hinein.
Wahrscheinlich wirkte hier H^S stärker, da die
Schwärmer vorher im gewöhnlichen Wasser sich
befanden und dadurch vielleicht an einem „ Schwefel-
hunger " litten.
Vi) Eine stärkere Lösung. Das Bleipapier färbte sich bräun-
lich-schwarz : — -
Die Schwärmer waren in der ursprünglichen Flüssigkeit.^)
Zuerst eine Ansammlung in gewisser Entferung von
der Capillarmiindung. Die Masse rückte aber allmä-
licr vorwärts und nach ^ Stunde bildete sich ein dichtes

1) lualleu unten beschriebenea Fällen, wenn nicht 1)esonders erwähnt, befanden sich
die Versuchsorganismen stets in der Knlturflüssigkeit.

152 MA NABU MIYOSHl. STUDIEN ÜBER DIE ÖCHWEFELRASENBILD-

Gedränge um die Mündung sowie in dem ersten Theil
der Capillare. Langsam, doch immer vorwärts, gingen
die Sclnvärmer und zwar mit lebhafterer lieweofunçr
im Inneren und kamen 6 Stunden nach Jjeginn des
Versuches bis zu einer in der Capillare bereits
vorhandenen Luftblase. Ich wiederholte deji Versuch
mit HgS-Wasser und gelangte zu ähnlichen, positiven
Resultaten. Betont muss aber werden, dass eine
unverkennbare Schwankung der Reizempfänglichkeit
seitens des Organismus in diesem Falle sowie in
anderem existirte, eine Schwankung, welche bei zwei
andern gleichen Versuchen mit ebenso starkem HgS-
Wasser zu widersprechenden Resultaten führte.
Kaliumnitrat. ^)

0,3%. Eine starke, momentane Ansammlung inn und in
dem oberen Raum der Capillare (Fig. 20.) Während
die dichten Sclnvärmer langsam nach dem Capillar-
inneren vordrangen, steuerten andere Individuen von
verschiedenen Richtungen nach der Reizquelle hin und
dies dauerte einige Minuten lang, bis in der Aussen-
"flüssigkeit überhaupt nur eine geringe Anzahl mehr
von ihnen gefunden werden konnte. Eine Stunde
nach Beginn des Versuches bildeten die ein-
gedrungeuen eine dichte, ca. 1,5 mm lange Zone,
w^elche immer weiter vorwärts rückte, bis sie schliesslich
nach 3 Stunden eine von der Capillarmündung 6 mm
weit gelegene Luftblase berührte (Fig. 2L) In einer
feuchten Kammer aufbewahrt blieben die Schwärmer

1) Die Salze in den Versuchen wurden vor dem Gebrauch gut ausgetrocknet

UX(i UND DIE SCHWEFELBACTEEIEN DER THERMEN U. S. W. IQ'^

in der Capillare noch mehrere Tage lebendig.^)

Wie gross die Zahl der in dieser Weise in die Capillare
augelockten = Schwärmer sein konnte, kann man
ungefähr ausrechnen. Da die durchschnittliche
Grösse unseres Organismus ca. 10 //. und 5 /jt, und der
innere Durchmesser des hier benutzten Capillar-
röhrchen 0,05 mm betrug so musste die wirkliche
Zahl der im obioen Versuche eino'edruno-enen Indivi-
duen niclit weniger als 2 Millionen sein.

Die I3eweo^unDsschnellio:keit der glänzen Zone der Schwärmer
im Cupillarinnere warn hier nur langsam, etwa 1,5 mm
pro Stunde. Im Vergleiche dazu ist das Vorrücken der
im normalen Zustande befindlichen Individuen aber
sehr geschwind ; es beträgt ca. SO // pro Secunde, also
288 nun pro Stunde.

Die starke Ansammlung, welche die Capillarmiindung oft
zum Verstopfen bringt, ist wieder von Bedeutung, da sie
dem im Inneren enthaltenen Reizstoff eine schnelle
Mischung mit der AussenflUssigkeit erschwert und ihn
eine Zeit lang auf den eingedrungenen Schwärmer
seinen Reizeftekt ausüben lässt.

0,5%" erzielte ähnliche jedoch nicht so starke Ansamml-
ung wie bei 0,o%.

\% wirkte zuerst repulsiv, veranlasste aber nachher eine
schwache Ansammlung um einer Entfernung der Capil-

1) In einem derartigen Praeparate, welches am 24. October hergestellt wurde, waren die
Schwärmer bis zum 27. November lebendig. Engel mann beobachtete sogar, dass ,, anscheinend
völlig schwefelfreies Bact. ijhotometricum, wenn es in H.jS-freien Wasser, in grosser Zahl in
Glasröhren oder auf dem Objectträger vmter dem Deckglas aufbewahrt ward, sich noch nach
Wochen sehr lebhaft bewegt und auch sich vermehrt." (Die Purpurbacterien und ihre
Bhezieungen zum Lichte. Bot. Ztg. 1888. p. 719).

154 MAXABU MIYOSHI. STUDIEN ÜBER DIE SCHWEPELRASENBILD-

lavmiindiino:.

Ammoniumni trat.

0,3%. Eine Ansaminlimg" an der Capillarmiindung.

Calciumnitrat.

0,3%. Eine schwac^be Ansammlung- an der Capillarmiind-
ung.

Ammoni ii m tar trat.

0,5%. Eine momentane, reichliche Ansammlung um die
Capillarmiindung. Diese ordnete sich nach einigen
Minuten zu einer kreisrunden Fläche, deren Durch-
messer das Mehrfache des Capillardurchmessers betrug
und die makroskopisch als rother Punkt erkennbar
war. Die Schwärmei- begfannen dann lansfsam ins
Capillarinnere vorzurücken und waren nach einer
Stunde bis zu massiger Tiefe vorgeschritten, jedoch
blieb noch eine o-rössere Menfi:e ausserhalb, nahe der
Miindunsf. Wahrscheinlich wirkte hier eine 0,5%
Lösung zu stark, um ein sofortiges Eindringen zu
gestatten, welches erst resultirte, wenn die innere
Lösunix sich durch Diffusion .lano^sam verdünnte. Ich
bewahrte ein solches Capillarpraeparat, welches lebend-
io:e Zellen enthielt, in einer feuchten Kammer vom 13.
November bis 16. December auf. Am letzt genannten
Tage, als dasselbe Praeparat zur Untersuchung kam,
war die rothe Färbung der bewegungslosen Zellhaufes
in der Capillare noch nicht verschwunden und die
Schwefeleinschlüsse in den Zellen noch immer z. Th.
vorhanden. Nach 5 Minuten langem Einfluss des
von einer Lampe reflektirten Lichtes aber wurden die
Zellen, eine nach der anderen, bewegungsfähig und

UNG UND DIE SCHWEFELBACTERIEN DER THERMEN U. S. W. IQ^

schwammen nach dem hinteren Theil des Capillar-
raums hin, während diejenigen Individuen, die in der
Aussenfliissigkeit verbh'eben, verblassten und nicht mehr
lebendiî2r wurden.
Seignettesalz^(Kal i u m n atriumtartrat.)

0,8^. Eine starke Ansammlung an der Capillarmündung
und eventuelles Eindringen ins Innere.
Ammoniumphosphat.

0,3%. Eine momentane, starke Ansammlung an der Miind-
unu' und darauffolfjendes Eindrinfren.
Monokaliumphosphat (neutralisirt durch Natriumcarbonat.)

0,3%. Eine starke Ansammlung in dem oberen Theil des

Capillarraums.
0,8%. Eine schwache Repulsion.
Natrium chlor id.

0,3%. Eine sehr schwache Anziehung.
0,8%. Eine Repulsion.
Ammoniumchlorid.

0,3%. Fast indifferent, oder sehr schwache Anziehung.
0,8%. Eine Repulsion.
Ammoniumsulfat.

0,3%. Eine Anziehung.
Magnesiumsulfat.

0,3%. Fast indifferent.
Natriumcarbonat.

0,3%. Eine Repulsion.
Natriumbicarbonat.

0,3%. Eine schwache Repulsion.
Kaliumchlorat.

0,3%. Eine Repulsion.

IQQ MAXABU MIYOSHI. STUDIEN ÜBER DIE SCHWEPELRASENBILD-
AlaUD.

0,3%. Eine Repulsion.
Ammoniak (sehr starke Lösung).

0,5%. Eine Repulsion. Die Repulsionssphaere hatte einen
Durchmesser c;i. 5 mal grösser ;ils der Capillardurch-
messer.
Rohrzucker.

0,5%. Eine schwache Ansammlung um die Capillarmünd-
ung.
Traubenzucker.

0,5%. Eine schwache Anziehung.
Milchzucker.

0,5%. Eine schwache Anziehung.
Asparagin.

0,5%. Eine schw^ache Anziehung.
Glycerin.

0,5%. Fast indifferent.
Pepton.

0,5%. Eine Ansammlung an der Mündung.
Fleischextrakt.

0,5%. Eine ziemlich starke Ansammlung an der Mündung.
Aepfelsäure.

0,5%. Eine momentane, starke Repulsion. Die dabei
gebildete Repulsionssphaere hatte einen scharfen Umriss,
mit einem Durchmesser ca. 43 mal grösser als derjenige
von der Capillare (Fig. 22.) Diejenigen Individuen,
welche in die Wirkungszone der Säure zufällig
gekommen waren, kehrten bald nach Aussen zurück.
Die Erscheinung dauerte mehrere Stunden lang, mi
immer undeutlicher werdender Repulsionssphaere.

UNG UND DIE SCHWEFELBACTERIEX DEll THERMEN U. S. W. l(^J

Wie die oben beschriebenen Versuchsresultate hinreichend zeigen,
ist unser Chromatiwn Weissii sehr deutlich mit der chemotaktischen
Reizbarkeit begabt. Zu den besten Reizstoffen soweit unsere Versuche
reichen, gehören neben dem Schwefelwasserstoff, Tartrate, Phosphate,
Nitrate (hauptsächlich Kaliumnitrat), welche aber nur in schwächeren
Concentrationen Anziehungen erzielen können, da sie bei geringer
Concentrationssteigerung gleich Abstossungen veranlassen. Weder
Fleischextrakt, Pepton, noch Zuckerarten, die sich in anderen Fällen^)
als vorzügliche Reizstoffe erwiesen, kommen hier zu voller Geltung.
Die Repulsionsmittel, die ich auffand, wirkten entweder nur durch die
Concentration oder durch ihre specifischen Eigenschaften. Bedeutungs-
voll ist aber ihre Reizbarkeit o-eoren H,S, welche in Hinsicht der
speciellen Lebensweise unserer Organismen eine wichtige Rolle spielt.

Ich hatte keine Gelesfenheit auch andere treibe wesliche, rothe
Schwefel bactérien auf dieselben Erscheinungen zu prüfen, doch hege
ich keinen Zweifel, dass diese Eigenschaft auch bei ihnen vorkommt.

Dass unser rother Organismus auch nach Art des Kontaktreizes
reaofirt, kann nicht o-eleuo:net werden, da ich sehr oft ein Herumtum-
mein von Individuen um irgend einen festen Gegenstand wie Gyps-oder
Schwefelkryställchen, oder dem Detritus organischer Körper beobach-
ten konnte. Diese Erscheinung- konnte ich durch das Zubrin^-en frisch
gefällter Gypskry ställchen oder gereinigter Sandpartikeln öfters her-
vorrufen ; es kann hier nicht eine chemische Reizung der angewandten
Stoffe vorliegen, sondern ist, wie bei manchen Infusorien^) bekannt,
an eine Art von Berührungsreiz zu denken.

Die Neigung unserer Bactérien, sich häufig anzusetzen und an

1) Vergl. Pfeffer, Ueber chemotaktische Bewegungen von Bactérien, Flagellaten und
Volvocineen, (Unters, a, d. botan. Instit. z. Tübingen Bd. II. Heft III. 1888. p. 611.) und
Miyoshi, Ueber Chemotropismusder Pilze, (Bot. Ztg. 1894. Heft I. p. 13.)

2) Vergl. Miyoshi, Physiologische Studien über die Ciliaten, (Botanical Magazine.
Vol. X. No. 112. Tokio, 1896. p. 48.)

lß<^ MAXÀBU MIYOSHI. STUDIEN ÜBEll DIE SCHWEFELKASENBILD-
den Flächen vom Objectträger und Deckgläschen iinzahaften, beruht
wohl auf derselben Ursache, eine Erscheinung, die mau bei Pammœcium,
Colpidium und andere Ciliaten gewöhnlich wahrnimmt. Zuweilen sah
ich nur eine sferins'e Anzahl von Individuen eine Zeit lunsf um ein
Gypskryställchen sich herumtummeln, in andern Fällen aber kamen
immer neue Individuen von der Umo'ebuna' herbei und so wuchs das
ursprüngliche, kleine Klümpchen um ein Centrum zu einem grösseren
Haufen an, welcher aber nach einiger Zeit sich wieder zum Schwärmen
auflöste. Wie massgebend diese mechanische Reizung auch sein mag,
um die Schwärmer zur Haufenbildung zu führen, darf man doch auch
nicht versressen, dass chemische und andere Reize solche Zellhaufen
ebenfalls zu Stande bringen können.^)

Zusammenfassung einiger Resultate.

1) Die Schwefelrasen von Bad Yumoto (Nikko) und Bad Schibu
entstehen durch die Ablagerung des Schwefels auf die im HsS-
haltigen Thermalwasser (von ca. 51° bis 70°C) vorkommende,
schleimio-e Bacterienofallerte. Im schnellfiiessenden Strome fällt der

o o

Schwefel in amorphen Körnchen oder unvollkommenen Kry ställchen
aus ; dann sehen die Rasen mehr weiss als gelb aus. Im langsam
strömenden Wasser setzt sich das Element in grösseren Krystallen,
meistens rhombischen (3ctaedern ab, und verleiht den Rasen eine mehr
gelbe Farbe.

2) In den Gallertmassen ist eine unzählige Menge von sensenförm-
iofen Bacterienzellen stets zu finden. Andersartio-e Zellformen treten
gewöhnlich zusammen mit den ersteren in grösserer oder kleinerer
Anzahl auf.

1) In allerneuester Zeit beschrieb Jegunow das Zustandekommen eigentlaümlicher
Schwefelbacterien-Gesellschaften. (Bakt. Centralblatt. 2te Abth. 1896. Bd. II. Xo. 1. 14. 15.)

L'XG UND DIE SCHWEFELBACTEEIEN DER THERMEN U.S.W. ;[gy

o) Iii Ynmoto kommen 4 farblose und 5 rothe Schwefelbacterien
vor.

4) Das rothe Schwefelbacteriiim, Chromatiam Jl'eissü ist chemo-
taktisch reizbar : es wird durch verdünnte Lösungen von tLS,
Ammoniumtartrat, Kahumnitrat, Ammoniumphosphat u. A. stark
angelockt, dagegen durch höhere Concentrationen dieser Stoffe,
sowie durch die specifische Eigenschaften gewisser anderen Stoffe
abgestossen.

5) Cliromatiwii Weissii ist durch Berührung reizbar, was oft zu
einer dichten Haufenbild unir führt.

Anhang.

Folgende Arten von Schwefelbacterien traten in einem Kultur-
bassin auf, welches einige Rhizomenstücke von Brasenia iieltata aus
dem Teiche im botanischen Garten der Universität nebst einen
Zusatz von Gryps enthielt. Der Bassin stand in einem dunklen Kaum
des botanischen Institutes, ca. ^/^ Jahre lang.

Beggiatoa alba (Vau eh.) Trev. Als grauweisser Ueberzug auf
den vermoderten Rhizomenresten.

Beggiatoa minima Winog. [Beitr. p. 25. Taf. I. flg. 3] mit der
vorigen Art zusammen.

Thiothvix nicea (Kabenh.) Winog. Erschien als flockige,
graue j>üschel, welche in einer grossen Anzahl unmittelbar unter dem
Wasserspiegel hiengen (Fig. 23). Die Biischelmasse war nur ca. 5
mm lang und adhärirte mit ihrem oberen, farblosen gallertartigen
Theile an dünnen, aus Bacterienzoogloea lUid Kalkkrystallen
bestehenden Häutchen. Der untere Theil der Büschel war dichter
und dunkler wegen der Yei-wachsung der Fäden und der Ansiedelung
einer anderen, der nächstfolgenden Schwefelbacterienart. Die Büschel-

170 MA.NABU MIYOSHL STÜDIFN ÜBER DIE SCtlWEFELRASENBILD-

bildung kam auch an den inneren Bassinwänden zn Stande, jedoch war
sie nur auf die oherste Wasserschichte beschränkt.

Thiosphaerion violaceiwi nov. Gen. et Sp. (Fig. 24). Zellen sphaero
ellipsoidisch, ca. 2.5 /'■ und 1.8/^ gross, violett gefärbt, mit winzigen
Schwefeleinschlüssen, durch eine gallertartige Substanz zu soliden,
rundlichen Familien verbunden. Schwärmfähig. An den Fäden
von Thiothrix nivea.

Thiospliaem gelatinosa nov. Gen. et Sp. (Fig. 25). Zellen sphaero-
ellipsoidisch, 7 /'- und 5 /^ gross, leicht violett gefärbt, mit einer
farblosen Gallertsubstanz zu einer Familienmnsse locker verbunden.
Schwefeleinschliisse ziemlich zahlreich. Schwärmfähig. Auf dem
Schlammboden.

Thiodenim nihnnii nov. Sp. (Fig. 2G). Zellen ellipsoidisch, 4 /'■
und 2 fi gross, leicht roth gefärbt, zu einer leicht pfirsichschblüthroth-
en, abnehmbaren Haut verbunden. Schwärmfähig. Auf dem
Schlammboden.

Im September 1896.

Tokio, Botanisches Institut

DER Kaiserl. Universität.

Figuren-Erklärung.

Die Figuren 1, 24, 25 sind von Herrn S. F^ iriise, Assistent an dein botanisch-
en Institute, angefertigt worden. Alle übrige Zeiclinungen sind von mir.

Fh^. 1. Ein Sclnvefelrasenstük ans einem schnell fliessenden Thermalwasser
in Yiimoto, bei Nikko. In einem Becherglas flottierend. Nat. Gr.

FUj. 2. Ein Bruchstück eines vom Schwefel noch nicht ganz umgekleideten
Gallertfadens mit sensen form igen Bactérien. Der Schwefel krystallisirt in rhombi-
schen Octäedern. Vergr. 420.

Fig. o. Ein ähnliches Stück mit amorpher Schwefelablagerung. Vergr. 240.

Fig. 4. Ein Spitzentheil eines Gallertfadens mit spärlichen Schwefelkörnchen.
Vergr. 240.

Fif/. Ô. Ein Bruchstück eines Gallertfadens eines im langsamen Strome vege-
tirenden Rasens. Der Schwefel setzt sich in Form grösserer Krystalle ab. Vergr.
240.

Fitj. 6. Ein Bruchstück eines dünnen Fadens aus einer schnellen Strömung.
Die Schwefelablagerung fand meistens in Form amorpher Körnchen selbst auf den
dünnen Bacterienzellen statt. Vergr. 1000.

Füf. 7. Einzelne Bacterienzellen. Die Zellen führen auf den Zellwiinden
aufgelagerte Schwefelkörnchen, die oft wie im Zellinneren zu liegen scheinen. Ver-
gr. 1000.

Fig. 8, (I. h, c. Bacterienzellen in verschiedenen GrÖ.ssen. Nur an zwei In-
dividuen sind die Geiseln gezeichnet. Vergr. 1000.

Fig. !>. Ein Bruchstück des Schwefelrasens aus einen Thermalflüsschen im
Bad Idsusan. Der mittlere, schwarze Theil besteht aus Schwefelkörnchen und
Schwefelkryställchen, die randstiindigen Pünktchen stellen die aus der Gallerte her-
vortretende Bacterienmasse dar. Vergr. 420.

Fig. JO. Ein Spitzentheil eines ähnlichen Easens. Die Schwefelkryställchen
in Prismen und Octäedern treten deutlich hervor. Vergr. 420.

Fig. 11, (t. Ein ähnlicher Spitzentheil mit 2 langen L^^j/o^/u/.cähnlichen
Fäden. //. Einzelne Bacterienzellen. Vergr. 420.

172 MANABU MIYOSHI. STUDIEX ÜBER DIE SOHWEFELRASEXBILD-

Fi(j. 1'3. Einzelne Bucteiieiizellei) noch stärkei- vergrössert. Yergr. 1000.

Fi<j. IS. Thiothiix iiifi'ii, rar. rfrticiliattt. Auf einem todten Algenfuden.
Jüngere, kürzere Fäden znsannnen mit alteren, längeren Fäden wirbelförinige, fiil-
sche Verästelung bildend. Vergr. 420.

Fi(). 14. ThiotJiri.r tenuis. Auf zwei mit Sclnvefelkryställchen z. Tli. bedeckten
Fäden von Tldotlirix nirea. Vergr. 4'20.

/''///. 15. ('hni)iiatiinii H V/w//. Vergr. lOÜO.

lurf. 16. L'iin))ii(itiiiiii iiiiiiiis. Vergr. lÜOO.

Fif/. 17. Chronuttiuiii riiiosuvi. Vergr. 1000.

Fi(j. 18. C/iroi)i(diii)ii iiiinutissiiniDii. Vergr. 1000.

F'kj. 19. lliiodeniia roseiini. Vergr. 1000.

Fi\/. 30. Eine starke Ansammlung der Schwärmer von ChriDnathmi ]\'eis.m
um die Capillarmündung und auch im ersten Theile des Capillarraumes. Die Capil-
lare enthielt 0.35^ Ammoniunniitrat. Gezeichnet unmittelbar nach dem Einschieben
der Capillare. Eine grosse Anzahl von frei schwimmenden Zellen befanden sich noch
in der Aussentlüssigkeit. Die (^hierlinie stellt einen Eand vom Deckgläschen dar.
Vergr. 8ö.

Fiij. '-21. Dasselbe Praeparat 3 Stunden nach dem Eintreten in die Capillare,
(die Stellung der Capillare etwas geändert.) Die Schwärmermasse rückte innuer
weiter vorwärts. Vergr. 85.

Fiff. :i2. Eine durch 0,5?^ Aepfelsäure auf C7()v/;//<<f/u»; ICtv'ss/i erzielte Eepul-
sioussphäre. Vergr. 50. Gezeichnet unmittelbar nach dem Einschieben der
Capihare.

Fi(i. :Jo. Eine profile Darstellung der unter dem Wasserspiegel hängenden
Büschel von Thiothri.r nirea. Die Büschel haften mit ihrem oberen, farblosen, galler-
tartigen Theile auf den flottierenden Bactérien- und der Kalkkryställchenhaut. Der
untere Theil sieht wegen des geselligen Ver Wachsens der Fäden sowie wegen der An-
siedelung anderer Schwefelbacteriencolonien mehr dunkel aus. Nat. Gr.

7*7//. 2à. ThiosphaerioH violiiceinii. a. Kugeliche Colonien auf den Fäden von
T/üüt/ui.c nirea. Vergr. 240. /*. Einzelne Zellen. Vergr. 420. c. 2 Fadenstücke
von Thiothri.c nirea : das eine mit dichten Schwefelkörnern, das andere schwefelfrei ;
die falsche Gliederung sichtbar. Vergr. 790.

Fig. 25. Thiosphaera (/elatinosa. Die locker gebundenen Zellen sind in einer
gelatinösen hyalinen Grnndsubstanz eingebettet. Vergr. 420.

UXG UND DIE SCKWEFELBACTEKIEX DEll THERMEN^ U. S.W. 173

Fi,. 26. Thmlenna rnbnnn. Ehi Bnich.tUck aus Piuen ZellhanfV3U. Vergr.

420.

Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

Fig. i.

l

Fig. Ô.

Fig. 6.

Fig. 7.

Jour. Sc, Coli. Vol. X. Taf. XIV.
Fig. 8.

Fig. 13./

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Fig. 17.
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* Fig. 18. ^Fig. 19.

Fig. 25.

i^j?. ^6.

FJff. 23.

Fig. 20.

1^

Fig. 31.

Fig. 22.

%.'

M. Miyothi del.

Lith. 3( Imp. the Tokio Printing Co. Ld.

Die Entwickelung der Gonophoren bei
Physalia maxima/'

Seïlaro Goto, Rigakushi, Rigakuhakushi.

Professor der Biologie an der Ersten Hocliseliiile in Tokyo.

Hierzu Taf. XV.

Folgende 13eob:iclitaiJi'-eu wurden an einigen von meinem
verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. Ürook.s, vor einigen Jahren
gesammelten und conservirten MateriaHen, welche er gütigst mir
überlassen hat, ausgeführt. Ich habe sie mit besonderer Rücksicht
auf die Frage nach der Natur des sogenannten weiblichen Gonophors
(Haeckel) untersucht. Auch habe icli die Entwickelungsstadien des
männlichen Gonophors studirt, und da es, meines Erachtens, eine
bisher nicht beobachtete Besonderheit darbietet, und da Weismann
in seiner Monographie über die Entstehung der Sexualzellen bei den
Hydromedusen die vorliegende Art hat unberührt lassen müssen, so
scheint es mir, dass es nicht ohne AVert sein wird, meine Beobach-
tuno-en etwas ausführlich zu beschreiben.

Männliches Gonophor. — Das jüngste von mir beobachtete Ent-
wickelungsstadium des männlichen G(jnophors ist in Fig. 1 wieder-
o-eo-eben. Es ist eine einfache, aus Ento- und Ectoderm bestehende
zitzenförmige Knospe des Stiels. Die T.ildung des Glockenkernes

1) Dieser Aufsatz wurde im vorletzten Sommer zu Baltimore in englischer Sprache verfasst
und zur Zeit meiner Abreise dort liinterlassen, um in einer amerikanischen Zeitschrift ver-
öffentlicht zu werden. Da er aber bisher noch nicht im Druck erschienen ist, so übergel>e ich
eine deutsche Uebersetzung desselben hiermit der Oeffentlichkeit. — October 1896.

176 SEÏTARO GOTO; DIE EXTWICKELUXG DEE

hat schon begonneD, aber man findet keine Höhle im Entoderm der
Knospe. Dieser Mangel einer vom Stiel ans in die Knospe hinein-
tretenden Höhle mag das allererste Anflmgsstadinm bei der Entwicke-
lung des Gonophors darstellen, oder aber, was mir wahrscheinlicher
erscheint, erst sekundär durch eine äusserst, rege, zur Bildung der
Keimzellen führende Zellenwucherniio- im betreffenden Entodermab-
schnitt hervoro-ebracht woi-den sein. Ich neioe der letzteren Ansiclit
zu, weil ich in mehreren anderen Schnitten fast desselben Stadiums
das Darmdivertikel beobachten konnte. Wie in Fig. 1 ersichtlich, ist
die Form des Glockenkerns eine mehr oder wenigfer verlänserte, stellt
aber zuweilen eine abgeflachte Kegelform dar, deren Zipfel nach dem
Gipfel der Knospe gerichtet ist. Er enthält gewöhnlich eine mehr
oder Aveniger geräumige Höhle, aber dieselbe besitzt nie eine so regel-
mässige Form, wie jnan sie bei vielen Hydromedusen beobachtet.
Man muss jedoch bemerken, dass ihre Bildung meistenteils schon in
dem ersten Entwickelnngsstadiuni des Glockenkerns anfängt, und
dass sie nachher zur Snbumbrellarliöhle wird.

Im oben beschriebenen Stadium kann man die Kerne der
Keimzellen deutlich l)eobacliten, und ihre Einwanderung in den
Glockenkern hat schon begonnen. Sie nehmen ihren Ursprung
durch Teilung von den Entodermzellen der Knospe. Diese Angabe
ist ausser Zweifel dadurch bewiesen, dass eine rege mitotische Teilung
im betreffenden abschnitt stattfindet. Die in Teil unir befindlichen
Kerne liegen meistenteils sehr nahe an der freien Fläche des Ento-
derms der Knospe, wie man aus der aus einem späteren Stadium
entnommenen Fig. 4 ersehen kann. Die Keimkerne sind durch ihre
Kugelform und ihr bläschenartiges Aussehen charakterisirt ; ihr

Chromatin kommt in Form weni<j:er, g-rober, meist an die Kern-
el ' o '

membran sich anschmiegender Kliimpchen vor. Sie sehen also in
den Schnittbildern klarer aus, als die Kerne der gewöhnlichen Ento-

GONOPHOHEN BKI PHYSALIA MAXIMA. J 77

dermzellen, bei welchen das Chromatin gleichmässigei' verteilt ist, und
welche ein dunkleres Ansselien haben. Es nnterlieu't kaum einem
Zweifel, dass diese Eigentum] idikeit der Keimkerne teilweise davon
herrührt, dass sie einen sehr reo-en Teilnno-svoro-ano' dnrcho'ehen, und
die bei der Teilung in die bestimmte Zahl der Chromosomen gesam-
mehe rhromatische Substanz nicht Zeit genug hat, wieder im Kerne
als feine Körnchen vei-teilt zu werden.

Zur liechtfertio-unir dieser Angabe führe ich die Beobachtuno-
an, dass auch bei den interstitiellen Zellen und im Subumbrellar-
ektoderm des Gonophors, die Tochterkerne nach rler Teilung mehr
oder weniger eine Kugelform annehmen, und dass ihre chromatische
Substanz sich dabei in wenigen grösseren Klümpchen ansammelt.
Doch nuiss znu'eo-eben werden, dass die oben anoetuhrte Eio'entüm-
lichkeit stets von den Keimkernen festgehalten wird ; so habe ich
beobachtet, dass selbst in den beinahe reifen männlichen Gonophoren, in
welchen die Umbildung in Sj)ermatozoen schon begonnen hat, die
Keimkerne nocli durch ihr bläschenartiges Aussehen ausgezeichnet sind.

In der obigen l'eschreibung habe ich das Wort ,, Keimkerne"
.statt ,, Keimzellen " gebraucht. Dies geschieht deshalb, weil in dem
betreffenden Abschnitt keine Zellengrenze zu beobachten ist, indem
die Kerne in einer continuirlichen Protoplasmamasse eingelagert sind.

In Fig. 1 sieht man zwei Keimkerne schon in den Glockenkern
eino'ewandert, und ein dritter befindet si('h auf seinem Wege durch
die Stützlamelle. Ich habe sämtliche Stadien dieser Einwanderung,
von demjenigen, in welchem man einen Kern die Stützlamelle vor
sich hervorstiUpen sieht, bis zu demjenigen, in welchem ein Kern
dieselbe eben zurückgelegt hat, beobachten können.

Xun möchte ich einer schon oben erwähnten Eigentümlichkeit
in der lîildungsweise des Glockenkerns gedenken, einer Besonderheit,
welche, wie mir erscheint, allgeineiner vorzukommen pflegt. Der

178 SEÏTAKC) (^lO'J'O: DIE ENTWICKELUNG DER

Glockenkern nämlicli verdankt bei der vorliegenden Art seinen
Ursprung der Einwanderung der interstitiellen Zellen des Ektoderms.
Dieselben lassen die Stützlamelle vor sich 2:eH"en den Entoderm
einstülpen und bilden den Glockenkern, dessen Form schon oben
beschrieben worden ist. Meines Wissens hat Niemand das Auoen-
merk auf diese lîesonderheit o^erichtet, aber eine Durchmusterunfî
zaldreicher dazu <reei<ineter Schnitten hat mir die Richtigkeit meiner
Beobachtuno- aussser Zweifel o-estellt. An einiiren Schnitten liabe
ich sogar das Einwandern der interstitiellen Kerne fast sehen können,
jeder Kern mit einem Protoplasmastrom um sicli herziehend. Um
diese rege Einwanderung zu gestatten, müssen die interstitiellen
Zellen entweder in genügender Zahl von aussen lier in die Gono-
phorknospe einwandern, oder aber sie müssen in der Knospe sel])st
sich \viederholt teilen. Aus meiner ]jeobachtunü', dass unter den
eingewanderten Zellen nie die karyokinetische Figur, und nur
äusserst selten ein auf kürzlich vollzogene Teilung andeutendes
Kernbild zu sehen war, glaube ich schliessen zu dürfen, dass die den
Glockenkern bildenden Zellen in der ersteren AVeise ihren Ursprung
nehmen. Der in Fig. 1 an der linken Seite des Gipfels der linken
Entodermlamelle eingezeichnete Kern ist der einzio^e, den ich beob-
achtet habe, der im AYiedererbauen des ruhenden Kernes von einer
Teilung" bes^riffen zu sein scheint. Dass der Giockenkern den ein-
gewanderten interstitiellen Zellen seinen Ursprung verdankt, erscheint
mir um so wahrscheinlicher, da keine Teilung im definitiven Ektoderm
stattfindet, und da der Ektoderm oberhalb der Einwanderungshöhle
völlig unberührt bleibt.

Betreffend die Ursache des Einstülpens des Entoderms, um den
der Bilduno- des Glockenkerns notwendifjen Raum zu si'eben, so
erscheint mir dieselbe nicht eine bloss mechanische zu sein, sondern
ich glaube dass sie wenigstens teilweise in einem von dem bloss

GOXOPHOREX BEI PHYSALIA MAXIMA. 179

Mechanischen unabhängigen, im Entoderm einwohnenden \Yachstinns-
gesetz zu suchen ist. Diese Ansicht wird dadurch wesenthch gestützt,
dass, wie schon oben erwähnt, in fast ;dlen Sclmitten des ersten
Entwickehnigsstüdiums des männhchen (lonophors ein Ivaum, sei er
o-ross odei- klein, schon vorliandan ist, und dass die interstitiellen
Zellen erst nachträglich in diesen Raiun einzuwandern scheinen.

In Fig. l sieht man auch die Anlage der Radialkanäle (can.
nul.), welche diu-ch die auf bestimmte Gebiete eingeschränkte Ver-
wesung dei- Zellen der Entodermlamelle zur Ausbildung gelangen.
In Fi<'-. 1 o-iebt es zwei Räume, einen kleineren und einen grösseren.
Im grösseren Raum sieht man eine körnige Masse, und im kleineren
ein intensiv sich färbendes Körperchen. Durch eine Vergleichung
mehrerer Schnitten bin ich zu dem Schhisse gelangt, dass dieselben
üeberbleibsel der am Orte der Verwesung anheimgefallenen Zellen
darstellen. Ich habe sämtliche Stadien in diesem Verwesungsprocess
beobachten können. Im Anfangsstadium wird die chromatische
Kernsubstanz zu einer die Mitte des bläschenartig gewordenen Pvaums
einnehmenden, einzigen Masse verschmolzen, dann verschwindet
allmählich die Kernmembran, und so erhält man eine solche
Höhle, wie man sie in Fig. 1 sieht. Den Uebergangsprocess von
diesem Stadium bis zu der grossem Höhle in derselben Figur dürfte
man in der Weise sich vorstellen, dass dieses Körperchen sich zu einer
körnigen Substanz auflöst, und dass gleichzeitig der Raum sich
vero-rössert. Die körni^'e Masse verschwindet zuletzt gänzlich.

Die Bildung der Entodermlamelle hat schon in Fig. 1 begonnen,
und sie ist in Fi"-. 2 etwas weiter forto-eschritten. In diesem Stadium
sind die zwei Kadialkanäle völli"- auso-ebildet und erstrecken sich bis
zum Gipfel der Entodermlamelle. (Querschnitte der Gonophorknospe
zeigen, dass die Entodermlamelle in zwei entgegengesetzten Qua-
dranten eine grössere Dicke besitzt, als in den übrigen zwei, wo

130 «EÏi'AKO GUTO; DIE EN 1 WICKELUNG DEK

dieselbe mit Aa.simhme des dem Gipfel angrenzerideu Ab.sclmitts zu
einer aelir diinnen kSchiclit geworden i.st, und da.ss die Ivadiulkanale
sicl> in den verdickten (^)uadranten befinden (Fig. 3). Obgleich
durcb die ürtliclie N'ei'wesung der Zellen gebildet, be:;itzen die
Radialkanäle in diesem Stadium eine deutliche dünne Membran,
welche entweder von dem umliegenden Protoplasma ausgeschieden
worden ist, oder vloch wohl nur eine ^ erdickung desselben darstellt.

Fig. 2 stellt einen im rechten Winkel zu der die zwei Kadial-
kariäle einnehmenden Ebene geführteii Schnitt dar. Die Einwan-
derung der interstitiellen Zellen selzt sich fort, und einige der
eingewanderten scheinen der VerwesiUig anheimzufallen, und so zur
Bilduno- der inzwischen zu einer ansehnlicheren Grösse herano'e-
wachsenen Subumbrelhu-hühle beizutragen. Die in der Subumbrellar-
höhle oft vorkommende körnige Masse kann man durch sämtliche
Stadien der Verwesunu' in die eino-ewanderten Kerne verfble'en. Die
Auswanderung der Keindvcrne tindet noch in diesem Stadium statt;
sie bilden an der Basis der Subumbrellarhöhle eine hall)kuoelförmi«-e
Masse, in welcher keine Zellgrenze zu erkennen ist. Die ganze
Subumbrellarhöhle ist mit einer einschichtigen, aus den eingewander-
ten Zellen bestehenden Zellenschicht ausgekleidet, deren Kerne sehr
unoleichmässiü' verteilt sind. Ausser diesen zu einer Schicht
verbundenen Kernen giebt es noch andere, welche zwischen den
Keimkernen zerstreut sind. Man erkennt unterhalb der Keimkern-
masse eine leichte Ausbuchtung' der Darmhöhle: dies ero-iebt sich
als die Anlage des Spadix.

In Fig. '2 sieht man, dass die Keimkerne nicht am Gipfel des
künftigen S])adix, sondern nur an den seitlichen Teilen ihren
Ursprung nehmen. Auf diesen Umstand hat man mit Xaclidruck
verweisen ; aljar eine Durchmusterung zahlreicher Schnitte hat mich
gelehrt, dass dies in keiner Weise immer der Fall ist, sondern dass

GOXOPHOREX BEI PHYÖALIA MAXIMA. J^g]^

auch die Kerne der Entodermkuppe wiederholt ^ich teilen, und
d:i8s die daraus gebildeten Keimkerne nach der Stiitzlamelle activ
auswandern.

Das weitere Wachstum und die weitere Entwickelang des
männHclieii Gonophors vollziehen sich durch Veränderungen in den
Anlagen, welche man in den im Obigen beschriebenen Stadien
gesehen hat. Der S])adix strebt nach seiner definitiven Ausbildung,
und damit entwickelt sich an seiner ßasis ein enges, nach aussen
gericlitetes Darmdivertikel. welches in die Kadialkanäle sich fortsetzt
und zugleich als We^'weiser zu der mit der Bilduno- der Entoderm-
lamelle verkuiipften Faltenbildung dient. Mit der Ausbildung des
Spadix kann man von dem Manubrium reden. Die Auswanderung
der Keimkerne scheint zum Stillstand gekommen zu sein, und die
in mehreren Schnitten zu lieobachtenden Teilungen führen aller
AVahrscheinlicids:eit nach nur zur Uildung der zu dem später eintreten-
den ansehnlichen Wachstum dei' Knospe nötigen Entodermzellen.
Die von der Entoderm himelle frei gelassene Oeffnung am Gipfel der
Knospe ist zu dieser Zeit durch das Zusammentreffen und die Xei-
wachsunii' des Randes der Stiitzlamelle ueschlossen, und damit kommt
die Einwanderung der interstitiellen Zellen des Ektoderms zum
völligen Abschluss. Die zum Schliessen der obenerwähnten Oeff'nung
sicli anschickende Stiitzlamelle sieht vor demselben ganz wie die des
Vélums aus.

Die Keimkerme teilen sich mehrere Male im Manubrium, der
Spaclix verlängert sich, und die ganze Knosjjc wächst an, bis sie ein
solches Stadium erreicht, wie es Fig. à wiedergiebt. Diese Figur
stellt einen Axialschnitt durch ein beinahe reifes Gonophor dar. In
diesem Stadium sind die Radialkanäle völlig zum Verschwinden
gekommen ; die Entodermlamelle aber sieht man noch, obgleich sie
an einioen Stellen zu einer äusserst dünnen Schicht fjeworden ist.

182 SEÏTAEO GOTO; DIE ENTWICKELUXCi DER

Ihr freies Ende bleibt dauernd getrennt, und der Zwischenraum ist
nur von einer dünnen Stiitzlamellemembran ausgespannt. Im
Geofensatz zu den Keimkernen, welche durch wiederholte ïeilung-en
sich vermehren, zeigen die eingewanderten Kerne kein Zeichen der
Vermehrung, und folglich trifft man sie nur hie und da in der die
Subumbrellarfläche auskleidenden Protoplasmaschicht. Das Manu-
brium besitzt keine deutliche äussere Auskleiduno-, und die Kerne
findet man äusserst spärlich unter den Keimkernen zerstreut.

Das Ektoderm der Knospe zeigt an deren Gipfel eine Verdickung;
ihre Zellen färben sich meist sehr intensiv, und man ist geneigt, in
ihnen einzellio;e Drüsen zu erblicken. Diese Verdickung- ist schon
von AVeismann bei einigen anderen Arten beobachtet worden, und ist
nach seiner Meinung die Stelle, wo die Knospe später zum Ausbruch
kommt.

Die Zellen des Spadix sind nicht nur sehr gross geworden,
sondern sie enthalten auch Vacuolen und sehen jetzt den Entoderm-
zellen des Stieles ähnlicher, als in ihren früheren Stadien, wo die
Zellleibessubstanz sehr feinkörnig war und sich mit dem Farbstoff
intensiv färbte.

In mehreren Keimkernen sieht man die chromatische Substanz
halbmondförmig- an einer Seite des Kernes dicht an der Kernmembran
angesammelt. Meines Erachtens ist dies der erste Schritt zur
Ausbildung der Spermatozoen.

Das Ektoderm der Knospe ist in diesem Stadium der inter-
stitiellen Zellen völlio- leer.

Sogenanntes weibliches Gonophor. — Dieses beschreibt Haeckel in
seiner Challenger- Monographie folgendermassen : ,, Their umbrella is
well developed, campanulate or pyriform, with four radial canals and a
ring-canal, and a broad velum around the ostium. The manubrium,
in the wall of which the eggs ripen, seems to be developed usually after

GONOPHOREX BEI PHYSALIA MAXIMA. l^l^

the detacliTnent. It is not visible in the sessile gynophore, or forms
only a small tubercle in the center of the subnmbrella. The apex
of the gynophore is nttacherl to the brancli of fhe sfein by a large
conical pedicle."

Das jüngste Stadinm des weiblichen Gonophors, das ich zur
Beobachtung erhalten konnte, wnr schon viel älter, als dasjenige des
männlichen Gonophors ; es ist in Fig. 6 wiedergegeben, welche nur
den distalen Teil eines Läno-sschnittes zeisft. Der Glockenkern ist
schon ganz hohl ; es unterliegt aber kaum einem Zweifel, dass er in
derselben Weise wie derjenige des männlichen Gonophors gebildet
worden ist. Die in der Einwanderung begritfenen Zellen habe ich in
mehreren Schnitten beobachten können, nnd kann dies auch in Fio-. (]
gesehen werden. Man sieht nämlich im Ektoderm der distalen
Hälfte der Knospe mehrere interstitielle Zellen ; einige derselben
befinden sich an dem künftigen Ostium, welches in diesem Exemplar
von einer Zellenmasse geschlossen ist. An dieser Zellenmasse erkennt
man, dass sie aus den vom Ektoderm her eingewanderten interstitiellen
Zellen gebildet ist. Ihr Aussehen und ihre Form sind denjenigen
der interstitiellen Zellen des Ektoderms völlig- 2:leich, nur haben
sie etwas mehr Protoplasma ; und einige derselben haben sich
regelmässig angeordnet, um ein Epithel zu bilden. In Fig. 6 sieht
man auch, dass die eingewanderten, im künftigen Ostium befindlichen
Zellen durch ihr Anhäufen eine leichte Hervorwölbunn- des Ektoderms
verursacht haben. Dieser Anhäufungsprocess setzt sich fort, und
wenn alle interstitiellen Zellen ihre Einwanderung vollendet haben,
so bleibt an der Stelle der angehäuften Zellenmasse eine mit der
Umbrellarhöhle frei communicirende Höhle übrig, welche nach aussen
nur durch eine äusserst dünne Ektodermschicht begrenzt ist. Diese
Schicht bricht zuletzt durch, und führt «gerade zur Bildung- des
Ostiums.

1^4 SEÏTAKOGOTO; DIE ENT WICKELUNG DER

In diesem Stadimu ist die Anlage des Veliims schon vorhanden;
sie ist ein aus der Stiitzlanielle bestehendes Diaphragma, welches vom
freien Ende der Entodermlanielle frei hervorragt.

Wie in den männhclien Gonophoren, fallen viele der einge-
wanderten Zellen der Verwesung anheim, und die Subunibrellarhöhle
enthält foliilich in diesem Stadium eine etwas körnio'e Substanz und
verwesende Kernkörperchen. Spuren der teilweise der Verwesung
anheimgefallenen Kerne sieht man in Fig. G (zwei an jeder Seite),

Eine andere an den männlichen Gonophoren nicht deutlich zu
beobachtende Tatsache tritt in den weiJjIichen Gonophoren klnr zu
Tîige. Es ist die, dass viele der interstitiellen Zellen, statt in die
Subumbrellarhöhle einzuwandern, IVotoplasmafortsätze nach der
Oljerfläche wie auch nach der Stiitzlamelle schicken, lUid an der Bildung
des definitiven Ektoderms teilnehmen, indem sie eine Form an-
nehmen, welche derjenigen der definitiven Ektodermzellen ganz
ähnlich ist. Man kann sämtliche Stadien in diesem Umwandlunos-
process beol)achten, von den Zellen, welche noch tief im Ektoderm
liegen, aber sclion mit kurzen Protoplasmafortsätzen ausgestattet sind,
bis zu denjenigen, in welchen die Fortsätze sclion die Cuticuhi einerseits,
und die Stützlamehe andererseits erreicht haben, deren Kerne jedoch
noch tiefer gelagert sind. :ds diejenigen des definitiven Ektoderms.
Ein derartiger UmAvandlnngsj)rocess lässt sich aucli in den jungen
Gonopalponen und den Siphonen beobachten, und ich glaidje, dass
derselbe in eingeschränkterer Masse nicht nur in den männlichen
Gonophoren, sondern in allen sich entwickelnden Teilen des 'J'ierstocks
stattfindet.

In dem im Obigen l)eschrie]jenen Stadium sind die vier Kadial-
kanäle, sowie der Kin<>kanal vöUii'" auso-ebildet. Die Ersteren
besitzen eine einschichtiice zellicre Wand : in den Entoderinlamellen
aber lieoen die Zellen unreg"elmässio- o-eschichtet. Die Radialkanäle

GOXOPHOREN BEI PHYiSALIA ÄfAXIMA. l^r^

verursachen leichte; Hervorwiilbunu'eu im Suliuinhrellarektoderin,
so da.ss die Uinl)rell:ii-h()hle in Quei'sclmitten etwas kreuzfiirniio-
aussieht.

Der Stiel des ueibHclien Gonophors ist veiliUltnissmässig lang ;
die Stiitzlamelle ist allen thai hen nocii sehr dünn.

Im ^'ölhg ausgebildeten weihlichen Gonophor kann man zwei
Abschnitte deutlich unterscheiden, den Uml)rellarteil und den Stiel,
Herr Prof. Dr. lîrooks teilt mir mit, dass bei den lebenden Exemplaren
dasselbe eine pulsirende lîevveguug ansilbl, und dass es einer bedeuten-
den Grüssenveränderunu' fiiliiü" ist. Diese Ang-abe ist durch die
histoloo^ischen Ijefunde ii'estiltzt : das oanze Gonophor, aber besonders
der Stiel, ist stark nuiskulös und besitzt eine dicke, i'allertartio-e
Stiitzschicht. Das Ektoderm ist eine direkte Fortsetzun<i' desienio-en
des Gonostyls, aljcr er liat ein ganz anderes Aussehen. Im Gegen-
satz zu den Zellen des letzteren, welche meist niedrig sind und
schwach sich färbende Kerne, sowie eine deutliche Cuticula besitzen,
sind diejenigen des ■\veil)lichen Gonophors sehr hoch und besitzen
intensif' sich färbende Kerne. Das Cytoplasma ist sehr feinkörnig,
oder genauer gesagt, es besteht aus einem feinsten Keticuhim (Fig. 12).
Der äussere Rand jeder Zelle ist gewölbt, so dass der Umriss des
G(Hio[)h(jrstiels meh.r oder weniger wie in kleinen Abständen ein-
geschnitten aussieht. Der Mangel einer Cuticula ist auch auffallend.
Dies bemerkt man mit \'(jrteil in einem solchen Schnitte, wie es
Fig. 12 wiedergieht, welche einen nahe dem Anheftungspunkt des
Stiels geführten Querschnitt darstellt. In diesem Teil behalten die
Zellen eines bestimmten Ektodermabsdinitts die Beschatfenheit der
Ektodermzellen des Gonostyls ; seine Zellen besitzen, wie an der
oberen Seite der Fig. 12 gezeigt ist, schwach sich färbende Kerne und
ein Cytoplasma ebenderselben Beschaffenheit, und sind mit einer
deutlichen Cuticula versehen, o-anz vvie es im Gonos'tyl der Fall ist.

l,Sß SEÏl'AROGOTO; DIE ENT WICKELUNG DEE,

AYie man aus Fiir. <S. in welcher die Grenze des betreffenden Abschnitts
mit einem Sternchen bezei(;hnet ist, ersieht, erstreckt sich dieser
Abschnitt der Läii^e nach bis etwa ^ der Länge des ganzen Gonophors,
und sclieint immer an der AbaxiJlarseite des Gonophorstiels zu
liegen.

Die Muskel fib rill en des Ektoderms sind äusserst fein. In den
Querschnitten des Stiels sehen sie wie kleine, sich der Stiifzlamelle
dicht anschmiegende Pünktchen aus ; sie sind aber sehr zahlreich.
Selbst in Fig. 12 sind sie etwas grösser eingezeichnet, als sie in der Natur
sind. In dem schon oben erwähnten Abschnitt, wo das Ektoderm
durch eine andere Ijeschaffenheit ausgezeichnet ist, sind die ^iluskel-
fibrillen an den Fortsätzen der Stützlamelle angeordnet und rufen so
die Bildung der sogenannten Muskellamellen hervoi".

Die Stützlamelle ist von sehr wechselnder Dicke und enthält
mehr oder weniger zahlreiche F'asern. In der distalen Hälfte
des Gonophors wird sie von zaidreichen, ein körniges Protoplasma
enthah.enden Ivanälchen durchsetzt (Fig. 11). Diese Ivanälchen
kommen nicht nur in den weiblichen Gonophoren vor, sondern man
begegnet ihnen audi zahlreich in allen Teilen des Tierstocks, wo die
Stützlamelle eine bestimmte Dicke übertrifft. In den letztgenannten
Teilen sind die Kanälchen nichtjuu- mit einem körnigen Protoplasma
gefüllt, sondern sie enthalten auch Kerne ; zuweilen enthält jedes
Kanälchen nur einen einzigen Kern, zuweilen mehrere. Die Be-
schaffenheit des enthaltenen Protoplasmas,' sowie der Kerne beweist,
dass dieselben dem Entoderm am^ehoren. In den Tentakeln tritt dies
mit besonderer Klarheit zu Tao-e : hier sieht man, dass einia'e Ento-
dermzellen sich unmittelbar in die die Stützlamelle durchsetzenden
Kanäle fortsetzen. Zwar muss man zuo'eben. dass in den weiblichen
Gonophoren kein Grund dazu liegt, das in den Kanälchen enthaltene
Protoplasma von dem Entoderm oder von dem Ektoderm abzuleiten ;

CiOXOPHOREN BEI PHYSALIA MAXIMA. X87

aber die oben angeführte Tatsacbe diirfte uns berechtigen, das
betreifende Protoplasm;! als dem Entoderm angehörend anzusehen.

Meines Erachtens dient dieser unmittelbare Ziisammenhans: der
beiden Körperschichten /.um Ernähren des Ektoderms, und ist wahr-
scheinlich dadurch herbeigeführt, dass die Stiltzlamelle eine bestimmte'
der Ernährung im Wege stehende Dicke erreicht hat. Von diesem
Standpunkte aus diirfte man diesen Zusammenhang dem proto-
plasmatischen Zu.sanunenhang der Pflanzenzellen vergleichen, da
beide dem Zuführen der ernährenden Flüs.sigkeit, sowie vielleicht dem
r.eiten der Erregung dienen.

Die Entodermzellen des Gonophorstiels sind, wie die Ektoderm-
zellen desselben, cylindrisch, aber ihr Cytoplasma ist etwas grob-
körniger und färbt sich intensiver, als jene. Die Kerne sind
meistenteils im basalen Teil gelagert.

Die entodermalen ^luskelfibrillen sind bedeutend dicker, als die
ektodermalen, und in den Längsschnitten des weiblichen Gonophors
sieht man, dass die Zahl der Fibrillen l)einalie derjenigen der Zellen
entspricht ; jede Zelle enthält also eine einzige Fibrille in ihrer Basis.
Die Fibrillen sind nicht dei- Stützlamelle dicht angeschmiegt, sondern
stehen o-ewöhnlich in einer kleinen F^ntfernuno- von derselben. Die
entodermalen Fibrillen des weibliclien Gonophors sind \iel grösser,
als die entspreclienden Fibrillen des Gonostyls oder selbst des
Stammes.

Die Entodermachse des Gonophorstiels nimmt nicht dessen Mitte
ein, sondern liegt bis ungefähr zum Ende des Stiels stets nach einer
Seite, und zwar der abaxillaren, gedrängt, und erst dort zieht sie nach
der Mitte zu, um sich mit der Entodermlamelle zu vereinigen.

Ich werde nun zur liîeschreibung des ümbrellarabschnitts
übergehen. In allen mir zur Ijeobachtung gekommenen Exemplaren
ist dieser Abschnitt nur ein wenig grösser, als der Stielabschnitt.

]g3 SEÏTAliO <K)TÜ; DIE EXT\VIOKELÜX<T DER

Die Radinikanäle, .sowie der Ringkanal sind wohlaiisgebildet. Die
Ersteren kommen in der Resfel in der Vierzahi vor, aber einmal
beobachtete ich ein mit fünf Radialkanälen versehenes weibliches
(lonophor. Auch das Velum ist wohlausgebildet, und hängt lose
von dem Ostium ab. ähnlich wie bei den meisten zeitlebens frei-
schwimmenden Hvdromedusen (Fig. 8 & 10). Das Manubrium
erkennt man in Form einei- an der Fîasis der Subumbrellarhöhle
gelegenen Hervorwölbung des Kktoderms. Bei einigen Exemplaren
konnte dasselbe schwer als solches erkannt werden, aber eine A'^er-
ü:leichuno- mehrerer F]xemi)lare beweist zur Genüge, dass es immer
vorkommt. Der Spadix ist noch nicht ausgebildet.

Das F^ktoderm (ex- als auch subumbrellare) und die Entoderm-
lamelle sind durch eine "•allertarti"-e Stiitzscl)icht von weohselnder
Dicke voneinander getrennt. Diese Stützschicht schickt diaphrag-
menartige Fortsätze aus, welche ents])rechende F^alten des Ektoderms
hervorrufen (Fig. 8 & 10).

Das F^xumbrellarektoderm besitzt bis a.n das Velum dieselbe
Beschaflenheit, wie dasjenige des Stiels ; aber hier nimmt es ein
anderes Aussehen an : Die Kerne sind nun von wechselnder
Grösse, ihre Färbbarkeit ist unu'leichmässio- ofeworden, und das Proto-
plasma vacuolenreicli ; mit einem Worte, die Zellen sind denjenigen
des gleich zu beschreibenden Subumbrellarektoderms sehr ähnlicli.
Die Längsmuskelfibrillen kommen auch im F]xumbrellarektoderm
vor.

Im Gegensatz zu den Zellen des Exumbrellarektoderms sind die
Zellen des Subumbrellarektoderms sehr reich an V;icuolen, welclie
besonders im distalen Teil des Protoplasmas vorkommen. Die Kerne
sind von wechselnder Grösse und ihre Färbbarkeit ist weniger
gleichmässig, als bei dem exumbrellaren Ektoderm. Muskel fibrillen
kommen im Subumbrellarektoderm nicht vor ; statt ihrer habe

GOXOPHOREX BEI PHYSALTA MAXIMA. ISO

ich zahlreiche, stark sich fiirhende Köi-ner von starkem
Lichtl)rechniig8vennögen, welclie hesonders um die oben erwähnten
F(n'tsätze der Stiitzschicht in Haufen voi-kommen. lieobaclitet. Die
Aehidichkeit dieser Körner mit den (^iierschnittshildern der entoder-
malen Muske]hl)rillen ist sehr auifallend ; man kann jedoch durch
VeiY'leiclium»- der <^uer- und Längsschnitte sich davon überzeugen,
dass sie nicht (^uerschnittsliilder der Fibrillen darstellen. Ihre
]^)edeutung ist juir jedocli im Dunkel geblieben.

Die Fntodermlamelle, wie auch die Wände der Radialkanäle
bestellen ans in einer einzigen Schicht angeordneten, grossen,
cubischen oder cvlin<lrischen Zellen mit einem feinkörnigen Proto-
|)lasma, welches sich weniger stark färbt, als dasjenige des Ex-
und)rellai-ektoderms (Fig. !) & 10). Nach meiner l^eobachtung
mangelt dem Umbrellarabschnitt jegliche entodermale Muskel.

Alhjcmeliie Bemerhuujen. — Die im Vorhergehenden beschriebene
I)ildunfi-sweise des Glockenkerns erscheint mir eine interessante
lieber o'an<'sfor m zwischen den o-ewöhtdichen Formen, bei welchen
derselbe als eine solide Zellenmasse angelegt ist, und der von Weis-
mann bei Coytjue /nisilla beobachteten.'-* Bei der ellengenannten Art
wandern die jungen Ektodermzellen einzeln durch die Stiitzlamelle,
ohne dieselbe vor sich einznstiUpen, und erst nachträglich bilden sie
den Glockenkern. Wir haben oben gesehen, dass wenigstens bei
Physalia es die interstitiellen Zellen sin(b welche vom Ektoderm her
einwandern. Dieselben treiben die Stiitzlamelle jedoch vorsieh und
führen ohne Weiteres zur Bildung der Entodermlamelle und des
Glocken kerns, wie es l)ei den meisten bisher untersuchten Formen der
Fall ist. Ich halje au<di Schnitte von BoiKjainrillia nnd Pcnnaria
verfertiat, um wenn möüdich eine ähnliche Bildun^-sweise des

1) Entstellung dei" Sexualzelleu Iiei den Hydrooiednsen. S. 5:3 n.w.

190 SEÏl'AROOOTO: DIK EXT WICKELUNG DER

Glockenkerns zu beohuchten : ubei- teils aus Manoel an den richtigen
Stadien, teils aus der Ivleiidieit der Kleniente bei diesen Formen habe
ich bisher keinen Erfbli»- darin trehabt.

In Bezng auf die Natur des sogenannten weiblichen (lonophors
giebt es meines Wissens zwei Ansichten, nämlicli diejenige von
Haeckel, und diejenige von Brooks und Conklin.

Haeckel sieht das fragliche Gebilde als echtes weibliches Gonophor
an und glaubt, dass der Umbrellarabschnitt von dem Tierstock hinab-
fällt und erst nachher als freischwimmende Qualle die Geschlechtsreife
erreicht.^^ Dies i>laubt er aus seiner Beobachtuna" einiger, nur die
Stiele des fraglichen Gebildes besitzenden Exemplare ^'on Pliysalia
schliessen zu dürfen. Es scheint jedoch, dass er die Iveimzellen nicht
beobachtet hat.

Brooks und Conklin haben ilire Ansicht in ihrer Mitteilung iiber
eine der Ordnung Auronectie angehörende Siphonophore aus-
gesprochen."^ In 13ezug auf die \orliegende Frage sagen sie : ,, It
seems proper liere to mention tlie fact that an examination of the
sexual organs of forty or fifty specimens of Physalia has shown that
they were all males. The structures described by Haeckel as the
female gonophores of Physalia are not gonophores, but swimmbells, as
is shown by an examination of living expanded specimens."

Wie man aus dem Vorhergehenden ersieht, liefern meine
Beobachtungen keine Spur der weiblichen iveimzellen : dies kann
jedoch gegen die Auffassung Haeckels niclit angeführt werden, da
Weismann gezeigt hat, dnss bei Velella und Porpita die Keimzellen
erst nach der Trennung des weiblichen Gonophors vom Tierstock
entwickelt werden.^-' Auf der anderen Seite spricht die muskulöse
Beschaffenheit des Gebildes für die Brooks-Conklin'sche Auffassung.

1) Challenger- Report, S. 313.

2) Johns Hopkins Univ. Circulars. Vol. X, No. 88.

3) A. a. O.S. 212.

(iOXOPHOKEN BEI l'H\>;ALIA MAXIMA.

191

Fulls ubei- die.se die richtige ist, so kennt man von dem Weibchen der
Physalien nichts. Ms würde vielleicht nicht ausser Platz sein, wenn
ich erwähne, dass Hedot'^ durch rine neuere Beobaclitung- über eine
junge Vellelalarve ein Zeichen ihrer Trennung von einem Muttertiere
nachgewiesen hat, und dass danach die .Lebensgeschichte der Siphono-
phoren wohl etwas \erwickelter verliiul't, als man sicli vorzustellen
gewohnt ist.

Es ist mir eine angenelime l^Üicht am Schlüsse dieser Mitteilung
meinem verehiien Lehrer Merrn Prof. Dr. Ikooks, meinen wärmsten
Dank auszus})rechen für die Freundlichkeit, mit welcher er mir das
Material übergeben liat, so^vie für seinen gedankenanregenden Rath.

1) Notes sur une larve de Velell.'. Revue suisse de Zoologie et Ann. du Mus. d'hist. uat. d(
(Genève, t. II, fasc. 4, 1804. S. im.

TAFEL XV.

Tafel XV.

N. B. Die nach don iiral)isclicn Numineni befindliclu' wagerochto Linie ( — )
bedeutet „ linear."

can. rad lîadialkanal. eitt\l Iniii Entodermlaiuelle.

Cd)), cir Eing'kaual. (jCcl,\ k' ti Glockenkern.

ectil Ektoderni . /; ucl. (/cn/i Keiiukorn .

ecfil. cnniihr Exumbrellarektoderm. sjiW.c Spadix.

ecfd. siti)ii)iilir. ...Subiunbrellarektoderm. rfPni Veliim.

f'iit'd Entoderm .

Männliches Gonophor.

1. Längsschnitt dni'ch ein .sehr junges Gonophor. x 190 — .

2. Längsschnitt durch ein älteres Gonophor. x lOO — .

3. Querschnitt durch ein Gonoplior von demselben Stadium wie das Vorige.

X 190—.

4. Längsschnitt durch ein Gonopho)-, bei welchem der Spadix sich anlegt.

X 190—.

5. Längsschnitt durch ein l)t'inahe reifes Gonophor. x 190 — .
Sogenanntes weibUches Gonophor.

(). Längsschnitt durch den Umbrellarteil eines jungen Gonophors.
X 190—.

7. Quer.schnitt durch den Umbrellarteil eines jungen Gonoiihors von demsel-

ben Stadium wie das Vorige. x 190 — .

8. Längsschnitt durch ein älteres Gonophor. x 50 — .

9. Ein Teil der Wandung des Umbrellarteils eines älteren Gonophors im

Querschnitt, x 190—.

10. Dem Ostium angrenzender Teil der Wandung eines älteren Gonophors.

X 190—.

11. Ein kleiner Teil des Längsschnittes durch ein älteres Gonophors.

X 190—.

12. Querschnitt durch den Stiel eines älteren Gonophors. x 190 — .

Jour. Sc. Coll. Vol. X. PI. XV.

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12.

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i^ '"

Studies of Reproductive Elements.

III. Die Entwicklung der Pollenkörner von Allium
fistulosum L., ein Beitrag zur Chromo-
somenreduktion im Pflanzenreiche.

von

Dr. C. Ishikawa.

Professor der Zoologie au der Icaiserliclien Universität zu Tokyo.

f Tafeln X\'I mid XVIIj.

Ano-ereo^t durch die o-rosse Gedankenarbeit A. AVeismann's (37)
können wir jetzt, auf dem zoologischen Gebiete, als festgestellt
annehmen, dass in dem Entwicklungscyclus der Genitalzellen eine
Herabsetzuno- der .Chromosomenzahl vorkommt, und zwar auf die
Hälfte. Diese Reduction geschieht bei den letzten Theilungen der
Ei- und Samenzellen, was allerdings noch von einzelnen Autoren
bestritten wird. In vielen Fällen erkennt man aber in den
Uro-eschlechtszellen die Verminderuno- der Anzahl sehr deutlich,
worauf durch zweimalige Spaltungen die Zalil sich wieder vermehrt,
und dann sich in den Eizellen durch die Bildung der Richtungskörper
wieder auf die Hälfte der ursprünglichen Zahl vermindert, ebenso
auch in den Samenzellen hü\ den letzten Theilungen derselben.

Diese \^erall2"emeinerunf: wurde aber von botanischer Seite nicht
anerkannt, obwohl ähnUche Phenomena von vielen Forschern
beobachtet waren. So beobachteten Guignakd (10), Strasburger
(33-36), Farmer (6), Relajeff (1), Sargant (32) und andere die
reducierte Zahl der Chromosomen auch in jungen Geschlechtszellen

1 94 C. ISHIKAWA :

vieler Gewäclise ; sie deiifeii aber diese in ganz anderer Wei.se als vom
Ratii (25-29), Hacker (12-17), Rückeut (30,31) n.a.m. Während
letztere Zoologen die reducierte Zahl nur für eine scheinbare
halten, betrachten die Botaniker dieselben für eine thatsächliche ;
ferner wurde die Reduction von einigen Autoren* nicht in der Ent-
wicklungsphase der Genitalzellen i-esacht, sondern in den Uebero-ano-s-
Stadien von der geschlechtlichen zur ungeschlechtlichen Generation.

Bei diesen Sachverhältnissen schien es mir sehr wiinsclienswerth
zu sein, eine genauere Bearbeitung der pflanzlichen Genitalzellen
vorzunehmen, um so mehr als die bisheri^ren üntersuchuno-en der
Bota.Jiiker über diese Frage von einigen Zoologenf in Zweifel
gezogen wurden, »Solche Untersuchungen mit vielen einheimischen
Monocotyledonen ha lien mich seit einigen Jahren viel beschäftigt,
hauptsächlich aber mit der gemeinen Zwiebel (Alliiiiii fistulosum, L.),
welche von April I)is Ende Juni häufig cultiviert wird. \'or allem
zog ich diese Pflanze desshali) vor. da die Zahl und die Gestalt der
Chromosomen mir sehr geeignet für solche Untersuchungen schienen,
was sich in der Folo^e auch irezeis't hat.

Methode.

Die einfichste Methode zur Untersuchung der Pollenkcirner be-
steht in der Zerzupfung der Antheren auf dem Objectträger, Fixierung
und Färbung derselben. Diess geschieht sehr leicht unter einem
Praöpariermikroscope mittelst Xadeln, da der zähflüssige Schleim der
Antherenkammern die Pollenzellen in wünschenswerther Weise auf
dem Objectträger aufkleljen lässt, so dass die Fixierung und Färbung-
bequem unternommen werden kann. Als einfachste Fixierungs-und
Färbungsflüssigkeiten habe ich die bekannte Methylgrün -Essigsäure

* Strasl)urger, (35).
t Haecker, (15,17).

STUDIES OF llErRODUCTIVE EIJOIENTS : III. 1 95

unfi ScHXEiDEii's Essig'^inrecarniiii auge wandt, ^ve]che Heide in der
Wirkungsweise älinlicli sind und sich sehr für <his Studium der Chro-
mosomen eignen. Sie verursachen aber starke OuelJuno-en der ganzen
Zellen sowie der Cliromosomen ; auch sind die l'ra^parate nicht
haltbar. Um Dauerprœparate zu l)ekomnîen habe ich viele Flüssig-
keiten versucht : Alcohol-Essigsäure, mit oder ohne Zusatz von
Sublimat ; Flem.mixg's Chrom-Osmium-Essigsäure, eoncentrirt, oder
mit Wasser verdünnt ; h "jo Chromsäure ; vom Uath's l^icrin-
Osmium-Essigsäure-Gemisch; Platinchlorid -Essigsaure; Ameisensäure
und a.m. N'on allen diesen habe ich aber den Ijesten Erfol«- oehabt
mit den verdünnten Lösungen vom IvATIi's und Elemming's und
mit Alcohol-Essigsäure. Die Objectträger mit den INjllenkürner
kommen entAveder in eine sch^vache Flemmixg's oder in stark
verdünnte vo:m Iîatii's Lösung, etwa für 10 Sekunden, oder in
eine Lösunu" von Alcoliol absolutus und Essio'säure zu gleichen 'Jdieilen
für (U'ei bis fünf Sekunden, oder nur momentan in eine Lösung von
Alcohol absolutus mit Essigsäure und Sublimat. Hierauf ^vurden
die Objecte sorgfältig mit Wasser gewaschen, dann allmählig durch
Alcohol verschiedener Concentration gehärtet. Als FärlnuigsHüssig-
keit wandte icli Ahium-Carmin, Carnialaum, Grexacheu's Ha^mntoxy-
lin, Ha3m;d;ium nach Pal'L Mayer, sowie verschiedene Anilinfarben
an. In Essigsäure-Methylgrün, Essigsäure-Carmin, oder in Essigsäure-
Alcohol lassen sich die achromatischen Fadenstrukturen mit Ausnahmen
von sehr wenis'en Fällen schwer oder gar nicht sehen, wogegen
dieselben in FLEMMixo'schen oder in vom liATii'schen Lösungen sehr
deutlich hervortreten.

Ausser diesen Zupfprœparaten, die für die Zählung der Chromoso-
men unentbehrlich sind, habe ich auch Schnitte ano-efertigt. Zu
diesem Zw^ck wurden die Antheren oder die ganze l'lüthenknospen in
1 Yc Chromsäure, in starker Flem:\iixg's Lösung, in Picrin-Essig-

196 C. ISHIKAWA :

Osniiuin-Silure vom IIath's oder in Alcohol absolntus eingelegt, und
die Schnitte mit verschiedenen Fävbnng.sfliissigkeiten behandelt.

A. Eigene Beobachtungen.

1. Die Chromosomenzahl in den Gewebszellen von

Allium Fislulosum, L.

KaiTokineti.sclie Figuren sind hier in verschiedenen Gewebszellen
der Pflanze leicht zu beobachten, besonders in den Epidermiszellen
der Bliithenknospen. Die mitotischen Figuren dieser 'Zellen zeigen
uns keine Abweichungen von den gewöhnlichen ^lodi. Die iuneren
Knäuelformen zeichnen sich w^e sonst aus durch eine scheinbar
continuirliche zusammenhängende Schleife, in welcher die T.äno-.s-
Spaltung manchmal deutlich zu sehen ist. Die Schleife zerfällt nun
in sechszehn Chromosomenzwillinge von ungefähr gleicher Läno-e.
Diese liegen zuerst otferd^ar ganz unregelmässig im Kernraum
zerstreut ; allmählig aber ordnen sie sich am Equator der inzwischen
geformten Spindel. Die sechszehn Chromosomenpaarlinge wurden
nun von einander getrennt, ganz in gewöhnlicher Weise wie es
Flemmixg ( 8 ) angiebt. Eine solche Zelle am Schlüsse der Metakinese
findet man in Fig. 1 reprtesentiert. Alle anderen Gewebszellen zeigen
auch die sechszeim Chromosomen wie in dieser Zelle, und in Ueber-
einstimmung mit den Angaben Straseueger's (oo) von AlUiuu
odoruni.

2. Urpollenzelle.

Die Abtrennung der Urpollenzelle von den Zellenreihen der
befruchteten Eizelle konnte ich leider nicht auffinden. Die jüngste
Genitalzelle tindet man im Innern der nan?, kleinen Antherenanlao'e,
welche als fünf schwache Erhebungen am oberen Rande der Blüthen-
knospe zu bemerken sind. Eine solche Zelle zeichnet sich durch ihre
relative Grösse des Zellkerns, sowie durch die Chromatinarmuth des

STUDIES OF REPRODUCTIVE ELEMENTS : III. 197

letzteren lui.s. Figuren 2, o, und 4 zeigen diese Zellen. Dieselben
wurden mit FLE:\DriXG's Lösung fixiert und mit Methylenblau-
Fuchsin gefärl)t.

Das Cytoplasma zeigt 1)ei guter Beleuchtung feine netz-oder
schaumige Structuren, die durch Fuchsin schwach gefärbt sind. Der
Kernraum ist von Lininsträugen durchsetzt, auf Avelchen feine
Chromatinkorner ganz regelmässig zerstreut sind. Diese letzteren
sind sehr klein in den jüngeren Zellen, werden nllmählig grösser in
älteren Stadien fFig. 2, o, und 4).-^Die Keunkörperchen liegen in den
meisten Zellen etwas excentrisch. Dieselben sind oval oder länglich-
oval : o'anz kuo-elrund findet man sie sehr selten vor. Ihre Zahl
beträgt ein oder zwei. In vielen Fällen l)eobachtet man einen freien
Raum um das Kernkörperchen (Fig. 2). lîei der Farbenreaction dieser
Struckturen bemerken wir, dass das Chromatin Methylenblau auf-
nimmt, während das Kernkörperchen sehr stark mit Fuchsin gefärbt
wird. Auch das Linin lässt sich mit Fuchsin färben, wenn auch
viel schwächer wie das Kernkörperchen.

In etwas späteren Stadien findet man die Xucleolen stark ver-
kleinert, während das Maschenwerk des Linins viel grösser wird.
Auch die Clu-omatinkörner sind nun viel iz-rösser geworden luid
nehmen kugelige Gestalt an (Fig. 5). Der Nucleolus ist dagegen
stark verkleinert, so dass derselbe in den mit Hematoxylin gefärbten
Prasparaten kaum von den Chromatinkörnern zu unterscheiden ist.
In Methylenblau-Fuchsin rrœparaten kann man al)erden mit Fuchsin
roth (refärbten Xucleolns von den blauen Chromatinkörnern sehr
deutlich unterscheiden. Diese Verkleinerung des Xucleolus ist offen-
bar durch allinälige Spaltung in kleinere Stückchen zu erklären, denn
man beobachtet in solchen Kernen viele kleinere cyanophile Körperchen,
die nur als zerstückelte Xucleolen zu deuten sind, wie bereits von
vielen ]>otanikern vermuthet wurde.

198 C. ISHIKAWA :

Nun nähern sich die Cliromutinkörner mehr und mehr und
biJden einen viel gewundenen Strung von perlschnurartigem
Aussehen. Die einzehien Chromatinkörnchen dieses Stranges haben
aber keine glatte Oberfläche ; dieser sendet, Avie gewöhnlich in
diesem frühen Knäuelstadium zu l:)eobachten ist, zahlreiche Fortsätze
strahliîx aus. Der Chromatinstran«' zieht hierauf allmählio- diese

o o o

Fortsätze Avieder ein und wird wieder glatt wobei seine Dicke etwas
abnimmt (Fig. 6). Die achromatischen Stränge der Kerne sind in
diesem und in den folsfenden Stadien nicht mehr so deutlich zu sehen
wie früher. Die nächsten Stadien zeignen sich durch den Zerfall
des Stranofs in Sesfmente aus, deren Zahl aber bei ihrem ersten
Auftreten wegen ihrer zahlreichen AVindungen nicht genau zu
bestimmen sind. In Fig. 7 und 8 habe ich zAvei Zellen in
diesem Zustande gezeichnet ; ich muss aber gleich hier bemerken,
dass dieselben von einem ziemlich dicken Schnitt stammen, so dass
die Kernsegmente in grösserer Zahl vorhanden zu sein scheinen als
es in der That der Fall ist. Die Kernkörperchen sind hier noch
vorhanden und reagieren cyanophil. Xun fängt die A'erkürzung der
einzelnen Cln-omosomen an, wobei ihre Zahl deutlicher hervortritt.
In Fig. 9 sieht man eine solche Zelle mit sehr kurzen Chromosomen
dargestellt. Diese betragen zwar acht aber nur sieben sind an der
Figur zu sehen, da einer der in dem vorherf^ehenden Schnitte laof
nicht mitgezeichnet Avurde. Diese dicken Chromosomen sind nicht
ganz gleichmässig gebaut, indem viele derselben verdickte stark
tino-ierbare Enden zeigen. Die Nucleoien scheinen in diesem
Stadium völlig verschwuriden zu sein ; ihr Schicksal ist mir dunkel
geblieben.

Jetzt tritt eine LaiiU'stheilunu" der Chromosomen ein TFiir-
10). [n m:uiclien findet abar keine völlige Abtrennung statt,
sondern SchAvester-Chromosomen haften sich mit ihren Enden

STUDIES OF IÎEPRODUCTIVE ELEMENTS: III. 199

an einander (Fig. 11), und bleiben so bis zur Metakinese, wie e« in Flem-
mixg's heterotypischer Theiluno- der Fall ist. Auch im Monasterstadium
sind die Chromosomen nicht regehnässig angeordnet. Sie werden in
den Metaphasen sehr lang gezogen (Fig. 12, lo, 14, u. 15), deren
Achtzahl dabei sein- deutlich hervortritt, besonders T\enn man dieselbe
von den Idolen aus betrachtet, wie aus den Fig. 1-1 und 15 ersichtlich
ist. An den Polen angelangt fangen die Chromosomen an sich
wieder zu verkürzen, wie gewohnlich (Fig. Iß u. 17), was in der
Bildung von ruhenden Kernen endet (Fig. 18). In dem Stadium, das
wir in Fig. IS darstellten, tindet man die Bildung der Zellplatte.
Die Chromosomen werden wie sonst aufgelockert, aber behalten ihre
polare Anordnung bis zur völligen Abtrennung Ijeider Tochterzellen
bei (Fig. 19 u. 20). Die cyanophil sich färbenden Nucleolen, welche
entweder einzehi oder zu zweien vorhanden sind, können erst im
Stadium von Fis". IH beobachtet werden, und haben sicVi im Stadium
von Fig. 19 beträchtlich vergrössert.

Die Zellen, die ich in Fiii'. 1 bis 20 o:ezeichnet habe, kommen nicht
in einer und derselben Antherenanlage vor. Das in Fig. 2 bis 5 darge-
stellte Stadium wurde wie f>-esaot nur in sehr iunuen Antherenanlagen
gefunden, während die folu'enden von weiter entwickelten, aber noch
ungestielten Knospen entnommen sind. Auch sind diese letzteren von
verschieden Antheren abgezeichnet, so dass ihre relative Grösse nicht
nach diesen Figuren zu beurtheilen ist. Die Grr)sse der Zellen
nimmt ganz regelmässig von Fig. 2 bis zu Fig. S zu, aber da die in
den Figuren 9, 10, 17, 18, 19, u. 20 dargestellten Zellen von anderen
Antheren entnommen sind, und auch mit anderen Flüssigkeiten
conservierC wurden als diejenigen der übrigen Figuren, scheinen sie
verhältnissmässioT klein.

200 C. ISHIKAWA :

3. Pollenmutlerzellen.

Die letzten Theilungen der ÜrpoUenzellen liefern uns die Pollen-
mutterzellen. Die jüng-sten Stadien einer solchen findet man in Fig.
19 und 20 angfeseben. Die ziemlich groben Chromatinelemente
dieser Zellen werden gleich wieder <muva fein im Kernraum ^'ertheilt
und wdr bekommen nun wieder ähnliche Strukturen wie wir oben bei
den ÜrpoUenzellen beschrieben haben. Die ISTucleolen dieser Zellen
sind auch in der Ein- oder Zweizahl vorhanden, ferner sind sie nicht
ganz rund, sondern in vielen Fällen oval oder elliptisch. Fig. 21, 22,
u. 23 zeio;en diese Zellen in dem soo-enannten Ruhestadium. Auf
dem sehr feinen Lininnetz sind die Chromatinküruer fist gleichmässig
vertheilt. Diese Zellen nehmen nn Volumen stetig zu, wobei der
Kern verhältnissmässig mehr als der Zellkörper wächst. Die
gleichmässig zerstreuten Chromatinstränge werden allmählig um die
Nucleolen gruppiert (Fig. 24, 25, u. 26). Auch sind die Chromatin-
korner grösser geworden, aber bei weitem nicht so gross, wie in der
correspondierenden Stadien der ÜrpoUenzellen (vergleiche Fig. o, 4,
u. 5 mit Fig. 24, 25, u. 26). In diesen und in folgenden
Stadien sieht man die wabigen Strukturen des Cytoplasma sehr
deutlich, wo die Präparate mit Flemmixg's oder mit vom Kath's
Flüssigkeiten fixiert sind.

Die Lininfäden, auf denen die Chromati nkörner sitzen, scheinen
allmählio- mehr umzubie2:en und es entsteht endlich ein viel o'ewund-
ener Strang (Fig. 27 u. 28). Ganz sicher kann man aber nicht
sein, ob der Strang ein continuirtes Gebilde ist, oder ob er
bereits aus vielen Segmenten besteht. Ich neige aber zu der ersten
Alternative, denn man kann keine freien Enden des Strangs erkennen.
Freilich kann man dies in Schnitten nicht entscheiden, wie in den
Zellen, die ich in den Fig. 27 u. 28 dargestellt habe ; aber wir finden

STUDIES OF REPRODUCTIVE ELEMENTS : III. '201

nuch in Zapfpra^pnraten keine Stnmg-Enden. Die Chromatinkorner
sind nun viel grosser geworden ; sie ordnen sich aber noch in einfacher
Reihe auf den Li ninfäden an. ]\[an findet noch in diesem Stadium
ein oder zwei Xucleolen, die entweder ijanz nahe nebeneinander liey-en,
oder aucli in einiger Entfernung von einander. Diese Stadien zeichnen
sich (bu'cli die Zus:nnmengru[)pierung des Chromatinstrangs um die
Xucleolen aus, .so dass in vielen Kernen, wo der oder die Xucleolen
an einer Seite des Kernraums zu finden sind, der Kerninhalt nur am
dieser Seite zusammengerückt scheint, ein Zustand, welcliem Moore
(24) den Xame " syntipsis " gegeben hat, und der von vielen Forschern
in ähnlichen Kntwicklungsstadien der Genitalzellen verschiedener
Organismen Ijeschrieben worden ist. Ganz allmiihlig wird der
Chroma tiiistrang regelmässig im Kernraum gestreckt, und nimmt
dabei das A'olumen stetig zu (Fig. 29-35). In Fig. 29 u. 30 sehen
wir keine Xucleolen, da die Zellen mit Essigsäure-Carmin l)ehandelt
sind ; diese finden wir aber in allen andern Zellen dieses Stadiums.
In Figur 31 rechts und in Fig. 32 unten finden wir ein oder zwei
kleine stark mit Fuchsin tingierte Kcn-perchen itn Cvtoplasma, die
wir für die Centrosomen halten dürfen. Die Chromatinkörner des
Strang's haben auch wie üewöhnlicli keine u'Iatte Conturen, sondern
viele Fortsätze (Fig. 32).

Die Segmentation der Chromosomen scheint in diesen oder in den
gleich darauffolgenden Stadien stattzufinden, denn Avir finden schon
in den folgenden Stadien eine Anzahl von vereinzelten Chromosomen.
Diess sehen wir in den Fiu'. 3() u. 37 daru'estellt. Die (,'hr()matin-
körner der Stränii^e werden nun in zwei Reihen aiio^eordnet, was
vermuthlich durch Theilungen herbeigeführt wird. So finden wir in
diesen Stadien den ersten xVnfang ztu* Längstheilung der Chromosomen.
Die Zahl der ChrouKxsomen lässt sich aber noch nicht mit Sicherheit
feststellen denn sie sind nocli ziemlich lana'. Nacli dem letzten Stadium

202 C. I8HIKAWA :

findet die Llingsspaltimg der Chromosomen statt. Immerhin sind
einige von ihnen nicht durchges[)a]ten, wie man in der Zelle, Fig. 38
rechts oben, sieht. Ihre Lage i;n Kernraum zeigt noch keine
Kegelmässigkeic an. Viele der Paare nehmen non eine ganz eigen-
thümliche Gestalt au, indem sich eine starke Knickuno- ;in der
mittleren Partie einstellt, und so sich ein mehr oder minder a'ut
ausgeprägtes V- Figur (Fig. 39 und 40) ausgestaltet. Die einzelnen
Mikrosomen in diesen Chromosomen kann man wegen der starken
Tinctionsfähigkeit der letzteren niclit beobachten. Jene Paare
verkürzen sich allmahlig, und die Mikrosomen kommen wieder zur
Erscheinung. Diese sind nun viel o-rösser o-eworden wie früher, auch
ihre Gestalt ist nicht mehr eine flache Scheibe, sondern kugelig (Fig.
41 bis 44). Ihre Zahl isf jedoch sehr schwer zu bestimmen, doch lässt
sie sich in vielen Fällen auf vierzehn schätzen. Kleine cyanophile
Körperchen werden auch in vielen Zellen dieser Stadien angetroffen
(Eig. 38, 39, u. 41). Ob sie jedoch den Centrosomen entsprechen,
was sehr wahrscheinlich ist, habe ich nicht entschieden. Man findet
noch in diesen Stadien wohl entwickelte Nucleolen, die aber in den
Fig. 43 u. 44 nicht angegeben sind.

Die Verkürzimg der Chromosomen schreitet dann noch weiter
fort, und die Mikrosomen werden wieder unsichtbar. Es findet jetzt
eine wichtige \^eränderung der Chromosomen statt. Die Paare
verivnüpfen sich an ihren ^' erknickungss tel len mit ein-
ander, und es entsteht so eine Chromosome ngi'uppe, die
mit den in den Entwickl un ^'sc vclen der t hi eri sehen
G e n i t a 1 z e 1 1 e n s o a 1 1 g e m e i n e n Ij e o I) achtete n A i e r e r g r u ] > p e
einige Aehnlichkeir hat. Diese tinden wir in Fig. 45-70
dargestellt.

Figuren 45-47 wurden V(jn einem Sclmittprœparat entnonunen ;
die paarigen Chromosomen lassen sich hier niciit deuthch Ijeobachten.

STUDIES OF REPRODUCTIVE ELEMENTS : III. 203

Auch ist die Zalil der Chromosomen in diesen Figuren nicht zu
erlcenuen. ^lan sieht die Xucleolen und die Kernmembran noch sehr
deutlich, obwohl die ersteren jetzt in Färbungstlilssigkeiten nur sehr
blasse Farbe annehmen. Diese i)eiden Strukturen werden aber bald
darauf a atgelüst, und hiermit entsteht jetzt eine zierliche Spindel, die
in Essigsäure- Pra3j)araten jedoch nicht oder sehr undeutlich gesehen
werden kann. So sind die in den Fig. 48-55 dargestellten
Spindeln, welche mit Alcuhol-Essigsaure l)ehandelt wurden, sehr
undeutlich, und in den mit F^ssigsäure-Carmin Ijehandelten Präparaten
von Fi<r. 62-70 fast u'ar nicht zu sehen, woii'egen in den Fio-, 56-61
die Central- sowie die Mantelfasern mit aller Deutlichkeit hervortreten.
Diese letzteren Figuren wurden nach Frceparaten gezeichnet, die
wir mit Flem:\iixg's concentrirter Fliissigkeit behandelt haben.
Dieselben zei^en auch die natürliche Griisse, während die anderen
entweder zu stark aufge(pi()llen (Fig. 62-70) oder ein Avenig
geschrumpft sind (Fig. 4.S-55). Die Essigsäure sclieint idjrigens
nicht mit gleicher Intensität auf <his Cytoplasma wie auf die
Chromosomen zu wirken, denn die letzteren Structuren Ijehalten
beinahe dieselbe Grösse in Essigsäure- Frteparaten wie in denen mit
Flemming's Fliissio'keit behandelten (ver^'leiche die Fiu\ 5o-55,
56-61 mit Fig. 62-70).

Endlich nehmen die Chnjmosomen eine equatoriale Stellung ein
ohne daljei wie in gewölinlicher Mitose im Kranze angeordnet zu
sein. Einzelne Paare lassen sich im Inneren der Spindel erkennen,
besonders deutlieh bei Folansicht, wobei oft klar hervortritt, dass
die freien Schenkelenden der geknickten (yhnjnioscnnen nach Aussen
irerichtet liefen. Was die Lai-'e der einzelnen Cbrotnosomen in einem
i^iarling betrifft, so liegen dieselben ii b e r e i n ander in der Aequa-
torialplatte wobei der eine dem Siid[)ol und der andere dem Nordpol
zugekehrt ist. In fast schematischer Schüidieit sieht man diese

20-1 C. ISHIKAWA :

Lnsrei'nnii- in den Seitenansichten der Fio-, 52, 64, ii. 70. Anders
gestellte Paarlino-e lassen sich jedoch immerhin in vereinzelten Fällen
heobachten.

Die oben beschriebene!! Vorgänge spielen sich Avährend. des
Monasterstadiums ab. Von jetzt fängt die Metakinese an, und liihrt
zur Ijildung der Pollentochterzellen. Diess ist in den Fig. 71-88
veranschaulicht. Die Schwesterchromosomen werden nun von
einander getrennt. Dies geschieht mehr nach den homöotypischen
als nach den heterotypischen Modi. Alle Schwesterchromosomen
werden jedoch nicht auf einmal von einander getrennt, sondern
einige davon erst nach längerer oder kürzerer Zeit (Fig. 71-74).
Auch werden sie nicht so lano; o-ezoo'en wie in den Metnkinesen der
ürpollenzellen, sondern bleiben kurz und dick (vergleiche Fig. 12—15
mit 71-74). In diesem Metakinesenstadium treten nun viele
cyanophile Kürperchen im Zellraum auf, meistens auf den Spindel-
fasern liegend, aber aucli im übrigen Cytoplasma, wie sie von anderen
Autoren in verschiedenen Zellarten schon beobachtet und beschrieben
sind. Diese ordnen sich oftenbar an der Equatorialebene an, gegen
das Ende 'der Metakinese, um die Zellplattenkörner zu bilden, gerade
so wie sie von vox Kostanecki (23) in den Embryoiialzellen von
Kamnchen beobachtet worden sind.

Die acht V-förmiu-en Tochterchromosomen welclie an beiden
Polen der Spindeln sich angesammelt haben, verkürzen sich nun mehr,
und es beginnt nun ein ganz interessanter Vorgang. Die V-förm-
io;en Chromosomen breclien an ihrer A'erk nickuno-g-
stelle durch, und so entstehen sechszehn stäbchenförmige
Enkelchromosomen. Veranschaulicht werden diese Stadien in den
Fig. 79-85. Die Chromosomen in Fig. 81 behielten noch ihre V-
Gestalt. Im Fio\ 80 aber sieht man die zwei Chromosomen an der
rechts liegenden Gruppe schon deutlich getrennt und haben sich um

STUDIES OF KEPRODUCTIVE ELEMENTS : III. 205

90 Grade o-edrelit. Solche abo:etrennte Clironiosonieii finden wir audi
in den Fiij:. 82 u. 83. Am schönsten sieht man sie in Fi"'. 84, wo
alle Chromosomen die völliofe Trennuno" zei^'en. Auch die Zahl der
Chromosomen ist nun leicht zu erkennen. In der oberen Gruppe
können wir die acht l'aare ü'enau constatiren, während in der unteren
zwei Taare an der linken Seite als ein Stäbchen /.ur Anschauung
kommen. So finden wir am Ende der Met:i[)hasen acht Chromosomen-
paarHnge oder sfcliszehn einzehie Chromosomen an jedem Pole
der Zelle. Diese Verdoppelung der Chromosomen an D3^astern
hat eine auffallende x\ehnlichkeit mit dem was Fleimmixg in der
heterotypischen Kerntheilung an den Samenzellen von Salaniandern
nachgewiesen hat, obwohl die Theilungsvorgänge in beiden Fällen
recht verschieden sind. Ich komme auf diese Frage im allgemeinen
Theil wieder zurück. Schon an dieser Stelle sei aber so viel bemerkt,
dass die paarigen geknickten Chromosomen nicht, wie in Fle:mmixg's
Fall, Längsspaltung erfahren, sondern Quertheilung. Die Chromoso-
men verkürzen sich nun noch mehr, bis man ihre Individualität nicht
mehr erkennen kann (Fig. 85, ^6). Bald werden sie aber nochmals
\on einander gelost und enden in der Bildung von Tochterkernen
(Fig. 78, .87, 89 u. 90). Während dieser Vorgänge wird die
Zellplatte gebildet und die Pollenmutterzelle wird in die Pollentoch-
terzellen getheilt.

4. Pollenlochterzelle.
Wenn die Chnjmosomen in den beiden Tochterzellen wieder
sichtbar werden, finden wir diese nicht in vereinzelten Stäbchen
wieder, sondern in Paaren vereinigt. Die Zahl dieser Paarlinge
beträoft acht. Sie vereiniuen sich aljer, nicht wie in den Pollen-
mutterzellen, an ihren mittleren Tlieilen, sondern an ihren beiden
Enden, so dass ringförmige Chromosomen entstehen, gleich wie es bei

206 C. ISHIKAWA :

der heterotypen Metakinese cles Salamanders der Fa]] ist. Yeran-
sch;iiiliclit werden diese Stadien in Fig. 87 bis 107.

In Fisf. 87 sind die Ciiromosoinen nocli mit einander verbunden,
so dass sich die einzelne Ringe nocli nicht mit Sicherheit lierausstellen.
Auch die Clu-omosomen sind noch recht dick. Dieselben sind aber
in Fif»". 8<S etwas dünner o-eworden, und es lassen sich in dieser Zelle
einiß'e rinf>förmio-e Anordnuno'en der Chromosomen erkennen ;
so z. ]). in der oberen Gruppe. Gleichfalls kann man das auch von
den Zellen von Fig. 89 u. ÜO sagen, wo die Kernmembran schon
aufgetrieben ist. In dieser Zelle sind die kugeligen Mikrosomen
wieder aufs deutlichste zu beobachten, aber die ringförmigen
Chromosomen kann man hier noch nicht deutlich sehen ; anderseits
findet man in einem etwas weit fortgeschrittenem Stadium (Fig. 78)
die Chromosomen fast in Mikrosomenkörnern zerlegt, ganz so wie
wir es in den Anaphasen der ürpollenzellen gesehen haben (ver-
Q;-Ieiche Fio-. 18). Dasselbe findet auch in der Zelle von Fio-. 91
statt. In seltenen Fällen beo-eo'net man einer noch feinerer Zerleo'una'
der Chromatinkürner als in Fig. 91 angegeben ist. Immerhin aber
behält der Kern seine polare Anordnung der Chromosomen bei , d. h.
das Polfeld Rabl's ist immer zu bemerken. In weiteren Stadien
findet man die rino-fürmi^en Strukturen der Chroinosomen mehr und
mehr gut ausgeprägt, (Fig. 92-98). In Fig. 92 sehen wir die
Chromatinkürner etwas mehr zusammengenähert wie in Fig. 91, und
in Fig. 93 noch mehr. Man sielit in Fig. 9o die Chromosomen in
dem oberen Kerne zu engen Reihen angeordnet, und mit ihren Enden
untereinander verljunden. In den übrigen Figuren (Fig. 94-97) tritt
die Ringform noch deutlicher hervor ; so z. B. in Fig. 94, 95, oder 96.

Während dieser Yeränderunuen, nimmt die Tinktionsfähio-keit
der Chromosomen mehr und mehr zu, und die einzelnen Mikrosomen
werden wieder sichtbar (Fig. 98-107). Auch die Chromosomen

STUDIES OF RErnoDUCTIVE ELEMENTS : III. 207

ilnderij ilire Aiiordiuiiig im Keriir.-uiiii, mid das darauf fol^viide
Monasfer!5ta(]iuni ist i-egel massiger, wie dasjenige in der l^)llen-
miitrerzelle (Fig. 97-100, nnd Fig. llo redits). In Fig. 98, wo
man nur eine von den zwei Zellen in Folansicht beobachtet,
sieht man die aelit Chromi^somenringe zu einem Ivranz angeordnet.
Hier oder in der rechten Zelle von Fig. 11.') bemerkt man eine anfallende
Aehnlichkeit mit dem nändidien Stadium der heterotypisclien Form
der Hodenzellen von SdlaiinDuler wie es in Fig. 2-1 Taf. XX [\ von
Flemming's ,, Xeue ]5eiträge ( 8 ) " dai-gestellt ist. Der Kern verliert
jetzt seine Membran, und das Cvto- und Xucleoplasma k(^mmen
in Ijeriihrung mit einander. Gleichzeitig mit dem Verschwinden der
Kernmembran erscheinen die Spindelfasern (Fig. 105-107). Die
Chromosomengru])pe nimmt nun an Umfang Ijedeutend zu (vergleiche
Fig. 97, 98 mit Fig. 99-102).

Die Theilung der F<jllentocliterzellen schreitet nach dem hetero-
typischen jModus V(jr (Fig. 108-107). Die Tochterclu'omosomen
bleiben längere Zeit Ijeisammen, dal)ei nehmen die Ghromosomenringe
recht verschiedenartiu'e Gestalt an. Man sieht auch in einiiicn Fällen
eine refculäre Anordnunu', wie wir das in Fiu\ 106 d:u'2'estellt haben.
Dieselbe Zelle zeigt noch eine weitere Abweiclumg darin, dass
einis'e Paare in diesem Stadium bereits vülliu' iretrennt sind. Aber
gerade diese Zelle zeigt uns noch die interessante Tliatsache, dass die
Trennung des Ghromosomerjrings in der Vei'einigungsstelle der
Tochterchromosomen stattiindet.

Die acht Ghromosomenringe dieses Monasters werden nun
in zwei Gruppen von acht einfachen Chromosomen getrennt. Der
Habitus d i e s e ]• G h r o m o s o m e n ist a n d e r s als d e r -
j e n i g e in den ü r p o 1 1 e n z e 1 1 e n . Diese Metaki iiesestadien
finden wir in Fig. 109-117 dargestellt. In Fig. 109 und 110 sind
einige Tochterchromosomen nocli nicht völlig V(3n einander getrennt.

208 C. ISHIKAWA :

Vergleicht man diese Chromosomen mit denen der Fig. 71-77, so
wird man sofort sehen, dass sie von einander recht verschieden sind,
Avie der Vero-leich mit den Fii;. 12-17 ergibt. Diese Verhältnisse
verdienen weitere l^eaclitnng, indem hier Avie in der Urpollenzelle ein
Ruhestadium folgt, Avührend die PolJeumutterzelle sich gleich wieder
zu Theikmo- anschickt.

Die Unnvandhuig der Enkelkerne in Anaphasen ist JihnHch wie
in den Prophasen, nur schreitet sie dort weiter vorwärts wie hier. In
iiiren ersten Umwandlungsstadien sieiit man die einzelnen Mikrosomen
wieder deutlicli (Fig. 11 0-117), und auch ist das Rabl's Polfeld
wohl zu erkennen. Die Theilungsflächen der beiden Mutterzellen
befinden sich nicht immer in derselben Ebene, sondern ihre
Riclitungen sind recht verschieden, wie man aus den Fig. 105, 107,
110, 111, IIG, u. 117 sehen kann. Wenn die Nuclei das Ruhestadium
erreicht iiaben, dann platzt die gemeinsame Membran, und die
einzelnen Pollenzellen treten nnn heraus.

5. Pollenzelle.

Der Kern macht noch eine weitere Unwandlung durch, und
kehrt zu seinem völligen Ruliezustand zurück. Das Chromatinnetz
bildet sich vollständig so wie in der Urpollenzelle. Es entsteht gewöhn-
lich ein grosser Nucleolus, l'ald aber werden die Chromati nkörner
gröber und eine Anzahl \ou Chromosomen tritt wieder zu Tage.
Jedoch sind die Chromosomen noch sehr lang und sehr gewunden, so
dass man ihre Zahl nicht f-ut erkennen kann. Die Chromosomen sind
aber noch nicht dopp)elt, d. h. es giebt kein Anzeichen von einer
Längstheilung in diesem Stadium wie man aus den Fig. 119 u. 120
gut sehen kann. Nun werden die Mikrosomen wieder sichtbar (Fig.
121), und bald darauf werden jene der Länge nach getheilt (Fig. 122).

STUDIES OF KEPRODUCTIVE ELEMENTS : III. 209

Xun fangen die Chromosomen paare an sich zu verkürzen, nnd
ihre Achtzahl wird wieder sichtbar (Fig. 122-125). Die Längs-
tlieiluno' scheint aber nicht ü-leichzeitifi: in den sämmtlichen Chromoso-
men stattzufinden, wie man an Fig. 128 sieht. Auch in diesem
Stadium zeiü'en die Tocliterchromosomen eine Neiguno- an ihren
Enden zu verschmelzen, und so entstehen wieder Chromosoiuenringe
(So z. B. eine an der linken Seite der Fig. 130). Kurz nach ihrer
Läno-stheiluno- bieo-en sich die Chromosomen an ihren centralen
Theilen um, gerade so wie es in der Pollenmutterzelle stattfand ;
aber nicht so stark wie in diesem Falle, so dass sie gewöhnlich eine U-
und nicht A^-förmige Gestalt annehmen.

Wenn die Längsspaltung der Chromosomen vollendet ist, so
tritt das Monasterstadium ein. Dieses ist aber nicht nach dem
gewöhnlichen Typus gebildet, sondern mehr nach dem heterotypen.

Spindeln und Zellplatte habe ich erst im Diasterstadium
beobachtet (Fig. 134, 135). Fig. 136 zeigt ein Stadium gleich
nach der Abtrennuni-- des ve£!:etativen Kerns. Dieser liegt aber
gerade unter dem generativen und ganz von dem letzteren verdeckt,
was wir in dem Bilde nicht angegeben haben. Die Chromosomen
verkürzen sich in gleicher Weise in beiden Kernen. Mit ihrem
Lockerwerden tritt aber eine erhebliche Diiferenz zwischen den beiden
Kernen ein (Fig. 137 v. 138). Der vegetative Kern verkleinert sich
bald und nimmt dabei einen intensiveren Farbenton an, als der
o-enerative, etwa so wie wir zwischen den Kernen der Iveim- und
Nährzellen vieler Thiere beobachten. A'iel stärker färbt sich aber das
grosse Kernkörperchen des generativen Kernes als das viel kleinere
des vegetativen.

Auch in chemischer Hinsicht scheint eine Differenz zwischen
diesen beiden Kernen zu bestehen, denn bei der Doppelfärbung einer
Pollenzelle mit Säurefuchsin und Methylenblau zeis^t der Kernsaft

210 C. ISHIKAWA.

der geiierativen ZelJe eine .starke A'eigung, die rothe Farbe anzu-
neliinen, während derjenige der vegetndven die ])laue.

Die Theilang de.s generativen Kernes ini Pollenschlauche habe
ich nicht beobachtet.

B ZusammenTassung.

1. Die Gewebszellen von Alliuw ßstidosiiiii, L. enthalten sechszehn
Chromosomen (Fig. 1).

2. Die jüngste Pollenzelle (ürpollenzelle) hat eine oder zwei
ovale Nucleolen von l^eti'ächtlicher Grösse, und ein feines Chromatin-
netz (Fig. 3, 3 u. 4).

3. Das Chroniatinnetz wird allmuhlig gröber nnd das oder die
Nucleoli kleiner (Fig. 5).

4. Im nächsten Stadium s:immeln sich die Chromatinkörner zu
einem viel gewundenen zusammenhängenden Netz, welches zuerst
pseudopodierjäluiliche Fortsätze an der Oberfläche trügt ; diese
werden aber b;dd zurückgezogen (Fig. (>).

5. N(ni tritt eijie Seii-mentieriini'- des Chromatinstrano-es ein.
Die Segmente sind al)er bei ihrem ersten Auftreten lanir und viel
gewunden, so dass ihre Zuhl nicht zu erkennen ist (Fig. 7 u. 8).

(i. Die Segmente verkürzen sich und die aclit Chromos(jmen
kommen nun zur Erscheinung (Fig. 9). Die Nucleoli verschwinden
dabei.

7. Die Chromosometi verlängern sich wieder, und ihre Län<'-s-
spaltung tritt jetzt ein (Fig. 10).

8. Die Metakinese findet nach dem heterotypen Modus statt

(Fig. 1 1).

y. Nach der Theilung geht die Tocliterzelle (die ich Polieu-
mutterzelle nenne) zu völligem Ruhestadium über (Fig. 21-23).

STUDIES OF liKTKODUCTIVK KLKMEXTS : III. 211

10. Die regelmässig im Kern ran m zerstreuten Chromntinkürner
ordnen sicli allmählig zu einem langen Strange zusammen (Fig.
24-27).

11. Die Mikrosomen weixlen unsichtlxir, und die Segmentierung
des Chromatinstranges tritt wieder ein.

12. Die Mikros(_)men treten nun wieder auf (Fig. o2-85).

13. In den folgenden Stadien werden die Mikrosomen der Länge
nach getheilt. Die Theilhalften sind aber mit einem Achroinatin-
substanz verbunden (Fig. oG ii. 37).

14. Die Chromos(jmen erleiden eine starke Verkürzung, und die
einzelnen Mikrosomen werden wieder unsiclitbar. Xun tritt die
Längsspaltung der Chromosomen ein (F\'^. 3<S u. 39).

15. Jedes Chromosoma knickt sich am centralen Theile um. In
einzelnen Flillen kommen die Mikros(3men wieder zur Erscheinung
(Fig. 44).

16. Nun werden die Chromosomen stark verkürzt und die
Mikrosomen werden wieder unsichtloar (Fig. 45-47).

17. Die Schwester - Chromosomen haften sich auf ihrer A^er-
knickungsstelle ein, und so entsteht eine X-fcirmiger Figur (Fig. 48).

18. Die Nucleoli und die Kernmendjran verschwinden jetzt, und
das Monasterstadium tritt ein.

19. Die Theilung dieser Zellen schreitet ähnlich wie bei dem
Flem^[ixg's homoeotypen Modus vor (Fig. 71-74).

20. Die acht V- förmigen lochter- Chromosomen brechen nun
auf ihrer \'erknickungsstelle durch und so entstehen acht Chromoso-
menpaarlinge (Fiü". 76-84).

21. In den l'ochterkernen losen sich die Chr<jmosomen in ihrer
Mikrosomenkürnei- auf, aber ein völligen Ruhestadium wie in der
ürpollenzellen tritt in diesen Zellen nicht ein (Fig. 78, 87-90).

212 C. ISHIKAWA :

22. Die Tlieilunçr der PoJleninutterzelleii führt zu der Bildnnir
der PolIent()chterzellen.

23. In diesen Zellen treten die Chromosomen wieder in der
Acht-Zfihl auf. Diese nehmen über nicht in Gestalt eines eingehen
Stninofes, sondern rinufbrmisfe Gestalt an.

24. Die Theiluno- dieser Zellen findet nach dem Flemmixg's
heterotypischen Modus stntt. Sie führt zur Bildung von vier
Pollenzellen.

25. Der Kern der soeben o-ebildeten Pollenzellen 2:eht zum
volligen Ruhestadium über, indem sich seine Chromosomen wieder in
Chromatinkürner auflösen und ein beträclitliclier Nucleolus erscheint
nun in dem Kern.

2G. Die Mikrosomen ordnen sich wieder zu einem lang-
gewundenen Strang zusammen, welcher nach der Verlan s^erun 2:
nochmal Mikrosomen bestandtheile zeigt (Fig. 221). Ikld darauf
wird der Chromosomenstranu' in Seo-mente zerleot.

27. Die Liingstheilung der Chromosomen tritt gewöhnlich gleich
nach ihrer Segmentation ein (Fig. 122).

28. Jedes Chromosoma verkürzt sich wieder, und ihre Acht-Zahl
wird wieder deutlich.

29. Die acht Chromosomenpaarlinge biegen sich an ihrem
centralen Theile um, und so entstehen ü-förmige Figuren.

30. Die Kernmembran verschwindet, und die acht Chromosomen-
ringe bereiten sich zur Bildung der vegetativen Zellen vor, indem die
Tochterchvomosomen sich wieder von einander trennen.

C. Deutung der obigen Beobachtungen
und Besprechung der Literatur.

Aehiiliche V<^rgänge, wie ich sie oben geschildert habe, wurden
bekanntlich von vielen Botanikern an verschiedenen Pflanzen beo-

STUDIES OF HEPRODUCTIVE ELEMENTS : III. 213

bachtet. lîesonder.s die characteristischen Gestalten, welche die
Chroiiio.somen in dem Theilungs.stadiuni von I'ollenmutterzellen
annehmen, sind so auffallend, dass sie von allen Beobachtern, die sich
mit der Entwicklungsgeschichte der Pollenkorner l)eschaftigt haben,
sorgfaltig beschrieben wurden. Das Gleiche wurde auch von Sargaxt
(3:^) neuerdings bei der ersten Theilung des Embryosack-Kernes von
Liliiuii MaiicKjün beobachtet und beschriel)en (Fig. 19-22 auf Taf.
XXIII). Der Entstehungsmodus dieser Figuren ist aber fast in
allen anderen Fällen so compliciert, dass es sehr schwer ist, ihre
Entstehunii' durch Läno-stheilunii" aus einzelnen Chromosomen zu
verfolgen. Dass aber jene Autoren aus ihren Beobachtungen richtige
Schlüsse gezogen haben, beweisen die oben beschriebenen Vorbereitungs-
processe zu der ersten Theilung der Pollenmutterzelle, und FIaecker
(15) irrt sich hier, wenn er im Widerspruch zu Stuasburgrr's
(35) A'erallgemeinerung folgendes äussert : " x\nd so I believe if a
true reduction of the chromosomes takes place anywhere in the
generative cell- cycle of plants it must exist there " (d. h. in der
ersten Theilung der Pollenmutterzellen). Ich nuiss aber gleich hier
bemerken, dass Avas Haeckei; unter einer Keduction versteht, nur in
seinem (14,16) und in Rlckert's (30,31) Sinne gemeint ist, aber nicht
im Sinne Weismaxx's (37,38) und vo.m Path's (29), indem die
beiden letzten Autoren die beiden Theilunuen der Samenmutterzelle
(Spermatocyte) als Peductionstheilungen aufzufassen pflegen, während
Haecker (16) und ItücKERT (31) nur die letztere. Wir haben aber
in dieser l]eziehung Haecker zu verdanken, dass er zum ersten Male
die auffallende Aehnlichkeit hervorhob welche zwischen den Vor-
bereitun<j;sst;idien zu den Theilunueii der Pollenmutterzellen und
denen der Spermatocyten- resp. Richtungskörper besteht.

In den genauer bearbeiteten Fällen betreffs den Ei- und Samen-
zelle finden wir nun in diesen Stadien die bekannte Vierergrup[)e,

21-i C. ISHIKAWA :

deren Entstehuno'sweise von verschiedenen Autoren verschieden
aufgefasst wurde. Weil namentlich Boveri ( 2 ) und Brauer (4,5),
denen sich auch Moore (7,!24) anschliessl, die Vierergruppe durch
ZT\'eimalige Längsspaltungen eines primären Fadens entstehen liessen,
denken sich Haecker (IG), vo:\r Rath (29), und Hijckert (31) sie
durch eine Längs- und eine Qaertheilung enstanden. Boveri, der
mit der Entwicklungsgeschichte des Eies des Pferdspulwurms sich
länirer heschäftio^t hat, denkt sich, dass in dem Keimbläschen von
Ascaris megalocepliala nnivalens nur ein einziges Chromosoma vor-
handen ist, welches durch zweimalige Längstheilungen in vier
Stäbchen zerlegt wird. Diese vier Stäbchen wurden durch die
Bildung von zwei Richtungskörperchen auf die ursprilnghche Einzahl
reduciert. Das Gleiche wurde von Br.vuer ( 4 ) bei der Bildung der
Samenzelle desselben AVurms behauptet. Die Ursamenzelle von Ascaris
megalocephala nnivalens enthält nach diesem Autor einen einzigen
Chromatinfaden, welcher im Laufe der Entwicklung durch zwei
Längstheilungen zu einem Bündel von vier Stäbchen sich umwandelt,
von denen jedes zu einen Spermatid wird. Aehnliche Vorgänge
wurden auch von Hertwig (LS) als wahrscheinlich hingestellt. Da
aber die befruchtete Eizelle dieses Wurms zwei Chromosomen enthält,
so denken sich Boveri und Brauer dass die Reduction schon im
Keimbläschenstadium oder noch früher stattfindet.

Haecker und Rückert, die mit den Eireifungen von ver-
schiedenen Copepoden sich beschäftigt haben, fanden auch die
redncierte Ztihl der Chromosomen bei diesen Keimbläschen ; aber sie
halten die>;s wie gesagt nicht für eine wirkliche, sondern für eine
scheinbare, denn die Chromosomen wiü'den autfallender Weise eine
Längs- und eine Quertheilung erleiden müssen, um die Vierergruppe
zu bilden. Aehnliche Voroänge wurden auch von vom Rath in
verschiedenartigen Thieren beobachtet, aber in schönster Weise in den

studip:s of reproductive elements : III. 215

Hodenzellen von Salamaiidra maculosa (27) und von Gnjllotalpa (25,26),
obwohl dieser iVntor in der Deutung der Reduction von den beiden
Anderen abweicht und die theoretisch postulierte Reduction AVeis-
makn's anzunehmen geneigt ist. Zu einem etwas abweiclienden
Resultat gelangte AVilcox (39,40) bei seinem Studium über die Samen-
bildung der Caloptcnus fc'iuur- rubrum, i^ach diesem Autor soll die
Yierergruppe nach zwei ]\Iodi entstehen. Rei dem ersten Modus
werden die Chromatinkürner in vierundzwanzig Funkte zusammenge-
drängt, und diese wiederum zu Vieren gruppirt, und so entstehen
sechs Vierergruppen. Rei dem zweiten Modus wird der Chromatin-
stranij- in zwölf Stücke seo-mentiert ; diese aber <4eich in sechs Raare
vereinigt, welche entweder so eng sich an einander lagern, dass die
Raare als ein einziger Stab erscheinen, oder die Vereinigung ist sehr
locker und giebt dem Paar den Anschein eines durcli Längspaltung
entstandenen Chromosomas. Die Chromatinkürner dieses Strang-
paares verdichten sich zu je vier Chromosomengruppen. Durch zwei
aufeinander folgende Theilungen der Spermatocyten werden die
Chromosomen auf eines reduciert. Denken wir nun jedes der vier-
undzwanzig Chromatinkürner zu einem individuellen Chromosoma
umgewandelt, so haben wir hier doppelt so viel Chromosomen wie in
der befruchteten Eizelle ; werden aber jeder der zwölf Cliromatin-
stränge zu einem Chromosoma, dann haben wir die jSTormalzahl. Das
Auftreten der doppelten Zahl der Chromosomen in den Kernen der
Spermato- respectiv Ovoc^^ten ohne vorhergehende Längstheilung wie
es hier von Wilcox beschrieben worden ist, steht in der Geschichte
der Spermato- sowie Ovogenese der Thieren ganz vereinzelt da,
obo-leich es theoretisch nicht unmöo-lich, oder so^-ar selir wahrschein-
lieh ist, und es bedarf desweo-en noch eine weitere Rearbeitun^i' als
dies von Wilcox geschah. Das Auftreten einer Nonnalzahl von
Chromosomen im Keimbläschen Avurde auch von Korschelt (22) bei

216 C. ISHIKAWA :

Ophri/otrocha puerilis beoljachtet unci genau beschrieben. Auf l^otani-
scher Seite ist man aber vollständig überzeugt, class sich l)eim
ersten Auftreten cier Chromosomen in den Pollenmutterzellen oder in
den Kernen des Embryosackes eine auf die Hälfte reducierte Z;dil
zeigt. So fonden Stp.ahburger (32-36), Guigxaed (10), Farmer
( 6 ), und Sargant (32) zwölf Chromosomen in Urkeimzellen
der Liliwn Martagon wo die Xormalzahl vier-und-zwanzig beträgt.
Jedes dieser zwölf Chromosomen theilt sich nach den Untersuchungen
Farjier's (6,7) der Länge nach, wobei sich ein Ring oder eine am
einer Seite unterbrochene acht-förmige Schleife oder auch zwei
parallel laufende Schleifen sich bilden. Durch A^erlötung der einen
oder der beiden Enden dieser getheilten Chromosomen entstehen die
bekannten T-, Y-oder auch X-förmigen Figuren. Diese Chromosomen
werden nacVi diesen Autoren durch zweimaliofe Läno-sspaltuna^en auf
die Tochterkernen vertheilt, so class die Zahl der Chromosomen weder
vermelirt noch vermindert wird. Es ""iebt also keine Reductionen
der Chromosomen in diesen Stadien. Dieselben A^orgänge wurden
auch von Ijelajeff ( 1 ) und Strasburger (36) für die Samen-
entwicklung von Larix ewopea behauptet. iSTach Strasburger, dem
die Reduction der Chromosomen in ganz anderem Sinne erscheint,
wie Weismanx, haben die complicierten Veränderungen welche die
Chromosomen in den Vorbereituno-sstadien zu den Theiluno-en bei den
Pollenmutterzellen keinen Sinn, denn die Chromosomen-Reduktion
wurde nach diesem Autor schon bei der liildung der Archesporen
vollendet.

Vergleicht man die Angaben und die Abbildungen dieser ver-
schiedenen Autoren mit der oben geschilderten Pollenkörner-
entwicklung von Allium fistulosuui, so sehen wir dass ein wesentlicher
Unterschied zwischen den beiden besteht. Während in Liliam und in
Larix die durch l^ängsspaltung entstandenen Schwesterchromosomen

STUDIES OF REPRODUCÏIV^E ELEMENTS : III. :^17

•gewöhnlich an ihren Enden vereinigt bleiben, trennen sich diese hier
völlig von einander, so dass wir zwei parallel laufende Fasern
bekonunen, gerade so wie in den von Fakmek als seltenerer Fall
beschriebenen und in seinem schematischen Figur III C ( 7 ) ange-
gebenen Doppelfaden. Besonders ähnlich sind sie mit den Chromoso-
men, welche wir im Keimbläschen vov den Reifunofstheiluniren
thierischer Genitalzellen antrelten, wie namentlich mit denjenigen
von Cyclops signatus nach Haecker (14) oder von Cijdops strenuus
•nach Haecker (14,16) und nach Rückert (30). Die paarigen Chro-
mosomen unserer Pflanze zeigen ebenso wie in jenen Fällen stark
verdickte Enden, die stärker durch Tinctionsmittel gefärbt werden
als ihre mittleren Theile. Man vergleiche nur meine Fig. 39-42
mit Rückert's Fig. 7 a, b und (S a, b,c auf dessen Tafeln XXI und
XXII, und ihre Aehnlichkeit ist ausser allem Zweifel.

Auch die weiteren Stadien dieser Gruppen erinnern uns mehrfach
an die Bilder bei Copepoden, wahrend das nächste Stadium eine
nuttallende Aelmlichkeit mit dem von Salamandra maculosa hat wie
•es von VOM Rath (27) in schönster Weise beschriel^en wurde ;
man betrachte nur die Abbildungen 6 oder 7 auf dessen Taf. VII.
Die V- förmio-eii Chromosomen unserer Pflanze zeigen ebenfalls
verdickte Enden wenn auch niclit in so hohem Mass, wie diejenigen
von Salamandra. AV'eil aber in Salamandra die Chromosomen gleich
darauf sich in vier Kügelchen zerlegen, bleiben sie bei Allium
zusammenhängend bis sie am AeCj[uator der Spindel sich ordnen. Ob
man aber diese Endverdickuni»- der Chromosomen als das Streben

Cd

zu ihrer Quertheilung ansehen d-arf, bleibt einstweilen unentschieden,
da in älteren Stadien wo wir keine Quertheilung finden, man auch
solche Chromosomengestalt (z. 1>. in Fig. 124, 125, 126, u. 131)
antriift. Jedenfalls lassen sich in vielen Chromosomen die verdickten
Enden weit stärker tingieren als die mittleren Portionen, so dass man

218 C. ISHIKAWA :

eine starke Ansamnilnn^- der Chrouiatinelemente an diesen Puncten
annelinien darf.

Die Anordnuni^- der Chromosomen am SpindelUquator, sowie die
relative Lage der Doppelstiibchen ist ganz so ^vie diess von Rückekt
(30) ]3ei Gijclops stvcnmis beschriel^en worden ist, d. \\. der eine Stab
liegt dem einen und der andere nach dem anderen Spindelpole
zugewendet, so dass in Metakiuese die Doppelstäbe an ihren
Spalthälften von einander getrennt werden. Diess lässt sich hier aber
Avie gesagt nicht bei allen Paarungen nachzuweisen, denn in vielen
bleiben die Schvv'esterchromosomen an ihren mittleren Portionen so
innig mit einander verbunden, dass ihre Individualität in vielen Fällen
sich nicht erkennen lässt. Pei einio-en Paaren findet man deutlich
soo'ar andere Anordnung' der Chromosomen z. P. in dem Paarlinç^e,
welcher oben in der Zelle von Fig. 57 sind sie kreuzweise auf der
Spindel angeordnet. Dassellie sieiit man auch in dem zweiten Paarlinge
links in der Zelle von Fig. 65, dagegen in dem Paarlinge der an der
rechten Seite dasselben Zelle liegt, befinden sich die einzelnen Chromo-
somen nebeneinander. In diesen Fällen, wenn keine Ümordnung in
ihrer Lage stattlindet, elie sie sich von einander trennen, enthalten die
nach dem Pole gelangten Tochter-Chromosomen andere Mikrosonien-
componente als die ursprünglichen Spalthälften ; das hat viel AYahr-
scheinlichkeit für sich. Dass diese von theoretischer Standpunkte vom
besonderen Interesse sind, braucht kaum hervorgehoben zu werden ^
da in dieser AYeise diesbezüglichen Chromosomen Averden der Quere
nach getheilt, und so die Iden-Reduction Weis:maxn's mit dieser
Theilung in A ollzog gebracht werden kaim, wenn man auch die
Möglichkeit einer ümcomliinierung der Iden in der Längstrennung-
der Chromosomen in Abrede stellt.

Aber noch ein interessantes Stadium wie ich oben schon angedeutet
habe, sj)ielt sich am Ende der Metakinese ab. Hier werden die acht

STUDIES OF REPRODUCTIVE ELEMENTS: III. ^19

V-förmige Chromosomen in secliszehn Stäbchen zerlegt, indem jedes
V an der Kante zerbricht. Diese aiitt':dlende Erscheinung steht aber
niclit ganz vereinzelt in der Geschichte der Genitalzellen. Bei Cjiclops
strcinius, wie von Haecker (14) und Hückert (30) angegeben wurde,
findet diese QuergUederung der Chromosomen gewühnhch viel früher
statt. In vereinzeUen Fällen sieht m;in aber diese sich erst im JJyas-
terstadium vollziehen. Haecker (14) liat njünlich bei einigen Eiern
dieses Thieres neben den schon getheiJten und parallel laufenden
Chromosomenpaare ., winklig geknickte Stäbchen" im Djaster der
ersten Kichtungss])indel gesellen und deutet sie, ganz richtig, als noch
nicht getheilte Chromosomen. Während aljer in thierischen Zellen
diese Chromosomen mit dem u-leicli d-arauf folü'enden zwei Theiluno-en
sich auf vier Enkelzellen vertheilen, bilden sie sich l)ei unserer l-*flanze
zu rnhenden Kernen um, und lassen dann dabei ihre Individualität nicht
mein" erkennen. In Anaphasen lässt sich aber feststellen, dass die
Schwesterchromosomen allmählig an ihren freien Enden sich wieder
mit einanden verlötlien, so dass eine mehr oder wenicer o-ut ausüe-
prägte Kranzform entsteht. Ob aber die kranziormig angeordneten
Chromosomen, die wir in den Prophasen der nächsten Theilung
beobachten die nämlichen oder ob diese Kränze iVeubildungen sind,
lässt sich hier natürlich nicht mit aller Ijestinuntheit sauen. Immer-
hin würde es sonderbar erscheinen, wenn das letztere der Fall wäre.
Wenn aber es sich als sicher herausstellt, dass die erstere Alternative der
AVahrheit entspricht, was ich geneigt bin zu glauben, denn haben wir
hier ganz ähnliche A^orgänge vor uns, wie in der Bildung des zweiten
Kichtungskürpers respective der letzten Theilung der Spermatocyten,
wie sie von Haecker, vom IIatii, und Ruckert angegeben sind, und
der zweiten Keductionstheilung Weis:\lvnn's entsprechen.

So wichtig auch dieser Reductionsvorgan.g bei Allium fistu-
losum ist, so theile ich diess doch nur mit aller Reserve mit ;

220 C. ISHIKAWA :

denn wir finden in den sorgfältifi'sten Arbeiten liber die näm-
lichen Gegenstände von Guigxakd (10), StuasburCxEK (o3-o(3),
IjElajeff ( l ), FaPvMer (6,7), und Sakgaxt (32) keine ähnlichen
Beobaclitungen gegeben. Stuasburgeii (30) der be^-onders diesem
Punkte seine Anfnierksanikeit ü'eschenlvt hat, hel^t nur zwei
Längstheihmgen V(3n Liliuiit - PoIIennnitterzelJe hervoi-, womit aucli
Fakmeh ( 6 ) in seiner Arbeit über Li Hum- Antheven einverstanden zu
sein scheint. Das Gleiche wurde auch von Saugant (32) in ihrer
Oogenetisclien Untersnchnng für ähnliche Stadien bescliriei^en, ol)wohl
diese Autorin nur sich speciell mit der Reductionsfrage beschäftigt hat.
Nelunen wir die Deutung der obengeschilderten A'orgänge Ijei
Alliwii ßstulosiuii, L. als richtig an, so werden die Chroinosomenreduk-
tionen entwedei- so erfolgen, dass die von vo:\i Rath postulierte
Umcondjinierung der Iden in den Längsspaltungen der Chromosomen
I)ei der Mutterzelle erfolgen, oder dass diese Theilung nur einer Aequa-
tionstheilung entspricht. AVenn wir nun die acht Chromosomen welche
aus dem Knäuel der (Jrpollenzelle sich herausgebildet haben, aus je
zweier zusammengesetzt denken, und diese als ah, cd, cf, (jh, ij, /.7, ?;/;/, up
bezeichnen, dann werden diese nach der ersten xVlternative durch
eine Längs- und eine Quertheilung die folgenden Vierergru})pen bilden :

a^ I b^ à I cl' ê i P cf I h^ i' I / k'\ I'
a- 1 b- , c"- 1 cl- , e-\f-, g-\ Jr , i- \ f , k- j /- ,

nach der zweiten

et I b c\ d e\f q \ h

iiv" 1 n^

0^ 1 2^'
0^ 1 _/;-

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VI- 1 n- ,

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Ä-U

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a\ b , c\ d , e \f , g \ h , i \ j ^ k \ l , 7)i \ n ,

— — Und wenn wii- zu diesen beiden die obengenannten

0 12) • '^

Unregelmässigkeiten beider ersten Tlieiiungder i^)llennultterzelle in
Betracht ziehen, dann werden die Variationen bei den oesammten
Chromosomen noch g-rösser, als ich liier an^eo-eben habe.

Tokyo, Ende Februar, 1897. College of Agriculture,

Imperial University.

STUDIES OF REPRODUCTIVE ELEMENTS : III. 221

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STL'DIKn of RKI'RODUCTIVK ELEMENTS : III. 223

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Tafel XVI.

Tafel XVI.

Siüuintliche Figuren sind mit einem Zeielienapparat auf der Hölie des Object-
tiselies gezeichnet, und zwar mit Zeiss' Objectiv l Homogener Immersion mit
Ocular 4.

Fig. 1. Epitlielzelle von einer jungen Blütlienknospe in der Metakinese.
Zupf-Prseparat in Alcoliol-Essigsäure mit Grenadier's HiBmatoxylin.

Fig. 2-5. Junge Urpollenzelle aus einer sein- kleinen ungestielten
Antlierenanlage. Flemming's Flüssigkeit mit Fuchsin-Methylenblau.

Fig. G-8. Kniiuelstadien ebensobehandelt wie die vorigen.

Fig. 9-10. Segmentation und Längstheiluug der Chromosomen. Behandelt
wie die obigen.

F. ig 11-17. Theilungsstadien der Urpollenzelle. Alcohol-Essigsäure mit
Grenadier's Hccmatoxylin.

Fig. 18-20. Schlüsse der Theilung und Anaphasen. Ebensobehandelt wie die
vorigen.

Fig. 21-23. lluhende Zellen nach der Theilung — -junge Pollenmutterzellen.
Schnitte ebensobehandelt wie die vorigen.

Fig. 24-20. Vorbereitung zum Kniiuelstadium. Schnitte mit Flemming's
Flüssigkeit und mit Fuchsin-Methylenblau behandelt.

Fig. 27-28. ,, Synapsis "'-Stadien. Schnitte ebensobehandelt wie die vorigen.

Fig. 21)-85. Kniiuelstadien. Miin sieht ni diesen Stadien ehiige Centrosomen-
iihnliche Korperdien im Cytoplasma liegend, die wohl als solche gedeutat werden
können. Fig. 29-32, Zupf-Pra?parat ; 33-35, Schnitte. Fig. 29-30, Essigsäure-
Carjnin ; Fig. 31-82, Alcohol-Essigsiiure mit Grenadier's Hîematoxylin ; Fig. 33-85,
Flemming's Flüssigkeit mit Fuchsin-Methylenblau.

Fig. 3G-37. Segmentierung des Chromatinstrangs. Microsomen sind nun in
zwei Peihen angeordnet. Flemming's Flüssigkeit mit Fuchsin-Methylenblau.

Fig. 38-44. Längsspaltung der Chromosomen. Fig. 38-42, ebensobehandelt
wie die vorigen. Fig. 43-44, Essigsiiure-Metliylgrün.

Fig. 45-47. Längsgespaltene Chromosomen verkürzen sich stark, und haften
sich an ihrur mittleren Portionen an ( iiiander, und so entstehen Figuren, die mit der
in thierischen Genitalzellen bekannten Vierergruppe einige Aehnlichkcit haben.
Flemming's Flüssigkeit mit Fuchsin-Methylenblau.

Fig. 48-70. Monasterstadien. Fig. 48-55, Alcohol-Essigsäure mit Grenadier's
Hîematoxylin ; Fig. 50-61, Flemming's Flüssigkeit mit Fudisin-Methylenblau ;
Fig. 02-70, Essigsäure-Carmin.

Ishikawa, Reproductive Elements, VI.

iour. Sc. Coll. Vol. X. PI. XVI.

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Tafel XVII.

Tafel XVII.

Sämmtliclie Figuren siiul mit einem Zeichenapparat auf der Höhe des Object-
tisches gezeiclmet, und zwar mit Zeiss' Übjectiv l Homogener Immersion mit Ocular 4.

Fig. 71-77,79-80. Dyastern und Metakinese. Man beachte in vielen Figuren
(z. B. in Fig. 7G, 83 u. 84), die Schenkel der V-fürmigen getrennten Chromosomen an
beiden Polen der Spindel sechszehn einfache Stäbchen entstehen. Fig. 71-77,
behandlung mit vom Eath'scher Losung mit Safranin-Gentiana-Orangc Färbung ;
Fig. 79-86, Alcohol-Essigsäure mit Greuacher's Ha-matoxylin.

Fig. 78, 87-93. Entstehung der Zellplatte und Anaphasen. Die Pohen-
mutterzellen sind mm in Pollentochterzellen getlieilt. Fig. 78, in vom Path'scher
Lösung, mit Fuchsin-Methylenblau ; Fig. 87-93, Alcohol-Essigsäure mit Grenadier's
Hœmatoxylin.

Fig. 94-104. Prophasen zur nächsten Theilung. Beide getrennte Schenkel
von V scheinen sich nun wieder an ihren beiden Enden vereiiiigt zu haben. Fig.
94-102, mit Alcohol-Essigsäure mit Grenacher's H^ematoxylin ; Fig. 103-104,
mit Essigsäure-Carmin.

Fig. 1Ü5-189. Mit Alcohol-Essigsäure mit Grenacher's Hiematoxylin behandelt.

Fig. 105-107. Monasterstadien vor der nächsten Theilung.

Fig. 108-112. Dyastern.

Fig. 113-117. Ende der Metakinese und l^ildung von vier Pollenzellen.

Fig. 118. Pollenzelle soeben befreit.

Fig. 119-121. Knäuelbildung. •

Fig. 122-132. Längstheilung der Chromosomen bei der Vorbereitung zur
Theilung von generativen und vegetativen Kernen.

Fig. 133-185. Dyastern.

Fig. 136-139. Anaphasen. Man beachte die Färbungsunterschiede zwischen
den generativen und vegetativen Kernen.

Ishikawa, Reproductive Elemeiits, VII.

Jour. Sc. Coll. Vol. X. PI. XVII.

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Lith 4" Imp. the Tokio Printing Co. Ld.

Contributions to the Morphology of Cyclostomata

I. On the Formation of the Heart in Petromyzon.

by
S. Hatla.

With Plate XVni.

In 1891, I published a paper entitled " On the Formation of the
Germinal Layers in Petoromyzon " in this Journal, Vol. V. The
present article on the formation of the heart is the first of a series,
in which I propose to give the results of my study of later stages in
the development of that interesting Vertebrate.

The mnterials and methods employed are quite the same as those
given in the above-mentioned paper. An addition to the materials has,
liowever, been made by a supply recently obtained at Kawagoye, a
county -town not far from Tokyo.

As the time passed throuçrh bv the eg-o-s and larvce affords
no measure of the progress of the development taking place in
them, I give simple sketches (Fig. 1 A — H) showing the stages which
I distintruish in the icrowth of the animal from the frastrula. condition
to that of the complete (free-swimming) larva.

Stage I. The gastrula : — The bod}^ has an ellipsoidal outline ;
the blastopore and the head-end are on the opposite poles of the ellipsoid.
Fig. 1 A represents the oldest gastrula in which the head-fold has
already become noticeable, being raised over the level of the blastoderm.

226 ^- HATTA; FORMATION OF THE

Stage II ( Fig. 1 IÎ) : — The head-fold is raised over the general
level of the egg, and is protruded a little forwards (at the pole opposite
the bhistopore), although, being confined within the chorion, it is
necessarily bent backwards and pressed down on the blastoderm. The
neural ridge which was slio-htly marked in the fore^'oino- stau'e l^econies
prominent along the dorsal longitudinal line.

Stage III (Fig. 1 C) :— At first sight, this stage is very much like
the preceding, l)ut at the tip of the head-end, the dorsal median labial
protnl)erance, and just ventral to it, the external mouth pit comes into
view ; a few mesoblastic somites and two pairs (the first and the
second) of the branchial invaginations can also be seen.

Stage IV (Fig. 1 D and D') : — When the embryo of this stage is
widiiii the eg(y memljrane, it is twisted in a peculiar manner, in
consequence of the enormous prolongation of the head-fold, so tliat the
head rests on the expanded yolk-sac ; three pairs of the gill-in vagi na-
tions are visible. If the kigg membrane is broken about the end oï this
stiige, the embryo straightens and becomes retort-shnped (Fig. IE.)
It measures al)out '2.b mm. and has from three to four pairs of the
gill-in vaginations. Corresponding with the external development,
many profound internal changes take place, such as the first apip'carance
of the pronephros, (jf the heart, of the liver, and m forth.

Stage Y (Fig. IF) : — In this stnge the embryo hatches spontaneous-
ly and is pistol-shaped ; it measures about o mm. with five pairs of
the branchial invaginations.

Stage VI (Fig. 1 G) : — The tail-end begins to grow and to point
out, so that tlie yolk-expansion lies between the head-fold and the
tail-protuberance ; it measures about 5 mm. and has from six t(3 seven
pairs of the gills. In this stage the gill-pouches begin to (3pen out-
wards, and before it is over, all pairs of the persistent gills acc^uire
free communication with the exterior.

HEART IX PETROMYZON. 227

Stage VI I (Fig. IH) : — The external features are almost the same
as in the last srac^e, l")ut the dorsal un and a laro-e ]iart of the caudal
are developed ; the stomoda^um does not vet o[)en externally, and the
intestine is still crowded witli the yolk-cells. The embryo is about
6.5 mm. long and has seven pairs of open gill-slits and one blind pair.
One specimen had 7o pairs of the mesoblastic somites.

Stage YIII : — The free swimming larva, having no longer any
yolk-mass ; the intestirje is tilled up with diatoms. It is ca. 9 mm. in
length and has about 97 pairs of the myotomes.

In L\'tromyzi)n, the heart is found, independent of age, in the
same section of the body as the pronephros, the latter lyinii', in a
lateral surface view (Fig. 1 H.), just dorsal to the farmer. Moreover,
they are, during the earlier stage, of rhe same extent. The pro-
nephros arises a little earlier than the heart. As these two structures
appear ju.st in the ventral aspect of the thrcjat, where the slender head-
fold is connected with the larger posterior portion, the study of them,
in younger stages, is extremely difficult (see Figs. 3 and 5). Among
the same series of sections, these structures are cut, in some frontallv,
in others transversely, and in still others obliquely. To ascertain facts
concerning them, therefore, a number of series in various planes is
necessary.

It will ]je well to begin this study with the stage when no trace of
the heart is yet to be detected ; in such a. stage is the embryo represented
in Fig. IC. In the angle which the crooked head-fold makes with the
expanded posterior portion, the fore-gut is, from early stages (7
Plate XIV, Fig. 27), expanded into a wide space. The lateral plates of
the mesoblast in this part grow downwards, from right and left, to
meet in the ventral median line. A little before this meeting takes

228 s. HATTA; FORMATION OF THE

place, a number of cells quite like the mesoblastic elements, is found
scattered between the epiblast and the hypoblast, being especially
numerous on the median ventral line of that space ; these are
doubtless mesenchymatons cells.

Fig. 2 represents the section through the plane indicated by the
line a-a in Fig. IC ; the cell-mass on the upper corner of the lateral
plates (jn either side is the rudiment of the pronephric ducts and
the second pair of the tubules (Fig. 2 u-d.) ; the ventral free edges of
the niesolilast do not yet meet and there is found no cellular elements in
the median ventral line. The splanchnic plates consist of several layers
of cells, while the somatic plate is only one cell thick. Fig. 3 shows
a transverse section through the corresponding portion of an embryo a
little older. The pronephros shows considerable progress ; both the
somatic and the splancimic plates consist of a single layer of cells ;
the ventral free edges of the mesoblast do not yet meet. On the
median ventral line a gi-oup of cells (x) not observed in Fi«". 2 is visible.
This is no other than the mesench\'matous elements referred to above.
At the present stage, this mass of cells does not yet occupv a large
extent, being traceable in only two or three sections. Figs. 4 and 5
are selected from a series of sections through an embryo a little older.
Fig. 4 represents a transverse section through the slender neck portion
just behind the second pair (tlie hindmost at this stage) of the
branclunl invaginations. In this, there is no trace of mesenchymatons
cells in the ventral median Hne, but there are some disconnected cells
on the ventral tip of the mesoblastic plates, falling in between the
epiblast and the wall of the fore-o-nt. Fio-. 5 is the fourth section
behind Fig. 4, and, on account of tlie peculiar bend of the neck before
referred to, is cut somewhat frontally (the plane of the section is
shown by the line «-[mu Fig. IC). Moreover, as this is just at the
angle winch the slender neck portion makes with the larger posterior

HEART IN' PETROMYZOX. 229

yolk-mass, the latter structure ( lower portion of the figure) appears
to be connected witli the former (upper portion of thefi^-ure). The gut
appears twice, viz. as the fore-gut in the neck portion and as the mid-gut
in the yolk-mass. Some sections further dorsad, these two cavities will
unite. The point to which I wish to call especial attention in Fig. 5
is the mass of mesenchymatous cells (x) lying between the fore-gut and
the mid-iiTit. It is without any reo-ular arranofement and is
hedged in on each side by a very much thickened portion (lu.sp.) of
the splanchnic plates consisting of a row of high columnar cells. The
thickening is limited to this small portion and ceases suddenly both
anteriorly and posteriorly. It will be seen further on, that this portion
plays an important rôle in the development of the heart, becoming, in
fact, the pericardial wall.

By the rapid forward growth of the head-f)ld, the fore-gut is much
elongated, l)ut the mesenchymatous cell-mass, mentioned above, remains
behind, lying next to that part of the yolk-mass which is subsequently
transformed into the first section of the mid-o-ut. Fios. 6 and 7
are from a series of sections which ])assed somewhat obliquely in the
plane indicated by the line ah (Fig. 1 D') through an embryo of about
the same a<i-e as that fiu'ured in Fi"-. 1 D. The lateral i^lates of the
mesoblast are thinned out everywhere, excepting that part which encloses
the mesenchymatous cells. The latter are now arranged epithelially
and already show a lumen in the anterior part ; this is the first trace of
the ventricular endothelium, and the thickened p(_)rtion of the splanch-
nic plates is, therefore, the pericardial coat.

Figs. (S, 9, and 10 are selected from the serial sections of the next
advanced stage (Fig. 1 E). On the right side of Fig. 9 is seen the
longitudinal section of the second pair of the pronephric tubules. The
endothelium (end) encloses the lumen of the heart as a complete layer
which is, in its turn, surrounded by the thick pericardial coat.

230 S- HATTA; FORMATION OF THE

ïhe ventral free edges of the mesoblast almost meet m the
ventral median line. Fiçf. 8 is the fifth section anterior to Fig". 9.
The first pair of the pronephric tubules are sliced (pn. t.); here the
mesenchymatous cells are still disjoined although the splanchnic
plates embrace them from right and left (x. and in. sp.). The re-
semblance between this and Fig. 3 is very striking and we are, I
believe, justified in concluding that the mass (x.) in Fig. 3 is destined
to form the endothelium. Posteriorlv to the section sho\vn in Fie. 9'
the mesenchymatous cells are either reticulated or aofojreofated , but are
not epithelially arranged. Fig. 10 represents the third section posterior
to that in Fig. 9 ; the mesenchymatous cells will 1)6 seen to be
reticulated (.t.).

The heart in this stao;e, therefore, shows alreadv a tubular
structure in its middle portion while it is onlv an ao-oreg-ated mass of
cells both anteriorly and posteriorly. It is enclosed right and left by
the thickened splanchnic plates, and is sus[)ended to the body-wall and
the wall of the enteric canal.

Fig. 11 represents a transverse section through the portion corres-
ponding to that in Fig. 9 of an embryo a little more advanced.
The second pair of pronephric funnels are cut througli (/;//. t.); the
endothelium is much thinned (ciul). The cardiac tulie has now

acquired a lumen through its whole length, from the tniucus

arteriosus to the sinus vcnosus. It shows almost the same features
everywhere. The dorsal and the ventral mesenteries or the mesocardium
posteriiis and the vi. aiiterius still suspend the heart in its entire length
(luc. p. and mc. a.).

One step more (in the stage coinciding approximately with that
represented in Fig. 1 G): these mesocardial «uspensors begin to atrophy,
the process beginning at the middle section and extending gradually
both anteriorly and posteriorly, until finally the cardiac tube becomes

HEAET IN PETROMYZOX. 231

free. I have en den von red to show the process by the series of sections
represented in Figs. 12, 13, and 14. In Fig-. 13 the second pair of
the pronephric tubules is cut through. The endothelial lining and the
pericardial coat much resemble those in the former stage, but, by this
time, the latter has lost all its connection Avith the pleuro-peritoneal
membrane. The body cavity now ceases to be in separated chambers, its
right and left halves uniting together (p. p. c). This section passes
through the ventricular portion of the heart. Fig. 12 represents the
fburtli section anterior to Fig. 1 3, and passes through between the
first pair oftlie jjronephric tubules and the posterior end of the brancliial
chamljer. The s|»lanc]Hiic plates are comparatively thick at every
point, and the mesocardmm posterius still holds its place, while the
vicsocardiwn (interius has disappeared ; this section corresponds with
the iiiiNcits aiieyiosus. Fig. 14 represents the sixth section posterior to
Fig. 13 ; the third pair of pronepliric tubules are cut througli ; the
funnels come into view in a bitaterally symmetrical manner. The
heart is just as in the former stage : both the mesocanliuiii atiterius and
the 111. posterius (inc. a. and nie. p.) are present. The section is througl»
the liindmost part of the heart, constituting the auricle and the
sinus renosus.

Increasing in its length and breadth, the heart in the next
older stage is constricted in the middle, being thus divided into
conical halves, whose a|)ices are turned respectively forwards and
backwards. In this constriction the endothelial lining is of course
involved, and thus comes to enclose two cavities connected together by
a small aperture. The anterior chamber is a little larger than the
posterior and constitutes the ventricle and the truncus arteriosus while
the posterior forms the auricle and the sinus venosus. The aperture
between them is no other than the auriculo-ventricular passage. Fig.
15 (from the stage corresponding with that of Fig. 1 H) passes through

232 s. HATTA; FORMATION ON THE

the heart, and being slightly oblique, shows the two cavities in it ; in
the next section after it the passage can be seen. In this stao-e
all the mesocardial Suspensorium atrophies and the cardiac tube is set
free through its whole lengtli.

In a little more advanced stage the pronephric tubules have
become coiled many times and the ventral invagination of the
liver has grown anteriorly and pushed aside the hinder part of the
heart (Fig. 16).

From the foregoing observations it is clear that in Petr(3mvzon
the mesencliymatous cells, between the two primary layers at
the point on the ventral median line where the head-f )ld joins the
larger posterior yolk-mass is transformed into the endothelium of
the heart. I am, therefore, unable to accept the statement of Shipley
(18) that this is derived from the splitting of the splanchnic plates of
the mesoblast. He says that (loco. cit. p. 17) : " from the first
appearance of the heart in the ventral mesentery its walls have
been double ; the splanchnopleure h;iving split into two layers ;
of these the outer is at first nuich the thicker consisting of cubical
cells ; the inner layer is composed of comparatively flattened cells."
It is probable tliat Shipley overlooked the earlier stages ; for his Fig.
25, in which the heart is said to appear first, shows a stage already
quite advanced corresponding with my Figs. () and 9.

The endothelium of the heart is stated by C. Hoffm;uin (Î.)) and
by J. Riickert (14) to arise from the hypoblast in Selachian embryos.
C. Rabl (13) suggests the same in his account of Urode! Amphibia,
while F. Schwink (17) thinks that it comes out, not from the hypoblast
already formed, but from the yolk-mass, in both Urodela and Anura.
J. Oellacher (12) derives it from the mesoblast in Batrachia. Paul
Meyer (11) and F. Balfour (1) ascribe it to the same source in Selachia.
A. Götte believes that it is in Petromyzon (6) a derivative of the

HEAET IX PETROMYZOX. 233

hypoblast, and in Ijonibinator (5), of both the hypoblast and the
mesobhist.'^

As to the origin of the mass of cells, marked (a;) in mv Figs. 3,
5, 8, and 10, which is destined to become the endothelium, I am
unfortunately unable to say anything definite, but I am inclined to
regard it as derived from the mesoblast. These cells much
resemble the mesoblastic elements : they are small, round, compact
bodies, free from yolk-granules. Such a cell can not be detected
in the hypoblastic layer, and there is found no trace of prolifera-
tion of cells in the ventral mtirgin of the enteric wall, which
presents a sharp C(3ntour throughout. On the contrary, the fact
observed by both Shipley and myself that cells are detached from the
free edges of the lateral plates of the mesoblast and fall into the space
between the epiblast and the hypoblast, speak in flxvour of the view
that the cell-mass may have been thus derived from the mesoblast.

Shipley believes that these detached cells are destined partly to
Ibrm the ventral portion oî the mesoblast and partly to give rise to the
blood-corpuscles. Formerly I agreed with him in the first half of his
statement, but further study forces me to conclude that these cells
never have any share in the formation of the mesoblast, l)ut are solely
employed in building up the he:u't and the main trunks of the blood-
vessels."^ Their detachment and their accumulation in the ventral
median line are observed both in the anterior and the posterior
regions. Xow there may be some reason in thinking that in the
posterior region where the gastral mesoblast does not reach one half
of the distance to the ventral median line, addition of free cells to its

^) I have not read his complete work on Petroaiyzon : Abhandhingen zur Entwicklungs-
geschichte der Thiere. 5. Hft. Die Entwicklungsgeschichte des Flussneunauges. Hamburg
und Leipzig, 18S8.

-) It must be noticed that in the cardiac tube, when first formed, there is found no trace of
blood-corpuscles.

234 s. HATTA; FORMATION OF THE

free edge may help its ventral growth, although I have never observed
any thing which ^vonld justify such a conclusion. But in the anterior

portion where the lateral plates of the invaginated gastral mesoblast
early reach to, and meet, in the ventral median line, there is no need
of free cells to be added to the ventral edges to lielp their growth.
As far as my observations go, these cells are all used in building
up the vascular s^'stem. It seems most proljable that the lateral and
A^entral parts of the mesoblast are formed solely by the downward
growth of the dorsal part ; for many mitotic figures are, even in much
later stages, seen in the mesoblnst, so that it needs no contribution
from the free cells in question.

Fi-om its first appearance, the heart is a single endothelial tube ;
there is no reason to think it has a paired origin.

My deepest thanks .are due to my esteemed teacher. Prof. K. Mitsu-
kuri, for his kindness in looking through the manuscript of this
paper.

Biological Lahovatorij, tlw Galaishuin (Kohles School), April 1897.

HEAET IN PERROMYZOX. 235

(1)

F.

M. Balfour,

(2)

)

(3)

E.

Gasser,

(4)

A.

Götte,

{ ^ \

\ ^ ;

(6)

—

List of Papers referred to.

A Monograph on the Development of Elasmobranch Fishes,

1879.

A Treatise on Comparative Embryology, 1881.

Ueber die Entstehung des Herzens bei Vogelembryonen :

Archiv für mikr. Anatomie, Bd. XIV. 1876.

Untersuchungen über die Ent\Yicklung des Bombinator

igneus : Archiv fiir mikr. Anatomie, Bd. V. 1869.

Die Entwicklungsgeschichte der Unke. Leipzig. 1875.

Ueber die Entwicklung von Petromyzon planeri : Eool. Anz.,

Jahrgang XL 1888.
( 7 ) S. Hatta, Üu the Formation of the Germinal Layers in Petromyzon :

Journal of the College of Science, Imp. Univ. Japan, Vol. V.

1891.
( 8 ) C. K. Hoffmann, Ueber die Entwicklung der endothelialen Anlage des

Herzens und der Gefiisse bei Haiembryonen: Anatom.

Anz., Bd. VIL 1892.
( 9 ) , Zur Entwicklungsgeschichte des Herzens und der Bluth-

gefcisse bei den Selachiern : Morph. Jahrb., Bd. XIX. 1893.

(10) C. Kupffer, Die Entwicklung von Petromyzon plaueri : Archiv für mikr.

Anatomie, Bd. XXXV. 1890.

(11) Paul Meyer, Ueber die Entwicklung des Herzens und der grossen

Gefässtilmme bei Selachiern : Mittheilungen aus der Zool.
Station zu Neapel, Bd. VIL 1887.

(12) J. Oellacher, Ueber die erste Entwicklung des Herzens und der Pericardial-

oder Herzhöhle bei Bufo cinereus : Archiv für mikr.
Anatomie, Bd. VII. 1871.

(13) C. Piabl, Ueber die Bildung des Herzens der Amphibien: Morph.

Jahrb., Bd. VII. 1886.

236 S- H ATTA; FORMATION OF THE

(14) J. Eue .c-rt, Uobei- die Entstehung der endothelialen xA.nlagen des

Herzens und der ersten Gefässtämme bei Selachierembryonen:
Biol. Centralbl., Bd. VII, 1888.

(15) , lieber die Ursprung des Herzendothels : Anat. Anz., Jahrg:

IL 1879.

(16) W. B. Scott, Beitrüge zur Entwicldungsgeschichte der Petromyzonten .

Morph Jahrb., Bd. VII. 1882.

(17) F. Schwink, Untersuchungen über die Entwicklung des Endothels und der

Bluthkörperchen der Amphibien : Morph. Jahrb., Bd. XVII.
1891.

(18) A. E. Shipley, On Some points in the Development of Petromyzon fluviatilis :

Quart. Journal of Micr. Science, Vol. XXVII 1887.

HEART IX PETROMYZOX. ^37

Explanation of Figures.

Complete list of reference letters.

a. anus.

(to. aorta.

a.v. auricnlo-ventricular septum.

hp. blastopore.

hr.i. branchial invagination.

liv.c. branchial cleft.

ch. chorda dorsalis.

e.jn.j). external mouth-pit.

end. endocardium.

ej). epiblast.

fjj. fore-gut.

//. heart.

hij. hypoblast.

l.m. lateral plates of mesoblast.

l.j). labial protuberance.

m. mouth.

rnc.a. mesocardium anterius.

rnc.p. mesocardium posterius.

vij/. mid-gut.

7ii.[ll>. splanchnic plate of mesoblast.
n. neural cord.

p.c. pericardium.
])u.t. pronephric tubule.
j>.p.c. pleuro-peritoneal cavity.
jKjhm. pleuro-peritoneal membrane.
s.ch. subchorda.
s.in. somatic mesoblast.
t.a. truncus arteriosus.
tv.d. Wolffian duct.
a\ mesenchyraatous cells.

1/e. yolk-cells.

PLATE XVIII.

Plate XVIII.

Fig. 1. — A — H-are representations of successive stages of tlie embryo. A,B,C,D,
and D' are magnified about 28 diameters ; E, F, G, and H about 13
diameters. D' is a view of the otiier side of D.

Fig. 2.- — Transverse section through the neck of the head-fold of an embryo at about
the same stage as that represented in Fig. IC. Zeiss C X 2.

Fig. 8. — Transverse section from an embryo of a Httle more advanced stage ; the
section has passed through ahuost the same region as that of Fig. 2. C X 2.

Figs. 4 and 5. — Series of transverse sections from an embryo more advanced than
that of the last Figure. Fig. 4 is the fourth section anterior to Fig. 5 ;
the former section is cut transversely, while the latter has passed
through somewhat to the front. C x 2.

Figs. 6 and 7. — Series of transverse sections through a still more advanced embryo ;
the section has passed through an oblique plane indicated by the line a b
in Fig. ID'. Fig. 7 is the section next posterior to Fig. G and has been
somewhat reconstructed from the section that follows, to make the
relative position of the germinal layers intelligible. C x 2.

Figs. 8, 9, and 10. — These have been selected from a series of transverse sections
through the neck of the head-fold of an embrj'O of about the same stage as
that of Fig. 1 E. Fig. 8 is the foremost section of the three ; Fig. 9
is the fifth, and Fig. 10 the eighth, section after Fig. 8. C X 2.

Fig. 11. — Transverse section from the embryo of the same age as that of Fig. IE.
The section has passed through the same region as in Fig. 9. C X 2.

Figs. 12, 13, and 14. — Transverse sections from the neck of the head-fold of a little
more advanced embryo. Fig. 12 is the most anterior ; Fig. 13 is the
fourth and Fig. 14 the eleventh after Fig. 12. C x 2.

Fig. 15. — Transverse section through the neck of the head-fold of an embryo of the
same age as that represented Fig. 16. C X 2.

Fig. 16. — Transverse section through the neck of the head-fold of an embryo of
about the same stage as that in Fig. IH. C X 2.

Jour. Je. Coll. Vol. X. PI. Xm

V

>

%^"

t^i

.:^

lonen.

EEEATA.

p. 149, Zeile 18 von oben, lies: Schvvefelrasen, statt : Schwelfeirasen.

p. 5 , Zeile 1 von oben, lies : Farbenreactionen, statt: Farbenreaetio

P. Ol. ^n-erL-uno.l), Zeile 3, lies: Mineralwasser, statt: Mineralwassel.

p. loo, Zeile b von unten, lies: (Verbuch 2), statt: (Versuch 1)

p. lo7. Zeile / von oben, lies: (Vauch.), statt: (Vouch)

p. 103, Zeile 11 von oben, lies : war, statt : warn.

P- 1(J3, Anmerkun«!), Zeile 1 von iin(,i.i i; u ■ i

p ,,.,. y ., ., " ';''"\^''°""'^^^''^'l^««=t;^'^i^linn-en, statt : Uhczieun^eu.

P. Ibb, Zeile 2 von unten, lies : mit, statt : nii.

The Metamorphosis of Asterias pallida,

with Special Reference to the Fate of

the Body Cavities.'^

by
Seitaro Goto.

Professor in the First High School, Tokyo.

With Plates XIX—XÄIV.

This paper embodies a full account of the results of my work on
the metamorphosis of Asterias paUida, of which a preliminary report
has been published in German ['9G a] and in English ['96 h].
To Dr. A. Agassiz I am indebted for his courtesy in enabling me to
spend several weeks in his Laboratory at Newport, R. I., and to
Prof. E. L. ]^Iark, under whose direction the work was done, I am
obliged for his friendly interest in my work and valuable suggestions ;
and it gives me much pleasure to express my best thanks to both of
these gentlemen.

The material was fixed in the following mixture :

Saturated solution of corrosive sublimate 80 cc.

Concentrated glycerine ^^ "

Glacial acetic acid ^ "

The larvœ were either dropped from a pipette into the mixture
or else they were put into a watch glass with some water, the
water then softly drawn out with a pipette until just enough was left

1) Contributions from the Zoological Lalionitory of the Museum of Comparative Zoology
at Harvard College, under the direction of E. L. Mark, No. LX XXVIII.

To avoid misunderstanding the writer begs to state that owing to geographical separation
it has not been possible to submit the manuscript or proof sheets of this paper to Prof. Mark
before publication.

240

s. GOTO

to allow the larvae to float, and the mixture then poured in. The larvae
were left in it for 3-5 minutes, then passed through the ascendino-
grades of alcohol, beginning with al)out 30%, and finally preserved in
10% alcohol, in wdiich the remaining sublimate was thoroughly washed
out with iodine. The result was very satisfixctory, except that, as I
had noticed while in Newport, the volume of the larvie was perceptibly
diminished, when they were left too long in the mixture, evidently
owing to osmotic pressure. To prevent this when I was working with
the eggs of the sea-urchin last winter I diluted the above mixture with
distilled water to the specific gravity of sea- water, viz. to 2^j^ times
the original volume roughly. This dihited mixture I can recommend
as excellent for many dehcate pelagic larvœ (îinnelid larvœ, mitraria,
ephyra, small hydromedusœ, etc.).

The general featnres of tlie development of the present species are
well known from the excellent p:iper of A. Agassiz ['77] ; I have
therefore only drawn, in Plate XIX, the principal stages that come
into consideration in this paper, beginning with a fully developed
bipinnaria and reaching up \o a young star, in which the permanent
mouth is being developed. These stages, seven in all, will be referred
to in the order of their age by the letters of the alpliabet (Pi. XIX).

I. General Form of the Body.

Externally the bipinnaria is distinguished by its perfect bilateral
symmetry, and no one has, so far as I know, succeeded in establishing
a genetic relation between the principal plane of this bilateral symmetry
and the axis of the radial symmetry that preponderates later. For
■example, one of the latest students of echinoderni morphology has observ-
ed that " le plan de symétrie bilatérale acquis secondairement ou déter-
miné par l'existence d'organes impairs, n'a aucun rapport avec le plan de

ASTERIAS PALLIDA.

241

symétrie de la larve et il est tout à fait superflu, au moius dans l'état
actuel de nos connaissances, de se baser sur ce dernier pour déterminer
le premier" [Cuénot, '91, p. 331]. And yêt, if I am not greatly
mistaken, I I)elieve that I can prove a direct connection between the
two principal' planes in question ; and 1 may state at the outset
that this connection is that of exact coincidence.

As an important preliminary step to the discussion of this ques-
tion, we must make our mind clear as to the method b}' which we are to
determine the plane of reference. This is indispensable, as nearly all
externally visible organs shift their positions considerably in the transi-
tion ffom the larval to the adult form. It is therefore essential that
we should take hold of some organs, the relation of which to the plane
of the larva is clearly known and which persist until the aboral disc
has assumed its final position. Such organs of reference are found in
the three brnchiolar arms. One of these arms is dorsal and median,
and the other two are ventral and paired, so that the sagittal plane
passes through the tip of the dorsal median arm and makes a right
angle with the line that connects the tips of the two paired arms.
A glance at Plate XIX will show that these brachiolar arms persist up
to a stage in which the adult f<3rm is all but ready, keeping all the
while, their relative positions. I have taken tliem as my landmark for
two reasons : (1) they are almost the only externally visible organs
that are common to both the larva and the adult form ; (2) the plane
determined by them cuts the body in two equal portions, passing-
through the mouth and anus while these are present, and, after their
•disappearance, through the places where they w^ere.

As already known from the works of preceding students, the
aboral disc (a convenient term for the ectodermal thickening that is
to form the aboral side of the star) is formed on the right side of the
larva in the posterior portion of the body (PI. XX, Fig. 17). It is

242 s_ GOTO;

irregularly curved, but if, for simplicity's sake, we regard it as a plane
disc, it makes, when first formed, an angle of about 30° with the
sagittal plane of the larva. As metamorphosis goes on, however, it
gradually rotates counter-clockwise ^\ so as to make a g-reater ano-le
with the same plane. This rotation continues until the aboral disc
comes finall}^ to be at a right angle to the sagittnl plane. These
statements are abundantly proved by Figs. 13-14, PI. XIX and
Figs. 17 & 18, Pi. XX, as well as by many sections which are not
reproduced here.

The primary water-pore when first formed is on the left side, but
later it is found in the median line or even slightly but distinctly on
the right side (Fig. 19, PI. XXI) — a position which it keeps perma-
nently. Xow, from the above description it will be clear that the
sagittal plane of the larva cuts the disc of the star at riglit angles and
passes through the water-pore and the centre of the disc, that is to say,
the sagittal plane of the larva and the plane of bilateral symmetry of
the star are coincident. The arms of the starfish may therefore be
justly spoken of as the median ventral, the right and left dorsal, and
the right and left ventral, arms. It need hardly be added that the
oral side is anterior, and the aboral side posterior.

The rotation of the aboral disc above described will perhaps be
more clearly understood and can be graphically represented by making
two arbitrary suppositions, which although not accurately realised in
nature, still are, in my opinion, perfectly allowable in the interest of clear
exposition, viz., that the aboral disc is a perfect circle and that one of
its diameters is parallel to both the sagittal and transverse planes. If
then we project this circular disc by the usual method on the sagittal
and transverse planes we shall get a circle or ellipses of difi*erent

1). In describing the rotation of planes we shall suppose, vinless othei-wise stated, that the
observer is looking from the ventral side of the larva.

ASTERIAS PALLIDA.

243

eccentricities, according as the disc is p:irallel or more or less inclined,
to the plane of projection. In the accompanying cut the sngittal plane
is represented by the portion above the horizontal line and the trans-
verse plane by the portion below it. As stated above, the aboral disc,
when it distinctly appears for the first time, makes an angle of about
30° with the sngittal plane, and tlierefore we get on the sagittal plane

an ellipse of com-
paratively small,
and on the trans-
verse plane one
p!_ of o-reat, eccen-
tricity («) ; when
the disc makes
an aniile of 45°
with both planes
we get ellipses

rram

Cut L

of equal eccentricities (6) and when the disc assumes its final
position its projection on the sagitttil plane is a simple straight line,
while on the transverse phme it comes out ;is a circle. We thus get
•different phases, as one may express it, of the aboral disc according
to its varying positions with respect to the two principal planes of
reference.

We shall now examine the assumptions, on which the above
graphic method has been developed. The first, that the aboral disc
is a perfect circle, needs hardly any discussion. We may remark
that the ectodermal thickening which gives rise to the aboral side of
the star has always a form more or less approaching a flat circular
dome. As to the second assumption, that one of the diameters of
the aboral disc, imagined as a perfect circle, is parallel to the inter-
section of the sngittal and transverse planes, we must say that as a

244

s. GOTO

matter of fact tlie aboral disc is inclined to both these planes, and
consequently that the mnjor axis of the projection ellipse will not be
equal to the diameter of the aboral disc, as it is supposed to be in the
cut, except in its final stage (c). AVith this correction, however, the
above description is accurate.

Hund in hand with the rotation of the aboral disc, the ond disc
(this time an entirely imaginary disc, whose plane passes through the
rudiments of the water- vascular system) also rotates in the same direc-
tion, but tlie total amount of its rotation is greater thnn that of the
aboral disc. This follows from the fact that the oral disc in its initial
position makes a negative angle with the sagittal plane, while the
aboral disc makes a positive angle with it ; an angle being termed
positive when its position is arrived at by turning a plane counter-
clockwise, and negative when it is attained by turning a plane clock-

Cnt 2.

wise, and 90° beinof considered the limit of rotation in either case. So
if we draw projection figures of the oral disc in the same way as we
have done with the aboral disc, we shall get more phases than in the
case of tlie latter, as shown in cut 2. In this cut the corresponding
phases are m:u-ked by the same letters of the alphabet as in cut 1, but
with a negative sign when the oral disc in corresponding stages makes-

ASTERIAS PALLIDA. 245

a negative angle with the sagittal plane, and a being evidently the
phase when the oral disc is parallel to the sagitt;ü plane. Phase a is
simply omitted.

The correction needed for the aboral disc is entirely superfluous
in the case of the oral disc, as one of its diameters is always practically
parallel with the intersection of the sagittal and transverse planes.

The rotation of the disc above described has been observed in a
bipinnaria Iw Metschnickotf ['69, p. 3(3 et fort'l; in Asterina (jihhosa by
MacBride ['96, p. 355], who enumerates it as one of the characteristic
features of its development ; and is also well shown in one of Ludwig's
figures ['82, PI. YI, Fig. 80 = MacP>ride '96, PI. XVIII, Fig. 14]; but
its significance has evidently escaped the attention of the latter, and
MacBride has draw^n, it seems to me, an entirely mistaken inference.
He says, "Tlie adult plane makes an angle of about 70° or more with the
larval plane ; but without any very serious error, it may be regarded,
for purposes of description, as at right angles to it : thus the direction
right to left, according to the larval plane, becomes al3oral to oral ac-
cording to the adult plane, and dorsal to ventral according to the
larval plane is nearly parallel to the adult plane " ['96, p. 357]. J]y
larval plane MacBride means the frontal plane of the larva. But the
adult plane makes a right angle not only with the frontal, but
also with the sagittal, plane of the larva ; therefore the direction right
to left as ivell as dorsal to ventral in the larva is parallel to the adult
plane. Bury ['95, p. 70] also assumes that in Bipinnaria asterigem
the sagittal plane of the larva and the plane of the star coincide ; but
in view of the facts brought out in the above discussion, I think I
may say that this will also be shown, on further study, not to be the
case, but that the two planes make a right angle with each other.
Again, if the orientation of the body above explained is correct, then
the aboral pole of the asterid and that of the crinoid are, as justly

24.e

s. GOTO ;

observed by MacBride, not hoinolog-ou.s, and the arrangement of
calcareous plates in the two classes must be looked upon as simj^ly a
remarkable case of homoplusy. To still maintain the homology of
the poles of the same name in the asterid and crinoid would involve
an assertion of the homology of the posterior pole of the crinoid hirva,
with the anterior pole of thfit of the asterid — an assertion which, for
all that we know, would be too arbitrary and too much against flicts.

The foregoing description has been kept for clearness' sake some-
what abstract. Let us now see the process exactly as it occurs in
nature. In stage 1j the median portion of the ectoderm lying dorsal
to the stomach is considerably thickened (Figs. 21 & 22, PI. XX), the
cells being highest in the median line and thence decreasing towards
either side. The aboral disc is formed by the extension of this thicken-
ing towards tiie right side of the body. In stage C the thickening has
extended, posterior to the anus, in many specimens to near the ventral
median line (Fig. 17, PI. XX); but this is not always the case, for, as
we see from Figs. 19 & 20, PI. XX, which are taken from a specimen
in stage C, the thickening is still confined to the dorsal median portion
of the body. In stage D, however, the thickening has passed the
ventral median line and has extended so far anteriad that its antero- ven-
tral margin overhangs the protoproct. In the posterior end of the body
also it has encroached on to the rio-ht side. From this stajre onwards,
the aboral disc seems to grow, to a large extent though not solely, by a
change of the surrounding cells from a flat to a cylindrical form ; for,
while mitotic tigures are rarely, if at all, observed in the ectoderm, the
prœoral portion, and especially that portion of the body lying between
the protostome and the aboral disc, steadily decreases in size, until,
passing through stages E and F, it finally reaches stage G, in which
the portion adjoining the mouth has been already incorporated into
the oral disc ; and the prœoral lobe hangs down as a mere appendage

ASTERIAS PALLIDA. 247

from near the centre of the oral side. In stage E the aboral disc is

inclined at an angle of about 45° to the sagittal plane, and in F it is

nt right angles to it. It has here assumed its final position and from

now onward the pra?or;d lobe has only to shrink in for the star to be

complete. It may be stated in addition that the prgeoral lobe is, just

before its final disappearance, situated on the right side of the oral
disc.

As stated above, the aboral disc grows, in its later stages, largely by
a chano-e of form of the cells of the surroundino" reofion. This means
that the shrinkage of the prœoral lobe and the portion adjoining the
mouth is due to the same cause. So far as I have observed, the thickened
patches between the arms of the brachiolaria and their thickened tips
are the only parts that undergo histolysis. AVhile the general ecto-
derm stains blue with ha^matoxylin, these patches show, after stage F,
a decidedly reddish tinge, and numerous amœbocytes are observed in
their vicinity.

As to the nature of the thickened patches between the brachiolar
arms I can not say anything positive. In Asten'na (jihbosa MacBride
has observed in a corresponding position a glandular patch, by which
the larva attaches itself very effectively to external objects while it is
undergoing metamorphosis ; Bury also states that " metamorphosis is
ushered in, in the larva oï Ast er las ruhens, by the fixation of the larva
by the knobbed arms of the brachiolaria, and the ciliated pit which
they surround" ['95, p. 74]. In view of these facts as well as of the
general appearance of these patches which look suspiciously glandular,
I have tried Bismarck brown ; but whether from some fault in the
brown^^ I used, or owing to a real absence of glandular cells, I have
not succeeded in obtaining a differential stain. The latter alternative
appears to me more probable, as the brachiolaria or transforming larva

1). It is stated to have come from J. D. Riedel, Berlin.

248

s. GOTO;

is wholly unable to attach itself to any object, but helplessly floats
about until it has completed its metamorphosis, when it can attach itself
very effectively to any substratum, by means of the ambulacral feet
which are developed, a fe\v pairs in each radius, by this time. It is
also to be remarked that the histolysis of the thickened patches is all
but completed in stage G, when the l-arva is still wholly unable to fix
itself to any object.

The degeneration of the thickened patches of the brachiolaria arms
brings us to another problem, viz. the function of amoebocytes. I
have stated above that these wanderino' cells are crowded in laro;e
numbers around the parts that are undergoing histolysis. We must
not, however, take this fact in itself as an evidence of the phagocyte
action of these cells. It may be a case of simple Chemotaxis, the
amoebocytes being positively tactic towards some acid or acids that
are ofenerated durins: histolvsis. In fact, so far a« I could observe
with the highest magnifying power at my disposal (Zeiss oil imm.
Y12) I could not demonstrate the presence of any solid particle in
these cells ; it has seemed to me that they assimilate the licpiid
substances produced by histolysis. In the transforming stages, i.e.,
between the almost complete disappearance of the prœoral lobe and
the formation of the definitive mouth, innumerable amœbocytes are
found in and amon«- the cells of the o'ut.

O a

At the end of this section treating of the general form of the
body, a few words may be added with regard to the behaviour of the
general ectoderm during metamorphosis. It has already been stated
that the disappearance of the pra^oral lobe is largely due to a gradual
thickening of its ectoderm. The same process of thickening takes
place all over the body ; the tentacles are gradually drawn in,,
and as these are provided with a thick ectoderm they enter directly
into the formation of the oral disc. In doing so, however, they

ASTEEIAS PALLIDA.

249

undero-0 an additional thickenino:, and in some sections I have observed
indications of the intimate connection of their ciliary band with the
nervous system of the star. As a necessary consequence of this thicken-
ing of the ectoderm, which takes place all over the body, the star
which has just been formed is considerably smaller than the larva, as
may be seen at a glance on Tl. XIX.

II. Gut.

It was thought by Agassiz ['77] that the larval mouth and anus
persist. My observations, however, have led to a different result :
both the larval mouth and anus atrophy. In the following account
I shall therefore, adopting with trifling modifications, the termi-
nology of Roule [Embryologie comparée], speak of the jn-otostome and
meiastome and the j)rotoproct and metaproct.

Frotostomc. — The protostome atrophies by a constriction of the
œsophagus and subsequent evagination of the portion which is con-
nected with the ectoderm ; but the exact stage and the precise point
at which this takes i)Iace seem to vary somewhat. As to the second
point it would be natural to expect that just so much of the œsophagus
would be evaginated as was invaginated during the formation of
the protostome, thus assigning the ectoderm and endoderm to then-
proper spheres in the adult body ; and I believe this is exactly what
takes place in nature. But at the same time we must admit that
there are variations from this rule, as will be seen from the de-
scription which follows.

In stage E the oesophagus presents numerous irregular constric-
tions (Fig. 10, PL XIX), and its final division is effected at one of these
constrictions lying near the mouth, some time between stages F und
G. In one series of sagittal sections of a specimen but slightly
more advanced than stage F, however, the division was effected at the

"250 s. GOTO;

junction of the œsopbagus und stomach. I could observe nothing that
suggested any abnormality in this specimen, nor anything to show
that tliis division was due to mechanical injury. It seems to me
therefore that we must admit the occurrence, in some cases, presumably
few, of such a variation from the rule. There is nothing that requires
any special description connected with the atrophy of the protostome ;
the portion connected with the mouth, that was cut off from the rest
being again evaginated and forming a portion of the oral disc,
while the portion connected with the stomach becomes thicker and
shorter and forms the definitive œsophngus. During this change the
cardiac valve of the stomach becomes less distinct and finally dis-
appears altogether (cf. among others, Figs. 9, 10, PI. XIX, & Fig. 39,
PI. XXIII). The metastome is formed by the coalescence of the oesoph-
agus with the ectoderm of the oral side and its subsequent breaking
through. This takes place in stage H (Fig. 10), and is represented in
section in Fig. 36.

Protoproct. — During the passage from a fully developed brachio-
laria to the transforming stage the larval anus is considerably shifted
to the right side of the body, and in a stage intermediate between
stages F and Gr, it lies just beneath the aboral disc between arms I and
II, nearer the latter (Fig. 40, PI. XXIII). [For the numbering of the
arms see figures on Pi. XIX.] It begins to atrophy at this stage, the
process being inaugurated by a fusion of the ectoderm forming the
rim of the anus (Fig. o2, PI. XXII). The portion of the intestine ad-
joining the anus is then partly constricted oif from the rest, nnd sub-
sequently undergoes histolysis. In Fig. 32 one can see this process
going on ; and the character of the nuclei of the epithelium, the presence
of numerous amœbocytes and of a finely granular substance in the
vicinity, and the general indistinctness of the surfaces of the epithelium
all prove that this portion is actively undergoing disintegration.

ASTERIAS PALLIDA.

251

The portion of the intestine that remains connected with the stomach
is taken in in the formation of the stomach of the adult.

Fcrmancnt (jut. — From the above description it is clear that the
larger part of the larval gut enters into the formation of the permanent
gut. The intestine hangs on to the stomach for a while hut little chang-
ed \\\ form, hut in stage H it can not be recognised as such. The œsoph-
agus, however, is never completely incorporated with the stomach but
always projects more or less orad. In stage E (Fig. 10) the stomach
is already seen to send out indistinct diverticula into the rudiments of
the arms. These diverticula grow into the arms as these are developed;
they are at first simple, but in a star wdiose radius is 2.5 mm. they
are distinctly double. In this young star the rectal vesicle as well as
the metaproct is already developed. The former is at this stage an
irregularly ovoidal sac situated in the right dorsal interradius, but
extending more into the base of the right ventral arm, and is connected
with the stomach by a short but distinct canal. Its aboral wall is
directly applied to the aboral disc, so that no free space is left between
the two. We shall afterwards see how this affects the schematic
arrangement of the body cavities. From the rectal vesicle proceeds
obliquely aborad a short rectum, which opens in the same interradius
as that in which the vesicle is situated, but near the centre of the disc,
as made out by Ludwig long ago ['80].

I call oesophagus that portion of the definitive gut which can be
evaginated outside the bod3\ This portion is composed of cells which
differ in character from those of the rest, these cells being slender
and cylindrical and closely set and with nucleus elongated oval, while
in the remaining portion of the gut, the hepatic cœca included, the
cells are mosthT- cubical and the nucleus spherical. It is perhaps
needless to remark that the hepatic cœca are connected with the aboral
end of the gut.

252 s. GOTO;

III. Enlerocœl and Hydrocœl.

From their genetic connection us well as from tlieir undergoing
simultaneous changes, it ^vill be most convenient to treat these two
systems together.

The general aspect of the changes which these two systems under-
go is shown in Plates XIX-XXI, and we shall use them as basis in
the following description. I start with stage B, i. e., a fully developed
bipinnaria, since the earlier stages have, in my opinion, been satis-
factorily studied by previous observers. The hydro-enterocœl at the
stage just mentioned is represented in Figs. 2-4, in its left,
ventral, and right aspects. As will be seen from these tigures there
is but one cavity, but we may distinguish difterent portions of it.
Since we know that the cavities on the two sides of the body were,
after their separation from the primitive gut, entirely separate and united
secondarily in the prasoral lobe we shall distinguish them as the right
and left enterocœls. In either of them we may again distinguish two
portions, the antei'ior and posterior. In the left enterocœl these two
portions are pretty sharply marked off by the presence of the pore-
canal and a sudden constriction which the cavity undergoes at this
point, due apparently to the development of the hydrocœh In
the right enterocœl, how^ever, these two portions grade insensibly into
each other, althouo-h in an earlier staçre a sHo-ht constriction can often
be observed at the corresponding leveh At this stage, therefore, we
may already distinguish four portions, viz., the right and left anterior
nnd the right and left posterior, and we shall subsequently see that
their separation becomes more and more accentuated as metamor-
phosis progresses.

We must now take a more careful view of the several portions of
the body cavity. Tlie tw^o anterior enterocœls freely communicate

ASTERIAS PALLIDA. -^^^

with each other in the prœoral lobe and send out from their anterior
•extremity three diverticula into the rudiments of the brachiolar arms,
which are just visible as out-pocketings of the body-wall. The pos-
terior extremity of tlie left anterior enteroccel is directly con-
tinuous with the rudiment of the aquiferous system ; indeed there
is no natural boundary between the two at this stage, and we can only
draw an arbitrary line on the basis of subsequent results. The pore-
canal, which, be it remarked at the outset, I look upon as belonging
to the enterocœl and not to the hydrocœl, as will become clear at a
later stage of our description, is very short and opens into the postero-
dorsal corner of the left anterior enterocœl. Its external opening is
on the right side of the median line. The left posterior enterocœl
is U-shaped in both its lateral and ventral aspects, being most spacious
at the posterior end of the body. The ventral horn of the U as seen
from the left side extends just posterior to the anus and here curves
backwards on the right side and ends blindly a little before reaching
the posterior end of the body, its wall being closely appressed to that
of the right posteri(3r enterocoel. The latter looks somewhat spacious
in its lateral aspect ])ut is considerably compressed from side to side.
It does not, moreover, extend very much ventrad, owing to the
encroachment of the left posterior enterocœl on the right side. Ex-
cepting in the prasoral lobe, the cavities of the two sides of the body
are separated by a mesentery on the wliole of the dorsal, and the greater
part of the ventral, median line. At the posterior portion where
the left cavity extends to the right side, the mesentery is removed to
the right to a corresponding extent.

The rudiment of the hydrocœl is present in the form of five out-
pocketings of the posterior portion of the left anterior enterocœl, and
of a central cavity enclosed by connecting the bases of these diverticula.
These out-pocketings are, it is needless to say, the rudiments of the

254 s. GOTO;

radial water-tubes, and their walls are considerably thickened. I num-
ber them as marked in the figures, i. e., I begin on the ventral side
and proceed counter-clockwise^^ as seen from the left side. No. 2 is
the first developed and is situated hindmost, 1 and o are formed almost
simultaneously, then 4, and lastly 5. The latter is situated anteriorly
to the opening of the pore-canal into the enterocœl and is somewhat
removed from the dorsal margin of tlie left enterocœl.

In Bipinnaria asterigem Bury ['95, p. 66^ has observed that
the ventral horn of the left posterior cavity curves over to the right
side and fuses with the right body-cavity ; and he adds, " This fusion
makes it impossible to determine the exact limit of the two cavities
(right and left), but we shall probably not fall into any important
error if we regard the point of junction as median." In Ästerias
pallida this fusion is eifected in the next stage and the line of fusion is,
as can already be inferred from the foregoing description, wholly on
the right side of the body.

It remains to speak of the " dorsal sac"-^ observed by previous
students in this stage [Field '93, Bury '87 & '95, MacBride '96].
Field and Bur}^ agree in regarding it as of mesench^nnatous origin ;
MacBride, on the other hand, hns advanced an entirely different
opinion. According to him it represents the right hydrocô?! and is
budded off from the right posterior extremity of the anterior cœlom,
with which it is, for some time, connected by a string of cells ; this
string of cells, however, soon atrophies and the cavity in cjuestion is
then left as a closed vesicle in the midst of the mesenchyme ['96, p.
349]. Further in MacBride's opinion " the right hydrocœl persists

1). This is the same method of nuuiberingas that used by Ludwig. MacBride, on the other
hand, begins at the other end and proceeds clockwise.

2). Called by Bury in his paper of '87 " blood vascular space." " Dorsal sac " is the
name employed by him in his later paper ['95].

ASTERIAS PALLIDA. ""'"'

in the adult as :i closed sac just under the madreporite, and has been

seen here by Cnénot "

The vesicle in question is present, in Askrias pallida, in stage B and
also pri.)r to it. Fig. 21, PI. XXI, represents a cross section at about
tlie level of the water-pore, of a specimen in a stage a little earlier than
stao-e V>. Here the sac is situated in the mid-dorsal line, and is some-
Avhat flattened. It runs usually through only three or four sections-
(e;ich = 6-7 f^) and is connected by a somewhat scattered string of
cells Avith the left enteroc.cl, just behind the internal opening of the
pore-canal, that is to say at the boundary between the anterior and
posterior enteroc.els. In later stages it can be recognized as an ex-
tension of the left aiiteriorenterocœl on the dorsal side of the stomach,
and in the adult it is incorporated with the axial sinus. 4^he result of
my observation is thus ditferent fnmi that of Maclhide, and for the
sake of completeness I may add that the closed sac observed by
Cuénot ['87, p. 77) directly under the madreporite is constricted ott"
from the axial sinus later, as will I)e described further on. With re-
o-ai-d to MacBride's observation above cited it must be remarked that
the string of cells connected with the vesicle in question extends very
..(ten close to the dorsal margin of the riglit enterocœl, but I have
satistied myself that it arises from tlie left body c;ivity.

AVe shall now pass on to stage C (Figs. 5, 6, 7, & <S, PI. XX).
I shall iirst descrihe the different cavities and then explain how the
transition from tlie previous stage to this is effected. In the prœoral
lobe there is nothing special to mention except that the brachiolar
arms have become tolerably well developed and with them the diver-
ticula from the anterior enteroael have considerably eidarged. 'Hie
left |)osterior enteroccel has grown dorsad, and on the ventral side it
has also extended considerably over t.) the right side of the body, and
forms one largecavity around the aims, the primary mesentery between

256 s. GOTO;

it and the right enterocœl having disappeared altogether (Fig. 7, PI.
XIX, Fig. 17 a & /), PI. XX). There is, however, an incomplete valve-
like septum at the posterior end of this common cavity in about the
same position as the boundary of the right })osterior enterocœl in stage
B. Again, looking at the larva fmm the right side (Fig. 8, PI. XIX),
we see that a portion of the right posterior enterocœl has Ijeen cut off IVom
the rest at the dorsal posterior corner of the body, fcjrming here a
crescent-shaped closed cavity extending from a little in frontofthe water-
pore to the posterior end of the body. From the position which it oc-
cupies in the complete star I shall call it " epigastric enteroc(el." The
mesentery lying between it and the rest of the body cavity on the right
side has no genetic connection wliatever with the primary mesentei'v
separating the right from the left posterior enterociel, as will be clear
from the following description explaining its formation.

The very beginning of the septum in question can already be
observed in stage H. Fig. 21, PI. XXI, represent-^ a portion of a trans-
verse section of a specimen in such a stage, some seven sections (each=
6-7 /■«) behind the water-[)ore. The left posterior enterocœl extends
here over the mid-dorsal line — a i-esult of an active proliferation of the
cells of its dextro-dorsal wall, with which the formation of the " dorsal
sac" is connected. [n a somewhat dorsal portion of the right entero-
cœl one sees a somewhat indistinct septum formed by the coalescence
of the epithelium. It rmis through only a few sections, and at [)laces
there is no septum, but tlie walls of the two sides are simply closely
ap]3ressed to each other. The latter condition persists to a rather late
stage in the posterior portion of the body, although in the more
anterior part, /.{'., near the water- pore, the mesentery (using the teian
with its usual connotation, /.e., two layers of epithelium with mesen-
chyme between) is completed. Compare Figs. 2o&24, PI. XXI, the latter
of which is three sections behind the level at which, in this particular

ASTERIA.S PALLIDA.

257

-I'Mse, the mesentei-}' is complete. In Fig. 22, PJ. XXI, I have reprodac-
■ed a section taken from a stage slightly prior to stage C, in which there
is an additonal septum beside the mesentery separating the epigas-
tric from the riglit posterior enterociel ; showing that there is in this
region a S(3mewhat accentuated tendency to form septa. The mesen-
tery in (piestiorris com[)leted some time after stage D (Figs. 17, IM.
XXI).

'riie transitional steps by Avhich the condition of the body cavities
in stage ]> passes into that in stage C are not difticnlt to make out by a
coinpnrison of tliese two stages. To ficilitate description I shall call the
ventral arm of the U-shaped posterior cavity in stage ]>, as seen from
the left side, tlie left ventral horn, and the right arm of the U, as seen
from the ventnd side, the riglit horn of the left posterior enteroC(Bl. In
passing fnjni stage B to stage C tlie left ventral as wellasthe right horn of
(he left |)osterior enterocdd enlarges consideraljlv, the former becoming
more spacious, encroaching on the right side, and the latter, mostly
extending backwards, so that the broad mesentery seen in stage B
between these two horns is finilly absorbed and leaves on!}' an in-
complete valve-like septum already described. The mesentery between
tlie right and left posterior enteroc<els is also al)sorb3d nearly at the
sa.me time that the two horns just mentioned C(jalesce. Simultaneously
witii this fusion of the cavities on the venti'al side, the secondary sep-
tum leading to the separation of the epigastric enterocœl is being
formed. Tlie fusion of the left and right posterior enteroc(el, on the
righ.t side of the body nuist be rather abrupt, f)r in none of the series
of sections that I have pre[)ared (jf some stages intermediate to 1> and
C liave I observed the process agoing.

From tlie above descri[)tion it follows that the bnc of fusion of
•the riglit and left posterior cavities must be the one indicated by a
broken line ah in Fig. 8 (?1. XIX).

258

s. GOTO ;

liiere is another portion of the hody cavity wliich remains to be
described in stage C ; it is the " Centralbhitgeflecht " of Ludwig ['<S2],
the " dorsal organ " of Vmvy ['95], l)nt which has clearly been shown
by MacHride ['96] to be a, portion of the enteroctel. The latter author
calls it " oral coelom " ; but as tliis tenn lias been applied to the left
enterocœl in crinoids, I prefer to call it, from the position whicli it
occupies in the star, " periœsophageal enterocicl." It arises as a bud
from the dorso-dextral anterior end of the left posterior enterocol in a
stage between 15 and C ; it is at first a solid rod of cells but afterwards
acquires a lumen. In stage C (Figs. 19 & 22, PI. XX) it is a tubular
structure opening at one end into the left posterior enterocol at the
place above specified and ending blindly on the left side of the caixliac
portion of the stomach at about J the distance between the ventral
and dorsal sides. It is irregularly curved, and proceeds from its origin
at first dextrad then slightly anteriad and then sinistro-ventrad and
posteriad ; it therefore encircles at this stage about ^ or ])erhaps \ of the
stomach on the left side. It appears very conspicuous in cross sections
at about the level of the pore-can;d, in the mesenchyme lying between
the left posterior enterocu'l, the stomach, and the rudiment of the
water- vascular system (Figs. 19 & 22).

In stage C the rudiment of tlie stone-canal is f:)rmed. It begiris
as a thickened elongated patcli of tlie peiitoneal epithelium on the dextro-
dorsal wall of the left anterior enteroc(el, contiguous to the inner open-
ing of the pore-canaJ (Fig. 20, PI. XXI). The thickened patch assumes
the form of a furrow which subsequently closes into a canal, the closure
commencing next the inner o])eningof the pore-canal, but leaving it un-
touched ; so that if one were to look at the inner opening of the pore-
canal from inside the anterior enterocœl, one would see it become some-
what elongated with the first formation of the rudiment of the stone
canal, and then as the latter becomes closed there would be two openings,

ASTEKIAS PALLIDA. . -^^

one that of the pore-canal, and the other that of the stone-canal, as re-
presented in Fig. 25. These two openings \v(juld become more and more
separated from each other, as the formation of the stone-canal proceeds.
It is also evident from the above description that one side of the wall
of the inner opening of tlie pore-canal is directly continued into the

stone-canal.

From the above description of the first rudiment of the stone-
can;d, it is perfectly clear that, it and the pore-canal are two quite
distinct structures, there l)eing no trace of a stone-canal in stage 1Î.
This fact has been generally recognized by students of asterid develop-
ment *[ßury '87 & '9<S, MacBride '96, p. o51], and has received a just
recognition in Lang's Lehrbuch ; but as it is not so generally known I
think it necessary to emphasize it here once more. No less an authority
than Ludwig has remarked long ago ['82, p. 84), " Man hat sich daran
^rewcihiit den llückeni)orus der Echinodermenlarven als die primäre
Kommunikations()ttnung der Aussenwelt mit dem Wassergefäss-
systeme zu betrachten. Diese Autfassung halte ich nicht für ganz zutref-
fend. Man hat dabei einen Umstand nicht in Betracht gezogen, der

eine grössere Beachtung verdiente— ich meine den limstand, dass

der Riickenporus anfänglich niemals nur mit dem Hydrocoel in Yerbin-
duno- steht, sondern in einen Kaum führt, der zugleich die linke Hälfte
des Enterocoels oder das gesammte Enterocœl repräsentirt. Mir scheint
es demnach den Thatsachen besser zu entsprechen, wenn man den
Riickenporus in seiner primären Bedeutung als einen in das Enterocœl
führenden Porus betrachtet, welcher erst sekundär in engere lîeziehung
zu dem von dem Enterocœl abgespaltenen Wassergefässsysteme tritt."
This opinion has been fully confirmed by the researches of l^>ury and
MacBride, and the results of my own observations are such an exact

* Field ['93, p. 120], however, does not seem to have been aware of the formation of the
stone-canal independently of the pore-canal.

260 s. GOTO;

confirmation of those of the latter that I would not have dwelt on tins
question so fully, were it not for the fact that mine were made on a
species which passes through typical bipinnaria and brachiolnria stages,
while the species studied by MacBride passes at most only through a
highly modified form of the brachiolaria. We thus see that the
behaviour of the pore-canal of asterids is exactly similar to that of the
primary calyx pore (Kelchporus) of crinoids [Ludwig '80, Seehger
'92, p. 31o] ; and the opinion of Bury ['87, p. 420] that the pore-canal
has ''■exis(;ed in a very early stage in the history of Echinoderms,
probably before the hydrocœl had arisen," is fully endorsed by what
occurs in A. pallida.

In stage D the condition of the body cavities is essentially the
same as in stage C. P)ut the constriction of the left posterior enterocœl
from the left anterior has been carried further ; and hand in hand with
the rotation of the aboral disc the epigastric enterocœl has also shifted
on towards the left side. These tv,'o, tlie aboral disc and the epigastric
enterocœl, always go together, the latter lying directly under the former,
as may be seen from Fig. 17, PI. XX, which represents some of
the frontal serial sections from stage D, ] »laced in order from ventral to
dorsal. The partial valve-like septum which we found in stage C be-
tween the coalesced left ventral and right horns of the left posterior
cavity has completely disappeared, and there is but a single large
cavity around the anus (Fig. 17 a & h). We can not, moreover, kn(j\v
where to draw the boundar}' line between the right and left posterior
enterocœls, and it must be remarked that the [)Osterior cavity next the
hydrocœl, marked as the left posterior enterocœl, on the right side of
the body in Fig. 17 c may just as well be a portion of the right pos-
terior enterocœl, tliough I believe the right liorn of the left postérieur
enterocœl has by this time extended so far dorsad as to include this
region also. In Fig. 17 d one sees that the anterior and posterior

ASTERIAS PALLIDA. -"^

enterocœls of the left side are separated only by a valve-like partial
septum, and the complete separation of these two cavities is effected by
the oTowth of this septum. In Fig. 17 ß we see that the separation of
the epigastric from the riglit posterior enterocœl is not yet .quite
thorough, the two being still connected by a two-layered cellular
membrane like the sero-amniotic connection of vertebrates. There
has also been a change in tlie outline form of the coalesced left and
right posterior enterocœl as seen from the left side. In this stage (D)
namely, the margin of the aboral disc presents five rcKinded pro-
tuberances which are to become the arms of the star ; and into each of
these protuberances the coalesced left and right posterior cavity sends
out a, diverticulum (Fig. !)).

The epigastric enterocœl has gr«nvn somewhat more and has
become more nearly circular, than in stage C, but it is still very
flattened and is confined more to the dorsal side of the body, so that
it does not appear in para-frontal sections passing through the most
ventral portion of the body (Fig. 17 a & J>).

Henceforth, i.e., after the complete isolation of the epigastric
enterocd'l, I shall call the coalesced cavity consisting of the whole left
posterior enterocœl and the part of the right posterior enterocœl that
remains afler the isolation, the " secondary left posterior enterocœl."
TMiis is in stage D still in open conununication with the anterior

enterocœl.

The periœsophageal enterocœl is nearly in the same tulmlar con-
dition that it was in stage C. It is, however, now entirely or almost
entirely cut off from the left posterior enterocœl, being in the latter
case connected with it by a solid string of cells. It has also grown
more towards the ventral side, so that it now encircles inore than one-
half the circumference of the cardiac portion of the stomach.

The stone-can;d has been constantly growing away from the inner

262 s. GOTO;

opeiiiuii' of the pore-cutial, aii<l makes an obtuse aiio-le with the latter.
The wliole lengtli of the canal is, however, inconsiderable.

In staii'e E the rudiments of tlie arms have become very marked,
and witli them also the diverticula of the secondary left posterior
enterocœl, which enter them. The latter, wdiich in the mean time,
has been thorouo-hly separated from the anterior enterocœl, has extend-
ed t(.i the right side on the ventral, as well as on the dorsal, region ; the
whole forming, if we leave out of consideration the five diverticula of
thearms, a, thick horse-shoe shape, embracing about three-fourths of the
stomach on the left side. We must also remember that at this stage
the aboral disc is inchned to the sagittal plane at an angle of about
70° ; and conse(pient.Iy the plane of the horse-shoe formed by the secon-
dary left posteri(n- enterocœl makes ne;irly the same angle with the
Ion«' axis of the larva. It must be remai-ked here that the secondary
left posterior enterocœl is not vet separated from the anterior enteroc(el
of the right side, for from Fig. 12, it might [)erha[)s be inferred tliatit is.

The epigastric enteroccel has become very nearly circular and has,
at the same time, beüiin to send out diverticula, into the arms, there
being, in this stage however, only four diverticula (Fig. 12).

The periœso[)hage;d enteroc<eI is nearly in the same condition in
which it was in st:ige D ; only it has grown more around tlie stomach,
encirclinu" about half its circumference, its dorsal end remaining- all t!ie
time nearly at the same |)oint.

There is no change in the stone-canal worth noting, it having
simply incre.ised in length slightly. The plane containing the
h^^di'ocœlic pouches has, liowever, become inclined to the sagittal plane,
but it makes with it a smaller angle than the aboral disc.

Stage F (Fig. lo) is a very interesting one: the aboral disc has
assumed its definitive position, making a right angle with the sagittal
plane, but the prnsoral {)ortion of the body and especi;dlv the three

ASTERIAS PALLIDA. 263

brachiolar ann.s are still very distinct. In Fio-. 18 is given a series of
frontal sections of the specimen represented entire in Fif>\ 18*, beo-innino-
from the ventral side ; so tliat it is directlv comparable with Fig. 17?
which is taken from stage D.

Together Avith the aboral disc the epigastric enterocœl has assum-
ed its definitive position and Hes directly under the central portion of
tlie f)rmer. It sends out diverticula, into the arms of the star, which
althougli distinct are yet short and blimt. In Fig. LS a, h, and t] one
sees these diverticula in transverse sections. The whole cavity is con-
fined to the aboral side, and is even here encroached on more or less
by tlie secondary left posterior enterocœl, as is clearly seen in Fig 18.
This condition of the epigastric enterocœl persists, with a slight modifi-
cation, to tlie adult stage.

The secondtiry left posterior enterocœl has been almost wholly cut
off f'njm the anterior enterocœl on the right side, by the form:iti(jn of a
septum from its walls at the boundary line ])etween the anterior and
posterior enterocœls. The coincidence in position of this imaginary
boundary line and the septum just mentioned is so exact th:it I do not
hesitate in affirming tliat this secondary separation takes place exactly
at the place mentioned. The septiun is in stage F still incomplete, as
may be seen in Fig. 18 c, where the two cavities communicate with each
other on the right side. The secondary left .posteri<jr enterocœl has
uow tlie form of a ring incomplete at one point, viz., on the dorsal
median line, where the two portions are permanently separated from
each other. It also sends out diverticula into the arms.

If the descri])tions and their interpretations detailed above are
correct, then the following equations must liold :

* The shriakage, which is considerable, is due solely to the usual treatiiieat to which an
object is subjected foi- iui bedding- in paraffin.

264 s. GOTO;

Epigastric enterocœl=a portion of the right posterior
enterocoel of larva.

Secondary posterior enterocœl=(left posterior enterocœl +

right posterior enterocœl) of larva — epigastric

enterocoel.

The anterior cœlom is still very spacious, though much less so
than in any of the preceding stages, and the plane containing the
hydrocœlic pouches makes an angle of ahout 70° witli the sagittal
plane, as may be seen from Fig. 18. Hand in hand with this change
of tlie position of the plane, the curve formed ))y tlie hydrocœlic
pouches has approached more nearly to a circle, and the first and fifth
pouches are found on the right side of the body (Fig. 1 8 a &/). Xeither
pouch, however, has assumed its final position yet, as may be seen
from Fiir. 18, or from the following: formula,

s

m

in which the Arabic numerals represent the liydrocœlic pouches and
the iioman tlie arms of the star, while the members of the two series
are placed in positions corresj)onding to what occurs in nature, as seen
from the aboral side.

The pore-canal opens into the dorso-posterior corner of the anterior
enterocœl, and the stone-canal makes with it a distinct an «le»

ASTERIAS PALLIDA.

26D'

as may be inferred from a comparison of Fig. IH c & f, between which
there are three intervening sections (e;ich = 6-7 /^). The cahbre of the
stone-canal is considerably smaller than that of the pore-canal.

The periœsophageal enterocœl encircles now fully one-half the
circumference of the cardiac portion of the stomach. Its dorsal end
has grown somewhat over to the right side of the body, and is now
enlarged (Fig. l-S e).

In stages (r to H important changes, the beginnings of which
we have seen, are com|)Ieted, and the several organs and cavities attain
their definitive positions. The most salient of these changes are the
formation of the water-vascular ring, the completion of the stone-canal
and of the perioesopliageal enterocoel, and the development of the
p)eril)a3mal spaces and of the nervous system. And here at the outset I
may state that I regard the two circular perihœmal spaces as of different
origin ; I shall tlieref)re call the inner perihœmal ring "circular
enterocœl." The justification for this name will be f)und in the
following descriptions.

Hand in hand with the shrinking of the imeoral lobe the an-
terior enterocœl becomes less and less spacious, and in Figs. o7-ol),.
which arc all taken from a stage intermediate to G and II, it is seen
to have become very much flattened in an antero-posterior direction
(i.e., oral to aboral). In the interradius of the stone-canal, however, it
is still somewluit spacious, and here it persists as the axial sinus,
and receives the inner opening ot the pore-canal and external
opening of the stone-canal. The anterior enterocud in thus
becoming flattened has not been aifected uniforndy in all its parts^
but its right and posteri(jr portion lags behind the rest, as can
be seen from Figs. o7, 08, and o!), the latter of which is pretty nearly
the frontal section. When the flattening of the anterior enterocœl has

266

s. GOTO

reached its limit, the w;ilJs of the cavity are appressed ag-ainst each
othei" and form for a time a plate of cells, which subsequently disap-
pears, prol)ably b}' being- drawn in into the formation of the wall of
the axial sinus, which immediately afterwards undergoes a, rapid en-
largement with the growth of the star. Compare on this point Figs.
27 (rt) and o9. The flattening and subsequent fusion of the walls of
the anterior enterocœl leave two particular areas of a circular form
untouched, and consequently two rings are formed, one the circular
water-vascular canal and the other the circular enteroccel, or the inner
perihœmal ring of authors. From tiie above description it is clear
that the axial sinus is at last drawn into the primitive dorsal mesen-
tery dividing the right from the left enterocœl in the larva.

The circular enterocœl is first formed on the left side (Figs. 27 &
39). This is in perfect accord with the fact above mentioned that the
flattening of the anterior enterocœd is completed first on the same side.
In the figures above referred to one sees the cavitv in question
entirely separated from the anterior enterocœl, l)ut in some sections of
the same series one can observe it still connected by an ii-reaailar strin«'
of cells with the plate of cells formed by the fusion of its walls. In Fig.
38, again, it is just in the prcjcess of being constricted off from the
anterior enterocœl. The circular enterocod is inostl}' situated nearer
the centre of the disc than the water-vascular ring, and remains in per-
manent communication witli the axial sinus in the madreporic inter-
radius, where the constriction leading to its formation never takes place.

The reader has perhaps noticed in Fig. 18 (stage F) a posterior
extension of the axial sinus marked sin.' ax.' In this stao-e it is almost
completely cut off from the axial sinus proper, but can be seen in one
or two sections to be connected with it by a few cells extending be-
tween their w^alls. It is that portion of the left anterior enterocœl
which has been called " dc^rsal sac " by lîury, and about wdiich we

ASTEUIAS PALLIDA.

267

learned in an earlier stage. In the specimen fioni which Fig. 38 is taken
it also lies close to the axial sinus on the posterior side. This cavity
persists to the adult stage, as may l)e seen from Figs. oO, 41-45, & 47.

4'lie water-vascular ring is formed precisely in the same way as the
circular enterocœl, but in some places it remains connected by the
plate of cells above mentioned with the anterior enterocdd longer than
the latter (Figs. 27 & 39). In most parts the canal thus formed is
very small, but in the five radii, i.c\, where it receives the radial water-
vascular canal it is rather large (Fig. 3Ü).

The formation of the two ring canals above described must not
be considered as a simple meclianical effect of the formatitjn of the meta-
stome, as might be inferred from the descriptions of some preceding
authors. As may be seen from the figures already referred to the two
ring canals in (piestion are complete some time before the forniati(3n of
the metastome.

In a stage a little later than stage F the w^ater-vascular pouches
become 3dobed, at tlie same time that the open curve formed by them
approaches more nearly a circle. In stage CI (Fig. 15) we see that the
pouches are 5-lobed. Tiie circle is not yet complete, but the plane
containing the pouches is now almost perfectly ])a railed to the
plane of the aboral disc. In stage H (Fig. l(i) the circle is com])lete
and the plane of the water-vascular system is perfectly parallel t(^ that
of tlie aboral disc. The lobes of the primary water- vascular pouclies
have become tlie ambulacra! feet, with the exception of the terminal
lobe which is destined to be the terminal tentacle. The disagreement
between the numbers of the arms of the star and <_)f the water- vascular
pouches is at once a|)parent from Fig. 16 — disagreement which has been
recognized by previous students, and clearly pointed out in particular
by Ludwig ['82].

-268

s. GOTO ;

The secondary left posterior eaterocoel encircles now the marginal
•portions of the stomach, forming a, ring; but this ring is incomplete in
the maclreporic interradins, wliere tlie two arms reniiiin permanently
separated b}^ the dorsal mesentery containing the axial sinns. Com-
pare Fio-s, 28&o7-ol). Conformini;- with the ü'ut in its î^eneral outline
as seen in the antero-p(Xsteri(.)r direction, it sends out diverticula into the
iirms, in which it occupies not only the oral side of the gut but ex-
tends also on the aboral side, so that the mesentery separating it from
the epigastric enterocœl lies always on the abi^ral side of the gut. The
diverticula into the arms are in stnges G and H still simple, but
subseijuently undergo a change of form corresponding to the change in
form of the e[)igastric enterocœl, to the description of whicli we shall
now pass on.

The central portion of the epigastric enterocfcl presents nothing
worth noting ; we shall therefore concern ourselves only with its
diverticula. These are, as already noted, at first simple, but hand in.
hand with the change of form which the hepatic cœca undergo, these
diverticula also pass through similar changes. When the rudiment
of each hepatic cœcum begins to divide into two branches to form the
definitive double cœcum the diverticulinn from the epigastric enterocœd
also begins to ])e prolonged into two brandies, lioth liranches lying
on the aboral side of the hepatic cœcum, and terminating at a short
distance from the tip of the latter. Tiie successive changes of form
wliich the epigastric enterocœl undergoes can therefore be represented
by cut o. It need hardly be added that the diverticula of the second-
ary lefc posterior enterocœl undergo a corresponding change to the
above.

The perùïîsophageal enterocœl has changed considerably com-
pared witli what it was in stage F. It has grown completely around
the stomach, and its two ends have grown together and fused with

ASTERIAS PALLIDA.

269

each other. Its cavity has also en-
larged considerably, so that it now
forms a spacious circular ring ar<xuid
the permanent œsophagus (Figs. 27,
28, 36, 38, 39). In the madreporic
interradius the ]>eriœsopliageal en-
teroc(el pushes in between the stom-
ach and the axial sinus and thus
confines the connection of the dorsal
mesentery with the stomach to a
very small area on the dorso-[)OS-
terior corner of the gut (Fig. 38).
Inmost of the figures representing
the ])eri(esophageal enterocœl in the
condition above descril)ed (Figs. 27,
28, 36, 38, 39) there is a thick
mesentery between it and the second-
ary left posterior enterocœl, but in
Fier. 37, which is taken from the
same series of sections as Fig. 38,
this mesentery has disappeared, and
the two cavities have become one.
Tliis coalescence of the two cavities
takes place at all points, and in the
complete star there is but one large
cavity on the oral side of the gut, and
Ave have then absolutely no means
of reco<'-nizino- the former existence
of the periœsophagealenteroc(el.*

* In my preliminary papers I stated that the mesentery in question seems to persist
throughout life in the madreporic interradius. Further examination of more advanced stages
has shown that the statement is erroneous.

270 s. GOTO;

The permanent communication of the stone-canal with the nxial
sinus above described has been clearly recognized and stated by Bury
['95, p. 67] and MacBride ['93 & '95, p. 851], and Durham ['88]
has also des-^ribed such a, direct connection in CrihreUa oceUata. The
latter, however, evidently regards the occurrence of such a communica-
tion as rather exceptional; and the statements of the majority of
writers on asterid anatomy are against it. Hoffmann ['7o, ]). K^]
among older writers has, indeed, asserted, from the result of injection,
a connection of the blood system Avitli external water by means of the
axial sinus ; but this does not prove anything as to tlie communication
of the latter with the stone-canal. Hamann, as well as Vogt and Jung,
has also described a communication between the axial sinus and the
surrounding cavities. According to Hamann ['85, p. 51] there is a
direct connection between the enteroc<i'l and the axial sinus at the
point, " wo vom Cliromatogenorgan Teile aus dem schlaucliftirmigen
Kanal heraustreten, von welchen die Gelasse zum Mitteldarm abgehen,
und diese Teile nicht von Fortsetzungen der Kanalwand umkleidet
werden, sondern dieselbe einfach durchbrechen." Vogt and Jung ['88,

p. 608, French edition p. 600] have described a direct connection
between the axial sinus and the water-vascular system, and this con-
nection takes place, .according to thes^' authors, by numerous fine
openings. It must be remarked here that the method of injection is,
to judge from a comparison of the statements of other-writers with the
results of my own observations, in which I have traced the civities
through all stages of their development up to the complete star, very
unreliable as to the question of communication between different
cavities, unless indeed it be accompanied by exact microscopic observa-
tions of serial sections; as a communication might take place by way
of the meshes of the connective tissue where there is naturally none
at all. In none of my sections have I observed sucli openings as are
described by Vogt and Jung.

ASTERIAS PALLIDA.

271

The sum and pith of the sttitements of a large majority of
previous writers on tliis point then is to the effect that there is no
direct communication hetween the stone-canal and the axial sinus •
and Ludwig, the acknowledged authorit}' on echinoderms, sums up
the cpiestion thus ['78, p. 104] : " Nicht eines der Porenkanälchen
führt wo anders hin als in den Steinkanal (oder dessen nachher zu
besprechende ampullenförmige Erweiterung) ; das gesammte Canal-
system der Madreporenplatte stellt einzig und allein in Zusammenhang
mit dem Steincanal, aber nicht mit dem schlauchförmigen Canal,
noch aucli mit irgend einem anderen Hohlraum." Tlie direct con-
.nection of the stone-canal with the axial sinus is not even suspected.
Cuenot is even more explicit on this point ; he says ['''^7, p. 78],
" c^uoi qu'en disent MM. Perrier, Carl Vogt et Jung, il n'y a jamais de
perforations mettant en communication le canal du sable et les ])arties
environnantes, pas plus à h» base Cju'au sommet."

It was with the hope of clearing up, if possible, this question that
I undertook an examination in serial sections of the |)art concerned,
and I may state iit once that tlie result has h,een a comj)lete confirma-
tion of the statements of Durham, Ihiry, and Maclh'ide. Figs. oO, 81
& 41-48 reproduce sections of the region concerned in the species I
have examined, viz., Asterias pallida, A. tenera, Solaster cndcca, Asterina
gibhosa, Grihrella santjuinolenta, Astropecten hispinosus, and Astrop. sp. The
dimensions of the specimens from which the sections Avere made are
stated in the explanation of figures, and it will be seen that Solaster
endeca and Asterias tdiiera are proljably represented by 3'oung indi\'i-
duals. In all these figures the direct communication of the aboral end
of the stone-canal and the axial sinus is very clearly seen and there is
no question that it represents a normal state of things. In most
species here represemed this communication is single, but in the species
of Astropecten from the Japanese coast represented by Fig. 48, there

272

s. GOTO

were two other connections besides t!ie one shown in the fi"-iu"e on the
left side and seven on the riglit side, making ten in alL In Crihrdla
saiujuinolcnta (Figs. 44 & 45) there is an ampulla directly underneath
the madreporite on the right side of the median ])lane, C()nnected with
tlie ;ixi:il sinus and receiving some of the pore-canals. In Fig. 45 one
sees the connection of this ampulla with the axial sinus by means of a
solid string of cells. The communication l)etween the two cavities is,
however, direct in one of the adjoining sections. The communication
passage between the axial sinus and the stone-canal here described, is
always on the right side of the median plane, and when single, runs
through only a few sections, so that it is perhaps quite natural that
the majority of observers have overlooked it.

We thus see tliat the axial sinus communicates with two cavities,
on the aboral side with the stone-canal (as well as the pore-canal), and
on the oral side with the circular enteroc(L4 (Fig. 49). It may inci-
dentally be remarked that some of the pore-canals open directly into
the axial sinus, the case of Cribrella above mentioned being only one
particular case among many others.

I sliall now add a few notes on the histology of the epithelium of
the hydro -enterocœl

The wall of the body-cavities of the bipinnaria consists of a single
layer of exceedingly flattened cells whose boundaries can not be recog-
nized l)y simple staining with hematoxylin. The protoplasm is
finely granular and takes up the stain tolerably well. It secretes on
the stn-face turned away from the cavity line muscular fibrils. That
these are really muscular I conclude from their optical ])roperties and
their behaviour towards stains, which are exactly similar to those of the
muscular fibrils of the oesophagus. Most of these mesodermic muscle
fi.bres run circularly around the body-cavity, i.e., transversely to the an-
tero-posterior axis of the Ijody ; Ijut there are also longitudinal fibres

ASTERIAS PALLIDA. 273

(Fig. 2G />). At the anterior extremity of tiie bod y- cavity the.se two
«ort.s of fibres cross each other irreguhirly (Fig. 26 a). The presence
of these fibres alters tlie wliole aspect of the question whether the
■current passing throngli the pore-canal is excnrrent or inciirrent. The
■direction in Avhich the cilia are turned in killed specimens proves
nothing on this point ; but the presence of muscle fibres in the walls
■of the body-caA'ity makes it possible for external water to pass in as well
as out. However, tlie effect of normal ciliary action I leave an open
question, having no observations of my own to offer on this point.

The muscular fibrils above described not only persist, but are
more strongly develo])ed in the adult star where they are especially
nbtnidant on the aljoral side.

'i'he epitiielium of the axial sinus presents a folding on the side
next the stomach, into which the surrounding tissue extends — the whole
formino- the well known ovoid ij-land. This oro-an extends throuofh
nearly the whole length of the axial sinus and is attached to its wall
a little to the left of the median line (Fig. 35).

The wall of tlie hydrocœl ])resents nothing specially different
irom that of the enterocœl in the earlier stages of metamorphosis, except
that tlie five primary pouches have very tliick walls. AVhen the star is
complete and the ring-canal has been formed, the walls of the whole
hydrocd'l system are much thicker than those of the enterocœl, and
hence the two can easily be distinguislied in sections. The pore-canal
and the stone-canal have especially thickened walls. In Fig. o5 we see
the rudiment of the fold in tlie wall of the stone-canal, wdiich are to
become more complicated in the adult star. As the star grows the
difference just mentioned between the walls of tlie enterocœl and the
hydrocd'l becomes less and less pronounced, and in a star whose greater
radius is 5 mm. it has entirely disappeared (Fig. 34). In a star
whose radius is 2 mm. the musculature of the water-vascular S3^stem

2^*^ s. GOTO;

is well developed, but in a star, such as is represented in Fig. 16, in
which the ambulacral feet have been developed I have not been ;ible to
detect any muscle fibres in the wall of the water- vascular system,
although it can adhere to the substratum quite hard. The muscula-
ture of the hydrocœl is, like that of the enterocœl, developed on the
external surface of its epithelium.

On the origin of the genital organs I have absolutely no observa-
tion to offer. In individuals whose radius Avas 5 mm. I was not able
to find any trace of them.

IV Cavities of Wlesenchymatous Origin

In this category I reckon the periha^mal spaces, i.e., with the
exception of the inner perih^vmal ring-space which I have proved to
be a true enterocœl, and the peribranchial cavities.

l'erihœiiial siistem. — My observations on the origin of this
system have given a very different result from that of MacBride ['96].
It originates in a star which has just completed metamorphosis, as
solid masses of mesenchymatous cells on the oral side of the radial
water-vascular canals. They are situated in pairs on either side of
an imaginary plane passing through the axis of each radial canal and
cutting the disc at a right angle. They are also invariably present
between the bases of the ambulacral feet, and the pair nearest the
centre of the disc is situated at first between the water-vascular ring-
canal and the first pair of ambulacral feet. Subsequently, however,
it comes to lie directly on the oral side of the former. Tiiese solid
masses of cells afterwards acquire lumen, and in this stage they are
represented in Fig. 28. The cavities are at this stage entirely separate
from one another, but they afterwards gr(3w and fuse with each other,
with this limitation that the jnesentery lying between each pair
persists, so that the spaces on one side of the radial plane com-

ASTERIAS PALLIDA. 275

iiumicate with each other but not with their fellows on the other side.
Tlie pair of perihœmal spaces lying nearest the centre of tlie disc
grow around the water-vascular ring- canal in opposite directions
away from the median mesentery, leaving this untouched 1)ut co;des-
cing with the cavi(y of tlie next radius when the two have «-rown
enough to meet each other, and thus form the periliiemal ring spaces.
In the accompanying cut continuous lines represent tliese spaces before

and dotted lines the condition after,

^~~4%, /9à' fusion. In this way is brouuht

'"^^'--'■'--'-^-^^ about the condition of the peri-

ff \\ ha?mal system tliat we see in the

Jj rt adult starfish, the central jxjrtion

"-^'^^^ ,.</^-^-^---^f ^^' ^vhich is represented diagram-

matically, together with the

qti circidar enterocœl and the central

ciid .-PI

ii'! portion ot the water-vascular

Cut 4. system, in Fig. 49.

The correctness of mv oijinion above explained as to the origin of
the perihajmal spaces is still more strengthened, if ptxssible, by the con-
dition that we meet with at the tip of the arins of a growing startisli.
In Fig. o4 is represented a, small ])ortion next the terminal tentacle of
a radial section of an arm of a young star, whose radius was 5 mm.
Here we see that the perihremal system consists of a number of entirely
separate cavities, each lying between the roots of the tube-feet, although
in the more central portion of the section the ])erihiemal space consists
of a continuous cavity on either side of the radial plane. Hence we
may infer that the peripheral portions of the periliœmal system of the
young starfish grow by a, repetition of just the same processes as those
by which it was formed at its very beginning, viz., by the formation
of separate mesenchymatous cavities and their subsequent fusion.

276

s. GOTO ;

Perihranchial cavities. — According to MacBride ['96, ]>. 08 1 J the
peribranchial s[):ices arise as diverticula from the enterocuel, althougli
it must be remai-ked that he expresses some uncertainty connected
witli them. In my opinion these spaces are likewise of mesenchyma-
tous orio-in, althouo-h it must be confessed that mv observations on this
c[uestion are not as complete as I could desire. In Fig. 3o I have
reproduced a small portion of a section (transverse) of a lateral wall of
one of the arms. It represents the earliest condition of the peribran-
chial spaces that has come under my notice. Here we see that there
is a more or less distinct layer of cells next the peritoneal epithelium,
similar to tlie latter. It is present at this stage (R = 2 mm.) in all
parts of the body. We see further that the peribranchial cavities are
formed Ijy the splitting of this cell layer. In tlie stage under con-
sideration it is a ring-like space encircling the diverticulum of the
enteroccel, which is to beci^me the central cavity of the dermal bran-
chia ; and at the tip the space left by the ring is spanned by a thin
cellular membrane, the direct continuation of the walls of the peribran-
chial cavity. This membrane must eitlier represent the original con-
dition of thino's or have been secondarily formed bv the o-fowth of the
branchial diverticulum of the enteroccel, in consequence of which the
walls of the central portion of the peribranchial cavity which was un-
til then single and continuous, w^ere applied to each other and have be-
come fused. My observations are confessedly incomplete on this point.

As to the origin of the cell layer by the splitting of which the
peribranchial cavities are formed, I have found no indication that it is
derived from the ])eritoneal epithelium. It appears to me that it has
been formed by a special arrangement of some cells of the connective
tissue, as suof^'ested on the lower side of Fig. 33.

October, 1897.

ASTEHTAS PALLIDA.

277

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PLATE XIX.

Plate XIX.

Asterias pallida (Ag.).

All the figures in this plate are magnified 60 diameters. With the exception of
Fig. 13, they were drawn from specimens mounted in balsam. The former was drawn
in alcohol ; hence the disproportion in size between it and the rest.

Stage B. 1. A fully developed bipinnaria seen from the left side.

„ 2. Ditto, from the left side, showing the body cavities.

,, 3. Ditto, from the ventral side.

,, 4. Ditto, from the right side.

Stage C. 5. A young brachiolaria seen from the left side.

,, 6. Ditto, from the left side, showing the body cavities.

,, 7. Ditto, from the ventral side.

,, 8. Ditto, from the right side.

Stage D. 9. A fully developed brachiolaria seen from the left side.

Stage E. 10. Brachiolaria undergoing metamorphosis into the star, from the
left side.

,, 11. Ditto, from the left side, showing the body cavities.

,, 12. Ditto, from the right side. The anterior enteroeoel has not been com-
pletely separated from the posterior enteroeoel on the right side.

Stage F. 13. A still more advanced stage of metamorphosis, from the dorsal side.

Stage G. 11. Metamorphosis nearly completed,'' from the dorsal side.

,, 15. Ditto, from the anterior pole.

Stage H. IG. Metamorphosis just completed, from the anterior pole.

Posterior median
Posterior ventral
Posterior dorsal
Anterior dorsal
Anterior ventral

tentacles are paired.

ABBREVIATIONS.

an. pro protoproct.

brach, d right brachiolaria arm.

,, med median „ „

s left

can. aq pore canal.

can. aren stone canal.

cav. perihsem. ... peribaemal cavity,
ent'c'l. a anterior enteroeoel.

,, cir circular „

„ epigas.... epigastric ,,

,, p. d right posterior enteroeoel.

„ p. s left „

,, p'. s' secondary left posterior en-
teroeoel.

„ periœs.... periœsophageal enteroeoel.

gast stomach.

int intestine.

sin. ax axial sinus.

sin', ax' closed portion of the axial

sinus.

tent. dor. a anterior dorsal tentacle (=

Ijipinnaria arm.)

„ „ p posterior dorsal tentacle.

,, med. a anterior median „

„ ,, p- ..... posterior „ „

,, veu. a anterior ventral ,,

,, „ p posterior „ „

vas. aq. cir. ...... circular water-vascular canal.

,, ,, rad radial ,, ,, ,,

Jour. Sc. Coll. Vol r. PI. XI/.

PLATE XX.

Plate XX.

Asterias pallida (Ag.).

All the figures in this plate are magnified GO diameters.

17. A series of frontal sections of a specimen in stage D. The sections are each
0-7 IX thick, and are represented as seen from the ventral side, a is the 16th,
h the 37th, c the 50th, d the G6th, and e the 83rd section from the most ventral
section, there being 120 sections in all.

18. A series of frontal sections of the specimen represented in Fig. 13. The shrink-
age is due solely to the usual procedure of imbedding. The sections are eaeh
6-7 [X thick and are represented as seen from the ventral side. There are 7
sections between a and h, 11 between /; and c, 12 between c and (/, 11 between
(/ and e, and 5 between t' and /.

ABBREVIATIONS.

an. pro protoproct.

bi-ach. d right brachiolaria arm.

,, med median „ ,,

s left

cm. aq pore canal.

can. aren stone canal.

cav. perihsem iierihsemal cavity.

ent'c'l. a anterior ente rocœl.

,, cir circular ,,

„ epigas epigastric ,,

,, p. d right posterior enterocœl.

,, p. s left ,, „

„ p'. s' secondary left posterior enterocœl.

„ periœs periœsophageal enterocœl.

gast stomach.

int- intestine.

sin. ax axial sinus.

sin', ax' closed portion of the axial sinus.

tent. dor. a anterior dorsal tentacle (= bipinnaria arm.)

„ „ p posterior ,,

,, med. a anterior median ,,

„ ,, p posterior „ ,,

„ ven. a anterior ventral ,,

,, ,, p posterior ,, ,,

vas. aq. cir circular water-vascular canal.

,. „ rad radial

Jour. Sc. Coll Vni X. Pi XX.

PLATE XXI.

Plate XXI.

Asterias pallida (Ag.).

In the case of transverse sections they are représente! as seen from the pos-
terior pole.

19. Dorsal median portion of a cross section from stage C, through the level of the

dorsal pore, x 395.
'20. Ditto a little in front of the preceding, x 395.

■21. Part of a transverse section from a stage somewhat prior to stage B (stage A),
through the level of the inner opening of the pore-canal, x 250.

22. Eight half of a transverse section from stage B, 8 sections (each=G-7 fi. ) behind
the dorsal pore, x 250.

23. Dorsal portion of a transverse section from a stage a little prior to stage C,
through the pore-canal. x 250.

'24. A transverse section from stage C, through the posterior part of the hydro-

cœl. x86.
"25. Dorso-dextral portion of a transverse section from stage C, 15 sections (each

=^6-7 ji ) behind the dorsal pore. x 390.
".20. Diagrammatic representation of the separation of tlie inner openings of the

pore-canal and stone-canal, as seen from within the left anterior enterocœl.

27. Muscular fibrils in the peritoneal epithelium of larva, a from the anterior eu-
treiuity of tlie enterocœl, }> from the region about the stomach, x 395.

28. A small portion of a radial section, next the metastome, from a stage a little
prior to stage H. a plate of cells connecting the circular hydrocœl with the
anterior enterocœl.

"29. Portion of a radial section from a stage about the same as stage H. x 395.

ABBKEVIATIOXS.

au. jjro protoproct.

br.Tch. d right bmchiularia arm.

„ med median ,, „

s left

■can. aq. pore canal.

can. aren stone canal.

•cav. peribœm. ... perihœmal cavity.

-enfc'c'l. a anterior enterocœl.

cir circulnr ,,

epigas.... epigastric

,, p. d right posterior enterocœl.

p. s left ,,

„ p'. s' secondary left posterior en-
terocœl.

.,, periœ-.... periœsophagt-al.

gast stomach.

int intestine.

sin. ax axial sinus.

sin', ax' closed portion of the axiil

sinus.

tent. dor. a anterior dorsal tentacle ( =

bipinnaria arm.)

„ ,, p posterior dorsal tentacle.

,, med. a. ... anterior median ,,
,, ,, p. ... posterior ,, ,,

,, ven. a. ... anterior ventral „
„ „ p. ... posterior ,,

vas. aq. cir circular water-vascular cana

„ „ rad radial „

Jour. Sc. Coll. Vol. X. PI. XXI.

PLATE XXII.

Plaie XXII.

Asterias pallida (Ag.).

30. Portion of a radial section tln-ongli the raadrepovic intervadius of a star whose
E=2.5 nnu. xl53.

31. Portion subjacent to the raadreporite, from a radial section of a star whose E— -
5 mm. X 153.

32. A small portion of the section represented in fig. 40, to show the atrophy of the
protoproct. Stage intermediate between F and G. x 395.

33. A small portion of a lateral wall of an arm of a star whose E=2.5 mm., to
show the origin of the peribranchial cavity. X 395.

34. A small portion of a radial section of an arm next the terminal tentacle, of a
star whose E=5 mm. x 395.

35. A portion of a horizontal section of the madreporic interradins of a star whose
E=2mm. x 153.

36. Central portion of a star in stage H ; to show tlie formation of the metastome.

x395.

ABBREVIATIONS.

an. pro protoproct.

brach, d right brachiolarii arm.

,, ijied median ,, ,,

s left

can. aq pore canal.

can. aren stone canal.

cav. perihœui perihœmal cavity.

ent'c'l. a anterior euterocœl.

,, cir circular ,,

„ epigas epigastric „

„ p. d right posterior entei'occel.

„ p. s left

,, p'. s' secondai-y left posterior enterocœl.

,, periœs periœsophageal enteroccel.

gast stomach.

int intestine.

sin. ax axial sinus.

sin', ax' closed portion of the axial sinus.

tent. dor. a anterior dorsal tentacle ( = Ijipinnaria arm.

„ „ p posterior „ „

„ med. a anterior median ,,

„ ,, p posterior „ „

„ Ten. a anterior ventral „

„ ,, p posterior ,, „

vas. aq. cir circular water- vascular canal.

„ „ rad radial ,, „ „

.r::^"'^'^

^;

32

Jour. Se. Coll. Vol. X. PI, XXII.

■' vr« -.

r

\

PLATE XXIII.

Plaie XXIII.

Asterias pallida (Ag.).
'àl. i'îinisagittal section of a star slightly prior to stage H ; 7 sections (eacli=G-7
// ) oil the right side of tlie next, x 153,

38. Sagittal section of ditto, x 153. The small cavity lying between the closed
portion of the axial sinus (siii. a.c.) and the periœsophageal enterocœl (ou the
left side of the figure) and connected with the latter by a solid string of cells is
probably an accidental occurrence.

39. Frontal section of a star in stage H. x 135.

40. One of a series of sagittal sections of a transforming larva in a stage between F
and G ; to show the atrophy of the protoproct. Cf. Fig. 32. x 153.

41. Madreporic portion of a radial section of a star whose E=40 mm. x CO.

ASTROPECTEN BISPINOSUS, M. T.

42. Portion of a radial section directly under the madreporite ; R --G5 mm. x 50.

A.STERIAS TENERA, StIMPS.

43. Madreporic portion of a radial section of a specimen whose R=1G mm. x 00.

ABBREVIATIONS.

an . pro 25i'ot'->pi'öch

brach, d riglit br;icliiolari\ arm.

„ med median ,, „

„ s left

can. aq pore canal.

can. aren stone canal.

cav. perihsem perih£emal cavity.

ent'c'I. a anterior enterocœl.

,, cir circular „

„ epigas epi<^-astric „

„ p. d right posterior euttrocœl.

p. s left

„ p'. s' s coudary left posterior enterocœl.

„ periœs periœsophageal.

gast stomach.

i ut in testi ne.

siu. nx axial sinus.

sin', -.ix closed portion of tlie iixial sinus.

tent. dor. a anterior durs.il tentacle (= bipinnaria arm.)

,, p posterior ,, „

,, med. a. ... nnterior median „

„ p posterior „ ,,

„ veil, a, anterior ventral „

„ „ p posterior „ „

vas. aq. cir circular water-vascular canal.

„ ., rad i-adiil

Jour. Sc. Coll. Vol X. PI. XXIII.

PLATE XXIV.

Plaie XXIV.

CrIBRELLA SANGUINOLENTA, LxjTK.

•44. M;uli-e[>oiic portion of a radial section of a specimen wliose Pi:=24 mm. x 00.
45. Ditto, 84 sections (eacli=:10 (i ) on the right side of tlie foregoing, x 60.

SOLASTER ENDECA (L.)

40. Madreporic portion of a radial section of a specimen whose Pi^G.5 mm. x CO.

AsTERiNA GiBBOSA (Penn.).

47. Madreporic portion of a radial section of a specimen whose E^IO mm. x 00.

ASTROPECTEN SP.

48. Madreporic portion of a radial section of a specimen whose E=50 mm. x 54.

49. Schematic representation of the central portion of the water-vascalar and peri-
liiçmal systems, together with the circular enterocœl and the axial sinus. The
radial water-vascular canals are wholly left out.

ABBUEVIATIOXS.

an. pro protoproct.

brach, d ritflit br.icliiolari i arin.

„ med median „ „

s kit

can . aq pore cxnal .

can. aren stone canal.

cav. peiihaem perihsemal cavity.

ent'e'I. n anterior enterocœl.

,, cir circular „

, epiyfas epigastric „

„ p. d rii^ht posterior enterocœl.

p. s left

„ p'. s' secondary left posterior enterocœl.

,, periœs periœsophageal enterocœl.

oast stomach.

int intestine

sin. ax axial sinus.

sin', ax' closed portion of the axial sinus.

tent. dor. a anterior dorsal tentacle (= bipinnaria arm.

„ „ p. posterior „ „

,, med. a anterior median „

,, „ p. ... posterior „ ,,

., ven. a anterior ventral „

„ „ p posterior „ „

vas. nq. cir circular water-vascular canal.

,, „ rad i-adial „ „ „

Jour. Sc. Coll. Vol. X. PI. X/IV.

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