I Ueber die Organisation und Physiologie der Cyanophyceenzelle und die mitotische Teilung ihres Kernes von Dr. F. G. Kohl a. o. Professor der Botanik an der Universität Marburg. Mit 10 lithographischen Tafeln. Verlag von Gustav Fischer in Jena. 1903. Alle Rechte vorbehalten. Inhalt. Seite Einleitung 1 Abschnitt I. Zentralkörner 8 Abschnitt II. Cyanophycinkörner 35 Abschnitt III. Fett, Gerbstoffe 53 Abschnitt IV. Chromatophoren 59 Abschnitt V. Glykogen 84 Abschnitt VI. Membran und Scheide 88 Abschnitt VII. Plasmaverbindungen 101 Abschnitt VIII. Verschlusskörper 109 Abschnitt IX. Vakuolen 116 Abschnitt X. Chromatische Substanz 122 Abschnitt XL Heterocysten 130 Abschnitt XII. Konkavzellen 135 Abschnitt XIII. Zentralkörper 139 Abschnitt XIV. Zusammenfassung der Resultate 184 Abschnitt XV. Bemerkungen zu den verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen Cyanophyceen und Bakterien 193 Bemerkung zu Brands „Morphologisch-physiologischen Betrachtungen über Cyanophyceen" 198 Anhang. I. Uebersicht über die wichtigsten Reaktionen und Färbungen 202 11. Literatur- Verzeichnis 222 Erklärung der Abbildungen 229 LI Einleitung. Die Frage nach der Organisation der Cyanop/iyceen-Zelle ist schon oft Gegenstand mehr oder minder eingehender Unter- suchungen gewesen und doch ist dieselbe bisher nichts weniger als gelöst; die einander widersprechendsten Anschauungen waren aus einem wahren Chaos von übereinstimmenden oder differenten Beobachtungen hervorgewachsen. Nach der Auffassung der einen soll die Cyanop/iyccfu-ZeWe kernlos und ohne differenzierte Chromatophoren sein, nach derjenigen anderer besitzt sie sowohl einen Kern als auch echte Farbstoffträger, aber weder Kerne noch Farbstoffträger waren als solche legitimiert. Genau so unsicher waren bisher unsere Kentnisse über andere wichtige Erscheinungen an der Cyanophyceen-Ze\\%\ über die verschiedenen Granulationen in derselben und deren chemische und physiologische Bedeutung, über die Beschaffenheit der Membranen, Scheiden und Gallerthüllen, über die Zusammensetzung des Farbstoffs und die Natur des Assimi- lationsproduktes, über die Existenz von Plasmodesmen und über die Funktion der Heterocysten und Konkavzellen, alle diese und noch viele andere Spezialfragen harrten der Beantwortung. Es handelt sich freilich in den Cyanophyceen um niedrige und morphologisch einfache Ptlanzen, allein zweifellos ist die einzelne Zelle dieser einfachen Organismen unendlich viel feiner organisiert als die meisten Zellen der sogenannten „höheren" Ptlanzen, sind doch in ihr auf engstem Räume alle die Verrichtungen noch vereinigt, welche bei höheren Ptlanzen auf verschiedene, oft zahlreiche und ungleich grössere Zellen verteilt sind. Ein und dieselbe winzige Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. — 2 — Zelle, meist erreicht sie noch längst nicht die Größe selbst der kleineren Kerne in den Zellen höherer Pflanzen, nimmt hier die mineralische und organische Nahrung von außen auf, assimiliert, speichert und trägt fast unausgesetzt durch Wachstum und Teilung zur Vergrößerung des Individuums, zur Ausbreitung der Kolonie bei. Bei dieser Accumulation der Verrichtungen auf kleinstem Räume ist die Ausnutzung des letzteren in einem Grade zu erwarten, wie wir sie bei großen Zellen nicht zu sehen gewohnt sind. Kein Wunder, wenn in der Cyanophycccn -Zelle ein und demselben Organe Funktionen anvertraut sind, welche wir sonst auf mehrere Organe verteilt zu sehen pflegen: der Kern steht nicht allein im Dienste der Vererbung, sondern speichert zugleich Reservestoffe, das Cytoplasma nimmt das Assimilationsprodukt den Chromatophoren ab und ist ebenfalls mit Reservestoffen aller Art so beladen, daß die winzigen Chromatophoren kaum noch Platz in demselben linden. Eine Plasmabewegung, welche in anderen Zellen den Stoffaustausch zwischen den einzelnen Organen wesentlich fördert, ist unmöglich, die innige Berührung muß auf andere Weise angestrebt werden, die Oberfläche des Kernes ist durch Ausbildung von peripherischen Ausstrahlungen, welche das Cytoplasma nach allen Seiten durch- setzen, in hohem Grade vergrößert, die Chromatophoren sind so klein, daß Hunderte davon auf ein Chromatophor anderer Gewächse gehen, und auch hier dürfte das herrschende Prinzip die Tendenz der Oberflächenvergrößerung sein. Die wichtigsten Organe des Protoplasten, Kern, Cytoplasma und Chromatophoren sind in der Cyanophyceen-7&Yl& so innig miteinander gemischt, daß wir überall, mit Ausnahme des Zentrums, das gleichsam für die Kernteilung reservierl ist. gleichzeitig Kern-Cytoplasma- und Chromatophoren- substanz in fast gleichmäßiger Verteilung rinden. Die hier nur flüchtig angedeuteten Gesichtspunkte und noch viele andere, welche noch Erwähnung finden werden, mußten es als eine erfolg- und genußreiche Aufgabe erscheinen lassen, die Organisation des Cyano- phyceen- Protoplasten eingehend zu untersuchen. Seit fünf Jahren habe ich mich daher, mit geringen Unterbrechungen infolge Mangels an lebendem Materiale, dem Studium der Cycmop&yceen-Zelle in — 3 — anatomischer und physiologischer Hinsicht hingegeben und alle die oben angeführten Spezialfragen bearbeitet, und, wie ich glaube, ist der Erfolg meiner Bemühungen nicht herabgesetzt worden durch einige in letzter Zeit erschienene Publikationen auf diesem Gebiete, von welchen nur die von Hegler noch stellenweise befruchtend auf meine in vielen Punkten abweichenden, in mehreren vollkommen koinzidierenden Ermittelungen wirken konnte. Bei der Bearbeitung der vorliegenden Literatur über die Organisation der Cyanoß/iyceen-ZeMe, welche ein chaotisches Durch- einander von Meinungen und Gegenmeinungen darstellt und oft nur unter erschwerenden Umständen das relativ geringe Quantum fest- stehender Tatsachen erkennen läßt, wurde mir klar, daß der Grund zu den oft unbegreiflichen Differenzen teils in den wirklichen Be- funden, teils in den aus diesen gezogenen Schlüssen, in erster Linie darin zu suchen war, daß die Forscher, welche sich bisher mit der Ergründung des Cyanopkyceen-Ptotoip\a,sten und seiner Organe und Einschlüsse befaßten, zu viele einzelne Vertreter dieser reich be- völkerten Algengruppe gleichzeitig bearbeiteten und dann nur zu leicht in der Fülle der Abweichungen zwischen den Individuen, Arten, Gattungen das Prinzipielle und überall Wiederkehrende und nur wenig Modulierte aus den Augen verloren. Die Darstellung der Endresultate läßt daher häutig an Klarheit und Uebersichtlichkeit noch viel zu wünschen übrig, oft stehen sich die Meinungen diametral entgegen, kein Wunder also, wenn von den Lehr- und Handbüchern der Botanik fast ein jedes sich anders über die Cyanopkyceen-ZeMe äußert, wobei oft mit anerkennenswertem Geschick unsere Armut an positivem Wissen verdeckt ist. Ich verzichte darauf, Beispiele anzuführen, da sich jedermann selbst davon zu überzeugen vermag. Ich habe es deshalb vorgezogen, zunächst alle Spezialunter- suchungen nur an drei Formen vorzunehmen und zwar wählte ich drei, welche, nach Voruntersuchungen, sich in vielen Stücken gleichsam ergänzen, in vielen vollkommen oder im Prinzip übereinstimmen: Tolypothrix, Nostoc und Anabacua. Alle drei Formen stimmen, wie meine Untersuchungen ergeben, in Bezug auf den Zentralkörper und dessen mitotische Teilung überein. während sie die granulären 1* — 4 - Einschlüsse betreffend gleichsam drei Typen repräsentieren, indem Tolypothrix große Zentralkörner im Kern, kleine Cyanophycin- körner im peripheren Cytoplasma, Nostoc mir große Cyanophycin- körner im Cytoplasma zeigt und endlich Anabaena ungefähr in der Mitte steht, insofern bei ihr die Zentralkörner nicht ganz fehlen, aber doch nur als sehr kleine Körner auftreten, während die im Cytoplasma eingelagerten Cyanophycinkörner an Größe denen des Nostoc nicht viel nachstehen. Ich war somit in der Lage, die Cyanophycinkörner in ihren Reaktionen und Tinktionen, ohne daß andere Granulationen störend einwirken konnten, am Nostoc, die Zentralkörner an Tolypothrix. in der sie in besonderer Größe entwickelt sind, und an Anabaena beide in umgekehrter Größenentwicklung wie bei TolxpotJirix studieren zu können. Der Vorzug dieser Art der Untersuchung liegt auf der Hand. Erst, wenn man an relativ groben Vertretern einer Körnerart deren Merkmale genau ermittelt hat, ist man im- stande, letztere auch dann genau wiederzuerkennen, wenn die Granu- lationen sehr klein ausgebildet und durcheinander gemengt sind. Wie leicht ohne dieses methodische Vergehen sich Irrtümer ein- schleichen können, zeigt zur Genüge die bis jetzt vorliegende Lite- ratur über die Cyanofihyceen-ZeUn. Es folgt aber aus dem Gesagten weiter, dal.» sich zur Untersuchung des Kernes TolxpotJirix besonders gut eignen mußte, weil bei ihr die Granulationen außerhalb des Keines quantitativ zurücktreten und daher letzteren weniger ver- decken können. Anabaena dagegen, an welcher Gattung gerade häutig die Zentralkörperuntersuchungen angestellt wurden, erweist -ich dazu als ziemlich ungeeignet, und ebenso Nostoc, weil bei beiden große Cyanophycinkörner im Cytoplasma den Einblick in die Kernstruktur oft sehr stark beeinträchtigen. Die Reservestofmatur der in Rede -teilenden Granulationen bringt es allerdings mit sich, dal.i letztere quantitativen Schwankungen unterworfen sind, weshalb auch unter geeigneten Umständen in Nostoc und Anabaena der Kernuntersuchung nicht ungünstiges Material gefunden werden kann. wenn man auf diese Verhältnisse achtet. Mitunter is1 auch die Heranziehung von Hungerkulturen von erfreulichem Erfolge. Meris- — ;) — mopedia ist seiner Zellgestalt und Kleinheit wegen wenig geeignet zu Kernuntersuchungen, Hegler hat nach meiner Ansicht demnach gerade die beiden am wenigsten passenden Objekte zur Herstellung seiner Präparate und zur Anfertigung seiner Mikrophotogramme be- nutzt, woraus sich die Unbrauchbarkeit der letzteren erklärt. In den Sommern der Jahre 1899 und 1900 beobachtete ich im Teiche des Marburger botanischen Gartens das massenhafte Auf- treten der Scytonematacee Tolypothrix lataiia Wartmann und entdeckte an ihr merkwürdige Tüpfelverschlüsse. Mit der Unter- suchung der Plasmaverbindungen bei Algen l) einerseits, mit der des Karotins '-') andererseits beschäftigt, nahm ich eine eingehende Prüfung nach beiden Richtungen auch dieser Alge vor und wurde allmählich mit dem inneren Bau derselben mehr und mehr vertraut, so daß ich bald die mannigfachen Differenzen zwischen meinen Ermittelungen und dem Inhalt der neueren Cyanofikyceen-Abhandlungen, besonders der Untersuchung von A.Fischer (2Hv) bemerken mußte. Dies ver- anlaßt^ mich, nunmehr einige der vielen sich auftürmenden Spezial- fragen in Angriff zu nehmen. Im Herbst 1900 legte ich mir Zimmer- kulturen von Tolypothrix an, welche unausgesetzt bis heute auf das üppigste gediehen und mir reichliches Material zur Unter- suchung lieferten. Schon ehe Heglers (41) posthume Althandlung über die Phykochromaceenzelle erschien, war ich mir über die wesent- lichsten Punkte klar und fand auch in dieser letzten Publikation über den mich fesselnden Gegenstand bald neben dem mit meinen Befunden Uebereinstimmenden manches Abweichende heraus. Alles Unsichere und Problematische unterwarf ich hierauf einer erneuten kritischen Prüfung und war in erster Linie bestrebt, von dem für mich Peststehenden in Gestalt guter Dauerpräparate, sorgfältiger Zeichnungen und Mikrophotogramme unveränderliche Zeugnisse zu schaffen, um, damit bewaffnet, die sicher nicht ausbleibenden Zweifel und Kontroversen niederschlagen zu können, soweit es sich um grund- 1) F. G. Kohl, Beiträge zur Kenntnis der Plasmaverbindungcn in den Pflanzen. Beihefte zum botan. Centralblatt. Bd. XII. L902. H. 3. 2) F.G.Kohl, Untersuchungen über das Karotin und seine physiologische Bedeutung in der Pflanze. Leipzig 1902. — 6 — legende Beobachtungen handelt. Später nahm ich die analoge inten- sive Bearbeitung von Nostoc caeruleum und Anabaena catenula. von denen ich ebenfalls Kulturen besitze, in Angriff, um zum Schluß noch an einer ganzen Reihe von Cyanophyceen aus den verschie densten Familien dieser reich bevölkerten Algengruppe das Gefundene auf seine Richtigkeit zu prüfen. Diesen ersten Teil meiner Cyanopkyceen-Unters\ic]i\mgen über- gebe ich hiermit der Oeffentlichkeit. Für die nächste Zukunft ge- plante weitere Mitteilungen werden Ausführliches bringen über die Resultate einer stattlichen Reihe von Kulturversuchen, angestellt mit den verschiedensten Cyanophyceen unter planmäßig variierten Er- nährungsbedingungen, um den Einfluß der Zusammensetzung der Nährlösungen und des Nährsubstrats auf die Ernährungsvorgänge dieser Algen zu ermitteln. In engstem Konnex damit stehen die Ergebnisse in Gang befindlicher Untersuchungen über den Einfluß des Pilzsymbionten auf die Cyanophyceen-Gomdien im Flechtenthallus, über welche ich schließlich zu berichten gedenke. Der Gang der Untersuchung ergab sich von selbst. Ich mußte zunächst die Organe des Protoplasten selbst kennen lernen, also begann ich mit der Untersuchung des Zentralkörpers und der chromatischen Substanz, des Cytoplasmas und der Chromata- phoren; hieran schloß sich die der orgastischen Granulationen: der Zentralkörner, der Cyanophycinkörner und der Fetttropfen, sowie der übrigen vom Protoplasten erzeugten Bildungen: der Vakuolen, des Glykogens, der Membran und der Scheide. Den Schluß bildeten die Untersuchungen der Plasmaverbindungen, der Verschlußkörper, der Heterocysten und der Konkavzellen. In der vorliegenden Darstellung habe ich aus praktischen Gründen, in erster Linie, um unvermeidliche Wiederholungen wenig- stens auf das geringste Maß zu beschränken, eine andere Reihenfolge eingehalten und vor allem den Beweis der Kernnatur des Zentralkörpers als prinzipiell wichtigstes Ergebnis an das Ende gestellt Die Abschnitte, in welche meine Abhandlung zerfällt, sind hiernach folgende: I. Zentralkörner. IL Cy an oph y c i n k ö r n e r. III. Fett. IV. Chromatophoren. V. Glykogen. VI. Membran und Scheiden. VII. Plasma verbind nn gen. VIII. V er seh 1 u ß k ö rp e r. IX. Vakuolen. X. Chromatische Substanz. XL Heteroeysten. XII. Konkavzellen. XIII. Zentralkörper. XIV. Zusammenfassung der Resultate. XV. Bemerkungen zu den verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen Cyanophyceen und Bakterien. Als Anhang habe ich eine Uebersicht über die wichtigsten Reaktionen und Färbungen und das Literaturverzeichnis zugefügt. I. Abschnitt. Zentralkörner. Unter den körnigen Einschlüssen der CyanopAyceen-Zelle sind zweifellos die Zentralkörner die dominierenden. Ich verstehe darunter die Körner, welche in früheren Publikationen folgende Namen tragen: Schleimkugeln Schmitz und Palla, Chromatinkörner Nadson und HieronymüS pp., rote Körner Bütschli, Zentralsubstanz Zacharias, Schleim Vakuolen Hegler. Von allen diesen Bezeichnungen halte ich keine für passend; die eine, Chromatinkörner. erweckt in der Tat falsche Vorstel- lungen weil sie. soweit sich jetzt übersehen lässt, mit Chromatin nichts zu tun haben; die andere, rote Körner, greift als Charakte- ristikum eine einzige Eigentümlichkeit, das Verhalten gegen ein Tinktionsmittel heraus, die dritte, Zentralsubstanz, ist deshalb unzweckmäßg, weil man unter ihr die Substanz des Zentralkörpers verstehen könnte, die übrigen endlich. Schleimkugeln und Schleim Vakuolen präjudizieren eine enge Beziehung der Substanz der in Heile -teilenden Gebilde zu Schleim, worüber die Akten, wie ich Dachweisen werde, noch nicht geschlossen sind. Ich habe mich deshalb nach reiflicher Ueberlegung entschlossen, den Namen „Zentralkörner" zu wählen, weil es Körner sind, welche als die einzigen stets im Zentralkörper liegen. Ein Eebelstand ist es, (laß „Zentralkörner" zu sehr an „Zentralkörper" anklingt, das ist aber nicht Grund genug, diese Bezeichnung zu verwerfen und den vielen bereits vorhandenen noch eine ganz neue hinzuzufügen. Lage der Zentralkörner. Für die Mehrzahl der in der Cyanopliyceeu-LoWv liegenden Zentralkörner ist die Lage derselben nicht zweifelhaft. Sie nehmen das Zentrum der Zelle und damit das Zentrum des Zentralkörpers. ein. Dies zunächst bei Tolypothrix sicher zu konstatieren, habe ich mich des untrüglichen Mittels bedient, isolierte Zellen unterm Mikro- skop zu wälzen. Kombiniert man dann die Bilder von der Cylinder- fläche her und von den ebenen Grundflächen, so kann eine Unklar- heit über die Lage und Form der Zentralkörner nicht mehr bestehen. Sie werden allseitig von Zentralkörpersubstanz umgeben. Ich ver- weise auf die Fig. 6, 7, 9 — 15, Tat', a etc. Die Form ist die einer Kugel, doch kann auch Scheibenform, Bikonvexlinsenform etc. vor- kommen (siehe Fig. 16 Taf. b etc.). Bei langem Horizontalliegen von Algenfäden stellen sich die linsenförmigen Zentralkörner merkwürdigerweise meist auf die Kante, so daß der Faden dann obigen Anblick gewährt. Die Grösse der Zentralkörner ist sehr verschieden. Bei Tolypothrix fand ich die größten, deren Durchmesser zwischen 2 — 4 /< schwankt; selten waren sie noch etwas größer. Eine Folge der von mir zuerst konstatierten morgensternartigen Form des Zentralkörpers ist es, daß einzelne Zentralkörner, meist sind es kleinere, scheinbar außerhalb des Zentralkörpers im peripheren Plasma oder in dem von manchen Forschern als hohlcylindrisch angenommenen Chromatophor liegen. Diese periphere Lage der Zentralkörner ist aber nur eine schein- bare. Die Zentralkörner können den Ausstrahlungen des Zentralkörpers eingelagert sein und erscheinen dann, solange sie noch an der Basis der Strahlen liegen, dem Zentralkörper angelagert, wenn sie in den Strahlen aber weiter und weiter nach außen nicken, in der sogenannten Rindensubstanz eingelagert. Ein Blick auf die schematisierte optische Längsansicht einer 7o/ypof//rix-7,e\\e in Fig. 12. — 10 — Taf. li klärt hierüber vollständig auf. In diesen Figuren ist das Cytoplasma farblos gelassen, der Zentralkörper hellblau, die Zentral- körner aber dunkelblau getont. Schwarz sind die Fetttropfen, rot die Cvanophvcinkörner und grün die winzigen Chromatophoren ge- färbt. Fig. L3 Taf. h stellt den schematischen Querschnitt derselben Zelle dar. Um sich die irrtümliche Auffassung über die Lokali- sation der verschiedenen Einschlüsse im allgemeinen und der Zentral- körner im besonderen begreiflich zu machen, braucht man nur die beiden Figuren aus einer Entfernung anzusehen, in der man die Aus- zahlungen des Zentralkörpers nicht mehr unterscheiden kann; dann wird die Abgrenzung des Zentralkörpers nach außen undeutlich und manche Zentralkörner erwecken die Vorstellung, als lägen sie in der sogenannten Rindenschicht eventuell dem Zentralkörper angeschmiegt, und zweifellos dem peripheren Cytoplasma eingelagerte Granulationen (Cyanophvcinkörner, Fetttröpfchen) scheinen dem Zentralkörper an- zugehören. Wie unsicher und schwankend bisher die Ansichten der For- scher über die Lage der Zentralkörner in der Cvanophyceenzelle war. möge aus folgendem hervorgehen. Palla(7<)) sagt: „Die Schleimkugeln sind dem Zentralkörper angelagert und nur selten treten sie. von demselben entfernt, im Chromatophor auf." Die Abbildungen Pallas (Taf. XXIV. Fig. L8, 21, 22, L9 I und II, :>7. 41) lassen keinen Zweifel darüber, daß er. Palla. die Zentralkörner meint, die er, wenn er einmal einen Quer- schnitt, optischen oder wirklichen, betrachtet hätte, im Zentralkörper eingelagerl gefunden haben würde. Hegler leitet seinen Abschnitt über die Schleimvakuolen mit den Worten ein: ..Aussei- den aus fester Substanz bestehenden Ei- weißkrystalloiden finden sich im peripheren Plasma der Zellen vieler Phykochromaceen noch runde, sehr verschieden große kug- lige Gebilde, au- einer, wie es scheint, zähflüssigen Substanz etc." Dei' Satz II kci. Kits (p. ;>(><)): ..In der Tat sind die Schleimvakuolen stets eine Bildung des peripheren Plasmas, wobei sie jedoch häufig die nächste Nähe des Zentralkörpers bevorzugen, so daß sie den- selben manchmal in dichtem Kranz umgeben", ist falsch. Gerade — 11 — das Gegenteil ist richtig', die Zentralkörner sind stets eine Bildung des Zentralkörpers, sie liegen ausschließlich im Zentralkörper und wenn sie im peripheren Plasma eingelagert erscheinen, so ist dies eine Täuschung; sie sind alsdann den in das periphere Plasma hin- einragenden Ausstrahlungen des Zentralkörpers eingefügt. Bütschli (ll11) fand seine „roten Körner" vorzugsweise inner- halb des Zentralkörpers und zwar besonders häutig an seinem peripheren Teile, außerdem aber auch allerdings außerhall) desselben in der Rindenschicht (p. 32). „Bei Chromatium wie den Oscillarien fanden wir, daß die Körnchen gelegentlich auch im Plasma (Rindenschicht) vorkommen, jedoch, wie früher bemerkt, im ganzen spärlich. Demnach kann es uns auch nicht überraschen, daß wir sie bei den genannten Protisten gleichfalls im Plasma antreffen. Immerhin fällt es sehr auf, wie massenhaft sie hier zum Teil durch das ganze Plasma zerstreut sind. Weitere Untersuchungen haben darüber zu entscheiden, ob die Bildungsstätte der Körnchen im Kern ist und ob sie von da in das Plasma übertreten. Es erscheint dies nicht unwahrscheinlich, da sie bei Oscillarien in der Regel auf den Kern beschränkt sind." Hegler zieht nun aus dieser Abweichung in den Befunden «inen weiteren Schluß. Da kein Grund vorliege, die Feststellung Bütschlis irgendwie in Zweifel zu ziehen, so dürfe man Pallas Schleimkugeln und Bütschlis „rote Körnchen" nicht ohne weiteres identifizieren. Dieser Schluß ist, nach dem. was ich über die Lage- rung der Zentralkörner bereits mitgeteilt habe, als voreilig und nicht stichhaltig zu verwerfen. Zacharias (107 vp. 2) charakterisiert die Lage der Zentralkörner mit den Worten: ..Die Zentralsubstanz erscheint in dem farblosen Zentralteil der Zellen" und auf p. 33. „Abweichend von den bei Gloiotrichia gewonnenen Ergebnissen konnte an lebenden Xostoc- Zellen unzweifelhaft festgestellt werden, daß die großen Central- körner im Zentralkörper lagen". Ganz in derselben Weise schildert Zacharias (107 IX) durch Worte und Abbildung die Lage der Zentral- körner in seiner Abhandlung vom Jahre 1900. p. 27. er hat also in der Zeit von 1891 bis 1(.)<)<) seine Anschauung nicht geändert 12 außer in einem Falle: Gloiotrichia Pisum. Hier hat sich Zacha- rias beeinflussen lassen durch die Kontraktionen des Centralkörpers, durch welche dann mitunter der Anschein erweckt werden kann, als ob die Zentralkörner nur der Aussenseite des Zentralkörpers an- lägen. Man kann an isolierten, auf der Querwand liegenden Zellen von Tolypothrix aber den ganzen Vorgang, der diese Täuschung hervorruft, künstlich inscenieren, wenn man den Zentralkörper zur Kontraktion bringt Es fallen dann die Oberflächenpartien zwischen den Zentralkörnern gleichsam ein, so daß sich die letzteren hervor- wölben; allein es ist nicht einzusehen, weshalb dabei die Zentral- körner aus dem Zentralkörper austreten sollten: dann würde im Gegenteil das Endbild ein ganz anderes sein müssen, der Zentral- körper würde gegen die angelagerten Zentralkörner abgesetzt sein und nicht überall der Eindruck, den auch Zacharias immer hatte, erweckt werden, als ob die Zentralkörner von dünnen Schichten der Zentralkörpersubstanz umhüllt winden. Leider hat auch Zimmer- mann (HO1) in seiner „Botanischen Mikrotechnik" die Verhältnisse falsch zur Darstellung gebracht. Zimmermanns Schleimkugeln {Scytonema und Xostoc, mit Essigkarmin gefärbt) sind Cyano- phycinkörner; seine Fig. 57 deckt sich fast ganz mit der Fig. 2 und 24 der Tat". I, Zacharias (107 ix), wo die ..Körner", wie die dazuge- hörige Erklärung im Text beweist, peripher gelagerte Cvanophvcin- körncr sind. Mit Essigkarmin färben sich die Schleimkugeln (= Zentral- körner) niemals. Die Fig. 18, 22, 37 und 41 Pallas, denen Hegler Inkorrekt- heit vorwirft, sind in der Tat richtig, es sind optische Längsschnitte, und eben weil in Fig. L8 beispielsweise alle Zentralkörner, welche liier meisl in der Einzahl in den Zellen liegen, gleichzeitig scharf erscheinen mit den Konturen der Längswände, müssen sie im Zentralkörper liegen. Wenn, wie es bei Tolypothrix oft vorkommt, in jeder Zelle eines Fadens nur ein Zentralkorn liegt, so siehl man dieselben in den aufeinanderfolgenden Zellen meisl gleichzeitig alle scharf, weil sie allesammf in der Längsachse des Ladens, d. h. jedes Korn im Mittel- punkt der Zelle liegt. Nach HEGLERS Auffassung könnte dies nicht - 13 — der Fall sein, denn es wäre dann kein Grund dafür ersichtlich, daß die Zentralkörner alle zufällig an derselben Seite der Zentralkörper ..angelagert" seien. Wie ich schon des öfteren erwähnte, liegen Zentralkörner mit- unter scheinbar im peripheren Cytoplasma. Sie sind dann den Ausstrahlungen des Zentralkörpers eingelagert. Bringt man letztere langsam zum Einziehen durch vorsichtige Kontraktion, so sieht man nicht selten die sich einziehenden Ausstrahlungen die in ihnen ent- haltenen Zentralkörner mitnehmen und am Ende liegen letztere dann dem kontrahierten Zentralkörper gleichsam angedrückt, in Wirklichkeit aber in dessen äußerster Region, oft in das Cytoplasma als Buckel vorspringend, immer aber von einer, wenn auch noch so dünnen, Schicht von Zentralkörpersubstanz nach außen umhüllt. Geht die Kontraktion sehr rasch, so mögen wohl die Ausstrahlungen zum Teil durchreissen und dann kommt es vor, daß die von Anfang an peripher liegenden Zentralkörner in dem verbleibenden Zentral- körperstück liegen bleiben; diesen Fall möchte ich aber als äußerst selten bezeichnen. Daß es sich trotz dieser abweichenden Lagerung, welche durch meine Entdeckung der wahren Gestalt des Zentralkörpers ihre Auf- klärung finden, bei allen Autoren, die ich soeben anführte, um ein und dasselbe Gebilde handelt, geht mit Sicherheit aus der Ueber- einstimmung ihrer Reaktionen und ihres chemischen Verhaltens hervor. Die Zentralkörner stimmen mit den unter den verschiedenen Namen gehenden Gebilden früherer Autoren darin überein. daß 1. sie eine weiche, zähflüssige Konsistenz aufweisen. 2. die Methylenblau und Methylenviolett lebend intensiv speichern, 8. sie sich nach geeigneter Fixage rot bis rotviolett füllten mit verdünntem, saurem llämatoxylin, 4. sie sich mit Säurefuchsin, Essigkarmin und Brillantblau nicht färben, ö. sie mit Yanillinsalzsäure unter Quellung eine rote resp. violette Farbe annehmen. 14 — Ich erwähne diese charakteristischen Reaktionen und Eigen- schaften der Zentralkörner hier vorläufig nur deshalb, um sicher zu -teilen, was unter den Granulationen verschiedenster Bezeichnung anderer Autoren mit meinen Zentralkörnern identisch ist. . Frage nach der chemischen Natur der Zentralkörner. Die Substanz der Zentralkörner ist allem Anschein nach zäh- flüssig und stärker lichtbrechend als die Umgebung, woher es kommt. daß erstens die Zentralkörner ihre Form unter geeigneten Um- ständen verändern können und zweitens, daß sie von einem hellen Hof umgeben zu sein scheinen. Zukal hielt diesen Hof, eine rein oi »tische Erscheinung, irrtümlicherweise für eine Plasmahülle seinei vermeintlichen „Zellkerne". Um einige besonders charakteristische Merkmale der Zentral- körpersubstanz in den Vordergrund zu stellen, führe ich ihre Un- löslichkeit in verdünnter Salzsäure, ihre Rotfärbung mit 11 ämatoxylin (Bütschlis rote Körnen, ihre intensive Farbstoff- aufnahme bei der Lebendfäibung mit Methylenblau oder Methyl- violett und ihre Violettfärbung mit Vanillinsalzsäure an und weise ferner darauf hin. daß eine ganze Reihe von Reagentien die Zentralkörner zur Quellung bringen. In Lösungen von Chlorcalcium oder MiLLON'schem Reagens oder auch schon durch Kochen mit Wasser quellen die Kugeln und werden hohl. Sie erscheinen dann im optischen Querschnitt als Hinge, wie sie die Fig. 1, Taf. d oder Fig. 9, Tat', g zeigt. Palla bildet in Fig. 19 II, Taf. XXIV solche hohlkuglige Zentralkörner ab. Diese Ringe besitzen einen auffallenden Glanz, der den der intakten Kölner bei weitem übertrifft: es macht den Findnick, als habe sich der ganze Inhalt der Kugel in deren Peripherie verdichtet Uebersiehl man die bisher vorliegenden Resultate der Prüfung der Zentralkörner auf ihr tinktionelles und chemisch-physikalisches Verhalten hin. so darf man wohl zunächst behaupten, aus was für Stollen die Zentralkörner nicht bestehen können. Ausgeschlossen ihre Stärke- und Glykogennatur, da sie sich mit Jodalkohol, Jod- 15 — wasser oder Jodjodkalium nicht blau wie Stärke, nicht braunrot wie Glykogen färben. Verschiedene Male tauchte die Vermutung auf, es handle sich in den Zentralkörnern um Paramylum (C6H10O-)n (oder eine par- amylumähnliche Substanz] (Hansgirg, Cohn), welches ja bekanntlich in Form kleiner Körnchen im Körnerplasma von Myxomyceten sowie grösserer, farbloser kreisrunder bis cylindrischer, oft geschichteter, abgeflachter Körner im Körper vieler Fiagellatai {Euglenaceae, Astasiaceae und Peranemaceae, Cryptomonas) auftritt. Deinega (21) hat zwar bereits die Paramylumnatur der Zentral- körner in Abrede gestellt, da er konstatieren konnte, daß die Zentral- körner in 1-proz, Salzsäure, in schwacher Schwefelsäure sowie in Chloralhydrat verschwinden und durch Pikrokarmin tingierbar sind, was vom Paramylum nicht gilt. Da jedoch einerseits das Ver- schwinden der Zentralkörner erfahrungsgemäß häutig nur ein schein- bares, optisches, ist, z. B. in Chloralhydrat, andererseits die Tinktion der Zentralkörner mit Pikrokarmin undeutlich ist und dann eventuell auch, nicht einmal Eigenfarbe zu sein braucht, schien es mir drin- gend geboten, nochmals die Eigenschaften der Zentralkörnersubstanz mit denen des Paramylums zu vergleichen. Paramylum wird von kochenden, verdünnten Mineralsäuren und organischen Säuren nicht verändert, ist unlöslich oder fast unlöslich in kaltem Wasser, Alkohol, Aether. Salpetersäure und konzentrierter Chromsäure; leicht löst es sich dagegen in der Hemicellulose nahestehende Amyloid weicht eben- falls in seinen charakteristischen Reaktionen und Tinktionen von der Substanz der Zentralkörner nicht unbeträchtlich alt. wie neben stehende Vergleichstabelle zeigt: A myloid Zentralkörner Jodalkohol. Jodjodkalium: farblos Jodpräparate: blau Chlorzinkjod: blauviolett bis schwarzblau zum Teil ge- quollen, Jod -{-Schwefelsäure: gelb bis gelblich braun Kreosot-Zinnchlorür- Anilin: tief farblos rot Kongorot: intensiv rot ungefärbt Korallin: rot schwach rosa .Methylen (alkoholisch): blau blau Safranin alkoholisch): orange bis ungefärbt, höchstens gelblich rot Alkannatinktur: stahlblau ungefärbt. Fettkugeln können die Zentralkörner gleichfalls nicht sein. da die Fettkugeln, welche neben den Zentralkörnern in der Cyano- phycet //-Zelle häutig vorhanden sind, sich mit Osmiumsäure schwärzen, in Sudan [II-Lösung schön rot, in Gelblösung (Dimethylamidoazobenzol aber gelb färben, was die Zentralkörner niemals tun. Die Angabe Heglers, die Zentralkörner (seine Schleimvacuolen) schwärzten sich bei Behandlung mit Osmiumpräparaten, beruht auf einem Irrtum, der durch die falsche Vorstellung HEGLERS über den Orl der Einlagerung der Zentralkörner ermöglicht wurde. Da Hegler seine Schleimvakuolen in den peripheren Teil der Zelle verlegt, konnte er sie verwechseln und hat sie in seinen Osmium- — 17 Präparaten verwechselt mit den an diesem Orte vorkommenden Fettkugeln. Auch Gerbstoff ist in den Zentralkörpern nicht enthalten, denn alle Gerbstonreaktionen ergaben ein negatives Resultat. Mit der Annahme, daß es sich in der Zentralkörnersubstanz um „eiweißhaltige Schleime" handelt, steht in Einklang, daß die Zentralkörner durch Alkohol, Osmiumsäure und Formaldeyd bis zu einem gewissen Grade schwer löslich gemacht werden, daß sie sich in Alkalien (kaustischen und kohlensauren) sowie in konzentrierten Säuren leicht lösen, in verdünnten Säuren dagegen schwerlöslich, in Alkohol. Aether, Chloroform aber unlöslich sind. Während die Cyanophycinkörner von Pepsin und Pankreatin rasch und vollständig verdaut werden, haben sich die Zentralkörner stets als unverdaulich erwiesen. Angesichts aller typischen Reaktionen und Tinktionen konnte ich mich des Eindrucks nicht erwehren, es lägen in den Zentral- körnern, deren Gegenwart ich übrigens auch bei vielen Diatomeen (Navicula, Gomphouema etc., Fig. 11 und 12, Taf. g) konstatieren konnte, ähnliche Gebilde vor, wie jene Kugeln, welche 1887 von Ernst (25 l) am B. xcrosis entdeckt und welche seitdem in einer ganzen Reihe Bakterien aufgefunden wurden. Um wenigstens in Kürze zu rekapitulieren, in welchen Spaltpilzen diese mir Methylen- blau vital sich schnell tiefblau färbenden Kugeln gesehen worden sind und welche wechselvolle Deutung dieselben im Laufe der Zeit von Seiten der verschiedenen Forscher erfahren haben, sei hier eine gedrängte historische Uebersicht der auf sie bezüglichen Publi- kationen gegeben. Ernst hielt die mit LÖFFLERschem Methylenblau sich tiefblau färbenden Kugeln, deren Anwesenheit er später auch noch bei Pscudo))ionas syucyaiiea, bei einer Sarcina und einem Coccus fand, für Sporen, welche Auffassung Neisser (1888) mit ihm teilte, während sie von Babes (1889) bekämpft wurde. Später erblickte Ernst (1889), als er dieselben Kugeln bei B. butyricus, B. mycoides, B. cycuiogcmis, B. fliioresccns putidits, B. typhi abdominalis, B. tuberculosis und anderen hatte nachweisen können, in ihnen Zell- Kohl', Organisation u. Physiologie d. CyanophyceenzeHe. <- 18 — kerne (er nennt sie sporogene Körner) und zwar aus folgenden Gründen: 1. sie färben sich mit Hämatoxylin und Platners Kern- schwarz, 2. sie widerstehen der Pepsinverdauung, 3. sie vermögen sich zu teilen. 4. sie kommen auch bei Oscillarien vor. Steinhaus (1889), der die Funde von Ernst und Babes bestätigte, glaubt. daß diese Kugeln bei B. fluorescens liquefaciens zur Zellteilung. bei B. subtilis zur Sporenbildung in Beziehung stehen und stellt aus näher angeführten Gründen ihre Zellkernnatur in Abrede. Bunge (1895) konnte die ERNSTschen Kugeln nicht finden und be- stritt deshalb deren Vorkommen. Marx und Woithe (1900) dagegen sahen sie, wendeten sich aber von neuem gegen die ERNSTsche Deutung; sie plaidierten für eine Beteiligung der Kugeln am Teilungs- prozeß der Zellen, sie hielten das Auftreten derselben für ein Zeichen der höchsten Lebensentfaltung und konstruierten unter anderem sogar einen Nexus heraus zwischen dem gesteigerten Auf- treten der Kugeln bei pathogenen Bakterien und dem Grad von deren Virulenz. Krompecher (1901 > erweiterte unsere diesbezüg- lichen Kenntnisse insofern, als er die Kugeln im Milzbrandbacillus und im Bacillus alvci und dessen Sporangien fand. Es ist vorläufig noch unsicher, ob die von Raum (1891) in Sacc/iaromy€esSj>ecies nach der ERNSTschen Tinktionsmethode sichtbar gemachten Granulationen mit den ERNSTschen Kugeln identisch sind. Neuerdings (1902) unterwarf Grimme37) die in Rede stehenden Kugeln an Spirillum volutans und B. alvei einer eingehenden Untersuchung. Er nennt sie auf A. Meyers Vorschlag Volutanskugeln Eni über die mögliche, ja sogar wahrscheinliche Identität der Volutanskugeln mit den Zentralkörnen] der Cyanofhyceen ein sicheres Urteil zu er- langen, habe ich im Anschluß an die genauen Angaben über die Reaktionen der Volutanskugeln die Zentralkörner Punkt für Punkt vergleichend untersucht und fand folgendes. 1. Jodjodkaliura färbt die Körner gelb wie das Gytoplasma 2. Methylenblau tangiert die Körner lebend und in ver- schieden konzentrierten alkoholischen Lösungen intensiv blau bis blauviolett bis schwarzblau. Hierbei erscheint die Mitte der Kugeln oft heller und mehr violett gefärbt. Beim Erhitzen der Farblösung 11) — geht die Tinktion nicht von statten, an Stelle der Körner sieht man weiße Lücken. Die Methylenblaiifärbung vollzieht sich unter merk- barer Qnellung der Körner. Immer erscheint die Peripherie der Körner stärker gefärbt, als das Innere; es kann dies wohl kaum optisches Phänomen sein. Die gefärbten Kugeln lassen sich zu unregel- mäßig gestalteten Massen durch Druck deformieren. LÖFFLERsMethylen- blau, essigsaures Methylenblau (Neisser) (in 20 Alkohol absol. gelöst -lOOOccm 5 % Essigsäure) sowie Azurblau nach Michaelis (1901) rufen dieselbe Färbung hervor. Mit Methylenblau gefärbte Zentral- körner nehmen bei nachträglicher Behandlung mit Jodjodkalium braun- schwarze bis tiefschwarze Farbe an, welche durchaus alkoholbeständig ist. Auch die bloße Methylenblaiifärbung der Zentralkörner ist gegen kalten und heißen Alkohol beständig. Methylenblau (1 + 10) und Bismarckbraun (l-j-10) läßt die blauschwarzen Körner in gelblichem Zellinhalt sehr different er- scheinen, wenn man vorher die Chromatophorenfarbstotfe entfernt. Ausgezeichnete Dienste leistet zur Differenzierung die 5 %- Schwefelsäure; dieselbe löst zwar schließlich die Körner, die Ent- färbung und Lösung gellt aber so langsam vor sich, daß man mit Hilfe der Säure das Cytoplasma wundervoll aufhellen kann, wodurch dann der himmelblaue Zentralkörper, wenn auch abgerundet, her- vortritt, in dem die blauschwarzen Zentralkörner liegen. 3. Methylviolett und Gentianaviolett liefern ebenfalls dunkelviolette Tinktion der Körner unter Quellung. 4. Fuchsin (1 - - 10) färbt die Zentralkörner nicht besonders, jedenfalls erscheinen sie immer heller als die rotgefärbte Umgebung: nur wenn man nachträglich sehr verdünnte Schwefelsäure zufließen läßt, nehmen die Zentralkörner eine dunklere Färbung an, während sich die Umgebung rapid entfärbt. Die Färbung nach Neisser gelingt vorzüglich, nur sind die Zentralkörner stark gequollen und treten Vakuolen im Cytoplasma auf. Letzteres ist gelblich bis orange fingiert, die Zentralkörner rotviolett. Konkav- und Grenzzellen werden fuchsinrot. 2- — 20 — 5. Bismarckbraun (l-j-20) macht die Zentralkörner zwei- fellos substanzärmer; unter Deformation färben sie sich langsam burgunderrot. 6. Safran in leistet schlechte Dienste, weil es das Plasma ebenfalls färbt und die relativ schwache Färbung der Körner überdeckt. 7. Hämatoxylin Delafield und andere Hämatoxylinreagentien färben rötlich bis rotviolett. 8. Eosin, Boraxkarmin, Nigrosin, Kernschwarz sind ohne Wirkung auf die Zentralkörner. 9. .GRAMSche Methode. Unfixiertes Material behandelte ich mit Ehrlichs Gentianaviolettanilinwasser wenige Minuten unter Erwär- mung bis zur Dampfentwicklung, spülte dann sofort mit Jodjod- kaliumlösung (1J -\- 1 Jk -j— 2 00 Wasser) ab und ließ unterm Deck- glas absoluten Alkohol zufließen. Letzterer entfärbt schließlich alles, aber zuächst das Cytoplasma und die Cyanophycinkörner (wenn letztere wirklich selbst sich färben, was schwer zu entscheiden ist), so daß die Zentralkörner deutlich dunkel indigoblau kontrastieren, bis auch sie allmählich die Farbe vollständig verlieren. An mit Formol fixiertem Material wurden die Zentralkörner merkwürdiger- weise nie gefärbt, dagegen erschienen an den mit Alkohol absol. gewaschenen Fäden die Cyanophycinkörner dunkelviolett bis blauschwarz; die Nuance hängt von der Länge der Einwirkung der Jodlösung ab. 10. 5°/0 Schwefelsäure löst die gefärbten Zentralkörner langsam unter Entfärbung, noch langsamer 1 % Schwefelsäure. Auch konzentrierte Schwefelsäure bringt die Zentralkörner langsam zur Lösung. 11. 1% Salzsäure entfärbt nicht, ö0°/0 löst, ebenso wie 1 °/o U11(l 0,5 °/0 nach starker Quellung bei langer Einwirkung. Schwache Quellung und liohlkugelbildung (Ringkörper) schon mit 0,28 Vo- 12. 1% Essigsäure. Nach Behandlung mit 1% Essigsäure färben sich die Zentralkörner mit Methylenblau gar nicht mehr oder äußerst schwach. 21 - 13. 25% Salpetersäure löst die Zentralkörner momentan wohl vollständig; nur hier und da hat nachfolgendes Behandeln mit Methylenblau noch schwachen Erfolg. An Stelle der Zentralkörner sieht man meist Vakuolen. 14. Osmiumsäure läßt die Zentralkörner vollkommen farblos; nachherige Färbung mit Methylenblau gelingt meist. 15. Kalilauge und Natriumkarbonat. 1 °/0 Kalilauge ruft momentane Verquellung der peripheren Schichten des Kornes hervor; dadurch nimmt das gequollene Korn oft unregelmäßig gelappte Form an. Der zentrale Kern bleibt unverändert und färbt sich mit Me- thylen tiefblau, der gequollene Teil hellblau. Vor weiterer Verände- rung durch 1 % Kalilauge wird der blaugefärbte Kern durch die gequollene Hülle lange Zeit geschützt; erst ganz allmählich ergreift die Quellung und Entfärbung auch das zentrale scharf abgegrenzte Korn. Konzentrierte Kalilauge löst das Korn sofort. 16. Chlornatrium. Konzentrierte Kochsalzlösung läßt ebenso wie 10 °/0 die Zentralkörner vollkommen unverändert. 17. Eau de Javelle läßt die Zentralkörner äußerst scharf hervortreten als stark lichtbrechende Kugeln; darauffolgende Methylen- blaubehandlung färbt sie nur noch äußerst schwach oder gar nicht mehr; auch nach länger andauernder Einwirkung von Eau de Javelle lösen sich die Zentralkörner nicht oder werden nur zu Ringkörpern. 18. Chloralhydr at bringt scheinbar die Zentralkörner momentan zum Verschwinden; wäscht man aber mit Wasser aus und färbt mit Methylenblau nach, so erscheinen zwar manche Zentralkörner etwas deformiert, viele aber kaum verändert und alle färben sich schön blau. 1(.>. Chlorzinkjod. Chlorzinkjod läßt die meisten Zentral- körner lange Zeit unverändert; nach einigen Tagen, mitunter früher, aber fand ich häufig in vielen Körnern eine schwachblaue, etwas granuliert resp. traubig konturiert aussehende Fällung. Ich habe diese meines Erachtens wichtige Beobachtung so oft gemacht, daß sie positiv sicher ist. In der Fig. 13 Taf. b habe ich so veränderte Zentralkörner abgebildet. — 22 20. Millons Reagens verursacht Quellung und Hohlkugel- bildung. (Siehe auch Palla, p. 542.) 21. Formaldehyd fixiert so vollkomnien, daß sich die Körner selbst nach minutenlangem Erhitzen unter Blasenentwicklung in Methylenblau noch färben. Natriumkarbonat entfärbt nunmehr langsamer. 22. Alkohol. In kaltem (96%) Alkohol sowie in heißem bleiben die Zentralkörner unverändert; mit Methylenblau gefärbte behalten ihre Farbe unter obigen Umständen bei, ebenso die mit Methylenblau und Jodjodkalium braunschwarz fingierten Zentralkörner. Auffallend ist, daß die Zentralkörner durch Alkohol allmählich die Fähigkeit verlieren, manche Farbstoffe, in erster Linie Methylenblau, zu speichern. Nach längerer Alkoholbehandlung nehmen sie gar keine Färbung mehr an. 23. Karbolwasser, 5%, ruft langsame Entfärbung der Zen- tralkörner hervor, greift sie aber, wie es scheint, substantiell nicht an, denn auf weiteren Zusatz von Methylenblau färben sie sich wieder. 24. Wasser. Kochendes Wasser löst die Zentralkörner auf, nachfolgende Methylenblaubehandlung ist ohne Erfolg. Nach Er- hitzen auf SO0 färben sich die Zentralkörner noch, sowohl mit Methylenblau als mit Karbolfuchsin, erscheinen aber vielfach zu- sammengeflossen und merkwürdig deformiert, nicht selten wie fein ausgezogen (Fig. 5, Taf. d). 25. Verdauung. Weder Pepsin noch Pankreatin sind im- stande, die Zentralkörner zu verdauen. Ich bin, um einen möglichst genauen Vergleich zwischen den Reaktionen der Zentralkörner und der Volutanskugeln zu er- möglichen, der Aufzählung der Reaktionen der letzteren in Grimmes Abhandlung gefolgt. Wie man sieht, herrscht in den weitaus meisten Beziehungen Uebereinstimmung, und nur einige wenige Abweichungen machen sich geltend, von denen ich folgende hervorhebe: Millons Reagens ruft Hohlkugelbildung (Ringkörper) bei den Zentralkörnern hervor, die Volutanskugeln werden ohne Quellung soforl gelöst. — 28 Bismarckbraun (1-j-KM färbt die Zentralkörner burgunder- rot, die Yolutanskugeln kräftig gelb. Eau de Ja v eile verhindert die nachträgliche Färbung der Zentralkörner mit Methylenblau, die der Yolutanskugeln nicht. Es ist nicht ausgeschlossen, daß diese Differenzen bei erneuter Untersuchung der Yolutanskugeln auch noch wegfallen. Sollte dies nicht der Fall sein, so bliebe immerhin eine auffallende Aelmlichkeit zwischen beiden Einschlüssen bestehen. Für mich erklären sich vorläufig die Unterschiede einerseits, die große Uebereinstimmung zwischen den Zentralkörnern und den Yolutanskugeln andererseits durch die Ueberzeugung, daß in den Zentralkörnern zwei Substanzen nebeneinander enthalten sind, von welchen die eine vielleicht den Yolutanskugeln fehlt, während sie es ist, welche den Zentralkörnern das abweichende Yerhalten gegen Millon, Eau de Javelle und Bismarck- braun verleiht, wogegen die andere, in beiden auftretend, die merk- würdige Uebereinstimmung verursacht. Grimme gelangt auf Grund seiner Untersuchung der Yolutans- kugeln wohl unter A. Meyers Einfluß zu folgenden Anschauungen über deren chemische Natur: „Die Yolutanskugeln haben einige Eigenschaften, welche es nicht unwahrscheinlich machen, daß sie zu den Eiweißkörpern im weitesten Sinne gehören", wobei zu be- achten ist, daß sie in Pepsinsalzsäure und Trypsin nicht wesentlich angegriffen werden und daß die gewöhnlichen Eiweißreaktionen, die MiLLONsche, die Xanthoproteinreaktion und die Hartig- ZACHARiAssche negative Resultate ergeben. Sicher spielen die Yolutanskugeln die Rolle von Reservestoffen der Bakterien, da ihre Menge bis zur Fertigstellung der Sporangien zu-, mit dem Fort- schreiten der Sporenbildung abnimmt bis zum vollkommenen Yer- schwinden nach der Sporenreife. Zu einem ganz ähnlichen Resultate komme ich mit einer nach- her zu berührenden Einschränkung in Bezug auf die chemische Natur der Zentralkörner. Daß es sich auch hier nicht um reine Eiweißkrystalloide handeln kann, geht schon daraus hervor, daß solche in der CyanopAyceen-ZeWe durch die Cyanophycinkörner mit wesentlich anderen Eigenschaften repräsentiert sind. Die Mög- — 24 — lichkeit einer scharfen Unterscheidung zwischen beiden Granulations- formen wäre ausgeschlossen, wenn die Zentralkörner Eiweißkrystalloide oder auch nur Eiweißkörper im engeren Sinne darstellten: gegen letztere Annahme spricht auch die Tatsache, auf welche bereits Hegler hinwies, daß die typischen Eiweißreaktionen (welche bei den Volutanskugeln ausbleiben) bei den Zentralkörnern versauen, die MiLLONsche Reaktion, die Xanthoproteinreaktion mit Sal- petersäure und Ammoniak oder Kalilauge, die Reaktion mit kon- zentrierter Essig- und Schwefelsäure und die Ferrocyankalium- Eisenchlorid-Reaktion, welche alle drei an den Cyanophycin- körnern eintreten. In vieler Beziehung ist die Vanillin-Salzsäurereaktion interessant, welche meines Wissens zuerst von Hegler an den Schleimvakuolen in Anwendung gebracht wurde. Bekanntlich gilt Vanillin-Salzsäure als Phloroglucin-Reagens und wird als eine Um- kehrung der Holzreaktion aufgefaßt. Hiernach müßte man in den Zentralkörnern die Gegenwart von Phloroglucin voraussetzen. Nun ist aber neuerdings mit Schleimen höherer Pflanzen (Fuchs vesi- culosus etc.) trotz nachgewiesener Abwesenheit von Phloroglucin nach Einwirkung von Vanillin-Salzsäure die bekannte Reaktion er- halten worden, und es handelt sich in diesen Fällen um eiweiß- ähnliche Schleime, welche wie auch andere Eiweißkörper mit Vanillin und den meisten aromatischen Aldehyden nebst konzen- trierten Säuren jene Reaktion geben. Ein ganz vorzügliches Reagens, welches die Zentralkörner momentan tiefindigoblau färbt, habe ich in der Molybdänschwefel- säure entdeckt. Soweit meine Erfahrungen mit diesem Reagens bis jetzt reichen, ruft dasselbe bei den Cyanophyceen Blaufärbung nur der Zentralkörner. nicht aber der Eiweißkrystalloide (Cyano- phycinkörner) hervor: sicher blieben bei -einer Einwirkung die großen Cyanophycinkörner der Xos/oc-ZeWen stets farblos: ebenso die Pyrenoide aller von mir geprüften Algen {Spiro^xru. Oedogonium etc. . Weshalb die Molybdänschwefelsäure die Zentralkörner genau wie koaguliertes Hühnereiweiß bläut, nicht aber die Eiweißkrystalloide. darüber müssea weitere Untersuchungen aufklären. Die von mir 25 benutzte Lösung wurde folgendermaßen hergestellt: 0,5 g molybdän- saures Ammoniak wurde in ca 1 ccm Wasser gelöst und dazu etwa 10 ccm konzentrierter Schwefelsäure gefügt. Je mehr ich mich in das Studium der Zentralkörner vertiefte, um so mehr wuchs in mir die Ueberzeugung, daß es sich in ihnen kaum um eine einheitliche Substanz handeln könne; wollte man sie für „Eiweißkörper im weitesten Sinne" erklären, wie es A. Meyer resp. A. Grimme in Bezug auf die den Zentralkörnern mindestens sehr nahe stehenden Yolutanskugeln vieler Bakterien getan haben, so würde man zu wenig sagen, denn wie ich sogleich mitteilen werde, habe ich einige Reaktionen der Zentralkörner entdeckt, welche eine andere Deutung ihrer chemischen Natur nahelegen. Hegler bezeichnet die Substanz der Zentralkörner als „eiweißähnliche Schleim Stoffe", um der Ueberemstimmung im Verhalten der Zentral- körner mit dem des Fuczis-Schleims einerseits, ihrem Charakter der Zähflüssigkeit andererseits Rechnung zu tragen. Zweifellos besitzen die Zentralkörner Eigenschaften, welche es nicht unwahrscheinlich machen, daß eiweißartige Substanzen in ihnen enthalten sind: sie werden schwerlöslich gemacht (gehärtet) durch Alkohol. Formaldehyd und Osmiumsäure, sie sind leicht löslich in kaustischen und kohlensauren Alkalien und starken Säuren, sie sind schwerlöslich in verdünnten Säuren, sie sind unlöslich in Alkohol, Aether, Chloroform. Mit konzentrierter Schwefelsäure und Zucker nehmen die Zentralkörner eine wenn auch nicht immer intensive, so doch schwache rötlichviolette Färbung an. Die Unverdaulichkeit in Pepsin und Pankreatin, sowie das Ausbleiben der gewöhnlichen Eiweißreaktionen (Millons Reaktion. Xanthoprotemreaktion, Eisessigschwefelsäurereaktion, Ferro- cvankalium-Eisenchloridreaktion) beweisen nur, daß es sich nicht um die gewöhnlichsten Eiweiße handeln kann oder daß andere Substanzen in den Zentralkörnern so prävalieren können, daß die typischen Eiweißreaktionen nicht zustande kommen. Letztere Auf- fassung halte ich vorläufig für die richtigere, denn ich konstatierte folgende Reaktionen, welche die gleichzeitige Anwesenheit noch anderer Stoffe in den Zentralkörnern beweisen. — 26 - Zunächst das Verhalten der Zentralkörner gegen Chlorzinkjod. Ließ ich Tolypothrix-, Oscillaria- etc. -Fäden längere Zeit in Chlor- zinkjodlösung liegen, so boten viele Zentralkörner, nicht sämtliche, den Anblick dar. den ich in Fig. 13, Taf. b reproduziert habe. Der Zellinhalt ist bräunlich gefärbt, der Zentralkörper erscheint heller, die Zentralkörner sind farblos und enthalten zum Teil blau- schwarze, unregelmäßig geformte, mitunter traubig erscheinende Gebilde. Es ist also in den Zentralkörnern eine Substanz zugegen, welche sich Chlorzinkjod gegenüber ähnlich wie Cellulose verhält. Diese selbst ist natürlich ausgeschlossen, da die Zentralkörner in kochendem Wasser löslich sind. Möglicherweise liegt ein Amyloid- artiges Kohlehydrat vor, wie es in den Samen von Tropaeolum majus, Paconia officinalis, Impatiens balsamina etc. vorkommt. Dasselbe löst sich in kochendem Wasser zu einer schleimigen Flüssigkeit, welche durch Jod blau gefärbt wird, während es in kaltem Wasser unlöslich ist. Ich bemerke, daß es nur bei passender Zusammensetzung der Chlorzinkjodlösung zur Blaufärbung solcher Bildungen kommt, möglich auch, daß das Alter des Reagens eine Rolle spielt; oft gelingt die Färbung nicht, da ich sie aber viele Male genau so erhalten habe, wie ich sie in Fig. 13, Taf. b abge- bildet habe, kann es nur an kleinen Zufälligkeiten liegen, wenn man sie nicht erhält. Später wiederholte Versuche haben gezeigt, daß die Blaufärbung, die sich ülirigens mit dem (leib der Lösung zu einer beinahe schwarzen Tinktion kombiniert, ausbleibt, wenn die Chlorzinkjodlösung zu wenig ,Iod erhält. Soweit ich es übersehen kann, ist die Reaktion vielleicht abhängig vom Alter der Zentralkörner; sie findet am häutigsten statt in den Zellen nahe dem Fadenende hin, die letzten 1—6 Zellen kommen nicht in Betracht, weil diese meist frei von Zentralköniern sind: dann folgte eine unbestimmte Zahl von Zellen mit farblosen Zentralkörnen) und hierauf die Zellen, deren Zentral- körner vom Chlorzinkjod gelöst werden, ganz oder bis auf einen kleinen sich schwärzenden Teil oder kleine blauschwarze Partikelchen, welche in der entstandenen Vakuole liegen. - 27 - Bei Behandlung von Tolypot/i rix-YMm mit Parotidenspeichel konnte ich nach 48 Stunden die Zentralkörner zum Teil hohlkuglig geworden vorfinden. Es dürfte nicht unwahrscheinlich sein, daß hier eine Ptyalinwirkung auf jenes mit Chlorzinkjod färbbare Kohlehydrat vorliegt (Fig. 8, Taf. d). Hieran ändert die Tatsache nichts, daß wir noch andere Sub- stanzen kennen, wie Narkotin. Phellonsäure etc., welche mit Chlor- zinkjod sich blauschwarz färben, da wir auch nicht einen Anhalts- punkt dafür haben, daß derartige im allgemeinen in ihrem Auftreten im Pflanzenreich beschränkte resp. lokalisierte Substanzen hier bei den Cyatiophyceen als Bestandteile von Reservekörpern auftreten könnten. Die zweite Reaktion, welche auf nicht eiweißartige Körper in den Zentralkörnern hinweist, ist die intensive Rotfärbung der Zentral- körner mit Rutheniumrot (Ruthenium oxychlorosum ammoniacale), das spezifische Reagens auf Pektinstoffe. Behandelte ich Cyanophy- ceenfäden mit einer verdünnten Lösung dieses Stoffes, so färbten sich sehr rasch die Zentralkörner in den Konkavzellen und in den Zellen aus deren nächster Umgebung, langsam folgten dann die Zentral- körner der übrigen Zellen nach. Die Färbung ist sehr intensiv und vollzieht sich unter deutlicher Quellung (siehe Fig. 12, Taf. d). Die Doppelnatur der Zentralkörner in chemischer Beziehung, zu deren Annahme meine Untersuchungen mich drängen, stehen möglicherweise in Zusammenhang mit einer Reihe von Erschei- nungen, welche an ihnen auffallen. Häutig hat man den Eindruck, als seien die Zentralkörner Hohlkugeln; sie bestehen anscheinend in ihrem Zentrum aus einer relativ schwach lichtbrechenden und sich wenig färbenden Substanz, während eine stark lichtbrechende und Farbstoffe intensiv speichernde Substanz eine mehr oder minder dicke Rinde bildet. Daher kommt es, daß die Zentralkörner bei tiefer Einstellung ein hellrötlich ge- färbtes, bei hoher Einstellung ein bläulich und dunkel erscheinende^ Innere zeigen. Viele Tinktionsmittel rufen vorwiegend nur Färbung der Binde hervor, während sie das Innere weniger oder gar nicht fällten, andere — 2« — durchfärben die Körner vollständig, was übrigens bei intensiver Rindenfärbung nicht immer sicher zu beurteilen ist. Bei kleinen Körnern dominiert meist die stark liclitbrechende Suitstanz, weshalb diese nicht selten besonderen Glanz und intensive Färbung aufweisen. Hei der Hämatoxylin- und Methylenblaufärbung tritt die Diffe- renz im Speicherungsvermögen beider Regionen des Kornes besonders deutlich hervor, doch bemerkt man sie auch, wenn auch schwächer, mit anderen Farbstoffen. Die Färbung der Rindenschicht mit Dela- fields Hämatoxylin ist so intensiv, dal.! die Körner oft schwarzbraun erscheinen können, immer aber ist der Kern bedeutend weniger gefärbt als die Rinde. Bütschlis hierüber geäußerte Bemerkungen halte ich für ebenso stichhaltig, als ich die von Künstler und Busquet mit Bütschli für irrtümlich erklären muß. In engem Konnex mit diesem Bau der Zentralkörner steht die Umwandlung derselben in die sogenannten „Ringkörper". Durch Einwirkung einer ganzen Reihe von Reagentien werden zwar nicht veritable Ringe gebildet, sondern es wird nur die Kernsubstanz der Zentralkörner gelöst entweder oder optisch so unwirksam gemacht, daß man nunmehr nur noch die Substanz der Rinde als glänzenden ringförmigen optischen Querschnitt der Kornrinde bemerkt. Unter den diese Ringbildung verursachenden Reagentien stehen Mi Hon und Chlorcalcium obenan. Im MiLLONschen Reagens scheint die Rindenschicht zu quellen und dadurch die Spannungsverhältnisse innerhalb des Zentralkorns so geändert zu werden, daß die Rinden- schicht nicht selten stellenweise durchbrochen wird und sich einseitig in dickerer Schicht ansammelt, wie ich es in der Fig. 8, Taf. d abgebildet halte. Derartige Bilder sind zugleich geeignet, die zäh- flüssige Konsistenz der Zentralkornsubstanz einerseits, die Ileterogenität derselben andererseits zu beweisen. Mit Chlor- zinkjod scheint sich nur die eine der beiden Substanzen schwarzblau zu färben; welche von beiden, darüber habe ich bisher nicht voll- kommen ins klare kommen können. Mitunter fand ich im Korn- inneren gefärbte traubige Massen, so daß es die Kernsubstanz zu -rin seinen, welcher diese Reaktion zukommt, mitunter aber wurde Hiich das ganze Korn blauschwarz, was vermuten ließe, daß die Rinde 29 der sich färbende Teil ist, der den ungefärbt bleibenden Innenteil des Kornes verdeckt und der sich dann mitunter in anderen Körnern zu unregelmäßigen körnigen Massen zusammenballt. Gehalt der Zellen an Zentralkörnern. Der Gehalt der Cya nop/iyc ^«-Zellen an Zentralkörnern ist so schwankend, daß es anfangs schwer erscheint, irgend welche Regel zu erkennen. Bei sehr zahlreichen Beobachtungen, die ich im Laufe der letzten Jahre an Tolypothrix machen konnte, ergeben sich aber wenigstens einzelne Beziehungen zwischen dem Auftreten der Zentralkörner und bestimmten anderen Erscheinungen resp. äußeren Faktoren. Sehr häufig sind die durch besonders lebhaftes Längenwachstum und damit verbundener Zellteilung ausgezeichneten endständigen Zellen des Fadens frei von Zentralkörnern; da sie, wie ich an anderem Orte mitgeteilt habe, auch meist frei von Cyanophycinkörnern sind, findet man in ihnen überhaupt keine Granulationen, weshalb gerade in diesen Zellen die Beobachtung der Zell- und Zentral- körperteilung sehr erleichtert ist. Die Endzelle selbst ist meist (wenn auch nicht immer) frei von Zentralkörnern. Es macht hier- nach den Eindruck, als ob bei ganz besonders lebhaftem Wachstum und reger Zellteilung ein Verbrauch der Zentralkörner stattfinde oder als ob es nicht zu einer Produktion derselben käme. Daß aber Zellenwachstum und -Teilung nicht das Verschwinden der Zentralkörner im Gefolge haben muß, zeigen die übrigen vegetativen Zellen des Fadens. Die weitaus meisten wachsen und teilen sich fortwährend und enthalten doch wechselnde, oft sehr beträchtliche Quantitäten von Zentralkörnern. Beim Studium der mitotischen Kernteilung habe ich besonders hierauf geachtet, und auch in den Fig. 7, Taf. i, 8 und 9, Taf. k etc. einzelne solche karyokinetische Teilungsfiguren in Zellen abgebildet, welche reichlich Zentralkörner führen. Nur wenn das Wachstum der Zellen eine gewisse In- tensität überschreitet, scheint der Konsum an Zentralkörnersubstanz so groß zu sein, daß letztere verschwindet. 30 — Außer der Endzelle des Fadens sind häufig die nächsten 2—7 Zellen frei von Zentralkörnern; von da ab nehmen die Zentralkörner meist ganz allmählich, seltener plötzlich, an Größe und Zahl zu. 1'm sich einen raschen Ueberblick in dieser Beziehung zu verschaffen' empfiehlt es sich, Eau de Javelle oder Ameisensäure zu dem in Wasser unter dem Deckglas befindlichen Faden fließen zu lassen. Die Zentralkörner treten dann als sehr stark lichtbrechende Kugeln hervor . während alles Uebrige fast verschwindet. Zu demselben Ziele führt natürlich auch Methylenblaufärbung. In Fig. 18, Tai a. halte ich einen so behandelten Faden gezeichnet, in Fig. 9, Taf. e auf photographischem Wege reproduziert. In der ersten der beiden Figuren ist nur die Endzelle seilet, in der zweiten sind etwa acht Zellen vom Ende her Zentralkörner — frei. Mit der Ausbildung der vegetativen Zelle zur Heterocyste sinkt der Zentralkörnergehalt häufig bis zum vollkommenen Ver- schwinden. Letzteres vollzieht sich allmählich. Die von mir als „Konkavzellen"' bezeichneten Zellen sind, wenn fertig ausgebildet, stets frei von Zentralkörnern. Hier geht das Verschwinden der Zentralkörner oft sehr rasch , wie die Bildung dieser Zellen überhaupt von statten. Aus den früher von mir angegebenen Gründen habe ich die ausgedehnten Untersuchungen über das Verhalten der Zentralkörner in tinktioneller und chemisch-physikalischer Hinsicht zunächst nur an einer dazu besonders geeigneten Cyanophycee, wie eine solche Tolypothrix lanata ist, angestellt. Es war nunmehr meine nächste Aufgabe, auch andere Cyanophyceen auf den Gehalt an Zentral- körnern zu prüfen. Um nun hierbei nicht ins Uferlose zu geraten, habe ich mir vorläufig Vertreter aus zwei Gattungen ausgewählt und dieselben in extenso und vergleichend bearbeitet, Xostoc caeru- leum und Anabaena catenula, von welchen Arten ich mir lange vorher Kulturen angelegt hatte, so daß ich über mehr als hin- reichendes Material verfügen konnte. Es ergab sich schon bei der Voruntersuchung das interessante Resultat, daß die genannten Arten im Verein mit Tolypothrix gleichsam drei Typen darstellen, indem durchschnittlich — 31 — die To/v/>o///rLx-Ze\\e viele relativ große Zentralkörner und wenig kleine Cyanophycinkörner, die Nostoc-ZeUe nur Cyanophycinkörner, die A/iabarna-ZeWz neben vielen großen Cyanophycinkörnern relativ kleine Zentralkörner führt, wenn sie allesamt unter vollkommen gleichen Verhältnissen wachsen. Die Kulturgefäße standen bei künstlich etwas gedämpftem Lichte bei 12 — 15° C und wurden stets in derselben Weise mit dem- selben Wasser beschickt. Tolypothrix lanata vegetierte unterge- taucht, die Kolonien der beiden anderen Arten dagegen saßen zu- sammenhängenden Algendecken als kugelig-gelappte Gebilde {Nostoc) oder mehr breitgeflossene Massen [Anabaena] auf. Für Nostoc (Art ist nicht bestimmt) gibt Zacharias große Zentralkörner an, welche in der Einzahl das Zentrum des Zentral- körpers einnehmen (Fig. .18 seiner Tafel); die angeführten Merkmale legitimieren sie in der Tat genügend als Zentralkörner. In meinem Nostoc cceruleum und anderen von mir untersuchten iVostoc-Arten waren Zentralkörner niemals vorhanden, sondern nur große, zahl- reiche Cyanophycinkörner (Fig. 1, 3, 4. 8a Taf. f). Bei Anabaena fand ich im Zentralkörper der vegetativen Zellen relativ zahlreiche und kleine Zentralkörner, in diesem selbst peripherisch gelagert, und im Cytoplasma große Cyanophycinkörner (Fig. 9 und 19, Taf. f). Aus meinen und den in der Literatur vorliegenden spärlichen Beobachtungen scheint weiterhin zu folgen, daß das Licht resp. dessen Fehlen einen entscheidenden Einfluß auf die Erzeugung der Zentralkörner ausübt. Zacharias (107m) konnte experimentell eruieren, daß häufig infolge von Belichtung die Zentralkörner aus Fäden, welche vorher reich an diesen Gebilden waren, verschwinden. Nur in Zimmer- resp. Warmhauskulturen waren gelegentlich trotz Belichtung die Fäden reich an Zentralkörnern. Zweifellos influieren eine Reihe von Faktoren: Licht. Tempe- ratur etc. die Anhäufung res}), den Verbrauch der Zentralkörner. Auch die Jahreszeit ruft voraussichtlich in Zusammenhang damit in die Augen - 32 - springende Aenderungen hervor. Im Sommer (Juni, Juli) kommt -es selten, wenigstens bei Tolypothrix, zur Anhäufung von Zentral- körnern, während im Herbst und Winter eine unverkennbare An- reicherung stattfindet. Meine diesbezüglichen Beobachtungen stimmen vollkommen mit denen von Zacharias überein. Wie mir scheint, handelt es sich in allen diesen heterogenen Erscheinungen um die- selben Beziehungen. Im Sommer ist bei der höheren Temperatur des Wassers und der ausgiebigen Assimilationstätigkeit das Wachs- tum der Fäden ein besonderes intensives, die Reservestoffe, Zentral- körner und Cyanophycinkörner, kommen nicht oder nur spärlich zur Deposition ; in demselben Tempo, wie sie erzeugt werden, ver- fallen sie wieder dem Stoffwechsel; im Herbst, bei niedriger Tempe- ratur und häufig weniger intensiver, mitunter sogar sehr mangelhafter Belichtung, wird das Wachstum der Fäden stark reduziert, es wird ein Plus von organischer Substanz produziert, das in Gestalt der genannten Granulationen magaziniert wird. Sind diese Kausalbe- ziehungen so, wie sie es zu sein scheinen, so muß man experimentell beikommen können, nur muß bei gleicher Belichtung die Temperatur geändert werden oder bei gleicher Temperatur die Belichtung und es muß die Wachstunisintensität vergleichend gemessen werden. Meine diesbezüglichen Versuche sind noch nicht zum Abschluß ge- langt, ich kann ihre Resultate daher hier noch nicht publizieren; nur in Bezug auf die Wärme kann ich bereits ersehen, daß bei Temperatursteigerung bis zum Optimum die Wachstumsintensität zu-, die Menge an Zentralsubstanz aber abnimmt. Ich habe in den Monaten November bis März an Zimmer- kulturen von Tolypothrix humid zunächst den Einfluß des Licht- entzugs bei gleichbleibender Temperatur (14 — 15° C) zu ermitteln ver- sucht. Selbst nach mehrmonatlicher Verdunkelung hatten die Algen- rasen noch ihr dunkles Aussehen. Sie befanden sich im Wasser, welches ich dem Teiche des botanischen Gartens entnommen hatte: auch zum Nachfüllen wurde ausschließlich dieses Wasser benutzt und durch ein Filter eingegossen. Bei der mikroskopischen Unter- suchung konnte ich. zuletzt im März (Mitte) folgendes feststellen: Die Mehrzahl der Zellen enthielt große Vakuolen. Die Zellen gegen das Fadenende hin waren bedeutend heller gefärbt, die Chro- matophoren weniger deutlich als in den normalen Fadenzellen. Die Zentralkörner waren in den älteren Zellen entschieden kleiner, in den jüngeren sehr sehr klein und dünn verteilt, ebenso die Cyano- phycinkörner. Färbungen mit einer Reihe von geeigneten Farb- lösungen lieben darüber keinen Zweifel. Die letzten (! — . 6 und 7 habe ich Zellen von Xostoc caeruleum abgebildet, welche mit Säurefuchsin rot gefärbte Cyanophycinkörner zeigen, in Fig. 4 und 7. welche sie mit Brillantblau blaugefärbt zeigen. In Fig. f.-; sieht man in den Zellen von Anabaena catenula mit Brillantblau ge- färbte große Cyanophycinkörner, während in den Fig. '.< und 14 bei Methylenblaubehandlung die Cyanophycinkörner ungefärbt ge- blieben sind. 41 Verhalten gegen Farbstoffe. Eines der besten Färbungsmitte] für die Cyanophycinkörner ist das Essigkarmin, hinsichtlich dessen vorteilhaftester Zusammen- setzung die Ansichten verschiedener Forscher voneinander ab- weichen. Zacharias (2) sagt „daß die Tinktion der Cyanophyceenkörner (soll Cyanophycinkörner heißen) nur bei Verwendung von stark ver- dünnter Essigsäure gut gelingt, wenn konzentrierte Essigsäure be- nutzt wird, quellen die Körner und färben sich schlecht". Hegler dagegen bemerkt „zu schwache Säurekarmine (mit 1 — 4-proz. Essig- säure» färben diffus und auch den Zentralkörper mit, während in Karmin, der mit konzentrierter Essigsäure hergestellt ist, die Körner zu rasch aufquellen. Am besten eignet sich ein Karmin mit mitt- lerem, etwa 20-30 % Essigsäuregehalt, der bei geeigneter Vor- behandlung der Präparate die Zentralkörper wenig oder meist gar nicht fingiert". Nach meinen Erfahrungen an Tolypothrix kann ich Hegler nur beipflichten. 30—40 % Essigsäuregehalt hat sich mir am praktischsten erwiesen. Als Fixierungsmittel gebe ich dem Alkohol vor dem von Hegler empfohlenen 2 % wässrigen oder 1 °/0 alkoholischen Sublimat den Vorzug. Die Cyanophycinkörner von Tolypothrix erscheinen als scharf begrenzte bläulichrote Körner im peripheren Teil der Zelle. Der Zentralkörper ist stets vollkommen frei davon. Auch Pikrokarmin gibt bei längerer Einwirkung gute Färbungen: zweckmäßig differenziert man nun mit sehr verdünnter Essigsäure. Das Opfer eines unbegreiflichen Irrtums ist Hegler geworden, indem er die Verschlußkörper mit den Cyanophycinkörnern zu- sammenwirft, resp. beide für identisch hält. Anders aber kann wohl niemand seine Worte auffassen. . ~>44 1 sagt dieser Autor: „Auch hier leiten die großen spärlichen Massen, welche meist der Pore der Querwand aufsitzen, ihren Ursprung zweifelsohne von den Cyanophycinkörnern ab." Für diese Annahme liegt auch nicht der mindeste Grund vor. wie ich in Kapitel „Verschlußkörper" ausführlich auseinandersetzen werde. Neben Essigkarmin sind einige Fuchsinpräparate zur Tinktion der Cyanophycinkörner vorzüglich zu gebrauchen, nämlich Säure- fuchsin, Säurefuchsinanilinwasser und Karbolfuchsin. Be- sonders klare Präparate erhielt ich mit Säurefuchsinanilinwasser, bei leichtem Erwärmen und nachheriger Differenzierung mit etwas ver- dünnter alkoholischer Pikrinsäurelösung. Die in gewöhnlicher Weise in Kanadabalsam übergeführten Algenfaden zeigen nur gefärbt die Cyanophycinkörner, alles andere ist in den vegetativen /eilen farblos, [nteressanl i>i das Verhalten der Grenzzellen und ihrer Verschluß- — 43 — körper. Der Inhalt der ersteren färbt sich homogen rot und ebenso die sonst gegen Farbstoffe so resistenten oder passiven Verschluß- körper. Der Gegensatz zwischen den vegetativen Zellen und den Heterocysten ist auffallend, ebenso die starke Tinktion der Ver- schlußkörper. Daß die letzteren wirklich selbst Farbstoff speichern, sieht man in Grenzzellen mit schwacher Inhaltfärbung und an den Stellen, wo der Verschlußkörper in den ausgezogenen Tüpfelkanal hineingezogen worden ist (siehe Fig. 141) — e, Taf. b). Die voll- kommen diffuse, aber vorhandene Färbung des Grenzzelleninhalts und das häutige Fehlen aller körnigen Einschlüsse überhaupt er- weckt den Eindruck, als würden in den Heterocysten die körnigen Gebilde vollkommen gelöst. Auch die Säurefuchsinmethode B. Zimmermann und die Säurefuchsin - Kaliumbichromatmethode liefern vorzügliche Präparate. Die GRAMsche Methode mit Anilinwasser-Gentianaviolett ergab vorzügliche Resultate, besonders nach Sublimat- oder Formolfixage, nur die Alkoholbehandlung muß man entweder weglassen, da Al- kohol alles sehr rasch entfärbt oder man läßt absoluten Alkohol unter dem Deckglas zufließen. Dann kann man alle Grade der Ent- färbung des Cytoplasmas erreichen und sieht die Cyanophycinkörner bei starker Jodjodkaliumeinwirkung als ganz scharfe indigoblau- schwarze Körner in fast farbloser Umgebung. Die Zentralkörner, welche sich bei Benutzung unfixierten Materials sehr intensiv färben, verlieren viel leichter bei der Weiterbehandlung den Farbstoff' und erscheinen am Ende ganz farblos neben den dunklen Cyanophicin- körnern. Die sonst durchaus erythrophilen Cyanophycinkörner färben sich blau; sie liegen besonders dicht in der Nähe des kontrahierten Zentralkörpers, aber deutlich außerhalb desselben; mehr vereinzelt im peripheren Teil des Cytoplasmas, wie die Fig. 15 und 16, Taf. c veranschaulichen. Das Gleiche gilt mutatis mutandis von der Ani- linwasser-Methylviolettmethode. Für die CJiroococcaccni und Oscillariacceu, bei denen die Hauptmasse der Cyanophycinkörner in den Sporen enthalten ist. sollen beide zuletzt genannten Methoddn nach Hegler keine brauch- - 44 — baren Präparate liefern, weil sowohl durch Karbolfuchsin als auch durch das GrRAMsche Reagens die starke Sporenmembranfarbung die etwa vorhandene Körnerfärbung vollständig verdeckt. Ich habe an verschiedenen Objekten diese Angabe kontrolliert und kann dieselbe nur bestätigen. Ein Tinktionsmittel par excellence für die Cyanophycinkörner entdeckte ich im Brillantblau, welches an fixiertem sowie an frischem Materiale diese Granulationen allmählich in allen Nuancen von blau bis schwarzblau färbt. Da dasselbe die Zentralkörner ganz unverändert läßt, ist es in Fällen, wo beide Granulationen mit- einander vermengt vorkommen, von unschätzbarem Werte. Das Brillantblau zeigt genau entgegengesetztes Verhaltes wie das Methylen- blau; während letzteres nur die Zentralkölner färbt, die Cyanophycin- körner dagegen vollkommen farblos läßt, werden mit jenem gerade die Cyanophycinkörner blau und die Zentralkörner bleiben voll- kommen farblos (siehe Fig. 4, Taf. b und Fig. 4. 7. 13 und 18, Tat. f). Ohne diese Färbungsdifferenz würde man in den Zellen von Anabaena catenula die äußerst kleinen Granulationen leicht für Cyanophycinkörner. die größeren aber für Zentralkörner ansprechen: beim Vergleich der Fig. !» und 13 der Taf. f springt jedoch die richtige Sachlage sofort in die Augen; in i» sind die Zentralkörner mit Methylenblau, in 13 die Cyanophycinkörner derselben Alge mit Brillantblau tingiert. Ich brauche nicht zu betonen, daß ich stets durch Färbung mit Essigkarmin, Altmanns Säurefuchsin und Ferro- cyankaliumeisenchlorid, welche allesamt nur die Cyanophycinkörner färben, kontrolliert habe. Wenn Hegler (p. 297) sagt: „Die Cyanophycinkörner besitzen eine ausgesprochene Erythrophilie, blaue Farbstoffe färben, abgesehen von i\w GRAMschen Methode, überhaupt nicht", so ist dieser Satz jetzt nicht mein- aufrecht zu erhalten. Das Brillantblau färbt die»1 Körner leichter als alle roten Farbstoffe, sogar an lebendem Materiale. Wir gegenüber dem Methylenblau, verhalten sich die Cyano- phycinkörner gänzlich ablehnend gegen die Hämatoxylinpräparate. Die entgegengesetzten Angaben von Zacharias und Palla sollten mich Heglee ihn' Erklärung in der Erscheinung finden, daß die 45 ausgesprochene Erythrophilie der Cyanophycinkörner durch vor- handene Säurebehandlung in Cyanophilie überspringt. Nach zwölf- stündiger Einwirkung von 1 %0 Salzsäure sollen nach Hegler Hämatoxylinlösungen, welche vorher keinerlei Tinktion der Cyano- phycinkörner herbeiführen, letzteren eine intensive Blaufärbung ver- leihen. Da außer der Salzsäure auch andere verdünnte Säuren denselben Einfluß äußern sollen, war es nicht ausgeschlossen, daß auch in der Zelle gelegentlich auftretende Säuren eine gleiche Aende- rung des Verhaltens der Cyanophycinkörner dem Hämatoxylin gegen- über veranlassen konnten. Da die Hämatoxylintinktion für Unter- scheidung der verschiedenen Granulationen von Wert ist und in der Tat, wenn sich die HeglerscIic Beobachtung bestätigte, die ab- weichenden Befunde von Zacharias und Palla ihre einfache Er- klärung gefunden hätten, mußte es für mich von besonderem Werte sein, diese Angelegenheit genauer zu verfolgen. In meinem Nostoc caerulea in mit ausnehmend großen Cyanophycinkörnern stand mir ja ein vorzügliches Untersuchungsmaterial für diesen Zweck zur Verfügung. Tolypgthrix lanata und Anabaena catenula konnte ich außerdem zum Vergleich heranziehen. Ich legte das Material zwei Tage in 1%() Salzsäure, wie sie Hegler verwendete, und färbte mit Delafield. dessen Brauchbarkeit ich vorher konstatierte. In keiner der drei Algen aber gelang es mir jedoch, auch nur ein ein- ziges Cyanophycinkorn blau zu färben. Es liegt demnach nicht nur bei Hegler, sondern auch bei Zacharias und Palla irgend welcher Irrtum vor. Auch mit BoEHMERSchem Hämatoxylin blieb die Plan- ung vollständig aus. Ich konnte mich jedoch überzeugen, daß, wenn die Cyanophycinkörner klein sind, sie infolge ihres starken Licht- brechungsvermögens bei unrichtiger Beleuchtung (Verwendung des Konkavspiegels etc.) eine Blaufärbung bei nicht genauer Unter- suchung vorzutäuschen vermögen. Da die Möglichkeit nicht ausgeschlossen war. daß sich Hegler in der Konzentration seiner Salzsäure geirrt habe, brachte ich Material nunmehr in 1-proz. Salzsäure und prüfte von neuem mit DELAPiELDSchem und BoEHMERSchem Hämatoxylin. Das Resultat blieb dasselbe. Cyanophycinkörner sind mit Hämatoxylin überhaupt - 46 — nicht zu färben: wo es einmal so aussieht, ist es Täuschung. Letztere ist möglich, weil nicht selten die violette Chromatinfärbung durch die glasklaren, schwach hellgelblich glänzenden Cyanophycinkörner hindurchschimmert Wie Bütschli ganz richtig behauptet, färben sich die Cyano- phycinkörner mit Hämatoxylin niemals, auch nicht nach vorausge- gangener Säurebehandlung. Alles, was auf der FiscHERschen Taf. II. mit Ausnahme der Fig. 34 und 35, gefärbt ist, sind Zentralkörner. Je alkalischer der Zellinhalt ist, um so mehr nach blau hin ist die Färbung derselben; ist der Zellinhalt ausgesprochen sauer, so ist die Färbung mehr rotviolett, niemals aber so rot. wie Fischer zeichnet. Ganz kleine Körner erscheinen oftmals mehr rot, das ist aber oft nur Beleuchtungseffekt. Mit einem Farbstoff allein ist jedoch das Wesen oder die Zugehörigkeit einer Granulation niemals absolut sicher zu entscheiden, wohl aber bei Prüfung mit mehreren: immer ist es ratsam, außer mit Hämatoxylin mit Methylenblau und Brillant- blau zu prüfen, da ersteres von beiden nur die Zentralkörner, letzteres nur die Cyanophycinkörner blau färbt. Molybdänschwefel- säure ist ferner ein vortreffliches Unterscheidungsmittel. Warnen möchte ich davor, die Tinktionen von Alkoholmaterial bei der Entscheidung zu benutzen; Alkohol übt einen zunächst nicht zu erklärenden, aber tief eingreifenden Einfluß auf das tinktionelle Verhalten der diversen Granulationen aus. So speichein /.. B. die Zentralkörner bei Alkoholmaterial schließlich kein Methylenblau mehr. Es empfiehlt sich deshalb, stets neben anderweit fixiertem Material auch stets frisches heranzuziehen. Xadsoxs Reservekörner entsprechen den Cyanophycinkörnern, allein es ist nicht richtig, wenn er dieselben in Fig. 4<> als durch Hämatoxylin (bei Jodalkoholfißage) blau gefärbt angibt; sie färben sieh durch dieses Tinktionsmittel überhaupt nicht! Endlich halte ich die „Mikrosomen" der Fig. 11 der NADSONSChen Tafel für Chromatophoren, denn es können nicht Zentralkörner sein, weil diese mit Hämatoxylin rotviolett werden und nur im Zentralkörper liegen, es können auch nicht Cyanophycinkörner sein, weil diese sich da- mit gar nicht färben. Die regelmäßige Einlagerung im peripheren 47 Plasma spricht dafür, daß Chromatophoren gemeint sind, welche freilich ebenfalls eine Blaufärbung mit Methylenblau nicht annehmen. Wie schon erwähnt, verhalten sich die Cyanophycinkörner dem Methylenblau gegenüber vollkommen passiv, gleichgültig ob es sich um fixiertes oder lebendes Material handelt; dasselbe gilt vom Methylviolett. Nur mit Grams Methode lassen sich unter An- wendung von Methylviolett an Stelle des sonst üblichen Gentiana- violett die Cyanophycinkörner intensiv violett bis schwarzblau tingieren. Chemie der Cyanophycinkörner. Löslichkeit. Die Cyanophycinkörner lösen sich in: konz. Schwefelsäure Salpetersäure Salzsäure 5 % Kalilauge unter Quellung lösen sich nicht in: Alkohol Aether Chloroform Schwefelkohlenstoff 1 — 5 % Natriumkarbonat starke Quellung u Substanzverlust 3 %o Salzsäure 1 — 2 % Schwefelsäure Essigsäure (96 %) 1 %o Salzsäure Mit Jodwasser oder Jodjodkalium färben sie sich wenig (Zacharias u.a.), mit Jod -|- 1 °/o Schwefelsäure tief braun. Was ich bei Hapalosiphon pumilus mit bloßer Jodjodkaliumlösung nach der FiscHERSchen Angabe stark braungelb gefärbt fand, könnte wohl nur Fett gewesen sein, daher auch. die Schwärzung derselben Körner mit Osmium. Millon färbt die Körner nicht, ebensowenig Zucke r-f- Schwefelsäure, ebensowenig alkoholische Furfurollösung- HC1 oder Schwefelsäure (Hegler) und Molybdänschwefelsäure. Die Xantoproteünsäurereaktion (Salpetersäure + Ammoniak oder Kalilauge) sowohl wie die Alloxanreaktion ergab negatives Resultat (Hegler, Kohl), ebenso die Orcin- (-{-Schwefelsäure oder Salzsäure) Reaktion. Von den weiter zur Anwendung gebrachten Eiweißreagentien ergaben positives Resultat Zimmtaldehyd und Salicylaldehyd — 48 - mit halbverdünnter und mit Ferrisulfatlösung versetzter Schwefel- säure. Die Vanillinschwefelsäure- oder Salzsäurereaktion bleibt da- gegen aus. Ausgezeichnet gelingt die HARTiG-ZACHARiASsche Blutlaugen- salz-Eisenchloridreaktion, durch welche die sämtlichen Cyanophycin- körner mit Berlinerblau intensiv blau gefärbt werden. Mit MiLLONschem Reagens ist es mir nie gelungen, die be- kannte Eiweißreaktion an den Cyanophycinkörnern zu beobachten: nur in den HeteroCysten und vielen Konkavzellen treten nach Be- handlung mit Mi Hon unter vorsichtiger Erwärmung fast schwarz erscheinende Kügelchen scharf hervor. Da ich am gleichen Orte und häufig in ähnlicher Grösse und Zahl mit Ferrocyankalium-Eisen- chlörid sich blau färbende Granulationen fand, ist es mir wahr- scheinlich, daß es sich hier um Cyanophycinkörner handelt. In den vegetativen Zellen scheint die Reaktion dieser Körner mit Milien durch irgend eine Substanz verhindert zu werden. Die bisher angestellten Verdauungsversuche mit Pepsin und Pankreatin haben die vollständige Verdaulichkeit der Cyano- phycinkörner dargetan (Hegler). Die Verdauung mit Pepsin (0,2% Pepsin in Wasser j-0,05 -0,1% HCl) ging bei :;«.) — 4of/ir/x-Ze\\en. Ich kann zunächt bestätigen, daß der Fettgehalt ein sehr schwankender ist. denn neben Fäden, in denen kaum eine oder nur eine sehr minimale Schwärzung ein- tritt, liegen in gleichem Rasen Fäden mit zahlreichen Fettkugeln. Eine Regel in Bezng auf die Verteilung des Fettes innerhalb des einzelnen Fadens war nicht zu erkennen, nur die Grenzzellen fand ich entschieden größtenteils ärmer an Fettkugeln als die vegetativen Zellen, zum Teil sogar ganz frei davon. Nach Osmiumbehandlung unter leichtem Erwärmen erschienen geschwärzte Kugeln hauptsächlich in der nächsten Umgebung des Zentralkörpers, dessen Inneres voll- kommen frei davon war (Fig. 17 Taf. a). Anders war die Plazierung bei Rotfärbung der Fettkugeln mit Amidoazobenzo-/?-naphtol = Sudan III (Grübler). Bei Anwendung von 0,5% alkoholischer Lösung nahmen die Fettkugeln schnell eine schöne rote Farbe an, aber sie lagen mehr peripher, ja zum Teil ganz an der Zellwand, also in der äußersten Cytoplasniasehicht. was man bei der Einstellung des Mikroskops auf die Mitte der Zelle sicher eruieren konnte. Bei hoher und tiefer Einstellung sind die Kugeln über die ganze Zelle zerstreut, wie die diesbezüglichen Fig. L6 a und b Taf. a wiedergeben, a ist die Lage der Kugeln bei hoher Einstellung, b bei im optischen Längsschnitt. Diese Differenz in der Position der Fettkugeln bei der Osmiumsäurebehandlung einer- seits und der Sudan-Tinktion andererseits war mir anfangs rätsel- haft, l>i> ich beobachten konnte, daß infolge der Kontraktion des Protoplastea durch den Alkohol der Sudanlösung die Fetttröpfchen Dach außen gepreßt werden. Kontrahiert sich der Protoplast so stark, daß ein deutlicher Zwischenraum zwischen Zellwand und Proto- 55 plastenoberfläche entsteht, so wird häutig das Fett ganz aus den Protoplasten ausgequetscht und liegt dann vollkommen frei in diesem Zwischenraum. Dann ereignet es sich nicht selten, daß nebenein- anderliegende Fettkugeln sich zu größeren Tropfen vereinigen. Den Austritt der gefärbten Tropfen zeigt die Fig. 16 d Tat', a, in der drei Kugeln außerhalb des Cytoplasmas liegen. Man wird auf derartige artifizielle Verschiebungen von körnigen Gebilden durch Einfluß des Reagens in manchen Fällen sein Augenmerk richten müssen; auch bei Beurteilung der Chromatophoren wird diese anscheinend leichte Durchsetzbarkeit derselben in Erwägung gezogen werden müssen (vide Chromatophoren). Ausgezeichnete Resultate lieferte mir die Methylenblau-Sudan-Methode. Behandelt man vital mit Me- thylenblau fingierte Fäden mit verdünnter Sudanlösung, so erhält man Präparate, wie Fig. 18 Taf. a darstellt. Die Zentralkörper erscheinen schön hellblau und umschließen die dunkelblauen Zentralkörner, während außerhalb der Zentralkörper die roten Fettkugeln sichtbar werden. An dem abgebildeten Faden sind die Fettkugeln bis zur Endzelle etwa gleichmäßig verteilt, die Zentralkörner dagegen nehmen an Größe und Menge gegen das Fadenende hin deutlich ab, arm oder frei von Fett sind die Grenzzellen (vide Zentralkörner), wie man an Fig. llj c Taf. a sieht. Vorteilhaft ist mitunter eine vorhergehende Formoltixage. Man gibt auf den Faden einen Tropfen Formol, nach fünf Minuten einen Tropfen Methylenblaulösung und nach 10 Minuten einen Tropfen frisch bereiteter Sudanlösung -f- einen Tropfen Wasser. Wie Methylenblau-Sudan, bewährte sich auch ein Gemisch von Methylenblau und Gelb, indem man an die Stelle des Sudan III Dimethylamidoazobenzol setzte. Das Cytoplasma erscheint blau, die Fetttropfen gelb, da die Fette Methylenblau nicht speichein. Mit Gram färben sich die Fetttröpfchen der lolypothrix- Zelle nicht. Zum Fettnachweis bediente ich mich weiter des II. Moel- LERschen Verfahrens. Das MoELLERsche Verfahren ist ein modifiziertes BungescIics (Chloroform 2 Minuten, 3 Minuten in Natriumsuperoxyd Wasser, — 56 — Abspülen in Wasser, mehrmaliges Aufkochen in Karbolfuchsin während 1 Minute. 15 Sekunden in 5% Schwefelsäure, Nachfärbung mit 1% wässeriger Methylenblaulösung während 1—2 Minuten). Moeller verwendet an Stelle des Natriumsüperoxyds Wasser 5% Chromsäure. Da die Membran der Cyanophyceenzelle für Chloroform leicht durchlässig ist. während die Bakterienmem- bran für Chloroform nahezu impermeabel ist. muß natürlich hier die Chloroform Vorbehandlung wegfallen. Daß Chloroform in die Cy/n/o/>//vcrr;/-Ze\\e leicht eindringt, geht schon daraus hervor, daß man das Phykocyan mit Chloroformwasser ausziehen kann: das Chloroform tütet dabei fast momentan den Protoplasten mit seinen Organen und das Phykocyan löst sich in Wasser. Aus der Bakterien- zelle löst dagegen Chloroform seihst bei 24stündiger Einwirkung in der Siedehitze das Fett nicht heraus. 5% Schwefelsäure ist für dir Cyanophyceen zu kräftig, ich habe deshalb 1% Schwefelsäure be- nutzt. Mit einiger Uebung gelingt es gut. neben dunkelblauen Zentralkörnern im Zentralkörper in hellblauem Cytoplasma rote Fettkugeln zu erhalten. Alkannatinktur, hergestellt durch Extraktion von einem Teil Alkannawurzelrinde mit fünf Teilen 50% Alkohol, färbt zwar äthe- rische Oele und Harze ebenso wie fettes Oel, allein es mußte doch von Interesse sein, auch die Wirkung dieses Tinktionsmittels zu untersuchen, da Fischer trotz Schwärzung von Körnchen mit diesem Reagens keine Tinktion erzielen konnte. Ich habe bei Tolypothrix nicht in allen Fäden, aber doch recht häufig mit Alkannatinktur, welche die Scheide schwach bläulich tingiert. kleine, im peripheren Cytoplasma liegende runde Tröpfchen deutlich rot färben können. Chromosmiumessigsäure schwärzt die Tröpfchen in der Tat. wie FISCHER konstatierte, nicht; es dürfte also die raschere Ein- wirkung der Chromsäure die langsamere Reduktion der Osmium- säure unmöglich machen. IM«' Unlöslichkeit der mit Osmiumsäure geschwärzten Körner in Xylo] konnte ich nicht bestätigen; dieselben verschwanden viel- mehr vollständig, mitunter freilich erst nach längerer Einwirkung des Xylols. 57 Die gefärbten Tröpfchen blieben intakt gegen kaltes und kochendes Wasser, lösten sich dagegen leicht in Aether, Benzol, Chloroform und Schwefelkohlenstoff. Mit Jodpräparateii färbten sie sich nicht. (Nach Fischer sollen sich dieselben Körner, welche sich mit Osmiumsäure schwärzen, mit Jod braun färben.) In Alkohol lösen sich die Tröpfchen nicht. (Zacharias gibt das Gegenteil an. und auch nach Fischer soll die Osmiumschwärzung an Alkohol- material ausbleiben.) Eisessig, wässerige Choralhydratlösung (5 Choralhydrat 2 Wasser), verdünnte und konzentrierte Kalilauge lösen die Tropfen nicht: auch konzentrierte Salzsäure ruft keine Veränderung hervor. Wenn ich in obigen Mitteilungen vom Fettnachweis in der Cyanopl?yccc//-Ze\\e sprach, so tat ich es in Kenntnis der Mitteilungen von Korschelt und Heidenhain, wonach in den reifenden Eiern von Dytiscus marginalis sowie in den Leukocyten der Dünndarm- wand mit Osmiumsäure sich schwärzende Granulationen auftreten.. die doch kein Fett sind. Da aber noch niemand hat sagen können, aus was diese Granula der Tierzelle bestehen, liegt kein Grund vor, hier bei den Cyanophyceen einstweilen nicht von Fett- tropfen zu sprechen: Fischer konnte seinerzeit noch folgende Reaktionen derselben nachweisen. Sie lösen sich momentan in Milien und in Salpetersäure, ersteres erzeugt später granuläre Fällungen. Merkwürdig ist, daß Fischer bei Oscülaria Froehlichii und Chroococats vereinzelte sowie durch Osmium sich schwärzende Körner sah, bei Oscülaria tenuis und Hapalosiphon deren viele, bei Oscülaria princeps, Gloeocapsa und Tolypothrix keine, während Zacharias und ich gerade bei Tolypothrix dieselben deutlich und in oft nicht unbeträchtlichen Mengen nachweisen konnten. Nostoc caemleum fand ich stets ohne Fett, in den vegetativen Zellen und Sporen von Anabaena catenula dagegen färbten sich mit Sudan III stets kleine peripher im Cytoplasma liegende Tröpfchen intensiv rot; die Heterocysten waren stets frei davon; auch in den der Desorganisation verfallenen, den Konkavzellen von Tolypothrix - 58 - homologen Zellen dieser beiden Algen sind Fetttröpfchen enthalten: letztere erschienen mir sogar in den desorganisierten Zellen von Anabaena besonders reichlich vertreten. Gerbstoff. Gerbstoff enthalten die Zellen von Tolypothrix nicht, da weder mit Eisenchlorid noch mit Kaliumbichromat eine Reaktion sichtbar wurde. Auch bei anderen Cyanophyceen habe ich Gerbstoff nicht entdecken können {Nostoc, Anabaena, Rivalaria etc.). IV. Abschnitt. Chromatophoren. Eine sonderbare Unklarheit herrschte bisher betreffs der Frage nach dem Wesen der Chromatophoren der Cyanophyceen-TiQWß. Sehe ich ab von einigen spontanen und vollkommen in der Luft hängenden Spekulationen über diese Angelegenheit, so kann ich nach allen vor- liegenden Beobachtungen nur zwei Fälle für diskutabel halten: Entweder ist die sog. Rindenschicht, welche allein den Farbstoff ent- hält, in toto als Chromatophor zu betrachten oder aber es sind die bisher als Grana des Chromatophors angesprochenen Gebilde selbst die Chromatophoren *). Nehme ich an, die erste beider Auffassungen sei die richtige, so involviert dieselbe mehrere Forderungen. Da dieses ring-, glocken- etc.-förmige Chromatophor, wie wir es nicht anders kennen, im Cyto- *) Hei einzelnen vorübergehend zu den Cyanophyceen gezählten Algen wurden Chromatophoren von verschiedener Gestalt beobachtet. Zopf fand bei der Sirosiphonacee Phragmonema sordidum Z. ein Chromatophor, Schmitz einen Zellkern, weshalb letzterer diese Alge zu den Bangiaceen stellte. TAUGL glaubte 1883 von der zu den OsciUariaceen gerechneten Plaxonema oscillans Tangl ein scheibenförmiges blaues Chromatophor entdeckt zu haben. LAGERHEIM be- obachtete 1884 an Glaucocystis Nostochincarum Itzigs. Gebilde, welche er für Chromatophoren hielt. Hansirg endlich schreibt den Cyanophyceen Ckroodac- tylon Wolleanum Haxsg. und Chr. ramasum und Chroothece Richteriana stern- förmige Chromatophoren zu. Phragmonema, Chroodactylon, Chroothece und Glan- ■ coeystis haben sich nun aber später als zu den Bangiales gehörig erwiesen und auch die Zugehörigkeit von Plaxonema oscillans zu den Cyanophyceen ist zweifelhaft. 60 — plasma eingelagert sein müßte, müßte es gelingen, eine ungefärbte Cytoplasmaschichl sowohl zwischen Membran und Chromatophor als auch zwischen Zentralkörper und Chromatophor nachzu- weisen. Keiner von den Forschern hat solche hyaline Cytoplasma- lagen bisher da gesehen, wo man sie erwarten müßte. Alle dies- bezüglichen Angaben in der Literatur sind nichts weiter als Ver- mutungen und werden meist als solche unumwunden bezeichnet. Gesetzl den Fall, wir hätten in der Cyanop/ieen-Zelle wirklich ein der- artiges im Cytoplasma schwimmendes großes Chromatophor vor uns. so würde dessen (lestalt wechseln zwischen folgenden Formen: Hohlzylinder, (Hocke und Hohlkugel, denn man sieht auf wirk- lichen oder optischen Längsschnitten entweder die grüne Partie nur unter der Zylinderfläche der Zelle z. B. von Tolypotlirix, oder außer- dem noch längs einer der beiden Querscheidewände oder endlich rings um den Zentralkörper sich erstrecken. In den Endzellen der Fäden würde das Chromatophor immer Glockenform haben müssen und die Glocke wäre entweder unten offen oder geschlossen. Be- sonders ungünstig würden die Verhältnisse bei der Hohlkugelform des Chromatophors liegen, denn dann müßte sich der gesamte Stoff- verkehr zwischen Innerem der Hohlkugel, also besonders zwischen dem Zentralkörper, welcher in beträchtlichem Maße Stoffe speichert, und dem peripherischen Cytoplasma durch das Chromatophor hin- durch abspielen, was sehr unwahrscheinlich ist. Das Auftreten typischer Zentralkörner außerhalb des Chromatophoren, auf das ich im Abschnitt Zentralkörner hingewiesen habe, wäre mehr als rätselhaft. Hierzu kommt, daß schon die Tatsache Befremden erregen mußte, daß die Gestalt des Chromatophors selbst innerhalb eines Fadens so wechseln sollte, wie wir es bei vielen Cyaiiophyccru sehen: für gewöhnlich ist die Chromatophorengestalt sogar konstant für die Art oder es sind doch die gestaltlichen Abweichungen unbedeutend (iinl konstant oder nahezu konstant in den gleichwertigen Zellen eines [ndividuums oder einer Kolonie. Anders gestalten sich die Verhältnisse bei der zweiten der oben angeführten Auffassungen, welche ich für die allein richtige — 61 und annehmbare und mit den tatsächlichen Beobachtungen in Har- monie stehende halte. Ich betrachte alles, was in der Toly- pothrixzQ\\& außerhalb des Zentralkörpers liegt, als Cyto- plasma, in welches in einer durch mitsprechende Ver- hältnisse bestimmten Anordnung die winzigen, körnchen- förmigen Chromatophoren eingebettet sind. Die sog. Rindenschicht ist nichts anderes als der Teil dr* Cytoplasmas, welcher die Chromatophoren führt. Die Chromatophoren sind die Gebilde, welche einzelne Forscher als Grana ihrer Chromatophoren ansahen. Da der Zentralkörper, wie ich an anderer Stelle bewiesen habe, mit seinen zahlreichen cilien- oder polypenartigen Fortsätzen bis nahe an die Zellinnenwand sich ausstreckt, ist natürlich die Gestalt des peripheren, Chromatophoren führenden Cytoplasmas eine wechselnde und komplizierte, denn alle Zwischenräume zwischen den Aus- zackungen und Ausfransungen des Zentralkörpers werden von Cytoplasma ausgefüllt. Hierdurch erklären sich mit einem Schlage eine Menge der einander widersprechenden Angaben über den Ort der Ablagerung der verschiedenen Granulationen in der Cyano- />//w777/-Zelle. Körner, welche in den Strahlen des Zentralkörpers liegen, können den Eindruck erwecken, als gehörten sie dessen Umgebung an, und umgekehrt werden körnige Gebilde des Cyto- plasmas oft den Anschein erwecken, als wären sie Einlagerungen des Zentralkörpers. Die jeweilige Lage, in der wir irgend welches Korn vorfinden, wird häutig nur den momentanen Endpunkt einer statt- gehabten Wanderung darstellen, welcher bei der von mir geltend gemachten Auffassung keinerlei Hindernis sich entgegenstellt, wo- gegen solche Wanderungen bei der Anwesenheit eines hohlzylindrischen Chromatophors unmöglich oder sehr erschwert sein würden. Die Chromatophoren führende Cytoplasmaschicht erfüllt nun naturgemäß den Zwischenraum zwischen Zentralkörper und Zellwand und hat. demgemäß, da der Zentralkörper wohl niemals direkt an die Querscheidewände grenzt, immer die Grundgestalt einer Hohl- kugel oder Tonne. Ist die der Querscheidewand anliegende Cyto- plasmaschicht sehr dünn, so bleibt kein Platz für die Einwanderung — 62 — der Chromatophoren und sie erscheint, wie es in der Tat häufig der Fall ist. vollkommen farblos; ist sie dicker, so wandern Chromato- phoren in dieselbe ein und ordnen sich zu Reihen. Die als Cyano- phycinkörner- Reihen bezeichneten Gruppierungen von Granulationen sind häufig nichts anderes als Chromatophoren, die in etwa gleichen Abständen in das querwandständige Cytoplasma eingebettet sind und an Querschnitten natürlich Kettenanordnung aufweisen. Daß in der Cyanophyceen-ZoWv nicht ein Chromatoi>hor vor- liegen konnte, wie wir sie sonst kennen, ging für mich schon hervor aus einer Anzahl von Beobachtungen über die freie Bewegung von Vakuolen innerhalb der Zelle. Es gelang mir des öfteren, zentral- ständige Vakuolen, wie sie bisweilen in den Zellen, besonders in den Fadenendzellen auftreten, durch Druck von Stelle zu Stelle zu schieben bis an die Zellwand, ohne dal.! ein Hindernis, welches ein großes Chromatophor doch bieten müßte, sich entgegengestellt hätte. Durch ein festgefügtes Chromatophor. wie wir es sonst in den I'rlanzenzellen vor uns haben, kann man niemals eine Vakuole hin- durchbewegen, auch wenn wir dem Stroma desselben eine halbflüssige Konsistenz zuschreiben wollten, die dasselbe sicher häufig nicht einmal hat. Bei Gelegenheit der Besprechung der Chromatophorenfrage berührt Fischer auch die Plasmolyse der Cyano/y/iycw/i-ZeWe, indem er sagt (p. 2öj: „Da bei Lyngbya, OsciUaria tenuis und verschie- denen anderen das Chromatophor ein nach den Querwänden zu offener Hohlzylinder ist. in dem der sogenannte Zentralkörper steckt. so würde, wenn kein protoplasmatischer Wandbeleg das Ganze um- schlösse, hier gar kein solches osmotisches System vorhanden sein wie bei anderen Pflanzenzellen: es würden dann die Cyanophyceen auch nicht so plasmolysierbar sein, wie sie es. übereinstimmend mit anderen PHanzenzellenzellen, sind." Hierzu möchte ich bemerken: Die Cyanoßkyceen-ZeUen sind nieist vakuolenfrei, soweit es sich um die vegetativen Zellen, also um die Mehrzahl der Zellen, handelt. Vakuolen in frischen normalen Fäden sah ich, wie im Abschnitt: Vakuolen ausführlich auseinandergesetzt ist, meist nur in den Heterocysten und in den Fadenendzellen bisweilen. Wir haben 63 — also in der Tat meist kein osmotisches System in der gewöhnlichen Cyanophycee 'w-Zelle wie bei anderen Pflanzenzellen mit Vakuolen oder mit Zentralvakuole vor uns. Die auf Einwirkimg mancher Lösungen eintretende Plasmolyse ist infolgedessen keine echte, sondern eine Schrumpfungsplasmolyse, wie ich sie nennen will. Zentralkörper und Plasma, welchen Wasser entzogen wird, verringern ihr Volumen und der gesamte Zellinhalt zieht sich häutig, zusammengefallen oder verdichtet, an eine beliebige Zellwandseite zurück. Will man sich ein osmotisches System schaffen, so könnte man es bestehen lassen aus Hautschicht und Körnerplasma, welchem letzteren nach Maß- gabe der Permeabilität für Wasser resp. Impermeabilität der Haut- schicht für die plasmolysierende Lösung Wasser entzogen wird: immer aber ist dieses System ein anderes, als das ist, an welches man bei der gewöhnlichen Plasmolyse denkt. Da nun die Plasmo- lyse der vakuolenfreien Cyanop/iya-tu-ZeWo, in erster Linie Verdich- tung des gesamten Zellinhaltes ist, werden bei letzterer mitunter Flüssigkeitstropfen, welche vorher im Cytoplasma schwimmen, aus- gepreßt, wie ich das in ausgezeichneter Weise an Fettkugeln von Tolypot/irix beobachten konnte. Weist man mit Osmium das Fett nach, so findet man die geschwärzten Tropfen ganz in der Nähe des Zentralkörpers (Fig. J7, Tafel a), benutzt man dagegen alkoholische Sudanlösung, so erscheinen die roten Kugeln meist dicht an der Außenseite des Protoplasmas oder sogar außerhalb der Protoplasten. Die alkoholische Sudanlösung läßt den Protoplasten stärker schrumpfen, als die wässerige Osmiumsäurelösung, und dabei werden die in den am weitesten nach innen vorspringenden Cytoplasmapartien liegenden Fetttropfen nach außen gepreßt. Auch diese Transloka- tion, welche man an der Zelle rund herum beobachten kann, wäre schwer vostellbar bei der Anwesenheit eines hohleylindrischen Chro- mat ophors. Wie unwahrscheinlich es ist. daß die ganze ..Rinde", die „couche pigmentee Massarts, ein (Tiromatophor repräsentiere, folgl wie gesagt, aus einer ganzen Reihe von Erscheinungen, aber man wagte es nicht, diese alte Auffassung zu verlassen. Daher die Unsicher- heit und Unklarheit, die, um ein Beispiel anzuführen, in Massarts 64 - hierauf bezüglichen Mitteilungen liegen: Oi\ vers l'exterieur, la couche pigmentee u'esl pas entouree de cytoplasma; vers l'interieur, ses limites avec le corps central sont tout ä fait indecises. La plastide vraie, au contraire, est toujours im organe fermö, nettemenl separe du cytoplasme, meme chez les Euglenes et les autres Flagellates pourvus de plastides. D'ailleurs voit on chez d'autres organismes des vacuolöB ä gaz et des vacuoles liquides se loger dans lies plastides, comme chez les Schizophycees? Sa fonction assimilatrice seule rapproche incontestablement la couche peripherique des plastides colorees. Mais tous les morphologistes sont d'accord pour n'accörder aucune valeur a la fonction d'un organe." Fischer vertritt wie schon erwähnt, die Meinung, die Cyano- phyceen hätten große peripher gelagerte hohlcylindrische oder hohl- kugelige Chromatophoren. Den dann notwendigerweise zu fordernden protoplasmatischen Wandbeleg konnte Fischer ebensowenig wie Andere sehen. Das plasmolytische Verhalten der Cyanoft/iyceen-Zelle, welche dieser Autor als für die Anwesenheit eines protoplasmatischen Wandl.ielegs zeugend betrachtet, kann in diesem Sinne nicht ins Feld gefühlt werden, da sich die Plasmolyse bei nachweislich vakuolen- freien Cyanoß/iyceen-Zellen als bloße Schrumpfungsplasmolyse ab- spielt. Fischer suchte nun seine Auffassung über die Gestalt der Chromatophoren durch Isolierungsversuche der letzteren mit kon- zentrierter Salzsäure oder Flußsäure zu erhärten. Ich halte diese Ver- suche für vollkommen mißlungen. Wenn Fischer die äußerst zarte und empfindliche CyanopAyceen-Zelle mit konzentrierten Mineral- säuren, zum Teil sogar unter Anwendung von Hitze, behandelt, so tut er ungefähr dasselbe, als wenn jemand, um den Bau eines feinen Uhrwerks zu untersuchen, dasselbe im Mörser zerstört oder ins Feuer legt, um dann aus den Trümmern und zurückgebliebenen Resten das Kunstwerk zu rekonstruieren. Daß er schon mit konzentrierter Salzsäure alles in der Zelle zertört, hätte Fischer nach längerer Beschäftigung mit den Cyanophyceen wissen müssen; ich habe unterm Mikroskop alle Stadien der Vernichtung der Vo/v/>o///r/x-Ze\\e in konzentrierter Salzsäure verfolgt und in den Fig. i'l a h Tafel a einzelne davon dargestellt. Momentan beginnt die starke Quellung 65 — der Zentralkörner, welche so kräftig fortschreitet, daß das Quellungs- produkt bald den ganzen Innenraum der Zelle einnimmt und die Hülle, welche der ebenfalls teilweiser Zerstörung anheimfallende Zentralkörper um dasselbe bildet, nach aussen drängt, trotzdem handelt es sich nur anfangs um eine immense Verquellung der Zentralkörner, denn mit Methylenblau lallt sich deren gequollene Substanz noch färben; dann aber wird letztere gelöst, es entsteht ein Hohlraum, eingeschlossen von den Zentralkörperresten und weiter nach außen von den Resten des Cystoplasmas und der darin liegenden ebenfalls verquollenen Chromatophoren und Cyanophycinkörner. Ganz ähnlich verläuft der Zerstörungsprozeß bei Flußsäure- behandlung. Nun kann, wer will, allerdings das am Ende an die Peripherie gedrängte Konglomerat von Protoplastenresten als übrig- bleibendes „Chromatophor" betrachten, ich meinerseits verzichte darauf, und genau so wird es wohl Anderen gehen. Daß die „glänzenden Massen des Zentralkörpers auch nach dem Glühen (!) nicht mehr zu bemerken waren", glaube ich gern, aber ich frage, sind das bei so empfindlichen Organismen brauchbare Untersuchungsmethoden? Keines- falls lassen sich aus dem Bilde, welches sich nach Anwendung einer so barbarischen Behandlung dem Auge bietet, noch irgendwie sichere. Schlüsse ziehen. Von allem anderen abgesehen, dürfte es Fischer auch unsäglich schwer werden, die bei vollkommener Hohlkugelform des Chromotophors, wie es sie bei Hapalosiphon, Tolypothrix etc. oft annehmen müßte, den Innenraum mit der peripheren Cytoplasina- schicht in Verbindung setzenden Plasmastränge sichtbar zu machen, oder glaubt Fischer wirklich, daß bei Hapalosiphon z. B. das Chro- matophor eine veritable Hohlkugel darstellt, nach außen ganz ge- schlossen und im Innern mit Cytoplasma und Reservestoffen (p. 26) gefüllt? Wie wollte sich Fischer ferner die Gestalt der Chromatophoren in den vielkernig gewordenen, d. h. mit mehreren Zentralkörpern ausgestatteten, langen Fadenzellen von Gloeotrichia pisum und ähn- lichen Rivulariaceen vorstellen V An diesen Zellen sieht man die Gesamtheit der Spekulationen Fischers und seine „neue Deutung" der Organisation der Cyanop/iyceen-Zelle rettungslos zerschellen. Hier, Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. ;, 66 — wo sich das Wachstum ohne Zellteilung, aber mit Kernteilung abspielt. schwimmen die Kerne, wie wir es sonst zu sehen gewöhnt sind, frei im Cystoplasma herum, unbeengt und nicht in der Lage fixiert durch den allzu knapp bemessenen Zeilinnenraum. Hier sieht man aber auch nichts von hohlcylindrischen oder hohlkugeligen Chromato- 1 »hören und gerade hier wäre bei der relativ großen Dursichtigkeit ein Hindernis für das deutliche Erkennen nicht vorhanden. Nach Fischer müßte das Chromatophor in diesen Zellen immer die Form des zufällig und jeweilig von den Vakuolen und den Zentralkörpern übrig gelassenen Raumes annehmen. In jeder Zelle hätte das Chro- matophor eine andere Form nicht nur, sondern diese änderte sich, soweit die Lage der Kerne und Vakuolen sich änderte! In diesen Zellen kann man durch Druck leicht Vakuolen und Kerne schieben, wohin man will. Warum, weil das Cytoplasma ihre Bewegung vom Ort nirgends hemmt, weil die kleinen, im Plasma frei schwimmenden Chromatophoren jederzeit ausweichen können. Meiner Meinung nach sind die kleinen, granaartigen Granulationen im Cytoplasma die Chromatophoren. Ihre Form ist kugelig bis ellipsoidisch. Die Größe ist minimal und läßt sich kaum genau bestimmen; ich will sie hier auch nur annäherungs- weise abmessen. Ich habe auf der vorderen Cylinderfläche einer Zelle im Mittel gezählt 15 Chromatophoren. Die Zelle hatte einen Durchmesser von 18 /«. Da nun die Chromatophoren meist Zwischen- räume zwischen sich lassen, welche etwa so groß sind wie ihr eigener Durchmesser, so können wir ungefähr sagen, daß o(> Chromato- phorendurchmesser die Länge des Fadendurchmessers ausmachen und also der Durchmesser eines Chromatophors 18/30 0,6 u beträgt. Das ist gewiß sehr klein, allein die relativen Verhältnisse sind nicht viel andere als etwa bei manchen Chara- und Nitt ■//'/-Zellen. wo auch nicht selten 20 — 30 Chlorophyllkörner auf einer Zellwand- hälfte in der Richtung der Querscheidewände nebeneinander Heuen. Die eben angegebenen absoluten Größenwerte sind nur ungefähre, aber sie genügen, um eine Vorstellung von der Winzigkeil der Chromatophoren bei den Cyanophyceen überhaupt, bei Tolypoihrix im besonderen zu ermöglichen. Es dürften liier die kleinsten — CT — Chromätophoren des Pflanzenreichs vorliegen. Diese Chromätophoren scheinen in der Peripherie dichter zu liegen, als weiter nach innen. Es ist dies wahrscheinlich die einfache Folge davon, daß. je weiter wir nach innen vorwärts dringen, wir um so dickeren Zentralkörper- strahlen begegnen, welche eine so enge Nebeneinanderlagerung der Chloroplasten ausschließen. Stellt man auf die äußerste Chromato- phorenschicht scharf, so scheinen die Chromätophoren mitunter wie zu schräg die Zelle umlaufenden Spiralreihen angeordnet zu sein. ja mitunter macht es den Eindruck, als ob zwischen den in einer solchen Reihe liegenden Chromätophoren feine Plasmastränge sich hinzögen, doch will ich hierüber vorläufig noch keine bestimmten Angaben machen, sondern behalte mir die letzteren vor. Eine sonderbare Vorstellung von den Chromätophoren der Cyanophyceen entwickelt Nadson: ,.Beim lebenden Protoplasten kann man oft, beim toten stets be- merken, daß nur der peripherische Teil des Protoplastes mit dem Pigment (Phykochrom) gefärbt ist, während seine Mitte farblos bleibt oder vielmehr kein Pigment enthält. Der äußere, das Pigment ent- haltende Teil des Protoplastes (Rindenschicht Bütschlisi fungiert zugleich bei den untersuchten Cyanophyceen als Zellenprotoplasma ( Cytoplasma ) und als Chromatophor. Der Verfasser hält es für zweckmäßig, denselben einfach ..Protoplasma" zu nennen." Mehr an Konfusion konnte kaum geleistet werden. Da Nadson,. wie ich im Abschnitte Zentralkörper auseinandergesetzt habe, im Zentralkörper auch „nur einen zentralen Lokalisationspunkt einiger Stoffe im Protoplaste'' erblickt, die sog. Rindenschicht aber Cytoplasma und Chromatophor gleichzeitig sein soll, so entsteht ein Gebilde, was alles andere eher ist als eine Cyanophyceen-ZeWe. So unrichtig diese ganze Auffassung ist, so ist doch in jeder einzelnen Behaup- tung des Autors etwas Richtiges. Wenn Letzterer z.B. oben sagt, daß man beim lel »enden Protoplaste oft, beim toten stets bemerken könne, daß nur der peripherische Teil des Protoplastes mit dem Pigment gefärbt ist, so ist daran nur richtig, daß bei der toten Zelle der Zentralkörper deutlicher sich abgrenzt, weil er seine Arme ciüzieht; dadurch hebt er sich besser ab vom umgebenden Cyto- — 68 — plasma, welche- die Chromatophoren führt. An der nächsten Be- hauptung, die Eündeaechicht fungiere gleichzeitig als Zellenproto- plasma und Chromatophor, ist nur richtig, dal.! alles außerhalb iU'> Zentralkörpers Liegende eben Cytoplasma ist mit darin eingelagerten Chromatophoren. Absurd aber ist es, einen zentralen Lokalisations- punkt einiger Stoffe anzunehmen, da doch nach Nadson dieses zen- trale Gytoplasma an das Cytoplasma der Rindenschicht angrenzen soll. Vorläufig kennen wir keine Zelle, in welcher zweierlei Cytoplasmen neben- oder ineinanderliegen. Falsch ist natürlich weiter, dal.! beide Bestandteile des Phykochroms, Chlorophyll und Phykocyan in den Wänden der „Waben" und nicht in ihrem Innern enthalten sind. Phykochrom gibt es nicht, zweifellos sind in den Chromatophoren der Cyanophyceen allermindestens drei Farbstoffe vorhanden, denn diese kann man isolieren und optisch bez. chemisch legitimieren, nämlich Chlorophyll. Karotin. und Phykocyan. Pigmentführend sind nun sicher nicht Wabenwände, sondern massive Körner oder Kugeln, die früheren Grana, sie kann man deutlich als isolierte Ge- bilde in farblosem Cytoplasma unterscheiden. Gesehen dürfte sie auch Nadson haben, denn ich wüßte nicht, was seine „plasmatischen Mikrosomen" sein sollten, welche er als dritte Form von Granu- lationen den beiden anderen, den Chromatinkörnern (meine Zentralkörner) und den Cyanophycinkörnern zugesellt ..Die plas- matischen Mikrosomen sind kleine Kugeln oder Körnchen plasma- tlscher Substanz, welche in den Knotenpunkten des Protoplasma- Wabensystems eingelagert sind", das ist alles, was wir erfahren. Da nun aber neben Zentralkörnern und Cyanophycinkörnern (abge- sehen von Oeltröpfchon) als spärlich verteilten und ganz unregel- mäßig verteilten kleinen Kugeln nur noch die Chromatophoren vor- handen sind, so müssen X'adsons Mikrosomen eben die Chromato- phoren -ein! Ich halle demnach die blauen Kugeln im peripherischen Teile de- Protoplasten der Fig. 11 von Nadson für Chromatophoren von Merismopedia elegans, und dasselbe gilt von Fig. 4<>, 60, 96%, absoluten Alkohol, Nelkenöl und Kanadabalsam gebracht. Gewöhnlieh hat man in den verschiedenen Fäden etwas abweichende Färbungen erzielt, es dominieren aber die, welche ich im Anhang I unter Methylenblau- Jodjodkalium genauer angeführt habe. Hier interessiert uns hauptsächlich die Chromatophorenfärbung. Die Chromatophoren erscheinen meist blaugrün in den vegetativen Zellen, äußerst scharf vom farblosen Cytoplasma sich abhebend, fast violettschwarz aber haben sie sich in den jungen Heterocysten und manchen Konkavzellen gefärbt. Da die Cyanophycinkörner farblos bleiben, die Zentralkörner aber braun werden, so ist eine Ver- wechselung mit anderen Granulationen vollkommen ausgeschlossen. Bisher haben sich die Präparate unverändert erhalten, ihre Bestän- digkeit ist daher wohl auch für die Zukunft anzunehmen (siehe Fig. 14, Taf. e). Ich konnte an den meisten Zellen auch hier auf die Breite der Zelle ca. 12 — 1(5 Chromatophoren zählen. Die Farbe der Cyano/>/iyc€f/i-CA\vomc\to\)hoven rührt von einem Gemisch von Farbstoffen her, von denen die wichtigsten das Chloro- phyll, das Karotin und das Phykocyan sind. Diese drei Kompo- nenten sind in verschiedenem Verhältnis bei den verschiedenen — 74 — Cyanophyceen vermischt, wodurch deren abweichende Färbung, die zwischen gelbgrün und dunkelspangrün zu variieren pflegt, bedingt ist. Das Karotin lid.it sich mit Hilfe der Kali- oder Säuremethode leicht zur Ausscheidung bringen und erscheint häufig in Kristallen nach dem Einlegen der Fäden in geeignete Fixierungslösungen. So ist bei Salzsäure-, Ameisensäure-, Pikrinsäure-etc-Fixierung die Ausscheidung von Karotin eine bekannte Erscheinung, mit der man stets rechnen muß. Merkwürdigerweise finde ich in der Literatur darüber nirgends etwas bemerkt und doch ist der Karotingehalt der Cyanophyceen-Zelle relativ groß, wie man aus der Größe und Massen- hafügkeit der Krystallaggregate nach Säure- oder Alkalibehandlung erschließen kann (siehe die Fig. 1 und 11 Taf. c). Auch Massart erwähnt nur Chlorophyll und Phykocyan: ..Le pigment assimilateur c-i im nielange de chlorophylline et de phycoeyanine." Die von Brand an verschiedenen Cyanophyceen nach Aufbe- wahrung in Formol beobachteten .unregelmäßigen, braunen Körner" > sind nichts anderes als Karotinkristalle oder Aggregate solcher. Mitunter können die Karotinausscheidungen zu allerlei weiteren Täuschungen Veranlassung geben; behandelt man nämlich Fäden, in denen durch Säurefixage (Pikrinsäure, schweflige Säure etc.) Karotin sich absonderte, später mit verdünnter Schwefelsäure (1,5 °/0), so färben sich die Kristalle sowie die körnigen Karotinmassen blau- schwarz und fließen nicht selten zusammen oder runden sich ab. so daß man sie unter Umständen mit anderen Granulationen, ja in be- sonderen Fällen wohl auch mit winzigen Stärkekörnern verwechseln könnte, was natürlich ausgeschlossen ist. wenn man die Entstehung dieser Gebilde verfolgt. Das Phykocyan ist durch die Untersuchungen von Molisch (7 i als ein gefärbter, kristallisierbarer Eiweißkörper erkannt worden. V.i diffundiert beim Abtöten der Algen durch die mannig- faltigsten Substanzen in das umgebende Wasser heraus und läßt sich au- der blauen Lösung durch Ammonsulfatzusatz abscheiden. Bei der Behandlung der frischen Algenfäden mit einer ganzen Reihe von Farblösungen sah ich das Phykocyan austreten und zunächst gewisse bei Plasmolyse entstehende Hohlräume innerhalb der Zelle in Form einer blauen Lösung ausfüllen. In ausgezeichneter Weise gelingt dies mit verdünnter alkoholischer Safraninlösung sowie mit Ammoniakkarmin, wie es die Fig. L3 Tat", c darstellt. Kontrahieren sich infolge der Einwirkung der Safraninlösung die Protoplasten nur etwas, so daß die Querwände der Fäden frei werden, so zeigen sich diese an beiden Seiten von blauer Phykocyanlösung umspült (Fig. 13b). Endlich sieht man die Lösung dieses Farbstoffs sehr gut noch inner- hall) der Zelle, wenn die an die Grenzzellen anliegenden Zellen durch Kontraktion des Fadens ausgezogen werden, wie es durch den Ein- fluß der Farblösungen häufig geschieht; dann erhält man Objekte, wie eines in Fig. loa abgebildet ist. In Fig. foc haben sich die Protoplasten einseitig an die Seitenwand zurückgezogen. Bei An- wendung von Ammoniakkarmin kommt häufig eine Färbung des Zentralkörpers durch das aus den Chromatophoren ausgetretene Phykocyan zu stände; es gibt das eine schöne Kontrastfärbung: die Membranen rot, das Chromatophorenführende Cytoplasma maigrün und der Zentralkörper himmelblau. Wie durch Ammoniumsulfat, wird aus seinen Lösungen das Phykocyan auch durch Alkohol gefällt unter gleichzeitiger chemischer Veränderung. Die Lösung wird hierdurch wie beim Kochen farblos, leicht trübe und etwas opalisierend. Nach Molisch verfährt man zur Gewinnung des Phykocyan s in kristallisierter Form folgendermaßen: Die gewaschene Algenmasse wird mit wenig destilliertem Wasser, dem zum Zweck der Abtötung der Alge einige Tropfen Schwefelkohlenstoff zugefügt wurden, geschüttelt und einen Tag etwa im Dunklen sich selbst überlassen. Das Phykocyan diffundiert in die umgebende Flüssigkeit und man erhält nach dem Abtiltrieren von der Algenmasse eine schön indigoblaue Lösung mit prächtiger kar- minroter Fluoreszenz. Zu dieser Lösung fügt man weniger, als zur sofortigen Fällung des Phykocyans in amorpher Form nötig ist, von einer konzentrierten Lösung von schwefelsaurem Ammoniak zu, filtriert und läßt das Filtrat in flachen Schalen im Dunkeln bei gewöhnlicher Temperatur verdunsten. Hierbei fällt der Farbstoff in Form schöner indigo- -- ;.; — blauer, wahrscheinlich monokliner Kristalle aus. deren Form in Fig. 17. Taf. «• wiedergegeben ist Die Kristalle sind quellbar in Wasser und sehr zerbrechlich, denn der geringste Druck aufs Deck- glas zertrümmert sie in Splitter; >ie sind löslich in Wasser, Glycerin, verdünnten Alkalien, wie Kali- und Natronlauge, in Ammoniak. Barytwasser und Aetzkalklösung, anlöslich dagegen in absolutem Alkohol, Aether, Benzol, Schwefelkohlenstoff und verdünnten Säuren. Mit Salpetersäure und Millons Reagens geben die Kristalle Eiweiß- reaktioo, auch die durch Bromwasser entfärbten. Die Kristalle speichern gierig Jod, Eosin, Fuchsin, Gentianaviolett. Die dunkelblaue, wundervoll rot fluoreszierende Lösung des Phykocyans zeigte mir im Yergleichsspektroskop von Zeiss ein Ab- sorptionsband zwischen A = 640— 610. welches aus zwei dicht neben- einanderliegenden Absorptionsstreifen / = 640—625 und /. = t'.i'fi 610 zusammengesetzt ist: alle übrigen Spektralregionen werden unverändert durchgelassen. Die Absorptionsstreifen des Cyanophyceen- chlorophylls fand ich bei I II III IV Xrz 680 640 620—610 590—570 540—530, die des Karotins bei I II III X = 490—4 7ö 455 - 445 43( >— 418 ; wie man sieht, schließt das Phykocyanband genau an das Chloro- phyllband I an und nimmt an der entgegengesetzten Seite das Band II mit in sich auf, füllt also den Zwischenraum zwischen beiden vollständig aus, woher es kommt, daß der Streifen II im rot, den man zunächst für den blassen Chlorophyllstreifen I hält, auf- fallend nach gelb hin verbreitert erscheint Aus den drei I'artial- absorptionsspektren (Chlorophyll. Karotin, Phykocyan) ergibt sich das Gesamtcyanophyceenspektrum, wie ans bei.uvgebenem Schema hervorgeht: 680 040 620 610 590 .".70 540 530 190 17.". 455 445 130 418 ■JLb Phvcoi van 640 6: '< 62l ' 610 total \li.-nr|>- «le"7'yftnon 68n ,il" 59° ~l7° 5*0—530 190 17.". 155 II.") 430 U8 phyce< nzelle < I Da man bei Anwendung starker mikroskopischer Vergrößerungen und i»assender Beleuchtung deutlich konstatieren kann, daß das Cytoplasma zwischen den Chromatophoren vollkommen farblos ist. sind also sämtliche Farbstoffe in den Chromatophoren enthalten und somit alle früher geäußerten Ansichten widerlegt, nach welchen der Cyanophyceenfarbstoff diffus im Cytoplasma verteilt sein sollte (Naegeli, Schmitz, Zacharias etc.). Da ich ferner von einer Wabenstruktur der sogenannten Rindenschicht nichts habe bemerken können, muß ich auch die Auffassung, der Farbstoff sei in die Wände der Walten derselben eingelagert (Palla, Bütschli) als nicht zutreffend bezeichnen, ebenso wie die von Deinega behauptete Existenz einer netzförmig durchbrochenen, die Zellinnenwand be- legenden Chlorophyllplatte. Durch meine vorstehenden Mitteilungen ist weiter der Auf- fassung der Boden entzogen, daß die Farbstoffe der Cyanophyceen in winzige Grana eines zylinder-, glocken- oder kugelförmigen Chro- matophors (Fischer) eingelagert seien. Die Behauptung Hiero- nymus', daß Phykocyan sei im Zellsaft enthalten, bedarf keiner Widerlegung, da die weitaus meisten Cyanophyceenzellen keine Zell- saftvakuolen haben. Es bereitet keine besondere Schwierigkeiten, die drei Kompo- nenten der Cyanophyceenchromatophoren voneinander zu isolieren. Ich verfuhr folgendermaßen : Große 7ö/)'/>ö///;7>-Rasen wurden mit Chloroform wasser in verschlossenem Gefäße mehrere Tage lang bei öfterem Umschütteln stehen gelassen. Die schön blau gefärbte Flüssigkeit wird abfiltriert und die im Filter bleibenden, nunmehr rein grün erscheinenden Algenmassen noch mehrere Male mit Chloroformwasser gewaschen. Das Filtrat enthält das gesamte Phykocyan, welches mit Ammo- niumsulfat, wie vorn angegeben, kristallinisch gefällt werden kann. Die im Filter gesammelten Algenfäden winden nunmehr mit sie- dendem Alkohol behandelt, der allen Farbstoff' löst, die Lösung filtriert, mit verdünnter Kalilauge versetzt und einige Zeit sich selbst überlassen. Hierauf wurde mit Aether überschichtet und ausgeschüttelt. Das gesamte Karotin geht quantitativ in den Aether und kann aus TS — diesem in Form prachtvoller rubinroter Kristalle gewonnen werden. In der unten befindlichen, mittelst Scheidetrichters abgetrennten grünen Lösung, welche man zur vollkommenen Entfernung der letzten Spuren des Karotins noch einige Male mit Aether aus- schüttelt, ist alles Chlorophyll in Form von Alkachlorophyll enthalten. Durch die wechselnden relativen Mengenverhältnisse dieser drei Farbstoffe in den Chromatophoren der Cyanophyceen entstehen alle die mannigfaltigen Farbennüancen, welchen wir bei den verschiedenen Vertretern dieser Algengruppe begegnen. Sie werden erzeugt etwa nach folgendem Schema für die sechs Ilauptnüancen. wenn ich mit C Chlorophyll, P Phykocyan und Ca Karotin bezeichne und durch die Zahl der Striche unter diesen Buchstaben die relativen Mengen- verhältnisse andeute; es bedeuten also = viel, = mittel, — wenig: C P Ca blaugrün C P Ca gelblichgrün bis olivengrün (' P Ca grünlichblau C P Ca braun C P Ca bräunlichgrün C P Ca graugelb In manchen Arten kann das Carotin so überwiegen und das Chlorophyll in so minimalen Quantitäten vorhanden sein, dal.! die AJge eine rosenrote Farbe annehmen kann: herrscht bei Chlorophyll- mangel das Phykocyan neben dem Karotin vor, so entstehen Nuancen des Violett So hihI /.. \\. braunviolett: Phortnidium furpurascens Gomont. violett: Spirulina versicolor Coiin. Rhodococcus. rosenrot: Phortnidium Spongeliae Gomont, Hypheothrix coriacea Kr tz i\c. purpurrot: Jrichodesmium erythraeum Ehrenberg, Rhodococcus. blaugrün: . irthrospirajenn» >/■/ Stitzi-:niu:cei:. Tolypothrix lanata, ( hrooeoecus turgidus Naegeli, Synechococcus aeruginosus Naegeli, Gheocapsa violacea Rabenhorst etc. 7<> — schwarzgrün: Phormidium autumnale (!omont. olivengrün: Hypheothrix lardacca Rabenhorst (mitunter rötlich). Polycystis elabens Kützing., Microcystis olivacea Kützing etc. gelbrot: Chroococcus macrococciis Rabenh. gelb: Glococapsa Paroliniana Brebisson. Bei Beurteilung der Farbe ist freilich immer zu beachten, daß dieselbe nicht selten unter Mitwirkung gefärbter Scheiden entsteht So sind z. B. die Gattungen Porphyr osiphon, Schizothrix, Poly- cklamydum etc. unter den Oscillatoriaceen, Glococapsa unter den Chroococcacccn oft lebhaft gefärbt. Schizothrix purpurascens Gomont hat rote oder orangegelbe Scheiden, Schizothrix Mülleri goldgelbe, Schizothrix Hcufleri blaue, Schizothrix Braunii dunkelblaue Scheiden. Glococapsa par- purca Kützing rote Scheiden (auch Inhalt rot). Glococapsa violacca Rabenhhorst, Hüllmembran blau, violett oder schwärzlich etc. Es kombiniert sich hier die Chroinatophorenfarbe mit der Scheidenfarbe; da nun beide variabel sind, mitunter auch bei Indi- viduen derselben Art, so findet man oft eine und dieselbe Cyano- phyceenart in den verschiedenen Färbungen vor, wofür es leicht wäre, zahlreiche Beispiele anzuführen. Microcystis clabcns: blau- oder olivengrün, Clathrocysiis aeruginosa Henfrey: blaugrün, olivengrün, gelb. Calothrix confervicola Agardh : blaugrün, violett oder purpurn etc.) Wie falsch die Ansichten über diese Verhältnisse meist sind, dafür möge es genügen, ein Beispiel anzuführen. In „Encler und Prantl, Die natürlichen Pflanzenfamilien'4, heißt es (p. 46): „Das Phykochrom, der für die Schizophyceen charakteristische Farbstoff, von welchem die Chromatophoren durchtränkt sind, zeigt meistens eine blaugrüne, seltener eine blaue, olivengrüne, violette, rosenrote, gelbliche oder bräunliche Färbung und besteht aus einer Mischung von Chlorophyll und Phykocyan". Es liegt auf der Hand, daß durch Mischung von Chlorophyll und Phykocyan niemals Oliv, Rosa- rot oder Violett entstehen kann, schon hieraus hätte man die An- wesenheit noch eines gelbroten Farbstoffs folgern müssen. Bei Anwen- _ 80 — düng der oben mitgeteilten Trennungsmethbde kann man sich denn auch leicht davon überzeugen, daß bei sehr vielen Cyanophyceen Tolypothrix. Oscillaria, Lyngbya etc.) das Karotin entschieden quan- tit;iti\ vorherrscht. Dunkelkulturen. Die schon von anderen Forschern angestellten Verdunkelungs- versuche habe ich mit Tolypothrix und Oscillaria wiederholt. Die Resultate waren folgende: Die Zellen der in Dunkelkulturen längere Zeit (2 Monate bei ca. 15° C) verbliebenen Fäden lassen 1) die Cyanophycinkörner allmählich ganz verschwinden und 2) ebenso das Glykogen; sie enthalten 3) nieist die Zentralkörner in ge- ringerer Menge als die Fäden der Lichtkulturen unter sonst gleichen Bedingungen; im Cytoplasma treten 4) zahlreiche Zellsaftva- knolen auf. 1. Das Verschwinden der Cyanophycinkörner vollzieht sich langsam; öfters gehören dazu mehrere Wochen. Meine Beobach- tungen harmonieren mit denen, welche Hegler an Lyngbya aestuarii in Seewasser, an Oscillaria limosa in Nährlösung und an Aphano- thed stagnina gemacht hat. Vollkommen von Cyanophycinkörnern befreite 7olypothrix-VluWn regenerieren dasselbe am Licht innerhalb weniger Tage. 2) Das Verhalten des Glykogens isl ganz analog dem des Reserveeiweißes in den Cyanophycinkörnern. Hegler: Oscillaria subuliformis in Seewasser. Oscillaria limosa in Nährlösung. Af>hanothece stagnina. Koni.: Tolypothrix, i hcillaria . 3. I>ie Zentralkörner sah ich zum Teil in Ringkörper um- gewandelt, zum Teil stark verkleinert. Alle haben die Tinktions- fähigkeil teilweise oder ganz eingebüßt. In den jungen, im Dunkeln entstandenen Zellen sind die Zentralkörner winzig klein oder sie fehlen ganz. b Ueber das Auftreten der Zellsaftvakuolen nach Verdunke- lung habe ich im Abschnitt „Vakuolen" ausführliche Mitteilungen ge- macht. (ZachäRIAS: Oscillaria. Koni.: Tolypothrix, Oscillaria). — 81 — Nicht selten tritt in Dunkelkulturen das Phykocyan aus den Chromatophoren aus und färbt die Zentralkörper oder die Flüssig- keit, welche Vakuolen oder sonstige, entstandene Hohlräume außer- halb der Protoplasten in den Zellen erfüllt. Haben hiernach im allgemeinen die bisher vorgenommenen Verdunkelungsversuche oder Lichthungerkulturen eine Anzahl ein- deutiger Ergebnisse gezeitigt, so sind doch auch eine Reihe von Beobachtungen dabei gemacht worden, welche vereinzelt dastehen oder voneinander nicht unbeträchtlich abweichen, weshalb sie zu einer besonderen Diskussion herausfordern. Zacharias führt an, daß in den Dunkelkulturen das periphere Plasma ein vakuoliges Aussehen und eine olivgrüne Farbe anzu- nehmen pflege und daß dabei von ihm häutig in demselben sehr kleine Körperchen in größerer Menge bemerkt worden seien, die von den Körnern verschieden zu sein schienen. Zweifellos sind die nach dem Verschwinden der Cyanophycinkörner infolge von Ver- dunkelung deutlicher sichtbar werdenden „winzigen Körperchen im peripheren Plasma" die Chromatophoren! Ueber das Verhalten des Farbstoffs dieser Chromatophoren nach längerer Verdunkelung gehen die Angaben weit auseinander; während einerseits häutig eine große Beständigkeit der Farbe der Dunkelkulturen behauptet wird, macht Hegler an Aphänothece stagnina die Beobachtung eines voll- kommenen Etiolements, bei dem nur noch das Xanthophyll (!) er- halten geblieben, das Cyanophyll dagegen ganz verschwunden sein soll. Die blaugrünen Gallertklumpen der genannten Cyanophycee wurden gelbgrün. Demgegenüber möchte ich hervorheben, daß meine Beobach- tungen an Dunkelkulturen durchgehends lehren, daß die Cyano- phyceen bei Gegenwart organischer Substanzen in der Kulturlösung ihre lebhafte blaugrüne Farbe im Dunkeln wochen- und monatelang unverändert beibehalten, daß bei rein mineralischer Ernährung da- gegen die Fäden nach relativ kurzer Zeit im Dunkeln allmählich absterben und dabei allerdings insofern Etiolement vorgetäuscht werden kann, als Chlorophyll und Cyanophyll zuerst verschwinden, während das Karotin noch lange Zeit persistiert und eine Gelbfar- Kolil, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. 0 82 — bung der Fäden hervorruft. Nicht selten weiden die Fäden jedoch auch ziemlich rasch weiß. Tolyßot/irix-Rasen, welche ich sieben Wochen lang in einem filtrierten Dekokt von Wasserpflanzenfrag- menten in absoluter Dunkelheit hielt, sahen nach Ablauf dieser Zeit noch genau so intensiv blaugrün wie vorher ans und wie eine Parallelkultur, die während dieser Zeit im mäßig hellen Zimmer von gleicher Temperatur gestanden hatte. Andererseits misslangen mir bisher alle Versuche, Tolypotliri.x in reiner anorganischer Nährsalzlösung auch am Lichte zu erziehen: nach kurzer Zeit, oft schon nach wenigen Tagen, blaßten die vorher dunkelgrünen Rasen ab und wurden endlich ganz weiß. Diese Be- obachtungen legen den Gedanken nahe, daß wir in TolypotJirix «•inen Halbsaprophyten vor uns haben, ein Analogon etwa zu den grünen Halbschmarotzern unter den Parasiten. Um eine endgültige Entscheidung herbeizuführen, habe ich angefangen, TolypotJirix und andere Cyanophyceen auf künstlichen Nährböden bekannte]' Zu- sammensetzung im Dunkeln und im Lichte zu kultivieren. Ueber die Ergebnisse dieser Untersuchungen werde ich später berichten. Es wild dabei in erster Linie zu untersuchen sein, ob die ( 'yanophyceen imstande sind, bei geeigneter Ernährung im Dunkeln Chlorophyll im Sinne des Gesamtfarbstoffes der Chromatophoreni zn erzeugen oder nicht: denn hierauf kommt es an. nicht darauf, ob sie schon vorhandenen Farbstoff zu erhalten vermögen. Ich betone dies deshalb, weil kürzlich Fünfstück (30a, p. 76) in seinem ..Referat" diesen prinzipiellen Unterschied in der Fragestellung nicht genügend auseinandergehalten hat. Artari's (2) Untersuchun- gen sind deshalb besonders wertvoll, weil er darin zeigte, dal.! bei bestimmten Ernährungsverhältnissen gewisse Algen in voller Dunkel- heil Chlorophyll nicht mir zu erhalten, sondern zu erzeugen vermögen. Von Etiolement hätte Hegler nur dann sprechen können, wenn er nachwies, daß nach dem Lichtentzug von Aplia- nothece kein Chlorophyll mehr erzeug! wurde; wenn seine Alge gelbgrüne Färbung annahm, so braucht kein Etiolement. sondern es kann auch eine einfache Zersetzung des bereits vorhandenen Chro- matophorenfarbstoflfes infolge ungünstiger Vegetationsverhältnisse — 83 — vorliegen. Daß diese letztere Erscheinung aber nicht eine allgemeine bei den Cyanophyceen ist. geht schon zur Genüge aus meinen 7ö/\;/W//;7;r-Dunkelkultiiren hervor, welche noch nach 7 wöchent- licher Verdunkelung vollkommen normale Farbe besaßen. Wenn Fünfstück sagt: „Diese (Artari's) Beobachtung wird es vielleicht ermöglichen, eine Erklärung dafür zu linden, wie es kommt, daß tief im Substrat oder unter einem fast schwarzen Thallus der Licht- wirkung entzogene Gonidien dennoch nicht zu Grunde gehen", so wird die angeregte Frage in die beiden zu zerlegen sein, ob das vom dunkelgefärbten Thallus zurückgelassene Licht eine Neubildung von Chlorophyll gestattet oder ob dasselbe nur eine Erhaltung und ein Funktionieren des vor der intensiven Thallusfärbung gebildeten Chlorophylls zuläßt. Häufig wird es sich vermutlich so verhalten, daß die Chlorophyllbildung in den Gonidien in den wachsenden Teilen sich vollzieht, ehe noch die Dunkelfärbung des Thallus eintritt : später, wenn letztere vorhanden ist, wird sie gerade die Konservierung des Chlorophylls begünstigen; ich habe meine auf vielfache Beobach- tungen begründete Anschauung über die Chlorophyllzerstörung durch intensives Licht und die Chlorophyllregeneration und ihre Bedingun- gen in meinem Buche über das „Karotin" (52 m) ausführlich mit- geteilt und werde in Zukunft die Flechtenthallome in das Bereich meiner Beobachtungen ziehen. Y. Abschnitt. Glykogen1). Da es mir mit Jodpräparaten niemals gelang. Stärke in den Zellen von Tolypothrix nachzuweisen und auch Paramylum, dessen Gegenwart Cohn und IIansgirg behaupteten, nicht vorhanden ist, lag der Gedanke nahe, nach einem anderen Assimilationsprodukt zu fahnden. Die auffallend starke Braunfarbung des Zellinhalts mit Jod ließ Glykogen vermuten. Die mit Jodjodkaliumlösung oder mit Jodwasser gebräunten Zellen zeigten denn auch beim Erwärmen das für das Jodglykogen charakteristische Verschwinden der Braun- färbung und das Wiedererscheinen derselben beim Abkühlen. Zur Beantwortung der Frage, wo das Glykogen in der Tolypothrix-7&We sich befinde, zog ich auch hier mit Erfolg isolierte, auf eine End- fläche gelegte Zellen heran. An diesen sieht man deutlich, daß die Braunfärbung nur dem die Chromatophoren enthaltenden Cytoplasma zukommt; den Zentralkörper fand ich immer von hellgelber Farbe. Dieses Verhältnis ist ohne Zweifel das normale. Nur in seltenen Fällen war bei Anwendung von Jodwasser auch eine schwache Fär- bung des Zentralkörpers sichtbar, welche aber niemals die des peripherischen Plasmas übertraf. Ich möchte daher bezweifeln, daß sich um eine Glykogenfärbung des Zentralkörpers handelt; die schwache Gelbfärbung i-t nur die eingedrungener Jodlösung, sie ver- Schwindel auch nicht beim Erwärmen, wie die durch Glykogen her- li Wenn ich von i Bpreche, so haudell es sich uro ein Kohle- hydrat, das sich um Jod rol färbt, «las entweder mit dem animalischen Glycogen identisch i-t oder demselben sowie dem A.mylodextrin sehr nahe 3teht. 85 vorgerufene Bräunung. Ich kann daher der entgegengesetzten Be- hauptung von Massart: „Cette substance (Glycogene) est tres abondante chez certaines especes, en particulier dans le corps central" nicht beistimmen. Uebrigens hat auch Zacharias nur in einem vereinzelten Falle in in Kultur genommenen Peltigera-Gomdien eine schöne rotbraune Färbung der Zentralkörper erhalten. Ausser Errera und Bütschli hat neuerdings auch Hegler die Anwesenheit von Glykogen in der Cyanopkyceen-ZeWe nachge- wiesen; alle aber nur auf mikrochemischem Wege. Ich unternahm nunmehr, da es mir an Material nicht mangelte, den makroskopischen Nachweis des Glykogens. Zunächst wurde ein großer To/yflof/irix-Jigisen im Mörser zerrieben und kaltes Wasser zugegeben. Eine Probe des Filtrats, mit Fehlin g kurz gekocht, ergab keine Kupferreduktion. Nunmehr wurde ein zweiter Rasen mit ganz verdünnter Salzsäure längere Zeit gekocht, abtiltriert und das Filtrat mit Fehling erhitzt; eine beträchtliche Kupferreduktion zeigte sich. Das Glykogen wird durch verdünnte Säuren in Trauben- zucker übergeführt. Ebenso sicher gelang die Ueberführung des Glykogens in Traubenzucker (resp. Maltose und Isomaltose) durch Speichel und Diastase im Reagensglase. Um auch unterm Mikro- skope diese Umwandlung zu erreichen, wurden Tolyphotrix-YäA&n. auf dem Objektträger mit verdünnter Säure, mit Speichel und Diastase längere Zeit behandelt, dann in Wasser gründlich ge- waschen. Die 48 Stunden dem Einfluß von Parotidenspeichel unterworfen gewesenen Fäden nahmen nach Auswaschen mit Wasser mit Jodjod- kalium nicht die burgunderrote Farbe mehr an wie vorher, ein Zeichen, daß der größte Teil des Glykogens verschwunden War. (Bei der Speichelwirkung wurden übrigens die Zentralkörner z. T. hohlkuglig.) Ganz analog war die Einwirkung von verdünnter Salz- säure und von Diastase. Glykogen ist nun bereits bei folgenden Cyanophycet '«-Gattungen nachgewiesen: Glococapsa, Oscillaria, Lytigbya, Nostoc, Anabaena, Aphanothccf, Gloiotrichia, Rivularia, Microcolcus, Phormidium, Cylindrosperiim m , TolypotJirix. _ 86 — Glykogen ist hiernach wohl als konstant auftretender Inhalts- stoff der CyanopAyceen-Zelle anzusehen. Auch die Pilze und Bakterien enthalten vielfach Glykogen, allein bei diesen ist dasselbe wohl als ein im Verlauf des destruktiven Stoffwechsels durch Um- bildung aus organischer .Materie entstehendes einfaches Stoffwechsel- produkt aufzufassen, wählend es bei den Cyanophyceen durch Assimilation entsteht und die Stärke als Assimilationsprodukt sub- stituiert Wir müssen jetzt das Glykogen als erstes wahr- nehmbares Assimilationsprodukt der Cyanophyceen auf- fa ssen. Wie die Stärke, so entsteht das Glykogen durch die Chromato- phorentätigkeit nur hei Gegenwart von Kohlensäure und Licht. Brachte ich durch Verdunkelung glykogenfrei gemachte Tolyfiothrix- l!a>en in ausgekochtem Wasser ans Licht, so war seihst nach Tagen Glykogen nicht nachzuweisen; wurde gewöhnliches Wasser an Stelle dv> ausgekochten gebracht, so gelang bereits nach 24 b die Glykogenprobe in gewohnter Weise. Den gleichen Schluß sind wir genötigt aus den schon oft an- gestellten und von mir aufs neue mit Tolypothrix vorgenommenen Verdunklungsversuchen zu ziehen. Lichtentzug bewirkt allmäh- liche Abnahme und endliches Verschwinden des Glykogens. Die Glykogenjodreaktion wird schwächer und schwächer und bleibt schließlich ganz aus. Nach IIeglek bedarf es bei 10 — 14° C dazu rinn- Zeitdauer von vier Wochen. Ich habe mehrere Kulturen bei höherer Mitteltemperatur gehalten (15— 20° C) und sah das Gly- kogen schneller abnehmen und verschwinden. Die Hungerfäden nehmen eine zart gelbgrüne färbe an, erscheinen wegen des Ver- schwindens der Granulationen sehr durchsichtig, weisen Vakuolen auf und verändern sich bei Behandlung mit Jodjodkalium überhaupt nicht, wogegen die normalen Lichtfäden nach Jodjodkaliumzusatz momentan eine braunrote Farbe erhalten, welche beim Erwärmen verschwindet, um beim Erkalten wieder aufzutreten. Nach dem Zurücktransportieren der durch Verdunkelung gly- kogenfrei gemachten Kulturen ans Licht, gelingt es schon nach 24h reichliche Glykogenneubildung zu konstatieren. 87 Hegler unternahm derartige Grykogenexperimente mit Oscil- laria subuliformis (in Seewasser) und Oscillaria limosa, einer be- sonders großen Form; ich habe dazu meine prachtvollen Tolypothrix- Kulturen verwendet. Merkwürdig muß es erscheinen, daß es niemals bis jetzt ge- lungen ist, bei den Cyanophyceen größere Glykogenansammlnngcn zu beobachten, wie solche von den Bakterien bekannt sind, bei welchen ja häufig große Glykogenvakuolen dem Cytoplasma einge- lagert sind, oft so groß, daß sie beiderseits den Stäbchenlängswänden anliegen und beim Eintrocknen der Stäbchen Verdickungen der letzteren hervorbringen können. In der Cyanofihyceen-Zelle müssen die Glykogenvakuolen so winzig sein, daß sie sich der mikroskopischen Erkennung selbst bei Gebrauch stärkster Immersionssysteme voll- ständig entziehen. Daher ist es auch vorerst nicht möglich, zu entscheiden, ob diese Glykogenvakuolen im Cytoplasma oder inner- halb der Chromatophoren liegen. Wahrscheinlicher ist mir das erstere, denn nach Jodbehandlung erscheint die ganze peripherische Substanz eher mehr homogen gefärbt als vorher, was wohl nicht der Fall sein würde, wenn die an und für sich schon gefärbten Chromatophoren durch die Jodglykogenreaktion in noch größeren Kontrast zum Cytoplasma gebracht werden. Versuche, die Glykogenproduktion durch besonders günstige Ernährungsbedingungen zu steigern und auf diesem Wege vielleicht die Glykogenvakuolen zu vergrößern und sichtbar zu machen, habe icli in Gang: über ihre Erfolge werde ich später berichten. VI. Abschnitt Membran und Scheide. Sowohl die Scheide als auch die Zellmembranen der Cyano- phyceen sind äußerst widerstandsfähig gegen äußere Einflüsse und die Einwirkung chemischer Agenden. Gommont (32 "). Macchiati und Borzi glaubten deshalb die Substanz der Scheide und der MembraneD mit der Kutikularsubstanz höherer Gewächse vergleichen resp. identifizieren zu dürfen. Diese Auffassung hat sich bei ge- nauerer Untersuchung als irrtümlich erwiesen, und neuerdings hat sich Hegler das Verdienst erworben, die Frage nach der chemischen und physikalischen Natur der in Rede stehenden Gebilde wesentlich gefördert zu haben. Weder die Scheide noch die Zellhäute der Cyanophyceen geben Cellulosereaktion; sie sind unlöslich in Wasser, Alkohol, Essigsäure, verdünnten Mineralsäuren, verdünnten und konzentrierten Alkalien: auch gewöhnliche Salzsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure greifen sie nicht an; nur bei 0° gesättigte Salz- säure und hochkonzentrierte Schwefelsäure lösen deren Substanz auf. Verdünnt man die Schwefelsäurelösung mit Wasser, so ent- steht Traubenzucker neben Ammoniak und stickstoffhaltigen Spaltungs- produkten. Beim Kochen mit konzentrierter Salzsäure bildet sich Essigsäure und Glykosamin etc. Vollkommen resistent verhalten sich Scheiden und Membranen ferner gegen 33% Chromsäure. Alle diese Merkmale wiesen auf Chitin hin und in der Tat müssen wir das Chitin als die Substanz erachten, aus welcher die Cyanophyceen- membranen und Scheiden zusammengesetzt sind. — 89 — Unter den Angaben über das Verhalten der Membranen gegen Reagentien finde ich eine, die ich nicht bestätigen kann, nämlich über das Verhalten gegen Eau de Javelle. Dieses Reagens löst nach meinen Beobachtungen nach einigen Tagen die Membranen fast vollständig; während es die Scheiden von Tolypothrix nur stark angreift. Ich färbte Fäden kräftig mit Methylen, plasmolysierte und ließ dann Eau de Javelle einwirken. Das Reagens löst das Cytoplasma nach und nach fast vollständig, die Membranen verschwinden allmählich, wenn auch viel langsamer, bis auf einen kaum sichtbaren Rest, die Scheiden erscheinen dünner. Der Zentralkörper ist resistent und behält seine Ausstrahlungen größtenteils bei, die Zentralkörner treten erst als stark lichtbrechende Kugeln, dann als Ringkörper sehr deut- lich hervor. Ist die Methylenfärbung nicht ganz verschwunden oder färbt man nach, so erhält man sehr instruktive klare Bilder, wie ich solche in Fig. 16, Tat h und Fig. 4, Tai. a wiedergegeben habe. Sie sind gezeichnet, bevor die Membran ganz gelöst war. Da die Zellen des Fadens sich nach längerer Einwirkung des Eau de Javelle leicht voneinander trennen, gelingt es unschwer durch leichten Durck auf das Deckglas, die Zellen zu verschieben und auf die Querwand zu drehen, so daß man am optischen Querschnitt konsta- tieren kann, daß die Zentralkörner ausschließlich im Zentralkörper liegen und daß dieser, auch von der Querfläche aus gesehen, Morgen- sternform besitzt (siehe Fig. 4, b Taf. a). Dies nur nebenbei. Hier interessiert nur die Löslichkeit der Membran, die teilweise Unlös- lichkeit der Scheide in Eau de Javelle. Da es mir nicht möglich war, irgendwo genauere Angaben über die Löslichkeitsverhältnisse des Chitins in Eau de Javelle zu finden, habe ich eine Reihe von animalischen Chitinmembranen (Musca domestica, Forficula anricu- laria etc.) mit diesem Reagens behandelt und konnte leicht die lösende Wirkung desselben auf das Chitin auch hier nachweisen. Das Schienbein der Fliege löste sich in kurzer Zeit vollständig auf unter Zurücklassung von weißen fettartigen Massen. Weniger voll- ständig, aber immerhin deutlich nachweisbar, lösten sich Chitinstücken aus den Abdominalsegmenten von Forficula aaricularia L.. dem gemeinen Ohrwurm. 90 Es spricht demnach auch das analoge Verhalten der Tolypothrix- Membran und der Chitinhäute der Tiere für die Chitinnatur der ersteren. Hegleb gelang es nun auch, das Chitin aus Cyanofihyceen- Membranen zu isolieren und durch den Nachweis der charakteristi- schen Kristalle des salzsauren und schwefelsauren Glykosamins zu identifizieren. Bei der Wiederholung der Reinchitin- resp. Glykosa- mindarstellung aus den Membranen und Scheiden von Tolypothrix konnte ich abweichend von Hegler feststellen, daß bei 0° ge- sättigte Salzsäure die gereinigten Membranen nicht vollkommen löst: es blieben feine allerdings leicht zu übersehende Cellulosereste zurück. Bekanntlich hat neuerdings C. yax Wisselingh in den Mem- branen der weitaus meisten Pilze Chitin nachgewiesen. In einem gewissen Widerspruch mit den HEGLERschen Angaben stehen die Befunde \. Wisselinghs an den Gonidien der Flechten, von denen er sagt, daß sie meist Cellulosewände halten. Die Membranen winden nach Erwärmen mit Glycerin auf 300° C durch Jod-] Schwefelsäure (76%) oder durch 60°/o Chlorzinkjod rein blau {Cetraria, Cladonid). Bei beiden Flechten handelt es sich um Chlorophyceengonidien. Bei Peltigera dagegen, welche Nostoc- Gonidien führt, konnte v. Wisselingh in den Gonidienwandungen Cellulose nicht nachweisen; sie lösten sich beim Erhitzen in Glycerin vollständig auf, also enthielten sie auch kein Chitin. Dies veranlaßte mich, da in den Gonidien der genannten Flechten Cyanophyceen-Zellen vorliegen und zwar, wie ich eben er- wähnte, .Vr-A/Vv-Conidien. und somit die WlSSELINGHSchen Mit- teilungen denen von HEGLEB diametral entgegenstehen, zunächst die '/^/r/W/z/vi -Membranen nochmals und zwar mit Hilfe der von GlLSON und von WlSSELINGH benutzten Methoden auf Chitin zu prüfen. Tolypothrix- Rasen wurden mit konzentrierter Kalilauge '1 KHO 1 II, Oi im Oelbad in zugeschmolzenen Röhren auf L60° C erhitzt, darnach mit 90% Alkohol gewaschen und Jodjodkalium- 91 lösung1) und verdünnte Schwefelsäure2) zugesetzt. Die Mykosin - reaktion trat prompt ein. Hei dieser Behandlung bleiben die .Mem- branen und die Scheiden deutlich sichtbar. Die Mykosinreaktion ist in der Scheide wesentlich deutlicher als in den Zellmembranen, doch konnte ich mich mehrere Male von der rötlich-violetten Färbung sicher überzeugen. Sowohl die Scheiden als auch die Membranen lösten sich nach Kalibehandlung in 2.;")% Salzsäure und verdünnter Essigsäure; das gebildete Mykosin ist in beiden löslich. Da sowohl Cellulose als auch Chitin beim Erhitzen mit Grlycerin auf 300° C sich nicht verändern, van Wisselingh aber bei den Membranen von Pettzgera-Gomdien unter diesen Umständen voll- kommene Lösung konstatierte, habe ich sowohl To/ypo/Z/rix-Fäden als auch Pe/fia rra -Gomäien der Glycerinbehandlung unterworfen. Es ergab sich, daß sowohl die Scheiden von Tolypothrix als auch deren Membran und die Membran der Peltigera-QomAi&a. noch un- versehrt nach der Glycerinbehandlung vorhanden waren. Interessant ist es. daß die Membran von Tolypothrix, obgleich sie nach allem wie die Scheide in der Hauptsache aus Chitin neben etwas Cellulose bestehen dürfte, doch unter Umständen eine ganz ungeheuer stärkere Tinktionsfähigkeit für Methylenblau besitzt als die Scheide. Da das von mir ermittelte Verfahren zugleich ermöglicht, die oft sehr zarten Membranen der Cyanophyccoi mit größter Schärfe sichtbar zu machen, will ich dasselbe hier mitteilen. Be- handelt man Tolyßothrix-YMea einige Minuten unterm Deckglas mit Eau de Javelle und verdrängt man letzteres alsdann durch Loefflers Methylenblau, welches man mit Fließpapierstreifen durch- saugt, so nehmen, wie ich im Kapitel: „Zentralkörner" angeführt habe, die Zentralkörner sonderbarerweise keine Methylenfärbung mehr an, die Cyanophycinkörner bleiben ebenfalls farblos, das Cytoplasma wird hell- blau und ebenso die Scheide, welche letztere in der Bläuung keine weiteren Fortschritte macht. Nach und nach nehmen nun aber sowohl die Membranen als auch der ganze Protoplast soviel Farbstoff unter 1) l/B% (0,2J + 2JK+100H.,O). ■1) 16% (1 (95%) H, S04 + 5 H,0). — <>^ — Kontraktion auf, daß sie beide schließlich schwarzviolett erscheinen: um mir weitere weitläufige Schilderungen zu ersparen, verweise ich auf die Fig. 14 und L5 der Tafel d. von welchen Fig. 14 das An- fangs-, Fig. 15a das Endstadium des Prozesses darstellt. Da eine Zellsaftvakuole nicht vorhanden ist. liegt hier eine infolge Heraus- lösens von Bestandteilen des Cytoplasmas erfolgende Kontraktions- plasmolyse in optima forma vor. Bei vorsichtigem und geeignetem Vorgehen kann man hierbei zugleich die Plasmodesmen zwischen den vegetativen Zellen vorübergehend beobachten. Es ist also trotz anscheinend aus den sonstigen Erscheinungen folgender Aehnlichkeit in der Beschaffenheit von Scheide und Membran hier eine Differenz zu konstatieren, welche jedenfalls in dem abweichenden Mengenver- hältnis von Chitin und Cellulose in Membran und Scheide ihre Er- klärung findet. Ich möchte annehmen, daß in der Scheide das Chitin, in der Membran die Cellulose prävaliert. Darauf deutet. wie mir scheint, der Erfolg der Brillantblaufärbung unter anderem hin. Die sicher aus Cellulose bestehende Heterocystenmembran färbt sich (siehe Fig. 4. Taf. b) nämlich mit Brillantblau nicht, stark dagegen die Scheide; das Farbstoffspeichernde kann also hier nur das Chitin der Scheide sein, während dann bei der Eau de Javelle- Methylenblaubehandlung gerade umgekehrt die Cellulose der Mem- bran die Farbstoffspeicherung begünstigen muß. Hierdurch erklärt sich wohl auch der Unterschied im Färbevermögen von Scheide und Membran mit anderen Farbstoffen: Methylviolett. Karbolfuchsin etc. Aus dem bisher Ermittelten geht also mit Sicherheit so viel hervor, daß die auffallende Widerstandsfähigkeit, welche die Cyano- />/M7v,7/-Meiiilir;m<'ii und -Scheiden an i\vn Tag legen, wohl zum meisten auf ihren Gehall an Chitin zurückzuführen ist und nicht auf Kutikularisierung iüommont. Macchiati). Es kann jedoch nicht daran gedacht werden, diese Membranen nur aus Chitin be- stehen zu lassen, denn reine Chitinhäute /.eigen für gewisse Mem- bran8toffe charakteristische Tinktionen gar nicht oder nicht in dem Grade, \\i«' ich solche an den Membranen resp. Scheiden der Cyanopkyceen beobachten konnte. So färben sich Scheiden und Membranen mit Kongorot rosa bis dunkelrot. mit Brillantblau 93 hellblau bis dunkelblau; es würde also die Anwesenheit von Cellu- lose und Kallose nicht unwahrscheinlich sein. Kupferoxyd- ammoniak löst in der Tat Substanz aus der Scheide, dieselben er- scheinen nach längerer Einwirkung angegriffen, bei den Membranen ist dies der großen Zartheit wegen nicht zu ermitteln. Anderer- seits ist der Cellulosegehalt auch der Scheiden oft nicht grob genug. um Blaufärbung mit Chlorzinkjod oder Jod und Schwefelsäure resp. Jodphosphorsäure zu geben. Bei TolypotJirix ist es mir übrigens öfters gelungen, mit Jod und Schwefelsäure eine deutliche, wenn auch schwache Bläuung sowohl der Scheiden als auch der Mem- branen hervorzurufen. Mit Rutheniumrot erhielt Hegler eine intensive Rotfärbung der Membranen der vegetativen Zellen von Sphaerozyga oscillarioides (Heterocysten nicht, Sporen: Endospor rot, Exospor nicht), dagegen färbten sich die mächtigen, die Fadenbündel umgebenden Scheiden von Microcoleus lyngbyaceas mit diesem Reagens nicht. Bei Toly- potJirix und Oscillaria fand ich die Membranen und bei ersterer auch die Scheide sich schwach rot färbend mit Ruthenium (Oxychlo- ratum ammoniacale). Da mit Essigsäure schwach angesäuerte> Methylenblau ebenfalls nur eine geringe Blaufärbung der Membranen und Scheiden verursacht, darf man daraus wohl die beinahe voll- ständige Abwesenheit von Pektinstoffen in beiden folgern. Reichlich sind dieselben in den Stielen der den Scheiden ansitzenden Gomphoiicma- Arten enthalten, denn diese färben sich fast momentan rot. am dunkelsten die kleine Haftscheibe, mit welcher die Stiele am Substrat festhängen. Von da aus scheint nun eine Einwanderung von Pektin- stoffen auch in die Scheide zu erfolgen oder unter dem chemischen Einflüsse etwa von der Haftscheibe produzierter Stoffe eine Bildung solcher Substanzen hervorgerufen zu werden, denn in der nächsten Nachbarschaft der Scheide färbt sich auch die Scheidensubstanz intensiv rot, wie Fig. (>, Tat. d darstellt. Damit steht in Einklang, daß auch schwach essigsaures Methylenblau an allen den angeführten Stellen eine intensive Blaufärbung bewirkt, sonst nicht. Auch in optischer Hinsicht weichen die Zellmembranen sowie die Scheiden vom Verhalten kutikularisierter Häute ab. Letztere 94 zeigen bekanntlich eine ziemlich starke Doppelbrechung, und zwar sind die optischen Achsen im allgemeinen umgekehrt orientiert als in den Cellulosehäuten. Auch die Membranen der Cyanophyceen sind stark doppelbrechend, und man kann mit Hilfe des Gips- plättchens Rot I unschwer konstatieren, daß die Querwände negativ anisotrop, die Längswände positiv anisotrop sind. Die Kutikula verhält sich optisch gerade umgekehrt Auf optischen Querschnitten durch die CyanopAyceen-ZeWe liegen die längeren Achsen der Elastizi- tätsellipsoide in der Richtung der Tangenten, die kürzeren in der Richtung der Radien t\c> kreisförmigen Zellquerschnittes. Wiihrcnd. wie ich weiter unten anführe, die Scheiden trotz auffallender Schwankungen immer optisch aktiv gefunden wurden, so scheinen neben den verschiedensten Abstufungen in der Doppel- brechung doch die Membranen einzelner Formen vollkommen optisch indifferent zu sein oder es ist infolge der minimalen Dicke der Membranen ihre Doppelbrechung mit den gewöhnlichen Hilfsmitteln nicht mehr nachweisbar. Oscillaria limosa, Froelichii und andere Arten dieser Gattung, Lyngbya aestuarii besitzen außerordentlich stark doppelbrechende Membranen, die .Membranen der sehr feinfädigen Oscülarien, von Microcoleus, Rivularia- und .Yos/oc-Artcn scheinen dagegen optisch inaktiv zu sein; solche feinfädige Oscillarien dürften wohl Correns vorgelegen haben, da er sagt ..die Membran zeige keine merkliche Doppelbrechung". Die Scheiden sind ebenfalls doppelbrechend, die nach innen zu liegenden Schichten am stärksten, die äußerste ist isotrop. Die längere Achse des Elastizitätsellipsoides ist stets der Fadenachse parallel orientiert. Bei Jodphosphorsäure- und Jodschwefelsäurebehandlung quellen die Schcidm stark, und zwar senkrecht zum Verlauf der Schichten und in den verschiedenen Schichten verschieden stark. Am inten- sivsten isl die Quellung der innersten, der Membran direkt anlie- genden Schicht, am schwächsten die der mittelsten Schicht. [Lyngbya aestuarii) [Hegler]. Das Lumen der Scheiden verengert sich natur- gemäß bei dieser Art der Quellung und der Inhalt der Scheide wird 95 unter starkem Druck ausgepreßt Diesen Quellungserscheinungen wird zweifellos eine Bedeutung bei der Geburt der Honnogonien zukommen. Letztere dürfte, da sie sich bekanntlich auch an Herbar- material nach Benetzung abspielt, vollkommen unabhängig von vitalen Vorgängen und infolge der beschriebenen Verteilung der Quellungsvorgänge in der Scheide erfolgen. Die die Fadenbündel zusammenhaltenden dicken Scheiden von Microcoleus Lyngbyaccus sind anisotrop, und auch hier ist das Elastizitätsellipsoid so orientiert, daß die längere Achse desselben parallel der Fadenachse läuft. Bei Rivularia-, Calothrix- Arten, sowie bei Gloiothrichia Pisum liegen die optischen Verhältnisse genau wie bei Oscillaria. Hegler fand bereits den Grad der Doppelbrechung bei den Scheiden der verschiedenen Algenformen sehr verschieden, und ich kann seine diesbezüglichen Angaben bestätigen. Am stärksten ist die Doppelbrechung bei Lyngbya und Microcoleus, am schwächsten bei Phormidium Corium, immer aber waren die Scheiden optisch a k t i v. Gegen die Annahme der Aehnlichkeit oder Identität der Membran- und Scheidensubstanz mit der Kutikulasubstanz höherer Gewächse sprechen weiter die optischen Beobachtungen Heglers an erhitzten Membranen. Während Kutikulalam eilen nach Ambronn beim Erhitzen über 100° ihre Doppelbrechung verlieren, diese aber beim Erkalten wieder gewinnen, behalten die Scheiden der Cyanophyceen {Lyngbya, Tolypothrix etc.) bei gleicher Behandlung ihre Doppelbrechung bei. Endlich ist auch die von Correns beobachtete Kutikula- reaktion, Grünfärbung mit alkoholischer Chlorophylllösung an den Scheiden resp. Membranen von Tolypothrix, Lyngbya, Nostoc und Oscillaria bisher nicht gelungen. Mit fortgesetzter Quellung nimmt die Doppelbrechung allmählich bis zum gänzlichen Verschwinden ab, genau wie die verschleimende und verquellende Zellwand höherer Pflanzen ihre Doppelbrechung verliert. — 96 — Die mächtigen, geschichteten ( ialleithüllen von Gloeocapsa montana, polydermatica, rupestris etc. sind optisch inaktiv: dasselbe gilt von den (iallertmassen. welche die Fäden der Nostoc-, Linckia-, . Ip/ianotAecc-etc.-Aiten einhüllen. Die Membran der Heterocysten. Die Membran der Heterocysten weicht in vieler Beziehung von der der vegetativen /eilen ab. Sie enthält mehr Cellulose. denn sie färbt sich mit Chlorzinkjod, Chloraluminiumjod, .Jod - - Schwefelsäure violett, sie färbt sich mit Kongorot rot. Allein sie besteht nicht. wir Hegler will, mir aus Cellulose, denn sie löst sich nicht voll- ständig in Knpferoxydammoniak. Mit Brillantblau färbt sie sich nicht, ebensowenig mit Rutheniumrot, es scheinen sonach Kall ose und Pektin stot't'e in ihr zu fehlen. Auch mit Fuchsin. Methyl- violett und Methylenblau bleibt die Membran der Heterocysten ungefärbt. Nur die Membran der Heterocysten von iVosfoc caeruleum enthält, wie es scheint, gar keine Cellulose, denn sie färbt sich weder mit Jodjodkalium und Schwefelsäure noch mit Chlorzinkjod violett. Bei Anabaena bleibt das erstgenannte Cellulosereagens ebenfalls unwirksam, während Chlorzinkjod Violettfärbung hervorruft. Auch optisch weichen die Heterocystenmenibranen in präg- oanter Weise von den Membranen der vegetativen Zellen ab. Sie sind zwar anisotrop wie diese, aber die längere Achse des Ellip- soides fällt stets mit der Richtung des Radius der Heterocyste zu- sammen. Fig. 14 und 15, Tat', h. 14 bezieht sich auf Tolypothrix lanata, 1."» auf Nostoc caeruleum) Die Außenwände der Zellen vieler Oscillariacccii lassen nach Behandlung mit Pepsin-Glycerin-Salzsäure, Chromsäure und 2% Kali- lauge und Färbung mit Karbolfuchsin (Correns) «'ine feine Netz- struktur erkennen, welche Cokkens meines Wissens zuerst be- obachtete. Die Maschen dieses Netzes sind in zwei sich kreuzenden, schräg unter verschiedenen Winkeln ansteigenden Richtungen ge- ordnet Diese Struktur ist, wie es scheint, auf die äußeren Schichten der Membran beschränkt Nach der Fuchsinfärbune erblickt man 97 ein rotes Netz auf farblosem Grunde, und man wird nicht fehl greifen, wenn man die hellen Maschen als verdünnte Membrau- partien, also gleichsam als Tüpfel auffaßt. Die verschiedenen Schichten der Membran müssen in verschiedener Weise gegenein- ander gespannt sein, und zwar sind, wie aus der Einrollung iso- lierter Membranstreifen folgt, diese Spannungen in den verschiedenen Richtungen obigen Netzes verschieden. Mit einer Folge dieser Membranspannung hat man es häufig bei der mikroskopischen Untersuchung von Cyanophyceen zu tun. Vermindert man durch irgend welche Reagentien den Turgor der Zellen oder bringt man durch dieselben den Zellinhalt zur Kon- traktion, so entstehen infolge der positiven Spannung der Außen- schichten der Membran mehr oder minder steil ansteigende Ent- faltungen der Innenschichten, welche sich wie scharfe Risse oder Spaltungen ausnehmen. Bei Volumenzunahme des Zellinhaltes ver- schwinden dieselben häufig wieder. Sind die Cyanophyceen - Zellen nach außen vollständig ge- schlossen, das ist eine Frage, welche durch eine Notiz von Kolkwitz aufs neue angeregt worden ist. Dieser Autor sah bei Oscillaria maxima Kg. in der Nähe der Querwände beiderseits schwarz er- scheinende, punkt- und strichförmige Gebilde, welche er für Tüpfel oder Löcher erklären zu müssen glaubt. Den Beweis, den er dafür bringt, daß in der Tat in dieser Region die Membranen am wenigsten widerstandsfähig sind, halte ich für nicht gelungen. Der in Fig. 10 seiner Tafel zur Darstellung gebrachte Plasma- austritt kann an den Zellen, an denen man ihn beobachtet, in jeder Stelle der Außenwand dieser Zellen erfolgen. Die in Rede stehenden Zellen sind nämlich nicht gewöhnliche vegetative Zellen, sondern Konkavzellen, deren Membranen, wie ich im Kapitel „Konkavzellen" ausführlich mitgeteilt habe, sich chemisch und physikalisch total ver- ändern; sie ändern ihr Tinktionsvermögen, ihre Permeabilität und so auch ihre Festigkeit, wovon man sich unschwer überzeugen kann und eben die KoLKwiTzsche Fig. 10 ist eine ausgezeichnete Illustra- tion dafür: in keiner anderen Zelle ist durch den Druck des Deckglases ein Zerreißen der Membran eingetreten, weil eben nur Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyeeenzello. i 98 — die Membranen der Konkavzellen an Festigkeit eingebüßt haben. Daß die Partien dicht an den Querwänden nicht die am wenigsten widerstandsfähigen sind, lehren die Risse der am weitesten links enden geplatzten Zelle der Fig. 10, welche in der Mitte der Seitenwand gelegen sind. Trotz alledem habe auch ich gelegentlich Präparate unter dem Mikroskop gehabt, welche mit der KoLKwrrzschen Figur 9 Aehnlichkeit hatten: da ich die Punkte längs der Ansatz- stelle der Querwand in diesen Fällen am besten sah. wenn aller Inhalt aus den Zellen entfernt war. kennte es sich selbstredend auch nicht um eine Täuschung durch körnige Inhaltsstoffe handeln. Nicht nur bei nackten Oscü/arün, sondern auch bei bescheideten Lyngbya- Fäden traten mir diese Punktreihen entgegen, und ich glaube, daß dieselben umgekehrt von vielen Beobachtern für Granulationen im Protoplasten gehalten werden sind und dem Mythus von der „reilien- förmigen Anordnung der Cyanopjrycinkörner zu beiden Seiten der Querwand" zu Grunde liegen. Daß die Cyanophycinkörner, wenn der Zentralkörper und die Chromatophoren unter der Außenwand der Zelle wenig Raum lassen, sich mitunter in die Nähe der Quer- wände begeben werden, hat nicht Auffälliges an sich, daß sie aber mit der Regelmäßigkeit sich daselbst anordnen sollten, wie man es so oft gezeichnet findet, war von vornherein unwahrscheinlich, und noch weniger glaubhaft erschienen mir unter diesem Gesichtswinkel die Anreihungen dieser Körner schon neben der eben noch ent- stehenden Querwand, wie sie in der Fig. 4 der ZACHARiAssclien Tutel (107 IX) abgebildet sind (ebenso Fig. i'n. Tai. I (107 In). Einigermaßen mißtrauisch gegen eine solche regelmäßige Plazierung mußten schon gewisse Beobachtungen machen, von denen ich hier nur zwei nennen möchte Erstens sieht man. wenn man die Zellen von der Querwand aus betrachtet, nichts von einer bevorzugten An- lagerung der Cyanophycinkörner an die Querwand, was doch der Fall -ein müßte, wenn man nicht annehmen will, daß die reihen- förmige Anordnung nur da vorliegt, wo uer- und Seitenwand der Zelle zusammenstoßen. Ferner i>t es auffallend, dal.: ich in Ab- bildungen nach gefärbten Präparaten nirgends die in Hede stehende Bevorzugung der Querwände zum Ausdruck gebracht finden konnte. 99 - Die Gebilde, welche von einzelnen Forschern also für Cyanophycin- körner erklärt wurden, scheinen sich hiernach überhaupt nicht zu färben, können also schon ans diesem Grunde Cyanophycin- körner nicht sein. Nur bei Nadson (73) finde ich in den Fig. 45 und 47, Taf. V diese Punktreihen in blauer Farbe getönt; da sich nun aber nach Jodalkoholfixierung die Cyanophycinkörner mit Hämatoxylin niemals blau färben, muß hier ein Irrtum vor- liegen. Dafür spricht auch der optische Querschnitt durch dieselbe Lyngbya curvata-Zelle; auch auf dieser Querschnittszeichnung sind die Cyanophycinkörner ganz regelmäßig verteilt, was nie vorkommt; hier sind sie auch viel größer, als in der doch dazu gehörigen und bei gleicher Vergrößerung gesehenen und gezeichneten Fig. 4f>. Zweifellos handelt es sich in den in beiden Figuren blau gefärbten Gebilden um ganz verschiedene Sachen, um Cyanophycinkörner aber überhaupt nicht; auch die Angabe von Hegler, daß nach Salzsäure- behandlung die Cyanophycinkörner sich blau färben sollen mit Hämatoxylin, ist, wie ich im Abschnitte „Cyanophycinkörner" detailliert habe, unrichtig. Gallerthüllen. An der Ausbildung der Schleim- und Gallerthülle, wie sie viele Cyanophyceen zeigen, scheinen in erster Linie Pektinstoffe be- teiligt zu sein, Substanzen, welche sich mit Rutheniumrot rot färben. Die Reaktion ist leicht zu konstatieren an den Gallerthüllen von Nostoc-Axten., von Aphanothece, von Gioeocapsa-Arten, Ana- bacna etc. Die jüngsten (innersten) Schichten färbten sich meist am intensivsten. Paragalaktanartige Substanzen konnten von Hegler nicht auf- gefunden werden. Man ist gewohnt und auch wohl genötigt, bei der systema- tischen Einteilung der niederen Pflanzen alle Merkmale der letzteren vergleichend ins Auge zu fassen, also wird man auch die Beschaffen- heit der Membranen berücksichtigen müssen. In Bezug auf die Pilze hat v. Wisselingh demgemäß der LüDWiGschen Klassifikation _ 1 I II ) — den Vorzug vor der v.TAVELSchen gegeben; während bei v.Tavels Gruppierung innerhalb der Oomyceten die Peronosporeen und die Saprolognicen mit Cellulosemembranen mir den Chytridiaceen und Entomophlhoreen mit Chitinmembranen vereinigt sind, werden von Ludwig den Oomyceten die Chytridiaceen und Zygomyceten neben- geordnet Zu den Oomyceten rechnet er die Prronosporcen und Saprolegnieen, zu den Zygomyceten die Entomophthoreen , so dal» dann die Chytriadiaceen sowohl wie die Zygomyceten nur Pilze mit Chitinmembran, die Oomyceten nur solche mit Cellulosemembran einschließen würden. Vergleichen wir nun einmal die Cyanophyceen mit den Schizo- myceten, mit denen sie im System als Schizophyten vereinigt zu weiden priesen, in Hinblick auf die Membranbeschaffenheit, so er- geben sich zwischen beiden wesentliche Differenzen. Die Cyano- phyceen besitzen Chitinmembranen und Chitinscheiden, in welchen die Cellulose bis auf ein Minimum reduziert ist. die Bakterienmembran dagegen ist sicher chitinfrei und bestellt aus anderen Eiweißkörpern, welchen zuweilen wechselnde Mengen eines sich mit Jod blau färbenden Kohlehydrates eingelagert sein können {Bacterium Pasteu- riaiinm Hansen, />'. Kützingianum Hansen). Wenn die Schizophyten in der Tat einen gemeinschaftlichen Ursprung aufweisen sollten, so würden die Schizophyceen oder Cyanophyceen einen Zweig bilden, dessen Angehörige im Chitin- gehall der Zellmembran ein gemeinsames Merkmal aufweisen, einen Seitenzweig, der auch in dieser Beziehung näheren Konnex zu den höheren Algen nicht beanspruchen kann. Genau ebenso würden die Chytridiaceen und die Zygomyceten (inkl. Entomphthoreen) unter den Pilzen einen Milchen Zweig formieren, dessen Repräsen- tanten im Besitze von Chitinraembranen ein sie verbindende- Merkmal darbieten. VII. Abschnitt. Plasmaverbindungen. Wie aus der Uebersiclit in meiner letzten Abhandlung über Plasmaverbindungen hervorgeht sind letztere bis jetzt bei den Algen mit positiver Sicherheit nur nachgewiesen für Volvox globator und aureus von Arthur Meyer und für die Mycoidee Chaetopeltis minor von mir. Für Spirogyra, Mesocarpus, Ulothrix, Zygnema und Scenedesmus mußte ich nach erneuter Untersuchung die Frage nach dem Vorhandensein von Plasmaverbindungen noch offen lassen. Ebenso halte ich nach dem Studium der darauf bezüglichen Literatur und nach meinen Beobachtungen die Piasinaverbindungen der Florideen noch keineswegs für sicher bewiesen. Auch Kienitz- Gerloff, der Polysifihonien und Batretchosperinuin Bohnert von neuem daraufhin bearbeitete, läßt die Frage offen, indem er das betreffende Kapitel mit den Worten abschließt: „Jedenfalls scheint mir trotz allen Angaben früherer Beobachter und trotz der von mir darauf verwendeten Mühe die Existenz ununterbrochener Verz bindungen selbst bei Polysiphonia noch nicht über allen Zweifel er- haben zu sein." Bei FurceUaria fastigiata, welche ich darauf prüfte, konnte ich ebenfalls zu einem vollkommen sicheren Resultat nicht gelangen. Für Cladophora habe ich in der genannten Abhandlung die Beobach- tungen ausführlich mitgeteilt, welche mich veranlagten, bei dieser Alge ein zeitweiliges Auftreten von Plasmodesmen zu vermuten. Heute kann ich die Zahl der positiven Befunde zunächst um zwei — 102 — vermehren; es gelang mir, Präparate von Oedogonium und Chara- Speciea herzustellen, welche die gegenseitige Verbindung benach- barter Protoplaste durch Plasmabrücken einwandfrei beweisen. Oedogonium ist also aus der Reihe derjenigen Algen zu streichen, bei denen Wahrlich 1892 das Vorhandensein der Plasma- verbindungen in Abrede stellte. Für diese Feststellungen möchte ich mir hierdurch nur die Priorität wahren, eine eingehende Mittei- lung hierüber wird an anderem Orte demnächst erfolgen. .Mich mußte in erster Linie die Frage interessieren, ob bei den Cyanophycccn Plasmodesmen vorhanden sind. Bei den Oscil- larien und ähnlichen Cyanophyceen, bei welchen der ganze Faden Bewegungen ausführt, erschien es mir sehr wahrscheinlich, daß, da an dieser Bewegung die einzelnen Zellen des Fadens harmonisch partizipieren, Plasmodesmen eine Reizleitung zwischen diesen ermög- lichen. Der Osc///4 liegen die Verschlußkörper da. wo Nadson eine feine Punktierung ohne Wabenbau angibt Alles, was Nadson gran getönt hat, ist der mehr oder minder durch das Fixierungs- mittel kontrahiert«' Zentralkörper, die rotvioletten Körner (mit Ilänia- toxylin gefärbt), sind Zentralkörner, vonNADSON als Chromatinkörner irrtümlicherweise bezeichnet, sie haben nichts mit Chromatin zu tun; die großen und ebenso die kleinen blauen Körner der Fig. 40 sind ebenfalls mit Methylenblau gefärbte Zentralkörner: Cyanophycin- körner (Reservekörner Nadsons) färben sich nicht mit Methylenblau! Hegler nimmt ebenfalls Plasmodesmen zwischen den Zellen der Cyanopkyceen-YdJÜ&n an und setzt dieselbe genetisch in Be- ziehung mit den Spindelfasern der Kernteilungsfigur, denn er sagt i|). 337 : „In allen Fällen alter bleibt nach Vollendung der Teilung an der Stelle der Wand, an welcher die Verbindungsfäden gelegen hatten, ein die Wand durchsetzender Porus zurück, von dessen Vorhandensein man sich leicht durch gleichzeitige Anwendung stark färbender und starke Quellung verursachender Agentien überzeugen kann und der manchmal auch bei der Eisenlackmethode nach unge- nügender Differenzierung noch gefärbt bleibt. Das konstante Vor- kommen eine- Porenkanals an dieser Stelle ist wiederum ein Beispiel für die Beziehungen, welche zwischen der Entstehung der Plasma- verbindungen und den Spindelfasern zu bestehen scheint. Auch bei dei- Bildung der Zellbrücken tierischer Zellen halten neuere Unter- suchungen festgestellt, dal.: sich die Plasmadurchgänge an denjenigen Stellen der jugendlichen Membranen ausbilden, welche zuvor von den Spindelfasern durchsetzt waren." Obgleich ich auf Grund meiner Untersuchungen ebenfalls die Existenz von Plasmodesmen zwischen den Fadenzellen der Cyano- phyceen annehme, glaube ich jedoch behaupten zu dürfen, daß Hegleb die Plasmaverbindungen nur erschlossen, aber nicht ge- sehen hat. Dieselben während der Teilung oder kurz nach derselben sichtbar zu machen, halte ich für ausgeschlossen; wie ich weiter unten auseinandersetzen werde, sind dieselben nur nach besonderer Herrichtung de- Präparates zu erkennen, ich habe mehrere Hundert nach der | Cisenlack-1 läiiiaiowlinmethode gefärbte und die karyoki- 105 netischen Figuren in geradezu idealer Schönheit zeigende Fäden durchgemustert, aber nirgends mit Sicherheit eine Plasmaverbindung konstatieren können. Die Plasmodesmen der Cypnophyceen sind äußerst fein und nur zu rinden, wenn man die von ihnen durch- setzten Membranen ganz freilegt. Was Hegler unter „gleichzeitiger Anwendung stark färbender und starke Quellung verursachender Agenden'' meint, hat er nirgends gesagt. Die chitinreiche Membran ist nicht besonders leicht zu aus- giebiger Quellung zu bringen; am besten noch mit Jodphosphor- säure und konzentrierter Schwefelsäure, welche aber nicht gleich- zeitig färben. Vor allen Dingen aber ist es schwer, die in Frage kommende Membranstelle. die Tüpfelhaut, in der normalen Zelle zu beobachten, weil sie genau im Mittelpunkt der Querwand liegt und ein Cellulosewulst dieselbe umgibt, abgesehen davon, dat.! Teile des Zellinhalts sich häufig störend ins Gesichtsfeld legen. Ich habe mich deshalb des Hilfsmittels der Plasmolyse bedient, in derselben Weise, wie bei der Untersuchung der Verschlußkörper. Nach Einwirkung von Reagentien, welche in den Fadenzellen Kontraktionplasmolyse hervorrufen, ziehen sich die Fäden innerhall) der Scheide zusammen; an der festliegenden Heterocyste wird dem Zug ein Widerstand entgegengesetzt und dadurch eine Dehnung der Membranpartien in der Umgebung der Tüpfelhaut verursacht, Es entsteht ein mehr oder minder langer Kanal, dessen Lumen durch die Tüpfelhaut quer- geteilt wird. Nunmehr kann man die Tüpfelhaut ungestört genau beobachten. Was man vor mir ohne Anwendung dieses Hilfsmittels für Plasmodesmen gehalten hat, sind nichts anderes, als die ge- färbten Tüpfelkanalfüllungen. Zwischen den intakten Zellen sind die Tüpfelkanäle freilich minimal kurz, aber unter dem Einfluß vieler Pieagentien werden sie etwas ausgezogen, so daß zwischen den be- nachbarten Zellen eine in der Längsachse des Fadens liegende Plasmabrücke vorgetäuscht wird. Dieselbe ist aber, worauf schon Wille hinwies, stets von einer feinen Tüpfelhaut durchsetzt. Läßt man vorsichtig die Kontraktion fortschreiten, so werden die Proto- plaste beiderseits der Plasmaverbindung zu den bekannten Spinn- fäden ausgezogen und man kann deutlich deren kontinuierlichen Zu- — 106 — äammenhang in der Tüpfelhaut verfolgen. Ich erhielt Präitarate, wie ich dieselben in den Fig. 21. 22, 23, 24 Tat', d abgebildet habe, nachdem ich mit Jodjodkalium-, konzentrierter Schwefelsäure-, Pyokta- nin-Wasser behandelt hatte. Der zarte Plasmafaden war überaus dünn, aber deutlich gefärbt und feinkörnig, wodurch er sieh von den optischen Längsschnitten der Tüpfelmembranen scharf unterschied. In den weitaus meisten Fidlen sah ich nur einen das Zentrum der Tüpfelhaut durchsetzenden Plasmafaden, hier und da wollte es mir einmal scheinen, als ob deren zwei vorhanden wären, wie in Fig. 25, Taf. d. Ob dies tatsächlich vorkommt oder ob hier eine Täuschung vorliegt, lasse ich dahingestellt sein. Ausgezeichnete Präparate erhielt ich durch Erhitzen mit Kar- bolfuchsin, in welchem ich ein neues, sehr brauchbares Mittel zum Nachweis von Plasmaverbindungen gefunden habe. Frisches Material wurde mit Karbolfuchsin (am besten 6 ccm gesättigter alkoholischer Fuchsinlösung- 100 ccm 3% Karbolsäurelösung = Kohls Reagens) auf dem Objektträger mehrere Male bis zur Dampfentwickelung er- hitzt iiiitl sofort mit Wasser abgespült und in solchem beobachtet. Die Scheiden färben sich zart hellrosa (Fig. 16, Taf. d), die Mem- branen etwas dunkler, der Zellinhalt noch dunkler, so daß man Iu- haltsbestandteile nicht mein' deutlich unterscheiden kann. Die Proto- plasten sind alle kontrahiert und haben sich von der Zellwand über- all abgezogen bis auf die Tüpfelhäute in den Querwänden, an denen sie mit ziemlicher Zähigkeit festhängen (Fig. 16, Taf. d); oftmals löst sich nur der Protoplast an der einen Seite der Tüpfelhaut ab, während der benachbarte hängen bleibt (Fig. 16, 17. 19, 20, 27). Mitunter ziehen sich beide Protoplasten zurück, um entweder keine Spur von Zusammenhang zwischen sich zurückzulassen, öfters aber sieht man äußerst feine, aber sehr schalte Fäden die Tüpfelhaut durchsetzen und beide Nachbarprotoplasten verbinden. Ich habe an enten Präparaten immer auch den Durchgang durch die Tüpfelhaut, wenn diese schwächer oder gar nicht gefärbt war. verfolgen können. I m die Anwendbarkeit des Karbolfuchsins zum Nachweis von Plasma- verbindungen auch an anderem Materiale zu prüfen, wählte ich mir vorerst das Endosperm des Samens von Phytelephas makrocarpa, 107 und konnte auch hier zu meiner Freude konstatieren, daß sieb da- mit auf die einfachste Weise die Plasmodesmen sichtbar machen lassen: letztere erscheinen sehr distinkt gefärbt und fast ho- mogen, ohne jede Körnelung. Die Karbolfuchsinmethode so aus- zugestalten, daß sie auch zur Herstellung von Dauerpräparaten tauglich wird, behalte ich mir vor und habe schon einige diesbe- zügliche Vorversuche ausgeführt; auf dem gewöhnlichen Wege Ist die Einbettung in Kanadabalsam etc. nicht möglich, da die Plasma- verbindungen in Alkohol den Farbstoff zu leicht fahren lassen. In den Heterocysten sind die Tüpfelschließhäute stets mit Verschlußkörpern belegt, während man solche an den Tüpfeln zwischen vegetativen Zellen niemals findet. Ich habe diese Ver- schlußkörper eingehend untersucht und in einem besonderen Ab- schnitte behandelt. Hier möchte ^ch auf dieselben nur so weit ein- gehen, als sie mit den Plasmodesmen in Beziehung treten. Es liegen also die Verhältnisse bei den Cyanopkyceen-Hetero- cysten ähnlich, wie sie Schmitz (87 Iv) für die Florideen früher beschrieb. Auch hier sind wie dort die Tüpfelschließhäute äußerst dünn und beiderseits mit Verschlußkörpern belegt. Während aber die ..Platten" bei den Florideen nach Schmitz durch zahlreiche Stränge, welche hauptsächlich (zuweilen anscheinend ausschließlich) im Umkreis des Tüpfels die Schließhaut durchsetzen und hier viel- fach seitlich zu hohlzylindrischem Verbände zusammenschließen sollen, in unmittelbarer Verbindung stehen, konnte ich bei Tolypothrix und anderen Cyanophyceen immer nur eine zentrale Plasmaverbindung konstatieren (ausnahmsweise zwei, was aber nicht vollkommen sicher und anscheinend selten ist). Wie Schmitz betrachte auch ich die Plasmodesmen als Organe zur Uebertragung dynamischer Ein- wirkungen von Zelle zu Zelle; der weiteren Aeußerung desselben Autors aber, die beiden Verschlußplatten der Tüpfel seien Organe. welche die von der Nachbarzelle übermittelten Reize aufnehmen und verarbeiten, kann ich mich nicht anschließen. Dagegen sprich! meines Erachtens das auf die Heterocysten strictissime beschränkte Vorkommen der Verschlußkörper bei den Cyanophyceen. das Fehlen also in allen vegetativen Zellen, zwischen denen doch ebenso Reiz- 108 — Übertragung stattfindet, [ch betrachte vielmehr die Verschlußkörper Cyanophyceen als den Kallusplatten in den Siebröhren homologe Bildungen, welche den Stoffverkehr hier wie dort zu unterbrechen vermögen. Die Zelle des Cyanop/iyceen-Thallus, welche va\ Hetero- cysten weiden, wird dem Stoffverkehr mit den Nachbarzellen gleich- sam entzogen, ohne daß dabei die Reizleitungsbahn, die Plasmaver- bindung, unterbrochen wird. Das scheint mir am rationellsten er- reicht zu weiden durch solche halbflüssige Verschlußmassen, welche sich tlrv Tüpfelschließhaut und ihrer Umgebung eng anschmiegen. ohne die Hautschicht und die in diese mündende Plasmaverhindung irgendwie zu beeinträchtigen. Von dem Zeitpunkt an. wo die Verschlußkörper auftreten, weicht das Verhalten des Protoplasten der Heterocyste von dem aller vegetativen Zellen ah. Alle Reservestotfe (Zentralkörner, Cyanophycinkörner, Glykogen) werden allmählich aufgezehrt und verschwinden, die Chromatophoren verblassen, der Zellkern des- organisiert, das Cytoplasma wird nicht in dem Maße vermehrt, wie es der Volumenzunahme der Heterocyste entsprechen würde, es ent- steht meisl eine sich langsam vergrößernde Zentralvakuole, deren Gehalt an osmotisch wirksamen Substanzen gering ist. denn es tritt leicht Plasmolyse ein. Auch anderweit wird die Tätigkeit des Proto- plasten in besondere Bahnen gelenkt, derselbe erzeugt abweichend von dem der vegetativen Zellen eine reine Cellulosemembran, welche er der schon vorhandenen chitinisierten innen anfügt. Das total veränderte Verhalten des Heterocystenprotoplasten gegen chemische Agentien und Farbstoffe läßt deutlich erkennen, wie wirkungsvoll die durch die Verschlußkörper veranlaßte Unterbrechung des Stoffaus- tausches durch die Tüpfelhäute ist. VIII. Abschnitt. Verschlußkörper. Die zwischen allen Zellen einer Fadenkolonie von Tolypothrix vorhandenen Tüpfelhäute werden stellenweise zeitweilig außer Betrieb gesetzt. Dies geschieht regelmäßig, wenn eine Zelle zu einer Heterocyste werden soll und wird bewirkt durch Auflagerung von eigentümlichen Verschlußkörpern auf die Tüpfelhaut resp. Ein- fügung derselben in den kurzen Tüpfelkanal. Es handelt sich dabei um die ..Warzen", deren man bei der Beschreibung vieler hetero- cysten Cyanophyceen, ohne freilich deren Bedeutung zu ahnen, bereits Erwähnung getan hat. Die Heterocysten entstehen aus den gewöhn- lichen Fadenzellen, und ihre Unterscheidung von letzteren beginnt mit dem Verschluß der Tüpfel, dessen Folge eine ganze Kette von Erscheinungen ist. welche sich nur an den Heterocysten zeigen. Unter diesen hebe ich folgende besonders hervor. Die Reservestotfe werden gelöst und zersetzt, der Zentralkörper wird deformiert und schließlich wohl ganz resorbiert, die Chromatophoren verlieren ihre Farbe und verschwinden, im Cytoplasma erscheinen Vakuolen, der Protoplast produziert eine aus Cellulose bestehende Membran inner- halb der Chitinhaut. Von den Granulationen sind anfangs noch alle nachzuweisen: Zentralkörner. Cyanophycinkörner und Fetttropfen ; mehr und mehr schwinden dieselben, bis endlich keines der für die einzelnen Körner typischen Tinktionsmittel mehr eine Färbung verursacht. Der Zentralkörper ist noch lange durch geeignete Hilfsmittel sichtbar zu machen und um so deutlicher, je mehr die störenden 110 - Granulationen verschwinden. Da, wie ich bereits erwähnte, auch die Chromatophoren bleichen und mein- oder weniger zersetzt werden. ist der Zentralkörper in jungen Heterocysten in klarster Weise zu erkennen. Er nimmt die ganze Mitte und weitaus den größten Teil der Zelle ein und streckt seine peripheren Ausfaserungen nach allen Seiten bis zur Membran vor, wie das z. B. aus den Figuren 20 a b Taf. i zu ersehen ist. Eine passive Deformation erfährt der Zentral- körper häufig durch sich stark vergröbernde Verschlußkörper einerseits und durch Vakuolen andererseits. Besonders hervorstechend ist die durch die zentralständige Vakuole verursachte Gestaltänderung. Der Zentralkörper, in den sich die Vakuole von einer Seite her eindrängt, wird glockig und erscheint daher auf medianen Schnitten hufeisen- förmig (Fig. 3 d. e. Taf. c). Die Ausstrahlungen verschwinden mehr und mehr, das Volumen des Zentralkörpers verringert sich, seine Konturen werden verschwommen und endlich scheint er sich voll- kommen zu lösen ; wenigstens rufen die geeigneten Tinktionsmittel häutig nur noch eine diffuse schwache Färbung des ganzen Zell- inhalts hervor. Alle die in Kürze geschilderten Vorgänge beginnen, sowie der Tüpfelverschluß sich vollzogen hat und müssen daher als eine der Folgen (\qs letzteren betrachtet werden. Da das Wachstum der Grenzzelle auch nach Erscheinen der Verschlußkörper noch eine Zeitlang fortdauert, denn ich sah darauf beobachtete und gemessene Heterocysten sich noch verlängern, und da sogar noch Neubildungen wie die Cellulosemembran geschaffen werden, der Stoffverkehr mit den angrenzenden Zellen aber unmöglich gemacht wird, so können diese Formationen und produktiven Leistungen nur auf Kosten der in der Heterocyste abgeschlossenen Substanzen sich entfalten. Alle Reservestorte, die Zentralkörner. Cyanophycinkörner, ja sogar die Chromatophoren werden zerstört und verbraucht: der Zentralkörper wird allmählich desorganisiert und verschwindet. Daß dabei die mannigfaltigsten Stoffwandlungen vor sich gehen, erkennt man schon an dem äußeren wechselvollen Verhalten dr> Inhalts gegen Tinktions- mittel. Da eine Substanzvermehrung nicht stattfinden kann, das Volumen der Grenzzellen aber, wie ich bereits hervorhob, sich noch 111 vergrößert, so ist das Erscheinen einer oder mehrerer Vakuolen erklärlich, das Cytoplasma wird wandständig und bekleidet endlich meist nur noch als dünner Belag die neugebildete Membran. Das Gesagte gilt für die Heterocvsten aller von mir untersuchten Cyanophycecn: Tolypothrix, Anabaena, Rivularia, Gloeotrichia^ Sphaerozyga, Nostoc etc. Die Gestalt der Verschlußkörper ist sein- wechselnd, wenn auch gewisse Grundformen vorherrschen. Nach den Tüpfelkanten ist ein den ganz kurzen Tüpfelkanal ausfüllender Cylinder vorhanden ; nach dem Innern der Zelle zu wölbt sich der den Tüpfelrand mehr oder minder weit übergreifende Körper flach oder hall »kugelig oder end- lich kegelförmig vor. Seltener sind unregelmäßige Formen, doch kommen dieselben vor, der Verschlußkörper zeigt im optischen Längsschnitt einen gewellten Kontur und ist entweder mit konzen- trischen Furchen oder Rinnen versehen oder weist nur unregel- mäßige Buckel auf, so daß er mitunter ein traubiges Aussehen annimmt, wie es uns bei manchen Cystolithen entgegentritt. Diese bestimmte Ausformung ließ in mir die Annahme sich befestigen, es handle sich um feste Gebilde, wie es eben beispielsweise die Cysto- lithen sind. Bald aber lernte ich Erscheinungen kennen, welche gegen die Stichhaltigkeit jener Annahme sprechen mußten. Wenn ich nämlich absichtlich oder zufällig Plasmolyse der Fäden veran- laßte, so wurde durch die Kontraktion der vegetativen Zellreihen der kurze Tüpfelkanal sowohl der ersten Grenzzelle als auch der der benachbarten vegetativen Zelle zu einem langen Rohr ausgezogen und es zeigte sich, daß der Yerschlußkörper diesem Zuge folgte, um je nach der Quantität seiner Substanz das vergrößerte Tüpfelrohr der Heterocyste teilweise oder ganz auszufüllen. Die Verschluß- körper bestehen also aus einer glasklaren, stark lichtbrechenden, aber mehr oder minder weichen, durch Druck leicht umformbaren Masse. Auf Tafel g, Fig. 15, habe ich eine Anzahl vorsichtig isolierter mit Osmium gehärteter Verschlußkörper abgebildet. Die Figuren 1 — 7,. li> derselben Tafel zeigen den oben erwähnten Vorgang und die mit demselben regelmäßig verbundene Umgestaltung der Verschlußkörper. Um dieselben besonders deutlich sichtbar zu machen, wurden sie 112 mit Brillantblau tingiert Auch mit Altmanns Säur.efuchsin werden die Verschlußkörper intensiv gefärbt und gerade in solchen künstlieh verlängerten Tüpfelkanälen tritt die Färbung tadellos her- vor, während letztere fraglich bleiben mußte, solange der ebenfalls sich mit Säurefüchsin intensiv färbende Zellinhalt die Tinktion der Verschlußkörper überdeckte. Durch Druck auf das Deckglas gelang es mir, die plastische Konstistenz der Verschlußkörper direkt nach- zuweisen. Sehr schön treten die Verschlußkörper als tiefbraun- schwarze Gebilde ferner hervor, wenn man mit Ehrlichs Anilin- wassergentianaviolett unter Erhitzen stark färbt, mit Jodjodkalium einige Minuten und dann mit Alkohol behandelt. Wenn durch letzteren schon alles wieder entfärbt ist. behalten die Verschluß- körper noch lange die dunkle Färbung bei. Wenn ich auch auf Grund meiner Untersuchungen noch nicht zu behaupten wage, aus welcher Substanz die Verschlußkörper bestehen (siehe unten), so ist doch zunächst so viel sicher, daß diese weder mit der der Zentralkörner noch der Cyanophycinkörner über- einstimmt oder auch nur nahe verwandt ist. Ich hielt dies zu erwähnen deshalb für nötig, weil Palla und Hegler irrtümlicher- weise die Substanz der Verschlußkörper und der Cyanophycinkörner für identisch erklärten. Palla sagt auf Seite f>44 : „Auch hier leiten die groben sphärischen Massen, welche meist der Pore der Querwand aufsitzen, ihren Ursprung zweifelsohne von den Cyano- phycinkörnern ab," und Seite 04(5: „Die in den auffallend zahlreichen Heterocysten vorkommenden großen Verschlußmassen der Aus- führungskanäle sind auch hier wieder nichts anderes als metamor- phosierte Cyanophycinkörner, da sie mit solchen in den Reaktionen übereinstimmen." Daß auch Hegler in demselben Irrtum befangen ist, habe ich bereits vorn (im Abschnitt II i hervorgehoben; es geht deutlich aus folgenden seiner Sätze hervor (p. 303): „Bei letzteren, den heterocysten Arten, kann man beobachten, daß in Fäden mit leb- hafter Teilung auch die Heterocysten frei davon (von Cvanophvcin- körnern) sind, die sonst gewöhnlich an den Porenkanälen Kristalloide besitzen,'' und (p. 294): ..Die Cyanophycinkörner stellen dann Gebilde 113 mit meist scharf begrenzten und wohlerhaltenen Ecken und Kanten dar, besonders große und wohlausgebildete Kristalloide denn um solche handelt es sich zweifellos pflegen in den HeteroCysten an den beiden Porenkanälen zu sitzen, durch die diese Zellen mit den benachbarten vegetativen in Verbindung stehen"'. Ich halte die Reaktionen und Tinktionen der Verschlußkörper genau und eingehend untersucht und in dem Kapitel „Reaktionen und Tinktionen" findet man dieselben tabellarisch zusammengestellt. Daraus hat sich ergeben, daß die Cyanophycinkörner Eiweißkristalloide sind, während die Verschlußkörper, welche übrigens niemals, wie Hegler behauptet, Ecken oder Kanten im Sinne der Kristallformen haben, denn sie sind zähflüssig, substantiell der Kallose sehr nahe kommen. Diese weitgehende Uebereinstiminung wird schon durch folgende Nebeneinanderstellung dargetan : Kallose : in Kupferoxydammoniak unlöslich in Sodalösung löslich in konz. Chlorcalciumlösung (od. Zinnchlorid) löslich in 1 % Kalilauge löslich in konzentr. Kalilauge löslich in konzentr. Säuren löslich in 5 % Schwefelsäure Quellung in Chlorzinkjod. J— J— J. K. rotbraun, löslich in Brillantblau glänzend blau in Korallin (alkohol. und Na.,C03- Lösung) rot in Kongorot in schwachammonia- kalischer .Lösung rot in Anilinblau glänzend blau. Wie für die Kallose, ist als geradezu spezifisches Tinktions- mittel für die Verschlußkörper das Brillantblau (Triphenylpararos- Kohl, Organisation u. Physiologie d, Cyanopbyceenzelie. S Verschlußkörper : unlöslich starke Quellung (vielleicht ver- bunden mit teilweiser Lösung z. T. löslich unlöslich unlöslich löslich Quellung farblos glänzend blau nicht gefärbt oder höchstens nach langer Einwirkung gelblich farblos. 114 — anilintrisulfosaures Natrium Bayer & Ko.. Elberfeld) anzusehen. Es färbt, während es nocli den übrigen Bestandteilen des Algenfadens kaum eine Färbung verleiht, die Verschlußkörper schon so intensiv dunkelblau, daß sie wundervoll hervortreten. Später freilich färben sich auch die Scheide, das Cytoplasma und die Cyanophycinkörner intensiv blau, wie in der Fig. 4. Taf. b, sowie Fig. 7, Taf. d dargestellt ist. Kongorot. welches die Kallose der Siebplatten rot färbt, äußert auf die Verschlußkörper keine Wirkung. Es sind also trotz der großen Uebereinstimmung in den Merkmalen doch einzelne Differenzen zu notieren. Ebenso haben die Verschlußkörper zweifellos einzelne Reaktio- nen und Tinktionen mit den Cyanophvcinkörnern gemein. Beide färben sich mit Säurefuchsin. Brillantblau, Pikrokarmin. Differenzen machen sich geltend, wie folgt : Essigkarmin färbt die Cyanophycinkörner. nicht aber die Ver- schlußkörper. Tannin-Eisenvitriol färbt die Cyanophycinkörner bläu- lichgrau, die Verschlußkörper nicht. Jodjodkalium -j- Schwefelsäure färbt die Cyanophycinkörner braun, die Verschlußkörper nicht. Orange färbt die Cyanophycinkörper nicht, wohl aber die Verschluß- körper. Hartig-Zacharias fingiert die Cyanophycinkörner blau, nicht jedoch die Verschlußkörper. GRAMSches Reagens auf un- fixiertes Material und ohne Alkoholbehandlung angewendet, färbt die Verschlußkörper braunviolett, läßt dagegen die Cyanophycinkörner farblos. Hiernach ist die Substanz der Verschlußkörper weder identisch mit Kallose noch mit der der Cyanophycinkörner, wenn sie auch wie ich gezeigt habe, mit beiden unverkennbare Beziehungen haben dürfte. Mit Zellulose, sowie mit der Substanz der Scheiden und Membranen und mit der der Zentralkörner hat sie nichts gemein, sie isl ein Auscheidungsprodukt des Cytoplasmas von halbflüssiger Konsistenz, das vorkommenden Falls auch durch Einfluß des leben- den Cytoplasmas wieder gelöst werden kann. Die Verschlußkörper fand ich stets optisch inaktiv. 115 Verhalten gegen Reagentien und Farblösungen. Essigsäure: in 10% bleiben die Verschlußkörper unverändert, in 20 % schwache Qnellung, in 30 % schnelle Lösung unter Hinterlassung eines kaum sichtbaren Rückstandes. Kalilauge : unlöslich in 1 %. Chromosmiumessigsäure : Quellung, farblos. Die Verschlußkörper bleiben farblos in: Jodjodkalium. Osmiumsäure, Methylgrünessigsäure, Safran in (alkohol), Essigkarmin (wenn in über 30% Essigsäure gelöst). Ammoniakkarmin. Sie werden gefärbt von: Brillantblau dunkelblau, Säurefuchsin rot, Pikrokarmin rot, Fuchsin rot, Methylviolett (vital) schwach violett, Gram (ohne Alkohol) braunviolett, wässr. Jodgrün dunkelgrün, Alaunkarmin schwach rot, Orange dunkelgelb. Mit Pikrokarmin gefärbte Verschlußkörper lösen sich nicht in 1, 2, 10% Salzsäure; quellen darin kaum und entfärben sich viel schwerer als die Cyanophycinkörner, welche unter starker Quellung rasch farblos werden. IX. Abschnitt. Vakuolen. Die Vakuolen, welche die Zellen der Cyanophyceen beherbergen, sind von zweierlei Art, entweder sind es Zellsaftvakuolen oder Gasvakuolen. Zellsaftvakuolen. (iOMONT (32 n) stellt die Existenz von Vakuolen bei normalen Oscillarieii in Abrede; nur wenn die Pflanzen im Finstern oder in einem dürftigen Medium vegetieren, sollen Vakuolen auftreten. Palla und Hieronymus halten bei den meisten untersuchten Cyano- phyceen hin und wieder Vakuolen angetroffen. Zacharias pflichtet dagegen Gomont bei. Bei Arostoc hat Palla an den gewöhnlichen vegetativen Zellen nur in einem einzigen Falle Vakuolen wahrge- nommen, und Zukal hält das gehäufte Auftreten von Vakuolen z. P>. in den haarförmigen Enden der Fäden von Gloiotrichia pisum für ein Anzeichen beginnender Degeneration. Wie verhält sich nun Tolypothrix in dieser Hinsicht? Da ich auschließlich mit gutgenährtem Material arbeitete, fiel die von Gomont herangezogene Ursache für die Vakuolenbildung für mich weg. Bei Untersuchung unzähliger Fäden drängte sich mir entschieden das Fehlen von Vakuolen in den vegetativen Zellen als Hegel auf: häufig fand ich dagegen Vakuolen in den Grenzzellen und hin und wieder auch in vegetativen Zellen. In jungen normlen Fäden sah ich niemals Vakuolen, im Gegenteil waren es immer dem Anschein nach ältere, welche bisweilen Vakuolen fühlten, so daß die oben angeführte Ansicht Zukals möglicherweise 117 — das Richtige trifft; die Vakuolenbildung ist ein Zeichen des Alters nicht nur, sondern auch anhebender Degeneration. Dieser Ansicht schließt sich auch Massart (C>f>) an: „La pr^sence de vacuoles indique que la cellule est non seulement adulte, mais qu'elle est dejä devenue incapable de se diviser." Dagegen würde freilich das wenn auch seltene Vorkommen einer Zellsaftvakuole in der Fadenendzelle bei Tolypothrix sprechen, da diese Zelle immer bildungsfähig bleibt, dafür, daß bei allen denjenigen Cyanophyceen, bei welchen die Zell- teilungen auf bestimmte Regionen des Fadens beschränkt sind, gerade diese frei von Vakuolen, die ausgewachsenen, dasTrichom bildenden da- gegen mit Vakuolen reichlich ausgestattet sind. In den den teilungs- fähigen Zellen zunächst liegenden bemerkt man mitunter mehrere kleine Vakuolen, welche nach der Spitze des Fadens zu zu einer großen ver- schmelzen. Ein Irrtum ist es, wenn Massart (Bö1) bei Scytonema, im Gegensatz zu den Rividariacccu und Stigonemataceen, die Va- kuolen in den Zentralkörper verlegt. Dieselben liegen, ich habe mich davon aufs sicherste überzeugen können, auch bei Scytonema ebenso wie bei Tolypothrix und einer ganzen Reihe anderer Cyano- phyceen stets im peripheren Cytoplasma und drängen entweder den Zentralkörper auf die Seite oder derselbe ist überhaupt nicht mehr vorhanden und der Degeneration verfallen, wie beide Fälle bei der Heterocystenbildung von Tolypothrix und anderen Chyanophyceen so ausgezeichnet verfolgt werden können. Um die Lokalisation der Zellsaftvakuolen genauer untersuchen zu können, brachte ich Tolypotarix-Kvltaren ins Dunkle und beließ sie daselbst bei einer Durchschnittstemperatur von 1(5° C fünf Wochen lang. Im Abschnitt: „Chromatophoren" habe ich die Wir- kung einer so langen Verdunkelung ausführlich geschildert. Hier sei nur erwähnt, daß ich nach dieser Behandlung in den weitaus meisten Algenfäden in den Zellen Zellsaftvakuolen fand, teils kleine in größerer Anzahl in einer Zelle, teils zwei, teils endlich nur eine einzige, welche dann besonders große Dimensionen aufweist und oft die Mitte der Zelle einnimmt. Durch Zusatz von Loefflers Methylenblau färbte ich die Scheide, die Zentralkörner und, was mich besonders interessierte, den Zentralkörper, der in seltenen Fällen — 118 — eine homogene hellblaue Tinktion annahm, häutiger dagegen in fast farb- loser Grundmasse eingelagerte, etwas dunklere Kernfäden oder Chromo- somen erkennen ließ und daneben endlich dunkelblaue Zentralkörner in wechselnder Größe und Zahl einschloß. Die so erhaltenen Präparate sind äußerst instruktiv, denn sie lassen deutlich bemerken, daß die Vakuolen niemals im Zentralkörper liegen, sondern denselben stets beiseite drängen. Dabei wird letzterer in der mannigfaltigsten Weise deformiert, wobei sich nun immer konstatieren ließ, daß die Zentralkörner ihn niemals verließen. Auch da, wo auf den ersten Blick ein Zentralkorn einmal isoliert im Cytoplasma zu liegen scheint, nimmt man bei fortgesetzter Untersuchung wahr, daß es stets inner- halb eines armartigen Fortsatzes des Zentralkörpers plaziert ist. Um zu verdeutlichen, in wie wechselnder Weise die Bestandteile der Tolypoth rix-Ze\\e sich in den vorhandenen Raum teilen, habe ich eine Anzahl mit Methylenblau gefärbter Zellen in den Fig. 9 — 15 Tai. a. abgebildet. Die Vakuolen sind in wechselnder Anzahl und Größe, mitunter noch von feinen Cytoplasmafäden (10, 13) durchsetzt. Im hellblauen Zentralkörper liegen die schwarzblauen Zentralkörner, im Cytoplasma die Chromatophoren, welche ich nur in den Fig. 10, 13 und 14 angedeutet habe. Die Aehnlichkeit der Cyanop/iycrri/-7,a\\Q mit jungen Meristem- zellen spricht sich neben anderem durch das vollständige Fehlen von Zellsaftvakuolen aus: um- nach intensiver Streckung der Zellen, wie sie uns besonders au den Fadenenden der Rivulariaceen be- gegnet, ferner in den Heterocysten und in den Zellen der Dunkel- taden treten regelmäßig Zellsaftvakuolen auf. Dieselben liegen stets im Cytoplasma, niemals im Zentralkörper und drängen im Cytoplasma Zentralkörper, Chromatophoren und Granulationen (Cyanophycinkörner Fetttropfen etc.) beiseite, auch wenn man sie durch Druck künst- lich verschiebt. Der Protoplast der Cyanophyceen-TdÜR stellt nur in den bezeichneten Fällen i AVrv/A//7'c/<»7/-Fadenendzellen, Hetero- cysten, Zellen der Dunkelfäden) ein osmotisches System vor. welch«'-, bei entsprechender Behandlung zur Erscheinung der gewöhnlichen Plasmolyse führt. An den normalen Cyanophyceen-ZeMen ist die Plasmolyse eine Schrumpfungsplasmolyse, wie in (\n\ vakuolenfreien - 119 — Meristemzellen höherer Pflanzen bei gleicher Behandlung. In jenen vakuolenfreien Zellen pflegt die Plasmolyse früher einzutreten, als in den vakuolenhaltigen. Gasvakuolen. Was nun die Gasvakuolen betrifft, so hat man dieselben bei einer ganzen Reihe von Wasserblüte erzeugenden Cyanophyceen be- obachtet, so bei: Gloiotrichia echinulata, Anabaena ßos aquae, Anabaena spiroides, Anabaena makrospora, Anabaena solitaria, Aphanizomenon ßos aquae, Trichodesmium lacustre, Clathrocystis aeruginosa, Coelosphaerium Kützingianum etc. Tolypotlirix be- sitzt Gasvakuolen nicht, seine Rasen, die auch häufig an der Wasser- oberfläche erscheinen, lieben sich durch im Fadenfilz eingeschlossene Luftblasen. Unter den von mir kultivierten Oscillatorien waren mehrere mit Gasvakuolen und es interessierte mich, ihre Lage in der Zelle zu bestimmen. Massart (65) will zahlreiche Gasvakuolen bei Phormidium fragile und Anabaena im Zentralkörper gefunden haben, denn er sagt (p. 16): „chez le Phormidium les nombreuses petites vacuoles se trouvent pour la plupart dans le corps central. On s'en assure le mieux sur les cellules colorees au bleu de methylene. Dans 1" Anabaena, elles sont egalement dans le corps central." Klebahn (48) dagegen, der sich um den Nachweis der Gasvakuolen Verdienste erworben hat, ist genau entgegengesetzter Ansicht: der innerste Teil der Zellen (von Gloiotrichia z. B.) sei frei von diesen Gebilden; hier liege ein rundlicher Körper, der in den lebenden Zellen mit Methylen gefärbt werde, und der dann, wenn auch wegen der optischen Verhältnisse nicht scharf umgrenzt, durch die roten Gebilde (Gasvakuolen) hindurchschimmere. „Er dürfe, sagt er weiter, dem Zentralkörper entsprechen, der von den Autoren bei anderen Phycochromaceen beschrieben ist." Da es für die Frage nach der Organisation der Cyanophyceen- Zelle von wesentlicher Bedeutung ist. über die Lage der Gasvaku- olen absolute Klarheit zu erhalten, habe ich einerseits die Figuren Klebahns genau gemustert nnd andererseits an dem mir zur Ver- fügung stehenden Materiale neue Untersuchungen hierüber angestellt — 120 — und konnte konstatieren, daß die Gasvakuolen stets außerhalb des Zentralkörpers sich befanden. Sie lagen nicht in dem durch Methylen gebläuten Zentralkörper, sondern im Cytoplasma. Besonders klar lag der Fall, wenn der Zentralkörper mit einigen großen Zentral- körnern vollgestopft war: mit diesen hätten sich dann die Gasva- kuolen in den recht beschränkten Kanm teilen müssen, sie hätten die Form der Lücken zwischen den Körnern annehmen müssen, was nicht der Fall war. Heben und Senken des Mikroskoprohres ließ keinen Zweifel darüber, daß die Gasvaknolen über, unter oder seit- lich vom Zentralkörper lagern. Bei Zusatz von verdünnter Kali- lauge vereinigten sich häutig mehrere benachbarte Gasvakuolen und es geschah dies unter deutlicher Translokation der Chromatophoren. Wenn nun aber sichergestellt ist, daß die Gasvakuolen nicht im Zentralkörper liegen, so münßten sie nach der bisher vertretenen Ansicht im cylindrischen Chromatophor liegen: bisher kennen wir aber Yakuolen-führende Chromatophoren noch nicht. Das Stroma des Chromatophors, das wir uns doch immerhin konsistenter vor- stellen als das Cytoplasma. dürfte wohl auch nach Zusatz von etwas verdünnter Kalilauge der Vereinigung und dem Verschmelzen be- nachbarter Gasvakuolen mehr Widerstand entgegenstellen, als das Cytoplasma. Neuerdings hat Wille auch die sog. Schwefelkörner einer mit Thiothrix tenuis Winogr. nahe verwandten Tkiothrix-Aii als (ia>- vakuolen entlarvt. Obgleich M. Miyoshi noch Schwefelkörner in den Zellen der Thiothrix nivea *) abbildet und A. Fischer und Migula sogar den Schwefelgehalt bei TJiiotlirix Winogr. als Gattungsmerk- 1) MlYOSHl (71) bildet die Schwefel körnchen sowohl von Thiothrix nivea var. verticillata (Fig. 13) als auch von verschiedenen Chromatium-Species (Fig. 15 — IS) und von einem nicht benannten sichelförmigen Bakterium (Fig. (> — S) so ab, daß man sie nur als im Innern der Zellen liegend erachten kann. Lagen sie außen, wie der Verfasser im Texte behauptet. j>. 1T>2: „Jedoch beobachtete ich bis jetzt keinen sicheren Fall, wo die Körnchen wirklich im Zellinneren gelegen wären", so müßten dies die Abbildungen doch irgendwo erkennen Li-scn. Fs bedarf jedenfalls diese Angelegenheit einer dringenden Nachunter- suchung. 121 mal zur Unterscheidung von Crenothrix Colin anführen, so dürften die von Wille vorgenommenen Prüfungen an Thiothrix-ZeWen doch vollkommen ausreichen, für dieses Bakterium die Abwesenheit von Schwefel in Kornform in Abrede und die Gasvakuolennatur der röt- lich schimmernden Gebilde sicher zn stellen. Sollten die von A. Meyer als Kerne der Bakterienzelle erklär- ten Gebilde sich als solche auch weiterhin bewähren, so würden die- selben schon ihrer Kleinheit wegen ebensowenig zur Unterbringung der Zentralkörner als auch zu der der Gasvakuolen sich eignen, es würden also auch bei den Bakterien, zu denen vorläufig Thiothrix und Crenothrix noch gerechnet werden, die Gasvakuolen ihren Platz, im Cytoplasma haben. X. Abschnitt. Chromatische Substanz. Wie jeder Zellkern, so enthält auch der Zentralkörper der Cyanophyceen Substanz, welche sich gewissen Färbungsmitteln gegenüber anders verhält, als die Grundmasse des Zentralkörpers. Da diese sich distinkt färbende Substanz sich ausnahmslos in den Gebilden wiederfindet, die wir Kernfaden und Chromosomen nennen, so darf ich diese Substanz wohl als Chromatin bezeichnen. Ich habe im Abschnitt „Zentralkörper" eine ganze Reihe von Methoden angeführt, welche es ermöglichen, dieses Chromatin sichtbar zu machen. Mein Chromatin hat natürlich mit dem Nadsons (73) nichts zu tun; was Nadson Chromatin nennt und (p. 227) mit Bütschlis roten Körnern, mit Pallas und Schmitz* (p. p.) Schleimkugeln und einem Teile der Cyanophycinkörner von Hieronymus iden- tifiziert, sind meine Zentralkörner. Weil Nadson die Reserve- stoffe repräsentierenden Zentralkörner für Chromatin hielt. mußten ihm die Schwankungen im Chromatingehalt der Zellen auf- fallen, welche er unter 5 des Resumes schildert und die er als „Hyper- und Hypochromatose" bezeichnet. Da er keine be- stimmte Beziehnung zwischen Chromatingehalt und Teilung dv> Zentralkörpers zu erkennen vermochte, was nicht wunderbar ist, stellte er den Satz (p. 227, ;">. 3) auf: „Zellen mit verändertem Chromatingehalt verlieren die Fähigkeit nicht, sich durch Teilung zu vermehren, und verweist auf die Figuren seiner Tafel: da sieht man denn auch die verschiedenen Stadien der Teilung mit dem - 123 — wechselndsten Gehalt an Chromatinkörnern vereinigt. Das allein schon hätte Nadson mißtrauisch gegen seine Deutung machen müssen, denn es ist gerade eine charakteristische Erscheinung, daß sich der Chromatingehalt eines Kernes während des Verlaufs der Teilung quantitativ nicht merkbar ändert. Teilungsstadien, wie sie in den Figuren 6, 7, 8, 56 etc. abgebildet werden, existieren nicht. Wenn irgend eine Substanz im Kern Chromatin sein soll, so muss sie sich bei der Kernteilung erhalten und in symmetrischer Weise auf die Tochterkerne verteilen und eine Substanz, welche während des mitotischen Kernteilungsvorganges unsichtbar wird, kann nach un- seren derzeitigen Kenntnissen niemals Chromatin sein. Die Angaben, welche Zimmermann (110 u) in seinem sonst so verdienstvollen Buche: „Die Morphologie und Physiologie des pflanz- lichen Zellkerns" über Chromatinkörner der Cyanopliycccn (p. 159) macht, sind unrichtig und beruhen auf Verwechselung der körnigen Einschlüsse, was freilich bei der damals noch mangelhaften Kenntnis des Gegenstandes und der mehr als verworrenen Nomenklatur nicht zu verwundern ist. Die Chromatinkörner. die nach Zimmermann mit den roten Körnern Bütschlis und den Schleimkugeln von Schmitz und Palla identisch sein sollen, haben mit beiden Granu- lationen nichts zu tun. Es werden Zentralkörner und Cyanophicin- körner in unbegreiflicher Weise konfundiert. Wie es scheint, ist der Zentralkörper der Cyanophycecn selten im Zustand der Ruhe, denn es ist schwer, einen Zentralkörper zu finden, in dem sich ein Gerüst konstatieren läßt, dessen Hauptmasse von zarten, sich meist nicht fingierenden Lininfäden gebildet wird, in welchem die stark fingierenden Chromatinkörnchen liegen. Auch von Kernkörperchen oder Nukleolen habe ich nie etwas entdecken können. Die körnigen Einschlüsse zentralkörnerfreier Zentralkörper erweisen sich stets als völlig gleichartig, so dal.! ich mit Sicherheit behaupten kann, daß außer Chromatinkörnern. Zentralkörnern und Spindelfasern, der Grundsubstanz des Zentralkörpers nichts eingelagert ist. Der Zentralkörper scheint vielmehr immer im Teilungszustande oder in Vorbereitung zu diesem befindlich zu sein, der Kernfaden ist immer dick und relativ kurz oder an seiner Stelle erblickt man — 124 — Chromosomen in mannigfaltigster Gruppierung. Der Zentralkörper enthält im günstigsten Falle als starkfärbbare Gebilde nur den Kern- faden oder die Chromosomen in heller gefärbter Grundmasse, oder alter es kommen hierzu noch die Zentralkörner, welche sich dann mit jenen in den verfügbaren Raum teilen müssen. Zentralkörner- freie Zentralkörper findet man meist nur in den Zellen des natür- lichen Fadenendes. Da diese, wie ich an anderer Stelle bereits hervorgehoben habe, auch meist frei von Cyanophicinkörnern sind, ist alles, was sich stärker fingiert in diesen Zellen. Chromatin. In diesen Fadenendzellen sind die Zellkernteilungsfiguren daher am besten und klarsten zu sehen. In den Fig. 3, 8 und 9 Tafel k sind Toly- /of/ir?x-Ze\\en abgebildet, bei welchen mehr oder weniger zahlreiche Zentralkörner neben den Chromosomen in die hellblaue Zentral- körpersubstanz eingebettet sind. Von den Zentralkörnern halte ich z. B. in Fig. 9 die höher liegenden dunkel, die am Tiefsten liegenden am hellsten getönt. In 8 und 1» sind die Chromosomen sowohl als die Zentralkörner mit verdünntem Glycerinmethylenblau gefärbt, in Fig. 3 dagegen nur die Chromosomen mit Jodgrün, welches in Ver- bindung mit Glycerin und einer Spur Karbolfuchsin zur An- wendung kam. Das Chromatin des Tolyßotkrix-ZentraXkörpeTS verhält sich entschieden cyanophil gegen Methylenblau-Fuchsinlösung. Methylen- blau und Hämatoxylin werden am leichtesten von ihm gespeichelt. Mit konzentrierter Magnesiumsulfatlösung kann man Chromatin und Zentralkörner gleichzeitig aus dem Zentralkörper entfernen; jeden- falls färbt Methylenblau in den Zentralkörpern so behandelter Zellen nichts mehr distinkt. Ueber die Farbstoffe, welche das Chromatin sonst noch in auf- fallender Weise speichert, ist ausführlich indem Kapitel „Zentralkörper"' berichtet Hier sei nur erwähnt, was ich sonst konstatieran konnte, um die Chromatinnatur der in Rede stehenden körnigen Gebilde darzulegen. In angesäuerter Ferrocyankaliumlösung und in schwefel- saurem Kupfer sowie in Ferrum solubile verschwinden die Körner, während sie in konzentrierter Lösung von Kaliunibiehroniat unlöslich sind. Sie widerstehen der Einwirkung von f>< > °/0 Essigsäure und der 1 25 verdünnter Mineralsäuren. 10 % Kochsalzlösung löst die Körner, ebenso Monokaliumphosphat, noch leichter verdünnte Alkalilösungen Konzentrierte Mineralsäuren lösen die Körner ebenfalls. Interessant ist das entgegengesetzte Verhalten der Chromatin- körner gegenüber dem tryp tischen und peptonisierenden Fer- mente. Dasselbe ließ sich an Tolypothrix-YäA&a. in klarster Weise erkennen. Während das Trypsin das Chromatin vollkommen zum Verschwinden bringt, so daß nachträgliche Tinktion nicht mehr gelingt, erweist sich schwach salzsaure Pepsinlösung wirkungslos auf das Chromatingerüst. Letzteres tritt mit seinem starken Nukleinglanz äußerst stark hervor und läßt sich mit Hämatoxylin noch aus- gezeichnet färben. Von dem chromatophorenführenden Cytoplasma wird der größte Teil verdaut, der Rest lagert sich an den wenig veränderten Zentralkörper an. Sind Zentralkörner im Zentralkörper, so widerstehen dieselben der Fermentwirkung, während die dem Cytoplasma eingelagerten Cyanophyeinkörner sowohl vom Pepsin als vom Trypsin vollständig verdaut werden. Nach den Untersuchungen von Zacharias und anderen be- stehen die Chromosomen und Chromatinkörner in erster Linie aus Nuklein. Da nun aber Zacharias in den Zentralkörpern der Cyanophycccii und besonders in den in Teilung befindlichen vielfach kein Nuklein fand, so hätte man nach ihm auch keine Chromosomen oder Chromatinkugeln erwarten dürfen. Da diese nun aber nach meinen Untersuchungen in optima forma und in fast jeder Zelle sichtbar zu machen sind, müssen entweder Zacharias1 Methoden zum Nachweis des Nukleins oder seine Beobachtungen unrichtig gewesen sein. Es schien daher geboten, die üblichen Nukleiin- reaktionen auf die Chromatinkörper der Cyanophyceen nochmals zu prüfen. Es stellte sich nun heraus, daß die Chromatinkörper alle Nuklei'nreaktionen deutlich zeigten, daß sie wie die Nukle'ine aus- gezeichnet sind 1. durch Unlöslichkeit in Pepsinsalzsäure, 'J. durch Unlöslichkeit in 0,2 — 0,3 u/o Salzsäure, 3. durch Löslichkeit in 10 % Kochsalzlösung oder Mono- kaliumphosphatlösung, — 126 — 4. durch Löslichkeit in konzentrierter Natriumkarbonatlösung und Magnesiumsulfatiösung, 5. durch Löslichkeit in verdünnter Kalilauge, (I. durch Löslichkeit in konzentrierter Salzsäure, 7. durch Löslichkeit in 4 konzentrierier Salzsäure -f- 3 Wasser, 8. durch Verdaulichkeit in Trypsin, 9. durch Unlöslichkeit in konzentrierter Kaliumbichromat- lösung und konzentrierter Annnoniaksulfatlösung. 10. durch Löslichkeit in angesäuerter Ferrocvankaliumlösung. in Lösungen von schwefelsaurem Kupfer und Ferrum solubile. In wässeriger Chloralhvdratlösung treten die Chromosomen mit dem bekannten Xukleinglanz scharf hervor, ebenso in einem Gemisch von 1 Vol. konzentrierter Essigsäure-}- 1 Vol. Wasser oder in 0,3- proz. Salzsäure. Nach der GRAMSchen Methode färben sich zwar die Chromo- somen intensiv, die Differenzierung aber gelang mir nie in der Weise, daß gute Kernteilungsfiguren sich distinkt von der Umgebung ab- gehoben hätten. Ich möchte hier hervorheben, daß Fischer infolge seiner Färbungsmethoden selten die Chromatinkörner oder Chromosomen fingiert hat, wenigstens ist in allen Figuren auf seiner Tafel II soviel wie nichts davon zu sehen. In den Fig. 30, 31, 42, 43, 44. 45, 47 hat er den Zentralkörper, d. h. dessen Grundmasse gefärbt erhalten, aber von Chromatin gerüst ist nichts zu bemerken; vielleicht ist in Fig. f>."> das zwischen den großen blauvioletten Zentralkörnern sicht- bare feinkörnige Etwas Chromatin. Alles was man als rote oder blaue Kugeln erblickt, sind Zentralkörner, die rotviolett aussehen. aber nach Sodabehandlung eben einen Stich ins Blaue aufweisen. Nur in Fig. 34 und 35 sind die roten Kugeln Cyanophycinkörner, welche sich mit Anilinwasser-Säurefuchsin eben rot färben, wogegen die Zentralkörner sowohl als auch das Chromatin bei dieser Be- handlung farblos bleiben. Da Fischer vollständig ohne Kenntnis dei verschiedenen Natur der einzelnen Granulationen war. mußte er sie fortwährend durcheinanderwerfen und miteinander verwechseln, — 127 — und es wäre eine wahre Herkulesarbeit, alle seine Irrtümer hier einzeln anzuführen. Selbst, wenn in ganz typischen Fällen eine der Granulationen so charakteristisch wie nur möglich auftritt, wie in Fig. 19 die Zentralkörner, weiß sich Fischer nicht zu helfen und erklärt sie schlank als „zellkernartig durchscheinende Körper (Protein- krystalloide)"; ich habe an gleichem Materiale, Tolypothrix Aega- gropila, diese Angabe aufs genaueste geprüft und kann nur, wovon sich jedermann aufs leichteste zu überzeugen vermag, sagen, daß es sich um Zentralkörner handelt, deren Reaktionen trotz Fischers vollkommen unbegründeter Abneigung gegen spezitische Reaktionen, eben die typischen der Zentralkörner sind. Hätte Fischer nur ein einziges Mal in der richtigen Weise die Eisenalaun-Hämatoxylin- Methode oder die Methvlenblau- oder Methvlviolett-Vital-Färbung oder die Jodgrün-Karbolfuchsin-Methode auf irgend welche Cyano- phycce angewandt, so hätte er sich leicht von der Existenz des Chromatins überzeugen können und seine Figuren auf Taf. II, welche jetzt als falsch oder vollkommen einseitig bezeichnet werden müssen, würden total anders ausgefallen sein. „Welchen Wert sollen z. B. die roten Körner im Zentralkörper von Chromatiam haben, die sich nach Bütschlis eigener Angabe mit alkalischem Methylenblau rot färben V Ist das auch kein Chroma- tin V" fragt Fischer (p. 31 — 32). Es ist ihm zu antworten: Mit alkalischem Methylenblau färbt sich im C/iromatium-ZentralkorpeT ebensowenig etwas rot wie im Zentralkörper der Cyaiwphyceen; was sich aber blau färbt, ist entweder Chromatin oder Zentralkorn: beide sind aber miteinander von dem, der sich eingehender mit der Cyano- phyceenzelle beschäftigt hat, nicht zu verwechseln, beide sind durch eine ganze Reihe von Färbungen und Reaktionen und durch ihr ganzes Verhalten in der Zelle unschwer voneinander zu unterscheiden. Verstehen wir unter Chromat in jenen Bestandteil des Zell- kerns, der die Farbstoffspeicherung desselben in erster Linie bedingt, der, im sogenannten ruhenden Kerne mehr oder minder fein verteilt einen integrierenden Teil des Kerngerüsts ausmacht, der quantitativ dominiert im Kernfaden und in den aus diesem ent- stehenden Chromosomen, so ist das Chromatin von keinem der — 128 — Forscher bisher, außer von Hegler in der Ciyanophyceenzelle richtig gesehen oder erkannt worden; das geht ans nieinen vornstellenden Angaben aufs unzweideutigste hervor. Zimmermann (1 10 n) verlieh dieser Unklarheit über das Chromatin in der Cyanophyceenzelle den richtigen Ausdruck, indem er p. 159 sagt: ..Die Chromatinkörner (der Cyanophyceen) sind identisch mit den .roten Körnchen' von Bütschli. sowie den .Sehleiinkugehr von Schmitz und Palla etc.k' Nicht weiter sind in dieser Beziehung die übrigen Cyanoflkyceen-Forscher gekommen (Nadson, Zacharias. Fischer. Hieron ymus. Chodat, Malinesco, Massart etc.) nirgends ist man zu einer klarer Loslösung des Chromatins von den übrigen Einschlüssen gelangt. Jetzt darf ich folgendermaßen resümieren : Das Chromatin ist ein konstanter Bestandteil des Zentral- körpers der Cyanofl/iyceen-ZeWe (und der Bakterienzelle) sowie jedes Zellkernes. Es hat nichts zu tun mit den Zentralkörnern (Volutanskugeln der Bakterien) des Zentralkörpers einerseits, den Cyanophycinkörnern andererseits; ebensowenig mit den übrigen Einschlüssen der Cyan, - phyceen-[ Bakterien- )Zelle. Es bedingt die hervorragende Färbbarkeit des Zentralkörpers mit Methylenblau und Methylviolett (vital und postmortal), mit Eisen- alaun-Hämatoxylin, mit Jodgrün etc. sowohl des ruhenden Kernes als auch des Fadenknäuels und der Chromosomen während der karyo- kinetischen Teilung des Zentralkörpers. Hieraus folgt von selbst die Unhaltbarkeit des Inhalts der „Nachschrift", welche Bütschli seinem L890 gehaltenen Vortrag (11 ") zufügte und in der er seine roten Körnchen (= Zentralkörner) mit den Chromatinkörnern. das blaue Gerüst mit dem Linin von Schwarz identifiziert. Beides ist falsch und nur geeignet. Konfusion hervorzurufen. Es wird auch dadurch nichts gebessert, dafi Bütschli hinzufügt: ..Wenn daher auch, soweit die jetzigen Erfahrungen reichen, zwischen den roten Körnchen der Schizophyten und den Chromatinkörnern der Kerne höherer Organismen gewisse Unter- schiede bestehen, so zweifle ich doch nicht, daß sie sich entsprechen — 129 — und vertreten." Ich hebe nochmals hervor, daß Zentralkörner und Chromatin in der Cyanophyceenzelle nichts miteinander zu tun haben, wenn sie gleich beide nebeneinander im Zentralkörper liegen. Chemisches, physikalisches, tinktionellcs Verhalten, alle sind bei beiden so grundverschieden, daß von einer Aehnlichkeit. geschweige denn von Identität nicht die Rede sein kann. Die Zentral körn er sind ein Reservestoff, der unter Umständen ganz fehlen kann, das Chromatin dagegen ist eben ein dem Kern niemals mangelnder, höchstens seine Erscheinungsform ändernder Stoff, sehen wir ihn doch eben als Träger der erblichen Eigenschaften und damit als wichtigste Substanz des Zellkerns an. Die Ueberschrift des Abschnittes 2 in Bütschlis Mitteilung: Notiz etc. (11 IV): ,.Bemerkungen über die sogenannten roten Körner (Chromatinkörner des Zentralkörpers und ähnlich sich färbender Körner oder Bütschlis Körner [Lauterborn]) im Plasma der Cyano- phyceen und Bakterien" lehrt, daß Bütschli auch 1898 noch der irrigen Ansicht von der Identität des Chromatins und der Zentral- körner huldigte. Nicht bestätigen kann ich außerdem die daselbst gemachte Angabe, die Zentralkörner (Bütschlis rote Körner) färben sich mit alkalischem Methylenblau rot; das tun sie niemals! Loefflers Methylenblau ist alkalisch und färbt die Zentralkörner stets blau. Aber nach vorhergegangener Sodabehandlung konnte ich auch mit Hämatoxylin nur eine violette Tinktion erzielen. Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. XL Abschnitt. Heterocysten. Das Vorkommen der Heterocysten beschränkt sich auf einige Familien der Cyanophyceen. Während man bei Tqlypothrix neben vereinzelten oft mehrere (bis 7) Heterocysten hintereinander sehen kann, habe ich bei den Rivulariaceen (Rivularia, Isacfis, Saccc- noma, Brachytrichia etc.) die Grenzzellen immer nur in der Ein- zahl angetroffen. Bei Rivularia liegen die Verhältnisse sehr ähn- lich als wie bei Tolypothrix. Zuerst tritt im Verlauf des Fadens eine Konkavzelle auf, über der die nächstfolgende Zelle zur Hetero- cyste sich heranbildet; die unterhalb der Konkavzelle folgenden vegetativen Zellen zeigen bald eine gesteigerte Zellteilung und ver- längern dadurch das basale Fadenstück, es neben der Heteiocy>tc vorbeischiebend. Hier macht es durchaus den Eindruck, als ob die Konkavzelle nicht nur den Ort der Entstehung der Heterocyste be- stimme, sondern als ob sie auch das Seitwürtsausbiegen des Endes des basalen Fadenstückes erleichtere oder ermögliche. In den Hormogonien von Rivularia wird die jeweilig nach unten liegende Endzeile zur Heterocyste. Darin, daß hierbei nur nach der benach- barten vegetativen Zelle hin ein Verschlußkörper entsteht, erblicke ich eine Bestätigung für die von mir behauptete Funktion der Ver- schlußkörper. Hier ist nur ein Tüpfel mit seiner Plasmaverbindung dauernd zu verschließen, also erscheint auch nur ein Verschlußkörper. Bei den mir zugänglichen Stigonemataceen (Stigonema, Hapa- losiphon) sah ich nur einzeln im Verlauf des Fadens stehende Heterocysten mit je zwei Verschlußkörpern; das Gleiche gilt von - 131 — den Scytonemataceen, soweit sie überhaupt Heterocysten halten [Scytonema etc.) außer lolypothrix (siehe oben) und von den Xostocacccn {Nostoc, Auabacna, Aphanizomenon, Cylindrosper- mum etc.). Die Heterocysten sind meist frei von Cyanophycinkörnem; auf den diesbezüglichen Irrtum Heglers, der in den Heterocysten die sich mit Karmin etc. ebenfalls rotfärbenden Verschlußkörper mit Cyanophycinkörnern verwechselte, habe ich auf Seite 41 hingewiesen. Bei Anwendung von Altmanns Säurefuchsinmethode kann man den Gehalt der einzelnen Fadenzellen an Cyanophycin leicht über- blicken, wie aus Fig. 1 und 11, Taf. k zu ersehen ist. Gegen das natürliche Fadenende zu nimmt der Cyanophycingehalt allmählich abr in den Heterocysten sowie in der Endzelle selbst erfolgt nur diffuse Rotfärbung; die Verschlußkörper färben sich intensiv rot mit Karmin- und Säurefuchsin. Ob die diffuse Färbung der Heterocysten mit Säurefuchsin auf einer Lösung der Cyanophycinkörner beruht, ist schwer zu entscheiden, aber wahrscheinlich. Die Heterocysten führen mitunter noch Zentral körn er im Zentralkörper, immer aber sind die Zentralkörner im Verschwinden begriffen, ihre Zahl, Größe und Färbbarkeit nimmt mein' und mehr ab, je älter die Heterocyste wird; meist fehlen sie endlich ganz. Der Zellkern der Heterocysten tritt dem Beobachter in den verschiedensten Graden der Degeneration entgegen. Anfangs be- sitzt derselbe noch die normale Gestalt mit den allseitigen Ausstrah- lungen seiner Oberfläche; allmählich werden die Ausstrahlungen ein- gezogen, die Oberfläche des Zellkerns glättet sich und verliert die scharfe Abgrenzung gegen das umgebende Cytoplasma. Die Heterocysten enthalten im Cytoplasma vielfach eine zentral oder seltener wandständige Zellsaftvakuole, welche oftmals den Zentralkörper beiseite drängt und deformiert (siehe Fig. 3 d und e, Taf. c). Auch die Chromatophoren degenerieren in den Heterocysten ; sie verlieren allmählich die Farbstoffe und sind am Ende kaum mehr oder nur sehr schwer von der Umgebung zu unterscheiden. Chloro- 9* — 132 — phyll, Karotin und Phykocyan verschwinden, ohne daß es zu einer kristallinischen Ausscheidung des Karotins kommt. Die Membran der Heterocysten besteht meist aus Cellulose, sie färbt sich dalier mit Jod und Schwefelsäure und mit Chlorzink- jod im Gegensatz zur Scheide und den übrigen Membranen, welche farblos bleiben, blauviolett; sie wird dagegen nicht gefärbt durch Fuchsin. Methylviolett, Rutheniumrot, Brillantblau und Methylen- blau; sie löst sich in Kupferoxydammoniak, wird mit Jodjodkalium nicht gefärbt, wohl aber mit Kongorot. Ausnahmslos ist jedoch auch diese Eigentümlichkeit der Heterocysten nicht, denn die Hetero- cystenmembran sowohl von Nostoc als auch von Ä7iabacna gelang es mir niemals mit Jod und Schwefelsäure blau zu fällten; bei Nostoc brachte selbst Chlorzinkjod dies nicht zu stände, während damit die Heterocystenmembranen von Anabaena momentan violett und auch die gelatinösen Scheiden sich gleichzeitig hellviolett färbten. Während die Membran der vegetativen Zellen mit der Scheide nicht verwachsen ist, ist dies bei den der Heterocysten: die vege- tativen Zellen können innerhalb der Scheide gleiten, die Hetero- cysten nicht. Trete ich hiernach an die Frage nach der Funktion der Heterocysten heran, über welche wir bis heute noch nichts wissen, so lassen die vorstehenden Beobachtungen zunächst darüber keinen Zweifel, daß wir es in den Heterocysten mit degene- rierenden Zellen zu tun haben. Die in ihrem Protoplasten ge- speicherten Substanzen verschwinden jedoch meiner Ansicht nach nicht wie aus Reservestoffbehältern, sondern zerfallen, ohne dal.) die Zerfallsprodukte weiter benutzt würden. Das Verschwinden der Granulationen: Zentralkörner, Cyanophycinkörner etc. beginnt erst, nachdem die Kommunikation mit den Nachbarzellen durch die Ver- schlußkörper unterbrochen worden ist. Ich kann also der Auf- fassung Heglers, die Heterocysten stellten Reservestoti'behälter des Thallus dar. nicht zustimmen; denn aus Reservestoffbehältern müssen die Reservcstorle ungehindert auswandern können, die Tüpfel müssen wegsam bleiben. Dies ist jedoch bei den Heterocysten nicht der — u OD Ya\\. Wie die gesamte Körpersubstanz, Membran und Inhalt, der Konkavzellen degeneriert wird durch totale Verschleimung, um an- deren Funktionen als ernährungsphysiologischen fortan zu dienen, so wird auch der gesamte Inhalt der Heterocysten dem Stoff ver- kehr vollständig entzogen. Der Protoplast und seine Organe werden desorganisiert, die orgastischen Inhaltsbestandteile werden zersetzt: aber nichts von den Zersetzungsprodukten vermag auszuwandern, denn die Tüpfel sind vorher bereits verstopft worden. Ich erblicke die Funktion der Heterocysten in etwas ganz anderem; meiner Meinung nach sind es Zellen, deren Hauptfunktion es ist, die Verzweigung des Fadens einerseits, die Hormo- goniengeburt andererseits zu ermöglichen. Die Heterocysten verwachsen zu diesem Zwecke fest mit der Scheide; während die vegetativen Zellen in der Scheide frei beweg- lich sind, insofern der ganze Verband derselben in der Scheide zu gleiten vermag, liegen die Heterocysten stets fest. An die Hetero- cysten angrenzende Zellen werden nun häufig zu Konkavzellen und der in ihnen sich abspielende Verschleimungsprozeß dehnt sich auch auf den anliegenden Teil der Scheide aus, wodurch dieser erweicht wird. Da nun der weiterwachsende Faden in der darüberliegenden Heterocyste einen unüberwindlichen Widerstand findet, muß sich die Spitze desselben seitlich ausbiegen; sie durchsetzt dann, einmal ab- gelenkt, die erweichte Scheide und gibt einem Seitenzweig den Ursprung. Fig. 6, Taf. e und Fig. 8. Taf. h veranschaulicht diesen Auszweigungsprozeß. In derselben Weise können nun auch Hor- mogonien seitlich (lateral) geboren werden, wenn das Ende des unter der Heterocyste 'fortwachsenden Fadens vorher durch Konkav- zellen in Hormogonien zerlegt wurde, wie Fig. 5, Taf. e darstellt. cc die verschleimenden .und das - - sit venia verbo - Schmiermittel liefernden sowie die Erweichung des umgebenden Scheidenteils ver- anlassenden Konkavzellen, cici die Hormogonien abgliedernden Konkavzellen; hh die Heterocysten mit den Verschlußkörpern v :\. Auch bei der apikalen Hormogoniengeburt funktionieren die Hetero- cysten als Widerlager an der Basis des Fadenstückes, dessen Spitze in Form von Hormogonien alsdann aus der Scheide herausbefördert — 134 — wird (Fig. 15, Taf. e). Dabei ist die Mitwirkung von quellenden inneren Scheidenlamellen, wie sie Hegler annimmt, nicht ausge- schlossen. Zur Zerteilung des Fadens wären meiner Auflassung nach die Heterocysten nicht nötig, diese wird durch die Konkavzelle in hin- reichender Weise besorgt, zur Verzweigung des Thallus und zur Hormogonienausstoßung aber sind die Konkavzellen, weil sie beweg- lich in den Scheiden liegen, nicht zu brauchen, dazu leisten die Heterocysten unentbehrliche Dienste. Auch wenn, wie bei Calothrix, Scytonema etc. ein Fadenteil bruchsackartig zwischen zwei Grenzzellen austritt, repräsentieren die Heterocysten die beider- seitigen Widerlager und ihre Funktion ist in diesen Fällen im Prinzip dieselbe wie bei der Verzweigungsform von Tolypothrix, Rnndaria, DicJwthrix, Isactis etc. XII. Abschnitt. Konkavzellen. Konkavzellen nenne ich diejenigen Zellen, welche zwischen den normalen vegetativen Zellen oder in der Nachbarschaft der Heterocysten bei Tolypothrix und anderen Cyanophyceen auf- treten und deren optischer Längsschnitt dem einer bikonkaven oder plankonkaven Linse gleicht. Der Inhalt der Konkavzellen fängt an zu verschleimen, es vermindert sich der Turgor, und die Querwände wölben sich ins Zellinnere vor, jedenfalls dem höheren Druck der Nachbarzellen weichend. Der Inhalt wird, indem allmählich alle Granulationen und Zellorgane schwinden, mehr und mehr homogen: zuletzt ist nicht einmal mehr die Membran vom Inhalt abzugrenzen. In diesem Zustand zeichnen sich die Konkavzellen durch das exzeptionelle Vermögen, die verschiedensten Farbstoffe in intensivster Weise zu speichern, aus. Ihre Färbung ist nach dem Einfluß der Tinktionsmittel schließlich meist ganz verschieden von der der anderen Zellen, so daß man sie schon mit schwacher Vergrößerung leicht erkennt. Daß die Membranen der späteren Konkavzellen bald eine Veränderung erfahren, geht aus ihrer gesteigerten Durchlässig- keit für Farblösungen hervor. Bei Behandlung mit Methylenblau- lösungen werden die Zentralkörner der Konkavzellen meist momen- tan blauschwarz, während die in den übrigen Zellen liegenden langsam sich bläuen. Die Konsistenz der Zentralkörner nähert sich allmählich der flüssigen, denn benachbarte Körner fließen zusammen, große Körner verändern bei knappen Raumverhältnissen ihre Gestalt, indem sie sich letzteren anpassen, wie aus Fig. 8, Tai e ersichtlich ist. Durch die vollständige Verschleimung des Inhalts der Konkav- zellen werden sie nach und nach ganz körnchenfrei, der Kern ist — 136 — nicht mehr nachzuweisen, sie erscheinen oft glasartig durchsichtig. Die Membranen haben bei vollständiger chemischer Metamorphose ihre Festigkeit eingebüßt, so daß bei geringstem Drucke ein Reißen derselben Eintritt und ein Erguß des Inhaltes nach außen. Die Oeffnungen entstehen dabei ebenso oft in der Mitte der Außenwand als in der Nähe der Querwand, weshalb ich Kolkwitzs Meinung, die Außenwände der Oscillarienzellen seien in der Mitte der Quer- wand am wenigsten widerstandsfähig, nicht beipflichten kann: wenig- stens folgt dies nicht ans den von ihm herangezogenen Be- obachtungen. Die Konkavzellen repräsentieren jedenfalls die Stellen minoris resistentiae im ganzen Faden. Häufig lösen sie sich von ihren Nachbarzellen los und der Faden zerfällt. Bei Nostoc, Auabacua etc. sah ich zwischen normal bleibenden Zellen ganze Reihen von Zellen in analoger Weise wie bei den Konkavzellen von Tolypothrix, Oscillaria und anderen cylindrische Fäden bildenden Cyanoptiycccu der Desorganisation anheimfallen und zweifellos sind diese Zellen, obgleich sie nicht jene bei Tolypothrix und Konsorten immer auftretende Formänderung der Konkavzellen darbieten, doch letzteren vollkommen homolog zu setzen. Sie verschwinden schließ- lich, indem sie immer substanzärmer und durchsichtiges werden, ganz und hinterlassen häufig überhaupt keinen sichtbaren Rückstand mehr, wie in den Fig. 7 a, b, c von Nostoc caeruleum und 0, 12 und 13 Taf. f von Anabaena catenula allgebildet ist. Infolge der gesteigerten Durchlässigkeit der Membranen tingieren sich, wie ich bereits andeutete, die Konkavzellen und ihre Analoga ausnehmend rasch und intensiv, während von den Ileterocysten das Gegenteil behauptet werden kann. Methylenblau. Methylviolett, Brillantblau, Fuchsin etc. führen überaus intensive Färbung der Konkavzellen je nach dem Grade der Ausbildung herbei. In der Nähe der Ileterocysten findet man oft ganze Reihen von vegetativen Zellen in der geschilderten Weise verändert, wie aus der Fig. 2. Taf. e ersichtlich ist. Die Konkavzellen liegen dann wie Uhrgläser ineinander. Befindet sich eine einzige Konkavzelle z\\i>chen vegetativen Zellen, so nimmt sie meist die Form an, wie in Fig. 4. Taf. e wiederge- 137 — geben ist. Liegt die Konkavzelle mit einer Seite der Heterocyste an, so bleibt sie daselbst plan und nur die gegenüberliegende Seite wölbt sich nach innen, wie Fig. 17 a— d, Taf. e darstellt. Sind endlich mehrere Konkavzellen zu einer zwischen vegetativen Zellen eingeschlossenen Gruppe cc vereinigt, wie in Fig. 8, Taf. e. so pflegen besonders die diese Gruppe beiderseits abschließenden Konkavzellen napfförmig gestaltet zu sein, während die mittleren Zellen der Gruppe cc scheibenförmig oder bikonkav werden. Die Kommunikation der Konkavzellen mit ihrer Umgebung durch Plasmodesmen wird sehr bald aufgehoben ; es ist mir niemals gelungen, zwischen Konkavzellen untereinander und zwischen ihnen und benachbarten vegetativen Zellen oder Heterocysten Plasmaver- bindungen aufzufinden. Die Funktion der Konkavzellen ist nach meinen Beobachtungen eine zweifache. Die erste erblicke ich darin, daß durch diese Zellen der Faden in Abschnitte zerlegt wird, welche nach Umständen Hormogonien darstellen, die bei passender Gelegenheit frei werden; oder aber die einzelnen Abschnitte leiten nach ihrer Abgrenzung durch die Konkavzellen ein intensiveres Wachstum an ihren beiden gleichsam Meristemzonen darstellenden Enden ein. Die Hormogo- nien werden entweder am Fadenende aus der Scheide gestoßen oder die Geburt derselben erfolgt seitwärts unterhall) einer Hetero- cyste, an derselben Stelle, wo die die Zweige bildenden Teile des Mutterfadens auszubiegen pflegen. Einen apikalen Geburtsakt von Hormogonien stellt die Fig. 15, Taf. e dar, einen lateralen die Fig. 5, Taf. e. Bei beiden tritt die Funktion der Konkavzellen deutlich hervor. Eine zweite Funktion der Konkavzellen ist ihre Mithilfe bei der Verzweigung der Fäden. Bei der Zweigbildung findet man stets unterhalb der Heterocyste, unter welcher der Faden ausbiegt, eine oder mehrere Konkavzellen, und ich glaube annehmen zu dürfen, daß sie gleichsam die Zentren für einen Yerschleimungs- prozeß bilden, daß von ihnen, die selbst in allen ihren Teilen ver- schleimen, Enzyme ausgeschieden werden, welche auch die Nachbar- schaft in diesen Prozeß hineinziehen. Durch diese Verschleimung wird die Festigkeit der Scheide vermindert, so daß dev einen Druck — 138 — äußernde, basalwärts liegende Faden mit seiner Spitze an der er- weichten Partie der Scheide durchzubrechen vermag. Der Druck dürfte einerseits erzeugt werden durch Wachstumsspannungen, andererseits durch Quellung der Innenschichten der Scheiden, wie ich im Ab- schnitt: Scheide auseinandergesetzt habe. Daß derartige Quellungs- erscheinungen allein schon beträchtliche Druckwirkungen zu äußern imstande sind, geht schon daraus hervor, daß man sogar durch Be- netzen toter Fäden Hormogonienausstoßung noch herbeiführen kann. Eine von mir des öfteren gemachte Beobachtung ist die auf- fallend gesteigerte Konkavzellenbildung in Dunkelkulturen. Der Faden zerfällt dadurch meist seiner ganzen Länge nach in Horrao- gonien. Es will mir scheinen, als ob hierdurch die Alge in den Stand gesetzt würde, schlecht beleuchtete und damit die Assimilations- Tätigkeit beeinträchtigende Standorte leichter verlassen zu können. Denn wenn auch Tolypothrix meist im Wasser flottierende Rasen bildet, welche sich zu heben und senken vermögen, so sind letztere doch nicht selten an untergetauchten Pflanzenstengeln etc. festge- heftet und bei starker Beschattung ihres Standortes in ihrer Existenz gefährdet oder in ihrer Ernährung mindestens beeinträchtigt. Ein Zerfallen der Fäden in Hormogonien. welche sich leicht an einen anderen passenderen Ort begeben können, würde immerhin der Alge zum Vorteil gereichen müssen. Auch bei Nostoc, A)iabncna und Konsorten nimmt von den Konkavzellen aus die Desorganisation resp. die allmähliche voll- ständige Auflösung der Hülle ihren Ausgang, wie man in Fig. 9, Taf. f ersehen kann; da, wo die Konkavzellen ccc sich aus vegeta- tiven Zellen herangebildet haben, färbt sich bald die Hülle kaum mehr mit Methylenblau etc; endlich verschwindet sie ganz (Fig. 12, Taf. f. unten), dann verschwinden auch die Konkavzellen selbst und der Zerfall des Fadens ist vollzogen. Auffallend, aber von mir vorläufig nicht weiter verfolgt, ist die vorübergehende Größen- zunahme der Zentralkörner in den Konkavzellen von Anabaena. Ueber die Färbungen und Reaktionen der Konkav/eilen von Tolypothrix sind zahlreiche Angaben in Anhang 1 enthalten, wes- halb ich auf diesen (legenstand hier nicht eingehe. XIII. Abschnitt. Zentralkörper. Der Zentralkörper ist das am heißesten umstrittene Organ der Cyanophyceen-7i€&& und verdient aus vielen Gründen die ein- gehendste Behandlung und Untersuchung. Was wir darunter ver- stehen, brauche ich kaum zu sagen. Es ist das Organ, welches fast stets die Mitte der Zelle einnimmt. Die erste Frage, die sich auf- drängt, ist die: wie sieht der Zentralkörper aus? Die vorliegende Literatur läßt das ganze Interesse für dieses sonderbare Gebilde kulminieren in der Frage: Repräsentiert der Zentralkörper einen Zellkern oder nicht; ist er kein Zellkern, so wird es sich weiter fragen, ist er wenigstens ein dem Zellkern ver- wandtes und von ihm phylogenetisch ableitbares Organ der Zelle? Viele Forscher, welche sich mit dem Studium des Zentralkörpers abgaben, konnten nicht dazu gelangen, sich eine bestimmte Meinung in dieser Richtung zu bilden, so Nadson1), Deinega und andere: viele stellen die Kernnatur entschieden in Abrede, so Chodat und Manilesco, Zukal, Fischer etc., einige wiederum erblicken in der Tat im Zentralkörper einen echten Zellkern, so Wille, Bütschli. Scott, 1) Nadson behandelt zwar gegen das Ende seines Rcsume den Zentral- körper als Zellkern, gerät aber hierdurch in vollkommenen Widerspruch zu seinem eine Seite vorher (p. 22(5) aufgestellten Satze: „Der mittlere pigmentlosc Teil des Protoplastes, der ,, Zentralkörper*', ist kein selbständiges, vollständig abgesondertes Organ (Organ sui generis) des Protoplastes, sondern bietet nur einen zentralen Lokalisationspunkt einiger Stoffe im Protoplaste dar'' ! Fisch KU hat später, wie wir sehen werden, diesen Ausspruch Nadson's wörtlich über- nommen. — 140 — Dangeard. Hegler etc.. und unter diesen glauben Scott. Hegler nnd Bütschli sogar mitotische Teilung wie bei echten Kernen ge- sehen zu haben. Endlich nimmt eine Anzahl von Forschern eine zum Teil reservierte, zum Teil vermittelnde Stellung ein. indem sie entweder von einer besonderen Art und einer abweichenden Aus- bildung des Zellkerns bei den Cyanophyceen reden (offener Zellkern Hieronymus1) oder wie Palla den Zentralkörper für ein den echten Kernen phylogenetisch verwandtes, aber von ihm nicht ableitbare- (!) Organ erklären oder wie Zacharias für den Ausgangspunkt der Entwicklung der Kerne höherer Organismen halten. Ein Organ, welches so viele Deutungen in morphologischer und physiologischer Hinsicht erfahren hat, wird Gegenstand des größten Interesses bleiben müssen, so lange, bis auch die erneute Inangriffnahme seiner Untersuchung nichts wesentlich Neues zu Tage fördert. Letzteres isl aber in einer Zeit, w.o die mikrochemischen Untersuchungsmethoden fast täglich eine Bereicherung erfahren, vorläufig nicht zu befürchten, und ich glaube auch im folgenden einen nicht unwichtigen Beitrag zur Erforschung dieses bisher rätselhaften Gebildes liefern zu können. Es ist ein auf der Hand liegender Irrtum, wenn einige Forscher behaupten, es gäbe Cyanophyceen-ZeWQw ohne Zentralkörper, wenn z. B. Marx unterscheidet zwischen ,.Fäden mit Zentralteil" und ..Fäden ohne Zentralteil", wobei er natürlich Fäden aus Zellen mit oder ohne Zentralkürper meint. Auch das ist nicht ganz richtig. wenn Massart von der „substance fundamentale" sagt „sa colora- bilite varic beaueoup", insofern der Zentralkörper bei geeigneter Färbemethode sich immer ganz distinkt färben läl.it. Körnige Ein- schlüsse (außer Chromatinkörnern) kommen dabei gar nicht in Be- tracht, denn sie liegen entweder in der substance fundamentale oder außerhalb derselben im Cytoplasma; es handelt sich einzig und allein um die Färbbarkeit der Zentralkörpersubstanz selbst, und diese fehlt nie: nur ist selbstredend nicht vorauszusetzen, daß in allen Zellen eines Fadens oder in allen Fäden einer Kolonie oder in den Fäden verschiedener Cyanoflkyceen-Sipecies oder Gattungen sich die Zen- tralkörper mit demselben Tinktionsmittel ganz gleich gut und leicht — 141 — färben; es kommt auf das Entwicklungsstadium, auf das Alter etc. der einzelnen Zelle an, ob der Zentralkörper leicht tingiert wird oder der Färbung mehr oder minder großen Widerstand leistet: das sind Erfahrungen, die man bekanntlich auch an den Kernen anderer Pflanzen täglich machen kann. Wende ich mich nunmehr der ersten der oben aufgestellten Fragen zu: „wie sieht der Zentralkörper aus?" Wie sieht er in erster Linie bei Tolypothrix aus? Die weitaus meisten Forscher, welche sich intensiver mit dem Studium des Zentralkörpers abgaben, haben denselben über- haupt niemals richtig gesehen, d. h. sie sahen ihn nur in verän- derter Form; die Gestalt, in der sie ihn abbilden, ist ein Artefakt, eine Zwangsform und daher mußten diese Männer zu irrigen Vor- stellungen gelangen. Der einzige, der meines Erachtens den Zen- tralkörper bisher so gesehen hat, wie er ist, ist Fischer (28 v), nur hat er leider nach meiner Meinung aus dem Gesehenen nicht den richtigen Schluß gezogen. Ich will, um mich mit den FiscHERschen Angaben auseinanderzusetzen, eine Stelle von Fischers Text wört- lich zitieren (p. 52 — 53): .,Sehr merkwürdig ist seine Gestalt. In einigen Fällen er- scheint der Zentralkörper unregelmäßig buckelig-kreisförmig um- grenzt, ohne irgendwelche Andeutung einer Membran. In den meisten Querschnitten aber strahlen von der zentralen Masse zahl- reiche Fortsätze mehr oder weniger tief in das Chromatophor hinein. Es sieht so aus, als ob durch diese Fäden die zentrale Masse mit einem protoplasmatischen Wandbelege außerhalb des Chromatophores verbunden wäre. In allen Fällen fehlt auch hier ein membranartiger Abschluß des Ganzen. Mit weniger stürmisch wirkendem Jodalko- hol fixiertes Material zeigte an Paraffinschnitten keine so schönen Ausstrahlungen der weniger stark färbbaren Grundmasse, deren Begrenzung mehr glatt kreisförmig war. Bei genauerem Zusehen kann man aber auch hier einige fädige Fortsetzungen durch den Chromatophor hindurch verfolgen. Die schönen Strahlen des Alkohol- materiales sind insofern Artefakte, als bei der Kontraktion des In- — 142 — haltes feine, mit dem äußeren "Wandbeleg zusammenhängende Fäden nicht abrissen, sondern nur ausgezogen worden." Was Fischer in diesen Sätzen als Artefakt erklärt, halte ich aus gleich anzuführenden Gründen für den normalen Zustand des Zentralkörpers, und umgekehrt ist die regelmäßig buckelig -kreis- förmige Umgrenzung des Zentralkörperquerschnittes Kunstprodukt. Die Figuren 42, 43b und 44 der FisciiERschen Tafel II bilden den Zentralkörper in Längs- beziehungsweise Querschnitten dar. wie er in der lebenden normalen Zelle ist. In dieser Gestalt kann man ihn erhalten, wenn man ihn entweder lebend mit ganz verdünnter wässeriger Methylenblaulösung färbt oder wenn man ihn so rasch fixiert, daß seine feinen peripheren Ausstrahlungen gleichsam nicht Zeit finden, sich einzuziehen. Noch ehe ich die eben genannten Figuren von Fischer sah, hatte ich dieselben Bilder vom Zentral- körper von TolypotJirix entworfen, teils nach Lebendfärbung, teils nach rascher Fixage mit Alkohol. Geht die Fixierung langsam, wie bei vielen dazu verwendeten Lösungen, so zieht der Zentralkörper seine zarten Fäden ein und erscheint dann als „unregelmäßig bucke- liges" Ding, er ist dann „Artefakt". Die Sache liegt hier ähnlich wie bei manchen Plasmaverbindungen. Plasmolysiert man rasch unter gleichzeitiger Fixierung, so bleiben die Spinnfäden mit den eigent- lichen die Tüpfelhaut etc. durchsetzenden Plasmaverbindungen, was man nicht erwarten sollte, in Verbindung, plasmolysiert man langsam, in der Annahme, dann das Abreißen der Spinnfaden zu verhindern, so erreicht man das glatte Gegenteil, der Protoplast findet Zeit, sich abzurunden. Würde ich nur nach schnellem Fixieren die Ausstrahlungen des Zentralkörpers gesehen haben, so würde ich vielleicht auch über die Meinung Fischers zunächst nicht hinaus- gekommen sein; da ich aber auch bei vorsichtiger Lebendfärbung das gleiche Bild erhielt, in allen anderen Fällen, in denen die Fixage träge vor sich ging, glattkonturierte Zentralkörper fand, halte ich mich für berechtigt, die feinfaserige Oberfläche des Zentralkörpers für dessen oormale Abgrenzung zu halten. In den Fig. 7. Tat. a. Fig.."». Taf. li habe ich dieselbe zur Darstellung gebracht: die Figuren ähneln den FiscHKUH-hen wie ein Fi dem anderen, wobei zu bedenken und — 143 — von Bedeutung ist, daß seine Abbildungen sich beziehen auf Oscil- laria Froelichii, die ineinigen aber auf Tolypothrix lanata. Be- sonders instinktiv ist meine Fig. 8, Taf. a, welche die lebendgefärbten Endzellen eines Fadens darstellt. (Sie stammt, nebenbei gesagt, aus dem Jahre 1897.) Man sieht, daß in der Endzelle selbst die feine Ausfaserung des Zentralkörpers sich fast ringsum zeigt und nur die der Querwand zugewendete Seite weniger davon erkennen läßt, wie in Fig. 42 von Fischer. Der so geformte Zentralkörper liegt im Cytoplasma und wird von diesem vollkommen eingeschlossen. An eine Verbindung einer zentralen Masse mit einem protoplasmatischen Wandbeleg außerhalb des Chromatophors" ist nach meinen Befunden und nach meiner ganzen Vorstellung vom Bau der CyanopJiyceen- Zelle nicht zu denken, für eine solche Verbindung ist in meiner Vorstellung überhaupt kein Raum. Nach der FiscHERschen Auf- fassung müßte das ringförmige Chromatophor überall da durch- löchert sein, wo eine solche „Verbindung der Zentralmasse mit dem peripherischen Cytoplasmau vorhanden wäre. Meine Anschauung be- züglich der Chromatophoren weicht vollkommen von der FiscHERschen ab, wie ich in dem betreffenden Abschnitte in extenso mitteilte. Hier muß ich nur so viel erwähnen, daß ich die feinen winzigen Körner, die man sonst für die Grana der „ringförmigen" Chromatophoren hielt, als Chromatophoren selbst anspreche, welche in dem peripheren Cytoplasma in bestimmter Anordnung, die ich vorn beschrieben, ein- gelagert sind. Sie sind also auch zwischen den Ausfaserungen des Zentralkörpers placiert. Ich will an dieser Stelle noch einfügen, daß ich später, als ich die Einwirkung des Eau de Javelle auf die Membranen und die Scheide der 7o/ypo?/?rix-FMen studierte, in diesem Reagens auch ein vortreffliches Mittel entdeckte, den Zentralkörper in einer un- veränderten charakteristischen Form sichtbar zu machen. Das Eau de Javelle scheint äußerst schnell in die Zelle einzudringen, es löst das Cytoplasma um den Zentralkörper herum allmählich fast voll- ständig, wogegen es letzteren wenigstens bis dahin nicht anzugreifen scheint, so daß es denselben bald vollständig freilegt. Mau erhält äußerst zarte Präparate, an denen man durch eine vorsichtige — 144 — Methylennachfärbung dem Zentralkörper eine hellhimmelblaue Farbe verleihen kann. Die Zentralkörner liegen als stark lichtbrechende Kugeln oder Ringkörper in dem Zentrum oder innerhalb der peri- pheren Ausstrahlungen des Zentralkörpers, sowie es die Fig. 4a und b. Tai', a vergegenwärtigen, a sind optische Längsschnitte, b dagegen ein optischer Querschnitt durch 7olyßof/irix-Ze\\en. Bringe ich den Zentralkörper durch geeignete Mittel zur Kontraktion und Einziehung seiner peripheren Ausstrahlungen, so erscheint dann natürlich das den Zentralkörper umgebende Cyto- plasma, in welchem sich die winzigen Chromatophoren mehr oder minder gleichmäßig verteilen, als ein scheinbar grüngefärbtes ring- förmiges Chromatophor. Die von mir hier behauptete Gestalt des Zentral- körpers macht mit einem Schlage eine ganze Reihe von Er- scheinungen begreiflich, erstens das von fast allen Beobachtern geltend gemachte häutige Vorkommen von Einschlüssen des Zentral- körpers im peripheren Plasma und zweitens umgekehrt die schein- bare Einlagerung oder enge Anlagerung mancher körniger Gebilde, welche dem Cytoplasma angehören, im Zentralkörper resp. an den Zentralkörper. Nach meiner Auffassung können Einschlüsse im Zentralkörper leicht periphere Lagerung in der Zelle aufweisen, sie brauchen dazu nur in einen der Randfortsätze des Zentralkörpers auszuwandern. Ich habe im Abschnitt über „Zentralkörner" gezeigt, dal;! in der Tat aus derselben Substanz, welche die meist die Mitte des Zentralkörper:-, einnehmenden Körner bei Toly- potJirix formiert, auch außerordentlich häufig scheinbar im peripheren Cytoplasma placierte Kenner bestehen. Ist die Einwanderung solcher Zentralkörner in die peripheren Arme des Zentralkörpers nur eine beginnende, so scheinen diese Körner dem Zentralkörper anzuliegen, wandern sie weiter nach außen vor. so liegen sie scheinbar im Chromatophor, wenn man demselben die Form eines dicken Cylinders zuschreibt. Hegler scheint von den Ausstrahlungen des Zentralkörpers ebenfalls etwas bemerkt zu halten, wie aus der nachstehenden Text- stelle zu vermuten ist, allein von seinem Standpunkt aus ist die — 145 — Postulation einer den Zentralkörper einschließenden Plasmatasche, welche durch farblose Plasmastränge mit dem peripheren Hyalo- plasma in Verbindung steht (ähnlich wie bei Spirogyra) ein Irrtum und nur imstande, eine heillose Konfusion anzurichten, denn da nach ihm die Chromatophoren im Cytoplasma schwimmen, jene zwischen der Plasmatasche und dem Hyaloplasma ausgespannten Stränge farblos sein sollen, müßte man annehmen, daß Plasma- stränge durch Cytoplasma hindurch als differente Bildungen verlaufen könnten; dafür haben wir aber keinen Präzendenzfall und außerdem ordnet sich diese Vorstellung denen nicht unter, welche wir vom Cytoplasma haben. Hegler sagt: „Dagegen konnte an Oscillaria limosa bei Betrachtung von der Querwand aus ein ziemlich breiter farbloser Plasmasaum zwischen Zentralkörper und der grüne Grana führenden Schicht festgestellt werden, der häutig buchtig oder zackig in diese Schicht vorsprang und in einigen Fällen durch äußerst feine farblose Plasmastränge mit dem peripheren Hyaloplasma in Verbindung stand. Auch bei Gloeocapsa konnte ich diese farbkörperfreien Plasmastränge beobachten, die im Zentrum zu einer Plasmatasche zusammenlaufen, in der dann der Zentralkörper in ähnlicher Weise wie der Kern bei Spirogyra aufgehängt er- scheint."' Die farblosen Stränge, die er beobachtete, sind die Zentral- körperausstrahlungen, denn sie färben sich mit Methylenblau (lebend) hellblau, während das umgebende Chromatophorenführende Cytoplasma farblos bleibt. Genau dieselbe Deutung hatte früher Wille den auch von ihm gesehenen Ausstrahlungen des Zentralkörpers gegeben, denn er sagt: „und in der Mitte der Zellen (von TolypotJirix lanata) konnte man einen an Protoplasmabändern aufgehängten Zellkern sehen". Wenn Wille diese Vorstellung aufrecht erhalten wollte, mußte er beweisen, was zwischen den Plasmabändern liege. Gewöhnlich durchsetzen diese doch die Vakuole, die hier aber fehlt ; oder verlegt Wille zwischen die Bänder die Chromatophoren, dann müßten letztere die abenteuerlichsten Gestalten annehmen; auch wären doch dann die Chromatophoren in Cytoplasma eingebettet zu denken und es dureh- Kohl, Organisation u. Physiologie der Cyanophyceenzelle. lO — 14G — durchsetzten dann Plasmabänder Cytoplasma. Endlich konnte sicli Wille die Chromatophoren hohlcylindrich vorstellen, dann hätte er sich dieselben notwendigerweise an vielen Stellen vollkommen durch- bohrt denken müssen, durchsetzt von Kanälen zur Aufnahme der Plasmabänder, wovon er nichts erwähnt. Uebrigens hätte ihm bei seiner Vorstellung die gleiche Färbbarkeit des Kernes und der Plas- matasche und Plasmabänder als höchst wunderbar und exzeptionell auffallen müssen. Von alle dem lesen wir jedoch nichts. Die Zentralkörner von Tolypoilirix hielt "Wille für Kucleoli und sie sind sein Hauptargument für die Kernnatur des Zentral- körpers; aber wie unsicher ist alles, dieselben Körner, die Schmitz bei Gloeocapsa beobachtete, sollen keine Nucleoli sein, und schließ- lich resümiert er: „Was die Anwesenheit der Zellkerne bei den übrigen Phycochromaceen betrifft, so glaube ich, daß man diese nicht unbedingt annehmen darf; ich kann mir denken, daß die Arbeitsteilung und eine damit zusammenhängende Differenzierung des Protoplasmas erst bei den höher entwickelten Formen durch- geführt ist." Neuerdings macht auch Massart eine Bemerkung über Zentral- körperausstrahlungen, ohne aber die notwendigen, gewichtigen und die Morphologie der Zelle aufklärenden Schlüsse zu ziehen ; er sagt (p. 1Ü): ..dans celles (cellules) qui se disposent ä plat, on voit le corps central, fortement colore, envoyer de fins prolongements dans la couche pigmentee/' Seine .,couche pigmentee" identifiziert er nun abermals mit Chromatophor, welches den ganzen Raum außer- halb des Zentralkörpers ausfüllen soll; also auch hier ein durch- setztes resp. vielfach durchbohrtes Chromatophor, an das wohl niemand glauben kann. ..Les deux substances (corps central et enveloppc pigmentee) se penetrent reciproquement" sagt Massart an anderer Stelle, ohne über die Art dieser Durchdringung eine klare Vorstellung zu erlangen resp. zum AusdrucK zu bringen. Verschiedene Beobachtungen veranlassen mich, der äußersten Schicht der Zentralkörpersubstanz eine gröbere Resistenz zuzu- schreiben, als der von dieser Schicht eingeschlossenen Substanz. Ich finde mich liier in Uebereinstiminung mit Palla, der seine Versuche — 147 — mit Jodwasser in gleicher Weise interpretiert, indem er sagt: „Der Versucli mit Jodwasser lehrt zugleich, daß die Zentralkörper in ihrer Peripherie anders organisiert sein müssen als in ihrer zentralen Partie; wir haben es in dem peripheren Teile wohl mit einem analogen Gebilde zu tun wie etwa beim Zellkern mit der Kernmembran oder bei einer Vakuole mit dem Tonoplast. Außer dieser Differenzierung in eine äußere resistentere Schicht, welche, wie ich glauben möchte, mit der am lebenden Zentralkörper häutig zu beobachtenden Um- grenzung&linie identisch ist etc." Verhält es sich in der Tat so, so würde ich darin die Erklärung für eine Erscheinung erblicken, auf welche Fischer nebenbei hinweist und welche ich bestätigen kann. Bei den Versuchen, die Chromatophoren (im Sinne Fischers, nicht in dem meinigen) durch Anwendung heißer Flußsäure zu isolieren, zeigt es sich, daß das übrigbleibende Chroinatophor „eine fein radiäre Streifung oft in großer Schärfe aufweist. Ich halte diese radiär verlaufenden Faden für die peripheren Ausstrahlungen des Zentralkörpers, welche der zerstörenden Einwirkung der Fluß- säure Widerstand geleistet haben, teils weil sie eben aus einer wenig- leicht angreifbaren Substanz bestehen, wie das Innere des Zentral- körpers, teils weil auch das sie einhüllende Cytoplasma vielleicht einen gewissen Schutz ausgeübt hat. Durch die Flußsäure würde hiernach nur das Innere des Zentralkörpers herausgelöst, die Mem- bran, welche an den Ausstrahlungen quantitativ prävaliert, ist stehen geblieben. Sollte Hieronymus ehemals diese Verzweigung der Zentral- körperoberfläche gemeint haben, als er behauptete, daß einzelne von den den Zentralteil zusammensetzenden Fibrillen sogar bis zur Zell- membran vordringen und sich zwischen die Fibrillen der Rinden- schicht einschieben können? Die Angaben der meisten Forscher über die Gestalt des Zen- tralkörpers muß ich hiernach für nicht zutreffend erachten; außer Fischer hat, soviel ich habe ermitteln können, niemand die richtige Gestalt des Zentralkörpers vor mir gesehen: Fischer hielt aber, wie ich bereits betonte, dieselbe für Kunstprodukt, während ich ge- rade die Form, die mit Fischer sämtliche Forscher für die natür- 10* 148 - liehe halten, für Kunstprodukt erklären muß. Ich kann nicht alle die verstreuten Einzelangaben widerlegen, ich will nur die Pallas herausgreifen, weil ich sie durchgehend kontrolliert habe; alle von Palla in Anwendung gebrachten Fixierungsmittel (2% Ameisen- säure, 2 °/o Essigsäure, konz. wässerige Pikrinsäurelösung, 1 % Chrom- säure. Chromosmiumessigsäure, konzentrierte wässerige Sublimatlösung) deformieren den Zentralkörper. Nur mit absolutem Alkohol, mit konzentrierter alkoholischer Pikrinsäure- resp. Sublimatlösung ge- lang es mir, die Zentralkörper so rasch zu fixieren, daß die Aus- strahlungen erhalten blieben. Die Folge der mit dem Einziehen der letzteren und der Kontraktion verbundenen Verdichtung der Zentral- körpersubstanz scheint die von Palla immer gesehene Steigerung des Lichtbrechungsvermögens des Zentralkörpers zu sein. Daß aber Palla niemals die Morgensternform des Zentralkörpers beobachtete, geht sowohl aus seinen textlichen Beschreibungen desselben als aus den Figuren der beiden Tafeln hervor. Die Magnesiasulfat-Methode Heglers. Eine hervorragend scharfe Abgrenzung des Zentralkörpers soll nach Hegler mit etwas Chloroform versetzte gesättigte schwefel- saure Magnesialösung bewirken. Der Zentralkörper stellt alsdann einen äußerst scharf begrenzten, aber völlig homogenen Körper dar, Die Zentralkörner müßten sich demnach vollständig lösen. Bei wiederholter Untersuchung von Tolypofhrix-'LeWew habe ich nun folgendes konstatieren können: Die Zentralkörner lösen sich allerdings unter starker Quellung, wie es scheint, vollständig auf, und in der Tat tritt der Zentralkörper als homogener, körnchenfreier Körper hervor, der sich scharf von der grünen Umgebung abhebt. Allein er wird durch die Einwirkung des Reagens total deformiert und von seiner ursprünglichen Form ist nichts mehr zu erkennen. Zur Untersuchung der letzteren eignet sich also diese Methode ganz und gar nicht Wie nicht anders zu erwarten war. ist die Kon- traktion der Protoplasten in so konzentrierter Salzlösung eine so enorme, daß die wunderbarsten Verzerrungen und Verschiebungen Platz greifen und jeden Schluß auf die natürliche Anordnung und — 14<> Ausformung der Protoplastenorgane und Inhaltsstoffe verbietet. Alle auf mit diesem Reagens behandeltes Material bezüglichen Mitteilungen Heglers sind daher unbrauchbar. Ebensowenig tauglich fand ich die von Hegler empfohlene konzentrierte flüssige Karbolsäure: sie hellt allerdings die dicken Fäden auf, aber die verschiedenen In- haltsstoffe und Organe der Zelle werden total deformiert und zer- stört, so daß man zwar „in der matt ölig glänzenden Grundmasse des Zentralkörpers körnige Gebilde von scheinbar höherem Licht- brechungsvermögen" sieht, was sie aber darstellen, ist keinesfalls festzustellen. Den kontrahierten Zentralkörper zu sehen, ist nicht schwer, dafür gibt es eine lange Reihe von sicheren, niemals versagenden Verfahren, ihn in unveränderter Gestalt beobachten zu können, ist schwieriger, aber, wie ich weiter vorn dargelegt habe, mittels Vital- färbung mit Methylenblau oder durch Tinktion mit demselben Farb- stoff nach rascher Alkoholfixage etc. zu erreichen. Jedenfalls, darüber kann kein Zweifel mehr obwalten, ist der Zentralkörper substantiell vom umgebenden Plasma abgegrenzt wie jeder Zellkern, und es ist vollkommen verfehlt, wenn Nadson dem Zentralkörper eine gewisse Unbeständigkeit und keine scharfe Abgrenzung vom umgebenden Plasma zuschreibt, indem er sagt: ,,Der Zentralkörper ist kein selb- ständiges, vollständig abgesondertes Organ des Protoplastes, sondern bietet nur einen zentralen Lokalisationspunkt einiger Stoffe im Proto- plast dar. Der Zentralkörper ist eigentlich nichts anders als der Gesamtteil der mittleren Waben des Protoplastes, welche sich von den äußeren nur dadurch unterscheiden, daß sie einen besonderen, stark färbbaren Stoff enthalten, welchen der Verfasser vorläufig Füll- substanz zu nennen vorschlagen würde — und daß ausschließlich oder hauptsächlich in ihrer Region die sogenannten Chromatiu- körner konzentriert sind." Die mangelhaften Kenntnisse über die Chromatophoren einer- seits, über die wahre Gestalt des Zentralkörpers andererseits mußten die Grenze zwischen Zentralkörper und Cytoplasma verwischen, da- her tappte man über den Ort der Ablagerung der einzelnen Granu- lationen andauernd im Dunkeln und verlegte in den Zentralkörper. — 150 — was zwischen seinen Ausstrahlungen im Cytoplasma lag und in das irrtümlicherweisse hohlcylindrisch gedachte Chromatophor, was in die Ausstrahlungen des Zentralkörpers eingelagert war. Jetzt ist es unbestreitbar festgelegt, denn ich kann es jedem, der es sehen will, zeigen, daß der Zentralkörper ein Organ sui generis ist, das sich scharf abgrenzt gegen das umgebende Cytoplasma, ein Organ, welches fast stets die Mitte der Zelle einnimmt, genau wie der große Kern der meisten Meristemzellen. (Man vergleiche das Volumen des Kernes mit dem des dazu gehörigen Cytoplasmas in den Pollenmutterzellen, z. B. von Lilhtm Martagon, in den Sporenmutterzellen etwa von Psilotum triquetrum etc., in der Mutterzelle eines Wurzelhaares von Trianca bogotensis, in den Zellen aus dem Scheitelmeristem aller möglichen Pflanzen, endlich in den jungen Zellen in Cliara, und man wird das gegenseitige Verhältnis nicht wesentlich anders finden als in den meisten Cyanophyceen-7&\\<öri). Und mit diesem Meristem- zellenkern hat der Zentralkörper in der Tat eine weitgehende Aehn- lichkeit; sein Volumen ist groß wie in jenen Zellen, so daß dem Cyto- plasma nur ein beschränkter Raum übrig bleibt, seine Grundform (abgesehen von den Ausstrahlungen) paßt sich stets wie dort, der Zelle an, er ist flach scheibenförmig in kurz cylindrischen Zellen, ei- nludet sich zur Kugel ab in der fast kugligen Endzelle, er wird cylindrisch in der länger gestreckten Fadenzelle. Diese Aehnlichkeit hat schließlich nichts Wunderbares, sind doch die meisten Fadenzellen zeitlebens teilungsfähig und teilungsbereit Fischer möchte aus der starken Volumenvergrößerung des Zentralkörpers in der Zelle dickfälliger Cyanophyceen und daraus, daß bei der oft mächtigen Vergrößerung der Zellen zur Spore der Zentralkörper in demselben Maße zunimmt, einen Wahrscheinlichkeits- beweis gegen die Kernnatur des Zentralkörpers herauskonstruieren. Die Argumentation ist unrichtig, schon weil die Maße unrichtig sind, welche Fischer zu Grunde legt, denn er bezieht sich auf die Fig. 36, 41. 47: Schnitte, welche derartig schaumig-vakuolige Zentralkörper enthalten, können nicht derartigen Berechnungen zu Grunde gelegt werden, ich habe niemals solchen Schaum (!) im Zentralkörper ge- sehen. Die Zellen sind malträtiert. Warum hat Fischer nicht IM — eine lebendgefärbte Zelle seinen Berechnungen zu Grunde gelegt? Die Volumenverhältnisse sind außerdem bei der komplizierten Ge- stalt des Zentralkörpers und demgemäß auch des ihn umgebenden Cytoplasmas (F.s. Rindenschicht oder Chromatophor) gar nicht so leicht zu berechnen, wie F. glaubt. Ganz verfehlt sind Fischers Vergleiche zwischen Volumen des Zentralkörpers und Zellvolumen welche er ebenfalls zu Ungunsten der Kernnatur des Zentralkörpers auslegen zu müssen glaubt. Wie Hegler bereits ganz richtig hervorhebt, kommt es nicht auf die Relation der Volumina von Kern und Zelle, son- dern von Kern und Cytoplasma an. Es wird fraglich sein, ob nicht viele Cyanofthyceen-ZoMeu in dieser Beziehung ein besseres Verhältnis zwischen beiden besitzen als die Spirogyrenzellen mit dem äußerst dünnen Plasmabelag, dem relativ großen Kern und der Riesenzell- saftvakuole! Es ist nicht nötig, weiter auf die Einwände Fischers einzugehen, die Tatsache, daß der Zentralkörper doch einfach der Kern ist, die durch meine Untersuchungen nun endgültig gesichert ist, zeigt eben, wie wenig zwingend jene Einwände Fischers waren. Der Sporenkern ist auffallend groß, das läßt sich nicht leugnen, allein, als ich sah, mit welcher Schnelligkeit sich aus der Spore oft ein vielzelliger Algenfaden herausbildet, hat für mich diese Tatsache alles Rätselhafte verloren. Alle Zellen des jungen Fadens müssen in relativ kurzer Zeit mit den Abkömmlingen des Sporenkernes aus- gestattet werden. Wäre der Sporenkern klein, so könnten die zahl- reichen Tochter- und Enkel- etc. Zellen nur winzige Kerne erhalten oder es müßten, damit jeder Kern vor der weiteren Teilung erst wieder eine hinreichende Volumenzunahme erfahren könnte, die Teilungen in viel größeren Zwischenpausen erfolgen, als es tatsäch- lich geschieht. Da nun einmal der Zentralkörper der Cyanophycee)i- Zelle sich durch stattliche Größe auszeichnet, so muß der Kern der Spore eben ein dementsprechend abnormes Volumen aufweisen, damit seine Substanz zur Ausstattung der rasch entstehenden Nachkommen der Sporenzelle, ausreicht. Die Teilungen erfolgen zu flott, als daß der Kern jeder Tochterzelle selbst erst wieder lange Zeit bean- spruchen dürfte, um zur Größe des Mutterkernes heranwachsen zu können. Aus der auffallenden Größe der gewöhnlichen Cyanofhyceen- Zelle folgt auch die auffallende Größe des Kernes der Spore. 152 — Leider war es mir noch nicht möglich, passendes Material zur Untersuchung der Kernverhältnisse bei den Chamaesiphonaceen zu erhalten, obgleich gerade von diesen Cyanophyceenformen in vieler Beziehung wichtige Aufschlüsse erwartet werden dürfen. Bei den- jenigen Vertretern dieser interessanten Familie, bei welchen das einzellige Individuum durch aufeinanderfolgende Teilungen des Zellinhalts die Konidien produziert, wird der Prozeß voraussichtlich analog dem Auswachsen eines Fadens aus der Spore von Rivularia beispielsweise verlaufen und von successiven Zweiteilungen des Zentralkörpers begleitet sein. Von prinzipieller Wichtigkeit wäre es, zu untersuchen, wie der Zentralkörper sich bei solchen Repräsen- tanten dieser Familie verhält, bei welchen die Konidien durch snccedane basipetale Abschnürungen am Scheitel des Konidangiums i Chamaesiphon, Godlewskia) oder auch durch Querteilung des ganzen, dabei gleichzeitig in Konidien auseinanderfallen den Konidan- giums wie bei Clastidium entstehen. Aus den Angaben, welche Massart in dieser Beziehung über Chamaesiphon confervicola macht (p. 23), läßt sich über das Ver- halten des Zentralkörpers bei der Konidienbildung leider etwas Sicheres nich entnehmen. Ich behalte mir vor. dieses Problem an geeignetem Materiale demnächst in Angriff zu nehmen. Wenn sich Fischer (p. 72) zu dem Diktum hinreißen ließ: „morphologisch entbehrt also der Zentralkörper aller Eigenschaften eines selbständigen Zellorgans und mit echten Kernen hat er nichts gemein," so muß ich ihm entgegnen, „daß ich in morphologischer Be- ziehung nichts habe am Zentralkörper entdecken können, daß die Möglichkeit, ihn für einen echten Kern zu halten, ausschlösse. Ich werde weiter beweisen, daß der Zentralkörper wirklich ein nor- maler Kern ist Nicht nur im ruhenden Zustand ist der Zentralkörper abge- grenzl gegen seine cytoplasmatische Umgebung, sondern er bleibt es sogar, was bei den Zellkernen höherer Organismen selten der Fall ist. während der verschiedenen Phasen seiner karvokinetischen Teilung, worauf ich im Abschnitt über letztere genauer eingehen werde, weshalb ich auf diesen Ort verweise. Hier sei nur erwähnt. — 153 - daß ich bei gelungener Tinktion während des ganzen Teilungsvor- ganges vom Beginn der Einschnürung des Zentralkörpers bis zu dem Augenblick, in dem nur noch ein fadenförmiger Isthmus die beiden entstehenden Tochterkerne verbindet, den Zentralkörper deutlich sich abheben sah von der weniger gefärbten Umgebung. Wenn Nadson und anderen dies nicht gelang, so lag die Schuld daran einzig und allein an der mangelhaften Differenzierung ihrer Präparate. In der vollkommen intakten Zelle kann man den Zentralkörper nur dann mitunter sehen, wenn man genau weiß, wie er aussieht; das erklärt sich aus seiner fein zerfaserten Oberfläche, und ich nehme es Fischer nicht übel, wenn er sagt: „Sehr verschiedenartig sieht schon an dem lebenden Materiale der farblose, zentrale Teil aus" etc., oder „merkwürdigerweise lassen nun aber die dicksten Oscillarien, Oscillaria Froehlichii und Ose. prineeps, „lebend nur wenig vom Zentralkörper erkennen" oder „noch weniger sieht man bei lebender Ose. prineeps. Selbst Bütschli vermochte hier den Zentralkörper schwer oder kaum deutlich zu unterscheiden". Auch Deinega und Schmitz ist es nicht besser ergangen. Wenn aber Fischer (p. 68) nach Vornahme von Tinktionen und mikrochemi- schen Reaktionen schließlich am Ende in seinem „Versuch einer neuen Deutung" noch Nadson sich anschließt, ja sogar noch weiter als dieser geht, indem er sagt: „Ich füge hinzu, die Grundmasse des Zentralkörpers ist weiter nichts, als der vom Chromatophor umschlossene Teil des Protoplasten und dient zur Aufspeicherung der Assimilationsprodukte und Reservestoffe. Ein seil »ständiges Organ der Cyanop/iyeeen-ZeWe ist demnach der Zentralkörper nicht," so wird sich Fischer wohl in Zukunft durch weitere Beschäftigung mit der Cyauop/iyeee/i-Ze\\e von seiner in dieser Richtung auf mangelhafter Beobachtung beruhenden irrigen Auffassung über- zeugen müssen. Aus meiner Abhandlung wird er der Wege sehr zahlreiche kennen lernen, welche eingeschlagen werden können, um durch vitale oder postmortale Tinktion den Zentralkörper in jeder Zelle sichtbar zu machen. — 154 — Fischer ist ja freilich noch in dem Irrtum befangen, die '•grüne Rinde" sei als echtes Chromatophor, also als ein selbständiges Organ nachgewiesen: da ein protoplasmatischer Wandbeleg sicher angenommen werden müsse, so folgert er dann weiter, stelle der Zentralkörper den ganzen Inhalt innerhalb der Chromatophoren dar. Also Cytoplasma, ganz gewöhnliches Cytoplasina ist nach ihm der Zentralkörper. Ich verzichte darauf, hier die totale Unnahbarkeit der „neuen FiscHERSchen Deutung" auseinanderzusetzen: ich habe nur immer und immer wieder den himmelweiten Unterschied zwischen der „Zentralkörpersubstanz" und dem ,, Cytoplasma" kon- statieren können. Ich verstehe den Stoßseufzer Fischers vollständig, wenn er sagt: „Das Ungewöhnliche liegt nicht darin, daß diese Grundmasse sich so gut färbt (!), das hat sie mit verschiedenen Protoplasma- körpern gemein, sondern darin, daß sich das Chromatophor so wenig färbt." Das Chromatophor kann sich eben weder mit Häma- toxylin noch mit Gentianaviolett. Jodgrün, Ammoniak, Fuchsin, Säurefuchsin etc. färben, weil es kein Chromatophor, sondern Cytoplasina ist! Mit den genannten Farbstoffen kann man zum Teil die wirklichen Chromatophoren, wenn man Alkoholbehandlung vermeidet, in der Tat vorzüglich färben, sie treten dann als winzige, scharf abgesonderte Körner in dem ungefärbten Cytoplasma deutlich hervor. Die Bestrebungen von Zacharias und Bütschli. ihre Ver- dauungsversuche zum Beweis der substantiellen Absonderung dv> Zentralkörpers vom umgebenden Cytoplasma (Rindenschicht) zu be- nutzen, haben sich als verfehlt herausgestellt. Fischer (p. 2( » etc.) konnte bereits eruieren, daß die Verdauungsflüssigkeit nicht eine Verdauung der sogenannten Rindenschicht, sondern eine „enzymatische Kontrak- tion" des ganzen Zellinhalts hervorruft. Der Hohlraum, aus dein scheinbar das Cytoplasma herausgelöst wurde, ist der Zwischenraum zwischen der Membran und dem kontrahierten Protoplasten. Parallel- versuche mit Spirogyra ließen über die Richtigkeit der FischerscIicii Beobachtungen und Detinitionen derselben keinen Zweifel. Die Ver- dauungsflüssigkeit löst aus allen Teilen des Zellinhalts Stoffe heraus und das übrig bleibende, immer noch substanzreiche Gerippe sinkt — 155 — gleichsam in sich zusammen, schrumpft. Ich habe mich von der Stichhaltigkeit der Auffassung Fischers durch erneute Verdauungs- versuche mit Tolypo/tir/x-Fäden überzeugt und im Anschluß daran genau denselben Vorgang mit einem anderen Mittel, mit Kau de Javelle, und zwar in noch viel klarerer, aber ganz analoger Weise hervorgerufen. Hier verläuft der ganze Prozeß viel schneller und kann kontinuierlich unter dem Mikroskop verfolgt werden. Eau de Javelle und ganz verdünnte wässerige Methylenblau- lösung läßt man unter dem Deckglas zufließen. Die Protoplasten sinken genau wie bei den Verdauungsversuchen in sich zusammen, denn das Eau de Javelle löst Cytoplasma etc. Die sich nach und nach dunkel färbenden Protoplasten mit allen ihren Zellbestandteilen liegen schließlich rund herum frei ; hier kommt nun noch hinzu, daß die Javellesche Lauge allmählich auch die sämtlichen, zuvor blau- schwarz tingierten Membranen außer der farblosen bis hellblauen Scheide fast vollständig löst, so daß dann die geschrumpften Proto- plasten vollkommen isoliert in der Scheide liegen. Ein geringer Druck aufs Deckglas genügt, die Protoplasten aus ihrer Lage zu bringen, und mit Leichtigkeit gelingt es, viele von ihnen auf die Querwandseiten zu legen, wonach man sich bei niedrigen Zellen be- sonders scharf über die Lagerung und gegenseitige Abgrenzung der Inhaltsbestandteile zu orientieren vermag. (Fig. 15 Tai d.) In allen Zellen der Cyanophyceen, mit wenigen sogleich an- zuführenden Ausnahmen, ist ein Zentralkörper in der Einzahl vor- handen. Als erste Ausnahme sind zunächst die Zellen zu nennen, in denen infolge von Desorganisationserscheinungen der Zentralkörper ganz oder fast ganz verschwunden ist, nachweislich aber stets in denselben vorhanden war, die Heterocysten und die Konkav- zellen; beide entstehen, wie ich in den diesen Zellen gewidmeten Ab- schnitten XI u. XII näher auseinandergesetzt habe, aus gewöhnlichen vegetativen Zellen. In den Konkavzellen verschwindet bei der rapiden Umwandlung des gesamten Zellinhalts der Zentralkörper in kurzer Zeit, langsamer dagegen vollzieht sich der Zerfall dieses Organs in den Heterocysten; demgemäß versagen in jenen Zellen sehr bald — 156 — alle Methoden zum Nachweis des Zentralkörpers, in diesen dagegen gelingt es nicht nur noch lange, denselben aufzufinden, sondern ihn auch wegen des Fehlens störender Granulationen besonders deutlich zu sehen (siehe Fig. 20 Taf. i). Die zweite Ausnahme von der Regel repräsentieren die Faden- endzellen vieler Rivulariacccn. In diesen durch starkes Längen- wachstum ausgezeichneten Zellen vollzieht sich meist Kernteilung ohne Zellteilung, eine sogenannte freie Kernteilung, wie wir sie z. B. in Embryosäcken etc. antreffen. Die Ungleichheit der Kerne in den Fadenendzellen der Rivulariacccn, welche sich nach Palla geltend machen soll, dürfte darauf zurückzuführen sein, daß neben ruhenden Kernen auch solche in Teilungsstadien und Tochterkeme vorhanden sind, wodurch Kerne ..in höchst ungleicher Ausbildung" (Palla) ent- stehen. Ich werde dieser Frage, zu deren endgültiger Beantwortung mir die Zeit vorläufig mangelte, demnächst näher treten. Die dritte Ausnahme von der Regel bilden die überaus seltenen, aber von mir bisweilen gefundenen Heterocysten mit zwei Kernen, von denen die in Fig. 20 Taf. a eine veranschaulicht. Mit- unter verlängert sich einmal eine Heterocyste in abnormer Weise, ohne sich zu teilen; dann teilt sich nur der Kern. Ich habe dieses Vorkommnis bisher nur bei Tolypothrix beobachten können. Alle übrigen Zellen . der Cyanophycccn schließen nur einen Kern ein. Scott (!>1) war meines Wissens der Erste, welcher eine der indirekten Teilung der Kerne analoge Teilung am Zentralkörper von Oscillaria und Tolypothrix gesehen haben wollte, nach ihm berührte 1893 Xadson flüchtig diesen Gegenstand, 1895 suchte IIegler Kernteilungsfiguren an Präparaten zu demonstrieren, 1898 machte Bütschli einige diese wichtige Angelegenheit betreffende Mit- teilungen, welche er 1002 wesentlich erweiterte. Die ScoTTschen Ergebnisse entziehen sich der Kontrolle, da die angewandten Methoden ungenau angegeben sind: so wie sie Scott mitteilt, lieferten mir die letzteren bei vorgenommener Prüfung keine brauchbaren Resultate, was ich nach meinen Erfahrungen voraus- sah. Nicht ausgeschlossen ist es, daß Scott in seinen „runden 15 < — Körpern von faseriger Struktur, vergleichbar dem Knäuelstadium ge- wöhnlicher Kerne", wirklich einen Kernfadenknäuel vor sich geliaht hat, allein seine übrigen Angaben „Anzeichen einer farblosen Streifung, die den Gedanken an achromatische Fasern nahe legten", sind sehr un- sicher und, wie es sich herausstellte, zum Teil unrichtige Interpretationen der ihm vorliegenden Bilder. Bevor Scott die in der Tat vor- handenen achromatischen Fasern bemerken konnte, hätte er die viel leichter zu beobachtenden und bedeutend schärfer hervortretenden Chromosomen deutlich sehen müssen, was nicht der Fall gewesen sein dürfte, Deinega (21) konnte die ScoTTschen „Teilungsstadien" zum Teil als Kunstprodukte, entstanden durch die Chloralhydratquellung der Cyanophycinkörner, entlarven. Als Artefakte konnten sie leicht schon daran erkannt werden, daß sie am falschen Platze vorkamen, es befand sich zwischen ihnen stets eine „alte" Zellwand. Die von Nadson 1893 gemachten Mitteilungen über mitotische Teilungsphänomen bei einigen CyanopJiyccen beruhen auf falscher Beobachtung. Obgleich Nadson in Bezug auf den Zentralkörper dieselbe Meinung zum Ausdruck bringt, welche später bei Fischer wiederkehrt, indem er sagt: (p. [70] 3). „Der mittlere pigmentlose Teil des Protoplastes, der „Zentralkörper" (Bütschli) ist kein selbständiges, vollständig abgesondertes Organ (Organ sui generis) des Protoplastes, sondern bietet nur einen zentralen Lokalisationspunkt einiger Stoffe im Proto- plaste dar", so gerät er durch seine, weiteren Auslassungen mit dieser Auffassung in vollkommenen Widerspruch, denn er fährt fort [70 bis 71] : „Der Zentralkörper der Cyanophyceen und der Zellkern anderer Organismen sind Bildungen, welche einander entsprechen und ver- treten." — „In der Reihe der Cyanophyceen zeigt der Protoplast verschiedene Differenzierungsstufen in Protoplasma und Zentralkörper; letzterer entspricht dem Zellkerne anderer Organismen, unterscheidet sich aber von diesem hauptsächlich durch Unbeständigkeit seiner morphologischen Merkmale." Während Nadson zuerst dem Zentralkörper die Selbständigkeit vollständig altspricht, erklärt er eine hallte Seite später den Zentral- körper der Cyanophyceen und den Zellkern anderer Organismen für — 158 — Bildungen, welche sich entsprechen und vertreten. Weiter unten, wo er die Teilung des Zentralkörpers behandelt, resümiert er: ..Bei der Zellteilung halbiert sich der ganze Protoplast durch Einschnürung in der Mitte. Dabei schnürt sich auch der Zentralkörper ein und zerfällt in zwei neue. Stellt man den Zentralkörper dem Zentral- kerne zur Seite, so müßte man seine Teilung für eine der direkten oder amitotischen Kernteilung entsprechende halten. So verhält es sich in den meisten Fällen. Bei einigen Organismen dagegen, wie z. B. bei Mcrismopcdia und besonders bei Aphanocapsa, unterliegt der Zentralkörper während des Teilungsprozesses nicht selten solchen Metamorphosen, welche man als erste Uebergangsstufe von der direkten zu der indirekten oder karyokinetischen Teilung aner- kennen muß. Der Verfasser hat ebenfalls Fälle der „asymmetrischen'" Teilung des Zentralkörpers, d. h. auf ungleiche Teile, beobachtet". In den Fig. 15—20 und 21 — 27 seiner Tafel bildet Xadson die in Rede stehenden ..Metamorphosen des Zentralkörpers" und zwar von Mcrismopcdia elcgans A. Br. einerseits und von Aphanocapsa Grcvillci Rabenh. andererseits ab. Da sieht man nun. daß die sogenannten karyokinetischen Figuren gebildet werden von kugeligen Granulationen, welche mit Hämatoxylin gefärbt werden. Diese Granulationen sind nun nichts anderes und können nichts anderes sein, als meine Zentralkörner; diese Zentralkörnei ordnen sich aber, wie ich später ausführlich darzulegen Gelegenheit habe, niemals zu Figuren an, welche man mit karyokinetischen verwechseln könnte, auch nicht, wovon ich mich überzeugen konnte, bei Mcris- mopcdia oder Aphanocapsa. Was durch Umlagerung und Form- änderung die mitotischen Teilungstiguren erzeugt, sind hier bei den Cyanophyceen wie immer die Chromosomen. Von diesen aber kann Xadson nichts gesehen haben, sonst hätte er etwas davon ab- gebildet. Eine entfernte Aehnlichkeit der von Xadson abgebildeten Konfigurationen mit Kernteilungsfiguren kann ich übrigens höchstens bei drei von den dreizehn Figuren finden, doch auch hier ist die Täuschung evident. Von den HürscHLischen Versuchen, mitotische Teilungsphäno- mene der CyanopAyceen-ZeUe sichtbar zu machen, sind meines Erach- — 159 — tens nur die in seiner 1902 erschienenen Abhandlung mitgeteilten von einigem Erfolg begleitet gewesen. Seine 1898 veröffent- lichten Photogramme bewertet Bütschli in dieser Richtung selbst ganz richtig, indem er sagt: „Wenn man die Kleinheit der untersuchten Zellen berücksichtigt die der Fig. 2 besitzt eine Länge von 7,6 /u — so wird man nicht erwarten dürfen, von et- waigen karyokinetischen Vorgängen bei der Kern- oder Zentral- körperteilung allzuviel zu sehen, selbst wenn diese mehr nach Art der typischen Karyokinese verliefe, als es der Fall zu sein scheint." Da der bei weitem wertvolleren Publikation 1902 aber die HEGLERsche posthume vorausging, will ich auch die letztere hier zuerst dis- kutieren. Die bekannten HEGLERschen Bestrebungen, die Kernnatur des Zentralkörpers zu beweisen, gipfeln in den Beobachtungen eines mitotischen Teilungsvorganges an diesen Gebilden. Das Endresultat Heglers ist durch folgende Sätze von ihm zum Ausdruck gebracht: „Die Veränderungen und Umlagerungen der chromatischen Substanz bei der Teilung der Zellen gehen (also) in völlig selbständiger Weise vor sich und dem eigentlichen Zellteilungsprozeß zeitlich voraus. Dabei stimmen die polare Auseinanderbewegung der chromatischen Substanz und die Ausgliederung einer chromatischen Figur bei den Spaltalgen soweit mit dem mitotischen Teilungsprozeß des gewöhn- lichen pflanzlichen und tierischen Zellkernes überein, daß an der Kernnatur des seither als „Zentralkörper" bezeichneten Gebildes trotz dem Fehlen von Kernmembran und Nukleolen kein Zweifel sein kann" (p. 353). Wie Hegler ganz richtig bemerkt, wäre mit diesem Resultat die Kernfrage bei den Spaltpflanzen im Prinzip im positivem Sinne entschieden. Diese Entscheidung wäre nun von so einschneidender Be- deutung und fundamentalen Wichtigkeit im Hinblick auf eine ganze Reihe von Fragen, daß man berechtigt und verpflichtet ist, zu untersuchen, ob den HEGLERschen Untersuchungen und Mitteilungen darüber der erforderliche Grad von Sicherheit und Beweiskraft zukommt. 160 — Ich habe die der botanischen Sektion der Naturforscherver- sammlung in Lübeck im Jahre 1895 vorgelegten Präparate Heglers gesehen, ohne mich seiner Zeit von der Existenz mitotischer Teilungsvorgänge überzeugen zu können. Wie mir erging es den meisten übrigen dort anwesenden Botanikern. Die der jetzt vor- liegenden Abhandlung Heglers beigegebenen Photogramme waren nicht geeignet, meinen skeptischen Standpunkt zu verändern. Auch Bütschli äußert sich in ähnlichem Sinne: „Wie schon gesagt, wird niemand behaupten können, daß die von Hegler ver- öffentlichten Mikrophotographien den karyokinetischen Teilungsprozeß des Zentralkörpers irgendwie zu beweisen imstande sind. Selbst die genauere Betrachtung derselben mit der Lupe bei intensiver Be- leuchtung läßt nichts Bestimmtes von den geschilderten Chromosomen etc. erkennen." Ebenso spricht Massart den HEGLERschen Figuren jede Beweiskraft ab: ,.Ce traveil est accompagne de photographies peu demonstratives: la caryocinese ne s'y voit pas. Quant aux multiples petites plastides, je n'ai Jamals rien apercu qui peüt leur etre compare)". Nur im Texte Heglers ist die Darstellung der betreffenden Vorgänge so klar und sicher, daß man an deren Vorhandensein und richtiger Deutung zu zweifeln kaum Veranlassung haben konnte. um so weniger als Hegler selbst den Grund für die früheren Miß- erfolge in dieser Richtung anführt, in dem Nichtgebrauch der erforderlichen Fixierungs- und Tinktionsmethoden. Es werden die allein zum Ziele führenden Verfahren genau mitgeteilt, so blieb denn nichts übrig, als unter genauester Befolgung aller gegebenen Vorschriften die Bearbeitung der schwebenden Frage nochmals vorzunehmen. Ich habe dies getan, und, wie ich wohl sagen darf, mit vorzüglichem Erfolge. Zuerst bediente ich mich der Methode II IIeglers, mit Schwefligersäurc- Fixierungsflüssigkeit ') behandeltes Material von setzung: 1) Die beiden Fixicrungslüsungen Heglers haben folgende Zusammen- I. 7CC gesättigte wässrige Schwof lisräurelösung 93« 94% Alkohol ' mach 12 11 Stunden Auswaschen mit Alkohol). II. 5«c Formalin (40° .) 95« 94°/0 Alkohol. — 161 — Tolypothrix wurde mehrere Stunden in 1 l/\2 °/0 Eisenammoniakalaun- lösung eingelegt, sodann ohne Abspülung auf 24: — 72 Stunden in die Hämatoxylin -Formol -Lösung gebracht. Dann wurde in Wasser gewaschen, kurz mit 1 %0 Alkoholsalzsäure behandelt und mit 0,5 °/0 Eisenammoniakalaunlösung differenziert. Nach dem Auswaschen in fließendem Wasser wurden die Objekte durch Alkohollösungen steigender Konzentration und endlich durch Nelkenöl geführt, um alsdann in Kanadabalsam eingebettet zu werden. Anfangs erwiesen sich die Fäden stets überfärbt, später habe ich länger differenziert und erhielt alsdann sehr brauchbare Präparate. Weiter habe ich Heglers Methode I in Anwendung gebracht; sie ist insofern äußerst zeitraubend, als die Hämatoxylinlösung wochenlang am Lichte reifen muß. Fixierung mit S02 -Alkohol oder Formalinalkohol. Die Zusammensetzung der Farblösung habe ich genau nach Heglers Angaben x) getroffen. Auch bei diesem Verfahren erhielt ich vorzügliche Resultate. Bisher hat man niemals den Versuch mit Erfolg gemacht, die Kernteilungsfiguren mit Safranin. welches ja sonst ein Tinktions- mittel par excellence für die Kerne ist, zu färben. Ich schlug da- her die beiden Wege ein, auf denen man in der Zoologie zu so ausgezeichneten Erfolgen in dieser Richtung gelangt ist, nämlich I. Chrom-Ameisensäure-Hämatoxylin-Safranin und IL Platin- chlor id-Hämatoxylin-Safranin. I. Fixierungsflüssigkeit : 200 g Y3 % Chromsäure -f- 4 — 5 Tropfen konzentrierter Ameisensäure (immer frisch zu verwenden!). Dauer der 1) 75 g Ammoniakalaun -\- 750 ccm Wasser -j- 125 ccm Glyzerin -|- 100 Alkohol -{- 25 ccm gesättigter alkoholischer Hämatoxylinlösung. Diese Lösung lässt man mehrere Wochen reifen und verwendet von ihr in ccm, die man mit 100 — 200 ccm wäßriger 1% Formali nlösung vermischt. Nach 24stün- digem Verweilen in dieser Lösung werden die Fäden sorgfältig mit Wasser gewaschen, die stark überfärbten Präparate alsdann mit alkoholischer Pikrin- säurelösung (1 Vol. gesättigt, alkohol. Pikrinsäurclösung -f- 1 Vol. Wasser -)- 2 Vol. 94% Alkohol) differenziert, etwa einige Sekunden bis Minuten, unter mikroskopischer Kontrolle nach Abspülen mit 75° 0 Alkohol. Bei zu starker Entfärbung kann mit Ammoniumkarbonatlösung (1"00 in 30% Alkohol) korri- giert werden; oder man differenziert mit l°/00 Salzsäurelösung in 60% Alkohol, und überträgt dann wie gewöhnlich nach L stündigem Waschen in Canadabalsam. Kohl, Organisadon u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. 11 162 — Fixage 12—2-1 h. Die fixierten Fäden werden in 60— 70 ° „ Alkohol gewaschen, 24 h und länger in absoluten Alkohol gelegt, alsdann mit schwacher DELAFiELDscher Hämatoxylin- lösung behandelt, mit Wasser gut gewaschen, in schwach angesäuerten Alkohol und von da in alkoholische Safranin- lösung übergeführt und in gewohnter Weise allmählich in Kanadabalsam eingeschlossen. Die Färbungen sind recht deutlich, die Chromosomen etwas gequollen; im allgemeinen aber hat der Erfolg keinen wesentlichen Vorzug vor der Eisenammoniakalaun-Hämatoxylin- oder der Ammoniakalaun-Hämatoxylin-Methode. IL Fixierungsflüssigkeit. ' 3 % wässerige Platinchloridlösunu. In dieser verbleiben die Algenfäden ca. 24 b. Hierauf Auswaschen mit 60 — 70 °/0 Alkohol, Einlegen in absoluten Alkohol 24 h und weitere Behandlung mit Delafield (schwach) und Safranin wie oben, Einbettung nach Alko- hol-Xylolbehandlung in Kanadabalsam. Die Chromosomen treten sehr scharf hervor, sind etwas geschrumpft. Längs- spaltung der Chromosomen in keinem Falle konstatiert, so daß ich deren Vorhandensein mit positiver Sicherheit in Abrede stellen darf. Die Scheide färbt sich schon während der Platinchloridfixage grauviolett, was die Be- obachtung mitunter ein wenig stören kann ; trotzdem sieht man die Spindelfasern während des Stadiums :) — 4 des Schema oft ausnehmend deutlich. Im Anschluß an die eben beschriebene Methode habe ich auch die nahe verwandte von Löwit versucht. Nach der Platinchlorid- fixage färbt man mit alkoholischer Safraninlösung, wäscht mit Alkohol, differenziert mit 3 — 5 ccm 1 °/o alkoholischer Pikrinsäurelösung + 1—2 Tropfen offizineller Jodtinktur 10 — 20 Sekunden und bettet in gewöhnlicher Weise in Kanadabalsam ein. Die Chromosomen erscheinen intensiv rot. Es war nunmehr mein Bestreben, nach anderen Tinktions- mcthoden zu suchen, welche schneller zum Ziele führen und dem Einwand begegnen, als könne es sich in den für karvokinetische - 163 - Figuren gedeuteten Gebilden etwa um durch die beiden nahe ver- wandten Hämatoxylinlösungen erzeugte Kunstprodukte handeln. Es gelang mir nun nach langem Probieren drei Methoden ausfindig zu machen, welche an Einfachheit nichts zu wünschen übrig lassen und von denen die erste eine Lebendfärbung ist und als solche eine besondere Beweiskraft beanspruchen darf; bei allen drei Verfahren verwendete ich unfixiertes Material, den Farblösungen selbst die Fixierung überlassend. I. Methylenblau-Karbolfuchsm-Methode. Zu einer ganz dünnen Methylenblaulösung setzt man einige Tropfen Karbolfuchsinlösung zu, bis die Lösung eben einen violetten Stich bekommt. In dieser Lösung läßt man die eingebrachten Fäden mehrere Stunden. Ich entnahm bereits nach einer Stunde Proben, und je nach deren Aussehen untersuchte ich sofort weiter oder färbte weiter. Das Cytoplasma nimmt im günstigen Falle eine gelbliche bis hellrötliche Farbe an, der Zentralkörper erscheint hell- blau, die Chromosomen lieben sich durch wesentlich dunklere blaue Farbe sehr deutlich ab. Die Figuren 1,<) 20 Tal. i sind sämtlich nach auf diese Art doppeltgefärbten Präparaten gezeichnet. Sehr gute Dienste leistete mir hierbei ein gelborange gefärbtes Glas, das ich als Lichtfilter zwischen Lampe und Mikroskopspiegel einfügte; es ließ die Chromosomen oft mit ganz besonderer Schärfe hervortreten. Da mir häufig daran lag, dieselben Präparate einer wieder- holten Beobachtung zu unterwerfen, versuchte ich Glycerinzusatz und indem ich schließlich mit dem Karbolfuchsinzusatz mehr und mehr herunterging, erhielt ich empirisch eine Mischung, welche sich vortrefflich bewährte ; die mit ihr behandelten Fäden blieben wochen- lang unverändert. Das Cytoplasma ist vom Karbolfuchsin nicht mehr tingiert, sondern erscheint grün durch die undeutlich werdenden Chromatophoren. Der Zentralkörper hellblau, die Chromosomen dunkelblau, die Zentralkörner violett. Obgleich das Karbolfuchsin zu ausgesprochener tinktioneller Wirkung nicht mehr gelangt, ist es doch zum Gelingen unentbehrlich und beschleunigt in auffallender Weise den färberischen Effekt des Methylenblau. Ich mache mich 11* — 1(34 - anheischig, jedem, der sich für die Kernfrage der Cyanophyceen interessiert, binnen weniger Stunden die Kernteilungsfiguren zu demonstrieren. II. Fuchsin-Jodgrün-Methode. Nicht minder brauchbare Resultate liefert die Fuchsin-Jodgrün- Methode bei richtiger Anwendung. Ein Tropfen Karbolfuchsin (10 ccm gesättigte alkoholische Fuchsinlösung -J- 1000 ccm 5% Karbolsäurelösung) und zwei Tropfen wässeriger Jodgrünlösung (0,1 °/o) werden mit etwas verdünntem Glycerin vermischt und in die Mischung die Algenfäden gelegt. Schon nach einigen Minuten treten die Chromosomen als dunkle Balken auf hellerem Grunde hervor. Die Figur 3 Taf. k ist nach derartigen Präparaten gezeichnet. Auch zur Herstellung vorzüglicher Dauerpräparate von Teilungs- stadien des Cyanophyceenkernes hat sich die Jodgrün-Fuchsin-Methode tauglich erwiesen, weshalb ich sie ganz besonders empfehlen möchte. Ich verwandte gut fixiertes Material ( Schwefeligsäure- oder Formol- oder Sublimat-Fixage) und färbte nach gründlichem Auswaschen mit folgender Jodgrün-Fuchsin-Lösung; 1 Vol. konz. wässerige Fuchsin- lösung -j- 9 0,1 % Jodgrünlösung bis zur intensiven Ausfärbung, die durch Kontrolle bei schwacher mikroskopischer Vergrößerung er- mittelt werden muß. Ausgewaschen resp. differenziert wurde mit Jodalkohol (100 ccm 96% Alkohol -f 0,1 g Jod-f-1 ccm Eisessig). Diese Waschflüssigkeit wurde mit Xylol abgespült und letzteres durch Kanadabalsam verdrängt. Das Chromatin erscheint bei rich- tiger Behandlung tief grünblau, mitunter nach blauviolett hin, gefärbt, das Cytoplasma hellrötlich bis rot, bei intensiver Fuchsintinktion treten die Spindelfasern deutlich als feine rote Linien hervor, die Zentralkörner dagegen bleiben vollkommen farblos. Bei mangel- haften Kontrasten muß man das Xylol durch Alkohol wieder ent- fernen und mit Fuchsin resp. Jodgrün nachfärben und eventuell mit Jodalkohol wiederum auswaschen. Mit einiger Uebung erhielt ich prächtige, höchst instinktive, die Karyokinese in trefflichster Weise illustrierende Präparate. 165 III. Gelbe Blutlaugensalz-Eisenchlorid-Metliode. Diese Methode ist eigentlich nichts weiter als die schon oft verwendete Hartig-ZachariasscIic, nur ist sie für den bestimmten Zweck modifiziert Ich brachte die etwas gealterte Lösung von Ferrocyankalium-Essigsäure auf die Irischen Algenfäden, ließ etwa bis 10 Minuten einwirken, spülte dann rasch mit Wasser ab und ließ eine ganz verdünnte Eisenchloridlösung zufließen, letzteres unter dem Mikroskop. Bei passenden Konzentrationen sieht man ganz allmählich, an manchen Fäden schneller als an anderen, die Chromosomen sich blau färben. Die Zentralkörner bleiben farblos, die Cyanophycinkörner bläuen sich ebenfalls ; da aber die end- ständigen Fadenzellen von beiden Granulationen oft ganz frei sind, treten die Chromosomen meist klar und deutlich im ebenfalls etwas bläulich schimmernden, schwach kontrahierten Zentralkörper hervor. Die Chromosomen erscheinen natürlich auch hier, wie in den nach den beiden vorher beschriebenen Methoden erhaltenen Präparaten, dicker als in den Kanadabalsampräparaten ; in letzteren sind sie sicher durch Schrumpfung verkleinert, ob sie in ersteren etwas gequollen sind, ist schwer zu beurteilen. IV. Ich möchte nicht unerwähnt lassen, daß es bei einiger Uebung und nachdem man einmal über die zu erwartenden Ein- drücke fürs Auge orientiert ist, unschwer gelingt, die Chromosomen in ihren charakteristischen Gruppierungen auch nach bloßer Behand- lung der lebenden Fäden mit Löfflers Methylenblau zu erkennen. Weniger deutlich, weil sehr stark granuliert, gelingt dies nach Yitalfärbung mit Delafield, gar nicht nach einfacher Behandlung von mit Formol oder schwefliger Säure fixiertem Material mit diesem Tinktionsmittel. Ich habe mir schließlich in der Anwendung des Methylenblau eine leidliche Uebung verschafft, und es gelingt mir in kürzester Zeit an frischem Material jedem Skeptiker wohl- gefärbte Chromosomen in allen Stadien der Karyokinese vor Augen zu führen. Nach Methylenblaubehandlung bemerkte ich dann in der Fadenendzelle sehr häufig schöne Knäuelstadien, in denen der Kern- — 166 — faden nocli dünn und vielfach gewunden erscheint, wie ich in Fi?. 17. Taf. k reproduziert habe. V. Am schnellsten und mit einiger Uebung wohl auch am sichersten kommt man zu wundervoll klaren Präparaten, wenn man, wie folgt, verfährt: Man bringt auf die durch Abziehen des über- flüssigen Wassers mit Fließpapier trocken gelegten Algenfäden einen Tropfen Formollösung (40%), läßt 5 Minuten einwirken und fügt alsdann direkt auf die Algen 2 Tropfen folgender Lösung C zu: A. 5 g Hämatoxylin B. 20 g krist. Ammoniakalaun ^) ccm 96% Alkohol 200 ccm Wasser 20 ccm Glycerin 1 A und 4 B werden gemischt und an der Luft unter öfterem Umschütteln stehen gelassen. Von dieser Lösung C, welche lange haltbar ist. gießt man zwei Tropfen auf die Algen, bedeckt mit Deckglas, läßt etwa 10 Minuten färben und spült durch seitlich zu- gegebenes Wasser die Hauptmenge der Farbstofflösung weg. Es treten nunmehr die Chromosomen ganz scharf und weder gequollen noch kontrahiert dunkelbraunviolett auf gelblichem Grunde hervor. Von solchen Präparaten, die in 15 Minuten zu erhalten sind, habe ich die Photogramme Fig. 10 und 16 Taf. e hergestellt. Wie ich in dem Abschnitt „Zentralkörner" des näheren aus- einandergesetzt habe, glaubte Hegler aus dem tinktionellen sowie aus dem Verhalten gegen Magensaft die Identifizierung der Zen- tralkörner mit dem Chromatin herleiten und damit eine Stütze für seine Auffassung des Zentralkörpers als Zellkern gewinnen zu können. Ausschlaggebend aber war für ihn die Teilung des Kernes. Er sieht die Cliromatinkörner zeitweilig verschwinden, er sieht den Zentralkörper sich in zwei polare auseinanderrückende Teilhälften scheiden, welche durch eine streitige Zone verbunden sind, er beobachtet dies, wenn die succedan von außen her ent- stehende Zellwand noch weit von der Teilungsfigur entfernt ist. Letzteren Punkt macht er besonders geltend, um den Einwand zu beseitigen, als handle es sich bei der Teilung des Zentralkörpers überhaupt nicht um einen selbständigen, aktiven Vorgang, sondern nur um eine passive Durchschnürung oder Durchquetschung des — 167 — gesamten Zellinhaltes und somit auch des Zentralkörpers von seiten der succedan ins Zelllumen hereinwachsenden Scheidewand. Gegen die Annahme endlich einer rein fragmentativen Teilung des Zentralkörpers, an die man zuerst wohl denken wird, wendet er ein, daß bei allen bisher im Pflanzenreich bekannt gewordenen Fällen von Fragmentation niemals Trennung in genau gleichgroße Teil- stücke erfolgt (Cham, Tradescantia), sondern daß dann an scheinbar zufälligen Punkten des Kernes eine Verschmälerung und schließlich ein plastisches Ausziehen des Verbindungsstückes eintritt, wobei die chromatische Substanz regellos in den Kernstücken verteilt ist. In der Cyanophyceen-ZeYLe dagegen sollen nach Hegler ganz regel- mäßige Verlagerungen in den chromatischen Teilen der Zentral- körper auftreten, die Anhäufung der chromatischen Substanz soll eine polare und quantitativ völlig gleiche sein, die verbindenden Stränge, welche die faserig -streifige Verbindungszone auszeichnen, sollen körnerfrei sein und nicht durch plastisches Ausgezogenwerden reißen, sondern einen Rückbildungsprozeß erfahren. Endlich soll Fragmentation schon deshalb außer Betracht kommen, als eine solche mit stets darauffolgender Zellteilung bisher für die Pflanzen unbe- kannt ist, bei allen untersuchten Phykochromaceen sich aber nach der vollendeten Zentralkörperteilung in unmittelbarem Anschluß die Scheidewand ausbildet. Ich habe schon erwähnt, daß Hegler nicht der erste war, welcher mitotische Kernteilung bei den Cyanophyceen nachzuweisen vermochte. Scott fand bereits zentrale Kerne bei mehreren Osczt/aria-Species und bei Tolypothrix coactilis, die ein dem Knäuelstadium entsprechendes Aussehen besaßen, und nach ihm sollen nicht nur Kernteilungsfiguren, sondern sogar auch achromatische Fäden vorkommen. Auch Hieronymus will an Glmicocystis NostocJiiiicarum einmal regelmäßige Kernteilungsfiguren beobachtet haben. Neuerdings hat Bütschli seine kurzen, im Jahre 1898 gemachten Mitteilungen über Teilungszustände bei Anabacna durch einige Figuren, welche den gleichen Gegenstand am gleichen Objekt betreffen, erweitert. Er faßt seine Beobachtungen in sieben Sätzen — 16« — zusammen, welche ich, um sie mit meinen Befunden vergleichen zu können, hier abdrucken will : Aus den Figuren ergibt sich, 1. daß bei der Teilung der Zellen eine sehr beträchtliche Längs- streckung des Zentralkörpers sowohl als der gesamten Zelle stattfinden muß. 2. Daß dabei der Zentralkörper eine deutliche längsfaserige Struktur annimmt, Die dunkler gefärbten Längsfasern hängen durch quere Verbindungen zusammen und enthalten körnige Bildungen, welche jedoch bei diesem Färbungsverfahren nicht different fingiert hervortreten. 3. Die Enden des längsgestreckten Zentralkörpers sind manchmal deutlich zugespitzt, so daß der Körper spindelartig erscheint; auch sind diese Enden zuweilen blässer gefärbt, so daß der mittlere längsfaserige, starkgefärbte Teil einer hohen Aequatorial- platte ähnlich sieht. 4. Bei dem Weitergang der Teilung schnürt sich der Zentral- körper in der Mitte ein und dieser mittlere Teil wird allmäh- lich zu einem längsfaserigen Verbindungsstück der beiden Tochterkörper. Mehrfach fanden sich Zellen, bei welchen dieser sich einschnürende Verbindungsteil der Tochterkörper sehr wenig oder kaum gefärbt war, so daß die stark gefärbten und auch allein mit körnigen Bildungen versehenen Anteile der beiden Tochterkörper zwei halbierten und auseinander- gewichenen Aequatorialplatten sehr ähnlich waren. Die Fasern dieser Aequatorialplatten erinnern dann an Chromo- somen. 5. In der Mitte des Verbindungsstranges der beiden Tochter- körper treten zuweilen einige stärker gefärbte feine Körnchen deutlich hervor, die etwas an sogenannte Zwischenkörnchen, wie sie an entsprechenden Stellen bei Gewebekernen häufig beobachtet wurden, erinnern, (k Die erste Teilung des Zellkörpers zeigt sich als eine schwache Einbuchtung der Mittelregion der Zelle; darauf tritt in der Mitte dieser Einbuchtung ein sich stark färbender zarter — 169 — Ring an der Zellwand auf, der mit der weitergehenden Ein- schnürung sich allmählich verängert. 7. Die Teilung der Zellen wiederholt sich so rasch, daß die Scheidewände benachbarter Zellen noch nicht vollendet sind, wenn die neue Teilung beginnt. Die Teilung und endliche Durchschnürung des Zentralkörpers kann daher auch nicht passiv durch die sich bildende neue Scheidewand bewirkt werden, sondern muß ein davon unabhängiger, selbständiger Vorgang sein. Diese aus den vorliegenden Beobachtungen sich ergebenden Momente verraten wenigstens gewisse Anklänge, sagt Bütschli, in der Teilung des Zentralkörpers der Cyanophyceen an die karyoki- netische Kernteilung und vermögen daher die Deutung des Zentralkörpers als Zellkern zu sichern. Die Beobachtungen, welche ich an Tolypothrix lanata gemacht habe, stimmen in den weitaus meisten Punkten mit denen von Bütschli überein, die relativ geringen Abweichungen, auf welche ich sogleich aufmerksam machen werde, sind irrelevant und können das Hauptresultat nicht im mindesten erschüttern. Zu 1. Die Längsstreckung des Zentralkörpers steht mit der der Zeile- in Verbindung; der Zentralkörper reicht immer nahezu von Scheidewand zu Scheidewand, wie lang die Zelle auch wer- den mag. Zu 2. Mit geeigneten Tinktionsmitteln nach passender Fixierung zeigen alle Zentralkörper ein Gerüst aus chromatischer Sub- stanz, von dem man ohne geeignete Behandlung der Zelle nichts oder nur wenig sieht. Kurz vor der Teilung von Zelle und Zentralkörper fällt sofort die Längsfaserung des Zentral- körpers in die Augen. Die Chromosomen, welche sich mit Methylenblau lebend schön blau, mit Hämatoxylin schwarz- violett färben, liegen parallel der Zellachse. Ich habe bei Tolypothrix stets 4 — 6 gezählt. Mitunter liegen drei oben und erscheinen bedeutend dunkler bei hoher Einstellung, zwei werden dazwischen heller sichtbar, wie beispielsweise in Fig. 2r Taf. k; an anderen Zellen sah ich gleichzeitig nach oben — 170 gewendet und annähernd gleich scharf und gleich dunkel vier Chromosomen, wie in Fig. 10 b und d, Taf. k und Fig. 3 b Taf. i: mehr als <> Chromosomen sind mir nicht zu Gesicht gekommen. Die einzelnen Chromosomen sind in ihrem Längs- verlauf nicht homogen, sondern zeigen dunklere Partien, wahr- scheinlich körnige Einlagerungen, wie das auch in einem großen Teil meiner Abbildungen sichtbar ist. Die seitlichsten gegenseitigen Verbindungen sind bisweilen vorhanden, doch ist ihre Existenz oft sehr schwer nachzuweisen. Jedenfalls verhalten sich die Zellen in dieser Richtung sehr verschieden. Zu 3. Die von Bütschli bei Anabacna manchmal konstatierten und auch auf seiner Tafel (11, IV, Fig. 1 u. 2) abgebildeten Zu- spitzungen des längsgestreckten Zentralkörpers habe ich bei Tolypothrix nicht mit Sicherheit beobachten können. Trotz- dem möchte auch ich dieses Stadium als eine Art hoher Aequatorial platte bezeichnen. Zu 4. Es folgt nunmehr auch bei TolypotJirix eine Einschnürung des Zentralkörpers. Die Chromosomen teilen sich quer durch die Hälften, konvergieren mehr oder minder stark nach dem Mittel- punkt des Zentralkörpers und rücken ein wenig nach den Querscheidewänden zu. Der am meisten eingeschnürte Ver- bindungsteil ist wenig oder kaum gefärbt und erscheint mit- unter so gestreift, daß man Verbindungsfasern annehmen muH. Dieses Stadium entspricht zweifellos dem Dyaster bei der Teilung des Kernes der meisten Pflanzen und Tiere. Die nach beiden Seiten auseinandergetretenen Gebilde erinnern nicht nur, wie Bütschli sagt, an Chromosomen, sondern sind Chromosomen, wie aus ihrer Entstehung und ihrem weiteren Verhalten folgt, reber die Existenz von Spindelfasern inner- halb der Einschnürung, welche deren streifiges Aussehen ver- anlassen, bin ich lange Zeit im Unsichern gewesen, glaube aber jetzt mit Bestimmtheit dieselbe behaupten zu dürfen. Die Fasern werden selten deutlich, am besten sah ich sie hervortreten nach Behandlung lebender Fäden mit Platin- chlorid und Färbung mit Delatield , Differenzierung mit 171 Alkohol und bei Beobachtung in verdünntem Glycerin. Rocht gut werden die Fasern auch sichtbar bei Lebendfärbung mit Methylviolett und Behandlung der überfärbten Fäden mit ver- dünnter Jodjodkaliumlösung. Nach dieser Methode sind auch die Plasmaverbindungen intensiv schwarzblau zu färben. Zu 5. Was Bütschli als Zwischenkörnchen-ähnliche Gebilde betrach- tet, habe ich bei Tolypothrix in reichlichem Maße besonders in nächster Umgebung der sich allmählich nach innen schließenden neuen Teilwand gesehen. Die betreffenden Körnchen sind Tröpfchen, und ich glaube mich nicht zu irren, wenn ich sie nach ihrem tinktionellen (besonders gegen Sudan III und Karbolfuchsin) und sonstigen Verhalten als Fetttröpfchen an- spreche, wenn ich auch ein definitives Urteil über dieselben mir noch vorbehalten muß. Zu 6 und 7. * Die sich nach und nach zentripetal schließende und zuerst als Ring auftretende Scheidewand färbt sich bei der Methylen- Karbolfuchsin -Tinktion rot. Daß es sich bei der Teilung des Zentralkörpers nicht um eine passive Durch- quetschung desselben von seiten der hereinwachsenden Tochter- wand handelt, dafür hat bereits Hegler zwingende Gründe angeführt. Alle Vorgänge, das Auseinanderweichen der Chromosomen, die Einschnürung des Zentralkörpers etc., voll- ziehen sich, ehe die Scheidewand oder besser ohne daß letztere den Zentralkörper überhaupt berührt. Die Teilung des Zen- tralkörpers ist ein selbständiger aktiver Vorgang und hat durchaus nichts mit einer passiven Durchschnürung zu tun. Nach meinen Befunden an TolypotJirix sehe ich mich berechtigt, die Teilung des Zentralkörpers als ein voll- kommenes Anologon zu der der gewöhnlichen Zellkerne aufzufassen und hieraus in dem Zentralkörper den Kern der Cyanophyceenzelle zu erblicken. Ich bin nicht nur imstande, an frisch und zum Teil lebend gefärbten Fäden die Vorgänge der mitotischen Teilung jedem, der sie sehen mag, zu demonstrieren, sondern habe auch eine ganze Reihe Dauerpräparate hergestellt, welche im Verein mit den 172 — Beobachtungen an frischen Objekten jeden Zweifel an der Existenz der mitotischen Kernteilung bei Tolypothrix zerstreuen dürften. Da ich TolypoiJirix lanata seit 1897 im Kulturgefäß im Zimmer in ganz normalen Rasen erziehen konnte, wird mein Vorrat an dieser Alge voraussichtlich wohl auch noch lange reichen, um jedem, der sich selbst davon überzeugen möchte, die karyokinetischen Figuren ad oculos demonstrieren zu können. Ich erwähne gleich hier, daß ich alle auf diesen Prozeß bezüglichen Figuren mit peinlichster Genauigkeit gezeichnet habe und weder zu viel noch zu wenig ans Papier zu fesseln bestrebt war. Jedenfalls war ich eher bemüht, das. was ich nicht mit positiver Sicherheit sah, wegzulassen, als etwas undeutlich Erblicktes im Bilde zu reproduzieren. Die von mir hergestellten Photogramme habe ich ohne die geringste Retouche genau nach meinen Platten anfertigen lassen. Man verlange von ihnen nicht mehr, als man billigerweise fordern darf. Sie sind hergestellt unter Anwendung des Immersionsobjektivs Vi* von Seibert und des Okulars II (resp. III) bei wechselnder Kameralänge, also bei einer Mikroskopvergrößerung von ca. 800 (resp. 1000). Bei einer solchen Vergrößerung kann man selbstredend immer nur eine äußerst dünne Schicht des Zellinhaltes scharf bekommen, die darunter und darüberliegenden Inhaltssubstanzen werden immer Un- scharfen hervorrufen müssen. Deshalb verfolgt jedes einzelne Photogramm nur einen Zweck, entweder die Wiedergabe der Kern- teilungsfigur, oder die Darstellung der verschiedenen Granulationen etc. Auch bei der Kernteilungsfigur ist deren Tiefe bei der photo- graphischen Aufnahme störend, es sind deshalb immer nur die an- nähernd in einer Ebene liegenden Chromosomen scharf konturiert zu erwarten. Im Laufe von 5 Jahren habe ich lausende von Tolypothrix- Fäden betrachtet und die kontinuierliche Kette der Umlagerungen im Zentralkörper bei dessen Teilung lückenlos beobachten können. Wenn ich sowohl in den Bildern als auch in folgender wörtlicher Beschreibung nur die Hauptstadien des Vorganges zur Darstellung resp. zum Ausdruck bringe, so geschieht es allein der Febersicht- lichkeit und Kürze wegen. Die Teilung des Zellkerns der Tolyßothrix-Zelle vollzieht sich in folgenden Stadien: 1. Stadium. Knäuelform, Spirem. Der dicke Kernfaden durch- zieht in Windungen den Kern. Fig. 1, 3lt 5X, 12 v 14,, IS Taf. i. Fig. 10a, Ha, 17 Taf. k. 2. Stadium. Die Chromosomen, 4— (5 an Zahl, liegen parallel der Zellachse im Umfang des Kerns, dessen Kontur verschwindet. Mitunter sind die Chromosomen nach der Mitte zu etwas nach außen bauchig, so daß ein tonnenförmiges Gebilde die Mitte der Zelle einnimmt. Ich nenne dieses Stadium „hohe Aequatorialplatte". Fig. 5 4_7, 14 3u.4 Taf. i, Fig. 24, 10b a, 18b i und i etc. Taf. k. 3. Stadium. Die Chromosomen krümmen sich mit ihren Enden nach außen und nähern sich mit den Mittelteilen einander. Fig. 14, 3, Taf. i, Fig. 42(3 10c, 18 b2 Taf. k. 4. Stadium. Dyaster. Bildung der Tochterchromosomen. Die Chromosomen zerfallen an dem am weitesten nach innen liegenden Punkte in zwei Hälften, von denen die oberen nach oben, die unteren nach unten ausspreizen. Die Tochterscheide- wand springt ringförmig ins Zelllumen vor. Fig. 24)5> 02,3, 73, 85,6, 9, 10, 12,, 13, 142 Taf. i, Fig. 22, 4l5 5, 9. 10b, IG Taf. k. Innerhalb der eingeschnürten Partie des Kernes konnte ich bei geeigneter Fixierung und Färbung deutlich Spindel- fasern in wechselnder Zahl erkennen (Näheres darüber siehe p. 170 und die Fig. 5, 6a, 7 b, 10 b ß, 14c, 15 17 16 Taf. k, Fig. 24 Taf. i). Die Spindelfasern bleiben auch noch im nächsten 5. Stadium sichtbar. 5. Stadium. Die Tochterchromosomen richten sich parallel unter sich und parallel der Zellachse. Die Tochterscheidewand schließt sich. Fig. 23, 32 Taf. i, Fig. 19 d 4,5,0 Taf. k. 6. Stadium. Die Tochterchromosomen vereinigen sich zum Tochter- kernfaden Dispirem. Fig. 12, 3, 84 Taf. i, Fig. 23, 7cundd lob}', 15 2 Taf. k. Ich möchte nunmehr, nachdem ich meine eigenen Befunde mitgeteilt habe, dazu übergehen, darzulegen, inwieweit die HEGLEschen 174 — Beobachtungen über die mitotische Teilung der Zentralkörper mit den meinigen an Tolypothrix übereinstimmen und in welcher Be- ziehung ich glaube, einen wesentlichen Fortschritt unserer Kennt- nisse herbeigeführt zu haben. Die Prophasen bestehen nach Hegler in einem Verschmelzen der Chromatinkörnchen und in einem Dichterwerden des ganzen Kernes, wobei der gerüstförmige Bau des Kernes verschwindet. Einen zusammenhängenden Knäuelfaden hat Hegler nicht gesehen. In der Tat konnte auch ich das Verschmelzen der Chromatinkörn- chen sowohl wie das Dichterwerden der Kernmasse konstatieren, welches letztere meiner Meinung nach zum Teil auf dem Einziehen der Ausstrahlungen beruht. Mir ist es aber außerdem gelungen den Knäuelfaden deutlich zu sehen ; ich habe ihn so oft gesehen daß die Figuren ll5 3l5 12 j und 14 , Taf. i sich nur auf einige wenige herausgegriffene Fälle beziehen. Die in den beiden letzten Figuren abgebildeten Formen des Knäuelfadens halte ich für fortgeschrittene, der Kernfaden bildet eine Zickzacklinie, deren einzelne auf- und absteigende Teile nachher zu Chromo- somen werden. Die U- und J-Schleifenbildung nach der Segmentie- rung, wie sie Hegler beschreibt, ist bei Tolypothrix sicher nicht vorhanden; hier weichen unsere Beobachtungen weit voneinander ab. Bei meiner Alge richten sich die Chromosomen nach der Segmentierung des Kernfadens parallel und führen das Stadium auf, welches ich als „hohe Aequatorialplatte" bezeichne. Mitunter sind die Chromosomen in ihrer Mitte etwas nach außen ausgebaucht. Von einer Längsspaltung derselben habe ich niemals etwas bemerken können. Ich glaube nicht, daß dies an unzureichender Färbetechnik liegt, denn ich sah die Chromosomen scharf tinktionell differenziert: wäre die Längsspaltung wirklich vorhanden, so würde ihr wohl auch hier, wie sonst, eine entgegengesetztgerichtete Bewegung der Längs- hälften folgen, die mir nicht hätte entgehen können; auch davon keine Spur. In dieser Längsspaltung mit IIegler „die eigentliche Physiologie des Kernteilungsvorganges und in ihrem Nachweis bei den Cyanophyceen den Schlußstein in der Kette der Beweise für 1 75 - die Kernnatur des Zentralkörpers" zu erblicken, dazu kann ich mich nicht verstehen. Sollte nicht auch eine Querteilung der Chromosomen denselben Zweck erfüllen? Wenn sich im Kernfaden alle für die Zelle und deren Kern besonders wertvollen Substanzen verdichten, so werden sie doch wohl etwa gleichmäßig im ganzen Faden verteilt sein und auch gleichmäßig auf die Tochtersegmente verteilt werden, gleich- gültig ob ich die Segmente des Kernfadens der Länge nach teile oder nur der Quere nach. Die Querteilung sieht man nun tatsäch- lich sich vollziehen; es entstehen auch hier dadurch Tochterchromo- somen, welche an Verbindungsfasern nach entgegengesetzten Rich- tungen gleiten. Wenn Hegler, um die Längsspaltung der Chromosomen wahrscheinlich zu machen, darauf hinweist, daß solche Kerne, welche sich unzweifelhaft im ersten Abschnitt der Metaphasen befinden, oft eine relativ große Anzahl freier Chomosomenenden, die ins periphere Protoplasma hineinragen, erkennen lassen und dabei auf die Zelle c seines Photogramms 10 aufmerksam macht, so muß ich hierzu erwähnen, daß ich in dieser Zelle nicht mehr als etwa sechs solcher Enden vermute und daß die Zahl der ursprüng- lich vorhandenen Chromosomen nach meiner Erfahrung bei Toly- pothrix zwischen 3 und 6 variieren kann. Ich konnte im Gegenteil immer und immer wieder die oft annähernde, meist absolute Gleich- zähligkeit der Chromosomen während des ganzen Verlaufes der Mitose konstatieren. Das vierte Stadium zeigte immer deutlich den Zerfall der Mutterchromosomen durch Querteilung in Tochter- chromosomen, welche auf die nach außen gespreizten Spindelfaser- enden zuwandern, um sich im Stadium 5 parallel zu richten und im sechsten Stadium sich zum Tochterkernfaden zu vereinigen. Es will mir scheinen, als ob die Karyokinese der CyanopJiy- eeen einige Anklänge zeigte an die der Valonia unter den Siphoneen, wie sie Fairchild (27) beschreibt. Auch bei dieser Alge konnte der genannte Autor eine Längsspaltung der Chromo- somen nicht finden und nach seinen Figuren ist sie sehr unwahr- scheinlich. Auf eine zweite Uebereinstimmung will ich hier noch aufmerksam machen, welche mir aufgefallen ist, das Erhaltenbleiben — 17»; — der Kernmembran, welches Fairchild bei Valonia konstatierte. Während sonst die Kernmembran verschwindet, persistiert sie hier, denn man kann sehr oft die Kernsubstanz vom umgebenden Cytoplasma mehr oder minder deutlich unterscheiden. Dieselbe umgibt auch hier die auseinanderweichenden Chromosomen und bildet hier wie dort und wie bei der amitotischen Teilung einen immer dünner werdenden Verbindungsstrang, der schließlich durch- reißt. Bei schlechter oder unzureichender Färbung sieht man von den Chromosomen nichts, und es kann dann natürlich der ganze Teilungsvorgang einige Aehnlichkeit mit iragmentativer Teilung haben. Dieser irrigen Interpretation wird jedoch sofort der Boden entzogen, wenn man nach gelungener Tinktion die der Einschnürung vorangehenden regelmäßigen Verlagerungen in den chromatischen Teilen sich vollziehen sieht. Die Anhäufung der chromatischen Substanz ist am Ende eine polare und quantitativ eine vollkommen gleiche. Die Verbindungsstränge sind körnerfrei und reißen nicht durch plastisches Ausgezogenwerden durch, sondern erfahren einen Rückbildungsprozeß, alles Erscheinungen, welche den Teilungsvorgang des Cyanofihyceen - Zentralkörpers streng von der Fragmenta- tion unterscheiden und ihn als echte mitotische Teilung legitimieren. Durch vorstehende Mitteilungen halte ich alles für widerlegt, was Fischer in seinem Kapitel „Verhalten der Grundmasse bei der Zellteilung" (p. 56) vorbringt Ich betone noch ganz bosonders, daß ich stets hervorragenden Wert auf die Erscheinungen an der vital gefärbten Zelle gelegt habe, daß also von Kontraktionen, granulären Fällungen n. dergl. bei meinen Präparaten nicht die Rede sein konnte, daß ich weiter mit ganz ausgesuchter Sorgfalt zu konstatieren gestrebt habe, daß ..die Grundmasse des Zentralkörpers sich zuerst teilt". daß auf keinen Fall eine passive Durchschnürung des Zentralkörpers vorliegt, daß vielmehr die äußeren Umformungen des Zentralkörpers als auch die Verlagerungen der Chromatinsubstanz dem Vordringen des Scheidewandringes vorauseilen. Die vollständige Unzulänglichkeit der FiscHERschen Beweismomente tritt in keinem Abschnitt so zu Tage, wie in diesem: was Fischer über Tolypothrix Acgagropila (p. 59) 177 — aussagt und abbildet (Fig. 15 a und b, Taf. I), ist noch weit mehr als dürftig und in der Tat nicht wert, diskutiert zu werden. Es lag mir nunmehr, nachdem ich für Tolypothrix die karyo- kinetische Teilung des Zentralkörpers mit positiver Sicherheit nach- gewiesen hatte, daran, wenigstens einige andere Cyanophyceen dar- auf zu prüfen und habe besonders 2 scheidenlose Oscillatorien, einen Nostoc und eine Anabaena sehr eingehend untersucht, nämlich Os- cillatoria limosa Ag. und Oscillatoria splendida Greville. Nostoc caemlcum und Anabaena catcnula. Zunächst ist der Bau und die Organisation der Zellen bei den Oscillatorien genau dieselbe wie bei Tolypothrix, und in Bezug auf die Formation der Fäden sei nur bemerkt, daß dieselben ohne Scheiden und ohne Heterocysten sind, daß dagegen Konkavzellen den Zerfall der Fäden bewerk- stelligen. Verzweigung fehlt. Die Limosa -Fäden sind nicht zuge- spitzt an den Enden, die Splendida- Fäden enden dagegen spitz, d. h. gegen das Ende der Fäden werden die Zellen länger und dünner, das Ende der letzten Zelle selbst aber ist meist etwas knopfig verdickt. Beide Algen hatte ich in genügendem Vorräte, um alle mich interessierenden Punkte daran prüfen zu können. Die Zentralkörper sind hier weniger, ja mitunter gar nicht mit Ausstrahlungen besetzt, sie liegen als einfache kürzere oder längere Vollcylinder im Zentrum der Zelle. Mitunter sind sie so dünn in dünnen Zellen, daß die großen, in ihnen liegenden Zentral- körner Auftreibungen hervorrufen, wie z. B. in den langen Faden- endzellen von Oscillatoria splendida Greville (siehe Fig. 18 a und 19 b Taf. k). Loefflers Methylenblaulösimg ruft starke Blaufärbung der Zentralkörner rasch hervor. Der ruhende Zentralkörper, der relativ selten ist, und der sich teilende nimmt zart hellblaue Tinktion an, der Kernfaden und die Chromosomen stehen in der Färbung zwischen beiden und kontrastieren vollkommen deutlich gegen die hellblaue Zentralkörpergrundmasse. Der Verlauf der mitotischen Kernteilung ist nun genau der- selbe bei den beiden Oscillatoria- Arten wie bei Tolypothrix. In den langgestreckten Zellen ist nur das zentrifugale Ausspreizen der Kohl, Organisation u. Physiologie der Cyunophyecenzelle. 1" 178 — Chromosomen in den Stadien 3 und 4 minimal oder fehlt ganz, in den kurzen Zellen dagegen sieht man es genau wie bei Toly- pothrix. Die Chromosomenzahl 4 überwiegt entschieden (siehe Fig. 18b, 19c, (1 Taf. k). Man sieht sehr häufig 3 der Chromo- somen einander genähert, was natürlich eine Folge der Lage der Zelle gegen den Beschauer ist, und dann das vierte Chromosom sich prachtvoll klar abheben, wie z. B. in der Zelle 4 der Fig. 1 8 b, Taf. k. An den Zellen von Nostoc caeruleum habe ich durch einfache Behandlung frischen Materials mit Loefflers Methylenblau prächtige Kernteilungsfiguren erhalten. Da die Zellen dieser Alge vollkommen frei sind von Zentralkörnern und die Cyanophycinkörner farblos bleiben, sieht man die sich schön blau färbenden Chromosomen sehr deutlich; für die photographische Wiedergabe war nur die Farbstoff- speicherung der Gallerthülle hinderlich. Die Fig. 14 und 15 Taf. f sind genau nach erhaltenen Präparaten gezeichnet. Bei dieser Alge treten übrigens auch bei der Tinktion mit Altmanns Säurefuchsin und darauffolgender Pikrinsäure-Differenzie- rung die Chromosomen schwach rot gefärbt hervor (Fig. 8 b Taf. f). Anabacna catcnula erwies sich wegen starker Färbung der Gallerthülle und wegen der Anhäufung zahlreicher kleiner Zentral- körner in den äußeren Regionen des Kerns als unbrauchbar für das Studium der Kernteilung. Mehr als in einer Hinsicht aufschlußgebend ist die Beobachtung des Verhaltens des Zentralkörpers beim Uebergang einer vegetativen Zelle zur Heterocyste. Während in den vegetativen Zellen die Zentralkörper bei geeigneter Fixierung und Tinktion sich scharf ab- heben von der Umgebung und stets die Mitte der Zelle einnehmen, und endlich mehr oder minder deutlich die Anwesenheit eines fädigen Gerüstes erkennen lassen, so bieten die Zentralkörper der fertigen llcterocysten nach diesen drei Richtungen wesentliche Unterschiede dar. Bei ganz gleicher Behandlung ist ihr Kontur weniger scharf, ja mitunter fast verschwommen. Durch die in den Heterocysten häufig vorhandene Vakuole wird der Zentralkörper ver- schoben und deformiert, wie man am besten aus den Fig. 3d und e — 179 — Tat', c ersieht Von weicher Konsistenz, schmiegt sich der Zentral- körper der Vakuolenoberfiäche an und rundet sich nach außen in derselben Weise ab, wie es unter ähnlichen Verhältnissen der Zell- kern oder die Chromat ophoren tun. Von einer Gerüststruktur ist im Zentralkörper der Heterocysten meist nichts mehr zu sehen, seine Masse ist fast homogen geworden. In der vakuolenfreien vegetativen Zelle liegt der Zentralkörper immer in der Mitte und richtet sich in seiner Gestalt nach der Form der Zelle; in der ungefähr halbkugeligen Endzelle des Fadens erlaubt es ihm der Platz, sich selbst halbkugelig auszugestalten; ist die Endzelle, wie es mitunter zu linden ist, beinahe von Kugelform, so kann sich auch der Zentralkörper nach allen Seiten frei als Kugel formen. Die niedrigen scheibenförmigen Zellen mancher Fäden beherbergen einen Zentralkörper von Form eines Damen- brettsteins. Die Fig. 3 a, 6 c Taf. c zeigen diese 3 Grundformen des Zentralkörpers bei Tolypothrix. Besonders interessant ist der Zentralkörper in den sich heranbildenden Heterocysten. Die Granu- lationen innerhalb des Zentralkörpers, sowie die des Cytoplasmas verschwinden mehr und mehr, die Chromatophoren gehen ebenfalls allmählich zu Grunde, so daß der Zentralkörper anfangs gerade hier in ausgezeichneter Weise sichtbar gemacht werden kann, weil alle die bei seiner Untersuchung störenden Einschlüsse in Wegfall kommen. Besonders klare Präparate erhält man durch Tinktion mit Methylenblau -Karbolfuchsin -Gemisch (siehe Fig. 20 a und b Taf. i). Der Zentralkörper ist ärmer geworden nicht nur an Granulationen, sondern auch an das Methylenblau speichernder Substanz; er färbt sich nicht mehr blau, sondern unter Mitwirkung des Fuchsins nur noch hellviolett und hebt sich wunderschön vom rosaroten Cyto- plasma ab. Immer ist der strahlige Bau seiner Peripherie ungemein deutlich zu sehen. In a und b sieht man den Zentralkörper dem Verschlußkörper (farblos gehalten) sich eng anschmiegen und in b andererseits der noch kleinen Vakuole v ausweichen. Auch mit Delafields Hämatoxylin gelingt es unschwer, den Zentralkörper in den vegetativen Zellen, sowie in den Heterocysten deutlich sicht- bar zu machen, immer aber hat er alsdann seine Strahlen eingezogen. 12* — 180 — Mit diesem Tinktionsmittel hergestellte Präparate lassen die Zen- tralkörper immer nahezu glatt abgegrenzt erscheinen und stellen sozusagen die Grundform dar (Fig. 3a — c, Taf. c). In a ist die Endzeile des Fadens nahezu kugelig, entsprechend auch der Zen- tralkörper, in 1) hat sich die Endzelle geteilt und die nunmehrige Endzelle enthält den nur halbkugeligen Zentralkörper. In c und d sind 2 HeteroCysten abgebildet, in welchen die Zentralkörper Glockenform besitzen, in d ist dieselbe zweifellos durch die Vakuole v veranlaßt. In e zeigt die untere Zelle den seltenen Fall einer in den Zentral- körper von der Seite eingedrungenen Vakuole. Ohne Tinktion ist in den Grenzzellen meist nichts von den Zentralkörpern zu sehen häufig erscheinen sie auch nach Behandlung mit bewährten Tinktions- mitteln nicht mehr oder nur noch als diffuse Trübung; sie werden also aufgelöst. Massart hat nicht genügend gefärbt oder nur ganz alte Heterocysten beobachtet, wenn er sagt (p. 25): „Le contenu de l'heterocyste adulte reste un peu granuleux ou plus colore au milieu qua la peripherie". Hätte er ausgefärbt, so könnte ihm in vielen Heterocysten der vollkommen erhaltene Zentralkörper nicht entgangen sein. Ueberblickt man die Resultate der bisher vorliegenden und meiner Untersuchungen, so dürfte man wohl nunmehr von der Kern- natur des Zentralkörpers überzeugt sein. Ich fasse das Wesentliche über den Zellkern in folgendem zusammen : In allen CyauopJiyceai -Zellen ist der Zellkern in der Einzahl vorhanden. In den Heterocysten bleibt er noch eine Weile erhalten, um schließlich der Degeneration anheimzufallen. Die Grundform des Kernes ist in erster Linie von der Form der ihn beherbergenden Zelle abhängig. In kugeligen Zellen ist er kugelig, in halbkugeligen halbkugelig, in cvlindrischen Zellen cylind- risch. Bei langgestreckten Zellen ist auch der Kern in gleicher Richtung gestreckt. Die Kernoberfläche strahlt nach allen Seiten pseudopodienartige Arme aus, so daß der Kern ein morgensternartiges Aussehen an- — 1*1 — nimmt. Die Ausstrahlungen verdünnen sich nach außen und reichen meist bis nahe an die Zellwand. Infolge der Einwirkung vieler Stoffe werden sie schnell eingezogen und der Kern erscheint als abgerundete zentrale Masse. Der relativ wenig gefärbten Grundmasse des Kernes sind Chrom atinkörner eingelagert, welche eine ganze Reihe von Farbstoffen (Hämatoxylin, Methylenblau etc.) unter geeigneten Um- ständen reichlich speichern, und die Zentralkörner. Die Zentral- körner fasse ich als den Zellkern -Kristalloiden analoge Erscheinun- gen auf. Eine distinkt färbbare Kernmembran sowohl als auch Nukleolen fehlen dem Kern der Cyanophyceen. Die Teilung des Kernes ist eine mitotische, hat aber gleich- zeitig Anklänge an die amitotische. Dieselbe wird eingeleitet durch die Vereinigung der Chromatmkörner zum Knäuel faden. Dieser zerfällt, wie es scheint, nach Verdickung durch Kontraktion, in Chromosomen, deren Zahl zwischen engen Grenzen variiert. Die anfangs meist schwach gekrümmten Chromosomen stellen sich zunächst parallel in die Peripherie des cylindrischen oder tonnen- förmigen Kernes, dann werden sie unter allen Umständen gerade, um sich hierauf, indem sie in obere und untere Hälften zer- fallen, mit den der Zellmitte zugewendeten Enden einander zu nähern, mit den den Zellquerwänden zugekehrten Enden vonein- ander zu entfernen. Gleichzeitig schnürt die Grund Substanz des Kernes sich in der Mitte unabhängig von der nach innen als sich verbreiternde Ringleiste vordringende Zellteilungswand mehr und mehr ein. In dem isthmusartigen Verbindungsstück werden häufig feine Spindelfasern sichtbar. Die Umformungen des Zellkerns eilen dem Zellteilungsprozesse zeitlich voraus. Das polare Auseinander- weichen der chromatischen Substanz vollzieht sich wie bei dem mitotischen Teilungsprozesse der gewöhnlichen pflanzlichen und tierischen Zellkerne. Die in den Kernen enthaltenen Zentralkörner stören den ganzen Verlauf des Teilungsvorganges in keiner Weise; sie finden dabei in der Grundmasse des Kerns neben oder zwischen den Chromosomen genügenden Platz. Nicht selten werden die Zentral- — 182 — körner vor der Kernteilung gelöst oder die Teilung erfolgt vor der Einlagerung von Zentralkörnern in den Kern. Die Chromosomen- hälften richten sich während der letzten Durchschnürungsphase oder kurz darauf parallel der Zellachse und vereinigen sich endlich wieder zum Knäuelfaden des Tochterkernes. Erst nach der vollzogenen Tochterkernbildung schließt sich die Zellteilwand wahrscheinlich bis auf eine minimal kleine Oeffnung. welche eine Plasmaverbindung durchsetzt; dann verdickt sich die Teilwand, so daß ein Tüpfel in der Mitte ausgespart bleibt, dessen Zentrum wieder die Plasmaver- bindung einnimmt. Während des ganzen Teilungsvorganges scheinen die Aus- strahlungen des Zellkernes mehr oder minder vollständig eingezogen zu werden, so daß der Kern, immer deutlich vom Cytoplasma ab- gesetzt, ziemlich glatt konturiert erscheint. Die von Bütschli beobachteten schwächer gefärbten polaren Zuspitzungen an beiden Enden der Teilungsfigur sowie die „Zwischenkörnchenu-artigen Gebilde habe ich nicht sehen können; Ich halte auch die von Bütschli in Fig. 1 (11, VI) abgebildeten so gedeuteten dunklen Flecke nicht dafür; ich habe Hunderte von Teilungsfiguren durchgemustert und niemals andere Körner neben den Chromosomen im Kern gesehen, als Zentralkörner, welche an den verschiedensten Stellen im Kern eingelagert sein können. Quere Verbindungen zwischen den Chromosomen sind, wenn sie nicht überhaupt nur vorgetäuscht werden, selten: möglicherweise handelt es sich in den von Bütschli so gedeuteten Gebilden nur um tieferliegende Chromosomen oder um Zentralkörner. An lebend gefärbten Zellen habe ich sie kaum je gesehen; besonders liegen in von Zentralkörnern freien Zellen am Ende des Fadens die Chromosomen so glatt konturiert nebeneinander, daß von gegen- seitiger Verbindung nicht gesprochen werden kann. Wenn Palla 1893 noch den Satz aussprach: „Es ist aber durchaus nicht ausgeschlossen, daß der Zentralkörper überhaupt nichts mit dem Zellkern zu schaffen hat, sondern ein vorderhand in seiner physiologischen und phylogenetischen Beziehung uns gänzlich unbekanntes Gebilde darstellt", so ist diese Ansicht nunmehr mit — 183 — absoluter Sicherheit widerlegt: Der Zentrakörper der Cyano- phyceenzelle ist ein echter Zellkern. Wir dürfen nicht nur ohne Bedenken diese Behauptung aufstellen, sondern wir müssen es tun, denn alle wesentlichen Kriterien des Zellkernes weist der Zentralkörper auf, in erster Linie das Chromatin gerüst und die echte karyokinetische Teilung. Das Fehlen des Nucleolus ist ganz irrelevant, denn \ur kennen zahlreiche, niemals für etwas anderes gehaltene Zellkerne ohne Nucleoli. Wenn man vom phyloge- netischen Standpunkte den Zellkern der Cycmopliycecn betrachtet, so könnte man ihm aus folgenden Gründen eine morphologisch tiefere Stellung anweisen: 1. weil die Zahl der Chromosomen eine relativ kleine ist, 4 — 8, und 2. weil die Längsspaltung der Chromo- somen fehlt. Was nun beide Punkte anlangt, so sind dieselben eher geeignet, Erwartetes zu bestätigen, als Auffallen zu erregen. Es hat sich durch bereits vorliegende Kernuntersuchungen ergeben, daß einerseits bei niedrigen Organismen die Zahl der Chromosomen gering ist und andererseits die Längsspaltung der Chromosomen fehlt. So bewegt sich z. B. bei folgenden Pilzen die Anzahl der Chromosomen zwischen 4 — 8: Peziza Stevensoniana (8), Ascomyces endogenus, Agaricus galertculatus, Pucciuia liliacearum (4), Peri- dcrmium Pini acicolum (2), Saporolegnia (4) etc.; nicht ob der Zellkern vorhanden ist oder fehlt, kann uns phylogenetisch unter den niederen Organismen orientieren, sondern, da kein Grund vor- liegt, das Fehlen des Zellkernes bei irgend welcher Pflanze anzu- nehmen, wie er sich im allgemeinen und bei der Teilung im be- sonderen differenziert, könnte bei systematischen Spekulationen ins Auge gefaßt werden, wenn auch wenig Hoffnung vorhanden sein dürfte, auf diesem Wege schwerwiegende Auskünfte zu erhalten. XIV. Abschnitt. Zusammenfassung der Resultate. Der Protoplast der Cyanoßkyceen-ZeWe weicht in seiner Orga- nisation nicht oder nur unwesentlich von dem anderer Pflanzenzellen ab. Er besitzt einen Kern (Zentralkörper) und peripheres Cyto- plasma mit Chromatophoren. Der Kern ist stets in der Einzahl vorhanden; er ist ein selbständiges Organ des Protoplasten. Er nimmt vorwiegend das Zentrum der Zelle ein, kann aber gelegentlich durch Zellsaft- vakuolen beiseite gedrängt werden. Der Kern besteht aus einer relativ wenig tingierbaren Grundmasse, in welche eine bestimmte Farbstoffe stärker speichernde chromatische Substanz eingelagert ist. Der Kern enthält außerdem größere oder geringere Mengen von Zentralkörnern, welche nur in ihm vorkommen, niemals außer- halb desselben im Cytoplasma, Von den Kernen höherer Organismen unterscheidet sich der Cyanophyceen - Zellkern durch das Fehlen einer deutlich färb baren Kern mem brau, durch das Fehlen von Xukleolcn und durch seine abweichende Gestalt. Die periphere Masse des Kerns ist in feine Ausstrahlungen zerteilt, welche mit ihren Enden häufig die Zellinnenwand erreichen. Diese Ausstrah- lungen sind von verschiedener Dicke und verdünnen sich nach außen. In ihnen liegen häutig kleinere Zentralkörner. Durch die meisten Fixiemngsmittel werden die Kerne zum Einziehen der Ausstrahlungen gebracht. - 185 — Das Cytoplasma enthält außer den Chromatophoren noch Cyanophycinkörner, Fetttröpfchen, Glykogen und Vakuolen. Die Chromatophoren sind sehr klein und führen nebenein- ander Chlorophyll, Karotin und Phykocyan. Besonders reich sind die Chromatophoren an Karotin. Die regelmäßige Nebeneinanderlagerung der kugligen Chromato- phoren. welche das Cytoplasma in relativ dünnen Lamellen zwischen sich lassen, kann die Vorstellung eines wabigen Baues des Proto- plasten erwecken. Dieser scheinbare Wabenbau des Cyanophycecn- Protoplasten würde in den meisten Fällen noch feiner gefügt aus- sehen, als Bütschli angibt und abbildet, so z. B. bei den in Fig. 12 und 13 der seinem Vortrag beigegebenen Tafel abgebildeten Oscil- larien. Die Weite der Waben in Fig. 17 (dicke Oscillaric) würde ungefähr den Durchmesser eines 7/iyceen-Ze\\e von Fischer gemachten Angaben jetzt erscheinen müssen, geht z. B. aus folgendem hervor. Fischer sagt (p. P>7): „Die Granulationen, die, gleichviel ob eine oder zwei oder mehr Sorten unterschieden werden, Assimilations- produkte und Reservematerial zu sein scheinen, bilden einen wesentlichen Teil des Zentralkörpers und sind es besonders, die seine starke Färbbarkeit bedingen" u. s. f. Nun liegen aber, wie gesagt wurde und jedem leicht zu zeigen ist, von allen Granulationen nur die Zentralkörner im Zentralkörper und da auch diese unter ganz bekannten, bestimmten Umständen fehlen können, so ist der Zentralkörper oft ganz frei von Granulationen und doch — 1 SS — färbt er sich deutlich und um so mehr, je mehr er chromatische Substanz, welche übrigens mit den Granulationen nicht verwechselt werden kann, enthält, wie es beim Zellkern zu sein pflegt Wenn Fischer meint, „der Zentralkörper (p. 68) erfülle den ganzen Raum innerhalb des Chromatophors" (!), und ..sei weiter nichts, als ein mehr oder weniger weit vakuoliges Protoplasma, das sich etwas stärker färbt wie das Chromatophor", so ist an diesem Satze nicht weniger als alles unhaltbar. Vakuolen treten im Zentralkörper nie- mals auf und sind noch von niemandem da gesehen worden, ein weitvakuoliges Protoplasma kann niemals die Tinktionen aufweisen, die wir am Zentralkörper klipp und klar konstatieren. Ich kenne kein Plasma, das sich mit den in Betracht kommenden Tinktions- mitteln stärker färbt, als die Chromatophoren. Fischer fährt fort: „Das Ungewöhnliche liegt nicht darin, daß diese Grundmasse (Zentralkörper) sich so gut färbt, das hat sie mit verschiedenen Protoplasmakörpern gemein, sondern darin, daß sich das Chromatophor so wenig färbt." Das Chromatophor Fischers ist eben kein Chromatophor, sondern Cytoplasma mit kleinen Chromatophoren, und als Cytoplasma färbt es sich selbst- verständlich „so wenig". Man fragt sich vergeblich, weshalb nun das zentrale Protoplasma (Fischers) mehr Neigung, Farbstoffe zu speichern, haben soll. Fischer wird zu der Annahme gezwungen, daß sich das Cytoplasma derselben Zelle an verschiedenen, aber benachbarten Stellen verschieden gegen dasselbe Tinktionsmittel ver- halte. Am Schlüsse seines „Versuches" wendet sich Fischer gegen die von Bütschli mit Recht betonte phylogenetische Beziehung zwischen Zentralkörper und Zellkern und sagt (p. 72): „Der Zen- tralkörper ist doch sicher der Ort für die Aufspeicherung der Reservestoffe und Assimilate. mögen sie nun als Granula sich rot oder blau färben oder Kristalloidgestalt annehmen. Der jetzt geläufigen Anschauung nach ist nun aber der Zellkern nicht in erster Linie Reservestoffbehälter, sondern er wird mit viel vor- nehmeren Funktionen ausgestattet, Sitz der sexuellen Eigenschaften, der Vererbung u. s. w. Da ist es wohl wenig angemessen, ein — 189 — mit Reservestoffen vollgestopftes Gebilde als seinen phylogenetischen Vorläufer zu erklären." Hierauf möchte ich folgendes erwidern: Vollgestopft ist dcv Zentralkörper mit Reservestoffen nur in der Vorstellung Fischers; das Auftreten der Zentralkörner im Zentralkörper findet sein Analogon in den Eiweißkristalloiden der Zellkerne von unzähligen Pflanzen, die ich hier nicht zu nennen brauche. Alles andere liegt im Cytoplasma für den Verbrauch bereit. Die „vornehmen Funktio- nen" sind wohl jedem Physiologen hinreichend bekannt, und daß diese dem Zentralkörper der Cyanophyceen anvertraut sind, geht aus dem nunmehr gesicherten Verhalten des Zentralkörpers bei der Zellteilung hervor, und ich halte es für ein besonderes Verdienst meinerseits, was wohl von jedem ernsten Mitarbeiter wird anerkannt werden müssen, daß ich nach langen vergeblichen und oft mühe- vollen Versuchen die Karyokinese des Cyanopkyceen-Kemes im An- schlus an Hegler an guten Präparaten gesehen und nach Kräften und — sine ira et studio — durch Abbildungen zur Darstellung gebracht habe. Dabei hat sich gezeigt, daß der Kern in seiner vornehmen Arbeit als Träger der Vererbung sich nicht stören läßt durch gleichzeitig in ihm deponiertes Material an Reservestoffen (Zentralkörnern), wie ein Blick auf die betreffenden Figuren (3, 8, 9, 10 c etc., Taf k) lehrt. Für mich hat diese Erscheinung schon des- halb nichts Wunderbares an sich, als ich von den Zellen so relativ niedrig stehender Pflanzen, wie die Cyanophyceen es sind, von vorn- herein nicht eine Arbeitsteilung erwarte, wie sie hochstehende Organismen als „bevorzugte obere Zehntausend" aufweisen. Kein Wunder, wenn hier einem Organ mehrere Funktionen gleichzeitig aufgebürdet sind. Vielleicht ist es uns auch noch vergönnt, den tieferen Sinn dieser Doppelrolle verstehen zu lernen. Was den Zentralkörper außer dem oben Gesagten als „Zell- kern" charakterisiert, möchte ich, wie folgt, zusammenfassen: Vor der Teilung nimmt die Menge färbbarer Substanz (Chroma- tin) im Zentralkörper zu; die vorher wenig sichtbaren Fäden des Gerüstes werden dicker und ein Kernfäden tritt deutlich hervor. — 190 — Derselbe zerfällt in Kernsegmente (Chromosome) von bestimmter Anzahl, welche sich in gesetzmäßiger Folge und in typischer Weise umformen und umlagern und in äquivalenten Mengen in polarer Richtung auseinanderrücken, um die beiden Tochterkerne erzeugen zu helfen. Die Einschnürung des Zentralkörpers, welche der Halbierung des ganzen Protoplastes parallel verläuft und die man wegen der immer deutlich bleibenden Abgrenzung des Zentralkörpers gegen das umgebende Cytoplasma stets verfolgen kann, setzt die Teilung des Zentralkörpers andererseits auch in eine gewisse Beziehung zur amitotischen Kernteilung. Wählend die Einschlüsse der Zellkerne (Eiweißkristalloide) sonst im Verlauf des Teilungsprozesses ins Cytoplasma ausgestoßen zu werden pflegen, um daselbst zu verschwinden, verbleuten die- selben hier (Zentralkörner) im Zentralkörper auch während der Teilung. Die Zentralkörner sind unregelmäßig in der Nähe der Chromosomen verteilt und gelangen meist in ungleichen Mengen in die Tochterkerne. Die quantitativ fast gleiche Verteilung der Zentralkörner auf die Tochterkerne von Merismopedia clcgans , welche Nadson (Fig. 15 — 20) abbildet, muß als reiner Zufall bezeichnet werden und ist von mir niemals beobachtet worden. Die Heterocysten entstehen nach Verschluß der Tüpfel aus vegetativen Zellen; sie verwachsen mit der Scheide. Alle Organe ihres Protoplasten sowie dessen Einschlüsse desorganisieren und zersetzen sich; während dieses Zerfalles der Inhaltsbestandteile und auf Kosten derselben wachsen die Heterocysten noch kurze Zeit, bilden eine Cellulosemembran aus und erzeugen eine Zellsaftvakuole. Kern und Chromatophoren, Zentral- und Cyanophycinkörner ver- schwinden allmählich. Die Heterocysten dienen als Widerlager für den im übrigen frei in der Scheide gleitenden Faden bei der Hormogoniengeburt und bei der Verzweigung des Fadens. Die Konkavzellen bilden sich aus beliebigen vegetativen Zellen heran. Der gesamte Inhalt der Zellen verfällt einem Ver- 11)1 — schleimungsprozeß. Auch in ihnen verschwinden daher Kern und Chromatophoren, sowie alle Granulationen. Der Zellinhalt erscheint schließlich glasartig klar und homogen. Die plankonkave, bikonkave oder konvexkonkave Gestalt dieser Zellen ist Folge der Druck- wirkungen von seiten der Nachbarzellen während der Bildung. Die Konkavzellenmembran nimmt ebenfalls an der Verschleimung teil: sie wird dabei äußerst permeabel für die verschiedensten Lösungen und Flüssigkeiten. Die Konkavzellen zeichnen sich durch eine auf- fallende Fähigkeit, Farbstoffe zu speichern, vor allen übrigen Zellen des Fadens aus. Die Funktion der Konkavzellen ist eine zweifache; sie ermöglichen einerseits die Zerlegung des Algenfadens, dessen Stücke entweder einfach weiter wachsen oder als Hormogonien aus- gestoßen werden; andererseits sind sie die Zentren von Zersetzungs- (Yerschleimungs-) Prozessen, welche zur Erweichung der Scheide führten und den seitlichen Hormogonienaustritt oder das Durch- brechen des Fadenendes nach außen bei der Verzweigung möglich machen. Zum Zweck der physiologischen Isolation derjenigen Zellen,, welche zu Heterocysten werden sollen, werden die Tüpfel derselben durch besondere Verschlußkörper verstopft. Diese Verschluß- körper stimmen in ihrem chemischen und tinktionellen Verhalten in auffallender Weise mit den Cyanophycinkömern überein, wenn auch gewisse Differenzen nicht zu verkennen sind. Eine davon ist die Abweichung in Bezug auf die Konsistenz. Die Verschlußkörper bestehen aus einer weichen Masse. Alle Zellen des Tolypothrix- Fadens stehen durch Plasmodes- men miteinander in Verbindung. Die Tüpfelhaut wird von einer Plasmaverbindung im Zentrum durchbohrt. Das Anlagern von Verschlußkörpern an beiden Seiten der Tüpfelhaut ist ohne Einfluß auf die Plasmaverbindung. Durch die Ausbildung einer vegetativen Zelle zur Konkavzelle wird dieselbe beiderseits aus dem Verbände gelöst; die Plasmabrücken der Konkavzellen verschwinden, während die der Heterocysten persistieren. Die Tatsache, daß die Heterocysten- protoplasten trotz Bestehenbleibens ihrer Plasmaverbindungen durch die Auflagerung der Verschlußkörper aus dem Stoffverkehr mit den L92 — Nachbarzellen vollkommen ausgeschaltet werden, denn die Hetero- •cysten entnehmen trotz Bedarfes nie etwas von den Reservestoffen der Nachbarzellen, dürfte dafür sprechen, daß eben dieser Stoff- austausch ausschließlich diosmotisch durch die Tüpfelmembranen hindurch, nicht aber durch Yermittelung der Plasmodesmen sich vollzieht, letztere vielmehr einzig und allein im Dienste der Reiz- leitung stehen. Die Verhältnisse bei Tolypothrix sind mutatis mutandis auf die übrigen Cyanophyccen zu übertragen. XV. Abschnitt. Bemerkungen zu den verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen Cyanophyceen und Bakterien. Ich habe nicht die Absicht, hier ausführlich auf die Beziehun- gen zwischen den Cyanophyceen und Bakterien, als dem anderen Zweig der Schizophyten, einzugehen. Nur mit wenigen Worten möchte ich diese Angelegenheit berühren, da vergleichende Unter- suchungen zwischen Bakterien und Cyanophyceen mich zu einer Auffassung nötigen, welche von der Fischers wesentlich abweicht. Die verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen Cya?wphyceen und Bakterien, welche man von jeher annahm und im bisher üblichen System zum Ausdruck brachte, werden von Fischer in Abrede gestellt, weil 1. der Inhalt der Bakterienzelle sich gleichartig färbe, weil 2. Flußsäure in der Bakterienzelle nicht einen sogenannten Zentralkörper herauslöse, wie bei der Cyanophyceen-ZeWe und weil 3. der Inhalt ein ebensolches osmotisches System darstelle, wie der einer ausgewachsenen PÜanzenzelle und folglich nicht den Namen eines Kernäquivalents, eines Zentralkörpers, sondern den eines Protoplasten verdiene. Gegen den ersten Grund zeugen jedoch schon Fischers eigene Angaben und Abbildungen. In Fig. <>1 sieht man deutlich eine dichtere und mehr gefärbte Zentralpartie, ebenso, ja fast noch Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanopbyceenzelle. ];-> — 194 — deutlicher in den Fig. 60, (55 und 66, welche sich alle auf Cliroma- tium Okcnü beziehen. Um diese dichtere Zentralpartie zu erklären, nimmt Fischer seine Zuflucht zu der ganz vagen Annahme, die- selbe entstehe durch den Druck von seiten der Schwefelkörner; ich halte diese dichte Zentralpartie für einen Zentralkörper, homolog dem der Cyanofi/iyceeu-ZeUe; in ihnen liegen die mit Hämatoxylin gefärbten violetten Zentralkörner genau wie bei den Cyanophyceen. Diese Verhältnisse treten ebenso klar hervor bei Beggiatoa alba in den Fig. 07 und 68. Die violetten Körner sind natürlich nicht, wie Fischer angibt, Chromatinkörner, sondern ebenfalls Zentralkörner; auch hier sollen „Druckbilder der Schwefelkörner stärker gefärbte Zentralkörper geben" (!). Bei Cladothrix dicliotoma endlich ver- halten sich die Inhaltsstoffe ebenso (Fig. 73 und 74); auch hier sind die dunklen Körner mit Delatield tingierte Zentralkörner und endlich ebenso auch bei Bacillus anthracis (Fig. 74 und 7»')). bei den Typhusbacillen (Fig. 77) und den Choleravibrionen (Fig. 78). Ich halte den größten Teil der FiscHERschen Abbildungen für die Darlegung der weitgehenden Analogie zwischen den Ver- hältnissen in der Cyanophyceen-Zelle und der Bakterienzelle für so geeignet, daß ich darauf verzichte, die ganz analogen Befunde an einer Reihe anderer dem Marburger Institut entnommener Bakterien in weiteren Abbildungen wiederzugeben. Die mit Hämatoxylin und Methylenblau leicht und deutlich in vielen Bakterien zu färbenden Körner sind die Volutanskugeln A. Meyer-Grimmes und die Zen- tralkörner der Cyanopkyceen-Zelle, dafür sprechen die im Abschnitt: Zentralkörner in extenso mitgeteilten Befunde: die wenigen, dort namhaft gemachten Abweichungen halte ich für irrelevant und die Möglichkeit für durchaus nicht ausgeschlossen, daß sie bei noch weiterer Beschäftigung mit den Volutanskugeln restlos verschwinden. Das zweite der von Fischer ins Feld geführten Argumente fällt für mich weg, da, wie ich vorn nachgewiesen habe. Flußsäure den Zentralkörper der Cya//o/>//veee//-Ze\\e nicht glatt löst, wie Fischer annimmt, sondern in der Zelle nur arge Verwüstungen hervorruft, die man irrtümlicherweise so auslegen kann, wie es Pascher tut. 195 Was nun das dritte Argument anlangt, so halte ich dasselbe für total verfehlt. Wie ich aufs eingehendste dargelegt habe, ist in der normalen CyanoJ>kyceen-Ze\\e meist eine Zellsaftvakuole überhaupt nicht vorhanden, und doch wird wohl Fischer nicht an ihrer Zoll- natur zweifeln wollen. Die Plasmolyse ist, weil eben ein ganz anderes osmotisches System vorliegt, als in einer mit Zellsaftvakuole ausgestatteten Zelle, demgemäß auch eine andere, eben eine Schrumpfungsplasmolyse. Mehr als eine solche Schrumpfungs- plasmolyse hat man bisher auch in den Bakterien nicht nach- weisen können oder besser gesagt, es ist noch nicht gelungen, zu beweisen, daß die Plasmolyse der Bakterienzelle etwas prinzipiell anderes ist. als die in der vakuolenfreien Cyanofi/iyceen-ZeWe sich vollziehende Plasmolyse. Gerade diese Uebereinstimmung ist mir ein neuer Beweis dafür, daß die Bakterienzelle sich aufs engste an die Cyanophyceenzelle anschließt. Die Tatsache, daß die Zentralkörner sowohl bei den Bakterien wie bei den Cyanophyccen in einer mit geeigneten Tinktionsmitteln sich stärker färbbaren, nicht bloß dichteren, sondern eben anders organisierten Zentralpartie sich befinden, halte ich für ausreichend, solange auch eine Homologie zwischen dem Zentralkörper und der dichteren Mitte des Bakterienprotoplasten anzunehmen, bis das Gegenteil bewiesen wird, daß diese Homologie nicht gestützt werden kann. Die stärkere Färbbarkeit der zentralen Partie des Bakterien- protoplastes wird, davon bin ich überzeugt, ebenso auf einen Chromatingehalt zurückzuführen sein, wie bei den Cyanophycee)i ; mit anderen WTorten, die Kernnatur des zentralen Teiles der Bakterienzelle zu beweisen, wird ebenso nur eine Frage der Zeit sein, wie es nur eine solche war für den Zentralkörper der Cyano- flkyceen-Ze\\e. Dies letztere nunmehr mit definitiver Sicherheit bewiesen und damit diese Frage zum Abschluß gebracht zu haben, halte ich für einen der Erfolge meiner Untersuchungen. Die Reservestoffrolle für die Zentralkörner der Cyanof>/iyceen-Ze\\e ist erwiesen, die der entsprechenden Granulationen (Volutanskugeln) bei den Bakterien ebenfalls, denn die Menge dieser Kugeln nimmt von den Keimstäben ab bis zur Fertigstellung der Sporangien zu, ver- — 196 — mindert sich mit dem Fortschreiten der Sporenbildung und ist meist gleich null nach vollendeter Sporenbildung. Da nun bei den Cyanophyceen die Zentralkörner stets im Zentralkörper liegen, ist es nur logisch, die analogen, chemisch-physikalisch und physiologisch analogen Gebilde in der Bakterienzelle ebenfalls in deren Zentral- körper zu verlegen und nach allen Erfahrungen, welche ich an den- selben gemacht habe, ebenso nach denen anderer, drängen sie sich häufig sichtlich wie bei Chromatium, Beggiatoa und anderen Bakterien in der Mitte des Protoplasten deutlich zusammen (siehe auch Nadson, Bütschli), und wie bei den Cyanophyceen auch die scheinbar peripher, d. h. im Cytoplasma liegenden Zentralkörner doch in Auszweigungen der Zentralkörpermasse eingeschlossen sind, so kann auch hier eine scheinbar periphere Lagerung nicht gegen die Zugehörigkeit der Bakterienkugeln zum Zentralkörper zeugen. Da nun weiter der Zentralkörper der Cyanophyceen ein echter Kern mit allen einem Kerne zukommenden Eigenschaften ist, so halte ich es weiter nur für eine von der Logik zunächst gebotene Forderung, auch den Zentralkörper der Bakterienzelle für einen echten Kern zu erklären. Daß man die Kernfrage der Bakterien an kleinen Formen jemals wird zu entscheiden vermögen, halte ich für ziemlich ausgeschlossen; man wird sich dazu immer größerer Formen bedienen müssen, wenn man nicht immer wieder nur mit einem gewissen Grade von Wahrscheinlichkeit die Kernexistenz behaupten will, wie das ja neuerdings öfter geschehen ist. Bei den größeren Formen der Bakterien aber ist diese Frage beinahe schon entschieden, denn bei ihnen spricht man zum Teil schon vom Zen- tralkörper und kann ihn sichtbar machen und hat ihn. wenn auch meist noch mit nicht besonders geeigneten Hilfsmitteln sichtbar gemacht. Ja, für die Beggiatoaceen und ebenso für gewisse vor- läufig zu den Chlamydobaktcriaceen gestellten Bakterien gilt mit Recht, daß sie sich so eng an kleine Oscillariaeeen anschließen, daß es oft Schwierigkeit macht oder wie Willkür erscheint, sie von letzteren generisch zu trennen. Bei diesen Formen ist die Zentralkörperfrage von neuem in Angriff zu nehmen, d. h. bei diesen Formen ist mit Eifer und mit denselben nunmehr bei den Cyanophyceen erprobter, — 197 — Mitteln nach der mitotischen Kernteilung, nach Chromatin, nach den Chromosomen und ihren gesetzmäßigen Umlageningen etc. zu suchen. Alles was Fischer in seinen Figuren von Chromatium, Bcggiatoa etc. als „Chromatin, chromatische Substanz" etc. bezeich- net, hat mit Chromatin nicht das mindeste zu schaffen, es sind Zentralkörner, mit Hämatoxylin mit oder ohne Eisenbeize gefärbt. Die Färbung dieser Körner in den Fig. 60, 61, 75 mit Delafield ist falsch angegeben, so rot ist deren Färbung auch in Kanadabalsam niemals. Ich gelange hiernach auf Grund meiner Cyanophyceen- Untersuchungen zu der Auffassung, daß das Auftreten von Fett- tropfen, Glykogen, Volutanskugeln im Protoplasten der Bakterien zunächst die Behauptung Bütschlis, die Hauptmasse des Bakterien- leibes bestehe aus einem geformten Zellkerne, zwar etwas modifi- zieren wird, aber nicht Zu widerlegen braucht. Die sogenannten „Chromatinkörner der Zellkerne" Bütschlis sind Zentralkörner, also ergastische Gebilde wie bei den Cyanophyceen und liegen höchst wahrscheinlich wie bei letzteren so auch bei den Bakterien im Zellkern, welcher immerhin einen beträchtlichen Teil des Bakterienleibes ausmachen dürfte. Wie bei Chromatium und Beggiatoa schon jetzt feststeht, dürfte auch bei den übrigen Bakterien der Kern einen nicht unbeträchtlichen Raum in der Zelle neben dem quantitativ zurückstehenden Cytoplasma einnehmen; immer wird er wie bei den Cyanophyceen und den gesamten Bakterien durch die Granulationen des Cytoplasmas in seiner freien Ausformung beeinträchtigt sein, häutig wie bei jenen Zentralkörner und Chroma- tin nebeneinander oder wenn die Zentralkörner fehlen, stets das letztere enthalten, während Fett, Glykogen, Proteinkristalloide etc. auch bei den Bakterien Einschlüsse des Cytoplasmas darstellen dürften. Alles, was man bisher als Zellkern der Bakterie?i angesprochen hat, kann ich hiernach nicht dafür halten, ich muß auch hier die goldene Mitte für das Richtige erachten. Bütcshli ist zu weit in das eine, diejenigen, welche einen relativ kleinen Kern in der — 198 — Bakterienzelle gesehen haben wollen, sind zu weit in das andere Extrem geraten. Vermutlich werden sich die Verhältnisse bei den meisten Bakterien denen bei Chromatium und Beggiatoa an- schließen. Sollte diese Vermutung sich als unrichtig erweisen, so würde man gezwungen sein, das Gros der Bakterien von den Chlanixdobakteriaceen" und den Beggiatoaceen systematisch loszu- lösen, was bei der im übrigen so weitgehenden Uebereinstimmung der Angehörigen dieser Familien mit den anderen Spaltpilzen große Schwierigkeiten bereiten würde. Bemerkung zu Brands „Morphologisch-physiologischen Be- trachtungen über Cyanophyceen". (Beihefte zum botanischen Centralblatt. Bd. XV [im Druck befindlich]). Das Manuskript dieser Abhandlung wurde am 8. Juni h. a. an die Verlagsbuchhandlung Gustav Fischer abgesandt; am 28. Juni gelangte die Korrektur einer für die von mir redigierten „Beihefte des botanischen Centralblattes" bestimmten Arbeit von Brand: „Morphologisch-physiologische Betrachtungen über Cyanophyceen" in meine Hand. Diese Arbeit enthält mancherlei Interessantes und zweifellos Richtiges, daneben jedoch auch mehrere Angaben, welche ich auf Grund meiner Beobachtungen an Tolypothrix, die Brand ebenfalls untersuchte, anders als dieser Autor zu deuten mich ver- anlaßt sehe. Daß die Darstellung der Entwicklung der Heterocysten der Cyanophyceen von Braun und Borzi nicht richtig ist, bedarf keiner Auseinandersetzung mehr; aber auch die von Brand ist es nicht. weshalb ich hier noch einige diesbezügliche kurze Bemerkungen zu- fügen will, wenn ich auch im allgemeinen auf die ausführlichen Mitteilungen in den betreffenden Abschnitten dieses Buches hin- weisen muß. Die von Brand (p. 39) erwähnten ..dunkelgrün gefärbten. intercellularen Ausscheidungen zwischen zwei aneinanderstoßenden — 199 — vegetativen Zellen" sind meine Konkavzellen, deren Hervorgehen ans rein vegetativen Zellen des Fadens von mir durch alle aufein- anderfolgenden Phasen beobachtet und in dem diesen Zellen ge- widmeten Abschnitte genau beschrieben wurde. Die Konkavzellen sind umgewandelte, metamorphosierte Fadenzellen und nicht inter- cellulare Ausscheidungen. Brand hat recht, wenn er (p. 39) in Bezug auf die Pori sagt: „Plasmaverbindungen werden bekanntlich auch zwischen den vegetativen Zellen der Nostochineen mit gutem Grunde angenommen"; angenommen sind sie freilich bereits worden, aber vor mir noch von niemandem wirklich gesehen und luidlich nach Präparaten dargestellt worden. Meine Erfahrungen über die Cellulosereaktion der Heterocysten- oder Grenzzellen-Membran stimmen mit denen Brands in der Haupt- sache überein. dagegen kann ich den Auslassungen dieses Autors über die „Verschlusskörper", wie ich die knopfartigen Pfropfe auf den Tüpfelmembranen der Heterocysten benannt habe, nicht bei- pflichten. Von einer Obliteration der Pori kann nicht die Rede sein, die Tüpfelhaut liegt immer, wenn man nicht künstlich Zerrungen hervorruft, genau in der Fläche der Querwand: nur bei einseitiger Druckvermehrung oder -Verminderung kann man sie aus- oder ein- stülpen. Von den „Prominenzen" gehören nicht nur die auffallendsten nicht der Membran an, sondern überhaupt keine. Es handelt sich hier stets um vom Protoplasten erzeugte und der Tüpfelhaut aufge- lagerte Gebilde, über deren Form, chemische Zusammensetzung, tinktionelles Verhalten, Konsistenz etc. ich in dem Abschnitte ..Ver- schlußkörper" aufs eingehendste berichtet habe: die Verschlußkörper sind weder Cyanophycinkörner (Borzi etc.) noch Eiweißkristalloide (Hegler). Was Brand mit den Worten (p. 40) : „Bei mittelstarker Vergrößerung erscheinen sie, die Prominenzen, oft nicht deutlich von der. Membransubstanz abgegrenzt. Deshalb wird gewöhnlich nur der äußere Umriß der eventuell aus Membransubstanz und Zellinhalt be- stehenden polaren Verdickung gezeichnet, ohne deren innere Differenzierung zu berücksichtigen", ausdrücken will, verstehe ich — 200 — zwar, nicht aber, daß ihm nicht gelang, die Verschlußkörper als bloße Auflagerungen auf die Membran zu erkennen. Die Verschluß- körper sind der Heterocystenmembran stets aufgelagert, sie bedecken die Tüpfelhaut und greifen mit ihren Rändern noch mehr oder minder weit über den die Tüpfelhaut einfassenden Cellulosewulst. Es gelingt leicht, die Verschlußkörper abzuheben einerseits, anderer- seits sie durch mechanischen Druck zu deformieren, woraus ihre weitere Konsistenz folgt. Ueber den Bau des Heterocysten -Protoplasten und über dessen allmähliche Degeneration, über das Verschwinden der diversen Granulationen, der Chromatophoren und des Kernes während dieser Degeneration der Grenzzellen verweise ich auf die detaillierten An- gaben im Abschnitt „Heterocysten" dieses Buches. Heterocysten habe ich nie „GonidieiV bilden und niemals „keimen" sehen, welche beide Lebensäußerungen derselben Brand für wahrscheinlich hält. Ihre Funktion erblicke ich vielmehr mit Borzi erstens in der Unter- brechung des unbegrenzten Wachstums der Fäden, sodann aber nach meinen Erfahrungen besonders an Tolypothrix in erster Linie in ihrer Beihilfe bei der Hormogoniengeburt einesteils, bei der Bildung von Scheinästen anderenteils; immer ist ihre feste Verbindung mit der Scheide dabei wesentlich, denn nur so können sie bei beiden Vorgängen sozusagen als Widerlager wirken. Meine Konkavzellen sind identisch mit den „anneaux blancs" und den .,anneaux de matiere refringente" der französischen Autoren und mit den „Nekrideir Brands; im durchwachsenen Zustand (Schwendener) sind sie Brands „Spaltkörper". Die einem Ver- schleimungsprozeß anheimfallende normale vegetative Zelle wird unter der Druckwirkung einer oder beider Nachbarzellen deformiert; ist der Druck besonders in der Mitte stark und andauernd, so wird die Konkavzelle durchbohrt und erscheint erst als grüner, später häufig farbloser Ring. Der Ausspruch Brands 4), daß die „Kerne" der Grenzzellen schon frühzeitig degenerierten, halte ich (Brand) nur darauf hinzuweisen, daß den — 201 — Zellkernen anderer Algen morphologisch äquivalente Gebilde bei den Cyanophycccn wohl vermutet, aber nicht nachgewiesen sind. Es ist also die Auffassung Heglers lediglich eine mit ungenügend bewiesenen Voraussetzungen verquickte Umschreibung der BRAUNschen Angabe", erhält in meinem Abschnitt „Zentralkörper" und durch meine zahlreichen Abbildungen des karyokinetischen Teilungsprozesses des Kernes die nötige Berichtigung. Auf diese kurzen Bemerkungen zur BRANDschen Abhandlung muß ich mich vorläufig hier beschränken; sie genügen auch, einige Differenzen in der Auffassung von Brand und mir anzudeuten. Daß gerade infolge dieser Meinungsverschiedenheit das vergleichende Studium der interessanten Abhandlung Brands und der meinigen, welche vollkommen unabhängig voneinander entstanden, zur Auf- hellung einzelner strittiger Punkte wesentlich beitragen wird, kann einem Zweifel kaum unterliegen. Ich werde an anderem Orte auf diese Probleme zurückkommen. Der Verfasser. Anhang:. &• I. Uebersicht über die wichtigsten Reaktionen und Färbungen. Methylenblau. Lebendfärbung &• Scheide farblos bis schwach bläulich. Verschlusskörper farblos. Zentralkörper hellblau, Chromosomen dunkelblau. Zentralkörner dunkelblau — blauschwarz. Cyanophvcinkörner farblos. Grenzzellen gelb. Konkavzellen blaugrün — blau. Auf Zusatz von 0,3 °/0 Salzsäure verblassen die Zentralkörper, die Zentralkörnerfärbung bleibt; nach 48-stündiger Säurewirkung sind die Zentralkörper vollkommen entfärbt, auf Zusatz von Alkohol: peripherisches Plasma farblos, Zentral- körner blau, Zentralkörper heller. Alkoholisches Methylenblau ohne Fixierung. Scheide farblos bis hellblau, selten dunkler. Verschlusskörper farblos. Zentralkörper hellblauglänzend. Zentralkörner dunkelblau (Fig. 1, Tai. b), seltener hellblau (Fig. 3, Taf. b). Cyanophvcinkörner rot (Taf. b, Fig. 1 u. 3). Inhalt der Grenzzellen hellgelb rötliche Körnchen? (Fig. 2 b, Taf. b). LOEFFLER8 Methylenblau (stark verdünnt). Zentralkörper quillt und wird glasklar Scheide später werden die Zentralkörner dunkelblau Verscblusakörper farblos Chromosomen dunkelblau Grenzzellen gelb. Nach Fixieren mit Pikrinsäure. Scheide farblos oder schwach blau, mitunter dunkler. — 203 — Cytoplasmen fast farblos. Zentralkörper hellblau. Zentralkörner mit korrodierten dunkelblauen Resten. Cyanophycinkörner farblos. Verschlusskörper farblos. Essigsäure. Zentralkörner dunkelblau. Cyanophycinkörner farblos. Formol. Cytoplasma diffus blau. Zentralkörner blauviolett (nicht alle, viele farblos!). Scheide hellblau. Verschlusskörper weisslichbläulich. Konkavzellen dunkelblau. Methylenblau (Ehrlich). Pikrinsäurefixierung. Zentralkörper in vegetativen Zellen deutlich abgegrenzt, blau (bis- weilen mit Stich ins Grünliche). Zentralkörper schlecht abgegrenzt. Verschlusskörper farblos. Scheide hell- bis dunkelblau. Nach Behandlung mit verdünnter Essigsäure. Scheide hellblau. Zentralkörper hellblau. Chromatophor grün. Cytoplasma. Verschlusskörper farblos. Zentralkörner bis schwarzblau, aber langsamer sich färbend als die peripherischen Körner. Grenzzelleninhalt gelb bis orange, vakuolig, der Zentralkörper bläu- lichgrün, aber weniger scharf abgegrenzt und unregelmässig konturiert, die Zentralkörner sind meist verschwunden, mitunter vorhanden, färben sich dann aber nicht! Konkavzellen dunkelblau. Methylenblau (Loeffler) -\- Jodjodkaliuni. Frisches Material mit Methylenblau Loeffler ausgefärbt, in Jod- jodkaliumlösung nach Abwaschen mit Wasser übergeführt. Konkavzellen dunkelbraun oder farblos. Heterocysten ebenso. Zentralkörper gelbbräunlich. Verschlusskörper farblos. Chromatophoren blaugrün Zentralkörner braun. — 204 — ( Yanophycinkörner farblos. ( 'hromosomen indigoblau — braun. Da absoluter Alkohol die Zentralkörner nicht entfärbt, wurde durch .r)0, 60, 9G °/0 und absoluten Alkohol durchgeführt und nach Nelkenöl in Kanadabalsam eingebettet. K< erwies sich dieses Verfahren als eines der besten zum deut- lich Sichtbarmachen der Chromatophoren, welche blaugrau bis blauviolett erscheinen, letzteres besonders häufig in ausge zeichnetster Weise in den jungen Heterocysten (siehe Fig. 14, Taf. c). Gomphonemastiele braun. Hämatoxylin (Delafield). Scheide bläulich bis violett. Verschlusskörper farblos. Zentralkörper dunkelgrau. Cytoplasma bläulich. Grenzzelle, Cytoplasma hell, Zentralkörper mitunter in Glockenforni. dunkelviolett. Zentralkörner braunschwarz, quellen stark und verschwanden z. T. Chromosomen hellviolett — bräunlich, sehr dunkel. Konkavzellen meist blaugrün. Chromatophoren bläulichgrau. Gomphonemastiele blauviolett — schwarzviolett. Zur Herstellung von Dauerpräparaten benutzt man am besten Alkoholmaterial und verdünntes DELAFiELDsches Reagens, trans- portiert nach der Färbung in 60 °/0 und dann in absoluten Alkohol, Nelkenöl, Kanadabalsam. Fuchsin. l-j-10, unfixiertes Material. Cytoplasma rot. Scheide rosa, Membran rot. Heterocysteninhalt gelb. Konkavzellen intensiv rot, homogen. Zentralkörner farblos oder schwach gefärbt, die Färbung wird deut- licher bei Behandlung mit verdünnter Schwefelsäure. ( yanophycinkörner farblos. Verschlusskörper farblos. Vitalfärbung mit ganz verdünntem Fuchsin. Färbungen wurden allmählich wie in 1 - - 10-Lüsung, lassen sich aber besser verfolgen, besonders ehe die Cytoplasmafärbung störend wird. Fast momentane Rotfärbung der Konkavzellen und mancher Hetero- eysten. Zentralkörper schön lila, Mischfarbe von Fuchsin und aus den Chromatophoren entstehendem Phykocyan. — 205 — Zentralkörner bleiben farblos, quellen etwas. Cyanophycinkörner farblos (wurde an den grossen Cyanophycin- körnern von Nostoc und Auabacna kontrolliert). Deutliche Botfärbung zahlreicher Fetttropfen. Junge Querwände intensiv rot. Karbolfuchsin. Bis zur Dampfentwickelung erwärmt. Unfixiertes Material. Cytoplasma rot. Grenzzellinhalt gelb. Konkavzellen intensiv rot, homogen. Scheide rosa. Membran rot. Zentralkörper hellbläulichviolett; er färbt sich gleichzeitig mit Fuchsin und ausgetretenem Phykocyan. Chromatophoren deutlich grauschwarz, in einzelnen Zellen, z. B. in manchen Heterocysten, rot. Cyanophycinkörner, wohl nicht gefärbt, ist wegen starker Cytoplasma- färbung nicht sicher zu beurteilen. Zentralkörner schwach gefärbt, die Färbung wird meist verdeckt. Meist starke Schrumpfungsplasmolyse. Deutliches Hervortreten der Tüpfelmembranen in den Querwänden und der Plasmodesmen. Verschlusskörper farblos. Mitunter treten zahlreiche, der Membran innen anliegende, Kügelchen intensiv rot gefärbt auf. Methylviolett (Pyoktanin). Vi talfärbung. Scheide violett. Zentralkörper hellviolett. Zentralkörner violett. Cyanophycinkörner farblos. Grenzzelien. Zentralkörner violett. Z^ntralkörper nicht sichtbar. Cytoplasma gelblich-orange; Vakuole sehr deutlich. Konkavzellen violettblau. Verschlusskörper farblos. Cytoplasma der vegetativen Zellen blaugrün. Gramsche Methode. Anilinwassergentianaviolettlösung; Jodjodkalium (1 J — | — 1 Jk - - 200 Wasser). Mit Formol fixiertes Material, ohne Alkoholbehandlung. Scheide farblos. Cytoplasma der vegetativen Zellen violettrot. „ der Heterocysten diffus violett. Zentralkörner ungefärbt. — 206 — Cyanophycinkörner violett bis blauschwarz, Verschlusskörper farblos (?). Konkavzellen dunkelviolett. Zentralkörper nicht deutlich, vielleicht etwas schwächer tingiert als das Cytoplasma. Unfixiertes Material, mit vorsichtiger Alkoholbehandlung. Zentralkörner indogoblau bis schwarzblau. ( vanophycinkörner farblos. Verschlusskörper braunviolett. Scheide und Menibrane*n ungefärbt. Chromatinkörner und Chromosomen dunkelblau gefärbt: Die GitAMsche Methode gestattet jedoch nicht eine solche Diffe- renzierung, welche die Chromosomen allein tingiert liesse; bei Alkoholbehandlung entfärben sich nur die Zentralkörner stets viel langsamer, dass man sie dunkel in farblos gewordener Um- gebung sieht. Sehr prägnant gelingt es, die Cyanophycinkörner schwarzblau, die Zentralkörner und die Chromosomen ungefärbt zu erhalten, wenn man nach energischer Färbung mit An ilinwassergentian violett die Fäden sofort ohne Alkohol wasche in verdünnte Jodjodkalium- lösung, absoluten Alkohol und Nelkenöl überführt und erst nach längerem Verweilen in Nelkenöl, welches differenziert, in Kanada- balsam einbettet. Bei Nostoc und Anabaena stört die Farbstoffspeicherung in der Schleimhülle. Nach Sublimatfixage nehmen die Heterocysten- membranen eine rötlichviolette Färbung an. Die Cyanophycin- körner bleiben farblos oder heben sich hell vom dunklen Cyto- plasma ab. Essigsäurekannin (Schneider, 35 °/0 Eisessig) ist das beste Tinktionsmittel für die Cyanophycinkörner. Nach Sublimatfixage. Scheide farblos bis rosa. Zentralkörper, Chromatinkörner und Chromosomen rot. ( 'vanopliycinkörner rot. Zentralkörner heller als der übrige Inhalt, mitunter farblos, gequollen. Verschlusskörper farblos. Grenzzelleninhalt gelb. Konkavzellen gar nicht gefärbt oder schwach gelblichrot. Nach A lkoholf ixage. Zentralkörner gelblich. Cyanophycinkörner rot, mit Stich ins Bläuliche. Nach Formolfixage. Scheitle gel blich weiss. Zentralkörper nicht deutlich hervortretend. ( yanophycinkörner rot. — 2( >7 — Zentralkörner ungefärbt, unverändert. Cytoplasma der vegetativen Zellen rosa. Cytoplasma der Grenzzellen rosa. Konkavzellen gelblich. Verschlusskörper farblos. Chloralkarmin. Scheide schwach rosa. Cytoplasma homogen dunkelrot, Zentralkörner gelblich, sehr deutlich, kuglig. Cyanophycinkörnerfärbung verbirgt sich meist hinter der Cytoplasma- färbung. Verschlusskörper wenig gefärbt, Alaunkarmin. frisches Material (24 h). Verschlusskörper schwach gefärbt, nur an dickeren Stellen deutlich. Cyanophycinkörner gut gefärbt. Zentralkörner gequollen, ungefärbt. Pikrokarmin. Zentralkörner bleiben farblos, quellen und erhalten einen hellen breiten Hof. Cyanophycinkörner rot (ungleichmässig). Verschlusskörper rot. Scheide farblos bis hellrosa, Zellmembran ungefärbt. Cytoplasma mit Chromatophoren gelblichgrün. Ainnioniakkarniin. (24 Stunden, frisches Material.) Verschlusskörper ungefärbt. Cyanophycin körner ungefärbt, Zentralkörner ungefärbt. Scheide rot. Die Ammoniakkarminbehandlung hat merkwürdigerweise den Aus- tritt des Phykocyans aus den Chromatophoren zur Folge. Spült man 24 Stunden in Ammoniakkarmin aufbewahrte Fäden mit Wasser ab, so ist ein Teil der Zellen plasmolysiert, der Zwischen- raum zwischen Protoplast und Zellwand ist mit blauer Lösung des Phykocyans erfüllt. Das Chromatophoren führende Cyto- plasma sieht maigrün aus, die Scheide rot. Mitunter ist keine Kontraktion des Protoplasten vor sich gegangen, dann färbt das Phykocyan den Zentralkörper himmelblau. Safrananin-Gentiaviolett-Orange. SCyFixage — Alkohol — Safranin — Gen tian aviolett — Orange — Alkohol — Nelkenöl — Kanadabalsam. Scheide hellviolett. — 21 >s - Inhalt der vegetativen Zellen rosa. Chromatophoren grau, sehr deutlich. Zentralkörner farblos. Chromosomen rot. Verschlusskörper gelborange, gequollen, in hellrötlicher Um- gebung. Zellkern in vielen Grenzzellen schön rosa, ohne Chromosomen. Nach Chroniosiniumessigsäurefixage. Nicht brauchbar, weil die Scheide intensiv violett gefärbt wird. Chromosomen relativ wenig tingiert. Eosin. Formolfixage — Eosin(wässr.) — Alkohol — Nelkenöl — Kanadabalsam. Scheide farblos. Alles mehr oder minder gleich stark hellrot gefärbt, nur die Ver- schlusskörper und die Chromosomen erscheinen mehr gelblich glänzend. Orange. Orange färbt unter Umständen die Verschlusskörper schön dunkel- gelb, während die Cyanophycinkörner farblos bleiben, was auf eine differente Natur beider Gebilde hinweist. Neissers Reaktion. (Karbolfuchsin -j- 1 °/0 Schwefelsäure -J- Methylen- blau.) Scheide und Membran hellblau. Verschlusskörper gar nicht gefärbt oder höchsten blassrosa. Zentralkörner rotviolett, gequollen. Cytoplasma gelborange, vakuolig. Konkavzellen dunkelfuchsinrot. Heterocysteninhalt hell — dunkelfuchsinrot. Rutheniumrot. Scheiden farblos oder schwach rot. Membran farblos. Zellinhalt gelbbräunlich. Inhalt der Heterocysten hellgelb. Konkavzellen rot. Zentralkörner rot, Quellung. ( lyanophycinkörner ungefärbt. Verschlusskörper ungefärbt, gequollen. (Gomphonemastiele färben sich intensiv rot, ebenso die Substanz der 7ö/r/v;///;7;r-Scheide in der nächsten Umgebung der Ansatz- scheibe des Gomphonemastieles.) (Fig. 12, Taf. d.) Kongorot. Alkoholisch. Scheide rosa bis dunkelrot. Zellinhalt sehr klar, olivgrün. — 209 — Zentralkörner ungefärbt. ( Yanophycinkörner ungefärbt. Heterocystenmembran rot. Heterocystencytoplasma gelb. Konkavzellen dunkelblaugrün, mitunter gelbrot bis rot. Verschlusskörper kaum gefäibt. Wässerig. Scheide rosa bis dunkelrot. Zellinhalt der vegetativen Zellen gelbgrün. Membranen der vegetativen Zellen rosa. Zentralkörper ungefärbt. Zentralkörner farblos. Cyanophycinkörner farblos, treten aber deutlich hervor. Heterocystenmembran rot. Heterocystencytoplasma gelblich. Verschlusskörper ungefärbt. Konkavzellen gelbgrün oder blaugrün. Chromatophoren treten sehr deutlich hervor. A mmoniakalisch. Membran und Scheide rosa, auch die Heterocystenmembran, sonst nichts gefärbt. Korallin. In Wasser gelöst, ohne Fixierung. Zellinhalt gelb. Scheide farblos. Zentralkörner schwach rosa. Verschlusskörper ungefärbt. Konkavzellen schwach gefärbt. Alkoholische Lösung. Verschlusskörper farblos. Zentralkörner ungefärbt. Konkavzellen ungefärbt. 1 Korallin -|- 25% Natriumkarbonatlösung. Scheide schwach rosa. Verschlusskörper ungefärbt. Zentralkörper ungefärbt. Zentralkörner ungefärbt. Cyanophycinkörner ungefärbt. Grenzzellencytoplasma ungefäbt. Cytoplasma der vegetativen Zellen ungefärbt. Membran „ „ „ „ Jodgrün. Vitalfärbung. Verschlusskörper farblos. Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. 14 210 — Konkavzellen blaugrün. 1 °/0 wässerige Lösung 24 h. Heterocysteninhalt blauschwarz. Verschlusskörper dunkel. Nach Alkoholfixierung. Zellinhalt blaugrün. Versehlusskörper farblos. Zentralkörner farblos. Jodgrün- Karbolfuchsin (Glycerin). Schöne Chromosomenfärbung (siehe Fig. 3 Taf. k), noch besser Jodgrün-Fuchsin. Nach Schwefligsäure- oder Formol- oder Subliniatfixage. Chromatin grünblau bis blauviolett. Cytoplasma hellrötlich bis rot. Spindelfasern rot. Zentralkörner farblos. Verschlusskörper dunkelgrün. Brillantblan. Verschlusskörper dunkelblau. Scheide hellblau — dunkelblau. Karotinausscheidung (infolge des Glyceringehalts des Reagens) nimmt von der Endzelle an stetig an Menge zu. In der Endzelle ist dieselbe oft gleich 0. Karotinausscheidung auch in den jungen Grenzzellen. Zentralkörner farblos bis hellgelb. Cytoplasma in allen Zellen hellblau, in den Grenzzellen mitunter farblos. Konkavzellen meist blau, mit homogenem Inhalt, ohne Karotin. Cyanophycinkörner dunkelblau. Zentralkörper hellblau. Grenzzelleninhalt meist lange Zeit gelblich, später blau, vakuolig. Querwände der vegetativen Zellen dunkelblau. Safranin (alkoholisch). Jodfixierung. Scheide hellrosa. ( hromatophorenzone bräunlichrot. Verschlusskörper farblos. Konkavzellen dunkelrot. Alkoholfixierung. Scheide farblos bis orange. Zellinhalt moosgrün bis oliv. Grenzzelleninhalt rosa — orange. Konkavzellen rot. ( 'hromatophorenzone grünlich. — 211 - Zentralkörper rosa. Zentralkörner gelblich (wohl nicht Eigenfarbe). Verschlusskörper farblos. Schwefligsäurefixierung. Konkavzellen homogen rosa. Bisniarckbraun, wässerige Lösung 1:10. Un fixiert. Scheide hellgelbbräunlich. Zentralkörner lösen sich nicht, werden höchstens etwas substanz- ärmer, verlieren ihre regelmässige Gestalt und färben sich burgunderrot. Konkavzellen homogen orange bis braun. Kontraktion des Inhalts fast momentan in den Grenzzellen, später in den vegetativen Zellen, dabei häufiges Ablösen der farblos bleibenden Verschlusskörper. Starke Kontraktion der Fäden und heftige Bewegung in den Scheiden. Cyanophycinkörner bleiben ungefärbt. Chromatophoren treten vorübergehend sehr deutlich hervor. Alkoholische Jodlösung. Scheide farblos bis hellgelb. Zellinhalt braun. Zentralkörper etwas dunkler. Verschlusskörper farblos. Grenzzelleninhalt hellgelb, körnig. Zentralkörper in der Mitte gelblichgrün. Stärke nicht nachweisbar. Zentralkörner farblos. Chlorzinkjod. Scheide gelblich. Verschlusskörper farblos bis hellgelblich. Cytoplasma dunkelbraun. Membran der vegetativen Zellen farblos. Membran der Grenzzellen blau. Zentralkörper nicht hervortretend. Zentralkörner farblos oder schwarzblau! Cyanophycinkörner farblos. ( ytoplasma der Grenzzellen gelb. Konkavzellen teils grün, teils braun, später blauviolett. Bei Nostoc verquillt die Heterocystenmembran sehr stark, bleibt aber farblos, bei Anabaoia wird sie blau. Jodjodkalium. Verschlusskörper farblos. Zentralkörner farblos. 14* 2 ] •> Cyanophycinkörner kaum gefärbt, schwer zu entscheiden, oh es sich überhaupt um Eigenfärbung handelt. HeteroCysten membran mitunter hellviolett, Inhalt der Het. oft be- sonders stark gebräunt. Konkavzellen dunkelbraun. Bei Anabaena färbt sich der Zentralkörper meist dunkler als das periphere Cytoplasma. Jod -{- Schwefelsäure. Zellinhalt hell — dunkelbraun. Zentralkörner farblos. ( Jyanophycinkörner tiefbraun. Heterocystenmembran violett. Chromosomen anfangs glänzend hellgelblich. ~Be\\Arosfoc Heterocystenmembran nicht gefärbt, ebenso bei Anabaena, bei welcher sich aber die Scheiden hellviolett färben. Kau de Javelle. Scheide unverändert. Cytoplasma durch Entfärben der Chromatophoren ganz klar, dann gelöst. Zentralkörner treten äusserst scharf als stark lichtbrechende Kugeln hervor. Sie werden vielleicht etwas kleiner und einige etwas hohl- kuglig. Darauffolgende Methylenblaufärbung tingiert sie nur noch schwach, bisweilen nicht mehr. Das Cytoplasma wird heiblau, später dunkler und kontrahiert sich. Die Membranen färben sich dunkelblau bis schwarzviolett, die Scheide bleibt farblos und wird erst später bei einzelnen Fäden bläulich. Plasmaverbindungen (siehe diese). Auch nach stundenlanger Ein- wirkung des Eau de Javelle lösen sich die Zentralkörner nicht, dagegen die Membran der Zellen, während die Scheide erhalten bleibt; daher kommt es, dass schliesslich alle Zellprotoplasten isoliert in der Scheide liegen und dabei wundervoll klare Ansichten von der Querwand aus bieten. Heterocystenmembran löst sich nicht. Die Verschlusskörper bleiben farblos. Verschlusskörper lösen sich. Chloralhydrat. Zentralkörner lösen sich scheinbar momentan, erscheinen aber nach dem Auswaschen mit Wasser wieder und färben sich mit Methylenblau hell bis dunkelblau. Ihr Verschwinden ist aber keine Lösung, sondern nur Folge der Lichtbrechungsänderungen. Dabei erfahren sie aber eine leichte Quellung. Die Chromatinkörner und Chromosomen quellen ebenfalls etwas, erscheinen glänzend auf mattem Grund und nehmen mit Methylen- blau nach dem Auswaschen mit Wasser eine hellblaue Tönung an. In den Zentralkörner -freien Bndzellen der Fäden sieht man das Chromalin sehr scharf. 213 - Scheiden und Membranen werden ebenfalls fast unsichtbar. Da sich die Cyanophycinkörner niemals färben mit Methylenblau, der Inhalt der Zellen aber durch Chloralhydrat in ausgezeichneter Weise aufgehellt wird, erscheint der Zellkern besonders in den Heterocysten ungemein klar (siehe Fig. 19 Taf. a). Chlorcalcium. Verdünnte Lösungen von Chlorcalcium, welche die Zellen noch nicht plasmolysieren, lassen in auffallend scharfer Weise die Zentralkörner hohlkugelig erscheinen. Zentralkörper bläulich weiss. Chromatophorenschieht maigrün. Die Heterocysten plasmolysieren meist früher als die übrigen Zellen. Chlorcalcium -|- Eisenchlorid. Eisenchlorid hebt die Wirkung des Chlorcalciums auf die Zentralkörner auf. Eine Färbung irgend eines Zellbestandteils ist nicht zu be- merken. Zentralkörner schwer oder gar nicht sichtbar. Plasmolyse. Eisenchlorid bringt keinerlei Färbung hervor. Plasmolyse. Eisenvitriol ruft keine Tinktion hervor. Tannin-Eisenvitriol. Scheide und Membran hell violett. Cytoplasma der vegetativen Zellen bläulichgrau. Zentralkörner farblos. Cyanophicinkörner nicht deutlich gefärbt, graubläulich. Chromatophoren grau. Heterocysteninhalt farblos. Verschlusskörper ungefärbt. Chromosomen violettgrau. Eignet sich nicht zur Unterscheidung der einzelnen Zeilinhaltsstoffe wegen zu gleich massiger Färbung der verschiedenen Elemente. Chroin-Osiniuin-Essigsäure (Flemming sehe? Gemisch). Chromatophoren treten sehr deutlich hervor. Chromosomen ebenfalls als stark glänzende Gebilde. Mitunter Schwärzung winzig kleiner Fetttropfen, aber selten. -f- Loefflers Methylenblau. Schnell und intensiv blau färben sich die Membranen der Hetero- cysten. Die glänzenden Chromosomen werden allmählich blau, etwas gequollen. Zentralkörner unter schwacher Quellung schwach blau. — 214 — Scheide hellblau. Verschlusskörper farblos. Cyanophycinkörner farblos. Konkavzellen dunkelblau. Mitunter erscheinen die Spindelfasern sehr deutlich (Fig. Ga Taf. k). Platinchlorid. Scheide und Membran grauviolett. Es erscheinen kleine dunkle Körner im Cytoplasma verstreut (?). Nachträgliche Tinktion mit Delafield (Alkohol- Glycerin- Wasser) zeigt die Chromosomen gefärbt und kontrahiert; eine Längs- spaltung derselben nirgends zu finden. Die Zentralkörner sind zum Teil gefärbt. Sehr deutlich hier und da die Spindelfasern bei eingeschnürten Kernen. Ameisensäure zu frischem Material. Zentralkörner quellen stark auf, treten äusserst scharf hervor, da der übrige Inhalt der Zellen sehr durchsichtig wird. Die Chroma- tophoren werden ebenfalls, aber nur vorübergehend, äusserst deutlich, später verschwinden sie fast. Konzentrierte Magnesiuinsulfatlösung. Sofortige Plasmolyse aller Zellen ausser 1 — -7 Endzellen des Fadens und den Konkavzellen und starke Kontraktion des Fadens in der Scheide. Später verschwindet die Kontraktionsplasmolyse wieder. Die Chromatophoren werden weniger deutlich als zuvor; ich habe die klärende Wirkung dieser Lösung, von der Heuler spricht, nie beobachten können. Dasselbe gilt von der konzen- trierten Ammoniaksulfatlösung, welche Hegler empfahl. Kaliunibichroinat (gesättigte wässerige Lösung). Die Chromatophoren verquellen. Scharfes Hervortreten der Cymiophycinkörner, farblos. Chromosomen verquellen allmählich, glänzend. In den Endzeilen der Tolypothrixfäden werden häufig farblose Kugeln sichtbar (V). Darauffolgende Methylenblaufärbung. Zentralkörner dunkelblau. Zentralkörper hellblau. Chromosomenfärbung stellt im Ton zwischen den beiden Letzten. Verschlusskörper farblos. (Kugeln in den Endzellen scheinen zum Teil zusammengeflossen '/) Pikrin-Nigrosin. Unfixiertes Material. Scheide blau-violett-grau. Zellinhalt helleelberün. *&~""»* — 215 — Zentralkörner meist schwach gefärbt, mitunter etwas dunkler durch die gefärbten Chromosomen. Zentralkörner farblos. Verschlusskörper farblos. Konkavzellen gelblichgrün. Das Cytoplasma wird vakuolig. Chyanophycinkörner scheinen dunkel gefärbt zu sein (unsicher). Im allgemeinen eignet sich dieses Reagens wenig, weil die Färbung der Scheide den Einblick in die Zelle und die Beurteilung der Tinktion der einzelnen Inhaltsbestandteile sehr erschwert und unsicher macht. Methylgrün-Essigsäure. Verschlusskörper farblos. Scheide farblos bis schwach bläulich. Zentralkörper hellblau. Zentralkörner quellen etwas, färben sich aber kaum. Cyanophycinkörner bleiben farblos. Heterocysteninhalt gelb. Konkavzellen blau. Hartig-Zacharias' Blutlaugensarz-Eisenchlorid-Methode. (1 10°/0 wässerige Ferrocyankaliumlösung -f- 1 Eisessig -\~1 Wasser), CO % Alk., verd. Eisenchlorid. Scheide hellbläulich. Verschlusskörper gequollen, farblos oder ganz schwach gefärbt. Zentralkörner, sehr deutlich, farblos oder bläulich. Grenzzelleninhalt gelblich, meist mit grosser zentraler Vakuole. Konkavzellen grün, homogen. Cytoplasma gelblich — bräunlich. Wände der Grenzzellen oft bläulich bis blau. Infolge der Einwirkung der Essigsäure in der gelben Blutlaugen- salzlösung nach längerem Stehen Karotinausscheidung. Cyanophycinkörner blau. ( Jhromosomen etwas verquollen, glänzend hellblau. Ferrocyankalmm -f- Essigsäure. Chromatophoren sehr deutlich. Zentralkörper glänzend, aber kontrahiert. Verschlusskörper farblos. Inhalt der vegetativen Zellen gelblich. Scheide und Membran farblos. Glycerin. Nach längerer Einwirkung. Zentralkörner bläulich (durch Phykocyan). Karotinausscheidung körnerfönnig. Zentralkörner von der Farbe des Zentralkörpers. — 216 — (Jhromatophorenzone gelbgrün. Verschlusskörper unverändert, Konkavzellen blaugrün von gelöstem Phykocyan. Grenzzelleninhalt gelborange. Chromatophoren gut sichtbar (10—20 in einer lJ2 Querreihe). Kalilauge. Mit 1 °/0 Kalilauge ruft man ein momentanes Verquellen der peri- pheren Schichten der Zentralkörner hervor. Das Zentralkorn wird unregelmässig gelappt. Der unveränderte Kern färbt sich mit Methylen nach wie vor dunkelblau, der gequollene Teil hellblau. Bei weiterer Einwirkung von 1 °/0 Kalilauge schützt die gequollene Hülle den gefärbten Kern, der erst sehr langsam ebenfalls der Quellung und Entfärbung verfällt. Konzentriertere Lösungen von Kalilauge, sowie 1 °/0 bei längerer Einwirkung bewirken ein vollständiges Verquellen der Zentral- körner und schliessliches Verschwinden derselben. Es entstehen Hohlräume, welche von den Zentralkörperresten umhüllt sind wie bei der Einwirkung von konz. Salzsäure und Flusssäure. Millons Reagens. Zentralkörner hohlkuglig. Verschlusskörper lösen sich. Chromatophoren sehr deutlich, ebenso viele periphere glänzende Körner. In den HeteroCysten und Konkavzellen kleine schwarzbraune kug- lige Körnchen in geringer Zahl, häufig etwas gehäuft in der Umgebung der Verschlusskörper; vielleicht sind es Cyanophycin- körner, deren Tinktion in den vegetativen Zellen durch Gegen- wart irgend welcher Substanz verhindert wird (Fig. 9 a 1), Tal d). Zimmtaldehyd. Frisches Material zeigt bei Einwirkung von Zimmtaldehyd, wenn auch nur vorübergehend, ein prachtvoll klares Hervortreten der Chromatophoren. Scheide und Zentralkörner verschwinden fast vollständig, nur in- folge der Lichtbrechungsverhältnisse. Cyanophycinkörner ? Der Zellinhalt wird vakuolig. Salicylaldehyd. Wirkt wie Zimmtaldehyd. Vanillin -(- Salzsäure oder Schwefelsäure. Cyanophycinkörner lösen sich (Oedogoniumkristalloide braun). Verschlusskörper lösen sich. Zentralkörner intensiv hellrot — violettrot. Rauchende Salzsäure. Scheiden lösen sich bis auf unscheinbare Reste, ebenso die Membranen. Zentralkörner lösen sich momentan , an ihrer Stelle erscheinen Vakuolen. Chromatophoren werden vorübergehend sehr deutlich. 217 — Alphabetisches Verzeichnis einiger Reaktionen und Färbungen. Seite 1. Alaunkarmin 207 2. Ameisensäure 214 3. Ammoriakkarmin 207 4. Bismarckl raun 211 5. Brillantblau 210 (i. Carbolfuchsin 205 7. Chloralhydrat 212 8. Chloralkarmin 207 !). Chorcalcium 213 10. Chlorcalcium -4- Eisenchlorid 213 11. Chlorzinkjod 211 12. Chromosmiumessigsäure 213 13. Congorot . . 208 14. Corallin 209 15. Eau de Javelle 212 16. Eisenchlorid, Eisenvitriol 213 17. Eosin 208 18. Essigkarmin 206 19. Ferrocyankaliuiu -f- Essigsäure 215 20. Fuchsin 204 21. Glycerin 215 22. Gram sehe Methode 205 23. Hämatoxylin Delafield 204 24. Hartig-Zacharias (Gelb. Blutlaugensalz-Eisenchlorid) 215 25. Jodjodkalium 211 26. Jodtinktur 211 27. Jod + Schwefelsäure 212 28. Jodgrün 209 29. Jodgrün-Karbolfuchsin 210 30. Kalilauge 216 31. Kaliumbichromat 214 32. Magnesiumsulfat, konz ■ 214 33. Methylenblau 202 34. Methylenblau (Ehrlich) 203 35. Methylenblau (Löffler) -f- Jodjodkalium 203 36. Methylgrünessigsäure 215 37. Methylviolett 205 38. Millons Reagens 216 39. Neissers Reagens ..." 208 40. Orange 208 4L Pikrin-Nigrosin 214 42. Pikrokarmin 207 43. Platinchlorid . 214 44. Rutheniumrot 208 45. Safranin 210 46. Safranin-Gentianaviolett-Orange 207 47. Salicylaldehyd 216 48. Salzsäure, rauchende 216 49. Tannin-Eisenvitriol 213 50. Vanillin -f Salzsäure oder Schwefelsäure 216 51. Zimmtaldehyd 216 218 Cyanophycin- Verschluß- Zentralkörner körner körper rot farblos farblos, Stich ins bläuliche rot rot farblos Säurefuchsin + Säure . . . farblos farblos intensiv rot rosa rosa farblos Karbolfuchsin + Säure . . farblos od. rosa farblos Ringkörp., Quel- lung intensiv rot Anilin wasser-Gentiana violett n. Formolfixage braun violett dunkelindigoblau (Graun violett, ohne Fixagc farblos Safranin-Gen tianaviolett- farblos gelborange farblos — — — — — orange — farblos farblos burgunderrot rosa farblos farblos Delafields Hämatoxylin . . farblos farblos schwarzviolett Säure-Delafields-Hämatoxylin farblos farblos Ringkörper, (1°00 24ötd.) ...*.. — — kaum gefärbt Boehmers Hämatoxylin . . — — violett — dunkelgrün Jodgrün-Fuchsin farblos farblos Methylenblau- Vitalfärbung farblos schwach viol. dunkelblau Methylviolett- Vitalfärbung farblos erst farblos. violett dann violett — Methyl violett-Jodjodkalium farblos schwarz viol. — farblos farblos farblos Alaunkarmin rot etwas gefärbt farblos rot (ungleichm.) rot farblos Ammoniakkarmin .... wenig gefärbt farblos ungefärbt blau blau farblos Gelbes Blutlaugensalz - Eisen- blau farbl. gequoll. farblos 1 (l070)Ferrocyank. + 196 70 Essigs, -f- 1 Wasser . . . farblos Rutheniumrot ungefärbt ungefärbt, Qucllung, rot gequollen ungefärbt farblos farblos oder schwach gel 1)1 ich Jod -f- Schwefelsäure . . . braun farblos farblos Chlorzinkjod farblos farblos /.. T. blauschwarz färbt nicht — werden zu Ring- körpern Kau de Javelle — — tret. scharf hervor Tannin + Eisenvitriol . . . graubläulich — farblos Tannin -j- Kaliumbichromat . (bräunlich) farblos farblos Tannin + Osmiumsäure . . (bläulichgrau) farblos farblos Ammoniak farblos farblos Ringkörper, die nachher mit Me- thylenblau sieh nicht mehr färben 219 — Scheide und Membran Chromatin Konkavzellen Chromatophoren Heterocysten Scheide, farblos- rosa Scheide rosa, Membran rot farblos farblos hellviolett Scheide grauviol. Scheide gelblich weiß, Membr.rosa hellviolett ganz hell violett hellviolett Scheide hcllviol. hellrot blau hellblau Scheide rosa- dunkelrot rosa schwarzblau rot violett violett violett dunkelblaugr. blau violett gefärbt ungefärbt glänzend hellblau lösen sich z. T. hellviolett gelblich gelblich intensiv rot intensiv rot dunkelviolctt orange-braun momentan intensiv viol. dunkelviolett, blau Inhalt gelb intensiv rot Plasmaver- bindungen rot grau-violett, sehr deutlich vorübergehend sehr deutlich Inhalt blauschw. Spindelfasern rot vorübergehend sehr deutlich schwarzbr. Granulation.? Phykocyan tritt aus sehr deutlich tret. deutl. hervor gelblich z. T. schön rot Inhalt bräunlich Membran violett Membran violett schwarzbraune Granulationen? M. löst sich nicht 220 Cyanophycin- körner Verschluß- körper [Zentralkörner Ammoniak -f Methylenblau . Zucker -)- Schwefelsäure (Fur- furol), (Furfurol + H2S04 od. HCl) Konzentrierte Schwefelsäure . „ Salpetersäure „ Salzsäure . . . 1°0 Kalilauge 5 " 0 Kalilauge l — 2 ° ,, Schwefelsäure 1 " 00 Salzsäure 3°/0o Salzsäure 96 " 0 Essigsäure i Xanthoprotein-Reaktion (Salpeters, und Ammoniak oder Kalilauge Alloxan-Reaktion Orcin-Reaction Reiche Mikoschsche Reaktion (Zimmtaldehyd od. Salicyl- aldehyd -f- halbverdünnte mit Ferrisulfat versetzter Schwe- felsäure) Vanillin -]- Schwefelsäure oder Salzsäure Pepsinverdauung (50 ccm. 0,1 Pepsin + 0,05— 0,1°/0 HCl.) 35—40° C Pankreatinverdauung (0,05° 0 Pankreatin -f 0,25 % Natri- umkarbonat) 35—40° C . . Alkohol Aether Chloroform Schwefelkohlenstoff . . . . > kalt Wasser ( heiss blau farblos sofortiges Verq uellen unverändert sofortiges Ver- quellen und Lösung- unlöslich Quellung resistent längs. Quellen ungefärbt ungefärbt gelb lösen sich momentan (üedogonium- kristalloide braun) werden verdaut werden verdaut unlöslich ,, >! hellblau sofortiges Verquellen und Lösen löst Verquellung der peripheren Schichten löst sofort löst langsam unter Quellung unlöslich Quellung intensiv hellrot — violettrot werden nicht verdaut werden nicht verdaut unlöslich unverändert löst 221 — Scheide und Membran Chromatin Konkavzellen Chromotophoren Heterocysten ' hellblau dunkelblau dunkelblau nicht gefärbt f ohne Säure (prachtvoll deutl gelb bis blau IL Literaturverzeichnis. 1. Ambronn, H., Ueber das optische Verhalten der Cuticula und der verkorkten Membranen. Berichte der D. botan. Ges., 1888. 2. Artari, A., Ueber die Entwickelung der grünen Algen unter Ausschluß der Bedingungen der Kohlensäure-Assimilation. Bullet. Moscou. 1899, Bd. I, p. 39—47. 3. Auerbach, E., Ueber zweierlei chromatophile Kernsubstanzen. Sitzungs- berichte der Königl. preuß. Akademie d. Wiss. zu Berlin, 1890. 4. Babes, I. 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Fig. 4. a optische Längsschnitte von mit Eau de Javelle -j- Methylen- blau behandelten Zellen, b optischer Querschnitt einer solchen. Der Zentralkörper ist himmelblau gefärbt, die Zentralkörner bleiben farblos und werden zum Teil zu Ringkörpern. Fig. 5. In Ausbildung begriffene Heterocyste mit Karbolfuchsin-Methylen- blau gefärbt. Cytoplasma gelblich, sonst Färbungen wie in 1. Fig. 6. Mit alkoholischem Methylenblau gefärbter Faden. Fig. 7. Ebenso. Fig. 8. Methylenblau -Vitalfärbung. Endzelle fast Zentralkorn-frei. Aus- strahlungen des Zentralkörpers sehr intensiv gefärbt. Fig. 9. Fig. 1.0. Fig. 11. Fig. 12. Fig. 13. Fig. 14. Fig. 15. Verschiedene Zellen aus vierwöchentlichen Dunkelkulturfäden nach Färbung mit Loefflers Methylen blaulösung. Alle Zellen mit grosser, oft von Cytoplasmasträngen durchsetzter Vakuole. In allen Figuren sieht man deutlich die Heraus- drängung des Zentralkörpers mit seinen Zentralkörnern aus der Zellmitte und seine mannigfaltigen Deformationen. Fig. 16. Mit Sudan III behandelte Zellen, a hohe, b mittlere Ein- stellung, in c h h Heterocysten, d zeigt besonders schön die aus den Protoplasten ausgepressten und zum Teil durch Zusammen- fliessen vereinigten Fetttropfen. Fig. 17. Mit Osmiumsäure behandelter Faden. Fetttropfen, geschwärzt, in der nächsten Umgebung des Zentralkörpers, aber im Cyto- plasma liegend. — 230 — Fig. 18. Faden, behandelt mit Methylenblau-Sudan III. Hier zeigte sich deutlich die häufige Abnahme des Gehaltes der Zellen an Zentral- körnern nach dem Fadenende zu. Fig. 18. a — d Zelle von Tolypothrix bei Behandlung mit konz. Salzsäure. Die Zentralkörner in a normal, in b gequollen, in c zusammen- geflossen, in d zu einer zentral gelagerten, von den Zentral- körperresten umhüllten Masse vereinigt, e — g Zelle mit 2 Zentral- körnern, wie bei a — d, h, die Zentralkörner in den Zellen eines Fadenendes nach Behandlung mit konz. Salzsäure gequollen und zum Teil zusammengeflossen. Mit Flusssäure ist der Effekt der gleiche. Fig. 19. Heteroeyste von Tolypothrix mit Chloralhydrat behandelt und mit Methylenblau gefärbt, Ein Zentralkorn im zart blau tingierten Zentralkörper. Fig. 20. Heteroeyste von Tolypothrix mit dem äusserst seltenen Vor- kommen von 2 Kernen in derselben (Essigkarminpräparat, Färbung nicht angegeben). Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 Fig. 9 Fig. 10 Fig. 11 Fig. 12 Tafel b. 1 — IG Tolypothrix lanata. Fig. 1. Faden ohne Fixierung mit alkoholischem Methylenblau gefärbt. Fig. 2. a ebenso, b Heteroeyste. Fig. 3. Wie 1. Fig. 4. Fadenstück mit Brillantblau stark gefärbt. Scheide dunkelblau, vom Inhalt der Zellen nur die Zentralkörner ungefärbt, Cyano- phycinkörner und Verschlusskörper am dunkelsten. Hetero- cystenmembran /// ebenfalls farblos. Pikrinsäuremethylenblau (Ehrlich). Der Zentralkörper ist hellblau gefärbt. In allen Präparaten zeigte sich eine auf- fallend regelmässige partielle Färbung der Zentralkörner. Immer lagen innerhalb eines farblosen Hofes dunkelblaue Gebilde von verschiedenster Gestalt. Sicher war der hell erscheinende Teil der Körner nicht leer, denn es fehlte ihm die an Hohlräumen immer sichtbare Rosafärbung. Zelle nach Färbung mit Essigsäuremethylenblau. Fadenende nach derselben Behandlung. Zelle von der Querwand gesehen, mit Essigsäuremethylenblau gefärbt. Zentralkörper hellblau, Zentralkörner dunkelblau. Fig. 13. Chlorzinkjodbehandlung, a Fadenstück. In den farblosen Zentral- körnern blauschwarze traubige Massen. Zentralkörper heller als das braunrote Cytoplasnia, /; und c einzelne Zentralkörner stärker vergrössert. Fig. 14. Verschiedene Stadien der Färbung nach Altmanns Säure- fuchsinmethode, a zeigt nur die Cyanophycinkörner deutlich rot, in j ist total überfärbt; nur die Zentralkörner, welche voll- kommen farblos bleiben, schimmern heller durch das dunkel gefärbte Cytoplasnia, b homogene Tinktion der HeteroCysten, c, d, c gefärbte Verschlusskörper. — 23 1 — Fig. 15. Faden nach eben begonnener Einwirkung des Methylenblaues. Vitalfärbung. Die Konkavzelle wurde momentan gefärbt. Fig. 16. Bikonvexlinsenförmige Zentralkörner von der Seite gesehen. Die Algenfäden hatten 24 Stunden unter dem Deckglas gelegen. Tafel c. Fig. 1 — IG Tolypothrix lanata. 1. Ferrocyankaliumeisenchlorid. Durch die Essigsäure ist dasKarotin zur Kristallisation gekommen. Zentralkörner ungefärbt, Cyano- phycinkörner dunkelblau, Zentralkörper hellblau. Scheide kaum gefärbt. 2a Die Grenzzelle unten, darüber eine zweite junge Grenzzelle, darüber zwei Konkavzellen in Bildung begriffen. Färbung wie in Fig. 1. 2 b Zwei Pyrenoide in einer Oedogoniumzelle, nach gleicher Methode gefärbt. 3. Mit Delafield (schwach) gefärbte, kontrahierte Zentralkörper. a und b Fadenenden, c eine Zelle mit glockenförmigem Zentral- körper, d und c Grenzzellen. Zentralkörper in zwei Zellen ebenfalls glockenförmig, durch die Vakuole deformiert. Ver- schlusskörper farblos. Fig. 4. Fadenfraginent mit vier Grenzzellen nach Behandlung mit verd. Salzsäure. Verschlusskörper scharf hervortretend, eine Spur ge- quollen, v v Vakuolen. Chromatophoren farblos, auch etwas Fig. Fig Fig F.g Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. IMg. gequollen. Inhalt der angrenzenden vegetativen Zellen nicht ausgeführt. 6. a hohe Einstellung, b mittlere Einstellung, c tiefe Einstellung. Alkoholmaterial — verd. Delafield. Auffallend viele kleine scheinbar pe- Fig. 7. ripher liegende Zentralkörner neben grossen im Zentrum placierten. 8. \ Zentralkörner mit deutlich dunkler 9. * } gefärbter peripherischer Zone. 10. Alkoholfixage (kurz), Safranin (alkohol), Cytoplasma mit Chroma- tophoren grünlich, Zentralkörper rosa, Zentralkörner gelblich. 11. Faden in verd. Essigsäure gelegen. Karotinkristalle. Chroma- tophoren sehr deutlich. 12. Vitalfärbung Methylenblau, a und c ausser grossen zentralen Zentralkörnern auch scheinbar peripher gelagerte, /; eine solche Zelle nach Kontraktion des Zentralkörpers; die kleinen Zentral- körner sind mit der Einziehung der sie bergenden Ausstrablungen nach der Mitte translociert. Fig. 13. Ganz verdünnte alkoholische Safraninlösung. a Zelle unterhalb der Heterocyste durch Fadenkontraktion ausgezogen. Der In- halt der Zelle hat sich zurückgezogen, der entstandene Raum — 232 — ist mit wässeriger Phykocyanlösung erfüllt, b und c die Zell- inhalte in verschiedener Weise kontrahiert, Phykocyanlösung ausgetreten. Fig. 14. Lebendfärbung mit Methylviolett. Zentralkörper hell- und Zentral- körner dunkelviolett gefärbt. Scheide schwach tingiert. Viel Farbstoff speichern die Konkavzellen (c). Fig. 15. Formolfixage. Gram ohne Alkohol. Der Zellinhalt nimmt im allgemeinen eine rotviolette Färbung an, die Cyanophycin- körner werden deutlich blau, die Zentralkörner bleiben farblos. Fig. 16. Gram mit Alkohol, a frisches Material. Die Zentralkörner werden dunkelblau, die Cyanophycinkörner nehmen keine Färbung an. b Formolfixage. Die Zentralkörner nehmen nunmehr den Farbstoff nicht auf, wohl aber die Cyanophycinkörner. Fig. 17. Phykocyankri stalle, aus wässeriger Lösung nach Zusatz von schwefelsaurer Ammoniaklösung und freiwilliger Verdunstung im Dunklen erhalten. Tafel d. 1 — 15. Tolypothrix lanata. Fig. 1. Fadenstück mit Chlorcalciumlösung behandelt; Zentralkörper bilden sofort Ringkörper, b c Zentralkörner stärker vergrössert, isoliert, d Fadenzelle von der Querwand aus gesehen. Cyto- plasma durch die Phykocyan-freien Chromatophoren maigrün gefärbt, Zentralkörper durch ausgetretenes Phykocyan häufig hellblau. Fig. 2. Fadenstück nach längerer Chlorcalciumbehandlung mit zahl- reichen, winzigen Karotinkörnchen. Fig. 3. Fadenstück nach Jodwasserbehandlung. Das Phykocyan ist in Lösung gegangen, aber noch innerhalb der Zelle geblieben neben den kontrahierten Protoplasten. Fig. 4. Fadenstück nach Chlorzinkjodbehandlung. Fig. 5. Fadenstück, nach Erhitzen auf 80 — 90° C mit Loefflers Methylenblau gefärbt. Fig. 6. Färbung der Scheidensubstanz rund um die Ansatzstelle eines Gomphonemastieles mit Rutheniumrot. Fig. 7. Fadenstück ohne Fixierung mit Brillantblau gefärbt. Scheide dunkelblau, ebenso die Cyanophycinkörner, Zentralkörper himmel- blau, Zentralkörner farblos. Fig. 8. Zentralkörner, Ringkörperbildung nach Einwirkung von Millons Reagens. Mitunter zieht sich die stärker lichtbrechende Sub- stanz einseitig an der Peripherie des Kornes zusammen (8 c d e). Fig. 9. Merkwürdige Kornfärbung mit Millon. Sowohl in den Hetero- cysten als auch in den Konkavzellen erscheinen nach Behand- lung mit diesem Reagens schwarzbraune kugelige Körnchen in geringer [Zahl, aber sehr scharf hervortretend, da alles übrige farblos bleibt; vielleicht sind es Cyanophycinkörner, deren Tinktion infolge der Anwesenheit irgend welcher Substanz in den vege- tativen Zellen unterbleibt. — 233 — Fig. 10. Zentralkörner. Fig. 11. Fadenstück mit Jodjodkalium behandelt. Die Cyanophycin- körner haben sich, was nicht immer geschieht, braun gefärbt. Fig. 12. Rutheniumrotfärbung der Zentralkörner. Dieselbe tritt momentan ein in den Konkavzellen c und breitet sich von da nach beiden Seiten aus. Fig. 13. Eau de Javelle-Methylenblau; kurze Eau de Javellebehandlung. Innerhalb des hellblauen Zentralkörpers sieht man dunkler ge- färbte Chromosomen. Die Zentralkörner speichern kein Methylen- blau mehr. Oben HeteroCysten mit Vakuole und Verschluss- körper. Fig. 14. Längere Behandlung mit Eau de Javelle und kräftigere Methylen- blaufärbung. Die Protoplasten sind infolge der Lösung ver- schiedener Bestandteile stark geschrumpft, die Membranen sind dunkelblau, die Scheide ist hellblau gefärbt. Fig. 15. a Faden nach noch stärkerer Einwirkung von Eau de Javelle. Die Membranen sind bis auf kaum sichtbare Reste ganz gelöst, infolgedessen schwimmen die kontrahierten Protoplasten frei in der Scheidenhöhlung herum, wobei sich häufig Gelegenheit bietet, die Zellen von der Querwand aus zu betrachten, b Bei schwächerer Einwirkung des Eau de Javelle und starker Methylen- färbung. Die kontrahierten Protoplasten hängen noch stellen- weise an den Tüpfeln der Querwände fest und haben letztere deformiert. Fig. 16 — 20 Karbolfuchsinbehandlung. Fig. 16. Die Protoplasten haben sich stark kontrahiert und von der rot gefärbten Membran zurückgezogen; nur an den Tüpfeln sind sie hängen geblieben; bei x ein feiner roter Spinnfaden. Fig. 17. Alle Protoplasten miteinander durch feine Plasmafäden ver- bunden, nur bei x ist der Protoplast der untersten Zelle längs der ganzen Tüpfelmembran hängen geblieben. Fig. 18 — 20 stellen die Verbindung benachbarter Protoplasten dar. Fig. 21 — 24. Dasselbe, nach der Pyoktaninschwefelsäuremethode. Fig. 25. Zwei Plasmodesmen durchsetzen die Tüpfelmembran und setzen sich beiderseits derselben in Spinnfäden fort (selten). Fig. 26. Plasmatische Verbindung zwischen einer Heterocyste // und einer vegetativen Zelle v. Pyoktaninschwefelsäure. Fig. 27. Karbolfuchsin. Protoplasten so kontrahiert, dass alle Verbindung zwischen ihnen aufgehoben. Der Membraninnenseite liegen zahlreiche kleine intensiv rot gefärbte Körnchen (?) an; in der obersten Zelle hohe Einstellung, in den übrigen optischer Längs- schnitt. Tafel e. 1 — 17 Tolypothrix lau ata. Fig. 1. Erweiehungsstellen für den seitlichen Austritt des Fadenendes bei der Verzweigung. Der Desorganisationsvorgang nimmt seinen Anfang bei der Konkavzelle c. — 2:54 — Fig. 2. Bei diesem Faden sind noch ausser der Konkavzelle c sieben Zellen c am Ende des unteren Faden der Verschleim uns: ver- fallen. Fig. 3. Zwei Heterocysten, von denen die untere einer Konkavzelle sehr ähnelt in der Form. Fig. 4. Bildung einer Konkavzelle. Fig. 5. Laterale Hormogoniengeburt; sie erfolgt wie die Verzweigung unterhalb der fest mit der Scheide verwachsenen Heterocyste g mit den beiden Verschlusskörpern wx. cc zwei Konkavzellen, von denen aus die Erweichung der Scheide erfolgte. c1 cl die Konkavzellen, welche die Trennung der Hormogonien voneinander ermöglichen, h Ji h Ji Hormogonien. Fig. G. Mikrophotogramm von einer Auszweigung. // Heterocyste mit dem letzten Rest eines Zentralkornes cc, cc normale Zentral- körner der vegetativen Zellen, c c Konkavzellen, von denen die linke als Gleitzelle funktioniert. Fig. 7. // Fadenstück mit Heterocyste, v Verschlusskörper, cc Zentral- korn. Mikrophotogramm. Fig. 8. Fadenstück mit Konkavzellen, nach ganz kurzer Färbung mit Methylenblau, welche eben nur genügte, den Farbstoff in die Konkavzellen, nicht aber in die vegetativen Zellen eindringen zu lassen. Die Zentralkörner der jungen Konkavzellen erweicht und zusammengeflossen resp. deformiert. Fig. 9. Faden, die allmähliche Abnahme der Zentralkörner gegen das Ende hin zeigend. Mikrophotogramm. Fig. 10. Stück eines Fadens, mit Hämatoxylin (Methode V) die Chromo- somen gefärbt. Alles, was man dunkel in der Zelle sieht, sind Chromosomen, nur in Zelle 7 und 8 liegt als dunkle Kugel je ein Zentralkorn. h\ vielen Zellen, so in 2 z. B. sieht man in der oberen und unteren Hälfte je drei Chromosomen, welche im Gesichtsfeld lagern. Mikrophotogramm. Faden mit mitotischen Teilungsfiguren. Hämatoxylineisen- ammoniakalaunmethode nach SO.,-Fixierung. Die Teilungs- figuren sind stellenweis sehr deutlich zu sehen, besonders die Dreizald der nach oben gekehrten Chromosomen bei x. Mikrophotogramm. Fig. 13. Zelle eines Fadens mit gefärbten Chromatophoren bei hoher Einstellung. Fig. 14. Methylenblau (Loeffleb) -f- Jodjodkalium. Zelle von der Querwand aus gesellen. Zentralkörper gelbbräunlich, Zentral- körner braun; Chromosomen grau, Chromatophoren grün im farblosen Cytoplasma. Fig. 15. Apikale Hormogoniengeburt. //tue als Widerlager funktionierende Heterocyste. c c , r., die die Hormogonien abgliedernden Konkav- zellengrnppen. Fig. IG. Mikrophotogramm eines Fadens, dessen Zellen allesamt in Teilung begriffen und gleichzeitig fast ganz ohne Granulationen sind. Die Chromosomen an mehreren Stellen sehr deutlich sichtbar. Hämatoxylinpräparat (Methode V.). Fig. 1 1 . Fig. 12. — 235 — Fig. 17. a — d Aufeinanderfolgende Stadien der Ausbildung einer Konkav- zelle, welche mit der Unterseite an eine Heterocyste grenzt. Fig. 18. Seltene Form der Verzweigung des Fadens. Auch hier dienen die Heterocysten hh beiderseits als Widerlager; von den Konkav- zellen cc ging die Erweichung der Scheide aus und wurde gleichzeitig die Zerlegung des Fadenstückes zwischen // und //' bewerkstelligt. Tafel f. Fig. 1 — 8 Nostoc caeruleum. Fig. 1. Drei Zellen von Nostoc caeruleum in Teilung begriffen. Methylenlebendfärbung. In der untersten Zelle Stadium 2 des Schema auf Tafel k Fig. 12, in der mittleren Zelle Stadium 3, in der oberen Stadium 4. In der oberen Zelle die junge Scheidewand am weitesten vorgerückt. In der Zelle grosse farb- lose Cyanophycinkörner. Die Gallerthülle geschichtet. Die innerste Schicht am intensivsten tina-iert. Fig. 2. Heterocyste. Fig. 3. Vegetative Zelle mit gut fixiertem Kern. Fig. 4. Zwei vegetative Zellen mit durch Brillantblau gefärbten Cyano- phycinkörnern, darüber eine Heterocyste mit homogener Färbung des Inhaltes. Fig. 5. Säurefuchsinfärbung, wenig mit Pikrinalkohol differenziert. Cyto- plasma noch rot, Cyanophycinkörner etwas dunkler, Membran deutlich gefärbt. Fig. G. Einzelne Zelle, ebenso, nur stärker vergr. Fig. 7. Fragmente aus einzelnen Fäden, mit Brillantblau gefärbt. Konkavzellen in verschiedenen Phasen der Ausbildung;. Fig. 8. a Fünf vegative Zellen. Cyanophycinkörner mit Altmaxns Säurefuchsin gefärbt, ebenso die durchschimmernden Chromo- somen; am unteren Ende eine Heterocyste mit kleinen Cyano- phycinkornresten, diffuser Färbung des Inhaltes und schön ge- färbten Verschlusskörpern, b an Cyanophycinkörnern ziemlich arme Zellen, bei denen die Chromosomen deutlich hervortreten, c einzelne Verschlusskörper. Fig. 9. Anabaena catenula (Methylenblau Loeffler). Vier normale Zellen und darunter drei Konkavzellen. Zentralkörner blau, Cyanophycinkörner farblos. Kern hellblau. Fig. 10. Ebenso. Sich teilende Zellen oben, unten eine Zelle vor der Teilung. Fig. 11. Heterocyste mit Verschlusskörper von Anabaena catenula. Fig. 12. Durch eine Konkavzelle c zerlegter Faden. Zellen zum Teil in Teilung; unten drei Konkavzellen mit Zentralkörnern. Methylenblau. Fig. 13. Anabaena catenula mit Brillantblau. Zentralkörner ungefärbt, ebenso der Kern, Cyanophycinkörner blau. Unten eine des- organisierte Zelle. Fig. 14. Nostoc caeruleum. Fadenstück mit sich teilenden Zellen; Vitalfärbung mit Methylenblau. Fig. 15. Ebenso. — 236 — Fig. 16. Fragment eines JVos/oc-Fndens mit Loefflers Methylenblau ge- färbt. Scheide schichtenweise nach innen dunkler werdend. Querwände besonders intensiv gefärbt, ähnlich wie in Fig. 1. Fig. 17. Mit Säurefuchsin gefärbte JVos/oc-Zeüen. Die roten Cyanophycin- körner erscheinen dunkel. Mikrophotogramm. Fig. 18. Gonidien von Pcltigcra ca?ii?ia, mit Brillantblau die Cyano- phycinkörner gefärbt. Zentralkörner und Zentralkörper farblos. Fig. 19. Gonidien, aus derselben Flechte isoliert, mit Methylenblau Loeffler behandelt. Zentralkörner dunkelblau im hellblauen Zentral körper, Cyanophycinkörner farblos. Tafel g. Fig. 1 — 11, 13 — 19 Tolypothrix lanata, 12 Diatomeen. Fig. 1, 2, 3, 4 a, b, 5, 6, 7. Verschlusskörper, nach Pikrinsäurefixage mit Brillantblau gefärbt, ausser 4 b, welche mit ALTMANXs-Säiue- fuchsinmethode tingiert wurde. In allen Figuren ausser 4 b ist der Verschlusskörper in die durch Fadenkontraktion aus der Tüpfelhaut der Heterocyste geformte Röhre hineingezogen. In Fig. 3 ist er wie ein Pfropfen am Eingang stecken geblieben, in Fig. 7 (Kochen mit Methylenblau) im Kanal selbst. Fig. 8. Faden nach Pikrinsäurefixierung mit Brillantblau gefärbt. Cyanophycinkörner und Verschlusskörper intensiv blau; überall Karotinkrystalle verstreut. Fig. 9. Kochendes Wasser -|- Loefflfrs Methylenblau-]- Spur Sudan III. Zentralkörner hohlkuglig, Zentralkörper der vegetativen Zellen kontrahiert, der Heterocyste noch mit Ausstrahlungen, hellblau. Verschlusskörper, welche sonst das Methylenblau nicht speichern, blau gefärbt; besonders dunkel gefärbt die Konkavzelle c. Fig. 10. Einzelne Zelle, nach gleicher Behandlung wie bei 9, von der Querwand aus gesehen, der Zentralkörper noch gelappt erscheinend. Fig. 11. Endzelle, an eine Heterocyste grenzend, lang ausgezogen; Be- handlung wie 9 und 10; alle Zentralkörner bei der Kontraktion des Zentralkörpers mit nach innen gezogen. Fig. 12. Verschiedene Diatomeen mit durch Methylenblau gefärbten Zentralkörnern. Fig. 13. Sonderbare Karotinausfällungen. Fig. 14. Zellen wie 8 behandelt. Zwischen intensiv gebläuten Cyano- phycinkörnern liegen hier die farblosen Zentralkörner. Fig. 15. a vier mit Osmiumsäure gehärtet und mit Brillantblau gefärbte Verschlusskörper, b eine Heterocyste mit Verschlusskörper und Karotinkristallen. Fig. 16. Zellen von der Querwand aus gesehen, mit durch verdünnte Kalilauge etwas zur Quellung gebrachten Zentralkörnern. Fig. 17. Vegetative Zelle, durch Konkavzellen cc von den übrigen Zellen des Fadens isoliert, nach darauffolgender Zweiteilung. Membran stärker verdickt, als gewöhnlich. Fig. 18. Ausstossen einzelner Zellen am Fadenende. — 287 — Fig. 19. Heterocyste mit ausgezogener Tüpfelhaut und angrenzende vegetative Zelle, beide durch feine Plasmaverbindung, welche deutlich die Tüpfelmembran durchsetzt, verbunden. Methylen- blaufärbung. Verschlusskörper farblos. Tafel h. Fig. 1 — 11, 14a, IG Tolypothrix lanata. Fig. la. Fadenstück mit sechs Heterocysten hintereinander, c Konkav- zelle, v gewöhnliche relative Zellen. In den Heterocysten Vakuolen und Verschlusskörper deutlich sichtbar, in den vege- tativen Zellen Zentralkörner. Fig. 1 b. Eine Querwand in perspektivischer Verkürzung mit zwei an- sitzenden Verschlusskörpern. Fig. 2. Zelle nach Zusatz von Salicylaldehyd. Die Chromatophoren treten sehr deutlich hervor, der Zentralkörper ist kontrahiert. Fig. 3. Zelle von der Querwand aus gesehen, mit schönem strahligen Zentralkörper. Fig. 4. Tüpfel in der Querwand zwischen zwei Heterocysten. Fig. 5. Heterocysten mit den durch Brillantblau dunkel gefärbten Ver- schlusskörpern und Plasmaverbindungen. Fig. 6. Ebenso. Fig. 7. Verschlusskörper. Fig. 8. Faden mit seitlicher Auszweigung unterhalb dreier Heterocysten //. c Konkavzelle, v o vegetative Zellen. Fig. 9. I . p- -ja } Fäden mit vielen Heterocysten, noch ohne Zweigbildung. Fig. 11. Zentralkörner, a Ringkörper, mit Chlorcalciumlösung erzeugt. b intaktes Korn von der Fläche aus, c und d im Profil ge- sehen. Die Körner sind immer von einem auffallend hell er- scheinenden Hof umgeben. Fig. 12. Idealer Längsschnitt durch eine Tolypof/irix-Zelle. Zentral- körper hellblau, Cytoplasma farblos, Zentralkörner dunkelblau. Cyanophycinkörnerrot, Fetttropfen schwarz, Chromatophoren grün. Fig. 13. Idealer Querschnitt durch dieselbe Zelle. Färbungen wie in 12. Fig. 14. TolypotJirix. Optisches Verhalten von Membran und Scheide Elastizitätsellipsoide eingezeichnet. Fig. 15. Optisches Verhalten der Heterocystenmembran von Nostoc und Anabaena. Elastizitätsellipsoide eingezeichnet. Fig. 16. Tolyfiof/irix-Faden nach energischer Behandlung mit Eau de Javelle und Färbung mit Methylenblau. Membranen fast voll- ständig (bis auf einen kaum sichtbaren Rest gelöst); Scheiden angegriffen, Protoplasten kontrahiert und frei innerhalb der Scheide schwimmend. Fig. 17. Tolypof/irix-Faden, in der Mitte einige Heterocysten mit dunkel erscheinenden Verschlusskörpern. Brillantblau. Mikro- photogramm. — 238 Fig. 18. Fig. 19. Aus normaler Kultur: viele grosse Zentralkörner. To/yfio fhrfx-Fadenstücke : mit Methylenblau gefärbt. Aus Hungerkultur: Zentralkörner fast verschwunden. Mikrophotogramme. Fig. Fig. 5. Tafel i. Tolypothrix lauata. Fig. 1. Methylenblau -4- Karbolfuchsin. Zelle 1 mit Kernfadenknäuel, 2 und 3 im Stadium 5 des Schema, Zelle 4 im Stadium 4, Zellen 5 — 7 in Ruhe. Zentralkörper hellblau, Chromosomen dunkler, Zentralkörner schwarzblau, Fett rot, ebenso junge Scheidewände. Fig. 2. Methylenblau -Karbolfuchsin. Zellen 1 — 7 in Teilung, 8 und 9 in Ruhe; letztere allein mit Zentralkörnern. Cytoplasma überall rosa gefärbt, was ich nur in Zelle 4 angedeutet habe. Fig. 3. Eine Endzelle mit Knäuel. Zellen 2 und 3 desselben Fadens mit Chromosomen, deutlich 4 auf der Vorderhälfte der Zelle; in Zelle 2 drei kleine Zentralkörner; Methylenblaufärbung. Fig. 4. Schöner Zentralkörper einer ruhenden Zelle mit einem Zentral- korn nach Methylen blaufärbung. Schwefligesäurefixage - Ammoniakalaun - Hämatoxylin. Alle Zellen anscheinend mit 5 Chromosomen, vollkommen zentral- körnerfrei. Faden, welcher bis zu Zelle 3 relativ grosse Zentralkörner führt. Methylen blaufärbung. Fig. 7. Zelle aus demselben Faden, wie in Fig. G, in Stadium 4 a der Teilung. Schwefligsäurefixage, Eisenammoniakalaun-Hämatoxylin. -20. Methylenblau -|- Karbolfuchsin. > Stadium 4 a des Schema. Stadium 2. Zelle 1 mit schönem Kernfadenknäuel, Zelle 2 in Stadium 4 a mit deutlichen Spindelfasern. Fetttropfen rot, ebenso die jungen Zell wän de. Studium 4 a, ausnahmsweise wenige Chromosomen. Zelle 1 Stadium 1, Zelle 2 Stadium 4 a, Zelle 3 und 4 Stadium 2. Fadenzelle. Stadium 3. Fadenzelle. Stadium 3. Fadenendzelle. Schöner strahliger Zentralkörper, wohl an- gehendes Knäuel Stadium. Fadenendzelle, strahliger Zentralkörper mit schönem Knäuel- Stadium. Durch rtwas kräftigere Karbolfuchsinbehandlung das Cytoplasma schwach gerötet. Fig. Fig. Fig. Fig. 8 9 9 10 Fig. 11 Fig. 12 Fig. 13 Fig. 14 Fig. 15 Fig. IG Fig. 17 Fig. 18 — 231) — Fig. 19. Zelle 3 (nach der Endzelle) im Stadium 4 (resp. 4 a) des Schema. Fig. 20. a und b zwei Heterocysten mit Verschlusskörpern und sehr deutlichen hellvioletten Zentralkörpern. v Vakuole. In den nach allen Seiten ausstrahlenden Zentralkörpern keine Chromo- somen oder Chromatinkörner mehr, wohl aher die letzten Reste von Zentralkörnern. Verschlusskörper vollkommen farhlos ge- blieben. Fig. 21. Mikrophotogramm eines mit Hämatoxylin - Eisenammoniakalaun gefärbten Fadens. In Zelle 3 sieht man deutlich die drei nach oben gekehrten und bereits quergeteilten Chromosomen. Tafel k. Fig. 1 — 5. TolypotJirix lanata. Fig. 1. Faden nach Altmanns Säurefuchsinmethode behandelt, in Kanada- balsam. Diffus homogen gefärbt die Zellinhalte der Endzelle und der Heterocysten. In den übrigen Zellen sind gefärbt die Cyanophycinkörner, welche nach dem Fadenende zu deutlich an Zahl und Grösse abnehmen. Verschlusskörper der Heterocysten intensiv rot. Fig. 2. Schwefeligesäurefixage, Eisenammoniakalaun-Hämatoxylin. 1 und 2 Stadium 3 und 4 des Schema, Fig. 12, Taf. k, 3 Stadium G und 4 Stadium 2. Fig. 3. Glycerin-Jodgrün-Karbolfuchsin. Stadium 4 des Schema. Die Zentralkörper bleiben farblos. Fig. 4. I Schwefligesäurefixage, Eisenammoniakalaun-Hämatoxylin. Die Fig. 5. ) oben liegenden Chromosomen sind dunkler gehalten. Fig. ü und 7 a — c. Oscillaria splcndida. Fig. 6. a Stadium nach 4 des Schema; die Chromosomen sind bereits quergeteilt und in der schmalen Zone werden Spindelfasern sichtbar; die Kugeln sind Zentralkörner. b Stadium 2 des Schema. Chromosmiumessigsäurefixage, Loefflers Methylenblau. Fig. 7. Schwefligsäurefixage - Eisenammoniakalaun - Hämatoxylin. a Stadium 4. b Stadium nach Zerfall der Chromosomen (4 a). c Stadium G. ^/dasselbe wie c von einer Tolyßot/irix-FadenzeWe. Fig. 8 und 9. Tolypothrix lanata. Fig. 8. Glycerinmethylenblau. 1 Stadium 2 und 2 Stadium 3 des Schema. Die Grundsubstanz des Kernes hebt sich deutlich vom umgebenden Cytoplasma ab, die Zentralkörner violett. Fig. 9. Glycerinmethylenblau. Stadium 4 a des Schema. Fünf Zentral- körner, die zwei dunklen oben, die zwei etwas helleren tiefer, die fünfte ganz helle am tiefsten gelegen. Fig. 10. Oscillaria. Methylen vital färbung. a Endzelle. b Drei Zellen aus der Fadenmitte, a Stadium 3, ß Stadium 4, y Stadium 6 des Schema, ß lässt die Spindelfasern ziemlich deutlich erkennen. c Stadium 4 des Schema, kleine Zentralkörner. d Stadium 2 des Schema. — 240 — Fig. 11. Tolypothrix la)iata. Fadenende mit Essigkarmin gefärbt, in Kanadabalsam. Die letzten drei Zellen vollkommen frei von Cyanophycinkörnem, welche in den übrigen Zellen als schwarze Kügelchen erscheinen, deren Zahl nach unten zunimmt. Fig. 12 1 — 6. Schematische Darstellung der Teilnngsphasen des Kernes von Tolypothrix. Fig. 13. Oscillaria-fipec'ies. Methylenblau-Lebendfärbung. Stadium 4 a des Schema. Zentralkörner schwarzblau gefärbt, den Chromo- somen angelagert. Fig. 14. a Knäuelstadium des Kernfadens in der Endzelle eines Toly- pothrix-Fadenn. b flache Zelle mit eingeschnürtem Zentralkörper. c langcylindrische Zelle im Stadium 4 a. Eisenammoniakalaun-Hämatoxylin-Kanadabalsam. Fig. 15, 16 und 17. Tolypothrix lanata. Schwefligesäure-Ammoniak- alaun-Hämatoxylin. 15 — IG. Verschiedene Teilungsstadien, von denen das in Zelle 3 selten von mir gesehen werden konnte. 17. Ein dünner Fadenknäuel in der Endzelle. Fig. 18. und 19. Oscillaria splendida. Fig. 18. Methylenblauvitalfärbung. a Fadenende. Zellen in starker Streckung, an welcher der nur sehr schwach sich färbende Zentralkörper teilnimmt. b Mitte desselben Fadens. Drei Zellen in Teilung, zwei in Stadium 2 des Schema, die dritte in Stadium 3, die vierte Zelle mit ruhendem Kern ; in allen Zellen Zentralkörner. Fig. 19. a, c und d Oscillaria splendida. b OscillariaSpecies. Mit Methylenblau vital gefärbt; die Fäden führten während des Zeichnens noch lebhafte Bewegungen aus. a ist eine aus- nehmend breite Form des Stadiums 4. b rührt von einer äusserst dünnfädigen Os ciliar iaS\>ec\es her; die Zentralkörner wölben sich stark hervor, sind aber, wie Kontraktion des Zent- ralkörpers lehrt, in demselben ganz eingebettet. Die farblosen Körner in d sind Cyanophycinkörner. Buchdruckerei v. Ant. Kämpfe, Jena. Taf. a.. : y. i 9 m t •••• • • • » i ' • 7. " • 13. • '• •' ' W n. * 15. '• • ! c #". •i /.v. O, • ■f .< *: •; 17. (1 (■ 0 // Kohl, CyanaphyceenzeUen. Taf. "b. r~ Koh] Gustav Fi: * * vi •• • • Taf. *•' £> • » • . 7- i • a Q * • * /*. £$ ' ' ••, : * %» • /• • . • •« ♦« « i t ooo 5> « /«?. '/. •• • a r :: *: 16. b /'/. v Kohl, Gyanophyceenzellen T^f.a. Kohl, CyanophyGeenz eilen Taf. e. . iohl, CyanopKyceenzellen. ..' a Gustav-Fischer in Jena. /. .6. S\ ■v \ Vi »• < :. :. k * i 9. Wm IC. @. » tV /tf. y- X ^. V * * f Kohl, Cyanophyceenzellen. Taf.g. Kohl, Cyanophyceenzellen. Tat. h. Kohl, Cyanopliyceenzellen. L Kohl, Cyanof Gustav Taf. k. Kohl. Cyanophyceenz eilen. GuslavKschß] Ueber die Organisation und Physiologie der Cyanophyceenzelle und die mitotische Teilung ihres Kernes von Dr. F. G. Kohl a. o. Professor der Botanik an der Universität Marburg. Mit 10 lithographischen Tafeln. Verlag von Gustav Fischer in Jena. 1903. VERLAG VON GUSTAV FISCHER IN JENA. Die Beibefte zum botanischen Centralblatt, originalarbeiten, heraus- gegeben von Prof. Dr. Oskar Uhlworm in Berlin und Prof. Dr. F. G. Kohl in Marburg, welche früher im Verlage der Herren Gebr. Gotthelft in Cassel erschienen, sind mit Beginn des XII. Bandes in den Verlag von Gustav Fischer in Jena übergegangen und stehen in keinem Verhältnisse zu der „Association Internationale des botanistes". Redaktion und Verlag werden alles aufbieten, um den Herren Botanikern Gelegenheit zu bieten, ihre -wissenschaftlichen Arbeiten auf dem Gesamtgebiete der Botanik in schnellster Weise und in bester äusserer Ausstattung den Fachgenossen der Erde zur Kenntnis zu bringen. Um zu erreichen, dass die Arbeiten in allerkürzester Zeit veröffentlicht werden können, wird jede eingelaufene Arbeit möglichst sofort in Druck genommen und ihre Herstellung so beschleunigt werden , dass die Publikation unter Umständen schon innerhalb zweier Wochen erfolgen kann. Aufnahme finden gediegene Originalarbeiten aus allen Disciplinen der Botanik; sie können in deutscher, englischer oder fran- zösischer Sprache veröffentlicht werden. Die „Beihefte" erscheinen in Zukunft wie bisher in zwanglosen Heften , die in Bände von etwa 35 Bogen Umfang zum Preise von 16 Mark für den Band zu- sammengefasst werden. Bestellungen nimmt jede Buchhandlung Deutschlands und des Auslands entgegen. Bau und Eeben unserer lüaldbäume. von Dr. m. Büsgen, pr0f. an der Grossh. Sachs. Forstlehranstalt in Eisenach. Mit 100 Abbildungen. 1897. Preis: 6 Mark. Die famhräuter der 6rde. Beschreibende Darstellung der Geschlechter und wichtigeren Arten der Farnpflanzen mit besonderer Berücksichtigung der Exotischen. Von Dr. H. Christ, Basel. Mit 291 Abbildungen. 1897. Preis: 12 Mark. Das kleine pflanzenpbysiologiscbe Praktikum. Anleitung zu pfianzen- physiologischen Experimenten. Für Studierende und Lehrer der Natur- wissenschaften. Von Dr. W. Detmer, Prof. an der Universität Jena. Mit 163 Abbildungen. 1903. Preis: brosch. 5 Mark 50 Pf., geb. 6 Mark 50 Pf. Untersuchungen über den Bau der Cyanopbyceen und Bakterien. Von Alfred Fischer, o. Prof. der Botanik in Basel. Mit 3 Tafeln. Preis: 7 Mark. Die famgattUng HipbobolUS. Eine Monographie. Von Dr. K. Giesen- bagen, Prof. der Botanik in München. Mit 20 Abbildungen. 1901. Preis: 5 Mark 50 Pf. Organograpbie der Pflanzen insbesondere der Archegoniaten und Samen- pflanzen. Erster Teil: Allgemeine Organographie. Von Dr. K. Goebel, Prof. an der Universität München. Mit 130 Abbildungen im Text. 1898. Preis: 6 Mark. Zweiter Teil: Specielle Organographie. 1. Heft: Brvophyten. Mit 128 Abbildungen im Text, 1898. Preis: 3 Mark 80 Pf. 2. Heft: Pterido- phyten und Samenpflanzen. Erster Teil. Mit 173 Abbildungen im Text. 1900. Preis: 7 Mark. Zweiter Teil (Schluss des Ganzen). Mit 107 Text- abbildungen. 11)01. Preis: 5 Mark. Die Gattung CyClamen C, cine systematische und biologische Monographie. Vou Dr. Friedlich tUldebrand, Prof, der Botanik zu Freiburg in Br. Mit 6 lithographischen Tafeln. 1S!)8. Preis: 8 Mark. VERLAG VON GUSTAV FISCHER IN JENA. Cebrbud) der Pharmakognosie des Pflanzenreiches. Für Hochschulen und zum Selbstunterricht. Mit Rücksicht auf das neue deutsche Arzneibuch. Von Dr. George Karsten, a. o. Prof. der Botanik an der Universität Bonn. Mit 528 Abbildungen im Text. 1903. Preis: 6 Mark, geb. 7 Mark. Bisher erschienen Heft 1—4 der: UegetatiOnsbÜder. Von Dr- <*. Karsten, Prof. an der Universität Bonn, und Dr. H. Schenck, Prof. a. d. Technischen Hochschule Darmstadt. Unter dem Namen „Vegetationsbilder" erscheint hier eine Sammlung von Lichtdrucken, die nach sorgfältig ausgewählten photographischen Vegetationsauf- nahmen hergestellt sind. Verschiedenartige Pflanzenformationen und Genossen- schaften möglichst aller Teile der Erdoberfläche in ihrer Eigenart zu erfassen, charakteristische Gewächse, welche der Vegetation ihrer Heimat ein besonderes (;<•- präge verleihen und wichtige ausländische Kulturpflanzen in guter Darstellung wiederzugeben, ist die Aufgabe, welche die Herausgeber sich gestellt haben. Der Preis für das Heft von 6 Tafeln ist auf 2,50 Mark festgesetzt worden unter der Voraussetzung, dass alle Lieferungen bezogen werden. Einzelne Hefte werden mit 4 Mark berechnet. Lieber das Uerbältnis des männlichen und tpeiblicben Geschlechts in der Tlatlir. Von Dr. Georg Klebs, Prof. in Halle. 1894. Preis: 80 Pf. Lieber einige Probleme der Physiologie der Tortpflanzung, von Dr. Georg Klebs, Prof. in Halle. 1895. Preis: 75 Pf. Lieber die fortpflanzungs-Pbysiologie der niederen Organismen, der PrOtobiOnten. Spezieller Teil: Die Bedingungen der Fortpflanzung bei einigen Algen und Pilzen. Von Dr. Georg Klebs, Prof. in Halle. Mit 3 Tafeln und 15 Textfiguren. 1896. Preis: 18 Mark. Soeben erschien : lüillkürliche Qnttuichelungsänderungen bei Pflanzen. Ein Beitrag zm Physiologie der Entwickelung. Von Dr. Georg Klebs, Prof. in Halle. Mit 28 Abbildungen im Text. 1903. Preis: 4 Mark. Pathologische Pflanzenanatomie, i» foren Grundzügen dargestellt von Dr. Ernst Küster, Dozent für Botanik an der Universität zu Halle a. S. Mit 121 Abbildungen im Text. 1903. Preis: 8 Mark. €in Blich in die Geschichte der botanischen Morphologie und die PeriCaUlOm CbeOrie- Von Dr. H. Potoniß, Kgl. preuss. Landesgeologe und Professor bezw. Privatdozent der Paläobotanik an der Kgl. Bergakademie und der Universität zu Berlin. (Erweiterter Abdruck aus der naturwissenschaftl. Wochenschrift Neue Folge. IL Band, der ganzen Reihe XVIII. Band.) Mit 9 Abbildungen. 1902. Preis: 1 Mark. Gesammelte Abhandlungen. Von N. Pringsheim. Herausgegeben von seinen Kindern. Erster Band: Befruchtung, Vermehrung und Systematik der Algen. Mit einem Bildnis des Verfassers und 28 lithographischen Tafeln. Preis: 20 Mark. Zweiter Band: Phycomyceten , Charen, Mosse, Farne. Mit 32 litho- graphischen Tafeln. Preis: 15 Mark. Dritter Band: Zellenbau, Morphologisches, Historisches. Mit 13 litho- graphischen Tafeln. Preis: 12 Mark. Vierter Band: Chlorophyll, Assimilation, Lichtwirkung, Sauerstoffab- gabe, Osmotische Versuche. Mit 22 lithographischen Tafeln und 7 Abbil- dungen im Text. Preis: 13 Mark. VERLAG VON GUSTAV FISCHER IN JENA. Mitteilungen, botanische, aus den Cropen, herausgegeben von a. f. w. Schimper, weil. Prof. der Botanik an der Universität Basel. 9 Hefte. 1888 bis 1901. Lex.-Form. Preis: 109 Mark. Heft I: Schimper, A. F. W., Die Wechselbeziehungen zwischen Pflanzen und Ameisen im tropischen Amerika. 1888. Mit 3 Tafeln. Preis: 4 Mark 50 Pf. (Vergriffen.) Heft II: Schimper, A. F. W., Die epiphytische Vegetation Amerikas. Mit 6 Tafeln. 1888. Preis: 7 Mark 50 Pf. Heft III: Schimper, A. F. W„ Die indo-malayische Strandflora. Mit 7 Text- figuren, 1 Karte und 7 Tafeln. 1891. Preis: 10 Mark. Heft IV: Sehen ck, H., Dr., Privatdozent an der Universität Bonn, Beiträge zur Biologie und Anatomie der Lianen, im besonderen der in Brasilien ein- heimischen Arten. I. Teil: Beiträge zur Biologie der Lianen. Mit 7 Tafeln. 1892. Preis: 15 Mark. Heft V: Scheu ck, H., Beiträge zur Biologie und Anatomie der Lianen, im besonderen der in Brasilien einheimischen Arten. II. Teil: Beiträge zur Ana- tomie der Lianen. Mit 12 Tafeln und 2 Text-Zinkographien. 1893. Preis: 20 Mark. Heft VI: Möller, Alfred, Die Pilzgärten einiger amerikanischer Ameisen. Mit 7 Tafeln und 4 Holzschnitten. 1893. Preis: 7 Mark. (Vergriffen.) Heft VII: Möller, Alfred, Brasilische Pilzblumen. Mit 8 Tafeln. 1895. Preis: 11 Mark. Heft VIII: Möller, Alfred, Protobasidiomyceten. Untersuchungen aus Brasilien. Mit 6 Tafeln. 1895. Preis: 10 Mark. Heft IX: Möller, Alfred, Phycomyceten und Ascomyceten. Untersuchungen aus Brasilien. Mit 11 Tafeln und 2 Textabbildungen. 1901. Preis: 24 Mark. Die Reizleitung und die reizleitenden Strukturen bei den Pflanzen. Von Dr. B. Nemec, Privatdozent der Botanik an der K. K. böhmischen Uni- versität in Frag. Mit 3 Tafeln und 10 Abbildungen im Text. 1901. Preis: 7 Mark. Die Kulturgewäcbse der deutseben Kolonien und ibre Erzeugnisse. Für Studierende und Lehrer der Naturwissenschaften, Plantageubesitzer, Kauf- leute und alle Freunde kolonialer Bestrebungen. Nach dem gegen wärtigon Stande unserer Kenntnisse bearbeitet. Von Prof. Dr. R. Sadebeck, Direktor des botanischen Museums und des botanischen Laboratoriums für Warenkunde zu Hamburg. Mit 127 Abbildungen. 1899. Preis: 10 Mark, geb. 11 Mark. Pflanzengeograpbie auf pbysiologiseber Grundlage. Mit 502 als Tafein oder in den Text gedruckten Abbildungen in Autotypie, 5 Tafeln in Lichtdruck und 4 geographischen Karten. Von Dr. A. F. W. Schimper, a. o. Prof. an der Universität Bonn. 1898. Preis: brosch. 27 Mark, eleg. in Halbfranz geb. 30 Mark. Die Reduktion der Cbromosomenzabl und ibre folgenden Kern- teilungen in den Gmbryosachmutterzellen. von j. Schniewind-Thies. Mit 5 lithographischen Tafeln. 1901. Preis: 7 Mark. Anl. Kample, Buohdruck«rel, J«n«.