Das Regenerationsvermiigen der SiJBwasserschwiimme, insbesondere

tlntersuchungen fiber die bei ihnen vorkommende Regeneration nach Dissociation und Reunition.

Von

Karl Miiller, Barmen.

Aus dem Zoologischen Institut der Universitiit Marburg (Hessenl.

Mit 28 Figuren im Text.

E ingegangen am 23. MSrz 1911.

Einleitendes.

Mit andern Arbeiten an Spongilliden besch:,iftigt, stellte ich wiih- rend der Sommermonate Juni bis August 1910 auf Vorschlag yon Herrn Prof. KORSCHELT clue Reihe Versuche tiber das Regenerations- vermSgen einheimischer Spongilliden an. Sie waren zuniichst als eine Prtifung der Frage gedacht, ob auch unsern Spongilliden eine solch hohe Fi~higkeit der Regeneration zukomme, wie sie H. V. WILSOS (1907) bei einem marinen Kieselschwamm gefunden hatte, dab niim- lich ,the dissociated cells of silicious sponges after removal from the body will combine to form syncytial masses that have power to differentiate into new sponges,.

Die Versuehe liel]en, wie ieh gleich bemerken daft, die Frage in durchaus bejahendem Sinne beantworten; sie fUhrten aber auch noch zu anderweitigen, nicht uninteressanten Ergebnissen, die hinaus- gehen tiber die yon WXLSON erhaltenen, so dal] ich die Untersuchungen, iiber welche ich im ,Zoologischen Anzeiger,, Bd. XXXVII. ~r. 3/4 schon kurz berichtete, bier im einzelnen genauer mitteilen mSchte.

Historisches.

1. Das Regenerationsverm6gen mariner Sehw~mme.

Da im allgemeinen das RegenerationsvermSgen der Tiere mit deren zunehmender OrganisationshShe ein geringeres wird, daft man

Archly f. Entwicklungsmechanik. XXXII. 27

398 Karl Miiller

ftir die Poriferen, als dem niedersten Stature der Metazoen, eine ent- sprechend hohe Regenerationskraft vermuten.

Eingehendere Untersuchungen bezUglich des Regenerationsver- mi~gens der Spongien sind bisher meines Wissens nur an m a r i n e n Sehw~tmmen gemaeht worden. Ihre Ergebnisse mSgen im folgenden zum Vergleich kurz angedeutet werden.

Das Vorhandensein ether schon ziemlich s t a r k e n R e g e n e r a - t i o n s k r a f t , wie sie in ahnlicher Weise allerdings auch bet andern niederen Tierklassen bekannt ist (Hydren, Hydroidpolypen, Planarien, Anneliden [limicolen Oligochaeten!), dUrfte durch eine Reihe ausftihr- licher Arbeiten erwiesen sein. Ieh erinnere an die Untersuchungen eines GRANT (1825--26), BOWERBANK (1857--58), vor allem OSKAR SCa~IID'rS (1862), an die neueren Arbeiten COTTES (1907--08), und verweise besonders auf die umfassende Darstellung ALLE)IANDS (1907). Kleine, aus groBen Sehwammexemplaren ausgescbnittene StUcke, die nur 26 mm 3 zu umfassen brauchen (VOsMAnR, 1887, S. 461), regene- rieren zu einem neuen Individuum, so dab aus einem Schwamm auf diese Art eine groBe Anzahl neuer sich erzeugen liiBt Es gilt dies nieht nur fUr StUcke, die Schwammkolonien entnommen wurden, sondern auch Teile eines einzelnen Individuums kSnnen zu neuen Sehw~mmehen regenerieren, wie letzthin noch yon COrrTE (1908) ftir Syconen besehrieben wurde.

Von wenigen Autoren, so MARENZELLER (1878) und BIDDER (1896), neuerdings auch yon MAAS (1910a), wird bezweifelt, dab die ZUehtung zerschnittener Schwi~mme unter gleichen Bedingungen einen grSBeren Betrag liefern wUrde, als wenn man die Sehwi~mme unzersehnitten wachsen und sich vermehren liefie.

Dagegen sprechen die Untersuchungen ALLEMANDS (1907) ftir die Brauchbarkeit der Methode der Fragmentation, indem z. B. die Ge- samtheit der StUeke einer kleinen Hippospongia equina ein grS[~eres Volumen ergab, als ein gleich groBer, ungeteilter Schwamm nach gleieher Zeit und unter denselben Bedingungen.

Und wenn tatsi~chlich die bisherigen Experimente tiber ktinstliche Schwammzucht kein 5konomisches Ergebnis gezeitigt haben sollten, so dUrffen wohl hieran die bedeutenden praktischen Schwierigkeiten die Hauptschuld tragen (vgl. VOS.~tAER, 1887, S. 461); wohl kaum liefle sich abet diese Tatsache als ein Moment fiir eine geringe Regenera- tionskraft der Spongien ansprechen (ira Sinne MAAS', 1910% S. 356).

Aueh die Tatsache, dab fiir eine einzelne Species ein ~auff~tlliger Mangel an Ersatzfi~higkeitr festgestellt wird, wie fUr Chondrosia rent-

Das Regenerationsverm0gen der StiBwasserschw'~mme. 399

formis von MAAS (1910a), kann wohl kaum als Argument gegen ein im allgemeinen hohes Regenerationsverm(igen der Spongien geltend gemacht werden; kenncn wir doch auch aus andern Tiergruppen der- artige Ausnahmefitlle, wo nah verwandte Tierformen hinsichtlich des RegeuerationsvermSgens betr~tchtIiehe Unterschiede zeigen.

Man denke an Polychaeten und Oligochaetcn mit sehr starker - - dagegen Hirudincen mit fast fehlender oder doch nur sehr geringer Regenerationskraft; iihnlich verhiilt es sich bei den Turbellarien einer- seits, den Nematoden und Trematoden anderseits; oder bei Polypen und, Medusen.

Derartige Beispiele zeigen uns nur, dab der oben angefUhrte Satz yon einer umgekehrten Proportionalit~t zwischen der Organisations- hShe und Regenerationsfahigkeit der Tiere nur cure grano salis zu verstehen ist, insofern durch racist wohl noch unbekannte GrUnde (Parasitismus?) ein far eine Tierklasse charakteristisches hohes Re- generationsvermSgen sekundar bei einzelnen Formen oder Gruppen verschwunden ist.

Jedenfalls kennen wir anderseits aus keinem andern Tierstamm ein Beispicl derartig weitgehender Regenerationsfahigkeit wie das eingangs erwiihnte, welches H. V. WILSO:N beschreibt. Der Forscher konnte bei seinen Versuchen an Microeiona, einem Monactinelliden, sowcit gehen, StUcke des Tieres durch feine Gaze hindurchzupressen, wodurch eine Zerlegung des Tieres in die kleinstmSglichen Teile, meist vollkommen dissociierte Zellen, erziclt wurde. Es vereinigten sieh diese zu kleinen Zellhaufen, nach WILSONS Angabe eehten Plas- modien, die ihrerseits noeh weiter untereinander fusionieren konnten. Aus diesen entwiekelten geh dann neue SehwSmmehen, indem im Innern der zuni~ehst ganz kompakten Syneytien GeiBelkammern, Ka- niile und Skelet gebildet wurden und an dcr Oberfl~che eine Ober- haut mit kurzen Oeularrohren sichtbar wurde.

WILSOX hatte damit eine bisher noch unbekannte Art der Re- t

generation anfgefunden; bei allen bisher beobachteten regenerativen Prozessen ging die Neubildung yon einem TeilstUck aus, das je nach dem Grade des RegenerationsvermSgens der betreffenden Tierform eine bestimmte MinimalgrSBe besitzen muBte, um noch regenerations- fiihig zu sein. Zeigten sich bei niederen Tierformen auch noeh iiuBcrst kleine Teile regenerationsf~hig, so bei Planarien Fragmente yon we- niger als 1/'1o 0 des ursprUngliehen KSrpervolumens (LILLIE, 1900 und 1901), ja bei Hydren nach Beobachtungen PEEBLES' (1897, 1900) solche yon etwa 1/,2o 0 des KOrpervolumens, so war doch in alien FMlen das

27*

400 Karl Miiller

Z e l l m a t e r i a l der r e g e n e r i e r e n d e n Te i l s t t i eke in se inem ur- sp rUng l i chen , g e w e b l i c h e n Z u s a m m e n h a n g geblieben.

WILSO~ ging nun gewissermaf~en noctl weiter in der Zerkleine- rung des Tieres, indem dutch das Gaze-PreBvcrfahren auch der g 'ewebl iche Z u s a m m e n h a n g des Z e l l m a t e r i a l s ze rs tSr t und die einzelnen Zellelemente vollkommen dissociiert wurden. Die durch Wiedervereinigung dieses dissociierten Zellmaterials entstandenen >> Syncytien ,, zeigten sich dann noch regenerationsf~hig.

Es dtirfte diese Art der Regeneration, die ich auf einen Vor- schlag Herrn Prof. KORSCHELTS als R e g e n e r a t i o n nach Dissoc ia - t ion und R e u n i t i o n bezeichnete (3I~LLER, 1911,, S. 86), den h~chsten Grad regenerativen Geschehens, wenigsten nach einer bestimmten Richtung hin, darstellen.

Ihr Vorkommen bei marinen Spongien, einer Gruppe also des niedersten Metazoenstammes, kann wohl als ein neues eklatantes Bei- spiel far den Satz angesehen werden, dab die Regenerationskraft der Tiere im allgemeinen ihrer OrganisationshShe umgekehrt pro- portional ist.

Es ergibt sich somit~ dab marinen Spongien eine sebr hohe, ja die vielleicht in ihrer Art hSchstmSgliche Kraft der Regeneration zukommt.

2. Das RegenerationsvermSgen der S/iBwassersehw~mme.

Liegen tiber die Regeneration der Meeresschw~mme eine groBe Anzahl eingehender Arbeiten vor, so dUrften hinsichtlich der unsrer Spongilliden genauere Untersuchungen noch fehlen.

Mitteilungen tiber das Vorkommen der Regeneration nach Dis- sociation und Reunition bei SUBwassersehw~mmen liegen nieht vor. Dagegen finden sich in der Poriferen-Literatur einige Angaben tiber das Vorkommen der, wenn ieh so sagen darf, einfachen Art der Re- generation aueh bei den Spongilliden, der Regenerationsart also, bei der das Zellmaterial des regenerierenden TeilstUckes im urspriing- lichen, gewebliehen Zusammenhange bleibt.

LAURENT (1844) beobachtete bei jungen und alteren Spongillen eine ~Fortpflanzung durch Teilung,, (scissiparit6). Er wurde dadurch zu Versuchen angeregt, eine solche Teilung kUnstlich auszuftihren. Er hatte Erfolg, die Fragmente umgaben sich mit neuer Oberhaut, bekamen die rShrenfSrmigen Forts~tze (Oscula) und lebten weiter.

LIEBERKU~ gibt 1857 (S. 378-381) eine Methode an, den Bau eines lebenden Sehwammes zu studieren. Am geeignetsten seien dazu ~Spongillen, welche sich aus ausgeschnittenen Stricken yon Spongillen-

Das Regenerationsvermiigen der Siif3wasserschwSmme. 401

massen entwickelt haben~. Er beobachtete im einzelnen die Neubil- dung der ,,~tul~eren Haut,,, die ~nach Verlauf yon einem oder inch- retch T a g e n . . . das gauze Spongillensttick umkleidet,<, beschreibt die Ausbildung eines 0sculums, des ~rShrenfiirmigen Fortsatzesr der als zunKchst sehr ausgedehntes, sich abet" allm~thlich verengendes Loch entstehe, in andern F:~illen ganz plStzlich an einer Stelle der [tuBeren Haut sich bilden kSnne, und wirft auch sehon - - was historisch interessant sein dtirfte - - die Frage auf, >,ist es eine Neubildung yon Gewebe, durch die sich das Spongillensttick zu einer Spongille vollendet, oder ist es nur eine andre Anordnung des bereits vorhan- denen Materials, wodurch die Spongille zustande kommt, oder ist beides zugleich wirksam?,< Da LIEBERKg'HN keine ,Zellen mit zwei Kernen oder mit einem in der Teilung begrifl'enen Kerne,< fand, neigt er zur Annahme, dab keiue ~Neubildung stattfinde. Wir werden auf diese Frage, ob echte Regeneration oder Morpballaxis, noch zurUckkommen.

Eine gleiche Methode, ~den Schwamm im Leben anatomisch zu studieren~, gibt auch WELTNER (1891) an, dem wir alle weiteren An- gaben tiber Spongilliden-Regeneration verdanken. Kleine, 1/2 cm groBe, 1'2--2 mm dicke Scheiben .~haben nach einig'en Tagen Haut und Os- eulum neu entwickelt und sind meist an dem Glase festgewachsen~.

An andrer Stelle (1896, S. 280) gibt derselbe Autor ein Bild (optischen Sehnitt) dutch einen kleinen, aus einer dUnnen Scheibe im Aquarium regenerierten Schwamm (Ephydatia fluviatilis), der sich allseitig yon neuer Oberhaut umschlossen zeigt und ein normales 0scularrohr aufweist.

1893 (S. 279--282) and 1907 (S. 283) maeht ebenfalls WELTNER die Mitteilung, dab er Spongi l l en larven des Ectoderms beraubt und aus den defekten Larven junge Sehw~tmme mit GeiBelkammern und Oseula erhalten babe.

Vielleieht darf in itiesem Zusalnmenhange aueh auf das ,Winter- stadium, (WELTNER) bzw. die auf dieses folgende regenerative Tiitig- keit tier Spongilliden hingewiesen werden. Das Charakteristisehe dieses Zustandes besteht naeh LIEBERKg'H.N- (1856, S. 2), 3[ETSCtINIKOFF i1879, S. 375) und besonders WELTNER (1907, S. 279) in einem Ver- sehwinden oder wenigstens einem ZurUcktreten der GeiBelkammern, einem Zurtiektreten der parenchymatischen Grundsubstanz (Mesog'loea), ja einem vSlligen Versehwinden bestimmter Zellgruppen, woftir die Zahl der AmSbo- bzw. Arch~toeyten stark gewachsen ist. Im Frtih-

jahr tritt allmi~hlich das alte Verlliiltnis in der ZahI der einzelnen Zellelemente wieder auf, indem sich die versehwundenen Zellelemente

402 Karl Miiller

und neue GeiBelkammern aus den ,Parenehymzellen,< (METSCHNIKOFF), d. h. also den Arch~tocyten ~>reffenerieren,< (~VELTNER).

Was also die StiBwasserschw~tmme betrifft, so feh len giinzlich Angaben fiber das Vorkommen einer Regeneration nach Dissociation und Reunition. Dagegen findeu sieh einzelne, wenn auch nur kurze Mitteilungen tiber eine Bildung kleiner Schwammchen aus immerhin schon recht kleinen Teilstticken einer Spongille. Aber auch beztiglich dieser Regenerationsart fehlen genaucre Untersuchungen tiber Dauer und Verlauf des Rcgenerationsprozesses, namentlich in histologischer Hinsicht, tiber eiue Minimalgrenze noch regenerationsfiihiger Teil- stticke und tiber das weitere Verhalten und die Lebensfahigkeit der durch Regeneration gebildeten Spongillen.

Eigene Untersuchungen. I. Regeneration yon einem kleinen Teilstfiek aus.

Aus den eben angeftthrten Beobachtungen tiber Spongilliden- regeneration ging hervor, dab relatL" kleine, etwa schcibenfSrmige StiBwasserschwamm-Fragmente regenerations~hig sind. Nut mehr der Vollst~ndigkeit halber mSchte ich in diesem Zusammenhange die Ergebnisse eines Versuehs mitteilen, der gleichsam als NachprUfung jener Angaben gemacht wurde.

Als Material wurde Spo~gilla lacustris verwendet. Die Versuchsbedingungen waren die gleichen, wie die unter IIb

S. 404 angegebenen. Ein ungef~ihr 0fi cm:~ groBes Sttick~ das keinen Sehornstein be-

suB, wurde aus einem wohl mehr als 40real grSBeren Schwamm herausgeschnitten. ~aeh 2 Tagen war allseitig eine neue Oberhaut gebildet and ebenso ein neuer Schornstein angelegL aus dem ein kr~iftiger Wasserstrom hervorschoB. Im Verlauf des Prozesses lieB sich an dafttr geeigneten Stellen recht schSn ein Transport und ein ,Richtenr yon Macro- und Microsclercn durch Transportzeilen (an- scheinend AmSbocyten) beobachten, wodurch die verletzten Endcn der Spiculaztige repariert und neue Querbalken angelegt wurden. ~qoch nach 2 Monaten, als eine grSBere Spongilla aus dem gleichen Aquarium und gleichen Alters schon fast g~inzlich degeneriert war~ hatte das Regenerat noch seine ursprtingliehe GrSBe und zeigte keinerlei Degenerationserseheinungen.

Genauere Untersuchungen, zumal histologischer Art~ wurden be- zt~glich dieser Art der Regeneration nicht ausgeftihrt, da die Frage

Das Regenerationsverm(igen der Stii3wasserschw~imme. 403

nach dem Vorkommen einer Regeneration naeh Dissociation und Re- unition yon gr~l~erer prinzipieller Bedeutung erschien nnd datum eine eingehendere Untersuchung tiber sic wtinschenswerter.

I I . Regenerat ion nach Dissociat ion und Reuni t ion.

A. F r a g e s t e l l u n g .

Es handelte sich bei meinen Untersuchungen zunaehst um die Frage: Kommt unsern Spongilliden die Fithigkeit zu der yon Micro- ciona bckannt gewordenen Art der R e g e n e r a t i o n n a e h D i s s o c i a - t i on und R e u n i t i o n zu? d. h. also, vermiJgen unsre SttBwasser- schwitmme aus Fusionen vollkommen dissociierter Zellelemente neue Individuen zu regenerieren? Es erschien mir dies anfangs sehr zweifel- haft, doch stellte sich bald das Vorkommen einer so weitgehenden Regenerationsfahigkeit heraus.

Ieh suchte dann weiter noch die yon WILSO~ nicht untersuchten Fragen zu beantworten: ,how hardy sponges produced in this arti- ficial way are and h o w p e r f e c t l y t h e y wi l l d i f f e r e n t i a t e t h e c h a r a c t e r i s t i c s k e l e t o n ~ . Eine Beantwortung besonders der letzten Frage erschien mir bei einer Untersuchung an Spongilliden leichter als bei einer solchen an Microciona, da letztere nur ein Skelet aus ,s trong horny fibres with embedded spicules, besitzt, wi~hrend die Spongillen wohlgeordnete SpiculazUge aus einer Menge parallel ge- lagerter, verkitteter Macroseleren ausbildenl).

Daraus ergaben sieh yon selbst die weiteren Fragen, ob si~mt- l i e h e T e i l e des S k e l e t s neu g e b i l d e t wUrden oder vielleicht als Grundstoek aus dem mUtterlichen Schwamm wenn auch nut wenige Scleren mit Ubernommen werden mUBten.

Ferner, wenn ersteres der Fall, ob sich auch im allgemeinen eine ~ e u b i l d u n g y o n Z e l l e l e m e n t e n naehweisen liel~e, so dab wit es mit einer , e c h t e n R e g e n e r a t i o n , , einer ,Epimorphose , , zu tun h~ttten, und n i e h t nut mit einer Umdifferenzierung vorhandenen

1) Vor kurzem hatte Herr Prof. H. V. WXLSON die Freundliehkeit, mir einen seine Arbeit von 1907 ergiinzenden Artikel zu tibersenden: ,Development of sponges from tissue cells outside the body of the parent., Paper presented before the fourth international Fishery Congress held at Washington, U.S.A., Sept. 22 to 26, 1908 in ,Bulletin of the bureau of fisheries,. Vol. XXVIII. p. 1265--1271.

Beziiglich obiger Fragen finden wit die mit meinen Untersuehungen iiber- einstimmenden Angaben (S. 1270), dab die regenerierten Sehw~tmmehen ,some six weeks old~,,... ,had developed the skeleton of the adult with the charac- teristic spicules and the horny columns projecting up from the basal skeletal plate,~. Ja, einige yon ihnen ,,had also developed quantities of reproductive bodies~ (vgl. hierzu S. 415/16 und 419/20).

404 Karl Miiller

Materials, einer )~Morphallaxis~, wovon nach MAAs (1910(~)bei seiner Spongienregeneration nut die Rede sein kann.

Nicht mSglich war es mir, die sehr wichtige Frage bestimmt zu entscheiden, ob s ich an der ~Seubildung alle Z e l l a r t e n des ur- sprtinglichen Schwammes be t e i l i gen , oder nur bestimmte Zellele- mente, die Archiiocyten, w~e es MAAs (1910~/, S. 357) ftir die WlaSO~- sehen Versuche als wahrscheinlicher ansieht, wahrend WILSON selbst nach seinen Beobaehtungen glaubt, dab auch andre Zellen, zumal GeiBelzellen, an der Bildung der ~Syncytien,, teilnehmen. Bei den Spongilliden scheint, wie wir sehen werden, eher die Ansicht MAAS' zu Recht zu bcstehen, insofern als anseheinend nur Elemente zweier Zellarten, der Arch~ocyten und der dermalen Zellen, zur Bildung der Regenerate verwendet werden.

B. Mater ia l und U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e .

Zu den Versuchen wurden Exemplare der in den Gew~tssern bei Marburg vorkommenden Species: Spongilla lacustris und Ephydatia MMleri benutzt. Ftir beide Species verliefen die Versuche im Prinzip in gleicher Weise, weshalb eine gemeinsame Darstellung genUgen dUrfte, bei der Unterschiede an gegebener Stelle ErwShnung finden sollen.

Da im warmen Zimmer s~imtliches Material, auch im flieBenden Wasser, sehr schnell einging, wurden die Versuche in einem nach Norden gelegenen, ungeFahr konstant temperierten ErdgeschoBraum, dem grol]en Aquariumraum des Instituts, ausgeftihrt. Beziiglich spe- zieller Versuchsbedingungen verweise ieh auf die einzelnen Abschnitte des folgenden Teiles.

Das ftir die histologische Untersuchung in Betracht kommende Material wurde in he iBem Sub l ima t konserviert, diese Methode hatte sich mir im Laufe andrer Spongilliden-Untersuchungen als die ftir histologische Zweeke geeignetste gezeigt; zur F~.rbung tier 4--5 !~- Schnitte wurde DELAFIELDSCheS Hiimatoxylin verwandt.

C. B e s e h r e i b u n g der Versuche . 1. Z e r t e i l u n g d e s S c h w a m m a t e r i a l s d u t c h Z e r d r i i c k e n kleine 'c S c h w a m m - s t i i c k e h e n z w i s c h e n d e n ~ i n g e r n i n e i n z e l n e Ze l l en u n d m i k r o s k o p i s c h

k l e i n e G e w e b s p a r t i k e l . D e r e n V e r s c h m e l z u n g zu Z e l l a g g r e g a t e n u n d R e g e n e r a t i o n zu n e u e n I n d i v i d u e n .

Ers t e V e r s u e h s r e i h e .

Dem Material wird ein etwa I cmz groBes StUck entnommen und dieses zwischen den Fingern zerdrlickt, so dab die zwischen dem

Das RegenerationsvermSgen der Stii3wasserschw~in,u,e. 405

sttitzenden Skeletnetz der Kieselnadeln befindliche parenchymatische Masse mit dem reichlich darin vorhandenen Wasser in eine Schale tropft. Diese hatte ich, um die Lebensbedingungen soweit als mtig- lich gUnstig zu gestalten, anfangs mit Wasser des Schwammaquariums versehen, doch stellte sich in der Folge heraus, dab gewShnliches L e i t u n g s w a s s e r die weitere Entwicklung ebenso verlaufen lieB, weshalb fortan immer dieses verwendet wurde. Das Wasser wurde t~iglich erncuert. Das so herausgeprel~te Material breitet sich als wolkige Masse in der Schale aus, um sich bald als dUnner Satz am Boden anzusammeln.

Eine Untersuchung des Bodensa t ze s zeigt, dab er aus einem Gemenge der verschiedenartigsten Zellen besteht, zwischen denen einige Nadeln [Macro- und Mieroscleren! und auch wenige kleine Fetzen an abgerissenen Skeletzugresten hangenden Schwammparen- chvms liegen. Bringt man etwas yon dem Bodensatz mit einer Pipette auf einen Objekttr~tger und untersucht mit st~rkeren VergrSBerungen, so sieht man eine Menge undefinierbaren, zum grSBten Teil wohl abgestorbenen Zellmaterials; dazwischen fallen aber auch viele grSBere, noch lebende Zellen in die Augen, deren histologische Zugehiirigkeit auch am lebenden Material ziemtich sicher zu bestimmen ist. So lassen sich deutlich an illrem groBen Kern mit stark lichtbreehendem Kernkiirper die A m S b o c y t e n erkennen isiehe hierzu Fig. 16a]; ihr Plasma erscheint fast homogen; mit kurzen, breitlappigen, hyalinen Forts~tzen kriechen sie tr~ige auf dem Boden herum. Andre Zellen, die sich yon den AmSbocyten nur dadurch unterscheiden, dab ihr Inhalt nicht homogen erscheint, sondern eine Menge grober und feiner :Nahrungspartikel enth~tlt, sind dadurch leicht als T h e s o c y t e n kennt- lich [vgl. Fig. 16 a.~]. Von dem Ubrigen Material dtirften wohl nur noeh einige auch ziemlich groBe Zellen mit homogen erscheinendem Plasma und groBem Kern ohne KernkSrper als S c l e r o b ! a s t e n [vgl. Fig'. 16 d2, 17 d~] zu definieren sein, doch wird die Bestimmung hier schon unsicher. Erst recht gilt dies von der Menge kleiner, meist rundlicher Zelien mit groBem, homogenen Kern, die man vielleicht als m o d i f i z i e r t e K r a g e n g e i B e l z e l l e n deuten kSnnte Is. Fig. 16 ci bis e~]. Kragen oder GeiBeln konnten an keiner Zelle des lebenden Materials gesehen werden. [Siehe hierzu die Untersuchung des kon- servierten und gefiirbten Materials!]

Bei li~ngerem Betraehten kann man wiederholt ein V e r s c h m e l - zen yon AmSbocyten untereinander oder mit Thesocyten beobachten, worauf bei Besprechung der 3. Versuchsreihe noeh eingegangen werden

406 Karl Miiller

muB. Aueh sell deft auf die Frage eingegangen werden, ob dutch die Versehmelzungen, wie WILSO~r es f'tir Microciona angibt, eehte Syncytien (Plasmodien) entstehen, oder nur Zellaggregate. Vorder- hand sollen die fraglichen Gebilde als Z e l l a g g r e g a t e bezeiehnet werden. Man sieht durch weitere Verschmelzungen deren immer grSl~ere sich bilden.

Und so sind sehon naeh etwa 3 Stunden in der Schale eine Menge kleiner, kugliger, bis etwa 2 mm Durchmesser fassender Zell- aggregate entstanden; in durchscheinendem Licht zeigen sie sich als dunkle, kompakte Kugeln mit seharf umrissenen Grenzen [Fig. 1],

einige wenige vorstehende belle Liippehen Fig. 1. dUrften wohl als Pseudopodien einzelner Zel-

lea gedeutet werden. Weiterhin sind diese nicht mehr zu sehen, da sieh, wie eine Un- tersuehung an Sehnitten zeigt [siehe Fig. 18, 191, die Zellaggregate mit einem Epithel ab- gefiaehter Zellen umgeben. Gleichzeitig treten aber sehon am ersten Tage Infusorien und

DurchVerschmelzungdisso- Ftiulnisbakterien auf, die infolge der reichen ciier~;en Zellmaterials naeh

3 S~unde~ e~tsta,ae=es Zel~- Nahrung an totem Zellmaterial sich stark ver- aggre~at (Regeneration~kugell. mehren. Ihren EinfluB auf die weitere Ent- An der Peripherie vereinzelt vorstehendeLappehen (Pseudo- wicklung auszuschalten, wurden bei einer podien?) sichtbar. Naeh der

~tu, gez. verge, ot,,a 70. zwe i t en V e r s u e h s r e i h e

die auf die gleiehe Art erhaltenen Zellaggregate in neue Sehalen mit frisehem Wasser versetzt. Sehon bei den Aggregaten der 1. Ver- suehsreihe, deatlieher aber bei denen der 2 , sieht man, dab diese aueh untereinander sieh noeh weiter vereinigen ktinnen, so dab schon am 2. Tage Reihen aneinander h~tngender Zellkugeln zu sehen sind, die ihrerseits zu m~tanderftirmigen Gebilden weiter fusionieren, wie dies die Fig. 2 and 3 veranschaulichen. Doch wie die kleineren Zell- aggregate, ziehen sich aueh diese grtil~eren Komplexe naeh and nach zu kugligen Gebilden zusammen, wobei sie eventuell wieder zerfallen kiinnen, falls der Zellenkomplex zu groB war. Bei allen is t das Be- streben wahrzunehmen, sieh auf das kleinste Volumen zusammenzu- ziehen, was vielleicht in einer dutch Bildung des nach auBen ab- sehlieBenden, sehon erw~thnten Plattenepithels hervorgerufenen Ober- fliiehenspannung seinen Grand hat.

In der 1. V e r s u e h s r e i h e trat sehon bald (Ende des 2. bis 3. Taffes) ein Stillstand in der Entwieklung ein. Zwar wurden aueh diese

Das Regenerationsvermiigen der SiiBwasserschw~hnme. 407

Sehalen wie die andern mit frisehem Wasser versehen und dabei eine Menge der Infusorien und Bakterien weggespUlt. Doch war ihre Vermehrung bei dem toten Zellmaterial so stark, dab sie aueh die Aggregate der lebenden Zellen mit Erfolg angriffen. Diese zeigten schon am 3. Tage ihre kompakte, noeh immer ziemlieh seharf kon- turierte, kuglige Masse umgeben yon einem floekigen Ring abgestor- bener Zellen. Dadurch war eine Weitervereinigung dieser Aggregate unter sich verhindert und gleichzeitig der Verfall aueh der inneren gesunden Zellmasse eingeleitet. Diese wurde in der Folge kleiner und kleiner, bis sehlieBlich die ganze Masse degeneriert war. Es

Fig. 2.

Fig. 3.

Fusion mehrerer Zel laggregate zu perlschnurart igen and wei ter m~tanderfSrmigen Gebilden. Nach der Natur gez. Vergr. etwa 40 u. 12.

lgBt sieh auf den Verlauf der Entwieklung dieser Aggregate die Sehilderung anwenden, die MAAS fiir den gleiehartigen Degenerations- prozeB de rnur aus Rinde bestehenden Seheiben yon Chondrosia gibt [MAAs, 1910 a, S. 364]: ,Man konnte beobaehten, wie immer ein ~iul]eres StUck am ZerfiieBen war, ein andres, kompakteres, sieh gegen dieses dutch eine Art Grenzmembran seharf absetzte, wie dann aueh yon diesem noeh lebensFAhigeren StUck wieder ein Streifen abfaulte, gegen den sich das ReststUck abgrenzte und so fort, bis dann naeh soleher wiederholter Selbstverkleinerung Uberhaupt niehts mehr Ubrig war., Die s~tmt l iehen A g g r e g a t e de r 1. V e r s u e h s r e i h e g ingen so nach and naeh ein.

DaB an dem Zerfall der Aggregate dieser Versuehsreihe einzig und allein die sehleehten Lebensbedingangen sehuld waren, die dutch die den Boden bedeekenden abgestorbenen Zellen and die zahlreiehen Bakterien and Infusorien gegeben waren, zeigte der

408 Karl Miiller

w e i t e r e V e r l a u f der 2. Ve r suchs r e ihe . Deren Aggregate behielten weiterhin ihre seharf umrissenen Gren-

zen bei [wodureh sie immer als noeh lebenskr~ftig zu erkennen sind], konnten daher aueh ent-

Fig. 4. sprechend weiter unterein- ander verschmelzen. [Bei Spongilla lacustris pflegte diese Versehmelzung immer etwas frUher und auch in weiterem Umfange sich zu vollziehen als bei Ephydatia Mi~lleri, bei Spongilla lacu- stris land ich manehmal sehon am Ende des 1. Tages die erw~thnten Zellkugel- reihen.]

Regeneration einer Zellkugel zu einem neuen Individuum. V o n nun an ist bis zum Spongilla lacustris (L Tag). 3 Stunden nach dem Fest- herren. Die Zell . . . . . . e breitet sich auf ebener Unterlage 4 . Tage iiuBerlich keine w e i - aus', wobei sich eiue helle, amSboide l~andzone ausbildet; letztere zeigt sich naeh aul~en scharfkonturiert, geht aber t e r e :~nderung wahrzuneh- nach innen allmS.hlich in die diehtere Zellenmasse fiber, m e n . Dagegen treten im

Nach der Natur gez. Vergr. etwa itl5. Innern der Aggregate um

Fig. 5. diese Zeit eine Menge Um- differenzierungen und Neubildung yon Zell- elementen, Geii]elkam- mern usf. auf, wit uns

das Studium der Schnittbilder noch zei- gen wird.

Am 4. Tage be- gannen dann die ersten der Zellaggregate, die mindestens 0,7 mm im

Spo~tgilla Iacustris (5. Tag). In der inneren Zellenmasse werden DurchmeSser" maBen, hellere Stellen siehtbar, die wohl die Anlagen des Kanalsystems a l l f dem Boden der darstellen. In der ~Iitte eine grS~ere L a e u n e, yon Oberhaut fiber- deckt, die zum 0sculum wird; yon ihr ausgehend hellere Streifen, Glasschale sich fes t - die Kanalanlagen. Nadeln treten auf. Naeh der Natur gez. Yergr. Z t l S e t z e n . Die Bilder,

etwa 105. die sit nun im weiteren

Verlaufe ihrer Entwicklung zeigten, lassen sieh sehr gut mit den yon MAAS (1893), DELAGE (1892) U. a. fur das Festsetzen und dig Meta-

Das Regenerationsvermiigen der SiiBwasserschw~mme. 409

morphose einzelner Spongienlarven besehriebenen vergleiehen, vor allem die Sehilderung MAAS' (1890, S. 542 f.) tiber Festsetzen und Metamorphose yon

Spongillenlarven F i g . 6.

enth~tlt manche Ver- gleichspunkte. Die Zellenmasse beginnt sich ab 'zuflachen, indem sie sich auf

dam Boden der Schale ausbrcitet. Es erweckt den An- sehein, ale ob die sehon erwtihnte, die Zellenmasse umhUl- lende Zellhaut ge- Zphvd , t~a ~,~U~r~ (5. Tag). 3 Stunden nach dem Festheften. Die helle,

amfboide Randzone zeigt pseudopodienartige, unscharf konturierte Aus- platzt sei und n u n l~,fer, 1st dagegen yon der inneren Zelhnasse scharf abgehoben, lm

die wohl nur lose Innern sind Nadeln sichtbar, lqach der Natur gez. Vergr. etwa 105.

verbundenen Zellen Fig. 7. des Aggregates auf der Unterlage lang-

sam auseinander fl~issen. Das Resul- tat zeigen die Fi- guren 4 und 6 [auch 10], die ungeF~ihr 3 [5] Standen naeh Beginn des Festhef- tens, d. h. naeh dem Zeitpunkt, an dem bei leiehtem SchUt- teln der Schale die

Aggregate nieht mehr zum Flottieren gebraeht wurden, gezeiehnet wurden. ~#vd~t;,~ ~z~,~ (0. T~g~. huftreten hellerer Partien. Bezfiglich der

Ersehienen die Untersehiede gegenfiber den analogen Bildern yon Spongilla lacust,'*s siehe Text. Naeh der Natur gez. Vergr. etwa 105.

Aggregate vorher gleichmiiBig kompakt, in durchfallendem Lieht undurchsichtig, so treten jetzt, wie die Fig. 4--6, 7, 10 deuflieh erkennen lassen, zuerst

410 Karl Miiller

Fi~. 8.

Spongilla lacustris (Ende des 7. Tages). Es trit~ nach und nach auch bei Spongilla lac. eine scharfo Sonderung der am5boiden Randzone und des sieh bildenden Schwammk6rpers ein; in letz- terem liegen die Nadeln zerstreut, wenige sind auch in der Randzone sichtbar. Ein sehr hohes~ ausnahmsweise seitlich ge- legenes 0scularrohr ist gebildet. Nach der Natur gez. Vergr.

etwa 105.

Fig. 9.

Spongilla lacustris (12. Tag). Das junge Schw~mmchen deutlieh yon der hellen~ amSboiden Randzone abgehoben. Osculum mit hohem (in tier Zeichnung nur angedeuteten) Schornstein termi- nal gelegen. Die Nadeln zeigen sieh regelm~Big angeordnet (radial!) zu Skeletzfigen verkittet. Nacla der NaImr get. Vergr.

etwa 80.

am Rande, allm~thlich aueh naeh der Mitte zu, hellere Partien hervor. Vor allem zeigt sich bald die Peri- pherie als heller, hyali- ner, die innere, dunklere Zellenmasse umgebender Hof, die namentlieh noeh bei Ephydatia Miilleri {Fig. 6) die ehemalige Kugelform des Aggrega- tes erkennen lttBt. In dem hyalinen Hof sieht man deutlieh einige grSl~ere Zellen (wohl die AmSbo- eyten) distalw~trts wan- dern~ za seiner Ausbrei- tung beitragend.

Spaterhin, noeh im Laufe des 4., haupts:,teh- lich aber am 5. Tage, tre- ten dann in der inneren Zellenmasse neben den zahlreichen hellen Fleeken bisweilen he l le , zusam- menhiingende S t r e i f en und grtiBere durchschei-

nende Partien auf, wit dies an den Fig. 5, 7, 10 deutlich erkennbar ist. Wir haben hier wohl die Anlage des Kanalsystems und der Laeunen vor uns. Doch bleiben diese durch- scheinenden Laeunen und Kani~le nur etwa 3 his 4 Tage zu sehen, solange die Gebilde ganz flach ausgebreitete Seheiben darstellen; sind daraus

Das Regenerationsvermiigen der Siil3wasserschwSmme. 411

abet vollst~tndige Schwi~mmchen mit 0scularrohr entstanden (6. bis 7. Tag), so nehmen die Scheiben einige Tage nicht mehr an Breite zu, sondern wachsen nun stark in die HShe, wodureh die inneren Hohlr~tume unsichtbar werden. So ist auf den Fig. 8, 9 und 12 nichts mehr yon durchscheinenden Kaniilen zu sehen.

Gleichzeitig mit dem Auftreten dieser hellen Stellen werden in ihnen tiberall kleine N a d e l n sichtbar (Fig. 5, 6, 10). Mitunter liiBt sich an geeigneten Stellen des hyalinen Hofes deutlich erkennen, wie sie yon einzelnen Zellen aus dem Innern zum Rande zu transportiert werden, ~thnlich den zur Ausbesserung der Skeletzugenden verwandten Scleren bet dem eingangs erwiihnten Regenerat einer Spongilla lacustris. Da an diesen Transportzellen meist tin stark lichtbrechender Nucleolus auffi~llt, kSnnen es keine Scleroblasten der betreffenden Scleren sein; es d|irfte sich auch hier wohl um AmSbocyten handeln, die, wie ich wiihrend anderwei- tiger Untersuchungen an Schnitten durch in Gemmulation befindliche Schw~tm- me feststellen konnte, die zum Aufbau der Gemmulahtille dienlichen Amphidis- ken, welche im Schwammgewcbe, fern yon ihrcm Verwendungsorte, gebildet werden, zu diescm hintransportierenl).

Bet einem Vergleich der Fig. 4, 5 und 10 einerseits und 6, 7 anderseits

Fig. 9 a.

Optiseher Sehnitt dureh einen im Freien gefundenen, iiul~erlich dem regenerier- ten Exemplar der Fig. !J gleiehsehenden Sehwamm, naeh einer 3Iikrophotographie gezeiehnet. u Te:~t. u etwa 20.

wird sehon aufgefallen sein, dab in diesem Teile des Regenerations- verlaufes sich bet den beiden Species V e r s c h i e d e n h e i t e n gel- tend zu machcn scheinen, wie auch schon bet Beschreibung des Verschmelzungsvorgangs solehe erwiihnt werden muBten. Ich konnte sie durchweg auch bet Verwendung verschiedener Exemplare gleicher Art feststellen und mSehte sie datum nicht unerwahnt lassen, ohne sic aber als charakteristischen Unterschied fur die beiden Species aufstellen zu wollen, wozu erst noch eine gfiiBere Menge yon Beob- achtunffen erforderlich wiire.

S~ongilla lacustris verhiilt sich, wie die Fig. 4, 5 und 10 zeigen, i~hnlich, wie DELAGE es fiir die Lar~enmetamorphose ether Spongilla [P1. X1V, 5, XV, 6] und derjenigen yon Esperella [P1. XVII, 4 und

3) Die diesbeztiglichen Untersuchungen hoffe ich im n~ichsten Jahre erschei- hen lassen zu kiinnen.

412 Karl Miiller

XVI[I, 5j angibt. Beim ~>Auseinanderfliel~en~ der kugligen Aggregate zeigt sieh lange Zeit ein a l lm~thl icher U b e r g a n g der inneren Masse zum amSboiden Hof, der dadurch zuerst nicht so deutlich als solcher hervortritt; auch breitet sich die Randzone ziemlich gleieh- mi~l~ig nach allen Seiten aus und l~l~t eine scharfe iiul]ere Grenz- linie erkennen; erst spat, oft nach Ausbildung des Schornsteins, etwa vom 8. Tage an, pflegt die scharfe Sonderung der inneren Masse,

Fig. 10.

Spo~agilla lacustris. Entwicklung einos grSJBeren, 3 mm Durchmesser fassenden Zellaggregates. ~;. Tag. 5 Stunden nach dem Festheften. Kanalanlagen als helle Streifen und zahlreiche Nadeln sichi~bar. Ali- mhhlicher lJbergang tier inneren Zellenmasse in die Randzone. Nach tier Natur gez. Vergr. etwa 4.').

des eigenflichen SehwammkSrpers vonder amSboiden Randzone, auf- zutreten [Fig. 8, 9 und 12].

Bei Ephydatia Miilleri ist anscheinend die grSi]ere Masse des Aggregates fester in sich geschlossen, bei tier Ausbreitung des �9 Hofes, werden einzelne Riehtungen stark bevorzugt~ so dab das Ganze (bild- lich gesprochen) das Aussehen einer Amtibe mit ihren Pseudopodien erhi~lt. Die so entstehenden Bilder [Fig. 6 und 7] gleiehen etwa denen, die MAAS fiir die Larvenmetamorphose yon Gellius varius [1893, Taf. 22 Fig. 42--45~ gibt, wenigstens was die Ausbreitung des

Das Regenerationsverm6gen der Siil3wasserschw~imme. 413

hyalinen Holes anlangt. Im Gegensatz zu Spongilla lacustris zeigt diese Randzone nur an den schmalen Stellen eine scharfe Grenzlinie nach auBen bin [Fig. 6 und 7], w~thrend die ~Pseudopodien, ohne eine sichtbare seharfe Begrenzung auslaufen. Die innere Zellenmasse hebt sich hier sozusagen yon Anfang an seharf yore byalinen Hof ab, das Ganze sieht aus wie das Ausbreiten einer zi~hflUssigen Masse festerer Konsistenz, wobei derartige wellig-lappent'6rmige Konturen auftreten, wie sie die Fig. 6 und 7 zeigen.

Fig. 11.

Spongilla laeustris. Entwieklung eines 3 ram-Aggregates, 9. Tag. (3. Tag naeh dem Festheften.) Sonderung der Rnndzone yon dem sich bildenden Sehwammk6rper, in diesem hellere Streifen [Kanal- anlagen), eino Menge unregolm~Big gelagerter Nadeln; drei ausgebildote Oseularrohro und ein noch in Entstehung begriffenos Osculum, d. h. eino Lacune mit gewSlbefSrmlg dar~ber hinziehender Oberhaut

Nach der Natur gez. gergr, etwa45.

Ob aber diese Verschiedenheiten nicht doch vielleicht auf irgend- welchen Zuf~illigkeiten beruhten, kiinnen, wie gesagt, erst weitere Beobachtungen entscheiden.

In der Hauptsache verhalten sich jedenfalls beide Species recht Ubereinstimmend. Zahlreich treten die Nadeln [Micro- und Macro- scleren 1 auf, zun~iehst in ganz unregelmiiBiger Verteilung. Aueh werden nun die hellen Partien, wie Fig. 5 erkennen l~6t, deutlicher als La- eunen kenntlich, fiber denen sich eine sp~iter den ganzen Schwamm

Archiv s Entwicklungsmechanik. XXXII. ~8

414 Karl Miiller

llberziehende O b e r h a u t differenziert hat, in der einzelne Scleren und Zellen sichtbar sind, genau wie beim ausgewachsenen, aus einer Larve entstandenen jungen Sehwamm.

Im Innern mUssen nun GeiBelkammern entstanden und mit den Kani~len in Verbindung getreten sein~ denn tiber den griiBeren La- eunen w(ilbt sieh die Oberhaut hervor, wie es besoaders die Fig. 11 veranschaulieht~ bildet erst eine flaehe Kuppe~ die aber h(iher und

Fig. 12.

SpongtlIa lacustris. Das Exemplar tier Fig. 11. 14. Tag. Der SchwammkSrper ist ~'on der Randzone deutlich abgehoben, Die Nadeln zeigen sich zu regelm~Big radi~r verlaufenden Ziigen angeordnet. Es is~ eine Yerschmelzu~g tier ursprfmglich vier ]ndividuen (Fig. 11) zu e i a e m mit e i n e m Osculum und

Oscularrohr einge~reten, l~aeh der Natur gez. Vergr. etwa 45.

h(iher wird und schlieBlich, meist am 6. Tage, zerreiBt. Dadurch ist die Entstehung des Sehornsteins eingeleitet~ der kleine Rift verheilt zu einer kreisrunden ()ffnung und wird dutch anhaltendes Waehstum der Oberhaut sehornsteinartig emporgehoben. Meist entsteht die groBe Laeune und damit der Schornstein terminal wie in Fig. 5 und 9. Doeh braueht dies nieht immer der Fall zu sein, wie das kleine Sehw~mmehen der Fig. 8 zeigt. Aueh l~tBt sich an letzterem Bilde besser erkennen~ welehe enorme H(ihe der Schornstein erreicht~ und zwar sehon naeh 12 Stunden seiner Entstehung. Die Ausbildung des fertigen Schw~mmehens mit Schornstein ist im Durehschnitt am

Das Regenerationsverm(igen der Sti~wasserschw~imme. 415

7. Tage vollendetl). Der aus diesem dauernd austretende Wasserstrom zeigt uns, dab die aus den k l e i n s t e n Tei len e ines Schwammes versch.molzenen Z e l l a g g r e g a t e zu neuen I n d i v i d u e n sich re- g e n e r i e r t haben.

Zum Vergleiche und zur Kontrolle konnten yon Anfang an junge Schw~tmmchen gehalten werden, die aus einigen beim Zerquetschen tr~tchtiger Schwammstticke frei gewordenen Furchungskugeln, bzw. den daraus sich entwickelnden Larren entstanden waren und wie die Zcllag~regate am Boden yon Glasschalen sich festgesetzt batten, so da{~ ftir beide ~leiche Lebensbedingungen vorhanden waren. Dazu konnten seit Anfang Juli noch kleine, im Freien gefundene Schwiimm- chen verschiedener Gr(iBe als Vergleichsobjekte benutzt werden. Auch diese wurden in kleinen Glasscbalen gehalten; sie zerstreuten beson- ders meine Beftirchtungen, dab der sehr hohe Schornstein der aus den Zellasgregaten gebildeten Schw~immchen eine anormale Bildung sei, denn auch sie zeigten ihn in gleicher HShe, wie ein nach einer Mikrophotograpbie gezeichneter UmriB eines im Freien gefundenen Schw:,tmmehens dartun mSge 'LFig. 9 a].

DaB die so erhaltenen Regenerate wirklieh l e b e n s k r i i f t i g e In- dividuen darstell.ten, zeigte ihr weiteres Verhalten, das keinen Unter- sehied erkennen lieB yon dem der aus Spongillidenlarven entstande- nen Schw:,tmmchen. Die zun~tchst immer nur unregelm~Big gelagerten Scleren [Fig. 8, 11 i werden naeh und naeh in eine bestimmte An- ordnung gebraeht [haupts:,tchlich wohl durch dig als Transportzellen verwendeten AmSbocyten], in Reihen vereinigL und untereinander durch Spongin verkittet. So entstehen die eharakteristischen Skele tzUge und das GittergerUstwerk des Schwammes. An den kleineren Indi- viduen besonders fi~llt dabei eine ursprUnglieh radiiire Anordnung der SkeletzUge auf [Fig. 9 und 12!, jedoch verschwindet diese wieder im weiteren Verlauf des Wachstums.

Eine eigentliehe GrSl ]enzunahme scheint aber in den ersten 4 5 Tagen nach Ausbildung des Schornsteins nicht mehr stattzu- finden. Die Schw~tmmchen zeigen, wie schon erwiihnt, keine weitere Zunabme in der Breite, sie seheinen sich eher etwas zusammenzu- ziehen, bisweilen erweekte die Randzone des amSboiden Hofes durch dort diehter vorkommendes Zellmaterial diesen Anschein, wie Fig. 12

1) Vgl. hiermit WILSON8 Angabe in der S. 403 unten zitierten Abhandlung (S. 12701: ,In the course of a week it will be found that the incrustation has transformed itself into a functional sponge with pores, oscula, well-developed canal system, and flagellated chambers.r

28*

416 Karl Miiller

andeuten mSge. Die Sonderung des eigentlichen SchwammkSrpers yon dem umgebenden amSboiden Hof ist inzwisehen vollstiindig ge- worden [Fig. 9 und 12]; ein Zusammenhang des amSboiden Hofes mit der den Schwamm tiberziehenden Oberhaut konnte nicht erkannt werden, es dUffle abet ein solcher wohl anznnehmen sein.

Statt einer Zunahme des Breitendurchmessers finder nun in dieser Zeit ein Wachstum des Gebildes in die H S h e statt; die erst fiach ausgebreiteten Scheiben nahern sich dadurch der in Fig. 9a gegebenen Form. Hierdurch lassen sich wohl die angegebenen Erscheinungen erkli~ren, erwiihnt wurde sehon, dab dadurch auch die anfangs durch- scheinenden Kanalanlagen unsiehtbar werden. So erhalten die Ge- bilde in allem ganz das Aussehen kleiner, aus Larven entstandener Schw~tmmchen. Weiterhin lliBt sich dann auch wieder eine Zunahme des Breitendurchmessers konstatieren.

Ungef~thr 7 W o c h e n gediehen so die kleinen Regenerate vor- trefflich, keinerlei Erscheinungen konnten darauf schlieflen lassen, dab w i r e s mit weniger lebenskraftigen Schw~tmmchen zu tun h~ttten; sie maBen nach 6 Woehen an Durchmesser s das Doppelte wie in der 2. Woche, wi~hrend ein groBes, 25 cm langes Schwammexemplar des Aquariums, in das die Schalen mit den regenerierten Schwiimm- chert am Ende der 2. Woche gesetzt worden waren, eigenartige Re- ductions- und Degenerationserseheinungen zeigte.

Leider traten nun in den Schwammaquarien Pilzwucherungen auf, denen siimtliche alten und jungen Individuen zum Opfer fielen. Doeh liiBt sieh wohl die F a h i g k e i t der kleinen Schwi~mmchen, ein v o l l s t ~ n d i g e s , normales S k e l e t zu b i lden und 6 Wochen lang unter s t e t e r Z u n a h m e an GrSBe und Vo lumen za existieren, als ein gentigender Beweis fiir ihre Lebenskraft betrachten 1).

2. Vollkommene Dissociation des Zellmaterials dutch Hindurchpressen kleiner 8chwammstiicke dureh feine Gaze.

Eine d r i t t e V e r s u e h s r e i h e

galt einer PrUfung der Fragen~ ob an dem Aufbau der Zellaggregate sich s~imtliche Zellarten des Muttersehwammes beteiligen, namentlieh ob in die Zellaggregate intakte G e i I~elkammern Ubernommen werden miissen, damit sie zu einem lebenskr~ffigen Schw~tmmehen regene- rieren kSnnen [naeh GOETTE (1886) werden GeiBelkammern in die Gemmulakeimanlage einbegriffen], und welter, ob die Aggregate aueh dann ein voltst~ndiges Skelet auszubilden imstande sind, wenn ihnen

1~ Vgl. S. 403 Anmerkung.

Das Regenerationsverm~gen der Sii6wasserschw~mme. 417

die MSglichkeit genommen ist, irgendeinen Skeletteil vom Mutter- schwamm zu Ubernehmen.

Um yon vornherein die einzelnen Zellen mSgliehst zu dissociieren, namentlich zu verhUten, dab Nadeln oder gar intakte GeiBelkammern in die Zellaggregate iibernommen werden k~nnten, prel] te ich naeh der yon WILSO~ (1907) beschriebenen Methode die kleinen Schwamm- stUckchen durch sehr f e ines Leinen. Eine genaue Untersuchung des Bodensatzes ergab, dab weder GeiBelkammern, noch kleine zu- sammenh~ngende Parenchymfetzen darin vorbanden waren; drei oder vier kleine mit hindurchgeschlUpfte Scleren konnten mit der Pipette leicht entfernt werden.

Die Beobachtung eines Tropfens des Bodensatzes in tier feuchten Kammer mit Immersion l~tBt erkennen, dab fast alles Zellmaterial vollkommen isoliert ist. Immer noch ist eine genaue Bestimmung der histologischen ZugehSrigkeit nur teilweise mSglich. Wie schon bei der 2. Versuchsreihe sind AmSbocyten und Thesocyten durch den stark lichtbrechenden Nucleolus im Kern kenntlich, etwa vorhandene Eizellen fallen ihnen gegeniiber durch ihre GrSBe auf; hat man eine Ephydcdia zu den Experimenten benutzt, so fallen auch die charak- teristischen Blasenzellen [Fig. 16e I in die Augen; eventuell sind dann noch Seleroblasten an ihrem homogenen Kern kenntlich; eine Den- tung der zahlreich vorhandenen kleinen Zellen mit homogenem, rela- tiv groBen Nucleus als modifizierte KragengeiBelzellen ist schon reine Vermutung, zumal eine GeiBel oder gar ein Kragen nicht zu erkennen ist, was ja allerdings am lebenden Material mit grSBten Schwierig- keiten verbunden oder Uberhaupt unmSglich ist.

Aueh hier l~tBt sieh eine V e r e i n i g u n g der als AmSbocyten und Thesocyten kenntlichen Zellen verfolgen. Eine auf grSBere Entfer- hung wirkende Anziehung ehemotaktischer Natur konnte ich nicht feststellen, die Versehmel~ung einzelner Zellen scheint eine mehr zu- f/illige zu sein, wenigstens konnte ich oft einen Arch~ocyten an einem schon aus mehreren Zellvereinigungen entstandenen Zellkomplex ganz nahe vorbeiwandern sehen. Ich riehtete mein Augenmerk besonders auf die histologisehe ZugehSrigkeit der verschmelzenden Zellen nnd beobachtete daraufhin mehrere Verschmelzungsvorg~tnge. Aber immer sah ieh nur A m S b o c y t e n und T h e s o c y t e n sich an der Verschmel- zung beteiligen, soweit sich dieser Vorgang auch beobachten lieB. Bisweilen hatte ich sogar den Eindruck, als ob andres Zellmaterial sichtlich zur Seite geschoben werde. Doch ist immerhin die M~g- liehkeit vorhanden, dab die gr~Beren Zellaggregate auch GeiBelzellen

418 Karl Miiller

und andre Zellarten noch aufnehmen; es liil~t sich, wenn die Aggre- gate schon eine gewisse GrSl~e erreicht haben, der Vorgang nicht mehr so genau verfolgen; dazu geben auch Sehnittbilder dutch die fraglichen Stadien keine genaue Auskunft tiber diese wichtige Frage, da sehr frUh sehon eine Differenzierung des Materials in den Zellaggregaten ein- setzt. Es muB daher die Frage unentschieden bleiben, welche Zellarten die Aggregate bilden; die e r s t en V e r s c h m e l z u n g e n finden aller- dings nur zwischen AmSbocy ten und T h e s o c y t e n statt.

Auch konnte ich nicht entscheiden, ob wirklich cin ech tes m e h r k e r n i g e s Syncyt ium~ wie WILSOX es ftir Microciona be- schreibt, aus der Zellvereinigung entsteht, oder nut ein Zelb~ggregat, bei dem die Zellgrenzen tier verschmelzenden Zellen immer erhalten bleiben. Nach der Beobachtung des Verschmelzungsvorgangs selbst kSnnte man ersteres annehmen, denn Zellgrenzen lassen sich nach der Verschmelzung zweier oder mehrerer Zellen nicht mehr erkcnnen, auch rundet sich das Verschmelzungsprodukt gleich ab und kriecht als Ganzes wie e ine Zelle weiter.

Anderseits lassen aber Sehnitte auch der jiingsten Zellkugeln die Zellgrenzen deutlieh erkennen isiehe Fig. 18]. Man mtiBte danach annehmen, dab zun~tchst tatsachlich die Zellgrenzen schw~inden und eine Plasmavereinigung eintr~tte, sehr bald aber die einzelnen Zellen aus dem vielkernigen Syncytium sich wieder sonderten (iihnlich den Vorgiin~en bei Sporozoen, Spirochaeten und einigen Pilzen). Eine derartige Plasmogamie anzunehmen: liegt aber gar kein Grund vor. Wahrscheinlieher ist mir, dab am lebenden Material die wirklich vor- handenen Zellgrenzen nicht zu erkennen sind 7 weil die einzelnen Zellcn ~uBerst lest aneinander geprel~t sindl).

DaB eine solch s t a r k e A n z i e h u n g s k r a f t zwischen einzelnen einmal zusammengetroffenen Zellen oder Zellkomplexen besteht, konnte ich ffelegentlich beobachten. Ich sah ein aus drei Thesocyten be- stehendes Aggregat, das noeh die einzelnen Zellgrenzen erkennen lieB und sich noch nicht abgerundet hatte, in Richtung der Li~ngs- aehse sich fortbewegen und auf ein grSBeres, kugliges Aggregat, das den Eindruck eines Syneytiums machte, stoBen. Beide bildeten an der Bertihrungsstelle Pseudopodien, die mit einem deutlich sichtbaren

1) Es lief3e sich dies vergleichen mit dem Verhalten der Gemmulakeim- m as s e, die selbst auf Schnitten die Zellgrenzen oft nicht erkennen liil3t; dab sie aber tatsKchlich vorhanden sind, zeigen Schnitte desselben Gemmulakeimes, bei denen die Zellmasse dutch irgendein :~iul3eres, mechanisches Mittel (Reii3en einer Chitinhiille beim Schneiden) etwas auseinander gezogen ist; dann treten die einzel- nen Zellen als solche deutlich hervor, mit einer scharfen Grenzlinie umgeben.

Das Regenerationsvermligen der SUBwasserschwiimme. 419

Rack das kleine Aggregat an das groBe tangential anlegten, worauf naeh einiger Zeit die Zellgrenzen unsichtbar wurden Is. Fig. 13]. DaB die Ursache hierzu nicht eine zufiillige WasserstrSmung gab, zeigte mir andres, in der ~ithe liegendes Zellmaterial, das sieh nicht bewegte.

Eine einheitliche PlasmastrSmung konnte ich in den Ve!'schmel- zungsprodukten nicht beobachten. Nach alledem neige ich mehr der Ansicht zu, dab echte S y n c y t i e n tiberhaupt n i ch t g e b i l d e t werden.

Ist dies aber doch der Fall, so zerfallen sie jedenfalls naeh ganz kurzer Zeit wieder zu Z e l l a g g r e g a t e n . Diese stellen sie die weit- aus li~ngste Zeit in ihrer Entwieklung dar, datum babe ich diesen ~'amen zu ihrer Bezeiehnung gew~thlt.

Die w e i t e r e E n t w i c k l u n g geht bet Aggregaten der 3. Ver- suehsreihe genau so vor sieh, wie es ftir die der 2. besehriel)en wurde. Im Laufe des 2. und 3. Tages verschmel- zen sie unter sich wetter zu rosenkranz- and miianderfiirmigen Gebilden, beginnen am 4. Tage sich festzuheften, zeigen bald die beginnende Differenzierung, indem die Anlag'en der Subdcrmalr~ume und Kan~tle als hellere Partien durehschimmern, Micro- und Macrosclel:en werden sichtbar, die sich weiterhin zu Skeletziigen ordnen, die Ober- haut wil'd emporgehoben und am 7. Tage wird tin Schornstein gebildet, kurz, es entstehen auch hier kleine,junge Sehwamm- individuen, die, wie auch eine Untersu- chang yon Schnittbildern zeigt, in nichts yon im Freien gefundenen Schw~mmchen

Fig. 13.

Darstel lung des Yersehmelzungsvor- gangs zwischen einem grSl3eren~ nur zum TeiI gezeiehneten Aggregat , in dem keine deutlichen Zellgrenzen, aber drei blSschenfSrmige Kerne mi t Kern- kSrper sichtbar waren, und einer Reihe yon drei Thesocyten, s. Text. •ach

der Natur gez. Vergr. etwa 600.

sich anterscheiden. Auch sie wuchsen wetter, nahmen zu an GrSBe und Volumen and gediehen fast 7 Wochen gut wetterS), bis sie beim Auftreten der erwithnten Pilzwueherungen auch eingingen.

Die Fig. 4--6 and 8--12 stellen Stadien aus der Entwicklung der Regenerate der 3. Versuchsreihe dar, wegen der Ubereinstimmung dieser mit dem Regenerationsverlauf in der 2. Versuchsreihe warden sie schon dort zur Erli~uterung verwendet.

Li~Bt nun auch die Beobaehtung des lebenden Materials keine Entseheidung darUber zu, ob die fraglichen Verschmelznngsprodukte nur aas Archlioeyten und Thesocyten, oder aber aus allen Zellarten

l) Vgl. S. 403 Anmerkung.

420 Karl Mtiller

eines Sehwammes gebildet werden, und weiter, ob sie einfache Zell- aggregate darstellen, oder auf kurze Zeit zu Syncytien verschmel- zen, so fill-St sich anderseits als sicheres Ergebnis feststellen, dab v o l l k o m m e n d i s s o e i i e r t e Z e l l e l e m e n t e u n s r e r S U g w a s s e r - sehwi~mme miteinander zu Z e l l k o m p l e x e n v e r s c h m e l z e n kiJn- nen~ die weiterhin s ich f e s t s e t z e n und zu vollstitndigen, kleinen, n o r m a l e n und l ebensk r~ t f t i gen Schw~tmmchen a u s w a c h s e n , wobe i das g e s a m t e S k e l e t , das G e i g e l k a m m e r - und Kana l - s y s t e m ganz neu g e b i l d e t werden .

hnhang. Bevor ieh zur Untersuehung der Schnittbilder tibergehe, mSehte

ich der Vollsti~ndigkeit halber noch einige weniger wichtige Tatsachen erw~thnen, die sich bei den Versuchen am lebenden Objekt ergaben.

a. Beziehungen zwisehen der Gr58e der dureh l~eunition dissoei- ierten Zellmaterials entstandenen Aggregate und derea Weiter-

entwieklung zu kleinen Sehw~mmehen.

Ein Vergleieh der Fig. 4, die ein Zellaggregat yon Spongilla lacustris 3 Stunden naeh dem Festheften zeigt, und zwar bei 105faeher VergriJgerung, mit der Fig. 10, die ein solches ungeftthr im selben Stadium, 5 Stunden nach dem Festheften, aber bei nut 45facher Ver- griJBerung wiedergibt, l~tBt einen bedeutenden Unterschied in der Gr(Jl]e der sich festsetzenden Aggregate erkennen. Es fragt sich, ob Ftir die M(Jglichkeit des Festsetzens und der Weiterentwieklung der Aggregate eine bestimmte Maximal- und Minimalgrenze ihres Durch- messers sich feststellen li~Bt. Allerdings muB man dabei berticksich- tigen, dab eine Menge schwer auszusehaltender Faktoren die Zahlen wohl stiindig variieren lassen. EinflUsse, die dutch die Beschaffenheit des Wassers, der Unterlage, auf der die Aggregate sich festsetzen, durch die herrschenden Temperatur- und Lichtverhiiltnisse und nicht zuletzt aueh durch die Jahreszeit und den vitalen Zustand des Ver- suchsschwammes gegeben sind, dtirften wohl schwerlich absolut gtil- tige Zahlen finden lassen. Daftir dUrften abet andre bei den dies- bezUglichen Versuehen gemachte Beobachtungen ein kurzes Eingehen auf sie rechtfertigen.

Als Min ima lg renze ergab sich ungefghr 0,7--0,8 mm ftir den Darehmesser der sich noch festsetzenden Aggregate. Solche, die einen geringeren Durehmesser hatten, flottierten noch etwa 10 Tage umher, wobei im Innern eine Differenzierung des Zellmaterials in GeiBel-

Das Regenerationsvermiigen der Siil3wasserschw~tmme. 421

kammern, Kanalanlagen usf. vor sieh ging, wie Schnittbilder ergaben: doch setzten sie sich nicht test, sondern gingen dann durch allm~thlichen, yon auBen nach innen fortschreitenden Zerfall, ~ihnlich den Aggregaten der 1. Versuchsreihe ein. Erm~iglichte man ihnen vorher, sich mit an- dern Aggregaten zu gr• zu vereinigen, so konnten daraus noch kleine Sehw:,tmmchen entstehen, iNieht jedes Zellaggregat kann also ein neues Iudividuum regenerieren; e in b e s t im m t e s, nicht einmal geringes Q u a n t u m an Z e l l m a t e r i a l mul~ in i h n e n v o r h a n d e n se in l ) .

Zur Bestimmung einer M a x i m a l g r e n z e ftir den Aggregatdurch- messer der sich noch zu Schw~tmmchen entwickelnden Regenerate muBten mSglichst g rofe Aggregate erzeugt werden. Solche bildeten sich einmal ganz yon selbst, wenn zu den Experimenten t i e f e Uhr- schalen benutzt wurden; in ihnen war das durchgepreBte Zellmate- rial einer st~trkeren Einwirkung der Sehwerkraft ausgesetzt, so dab eine viel weitgehendere Versehmelzungs- mSglichkeit gegeben war, als bei Benutzung fiacher Petrischalen.

Es verschmolz bier die mittlere Masse des Bodensatzes gleich zu m~ichtigen, scheibenf0rmigen Fusionen, so war z. B. 6 Stunden, nachdem das Material durch Leinen gepreBt worden war, das in Fi- gur 14 dargestellte Bild entstanden; nach weiteren 18 Stunden hatte sich die schei- benftirmige Masse noch mehr zusammen-

Fig. 14.

@ Weilgehende Fusion des Zellmaterials

bei Benutzung tiefer Uhrsehalen. 6 Stunclen naeh dem PreBverfahren.

Yergr. etwa 10. gezogen und war dann in vier m~tchtige Aggregate zerfallen, deren jedes wohl einen Durchmesser yon 6 mm aufwies. Doch zcigten diese, wie sich beim Ubertragen in frische Schalen [urn sis den schiidigenden EinfiUssen des Zusammenseins mit dem toten Zellmaterial zu entziehen] eine sehr geringe Konsistenz, bei nicht ganz sorgsamer Behandlung zerfielen sie.

Das weitere Verhalten der unverletzten ergab, dab die Maximal-

1) Vielleicht diirften nur bei Regenerationen an Planarien und Hydren iihnlich geringe, noch regenerationsfiihige Quanten vorkommen, bei letzterer ,)Teilstiicke yon I/6 mm Durchmesser und etwa lho0 des K(irpervolumens, [KoRSCHELT, Regeneration und Transplantation. S. 37]; doch bleiben hierbei die die Teilstiicke bildenden Zellen in ihrem urspriinglichen Zusammenhang, w'~h- rend die entsprechenden kleinen Aggregate bei der Schwammregeneration selbst erst durch Verschmelzung einer Menge einzelner, vollkommen dissociierter Zellen �9 regeneriert, werden, wodurch die Regenerationskraft der Spongien die bei weitem stiirkere bleibt.

422 Karl Miiller

grenze Far die Mtiglichkeit ihrer weiteren Entwicklung Uberschritten war. Ohne einen kUnstliehen Eingriff sonderten sich in einem drei Aggregate yon etwa 2,5 mm Durchmesser, sic blieben durch einen Ring halb lebenden oder schon abgestorbenen, flockigen Zcllmaterials in Zusammenhang, bis sie nach dessen Zerfall sich trennten. Ein andres der groBen Aggregate zeigte in seinem Innern nur ein kleineres yon etwa 3 mm Durchmesser; aueh hier blieb dieses erhalten, wiSh- rend die iiuBere Kugelschale allm~thlich zerfiel. Diese aus den groBen Aggregaten differenzierten kleineren setzten sich weiterhin, yon dem abgestorbenen Material befreit, fest und wuchsen zu kleinen Schw:,imm- ehen aus. So ergab sich als M a x i m a l g r e n z e fur den Durchmesser eines Aggregates, das noch einer weiteren Entwicklung zu einem neuen Individuum f~thig war, eine L~tnge yon etwa 2 ,5--3 ram.

Anfitnglich wandte ich zur Erzielung groBer Aggregate eine andre, abcr weniger giinstige Mcthode an, die yon WiLson- (1907) zu seinen Coalescenzversuchen an Spongien la r yen verwendet wurde. Ich gob Schalen mit Paraffin aus und stellte in diesem kleine Ver- tiefungen her, in denen danu beliebig viele kleinere Aggregate zu- sammen- nnd so zur Fusion gebracht werden konnten. Auch auf diese Art lassen sich f:tst unbegrenzt groBe Fusionen erzielen. Je- doch scheint das Paraffin einen seh~tdigenden EinfluB auf das Zell- material auszuiiben, denn nur e ins yon den auf diese Art erzeugten Aggregaten setzte sich fest. Sonst zeigten sich die gleichen Erschei- nungen wie bei den oben beschriebenen groBen Aggregatcn; die tiber 3 mm groBen Aggregate zerfielen in kleinere, die aber, wie schon gesagt mit einer Ausnahme, sich nicht fcstsetzten. Dies eine Aggre- gat maB 2,5 mm im Durchmesser, so dab auch hier die oben gefun- denen Zahlen sich ergeben dtirften.

b. Zur l~rage der Auspr~gung der Individualit~t bei den Spongien.

Intcressant war die wc i t e re E n t w i e k l u n g t i n e s grSl~eren sich festsetzendcn A g g r e g a t e s , alas fast 3 mm an Durchmesser maB und sich aus einem der groBen 6 ram-Aggregate gcsondert hatte. Die schon mchrfach benutzten Fig. 10--12 geben Stadien dieser Ent- wicklung.

Zuni~chst fand, wie es Fig. 10 zeigt, das Ausbreiten der Zell- masse nicht gleichm~tBig nach allen Seiten statt, wic es bei den klei= neren Aggregaten einer Spo~gilla lac~stris zu geschehen pflegt [und nm diese Species handelt es sich hier!, sondern in Anni~herung an

Das Regenerationsverm(igen der SiiBwasserschw~imme. 423

die bei Ephydatia MiiUeri auftretende Erscheinung (Fig. 6!) war die ambboide Randzone an einigen Stellen breiter, an andern schmaler, eine Eigentiimlichkeit, die hier wohl nur auf die Menge des Mate- rials zurUckzuftihren ist. Doch zeigte sich auch hier Uberall die bei Spongilla htcustris charakteristisehe scharfe Grenzlinie des ambboiden Randes naeh auBen hin (vgI. Fig. 10 und 4). Aueh dessen scharfe Sonderung vom eigentlichen Schwammkbrper trat naeh und nach ein, wenn auch etwas langsamer als bei den kleineren t~egeneraten yon Spongilla lacustris, vollendet war sic bier erst am 14. Tage (Fig. 12~

Dagegen waren schon sehr friih, wenige Stunden nach dem Fest- heften, die Nadeln sichtbar geworden, so zeigt die Fig. 10 im Yer- haltnis zu den Fig. 4 und 5 deren schon eine sehr groi~e Anzahl. Ofl'ensichtlich war, wiihrend das Aggregat aus einem grbBeren sich sonderte und daher relativ spiit, erst am 6. Tage, sich festsetzen konnte, im Innern die Differenzierung schon welter fortgeschritten und waren so auch sehon ~'adeln gebildet worden, so dab beim Aus- breiten der Zellmasse deren eine solch groBe Zahl gleieh auftreten konnte.

Besonders sehbn zeigte dies Regenerat die Kanalanlagen als langgcstreckte helle Streifen (Fig. 10).

Aber nicht ein Sehornstein trat dann auf, sondern am 9. Tage, also zur normalen Zeit nach dem Festheflen isonst 4.--7. Tag', hier 6.--9.] waren drei O s c u l a r r o h r e gebildet, die auch alle drei in Funktion waren; ein vierter Schornstein war, wie Fig. 11 zeigt, der Anlage nach vorhanden. Schon 2 Tage spater zeigte derselbe Schwamm nur noeh ein, und zwar terminales Oscularrohr, des wahr- seheintich nieht als eins der vier erst gebildeten zu deuten ist, son- dern neu angelegt sein diirfte, da keines der vier ersten terminal lag.

Wier sehen hieraus, dab ~ wie es ja yon der Metamorphose der Spongienlarven bekannt ist -- die Kani i le g e t r e n n t a n g e l e g t werden und erst spater beim Auswachsen des Schwammchens sich vereinigen. In unserm Falle bildete wohl die grol~e Masse des zur Verwendung" kommenden Zellmaterials ein Hindernis, dab eine u bindung der samtliehen sehon getrennt angelegten Kanale zu einem eifiheitliehen Kanalsystem nicht schon dann erfolgen konnte, als die GeiBelkammern, die innerhalb der gewbhnlichen Zeit sich gebildet batten, in Funktion traten. So wurden erst gleiehsam vier/-/ilfsaus- fuhrwege ftir die Teilkanale gesehaffen.

Anderseits ist aber wohl die Tendenz vorhanden~ naeh Mbglich- keit ein e i n h e i t l i e h e s K a n a l s y s t e m zu sehaffen, sonst ware im

424 Karl Mtiller

weiteren Verlauf der Entwieklung keine Vereinigung der vier ursprUng- lich vorhandenen Kanalsysteme eingetreten. Es scheint dieses die Tatsache zu bestiitigen, dab die groBen, im Freien gefundenen Schwiimme eine im Verh~tltnis zur GrSBe sehr geringe Zahl yon Os- cularrohren aufweisen. So z~hlte ich an einem 25 cm langen, ziem- lieh umfangreiehen Exemplar einer Spongilla tacustris 11 Schornsteine. Eine weitere Einheitlichkeit erzielen die grSBeren Schw~imme auch noch dadurch, dab sie vermittels eines aus Oberhaut gebildeten~ tiber dem eigentlichen SchwammkSrper und noch tiber den vorstehenden Skeletzugenden hinweffziehenden, anseheinend konstanten RShren- systems wieder mehrere Oscula, die doch die Ausmtindungen ge- trennter Kanalsysteme darstellen dUrften, bzw. die aus den Oscula ausstrSmenden Wassermengen zu eiuem m~chtigeu Oseularrohr [Sehornstein] hinleiten, vgl. MI~LLER (1911~>', S. 114/15).

Bei unserm regenerierten Schw~.tmmchen war aber die Vereini- gung noeh weiter gegangen, es wurde nicht etwa in iihnlieher Weise ftir die vier entstandenen Oscula e in gemeinsamer Sehornstein ge- bildet, sondern es fand sich nut e in Osculum, am 12. Tage schon, vor, eben das unter dem e inen Oseularrohr. Leider war nicht be- obaehtet worden, ob die vier erst gebildeten Oseul~ ganz verschlossen worden waren oder sich vielleicht zu Einstrbmungsbffnungen verengt hatten, wag mir bei den starken Umlinderungen, die eine Vereinigung ursprUnglich getrennter Kanalsysteme bedingt, gar nicht so unwahr- scheinlich dtinkt. Eine solche, d a u e r n d e Vereinheitlichung der Ka- nalsysteme war bei diesem Regenerat eingetreten, es behielt weiter- hin das e ine Oseulum mit dem daraufsitzenden Schornstein bei.

Was die Lebenskraft und Lebensdauer anlangt, so gilt aueh ftir dies Regenerat alas far die Sehwiimmchen tier 2. und 3. Versuehs- reihe Mitgeteilte, nach etwa 6 Wochen guten Gedeihens fiel es aueh den erw~ihnten Pilzwucherungen zum Opfer.

Der zuletzt behandelte Fall 1.;iBt ein kurzes Eingehen auf die Frage nach der ~ger ingen Auspr~igung tier I n d i v i d u a l i t i i t be im S p o n g i e n o r g a n i s m u s , , !MAAS, 1910c~, S. 3731 wUnsehenswert ersehei- nen. Wie soll man bei einem grSBeren Sehwammexemplar, das doeh als eine dureh unvollkommene Teilung oder durch Knospung entstKn- dene Tierkolonie aufzufassen ist, die Anzahl der sie zusammensetzen- den Individuen bestimmen? Die Zahl der an einem Sehwamm vor- handenen Oscularrohre dazu zu benutzen, wie es wohl meist geschieht, geht nicht an; sie dUrfte wohl nur in den seltensten Fiillen mit der Individuenzahl tibereinstimmen, denn leicht l~i[~t sieh an grSgeren

Das Regenerationsvermiigen der Stil~wassorschw~tmme. 425

Schwi~mmen feststellen, dab die Zahl der Oseularrohre innerhalb kleiner Grenzen sehr oft variiert (vgl. auch WELTNER: 1888); ist an einer Stelle des erwiihnten, den Schwamm Uberziehenden RShren- systems ein starker Wasserdruck vorhanden, so kann durch ihn die Oberhaut zum ZerreiBen gebracht werden und so ein neuer Schorn- stein entstehen Ida, wie wir sahen, in dem RShrensystem eine Menge verschiedener Oscula milnden, dUrfte dies, namentlieh beim Waehstum des Schwammcs, gar nicht so selten vorkommen], anderseits konnte an einer andern Stelle eine Reduction und vSlliges Verschwinden eines Schornsteins beobachtet werden.

Es bleibt die MSgliehkeit einer B e s t i m m u n g der I n d i v i d u e n - zahl nach den vorhandenen Oscula selbst, deren Zahl, wie gesagt, bedeutend grSl~er zu sein pfiegt als die der Oscularrohre. Es wiirde dann jedem Osculum ein in sich geschlossenes Kanalsystem entspre- chert, mithin ))in physiologischer Hinsicht eine Lebenseinheit, die nach aul~en abgegrenzt, sich selbst zu erhalten imstande,, wiire, was naeh O. HERTWIG [Allgemeine Biologie. 1906] den Begriff eines Individu- urns ausmacht. Wir h~ttten Geil~elkammern, in sic ein- und aus ihnen wieder ausftihrende Kani~le, die in einen mit einem Oseulum mtin- denden Hauptausfuhrkanal sieh vereinten, und die Ubrigen sttitzenden usf. Gewebe, also wie ein Vergleich mit andern Schwammformen, z. B. Asconen zeigt, ein vollsti~ndiges Schwammindividuum; und zwar ein Individuum 2. Ordnung, um deren Zahlbestimmung es sich handelt.

Das Vorhandensein yon Anastomosen zwischen den Kanalsyste- men der Einzelindividuen (das Ubrigens noch nicht festgestellt ist) uud einer allen Individuen gemeinsamen parenchymatischen Grund- substanz, 0berhaut und Skelets erhebt das Ganze weiter zu einer hSheren Einheit, einem Individuum 3. Ordnung, dem Tierstock [vgl. die StScke der Hydroidpolypen, der Korallen, die Kolonien yon Bryo- zoen oder Clavellinen, die alle deutlich die den Stock bildenden Einzelindividuen erkennen lassen~. Es w~ire also eine Zahlbestim- mung der einen ))Schwamm(~ (das Individuum 3. Ordnung) zusammen- setzenden ~)Individuen,~ (2. Ordnung) nur nach den vorhandenen Oscula mSglieh. Ob deren Zahl aber bei den grSBeren StiBwassersehwiim- men immer konstant bleibt, abgesehen yon den dutch Wachstum neu hinzukommenden, bedarf noch einer genaueren Untersuehung. Es miiehte mir fast fraglieh erseheinen, da es, wie wir sahen, bei den jungen Sehwammcn jedenfalls nicht der Fall ist. Wir hatten in dem fraglichen Falle zuni~chst einen Organismus vor uns, den man als ein Individuum 3. 0rdnung, bestehend aus vier Individuen 2. Ord-

426 Karl Mtiller

nung, anzusehen hatte, nach 2 Tagen war aus den vier Individuen 2. Ordnung ein einziges gleicher Ordnung geworden. Wenn wir also nieht bei Schwammkolonien eine B e s t i m m u n g der I n d i v i d u e n - zahl far oft u n m S g l i e h erkliiren wollen~), mUssen wir fiir die Spongilliden die Tatsache feststellen, dab m e h r e r e I n d i v i d u e n (2.0rdnung) miteinander zu e inem e inz igen g l e i e h e r Ordnung v e r s e h m e l z e n ktinnen, wofiir bisher im Tierreieh wohl noeh kein Fall bekannt ist.

Aueh noeh andre, allerdings nicht so instruktive Beispiele lief3en erkennen, wie wenig ausgepr@t bei den Spongilliden die Individuali- tiit ist; so entstand in e inem Fal le

Fig'. 15.

�9 : : : : , . . : (:.

~'pougill~t lacustris mit zwei bleibenden Oseular- rohren aus e i n e m Aggregat~ en~standen.

aus e i n e m Z e l l a g g r e g a t der in

Fig . 15 a b g e b i l d c t e Schwamm,

der g le ichze i t ig zwei Oseular-

rohre ausbi ldete , diese abe r im

Unte r sch ied zu dem oben be-

sp rochenen F a l l e beibehiel t .

Ande r se i t s sah ich zwei A g g r e -

gate , die nahe be i e inande r sich

festsetzten, bet der Ausb re i t ung

ih re r Ze l lmasse gewis se rmaBen

z u s a m m e n w a e h s e n und nur e l -

wen S c h w a m m mit c i n e m Os-

eulum bi lden, zwei Aggrega t e , .

d ie bet i so l i e r t em W a c h s t u m

s icher l ich j e d e s zu e inem Ind i -

v i d u u m a u s g e w a c h s e n w~tren2).

MAAS (1910a) seheint dies zu tun, denn (S. 373): , jeder Sehnitt durch den KSrper (eines Spongienorganismus), der s~imtliche Gewebe besitzt, ist gewisser- mal3en ein Ganzes,, also ein Individuum. ~)Er braucht nicht ,0rgane' im Sinne der 0rgane dcr htiheren Tiergruppeu neu zu bilden, sonderu nut Umlagerungen yon Zellen und Zellgruppen vorzunehmen, um wieder funktionsf~ihig zu sein . . . . Ganz ~ihnlich spricht MI~-cm~ (1900, S. 91) die Schw~imme an als ,)zoa imper- sonalia, in which individuality is more or less completely lost,.

2~ DELAGE (1892, S. 400) fand im Gegensatz hierzu ~deux oll plusieurs l a r v e s se r4unir pour former une m~me petite ]s qui a d'embl6e p lu- s i e u r s c[oaques,. Doch konnte auch er anderseits eine V e r s c h m e l z u n g feststellen: ~)si la soudure est tr6s pr~coce, il peut y avoir moins de cloaques que d'invidus(<, wobei offenbar die Zahl der Individuen der der verschmolzenen Larven identisch gesetzt wird. WILSON (1907, S. 253--256) hat, wie schon er- wiihnt, 5hnliche Coalescenzversuche mit Spongien la rven angestellt, er konnte feststellen, daI3 ,the smaller composite masses composed of as many as five or six larvae metamorphose into peri'ect sponges~, spricht sich aber leider nicht

Das Regenerationsvermiigen der SfiBwasserschwiimme. 427

e. Concreseenz yon Aggregaten versehiedener Species.

Ein negatives Resultat batten die Versuche, junge Schwi~mmchen aus Aggregaten zu zUchten~ die ihrerseits aus solchen verschiedener Species verschmolzen waren. Nach der schon beschriebenen Methode brachte ich in Vertiefungen einer mit Paraffin ausgegossenen Schale Aggregate yon Spongilla lacustris und Ephydatia Miilleri zusammen. Zwar trat eine Versehmelzung ein, doeh erst naeh 3- -4 Tagen, also bedeutend spltter, als es bei Aggregaten nur e i n e r Species zu ge- schehcn pfiegt. Auch zeigten diese Verschmelzungsprodukte eine sehr geringe Konsistenz und Lebensdauer, sie zerfielen bald und gingen ein. Keines konnte zum Festsetzen gebraeht werden, so da[~ ent- sprechend den Ergebnissen, die WILsos (1907) bei Verwendung yon Zellmaterial yon Microciona, Lissodendoryx und Slylolella zu gleich- artigen Versuchen erhielt, nur Aggregate yon SpongiUa lacuslris o d e r Ephydatia 3~iilleri, aber nicht yon Spongilla laeustris ~-Ephydalia Miilleri entwicklungsfiihig sind, Ergebnisse, die sich mit den bei heteroplastischen Vcreinigungen, d. h. bei Transplantation mit Teil- stiicken yon AngehSrigen verschiedener Species, gemachten Erfah- rungen vergleichen lassen [siehe KORSCHELT~ Regeneration und Trans- plantation. S. 227 u. ff. 1 und ebenso wie diese fiir eine ~.,artliche~, Spezif iz i t : , t t , ~eine A r t g l e i c h h e i t der verschieden differenzierten Z e l l e n e i n e r Organismenspeeies, , sprechendtirften r s. 0. HERT- WIG, Allgemeine Biologie. S. 430)

D. H i s t o l o g i s e h e U n t e r s u c h u n g .

Es lag urspriinglich nieht in meiner Absieht, die geschilderten Regenerationsvorgiinge ciner genaueren Bearbeitung zu unterziehen, da meine eigentliehen Spongilliden-Untersuehungen eine ganz andre Aufgabe hatten. Die interessanten Befunde driingten mich jedoch fSrmlich dazu, den Verlauf des Regenerationsprozesses aueh histolo- gisch genauer zu untersuchen, soweit es bei der vorgesehrittenen Jahreszeit noch mSglieh war, gentigendes Material zu erhalten.

darfiber aus, ob die aus den Verschmelzungsprodukten entstandenen Schw~imme nur ein oder mehrere 0scul~ aufwiesen. VergIeiche auch die Beobachtungen )[ETSCHNIKOFFS (1879, S. 351) fiber eine )~Zygose von Halisarea-Larven, zu einer :~Zygoplanula, ; ferner die Mitteilung MA~s' (1910, S. 106) fiber Concrescenz meh- rerer Sycon-Larven und Auswachsen des Verschmelzungsprodnktes zu einem Syeo~-Rohr mit einem 0sculum! Und eine Angabe yon GOETTE (1886) fiber Ver- schmelzung von Spongillenlarven, die aber fiber die Individuenzahl des Ver- schmelzungsproduktes auch nichts N~iheres aussagt.

z128 Karl Miiller

Leider gelang es mir nicht, den g a n z e n ProzeB bis zur Aus- bildung der fertigen, mit normalem Skelet versehenen Schwammchen im einzelnen zu verfolgen. Von den verschiedensten Stadien bis zum Festsetzen der Zellaggregate lieB sich Material in gentigender Menge konservieren und bearbeiten. Mit dem Festsetzen der Aggregate auf einer Unterlage begannen aber Schwierigkeiten aufzutreten.

Die Aggregate hefteten sich, wie schon erwahnt, auf Glas leieht fest. Bei den Versuchen, sie yon ihrer Unterlage zu 15sen, um sie konservieren und schneiden zu kSnnen, wurden sie jedesmal nicht unerheblich verletzt. Ich bot ihnen deshalb als Unterlage Stoffe dar, die sich leicht h~itten mitschneiden lassen: Paraffin, Celloidinhautchen, kleine Pflanzenbl~tttchen (z. B. Elodea); jedoch konnten die Aggregate darauf nicht zum Festheften gebracht werden, obwohl bekanntlich Spongillenlarven dies tun. Nach langen vergeblichen Versuchen brachte ich Anfang August einige Aggregate auf kleine HolzstUck- chen eines Pfahles, der in einem Teiche, mit einer Menge kleiner Schwammchen besetzt, gefunden warde. Drei verschiedene Aggregate setzten sich nach 2 Tagen auf einem solchen Holzstiickchen fest, das schon ein junges, im Freien entstandenes Schw~immchen yon etwa 3 mm Durchmesser trug. Als zwei tier Aggregate zu Sehwammchen sich entwickelt und Oseulum mit Schornstein gebildet hatten, w~ih- rend das dritte Aggregat erst eine Oberhaut erkennen lieB, wurde das HolzstUckchen mit den daraufsitzenden Individuen konserviert. Da ein Mitschneiden des Holzes ausgeschlossen war, 15ste ieh aus dem Paraffinbloek vorsichtig das Holz heraus, so dab sich nun Ag- gregat und junge Schw~mmchen isoliert schneiden lieBen.

Ein V e r g l e i c h der dureh letzteres Material gefiihrten Sehnitte mit Sehnittbildern entsprechender Stadien aus der •ormalentwicklung kleiner Spongillen aus L a r v e n oder Gemmul i s , lieB keine wesent- lichen Untersehiede erkennen (s. N()LDEKE, 1894, Taf. I Fig. 6 u. 7, DELAGE, 1892, Taf. XVI Fig. 9 c~, R. EvA~s~ 1899, Taf. 37 Fig. 16. Ich selbst konnte Schnitte junger, im Freien gefundener Schw~imm- chert zum Vergleich heranziehen).

Doch dUrfte sich auf Grund des vorliegenden geringen Materials kein Urteil darUber fallen lassen, ob der Verlauf der Difi'erenzierungs- vorg~tnge beztiglich der Einzelheiten in den drei Entwicklungsmodi (Metamorphose der Larve, Gemmula und Regenerationskugel) der gleiche ist. Man kSnnte hSchstens bezUglich bestimmter Entwick- lungsvorg~nge Analogieschliisse ziehen, etwa yon der Schwamment- wicklung aus einer La rve zu der aus einem Regenerations-Zellaggre-

Das I l e g e n e r a t i o n s v e r m ~ g c n de r Stif3wasserschw~imme. 429

gat. Jcdoch dUrfte damit gar nichts gewonnen scin, wisscn wit doch, dag bei der Regeneration ganz andre Bildungsmodi vorkommen kSnnen, als z. B. bel der Ontogenie; so gibt WELTNER (1907, S. 283) ftir die GeiBelkammerbildung bei R e g e n e r a t i o n eines SchwammstUckes einen Modus an, der ganz verschieden ist yon dem der L a r v e n - cntwicklung. Man erinncre sich auch an das yon SCHULTZ (1907, S. 517) angegebene Beispiel, wonach bei der Clavellinenentwicklung das Pericard drei versehiedene Bildungsmodi zeigt, bei der Regene- ration entsteht es anders~ als bei der Entwicklung eines Blastozoids, und bier wieder anders, als bei der eines Oozoids.

Ich mSchtc reich daher im folgenden auf den Teil des tlegene- rationsverlaufes besehri~nken, der bis zum Zeitpnnkte des Festheftens der Aggregate reieht.

1. Das d u t c h das G a z e - P r e B v e r f a h r e n d i s s o c i i e r t e Z e l l m a t e r i a l .

Um das dissociicrte Zellmaterial, welches zur Bildung der Aggre- gate in Betracht kommt, histol0gisch untersuchen zu kSnnen, wird am besten auf die Weise verfahren, daft man das durch feine Gaze hindurehgepregte Material in eine Schalc mit Konservierungsfltissig- keit (heigem Sublimat) tropfen l~tBt. Itier pflegt es sieh etwas zu- sammenzuballen und so gelingt es, bei vorsichtiger Behandlung, eine geniigende Menge des Materials zu fitrben. Ieh verwandte Boraxkar- minf~trbung und fertigte Glyeerinpri~parate an.

Bei Durehsieht dcr Priiparate findet man zun~tehst die Angaben bestatigt, die bei Beobaehtung am lebenden Material gemaeht wurden. Intakte Geigelkammern oder kleincre zusammenhiingende Parenehym- fetzen sind nieht vorhanden. Aueh Nadeln waren fast keine zu finden. Das gesamte Zellmaterial erseheint v o l l k o m m e n disso- e i ier t . Das Ganze bildet ein ehaotisehes Dureheinander der ver- sehiedenartigsten Sehwammzellen.

Zun~tehst f~tllt cine Gruppe yon grSBeren Zellen auf, die d u n k l e r ge f i i rb t e s P l a s m a und b l i i s ehcn fS rmigen K e r n mit g roBem N u e l e o l u s aufweisen (Fig. 16al, a2, 17a). ZumTeil sind sie yon Plasmacinsehltissen frei (Fig. 16al) und stellen dann die eigentliehen AmSboey ten dar, zum Teil zeigen sie Einsehltisse yon versehiedener GrSlte und Gestalt (Fig. 16a2) und stellen dann T h e s o e y t e n (bzw. Chromatoeyten, Phagoeyten oder Trophoeyten) dar. Beide, AmSbo- eyten und Thesocyten, bilden zusammen mit den Toeoeyten (den Eier- und Spermamutterzellen und den Gemmulakeimzellen) dig Gruppe

Archly f. Entwicklungsmeehanik. XXXII. 29

4 3 0 K a r l Mfiller

der A r c h i i o e y t e n (MINCHIN, 1900). Ich verstehe also im folgenden unter Arehaoeyten die dunkelplasmatisehen Zellen mit blaschenfdr- migem Kern und deutliehem Nueleolus (Fig. 16--19a), und toils diese wieder, je naehdem sis EinsehlUsse haben oder nieht, in Theso- cyten (Fig. 16a~) und AmSboeyten (Fig. 16al).

Moist zeigen die ArehRocyten sine abgerundete Form. Seltener sind holler gef~irbte amSboide Forts~itze zu erkennen (Fig. 16a~, 17aa).

Eine 2. Gruppe yon Zellen zeigt etwa gleiche GrSBe wie die Archaocyten, jedoch erseheint ihr P l a s m a w e i t m a s c h i g e r u n d

F i g . 16.

Elements des dissociierten Materials. a ArchSo cy ten , al AmSbocyten {ohne EinschlQsse), as Thesoeyten (mit Flasmaeinschlflssen), c mebr oder weniger modifizierte, isolierte C h o a n o c y t e n , ct die hftufigere Form, Kragen und GeiSel nicht erkennba L c.z Form mit Kragen, c3 Form mit Kragen und Get,el, c~ nur die GeiBe] ist sichtbar, rs Form, die eine Rhizoplasten Khnliehe Verbindung zwisehen Kern und GeiBsl erkennen ls d d e r m a l e Elemente, dl ein Pinaeocyt oder Desmacyt, dz ein Silieo- bzw. Spongioblast

odor eine ~eella]e sphdruleuse~?, e sine fGr Epkydat/a Mi~lleri typisehe Blasenzelle, Cysteneyt. Vergr. etwa 1000.

ho l l e r gef~rbt; ihr Kern besitzt nieht den fur die Arch~iocyten so eha- rakteristischen 1Nucleolus, vielmehr ist das C h r o m a t i n in einem gut siehtbaren Kerngertist v e r t e i l t (Fig. 16dl, d2, 17d, dl, d2. In Fig. 17 wurde versucht, den Unterschied genauer anzugeben, so w i e e r sich bei etwa 1000facher VergrSBerung zeigt.). Moist haben aueh diese Zellen rundliche Gestalt (Fig. 16d~ und 17), doeh finden sieh auch solehe yon langgestreekter und spindelfSrmiger Form (Fig. 16dl).

Was fur Zellarten wir im einzelnen hier vor uns haben~ l~iBt sich wohl kaum genauer angeben. Es dUrften folgende Zellarten zu dieser 2. Grappe gehSren:

D a s R e g e n ~ a t i o n s v e r m ~ g e n d e r S i i [ 3 w a s s e r s c h w i i m m e . 431

1) Die , c e l l u l e s s p h 6 r u l e u s e s , (ToPSENT), die naeh WELTNER (1904, S. 274) mit den. FIEDLERSehen >>amSboiden FreBzellen~ iden- tisch sind, und wie ein Vergleich me ine r Bilder (Fig. 16, 17ft.) mit den FmDLERschen Abbildungen (1888, Taft XI Fig. 1--4) vermuten liiBt, zu dieser Gruppe zu rechnen sind.

2) Die P i n a c o c y t e n (Fig. 16dl, 19dl), welche die i~uBere und inhere Bedeckung der Oberhaut bilden, alle Kani~le und inneren Hohl- ri~ume auskleiden.

3) Die C o l l e n c y t e n , die Fig. 17. �9 Bindegewebszellen, der Spon- gien, die normalerweise langge- streckt und spindelF6rmig sind ( v g l . W E L T N E R , 1907).

4) S i l i e o - und S p o n g o - b las ten .

�9 Allen Zellen der 2. Gruppe ist gemein, dab sie Kern ohne 5Iucleolus besitzen und eine Plas- mastruktur, die durch ihre wei- ten ,Masthenr und hellere Fi•r- bung yon dem Arehi~ocytenplasma sich unterscheidet (Fig. 16 u. 17). Eine genauere Bestimmung der histologischen ZugehSrigkeit ein-

Zellengruppe, Schnittbild~ aus dem ~>Bodensatz% zelner dieser Zellen erscheint in l/2 Stunde nach dem PreBverfahren konserviert, dem Dissoeiationszustand unmSg- vielleicht den Beginn einer Yerschmelzung dar-

stellend. Der Unterschied zwischen A r c h ~ o - lieh; und nieht nur der Kern- oder cyt . . . . . it dunkler gef~,rbtem Plas . . . . d blfLs- Plasmastruktur naeh, sondern auch chenfSrmigem Kern mit deutlichem Nucleolus und

D e r m a l z e l l e n d mit heller gef~rbtem, welt- d i e F o r m d e r Z e l l e b i e t e t k e i n e maschigerem Plasma und K . . . . it gleichm~l~ig Anhaltspunkte. WELT~ER gibt yon verteiltem Chromatin deutlich erkennbar.

Phagoeytose (?) yon einem Choanocyten c2 durch den tellules sph~ruleuses, den Col- den mit Psendopod versehenen Arch~ocyt . . . . .

lencyten und Pinaeoeyten an, dab ~, ChoanoeytP~isma.mit R~i~o~last.ve~g~. et~aOe~eiChl0U0. . . . . Zeieh.-

sit formveri~nderlich sind (1907, S. 273--75); yon den Pinatocyten wissen wir (MI~cmN, 1898, 1908; MAAs~ 1900, 1910fi), dab sie ,Hartgebilde abscheiden und naeh ge- taner Arbeit das Spiculum verlassen und wieder an der Zusammen- setzung der Dermalsehieht teilnehmen, kiinnen. Auth zwischen cellules sph4ruleuses (~ Poren zellen ~, M:NCmN, 1900, S. 59) und Spieula- bildnern ist nath MAAs (1910fl, S. 107) ein solther Funktionswechsel m(iglieh.

29*

432 Karl Miiller

Alle diese Zellen der 2. Gruppe dtirften wohl nur hinsichtlich ihrer jeweiligen Funktion unterscheidbar sein, iihnlieh den Unter- gruppen der Arehiioeyten (Tropho-, Theso-, Phago- und AmSbocyten). Uben sie nieht eine spezielle Funktion aus, wie im Falle des Disso- eiiertseins, so fallt jedes Unterseheidungsmerkmal weg. Ieh mSehte sie daher ira folgenden allgeraein als die ~der raa len Elemente~ des Schwarames bezeichnen (mit MAas, 1900 nnd 1910fl) und verstehe also unter einer D e r r a a l z e l l e eine solche rait he l l em, w e i t - m a s c h i g e r a P l a s m a und Kern ohne / ~ u e l e o l u s irn Geg'ensatz zu einera A r c h ~ t o c y t e n rait d u n k l e r c r a P l a s m a und Kern mit dem auffallenden INucleolus.

Haben wir zu den Versuchen Ephydatia Miilleri benutzt, so finden wir auch die ftir diese Species charakteristischen BlasenzeUen, die C y s t e n e y t e n (Fig. 16e) nicht selten in dem dissociierten Zellmaterial. Sie gehSren hinsichtlich der Plasmastruktur nnd der Kernverhiiltnisse zur 2. Zellgruppe.

AuBer den Archgocyten und Derraalzellen finden sich noch eine Menge kleinerer Zellen versehiedener Gestalt (Fig. 16c), deren relativ groBer Kern die chromatische Substanz in zahlreichen kleinen KSrn- chert verteilt zeigt. HRufig liegen diese kleinen Zellen zu mebreren zusamraen. Wir gehen wohl nicht fehl, wenn wir diese 3. Z e l l e n - g r u p p e als die g a s t r a l e n E l e m e n t e des Schwammcs ansprechen, also als mehr oder weniger modifizierte KragengeiBelzellen. Einraal spricht sehon die Kleinheit der Eleraente daftir, dann aber auch ein Vergleich der h~tufigeren Formen c 1 mit den auch nicht seltenen c2 bis c5. So stellt ca einen isolierten Choanocyten dar, der noch Kragen und GeiBel besitzt, wenn auch ersterer etwas deforraiert er- scheint; c2 zeigt eine Gastralzelle, die die GeiBel verloren, und c4 und c 5 eine solche, die das Collare verloren oder eingezogen hat, so dab es unsichtbar geworden; c~, die hliufigste Form, l~tBt weder Kragen noch GeiBel erkennen.

Von besonderem Interesse in andrer Hinsicht dtirfte die in c 5 abgebildete Zelle sein, insofern sie deutlich eine Verbindung" zwischen GeiBel und Kern erkennen liiBt, dazu ein Blepharoblasten iihnliehes Gebilde an der Kreuzungsstelle yon GeiSel und Zellmembran. Ein solches Basalkorn konnte ich auch anderweitig bei Spongillen-Choano- eyten nachweisen (vgl. Fig. 17cl) , dazu ein gleiehes Gebilde an der Kernraembran; so dab wir also auch bier das Vorkommen e ines R h i z o p l a s t e n i ihnl iche n V e r b i n d u n g s s t U c k e s zwi sehen Geil~el und K e r n zu konstatieren hiitten. Doeh ist bier nicht der

Das Regenerationsvermiigen der Siii3wasserschw~imme. 433

Ort. auf diese Frage n~iher einzugehen. Ich mSchte nur darauf hin- weisen: R. EVANS (1899) schreibt, dab bei Spongilla lacustris die GeiBel mit einer Ansehwellung endige; BURCK fand (1909) bei H o r n s c h w K m m e n als Ursprung der GeiBel ein ,stark fKrbbares BasalkSrperchen oder Blepharoblastem<; MI~CIJL', T (1909) findet solche ~basal granule,~ bei L e u e o n e n und S y e o n e n und HAMMER (1909) ein Rhieoplasten ~ihnliches Gebilde bei Sycon raphanus.

In die drei Gruppen also tier Arch~ocyten, der dermalen Elemente und der Choanocyten lieBe sich das dissoeiierte Zellenmaterial gliedern. DaB auBer den intakten Zellen auch sehr viele Reste verletzter Zellen in dem durchgepreBten Material vorkommen, braueht wohl nicht besonders bemerkt zu werden.

2. Der V e r s c h m e l z u n g s v o r g a n g und die B i l dung der Z e l l a g g r e g a t e .

Das Material zu diesen und den folgenden Untersuehungen wurde auf die Art gewonnen, dab in verschiedenen zeitliehen Ab- st~tnden nach dem PreBverfahren, zun~ichst nach 1/2 bis 1 Stunde, dann nach l~ingeren Zeitabschnitten, der Bodensatz bzw. die aus ihm sich bildenden Aggregate konserviert und geschnitten wurden. Man erh~tlt so jedoch nicht einfaeh die aufeinanderfolgenden Stadien, vielmehr zeigt sich, daB der VerschmelzungsprozeB, die Bildung der Aggregate und deren Entwicklung im einzelnen verschieden schnell vor sich gehen kann. Es erklart sich dies wohl aus den mecha- nischen Schwierigkeiten, die das am Boden angeh~iufte Material den Versehmelzungs- und Regenerationsvorg~ngen naturgem~iB entgegen- setzt. Man ist daher auf Kombination der verschiedenen sich dar- bietenden Bilder angewiesen.

Was man im einzelnen als friiheste Verschmelzungsstadien an- sehen mSehte, oder als den Beginn einer Versehmelzung mehrerer Zellen, so kann man darUber verschiedener Ansicht sein. Mir scheint das in Fig. 17 wiedergegebene Bild eine beginnende Aggregat- bildung darzustellen.

Ich sagte eingangs (S. 417), dab ich bei Beobachtung mehrerer Verschmelzungsvorgange immer nut AmSbocyten (Fig. 16al) und Thesocyten (Fig. 16a2) sich vereinigen sah, also Zellen der Gruppe der Arch~iocyten. Fig. 17 seheint nun anzudeuten, dab aueh de r - male E l e m e n t e (dl und d2) an der Bildung der Zellaggregate sich beteiligen. Es wUrde hiermit die Tatsache iibereinstimmen, dab ich unter den kleinen, noeh jungen Aggregaten keines sah, das nur

434 Karl Miiller

Arehaoeyten enthielte, immer liellen sieh auBer ihnen aueh zahl- reiehe dermale Elemente erkennen (Fig. 18d). Man k(innte hier allerdings einwenden, dab die Dermalzellen der Fig. 18 sich sehon aus Arehaoeyten differenziert hittten, zumal ja, worauf sehon hin- gewiesen wurde, die Differenzierung des Zellmaterials sehr sehnell einsetzt. Dem widersprieht aber, dab in Fig. 18 keine (~bergangs-

Fig. 18.

Schnit t durch R e g e n e r a t i o n s k u g e l~ Zel laggregat 3 Stunden nach dem Pre[~verfahren konserviert. Nur

aus A r c h ~ o c y t e n a und D e r m a l z e l l e n d gebildet. Uberal l deutliche Zellgrenzen, kein Syncytium! al AmSbocyten, a~ Thesocyten, dl sich abflachende Dermalzellen, bei do_ Beginn einer Epithelbildung.

k erste Kanalanlage (?). Gezeichnet m. Zeich.-Prisma. Vergr. etwa $00.

stadien von Arch~toeyten zu Dermalzellen sich finden; so dab man alsO) - - auch unter BerUeksiehtigung der Fig. 17 - - die Dermalzellen der Fig. 18 wohl als ursprUngliehe ansehen mull, d. h. also als solehe, die als D e r m a l z e l l e n in die A g g r e g a t e a u f g e n o m m e n wurden.

Dagegen erseheint es mir zweifelhaft und nicht wahrseheinlieh, dab aueh C h o a n o c y t e n zur Bildung der Aggregate verwendet werden, blotwendig zur Bildung regenerationsfithiger Aggregate sind

Das Regencrationsverm(igen der Stil3wasserschwiimme. 435

sie wohl kaum. Keines der kleineren Aggregate laBt auf Sehnitten Zellelemente erkennen, die nach Gestalt und GrSBe als modifizierte Choanoeyten angesproehen werden kSnnten (vgl. Fig. 1S). Und dutch ihre Kleinheit wUrden sie ja doch sofort kenntlich sein.

Fig. 17 zeigt zwar einen Archaocyten a3 in inniger Berilhrung mit einem Choanocyten c2, jedoch mSehte ich nach andern Unter- suehungen (vgl. MULLER, 1911i~' , S. 118) dies eher ftir ein Bild be- ginnender Phagocytose halten, bei der die GeiBelzelle yon dem Arch~io- cyten gefressen wird. Jedenfalls spricht der Umstand, dab in den Zellaggregaten Zellen, die clmc5 der Fig. 16 ~ihneln, nicht aufgefunden wurden und daB, wie wir sehen werden, die Geil~elkammern der regenerierenden Aggregate yon Zellen der Gruppe der Arch~tocyten oder Dermalzellen gebildet werden, gegen eine Beteiligung der gas- tralen Elemente an den regenerativen Prozessen [vgl. hierzu die pas- sive Rolle, die die Gastralzellen auch bei Bildung der S p o n g i e n - Reduet ionskSrper spielen, wie die Untersuchungen MAAS (1910,~) und MULLER (1911J) gezeigt haben].

Hinsichtlieh der Frage, ob tats~tchlich S y n c y t i e n b i l d u n g bei dem VersehmelzungsprozeB eintritt, wurde sehon bemerkt (S. 41S), dab auch in den kleinsten Zellaggregaten immer deutliche Zellgrenzen zu erkennen waren.

3. Die E n t w i c k l u n g der Z e l l a g g r e g a t e bis zum Z e i t p u n k t ihres Fes the f t ens .

a. A u s b i l d u n g e ines H i i l l ep i t he l s a b g e f l a c h t e r Zellen. S o n d e r u n g d e r Zell- masse in e ine l ~ i n d e n s e h i e h t y o n A r e h ~ o e y t e n u n d D e r m a l z e l l e n u n d in e inen i n n e r e n K e r n , i n d e m die B i l d u n g de r K a n ~ l e u n d G e i f l e l k a m m e r n

v o r s i eh geh t .

An den Aggregaten f~llt uns bald die Tendenz auf, einen Ab- sehluB der Zellenmasse nach auBen als Schutz gegen widrige Ein- fltisse zu bilden. Ob hierfiir ein bestimmter Zeitpunkt nach der Ver- schmelzung oder eine bestimmte GrSBe der Aggregate ausschlag- gebend ist, konnte ich nicht feststellen. Bemerken mSchte ich aber, dab aueh die kleinsten Aggregate nach einiger Zeit sich mit einem solchen dtinnen Hautehen nach auBen abschliel]en.

Fig. 18 zeigt uns an verschiedenen Stellen der Peripherie, dl, d2, wie einzelne Zellen flacher werden, sich zu Pinaeocyten aus- bilden. Bei d2 sehen wir den Beginn der Ausbildung sines Haut- chens, das mit der Zeit die ganze Zellenmasse rings umgibt (Fig. 19). Die meisten der gesehnittenen Aggregate zeigen so eine deutlich

436 Karl Miiller

ausgepr~igte HUlle a b g e f l a c h t e r Zel len nach Art eines Fol- l i k e l e p i t h e l s , wie es etwa FIEDLER (1888) ftir Furchungsstadien yon Spongilla-Eiern angibt (Taft XI, Fig. 10, 16--24). Ein Ver- gleich dieser Abbildungen mit der Fig. 19 wird die Ubereinstimmung beider Epithelien erkennen lassen.

Fig. 19.

Schnitt dutch Aggregat, 3 Tage nach dem Prel3verfahren konserviert. dl Bfillepithel abgeflachter Pinacocyten, I Rindenschieht, aus Archgocyten a und wenigen Dermal- zellen d bestehend, I I innerer Kern, in dem die Differenzierung des Zellmaterials vor sich geht~ 9 GeiBelkammeranlagen (~groupes polynueldds~), gl sehon fast ausgebildete Geil3elkammern, e reifendes

Ei mit NShrfollikelanlage f nmgeben, k Kanalanlage, strangfSrmig angeordnete Dermalzellen. Gezelchn. m. Zeieh.-Prisma. Vergr. etwa 800.

Die Ausbildung irgend einer resistenten Hiille, etwa in Form einer chitiniisen Lamellc, wurde nicht beobaehtet. Doch dUrfte aueh dies einfache Epithel in gewissem Sinne schon eine schutzende Um- hUllung darstellen. In der Bildung einer solchen l~ige demnach die erste Differenzierung des Ze]lmaterials eines Aggregates.

Das RegenerationsvermSgen der SiiBwassersdhw~hnnle. 437

Die Entwicklung der inneren Zellenmasse nimmt anscheinend im Centrum der Kugel ihren Anfang und schreitet yon hier aus gleich- maBig zur Peripherie fort. Es ergeben sich so ganz charakteristische Bilder ftir diese Stadien, wie Fig. 19, ein Ausschnitt aus einem kugligen Aggregat, dies zeigt. Zu ~tuBerst erkennen wir das dtinne ),Follikelepithel~ (all); darauf folgt eine R i n d e n s c h i c h t (19 I) dicht geschlossener Zellen, die zum grSBten Tell Arehaocyten (a), zum ge- ringen Dermalzellen (d) darstellen. Durch seine dunklere Fiirbung hebt sich, besonders bei schwScherer VergrSBerang, dieser Ring" immer deutlieh yon dem helleren Kern ab, der die Bildung yon Kan~tlen (],') GeiBelkammern (g), Eiern (e) zeigt. Je weiter die Entwieklung des Aggregates fortgesehritten ist, desto schmaler wird die dunklere Ringzone der embryonalen Zellen, so dab aus der Dicke der un- differenzierten Rindensehicht ein SchluB auf das Alter der Aggregate sieh ziehen liiBt.

Eine solehe Differenzierung, zuniiehst des innersten Zellmaterials, dUrfte als b io log i sch sehr zweckmiiBig anzusehen sein. Die em- b r y o n a l e n Zellen erseheinen, wie aus den Reduetionserseheinungen her~orgeht (vgl. SGHULTZ, 1904, S. 573, 1908, S. 18--20), als die resistentesten, die widerstandsfithigsten ; so bleiben gerade die Archi~o- cyten bei den Spongienreductionen als die letzten iibrig (vgl. MAAS, 1906, 1910fl, URBAN, 1910, MULLER, 1911J). Geht nun die Differen- zierung des Zellmaterials yon innen nach auBen zu vor sich, so wird damit den differenzierten, weniger resistenten Elementen des inneren Kernes am li~ngsten und besten yon dem umgebenden undifferen- zierten Material der Rindenschicht ein Schutz gewahrt. Interessant ist, dab (im Gegensatz zu dieser yon innen nach auBen fortschreiten- den Differenzierung bei den fl'eien, schutzbedUrftigen Aggregaten) bei der Entwicklung der L a r v e , die ja im mUtterlichen KSrper zum grSBten Teil vor sieh geht, ,die G l e i c h z e i t i g k e i t der Differen- zierung~ der peripheren und inneren Zellen besonders betont wird (3I~As, 1890, S. 536).

In dem inne ren Komplex geht also die Entwicklung der Ka- n~tle {]:) und der GeiBelkammern (g) vor sich; Reifung einzelner Archito- eyten zu E i z e l l e n (Fig. 19e), um denen die Andeutung eines Niihr- follikels erkennbar ist (Fig. 19f), wurde ausnahmsweise beobachtet. Auffallend ist, dab noeh ke ine N a d e l b i l d u n g e n in diesem Stadium sich fanden. In diesem und besonders den folgenden Stadien treffen wir h~tufig Mitosen an, auf deren Bedeutung am Schlusse noeh hinzuweisen sein wird.

438 Karl Miiller

b. Die :Bildung der Kan~ile und GeiBelkammern. Wie aus den Beobachtungen am lebenden Objekt hervorgeht,

werden die Kan~ile g e t r e n n t angelegt und vereinigen sich sekund~ir zu einem einheitliehen Kanalsystem ; ich wies auf dicsen Punkt schon einigemal hin. Die Schnittbilder best~itigen die Beobachtung; bei scbwaeher VergrOBerung erkennt man in der Kernmasse der Zell- aggregate hellere Streifen. Diese stellen Strange mehr oder wcniger regelm~iBig geordneter Dermalzellen dar, die wohl kaum anders als Kanalanlagen zu deuten sein dUrften. Fig. 18k zeigt vielleieht den Beginn einer solehen strangfSrmigen Anordnung dermaler E]emente; Fig. 19k l~iBt deutlieh die Kanalanlage erkennen.

Es stimmt sonach die Entstehungsweise der Kan~ile bei der Regeneration naeh Dissociation und Reunition ttberein mit der, wie sie yon der Embryonalentwicklung her bekannt ist (vgl. METSCHNIKOFF, 1879, S. 357, GOET'rE, 1886, S. 18, ~0LDEKE, 1894, EVAXS, 1899).

Was nun die viel erSrterte Frage naeh der Entstehungsart der Ge i l3e lkammern angeht, so herrseht hiertiber immer noeh keine klare Auffassung bezUglieh ihrer Bildung bei der Larven-Meta- morphose, wie die vergleiehenden Darstellungen NSLDEKES (1894, S. 28 f.) und EVAXS' (1899, S. 448 ft.) lehren. Sieher erseheint soviel, daft die GeiItelkammern aus kugligen Hohlr~iumen hervorgehen, die g e t r e n n t in der inneren Zellenmasse der Larve entstehen (GoE'rTE, NOLDEKE, EVANS) und nieht als Aussttilpungen einer �9 arehenterisehen Hi~hle~ GAXlX (1878) oder ,Magenhiihle,, (MAAs, 1890, S. 535}. Die kugligen Hohlriiume ihrerseits entstehen aus kugligen, mehr oder weniger kompakten Zellhaufen. Hinsiehtlieh tier Bildung letzterer sind nun versehiedene MSgliehkeiten vorhanden, und hierin gehen die Deutungen der Autoren auseinandcr.

Entweder ktinnen alle zu einer GeiBelkammer gehSrigen Zellen nur aus e i n e r Zelle, einem Arehlioeyten oder einer Dcrmalzelle, dutch wiederholte Teilung derselben, gebildet werden;

Oder mehrere der Arehi~oeyten oder Dermalzellen beteiligen sieh an der Bildung einer Kammer:

Oder aber, es werden tiberhaupt keine Archiioeyten oder Dermal- zellen zu ihrer Bildung verwendet, sondern yon der Peripherie eln- gewanderte Ge iBe lze l l en des Larven-,Eetoderms, bilden entweder direkt (MaAs, 1893, S. 400--402) oder indirekt dutch Vereinigung mit dotterhaltigen Arehiioeyten [die sie als Nahrungsquelle benutzen I zu �9 plasmodial aggregationsr (EvAxs) die GeiBelkammern. [DELAGES ~1890 und 1892) Ansieht, dab die GeiBelzellen, wenn sie ins Innere

Das RegenerationsvermSgen der Siil]wasserschw~mme. 439

gertiekt sind, yon AmSbocyten gefressen und dann als Zellen der Kammern wieder ausgeworfen wtirden, scheint mir mit MAAS (1893, S. 401) wenig fUr sich zu haben.~

Entstehung der GeiBelkammern aus GeiBetzellen kann in uuserm Falle nicht in Betracht kommen. Es bleibt uur dig MSglichkeit einer solchen aus ArcMtoeyten oder Dermalzellen.

Letztere wurde wohl nur yon N6LDEKr: fUr die GeiBelkammer- bildung in Anspruch genommen. Aus Arch~tocyten werden so- wohl bei der Gemmula-Entwicklung (ZYKOFF) als auch tier Larven- metamorphose Geil~elkammern gebildet (nach DELAGr~, 1890 und 1892, EvAXS, 1899, GOETTE, 1886). Desgleiehen werden bei Regenerations- erseheinungen (WELTXER, 1907, S. 283) und Involutiousvorglingen bzw. den auf sic folgenden regenerativen Prozessen (MAAs, 1906, S. 586, und 1910fl, S. 106) die GeiBelkammern aus Archaocyten gebildet.

Ob bei der Regeneration nach Disso- ciation und Reunition dig Arch~tocyten oder Dermalzellen die Kammern aus sich her. vorgehen lassen, konnte ich nicht genau entscheiden. Die dunklere Plasmastruktur der in Betracht kommenden Zellen bzw. Zell- gruppea macht es wahrscheinlicher, dab nu r A r c h i i o c y t e n verwendet werden; womit dann eine ~=bereinstimmung mit den analo- gen Angaben ZYKOFFS~ DELAGES, EVANS',

Fig. 20.

Vielkernige Zelle (~>groupe poly- n~e166.), 1. Stadium der GeiBel- kammerbildung. Kerne nnregel- m~13ig gelagert, um einige eine Plasm~verdichtu~g angedeutet.

Gezeichn. m. Zeich.-Prisma. Imm. I/r_,, Comp.-0c. u

GOETTES, WELTNERS und MAAS ~ vorhanden sein wtirde. Im einzelnen dtirfte die Geil~elkammerbildung bei der Regene-

ration in unserm Falle folgenden Verlauf nehmen. Die jiingsten Stadien dtirften gegeben sein durch charakteristi-

sche, zahlreich in den Aggregaten auftretende v i e l k e r n i g e Ze l l en [>)groupes polynuc166sr DELAGES!, die ein etwa in Fig. 20 wieder- gegebenes Aussehen haben. Rundliche, dunkelplasmatische Zellen, dig eine groBe Anzahl unregelmiiBig gelagerter, einem Choanocyten- nucleus gleiehender Kerne enthalten. Um einige der Kerne erseheint das Protoplasma etwas verdiehtet; doeh sind aueh Zellen zu finden, in denen dieses Uberall gleieh aussieht.

lJber den Ursprung dieser vielkernigen Zellen wage ieh nieht Bestimmtes zu sagen. Als Syneytien, die dureh Versehmelzuug einer Menge gleichartiger kleiner Zellelemente entstanden w~tren, dUrften sic aber wohl kaum zu deuten skin. Denn ich betonte schon, dab

440 Karl MUller

in keinem Aggregat derartige isoliert vorkommende kleinere Zellen gefunden wurden. Auch w~re ein Grund dafUr nicht einzusehen, weshalb diese Zellelemente erst zu einem Syncytium versehmelzen, um dann wieder zur Bildung der Kammer sich zu trennen.

Fig. 21. Fig. 22.

Fig. 21. Vielkernige Zelle. 2. Stadium der GeiBelkammerbildung. Kerne an die Peripherie geriickt, bier erscheiilt das Plasma dichter, im Centrum heller. Zeich.-Prisma. Imm. 1/r.,, Comp.-Oc. VIII.

:Fig. 22. ,,Groupe polynucldd~. 3. Stadium der Geif~elkammerbi]dung. Um die peripher gelagerten Kerne beginnen sich Plasmakomplexe abzusondern. Zeich.-Prisma. Imm. 1/12, Comp.-Oc. XII.

Man muB also wohl eine Entstehung der vielkernigen Zellen aus je e ine r Zelle annehmen, und wahrscheinlich aus einem Arch~o- cyten, worauf die Plasmastruktur-- wie erw~hnt - - hindeutct. Durch multiple Teilung des Kerns, die spontan odor successive erfolgen kSnnte, wUrde die Vielkernigkeit hervorgerufen. Entsprechende Kcrnteilungs- bilder mitotischer oder amitotischer Art fund ich allerdings nicht.

Fig. 23. Fig. 24.

Fig. 23. GeiBeIkammerbildung 4. Stadium. Die um die peripheren Kerne abgesonderten Plasmakomplexe haben sich scharf abgegrenzt und konturiert und bilden sich in die Choanocyten urn. Im Innern hat sich ein Hohlraum ausgebildet. Einzelne Geil~eln sind sichtbar. Zeich.-Prlsma. Imm. 1/r.,, Comp.-Oc. VIII. Fig. 24. Verschmelzung zweier ~groupes polynucldds(~ in einem zwischen Fig. 2[ und 22 liegenden Sta- dium zur Bildung e i n e r GeiBelkammer. Die Sonderung der einzeluen peripheren Plasmakomplexe be-

ginnt. Zeich.-Prisma. Imm. l/r_,, Comp.-Oc. Viii.

Es wUrden nun die einzelnen K e r n e an d ie P e r i p h e r i e rUeken [Fig. 21, 22. Vgl. die ganz ~hnliehen Bilder, die MiNemX (1900, S. 83) gibt]. Mit ihnen wird anscheinend auch das Plasma vom Centrum weggezogen, welches sich um die einzelnen Kerne an

D a a R o g e n e r a t i o n s v e r m i i g e n d e r S t i l 3 w a s s e r s c h w ~ i m m e . 441

der Peripherie starker verdichtet (Fig. 21, 24, 22). Das Innere er- scheint dadurch heller (Fig. 21, 24), bald nur noch yon wenigen dunkleren Plasmastreifen durchzogen (Fig. 22). Die Verdichtung des Plasmas um die einzelnen Kerne wird immer deutlicher, so dab die einzelnen Plasmakomplexe sich zuletzt scharfgegeneinander abgrenzen und so die Choanocyten ausbilden (Fig. 22, 23). Im Centrum ver- schwindet das Protoplasma, sei es, dab es ganz zur Bildung der GeiBelzellen aufgebraucht wird, was wohl anzunehmen ist, oder zum Teil degeneriert; es bildet sich der Hohlraum der Kammer aus. Fig. 23 zeigt~ dab in ihm auch Geil~eln sichtbar geworden sind; doch lieB sich ihre Entstehung, sowie die des Collare bei der Klein- heir der Objekte nicht verfolgen; wie ja Uberhaupt bezUglich deren

Fig. 25. Fig. 26.

Fig. 25. Verschmelzung yon drei ~groupes polynucldds~ in einem zwischen Fig. 22 und 23 liegenden Stadium zur Bildung e i n e r Gei~elkammer. Zeieh.-Prisma. Imm. X/lU, Comp.-Oc. In .

Fig. 26. Ygl. Fig. 25.

Bildung in der 1%rmalentwieklung bei den Spongilliden noch nichts Genaueres bekannt sein dUrfte.

In Fig. 24--26 gebe ich noch einige auch zahlreich in den Aggre- gaten gefundene Bilder, die mir anzudeuten scheinen, dab oft nicht nur e ine Bildungszelle eine GeiBelkammer aus sich entstehen liiBt, sondern zwei oder mehr der vielkernigen Zellen zur Bildung e i n e r Kammer ve r s chme lzen . Diese Fusion kann zwischen einzelnen vielkernigen Zellen vor sich gehen (Fig. 24), wenn diese sich noclP auf einem kurz vor Fig. 22 liegenden Entwicklungsstadium befinden. Oder es k~innen auch Stadien, die Fig. 23 entsprechen~ eine Verschmel- zung eingehen, so wUrden in Fig. 25 und 26 je drei dieser Stadien in verschiedener Lage zur Bildunff einer Kammer sich vereinigen.

Ahnliche Verschmelzungen vielkerniger Zellen kSnnen nach NOLDEKE (1894, S. 28) auch bei der Embryonalentwieklung einer Spongilla aus einer Larve auftreten; auch DELAGE (1892, S. 359) gibt eine Verwendung mehrerer ,groupes polynucl~ds, zur Bildung

442 K a r l MUller

e iner Kammer bei Spongilla an (vgl. Tar. XV Fig. 7c) und besehreibt, allerdings yon Aplysilla sulfurea, aueh eine Versehmelzung yon mehreren ,corbeilles( zu einer ~nouvelle eorbeille eompos@e~ (S. 381 f., Tar. XX Fig. 4, 4a und Tar. XXI Fig. 5a, 5c~, 5fl), wie sic me ine Bilder (Fig. 25 und 26) andeuten.

Weitere histogenetische Untersuchungen konnten leider infolge der oben angefUhrten Griinde nicht ausgefUhrt werden.

c. D i e R e g e n e r a t i o n n a e h D i s s o c i a t i o n u n d R e u n i t i o n e i n e , e e h t e

R e g e n e r a t i o n , , k e i n e , M o r p h a l l a x i s , .

Zun~tehst dUrfte sehon die Tatsache, dab aus den immerhin doch sehr kleinen Aggregaten, die z. B. keine Nadeln enthalten, lebenskr~ftige Schwammchen mit normalem Skelet gebildet werden, dafUr spreehen, dab wir nicht etwa nur morphallaktisehe Vorgange vor uns haben~ sondern eine Neubildung yon Material eintritt, also echte Regeneration vorliegt.

DaB auBer :Nadeln aber auch Z e l l e n neu gebildet werden, dtirften ziemlich hi~ufig in den Aggregaten auftretende Mitosen er- kennen lassen. (Eine Verweehslung ctwa mit Teilungen reifer Eier erscheint ausgeschlossen, da diese an GrSi~e die Arehiiocyten bzw.

F i g . 27. F i g . 28.

Fig. 27. hmSbocyt mit mitotischer Kernteilung. Monasterstadium. Kernwand zum Teil noch ange- deutet. Chromosomenzahl 10 oder 12. Imm. 1/r.,, Comp.-Oc. VIII.

Fig. 25, Thesocyt mit mitotischer Kernteilung. Monasterstadium. Imm. ~,r-'j Comp.-Oc. VIII.

AmSbo- und Thesoeyten weit Ubertreffen und dadurch leicht unter- ~eheidbar sind, vgl. Fig. 19e). Die Mitosen zeichnen sich, wie Fig. 27 und 28 zeigen, durch ein deutliches fast schematisches Aus- sehen aus, so z. B. ihrer Aquatorialplatte und ihres Spindelapparates. Centrosomen konnte ich mit Sicherheit nieht nachweisen. Die Zahl der Chromosomen lieB sich sch~ttzungsweise auf 10 oder 12 angeben. Eine gleiche Zahl fand ich gelegentlich einer Untersuchung yon Mito- sen normaler grSBerer Spongillen, tiber die ich an andrer Stelle zu be- riehten gedenke. Nachtr~tglich fand ich, dab anch EVANS (1899, S.435) die Chromosomenzahl bei Spongilla lacustris zu etwa 12 annimmt.

Das Regenerationsvermiigen der Siil3wasserschw';imme. 443

AuBer der Mitose eines AmSbocyten {Fig.. 27), die den Kern- apparat im Monasterstadinm und eine Seite der Kernwand noch an- g.edeutet zeigt, g.ebe ich noell eine Abbildung. eines sieh mitotiseh teilenden T h e s o c y t e n (Fig. 28), dem das in Meng.e vorhandene Dottermaterial anscheinend an tier Teilung. nieht besonders hinder- lich ist. Der Spindelapparat, der immer nut eine g.ering.e Anzahl Spindelfasern enth~tlt, ist auch in diesem Falle deutlich ausg.epriig.t.

Zusammenfassung. Als Erg.ebnisse vorlieg.ender Untersuchung'en wtirden sich die

folg.enden Siitze erg.eben: 1) Die Spong.illiden besitzen die F~thig.keit zu einer Reg.ene-

r a t i on naeh D i s s o c i a t i o n und R e u n i t i o n ; d. h. vollkommen dissoeiierte Zellelemente der StiBwassersehw~imme sind imstande, zu Zellag.g.reg.aten zu verschmelzen, die ihrerseits zu kleinen Schwlimm- chert sieh welter entwickeln kSnnen.

2) Die so entstandenen Schw~tmmchen dtirften sich in niehts unterscheiden yon den normalerweise aus Larven oder Gemmulis g.ebildeten Individuen. Wie diese besitzen sic GeiBelkammern, Kanal- system, Oberhaut, Oscularrohr und ein normal entwickeltes Skelet.

3) Die Reg.enerationskug.eln reg.enerieren auch dann zu normalen, lebenskr:,fftig.en Sehwlimmchen mit Skelet, wenn intakte GeiBel- kammern oder Nadeln unm0g.lich zur Bildung. der Ag.g.reg.ate benutzt werden konnten.

4) Hieraus erg.ibt sieh, dab die ~Regeneration nach Dissociation und Reunition, eine ,>eehte L'eg'eneration, darstellt, eine , ,Epimor- p h o s e , mit Neubildung. yon Nadel- und Zellmaterial, was h:,tufig. vorkommende Mitosen in den Aggreg.aten bestiitig.en.

5) Zur Bildung. der Zellaggreg.ate werden wahrscheinlieh nut Arch~toeyten und D e r m a l z e l l e n , keine Choanocyten verwendet.

6) Die Agg.reg.ate umschlieflen sich zun~ehst mit einem dtinnen Ep i the l abg'eflaehter Zellen. Die Differenzierung. des Zellmaterials beg.innt im Innern und sehreitet naeh der Peripherie zu fort, daher tritt Sonderung der Zellenmasse in eine R i n d e n s c h i e h t dieht g.e- lag.erter Archiiocyten und Dermalzellen ein nnd in einen inneren Kern, in dem unter dem Schutze der resistenten, wail embryonalen Zellen der Rinde die Bildung. der Kan~tle, GeiBelkammern usw. vor sich g.eht.

7) Die Kan~tle entstehen g.etrennt aus strang.fSrmig, sich ordnenden Dermalzellen; die G e i B e l k a m m e r n aus je einer oder

444 Karl Mfiller

mehreren vielkernigen Zellen, die ihrerseits wahrscheinlich aus je einem Arch~tocyten durch multiple Teilung seines Kernes hervor- gegangen sind.

Zum Schlusse m(ichte ich meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. KORSCHELT, fur die Anregung zu diesen Untersuchungen und das sich stets gleichbleibende, fl'eundliche Interesse, das er ihnen entgegenbraehte, herzlichen Dank sagen. Ebenso bin ich Herrn Privatdozenten Dr. HAR)IS und Herrn Dr. T0~'~'IGES ZU groBem Dank verpflichtet.

Literaturverzeichnis.

ALLEMAND: A. (1907) ]~tude de physiologie appliqu~e it la Sponffieulture sur les cStes de Tunisie. Th6ses Lyon-Tunis. 195 p. 17 P1.

BIDDER, G. (1896) Notes on projects for improvement of Sponges Fisheries. Journ. Mar. Biol. Assoc. Feb. p. 195--202. Vol. IV.

BO~,VERBA:NK, J. S. (1857) On the vital power of the spongiadae. In: Report Brit. Assoc. Meeting. XXVI. p. 438.

- - (1858) Further report on the vitality of sponges. In: Report Brit. Assoc. Meeting. XXVIL p. 121. P1. 1.

BUnCK, C. (1909) Zur Kenntnis der Histologie einiger Hornschw~mme, sowie Studien fiber einige Choanofiagellaten. Diss. Heidelberg'. 60 S. 2 Taft

COTTE, J. (1907) La Spongiculture peut-elle devenir une industrie? Bull. Enseign. P~ches Mar. 0rl6ans. p. 1--12.

- - (1908: Quelqffes observations de morphologie exp~rimentale chez les Spon- giaires. In: Comptes Rendus Soc. Biol. Paris. P1. 64. p. 526--528.

DELAGE, YVES. (1890) Sur le d@eloppement des l~ponges silicieuses et Fhomo- logation des feuillets chez les Spongiaires. In: Compt. Rend. Ac. Sc. Paris. Vol. 110.

- - (1892) Embryog~nie des ~ponges. In: Arch. Zool. exp. 12.) 10. p. 345. EVANS, R. (1899) The structure and metamorphosis of the larva of Spongilla

lacustris. Quart. Journ. of Micr. So. Vol. 42. p. 363. P1.35--41. FmDLER, K. (1888) UTher El- und Spermaentwicklung bei Spongilla fluviatilis.

Zeitschr. fl wiss. Zool. Bd. 47. S. 85. GANIN. (1878) Zur Entwicklung der Spongilla fluviatilis. Zool. Ariz. Jahrg. 1. GOETTE, AL. (1886) Abhandlungen zur Entwicklungsgeschichte der Tiere. Hft. 3.

Unters. z. Entw. yon Spongilla fluviatilis. GRANT, R. (1825) Observations and experiments on the structure and functions

of the sponge. Edinb. Phil. Journ. XIII. p. 94, 343. - - (1826) Observations and experiments on the structure and functions of the

sponge. Vol. XIV. p. 113--336. 1827. Vol. ]I. p. 121. HA.~.~[ER, E. (1908/09) Neue Beitr:dge zur Kenntnis der Histologie und Entwick-

lung yon Sycon raphanus. Arch. Biontol. Bd. 2. S. 291--334. Taf. 23--28. HE~TWIG, 0. (19061 Allgemeine Biologie. Jena. KORSCHELT, E. 1907) Regeneration und Transplantation. 286 S.

Das RegenerationsvermSgen der SiiBwasserschwiimme. 445

LAVRENT, L. (1844) Voyage autonr du monde sur la Bonite. Zoophytologio. Paris, chez A. Bertrand. 3 P1.

LIEBERKi)HN, ~. (1856) Beitriige zur Entwicklungsgeschichte der Spongillen. Arch. Anat. Phys. (0. MIJLLER). S. 1. (1857) Beitrlige zur Anatomie der Spongieu. Ebenda. S. 376.

LILLIE, ~'. R. (1900 u. 1901) Regeneration and Regulation in Planarians. Americ. l~at. Vol. XXXIV, und Americ. Journ. of Physiology. Vol. VI (1901).

MAAs, 0. (1890) Uber die Entwicklung des Stil]wasserschwammes. Zeitschr. f. wiss. Zool. Bd. 50. S. 527. I1893) Die Embryonalentwicklung and Metamorphose der Cornacuspongien. Zool. Jahrb., Abt. f. Anat. Bd. VII. S. 331--448. Taf. XIX--XXIIL

- - (1900) Die Weiterentwicklung der Syconen nach der Metamorphose. Zeit- schr. f. wiss. Zool. Bd. 67. S. 215--240. Taft 9--12. 11906) Uber die Einwirkung karbonatfreier und kalkfreier SalzlSsnngen auf erwachsene Kalkschw:~imme and auf Entwicklungsstadien derselben. Arch. f. Entw.-Mech. Bd. 22. S. 581--599.

- - (1910,) Uber bTichtregeneration bei Spongien. Festbd. fiir Roux. Arch. f. Entw.-Mech. Bd. 30. I. Hiilfte. S. 356-378. 4 Fig.

�9 . (1910~) t~ber Involutionserscheinungen bei Schw~immen and ihre Bedeutung fiir die Auffassung des Spongienk(irpers, Festschrift zum 60. Geburtst. R. HERTWIGS. Bd. IIL S. 93--130. 3 Taf.

Y. MARENZELLER, E. (1878) Die Aufzucht des Badeschwammes aus Teilstticken. Verhandl. d. k. k. zool.-botan. Ges. Bd. 28. S. 687.

METSCH~NIKOFF, E. (1879) Spongiologische Studien. Zeitschr. f. wiss. Zool. Bd.32. S. 349.

Mi~-cm~-, E .A. :1898) Materials for a Monograph of the Ascons. I. On the Origin and Growth of Spicules. Quart. Journ. Micr. Sc. Vol. 40. p. 469 --587. P1.38--42. (1900) The Porifera. In: Treatise on Zoology, edit. by E. RAY LANCESTER. Cap. III. 178 p. (1908) Materials for a Monograph of the Ascons. II. The formation of spicules in the genus Leucosolenia, with some notes on the histologie of the Sponges. Quart. Journ. of Micr. Sc. Vol. 52. p. 301--355. P1. 17--21. (1909) The relation of the flagellum to the nucleus in the collar-cells of calcareous Sponges. Zool. Anz. Bd. 33. S. 227--231. 6 Fig.

ML'LLER, K. (1911r~) Versuche fiber die Regenerationsfiihigkeit der SiiBwasser- sehwiimme. Zool. Anz. Bd. 37. S. 83--88.

- - (19113) Beobachtungen tiber Reductionsvorgiinge bei Spongilliden, nebst Bemerkungen zu deren iiuBerer Morphologie und Biologie. Zool. Anz. Bd. 37. S. 114--121. 3 Fig.

NOLDEKE, B. (1894) Die Metamorphose des SiiBwassorschwammes. Zool. Jahrb., Abt. f. Anat. u. 0ntol. d. Tiere. Bd. VIII. S. 153. Taf. 8, 9.

PEEBLES, F. (1897) Experimental studies on Hydra. Arch. f. Entw.-Meeh. Bd. V. (1900) Experiments in regeneration and grafting of Hydrozoa. Ebend~. Bd. X.

SCSMmT, 0. (1862) Die Spongien des Adriatischen Meeres. Leipzig. S. 88. SC~IULTZ, E. (1904) Uber Reductionen. I. Planaria lactea. Arch. f. Entw.-Mech.

Bd. XVIII. (1907) Uber Reductionen. III. Clavellina lepadiformis. Arch. f. Entw.-Mech. Bd. XXIV.

Archiv f. Entwicklungsmech~nik. XXXIL 30

446 Karl Miiller, Das Regenerationsvermligen der SiiBwassersehw~imme.

SCHULTZ, E. (1908) Vortr~ge und Aufs'~tze fiber Entwicklungsmechanik der Orga- nismen, herausg, v. W. Rovx. Hft. IV: Uber umkehrbare Entwicklungs- prozesse. 48 S.

TOPSENT, E. (1893) Contribution '~ l'histologie des Spongiaires. Compt. rend. $6. Acad. Sc. Paris. 117. p. 444.

URBAN, F. (1910) Zur Kenntais der Biologie und Cytologie der Kalkschwiimme (Faro. Clathrinidae MincE). Intern. Rev. Ges. Hydrobiol. Bd. 3. S.37--43. 6 Fig. (Vorliiufiger Bericht.)

VOSMAER, G. C. J. (1887) Spongien (Porifera). In: BRO~S Klassen u. 0rdnungen. Leipzig u. Heidelberg.

WELTI~ER, W. (1888) Uber das Fortleben yon Spongillen nach der Ausbildung yon Schwiirmlarven. Sitz.-Ber. Ges. Nat. Freunde Berlin. S. 18.

- - . (1891) Stil3wasserschwiimme. In: ZAC~AR~S, Die Tier- und Pflanzenwelt des Siil3wassers.

- - (1893) Spongillidenstudien. II. Arch. f. Naturg. 59. S. 245--284. - - (1896) Der Bau des Sii~wasserschwammes. Bl~itter f. Aquarien- u. Terra-

rienfreunde. 7. S. 277ff. - - (1907) Spongillidenstudien. V. Zur Biologie yon Ephydatia fluviatilis und

die Bedeutung der Amiibocyten ftir die Spongilliden. Arch. f. Naturg. 73. Jabrg. Bd. I. Hft. 2. S. 273--286.

WILSOn, H.V. (1907) On some phenomena of coalescence and regeneration in sponges. Journ. Exp. Zool. Baltimore. Vol. 5. p. 245--258. 4 Fig.

Z~oF~, W. (1892) Entwicklungsgeschichte yon Ephydatia Mtiileri Lieberk. aus den Gemmulae. Biol. Centralb]. 12. S. 713.