Über die Winterknospenentwicklung, Regeneration und Reduktion bei Clavellina lepadiformis und die Bedeutung besonderer „omnipotenter“ Zellelemente für diese Vorgänge

(Aus der Zoologischen Station zu Neapel.)

UBER DIE WINTERKNOSPENENTWICKLUNG, REGENERATION UND P~EDUKTION BEI CLAVELLINA LEPADIFORMIS UND DIE BEDEUTUNG BESONDERER,,OMNIPOTENTER" ZELLELEMENTE

FUR DIESE VORG~NGE. Von

JOSEF SPEK (Heidelberg).

Mit 18 Textabbildungen. (Eingeganilen am 26. April 1927.)

Bei Gelegenheit eines halbj~ihrigen Aufenthaltes an der Zoologischen Station zu Neapel maehte ich aueh an Clavellinen zur eigenen 0rien- tierung Vorversuche, welche den Zweek verfolgten, an den so aufler- ordentlich durchsichtigen und widerstandsfi~higen Geweben dieser Tiere Zellelemente ausfindig zu machen, welche fiir die a llgemeine Cytologie und die physikaliseh-ehemiseh orientierte Protoplasmaforsehung eventuell besonders Interessantes boten. Dementspreehend waren aueh die Methoden: Untersuehung der verschiedenen Zellelemente in dem Dunkelfeld, allerlei salzphysiologisehe Vorversuehe und sehlieBlieh Vitalf~rbungen. Die auffi~lligen und interessanten Resultate, welche die letztere lKethode lieferte, bestimmten dann zun~ehst fiir die Saison, welche ich in Neapel verbringen konnte, den Gang der Versuehe, dies um so mehr, als sieh die engste Beziehung zwisehen dem Gefundenen und den bekannten yon HAzes DRI~SCr~ und JuLIus SeHXXV.L formulierten ClaveUina- Problemen ergab.

Ieh gehe daher gleieh dazu fiber, das Resultat und die Bedeutung yon Vitalf~rbungen fiir die Clavellina-Untersuehungen zu erSrtern. Die Ein- deutigkeit'der Befunde wird eine kurze, seharfe Formulierung des Mit- zuteilenden erm0glichen.

W a s l~flt s ich durch Vitalf i trbung am Clave l l inaorgani smus hervorheben ?

Von den vielen untersuchten Vitalfarbstoffen ergaben nur wenige eine F~rbung bestimmter Zellelemente der Clavellina. So an erster Stelle Neutralrot und Nilblausul[at, an zweiter Stelle Janusgri~n. Da die prak- tisehen Zweeke, welehe ieh mit den Vitalf~rbungen verfolgte, mit diesen

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Farbstoffen vollkommen erreicht wurden, blieb ich auch im weiteren Verlauf der Versuche bei ihnen. Eine Er6rterung der physikalisehen Seite der versehiedenen F~rbungen soll in dieser Abha.ndlung nicht vor- genommen werden. Auch die Ausfiihrung der I~rbtmgen ist so einfach, daft sie fiir die uns hier int~ressierenden Probleme keiner speziellen physioehemisehen Er6rterung bedarf.

Von den genannten Fa.rbstoffen braucht jeweils nur eine sehr geringe Menge dem Seewasser, in welchem die ClaveUinen liegen, zugefiigt zu werden, dann beginnt sehr bald die Speicherung des Farbstoffes im Tier und schreitet, solange Farbstoff im AuBenmedium vorhanden ist, immer welter fort. Ich ffigte yon 0,1%igen L0aungen der Farbstoffe in destilliertem Wasser den Kulturschalen tropfenweise den Farbstoff zu. Von Neutralrot gentigt ein Tropfen auf 100 cem Seewasser, yon Nilblausulfa.t empfiehlt es sich mehrere Tropfen zu nehmen. Neutralrot bietet den Vor- teil, daB es raseher bis zu der zweekentsprechenden Intensit~t durch- f~rbt als Nilbla.usulfat, sonst sind die F~rbungsresultate mit beiden Fa.rbstoffen in allen prinzipiellen Punkten vSllig gleich. In dem nach obigen Anga.ben mit Neutralrot versetzten Seewasser von eben erkenn- ba.rem gelblichem Farbton ist die Vitalfi~rbung sehon naeh etwa 2 Stunden gentigend intensiv. Schiidigende Wirkungen treten an den Tieren aueh bei langem Aufenthalt bei keinem der beiden Farbstoffe in Erschei. nung. Da aber der einmal gespeicherte Farbstoff viele Tage lang lest. geha.lten wird, empfiehlt es sich, die Tiere, sobald sie makroskopisch deutlich rosa. oder himmelblau erseheinen, in mines Seewasser zuriickzu- bringen. Eine Na.chfiirbung ist ja zu jeder Zeit ohne weiteres mSglich.

Zur Beobachtung bei starker VergrSl3erung ist ein vorsichtiges Her. a.usl6sen der Tiere aus der Tuniea erforderlich. Hierzu muB man durch leichtes Klopfen oder Driieken mit der Lanzettnadel in der Mundregion die Verbindung des Tieres mit der Tuniea lockern. Schneider man dann die Tunica an einer Stelle an, so li~flt sich leieht das ganze Tier unver. sehrt hera.usdriicken. Gr613ere Tiere mul3 man eventuell noch zerschnei- den, ihren Kiemenkorb aufschlitzen und fl~chenhaft ausbreiten; da sich die Gewebe aueh unter dem Deckgla.s im Seewasser stundenla.ng in normaler Veffassung ha.lten, ma.cht ein solches Studium isolierter Organ- teile keine Sehwierigkeiten.

Die Vital/~irbunq mit Neutralrot und Nilblau ist im ideal~ten Sinne eine elektive FSrbun(1. Es /iirbt sich im ganzen Organismus der Clavellina immer nut ein eigenarliger l~inschlu~kSrper, welcher prlmgr nur in einer Zellart zu /inden ist, welche bisher den ,,MesenchymzeUen" zugereehnet

wurde. Weder das Plasma dieser Zellen, noeh ein Besta.ndteil irgendeiner anderen Zellart besitzt das VermSgen die beiden Farbstoffe zu speiehern. Da nun gleich bei Beginn der Untersuchungen eine so ira. posant~ Beteiligung der vitalgefi~rbten Zellen bei der Winterknospen-

und Reduktion bei Clavellina lepadiformis usw. 121

bildung festgestellt wurde, da[~ eine besondere Bedeutung dieser Zellcn Itir formative Prozesse fiir mSglich gehalten werden mui~te, ergab sich zun~chst die Frage: Welches ist die Natur der Zellen, welche sich durch F~rbung ihres Einschlul~k6rpers so leicht kenntlich machen lassen, und welche Rolle kommt ihnen im Betrieb des Clavellinenorganismus zu ?

Wir wollen die Frage an den mit Neutralrot gefi~rbten Tiercn unter- suchen.

Zellen mit einem charakteristischen rotgef~rbten, groBen Einschlui~- kSrper sind fast im ganzen Organismus der Clavellina zu linden. Das gleichartigste und wohl urspriinglichste Aussehen zeigen sie in der

Abb. l a und b. Tropfenzellen aus der Tunica. .Neutralrot.

Tunica. Das Gros der Tunicazellen, vielleicht sogar alle, gehSren den in Frage stehenden Zellen an. Ihr eigenartiges Aussehen zeigt die bei Immersionsvergr6~erung nach dcm lebenden Material entworfene Abb. 1.

Es handelt sich um am6boid bewegliche Zellen. Was cinem an ibnen zlm~chst besonders in die Augen f~llt, ist eiu 9rofler unge/~ihr ovaler, stark lichtbrechender Trop/en, der in jeder Zelle vorhanden ist. I m unge- f~rbten Zustand ist er glashell, s tark gl~nzend. Er ist es, der die kleinsten Mengen Neutralrot oder Nilblausulfat gleich an sich reii~t und in hohem Grade speichert. Das Aussehen der mit Neutralrot gef~rbten Tropfen zeigt die Abb. 1. Der Farb ton ist ein eigentfimliches rubinrot, wie man es yon Neutralrotf~rbungen sonst gar nicht gewohnt ist. Der starke Glanz, der den Tropfen erst recht das Aussehen yon ,,leuchtenden Rubinen"

Wo t toux ' Archiv f. Entwicklungsmechanik Bd. 111. 85

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gibt, ist in der Zeichnung nur schwer richtig wiederzugeben. Der Farb- ton ist fibrigens nicht immer ganz gleich, bald ha t er mehr einen Stich ins Rosa, bald mehr in ein Ziegelrot. Die in die Zellen eingelagerten Tropfen haben eine charakteristisch gelappte v o n d e r Kugelgestalt abweichende Gestalt. Sic sehen aus, als ob es sich um Tropfen einer sehr z~hen Flfissig- keit handeln wiirde, welche die ihnen durch zuf~llige aktive oder passive Bewegungen verliehene abenteuerliche Gestalt infolge ihrer Viskosit~t beibehalten. Der Zellk6rper selbst ist glasig hell, bei lokaler Ansammlung unter oder fiber den Tropfen bisweilen kaum zu sehen. Die Abb. 1 zeigt Zellen mi t hfibsch ausgebreiteten flfigelartigen Pseudopodien, welche meist eine lebhafte Bewegung zeigen. Der Kern ist nur an manchen Zellen und auch dann nu t unscharf zu sehen. Ebenso ist die feine Emul- sionsstruktur, welche die zentralen Part ien der Zellen auszeichnet und ganz an die feine Endoplasmast ruktur kleiner Am6ben erirmert, yon den Tropfen meist verdeckt.

In den meisten Tunicazellen frisch eingebrachter Tiere haben die roten Tropfen das gesehilderte Aussehen. Wir wollen diesen Habi tus der TropfenzeUen - - einstweilen mehr aus praktischen Grfinden der ein. fachen Darstellung - - den primiiren Typus der Trop/enzeUen nennen. Neben diesem Haup t typus kommen aber gar nicht selten noch eine ganze Anzahl yon Variationen vor. Vom Haupt t ropfen kSimen mehrere kleine Tropfen abgesprengt sein, oder es k6nnen an Stelle des groBen Tropfens i iberhaupt nu t eine gr6Bere Anzahl kleinerer, bisweilen sogar sehr feiner TrSpfehen, die aber sonst Farbe und Lichtbrechung der groBen Tropfen zeigen, in den Zellen zu finden sein, wie dies in Abb. 1 b rechts oben zu sehen ist. Und schlieBlich kommen amSboide Zellen vor, welche nur eine oder mehrere kleine mi t rosa Inha l t gefiillte Vacuolen aufweisen, welche offenbar halb aufgelSste rote Tropfen yon geringerer Konzentrat ion des betreffenden KoUoides darstellen. In GrSBe, Habi tus und Struktur sind die Zellen yon denen mit dem gr6Beren Tropfen nicht zu unterscheiden. Und so wird man wohl kaum fehlgehen, wenn man die in racist nur geringerer Zahl vorhandenen yon gef~rbten Einschlfissen ganz freien Zellen yon sonst gleichem Aussehen mit den Tropfenzellen auch identi- fiziert und annimmt, dab diese bloB irgendwie ihren Tropfen ganz abgegeben haben. Wir werden auf diese M6glichkeit noch ausfiihrlich eingehen.

Von Abb. 1 b ist es nu t noch ein Schritt zu dem schSnen, bunten Bild, welches das Bindegewebe vitalgef~rbter Tiere aufweist. Es ist in Abb. 2 wiedergegeben. In dem des vorderen KSrperabschnitCes iiberwiegen bei weitem Zellen, welehe ganz den zuerst beschriebenen Tunicazellen gleichen. Die Zahl der Zellen, die gar keinen roten Tropfen enthalten, ist aber bier jedenfalls gr6Ber als in der Tuniea. I )ann kommen auch bier schon Zellen vor, deren im fibrigen in gleicher Weise s tark lichtbreehende


Tropfen ausgesprochen ziegelrot aussehen. Ihre Zahl ist wesentlich gr6Ber in dem Bindegewebe der unteren K6rperpart ien, besonders groB aber an dem Darm. Und bier sieht man dann schlieBlich noch Zellen, deren toter Tropfen ganz eigenartig ver~ndert erscheint. Ih r Farb ton hat auch einen mehr oder weniger intensiven Stich ins Ziegelrote, der Tropfen aber erscheint betrgchtlich vergrSBert und verw~ssert, so dab man eine Aufquelhmg seiner Substanz in Frage ziehen muB. Es ist wich- rig hier den Parallelbefund mit ~i lblausulfat zu kennen. Beide Farben sind Indikatoren. Die ziegelrote TSnung der Tropfen wiirde auf eine schwachalkalische Reaktion schlieBen ]assen. In der Tat nehmen dunkel- rosa oder rubinrot gefitrbte Tropfen, wcnn man schwache Ammoniak- 16sungen an die Zellen treten l~Bt, zuerst den glei- then fahlen ziegelroten Ton an, um dann schliel3- lich ganz zitronengelb zu werden. Mit Nilblau f~r- ben sich die Tropfen der Tunicazellen, das Gros der Zellen des Bindegewebes in der vorderen K6rper- h~lfte und viele Zellen des Bindegewebes der hinte- ten K6rperregion tier himmelblau. In vielen ande- ten Zellen aber erscheinen hier die Tropfen violett- Abb. 2. Am6boide Zenelemente aus dem Bindegewebe.

Neutralrot . rosa, am deutlichsten wieder die aufgebl~hten Zellen in der Darmgegend. Offenbar t r i t t in diesen unter der Wirkung einer schwachen Base eine Aufquellung der Tropfen ein, die soweit gehen kann, dab der Protoplast zu einem ~uBerst diinnen oberfl~chliehen ~Jberzug wird, aus dem der Kern als Verdickung hervor- springt. ]~brigens sind zwisehen diesem Ext rem und dem Zustand der Tropfen in den Tunicazellen alle Oberghnge zu finden.

Ieh habe den Eindruck, als ob dort, wo die Durchliiftung des K6rpers am schlechtesten ist, die Zahl der Zellen mit aufgequollenen Tropfen und mit offenbar alkaliseher Reakt ion am grSBten ist. In der vom AuBenmedium allseits umsptilten Tunica und dem Kiemenkorb fehlen sie ganz. Einzelne werden mit dem Bluts t rom aus dem Bindegewebe des Hinterleibes mitgefiihr~ und kommen dann in die Lakunen und das Bindegewebe der vorderen KSrperh~lfte. Ihre Zahl ist aber hier wie gesagt wesentlich geringer.

Damit berfihren wir nun auch die cytologischen Probleme des Clavel-

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lina-Blutes. Zwischen den besehriebenen amSboiden Zellelementen der Tunica und des Bindegewebes einerseits and denen der Blutfliissigkeit andererseits ist bei ClaveUina kein morphologischer Unterschied zu erkennen. Das hat man ja schon seit lange erkannt und alle Zellen als ,,Mesenehymzellen" bezeichnet. Der morphologisehen Erscheinungs. form nach sind sie ja damit aufs Erste nicht schlecht klassifiziert. Frei- lieh gibt der eigenartige EinschluBkSrper doch schon zu denken. Aber den hat man, weft er, wie wir sehen werden, in den meisten fixierten Pr~paraten gar nicht mehr vorhanden ist, iiberhaupt iibersehen oder Iiir unwesentlich gehalten, and eine solche amSboide Zelle ohne die stark- lichtbreehenden Tropfen sieht ja nun eben aus wie der h~ufigste Typus der Mesenehymzellen.

Auch in dem Blur flottieren also an den mit Neutralrot gefi~rbten Tieren Unmengen der am6boiden Zellen mit den groBen gl~nzigen roten Tropfen, der auch hier eine gewisse, aber nicht grofle Variation seines Aussehens und seines Farbtones aufweist, welche ganz der der Tunica- und Bindegewebszellen entsprieht. Die Zellen weisen, wenn man sie in Ruhe beobachten kann, ein stgndiges Spiel ihrer glasheUen Pseudo. podien auf. Wir haben also auch im folgenden keinen Anlag, einen prinzipiellen Unterschied zwischen den morphologiseh gleichen Tunica-, Bindegewebs- und Blutzellen zu machen, da ein und dieselbe Zellart eben bald hier, bald dort zu finden ist. Es mfissen jetzt nur zur Abrundung des Brides noch einige besondere Zellarten besprochen werden, welche noch auger denen mit den charakteristischen Tropfeneinschlfissen auch fiberall im Organismus vorkommen. So vor allem die schon oft erw~hnten, aber nie genauer beobachteten mit vielen Granulen er/i~llten ZeUen, welche die Hauptmasse der eigenti~mlichen weiflen Schni~re bilden, welche bei der Clavellina Ingestions- und EgestionsSffnung und die beiden •lanken des Endostyls ums~umen, um den Vorderrand des Kiemen- korbes laufen und ebenso die Epibranchiallinie begleiten.

])iese Zellen sind den Epithelien der betreffenden K6rperpartien in groflen Mengen unterlagert, kommen aber in geringerer Zahl auch an anderen Stellen des Bindegewebes und im Blute vor. W~hrend der Ent- wicklung oder bei Neubildungen jener Organe, unter denen sie die Schniire bilden, wandern sie erst sekund~tr an die betreffenden Stellen hin und sammein sich allm~hlich in solcher Menge dort an. Unter anderen Umst~nden k6nnen sie diese Stellen wieder verlassen. Sie sind ebenfalls amSboid beweglich, doch ist ihre Bewegung nur langsam und sie bilden auch keine schmalen, langen Pseudopodien, sondern nur breite, lappenfSrmige Vorbuchtungen des KSrpers. In Abb. 2 oben sind zwei dieser Zellen zu sehen. Ihr KSrper ist ganz erffillt yon ziemlich undurch- sichtigen Granulen, welehe der Zelle im auffallenden Lieht ein kreidig weiges, im durchfallenden ein schmutzig braunes Aussehen verleihen.


Eine vitale F~rbung der Granulationen gelang mir niemals. ~ui~erlich sehen die Zellen somit vSllig anders aus, als die Zellen mit dem groBen lebhaft gefiirbten Tropfen. Wir werden aber noch sehen, daft sich beide Zellarten bei wichtigen Leistungen im Organismus ganz ~hnlich verhalten kSnnen.

Eine Zellart, welehe sich noch in wechselnder Zahl in der Blutfliissig- keit findet und durch ihre sehr geringe GrSBe, ihre ovale Gestalt und den v611igen Mangel vi tal farbbarer Granulen auszeiehnet, soll bei Unter- suchung des Inhal tes der Winterknospen Erw~hnung linden.

Fragen wir uns nun noch, welches Bild die Gewebe der verschiedenen Organe der lebenden ClaveUinen nach Neutralrot/Srbunff bieten.

Abb. 3a. Flimmerepithel der Kiemenspalten mit Tropfenzellen.

Auch diese Frage l~l~t sich, wenn man das Prinzipielle erkannt hat, mit wenigen S~tzen beantworten : Die am6boiden Zellert mi t den grol~en roten Tropfen sind an und in den meisten Geweben zu linden. Sie lreten an die Basal/liiche der Epithelien heran, kleben an der Basalseite der Epi- thelien und kriechen schliefllich auch zwischen die Epithelzellen hinein. Am interessantesten ist ihr Verhalten an den verschiedenartigen Epithe. lien des Kiemenkorbes. Die in den Lakunen der Kiemenbalken zirkulie- renden amSboiden Zellen bleiben vielfach an den Epithelien haften und breiten sich auf ihnen so flach aus, dal~ man fast nur noch ihren groi~en roten Tropfen nach der Lakune vorspringen sieht. Es resultiert dann hier etwa das Bild, welches Abb. 3a zcigt. An einigen Stellen sieht es aus, als ob solche rote Tropfen prim~rer GrOl~e und Gestal t mi t ten drinnen im Kiemenepithel sitzen, wie es auch an der Abb. 3a an einigen Stellen zu sehen ist. Es ist freilich oft nicht leicht zu entscheiden, ob die Tropfen- zelle nicht vielleicht doch nur tiber oder unter der Epithelzelle, deren optischen L~ngsschnitt man betrachtet , dem Epithel oberfl~chlich an-

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geklebt ist. In einer ganzen Anzahl von sorgf~ltig untersuehten Einzel. fhllen bin ieh aber zum best immten Resultat gekommen, dab einzelne rote Tropfen prim~rer Gr6Be auch an normalen, wohlgen~hrten Tieren immer in den Epitkelien der Kiemenbalken drinnen sitzen. Grenzen yon Zellen sind am lebenden Tier bei der glasigen Besehaffenheit der Epithe- lien nieht zu erkennen, und die Zelle, in weleher der groBe Tropfen sitzt, d. h. also wohl die eingewanderte Tropfenzelle, hebt sich in keiner Weise yon den anderen ab. Wir brauehen uns aber auch nicht darauf zu ver. steifen, die Fragen naeh den Einzelheiten der Tropfenzelleneinwanderung gerade an diesen Epithelien des Kiemenkorbes zu 15sen. Es ha t sieh n~m. lieh ergeben, da~ die einwandernden Zellen bestimmte Epithelien des Clavellinaorganismus besonders bevorzugen. I m Interesse der Ktirze der Darstellung will ich nur noch aueh sehon an dieser Stelle vorweg mit. teilen, dab sieh fiir eine etwaige Abgabe ganzer Tropfen prim~rer GrSBe yon den am6boiden Zellen an die Epithelien, an welche man hier aueh noch denken kSnnte, aueh bei andersartigen Beobaehtungen keinerlei Anhaltspunkte ergeben haben. Weiterhin wollen wir uns stets vor Augen halten, dab yon den am6boiden Zellen, welehe aus dem K6rper in die Tunica wandern und dort jetzt als Tunieazellen angesproehen werden (d.,h. also bei der Clavellina unsere Tropfenzellen), ein immenses Dureh. wanderungsverm6gen dureh Epithelien sehon bekannt ist, und an jungen Tieren alle E tappen der Passage dureh die Epithelien hindureh aueh am lebenden Objekt veffolgt und besehrieben worden sind (siehe besonders O. SEELIGER 1893).

Die Herkunf t der in manehen Zellen des Kiemenepithels sichtbaren kleinen roten Tr6pfchen, welche aueh Abb. 3a zeigt, werden wir spiiter (S. 149) erOrtern. An friseh gefangenen Tieren aus gutem Wasser fehlen sie hgufig v611ig.

Wir wollen ]aun noch die Besehreibung der normalen vitalgef~rbten Clavellinen zu Ende fiihren. Wie erw~hnt, gibt es eine Reihe yon Epi- thelien, zu welehen die Tropfenzellen eine besondere Affinit~t zeigen. An erster Stelle stehen da die mi t einem dichten Besatz kr~ftiger Flimmer- haare besetzten niedrigen Epithelien der zwischen den Kiemenspalten verlau/enden, nach innen etwas /alten/Srmig vorspringenden Quer/elder der KiemenkSrbe und die jeweils in der H6he dieser Querstreifen yon der Dorsallinie des Kiemenkorbes vorspringenden groflen Cirren, deren Epi. thelien mi t denen der erstgenannten Querfelder in kontinuierlichem Zu- sammenhang stehen.

Unter der Basalfl~ehe der Querfaltenepithelien finder man immer eine groBe Anzahl am6boider Zellen. An normalen wohlgen~hrten Tieren ist auBerdem am Epithel selbst in der Aufsieht eine Perlenreihe von roten Zellen zu linden, welehe den Epitheizellen yon der Basalfl~che entweder angeklebt sind, oder offenbar sehon zwischen den Epithelzellen sitzen,


so dab der rote Tropfen prim~rer GrSlte so, wie dies Abb. 3b zeigt, ganz innerhalb der Konturen des Epithels liegt. An solchen Stellen ist das Epithel nach innen oder au~en meist etwas verdickt. Mindestens je eine Perlenreihe roter Zellen ist an den Querfeldern immer zu finden.

Beziiglich der Dorsalcirren wollen wit uns hier zun~tchst mit der Fest- stellung begniigen, dab ihre Innenr~tume stets von zahlreiehen roten Tropfenzellen erftillt sind und aueh das Flimmerepithel immer mit einzelnen bis vielen grol]en roten Tropfen gespickt erscheint. Am Kiemen- korb ist dann schliel~lich noeh das di~nne Epithel, welches rechts und links das Endostyl begleitet und in seinen seitliehen Partien ebenfalls von Flimmerhaaren besetzt ist, stets von roten Tropfenzellen unterlagert. Im Epithel selbst scheinen hier die Tropfen nicht so h~ufig zu liegen.

SchlielMich findet man noeh an und in dem verdickten Epithel der Ingestions- und EgestionsS//nung stets viele rote Zellen, am ersteren bis

Abb. 3b. Flimmerepithel einer Querfalte des Kiemenkorbes mit den amSboiden Zellelementen. Neutral rot.

zu den Mundcirren. Fiir die Mundcirren gilt das gleiche wie fiir die Dorsalcirren des Kiemenkorbes. Der Wimperbogen verh~tlt sich so wie die Querfelder des Kiemenkorbes.

Die noch nicht besprochenen Teile des Darmtractus zeigen an den mit Neutralrot gef~rbten Tieren folgendes Aussehen : So, wie die Epithe- lien des Kiemenkorbes kann sich noch der Oesophaguseingang, der mit einem Lippenwulst in den Kiemenkorb vorspringt, verhalten. An den Neapler Tieren war sein Epithel zwar oft vOllig frei yon roten Zellen, bei einer Nachpriifung der F~rbungen am Nordseematerial auf Helgo- land fand ich auch diese Epithelien stets schOn gespickt und auBerdem unterlagert yon Zellen mit gro$en roten Tropfen. MOglich, dab ich in Neapel, beeinfluBt durch die negativen F~lle, diese Partien nicht oft genug beobachtet habe.

Die Innenfl~ehe der Magenzellen ist bedeckt yon vielen eigenartigen kugeligen, glasig aussehenden oder yon Natur zitronengelb gefSrbten Sekrettropfen. Man kSnnte sie fast fiir kleine Zellen halten. Dieser TKu- schung kann man besonders an den etwa zu Regenerationsstudien zer- schnittenen Tiereu unterliegen, aa denen diese Tropfen aus dem offenen

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Darmtractus in die Leibesh6hle gelangen. Hier muB man unbedingt ihrer Herkunft nachgehen, dann ergibt sich ihre Identitii t mit den Sekret- tropfen des ]~agens. Diese Tropfen nehmen etwas yon dem Neutralrot an. ]~ine Slaiekung oder Unterlagerung des Magens mit den uns bekannten roten Tropfen fehlt v611ig.

Anders als die Sekrettropfen des Magens sind vielleicht sehon sich ebenfalls nicht allzu intensiv, aber immerhin schon stiirker f~rbende Vacuolen des Mitteldarmes zu bewerten. In dem eigentfimlichen, nach vorn und hinten seharf abgesetzten trichterf6rmigen Stiick des Darmes, welches auf den doppe]nierenfSrmigen Magen folgt, fSrben sich vital, ebenso wie im folgenden Abschnitt des Mitteldarmes, viele kleine Va- cuolen noch verhs163 intensiv rot. Weiter naeh hinten wird die :F~rbung immer verschwommener und die f~rbbare Substanz ist h~ufig nur als Anh~ufung refer KSrnchen einseitig in den ws Vaeuolen zu linden. Alle diese Vacuolen liegen mit ten in den Zellen. Sie sind wesentlich kleiner als die Tropfen prim~rer GrOi]e in den amOboiden Zellen. Wir werden die Frage, was sie wohl zu bedeuten haben, an sp~terer Stelle wieder aufwerfen. I-Iier wollen wir nur feststellen, dal~ eine direkte t]bereinstimmung oder auch nur _~nliehkeit mit irgendeinem Zustand der Tropfen der amSboiden Zellen nicht gefunden werden kann.

Die Fiirbung der Mitteldarmtropfen verblal~t allmShlieh nach dem Enddarm zu vOllig. Dieser selbst ist i~folge seiner Lage am lebenden Tier einer genauen Untersuchung schlecht zug~ngig. Auf gelegentlich auch vital erkennbare sehwach gef~rbte grotte Tropfen desselben bin ich erst durch den Befund an Sehnittserien aufmerksam geworden.

]~ber die wichtige Rolle, welehe die roten Tropfenzellen in Stolonen und Geschlechtsorganen spielen, werde ich in besondernKapiteln berichten. Auch in diese Vorgs bekommen wir durch Vitalf~rbungen mit einem Sehlage Einbliek. :Die Herzwand ist v611ig frei yon Tropfenzellen. ])as Gleiehe gilt ffir gewShnlich fiir das gesamte K6rperepithel.

AbschlieBend m6chte ieh noch fiber die Vitalfi~rbungen bemerken, dab ich yon einem ausgedehnteren Gebraueh yon Janusgriizt, welches die Tropfen der amSboiden Zellen auch intensiv und ziemlich elektiv fs abgesehen babe, da es mir schien, als ob der Farbstoff die AuflSsung der Tropfen stark f6rdere. Eine Zeitlang zog ich auch eine Verwendung yon I!~istallviolett in Frage, aber bei Kristallviolett bleibt die F~trbung nicht ganz auf die Tropfen beschrs und auBerdem f~llt die F~rbung un- gleiehmii6ig aus. Bemerkenswert ist sehlie61ich noch, dal~ Fhrbungs- versuche mit Methylenblau gi~nzlich negativ blieben.

Die chemische ~ a t u r der Zelleinsehliisse.

Es war zu erhoffen, dab sich der Einbliek in die ]~edeutung der eigenartigen Tropfen der am6boiden Zellen und damit vielleieht aueh der

und Reduktion bei Clavellina lepadiformis usw. I29

Zellen selbst, durch eine chemisehe Untersuehung vertiefen wiirde. Es wurden daher eine Anzahl chemischer Reaktionen auf St[irke, Glykogen, Fettsubstanzen und EiweiB ausgeftihrt und das Verhalten der Tropfen in einer Reihe yon Lbsungsmitteln festgestellt.

Am bequemsten lassen sich die ehemischen Versuehe mit dem Inhal t der Winterknospen ausfiihren. Die K-nospen en~halten, wie wir noch genauer sehen werden, Unmengen yon den am6boiden Zellen mit den groBen Tropfen. Man kann die Knospen in destilliertem Wasser ab. waschen und den Inhalt der Blasen in einen Tropfen destillisrtes Wasser austreten lassen. Hierbei platzen viele Zellen und lassen den groBen Tropfen ins Wasser treten, ein fiir dis mikroehemisehe Untersuchung sehr erwiinschter Zustand. Das Epithel der Winterknospe entfernt man wisder und hat dann eine Suspension yon freien Zellen, darunter viele yore Aus- sehen der Tunicazellen, und yon vielen ausgetretenen Tropfen in destillier- tern Wasser vor sieh. Hierzu ffigt man nun je einen Tropfen der betreffenden Reagentien.

Es sei nochmals an dis starke Lichtbrechung der Tropfen erinnert. Doppelbreehend sind sie aber nicht. In Jodallcohol oder Jodjodkalium nehmen sie keine spezifische F~rbung an, sondern werden bloB gelblich- braun.

Speichel iibt auf die Tropfensubstanz keinerlei spezifische korrodie- rende oder 15sende Wirkung aus.

An lebenden Zellen und an ausgetretenen Tropfen kormte ich mit ~charlach R keine l~otf~rbung erzielen. Die unver~nderten Tropfen pri- m~rer GrbBe, so wie sie in Tunicazellen vorliegen, werden aueh naeh stundenlangem Liegen in Seewasser, dem ein bis mehrere Tropfen 1%ige Osmiums?iure zugeffigt wurden, nicht braun. Sie behielten ihr natiir- liches Aussehen fast unverEndert. Erst nach eineht Tag zeigten sie eine schwaehe graubraune Triibung (etwa ~de mit Osmium fixiertes Proto- plasma) ohne ihren Glanz zu verlieren. Als Fettreaktion war der Befund an den prim~rsn Tropfen jedenfalls negativ zu bewerten. Wir kommsn auf S. 138 nochmals auf die Osmiumreaktion zurfick.

Das Ergebnis der Eiweil~reaktionen war folgendes: Fiigt man einen Tropfen Millons .Reagens hinzu, erw~rmt mehrere Male fiber der Bunsen- flamme und ]513~ den Tropfen unter dem Deckglas 10--15 Minuten lang stehen, so erseheinen die ausgetretenen ffeien Tropfen, die Tropfen in den ambboiden Zellen und - - hier einstweilen nut nebenbei bemerkt alle sekund~r ver~nderten Tropfeneinlagerungen der Zellen schwach bis sehr intensiv ziegelrot ge/drbt. Die F/~rbung der Tropfen hebt sich gegen sis aufs deutlichste ab. Die Rsaktion ist also ausgssprochen positiv und f~llt immer gleich aus.

Zusatz yon einem Tropfsn starker Salpeters(iure zu einem kleinen Tropfen mit Zellbrei und vorsichtiges Erhitzen fiber der Flamme 15st zum

W. Roux ' Archly f. E n t w i c k l u u g s m e c h a n i k Bd. 111. 9a

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mindesten viele Tropfen nicht auf. ],al3t man eine Weile stehen und be- t rachtet dann unter dem Mikroskop, so zeigen partienweise alle gl~inzigen Tropfen einen zitronengelben Schimmer. Das Plasma erschcint nur an grSBeren Zellklumpen unauffallig schmutzig graugelb. An Einzelzellen mit Tropfen primarer Gr6Be ist es gerade der Tropfen, der allein eine u~zwei]elha/te zitronengelbe T6nung zeigt. In manchen Teilen des Tropfens ist die Gelbfhrbung des Zelltropfens zweifelhaft. Aber das ist auch das Bild von einer an eincr EiweiB16sung im l~eagensglas ausgefiihrten Xanthoproteinreaktion. Der makroskopisch intensiv gelb erseheinende Niederschlag erscheint bei mikroskopiseher Betrachtung keineswegs in allen Flocken deutlich gelb.

Gegeniiber dem positiven Ausfall yen der M~z~oNschen und der Xanthoproteinreaktion mul3te es tiberraschen, dal~ nach dem t~ezept der Biuretreaktion mit Natronlauge und verdiinntem Kupfersulfat weder an den ausgetretenen Tropfen noch an den Zelleichen eine ViolettfSrbung zu erreichen war.

Die Tropfensubstanz ist in destilliertem Wasser 16slich. Die L6sung erfolgt aber nur langsam. Die Zelleiber der AmSbocyten bleiben anfangs im destillierten Wasser erhalten, sind aber freilich stark cytolysiert, zeigen vorgequollene Tropfen yon hyalinem Plasma und zentrales Plasma- gerinnsel. In den Zelleibern und frei im Wasser sind die Tropfen anfangs noch zu finden. Nach 24 Stunden sind sie aber meist ganz verschwunden.

Ein ausgesprochen starkes L6sungsvermdgen wurde fiir Ammoniak festgestellt. Schon tropfenweiser Zusatz zu 50 cem Seewasser lieB in den Tropfen eine Anzahl wasseriger TrSpfchen erscheinen, die oft ganz pl6tz- lich, wie aufbrausend, auftraten und sich auch haufig zu einer grol3en zentralen Blase im Tropfen vereinigten. SchlielMich 16ste sich alles ganz auf.

Unter ~ihnlichen Symptomen kann in starker 2qatronlauge zum Teil eine LSsung eintreten. Hierin ist aber die L6slichkeit der Tropfen unvergleichlich geringer. Viele Tropfen zeigcn nur eine Aufquellung; ihr Velum nimmt zu und ihre Lich~brechung ab.

In absolutem Alkohol sind nach 24 Stunden in dem ausgedrfickten Zellbrei dcr Winterknospen die starklichtbrechenden Tropfen inner- und aul3erhalb der Zellen noch tiberall erhalten. ])as Plasma der Zellen wird durch Alkohol allein sehr schlecht konserviert.

Auch in Seewasser, welches mit Chloro/orm gesattigt wurde, sind nach 24 Stunden, ja selbst nach Tagen viele unveranderte Tropfen zu finden. Das Plasma der Zellen zeigt schon nach kurzer Zeit Cytolyse- erscheinungen, quillt auf oder zerfliel~t, wobei die intakt bleibenden Tropfen im Medium liegen bleiben.

Ein etwas grSl~erer Prozentsatz der Tropfen schien sich naeh langerer Zeit in Aceton- Seewasser (ges~ttigt) zu 16sen, doch waren immerhin nach 24 Stunden noch reeht viele unverKndert.


Alles in allem wird man mit der Schlul3folgerung night fehlgehen, daft die Hauptmasse der Trop/en unserer Trop/enzellen ]eden]alls eine Eiweiflsubstanz ist. Nicht unm6glich erscheint es, dab dem Eiwei[~ noch Lipoide beigemengt sind. (Siehe hierzu auch S. 138, Entmischung.)

Nicht leicht erkl/~rlieh ist das Verhalten der Tropfen in den fixierten Tieren. Der weitaus gr613te Teil derselben ist n/~mlich im Schnittmaterial nicht mehr zu/inclen. In den Einzelzellen des Bindegewebes fehlten in meinen Scbnitten so g u t wie alle Tropfen und in den diinnen 'Epithelien wie denen des Kiemenkorbes war jedenfalls ebenfalls die iiberwiegende Mehrz~fl derselben verschwunden. Naeh den Abbildungen zu sehliel3en, haben frfihere Autoren jedenfalls die gleiehe Erfahrung gemacht , darin liegt ja die Erkl/irung dafiir, dal3 eine an sieh so auff/~llige Erscheinung im Clavellinengewebe iibersehen werden konnte. ]~inzig und allein im Enddarm scheinen sie ausnahmslos, in den WLnterknospen wenigstens in gr613eren Zellmassen erhalten zu bleiben. Das sprieht dafiir, dal3 eine gewisse Dieke der Zellsehichten oder Massen, in welehen sie drinsitzen, sit vor dem Verschwinden bewahrt. Da mtissen wir uns daran erinnern, dab bei Zusatz vieler Reagentien die Tropfen aus den AmSbocyten, offenbar mechaniseh bei der Gerinnung oder sonstiger Alteration des Zelleibes herausgleiten. Das Gleiche kbnnte aueh fiir dtinnere Epithelien gelten. Wiirde ihr Verschwinden nur auf einer Aufl6sung beruhen, wiirden sie etwa im Alkohol (ich bewahrte mein konserviertes Material in 96%igem Alkohl auf) naeh l~ngerem Liegen doeh aufgel6st werden, miitlte man eigentlieh erwarten, dab ihr letzter Rest - - eben der aus dem dickeren Gewebe - - bei der Durchffihrung der fertigen Schnitte dureh die Alkohole, wenn durch den feinen Sehnitt die Tropfen blol~gelegt sind, aufgelSst werden miiltte. Dies ist aber durchaus nieht der Fall.

Aul3er dem rein meehanischen Moment der Sehichtdicke w/~re es vielleieht noch mOglich, dal3 die Konsistenz des Plasmas der Tropfenzellen je naeh der Umgebung verschieden und eben nicht immer so ist, dal3 ein meehanischer Austr i t t der Tropfen aus der Plasmahiille m6glieh ist. Eine einigermal]en iiberzeugende Erkl/trung scheint mir einstweilen nicht mSglich zu sein.

Wir mfissen hier noch einiges fiber Fixation der Clavellinengewebe iiberhaupt hinzufiigen. Eine tadellose Fixat ion der Gewebe ist keineswegs leieht zu erreiehen. Ieh machte mit dem mir damals im lebenden Zustand sehon in allen Details durchaus wohlbekannten Zellelementen der Winterknospen systematisehe Konservierungsversuche mit allen m6g- lichen Fixationsmitteln. Bei den meisten waren die l~esultate durchaus unbefriedigend. Ich staunte immer wieder, wie viele charakteristisehe Einzelheiten des lebenden Zellmaterials bei der Gerinnung verloren gingen. Meistens seheint das Plasma der ClaveUina-Zellen in den Fixa- tionsmitteln eine schmierige, halbfeste Konsistenz zu behalten. Einzig

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und al|ein Sublimat- und Osmiumgemische scheinen sch6ne Schnitt- bilder zu liefern. Vielleieht kommen iibrigens auch die Tropfen bei der Fixierung nicht richtig oder nicht rasch genug zur Gerinnung.

Ich verwandte dann meist Sublimat konzentriert in Seewasser. Zu- satz yon Essigs/~ure oder Alkohol hierzu bietet gar keine Vorteile. Fixa- tionszeit 10 Minuten oder 1/~nger. ~berft ihrung in die Alkohole ist wegen der leicht eintretenden Schrumpfungen sehrittweise auszuffihren. Fiir kleine Objekte ist FLEM~II~Gsche L6sung sehr empfehlenswert. Ideales Bet/~ubungsmittel zur Konservierung von Clavellinen im ausgestreckten Zustand ist schwacher, etwa 30%iger Alkohol, weleher vorsichtig tropfenweise den Sch/ilchen zugeffigt wird, bis die Tiere bewegungslos werden.

V611ige Bet/~ubung erfordert 2 Stunden.

V611ig iiberraschend war der Befund, daft sich die Trop- /en, soweit sie am fixierten Material noch erhalten sind, auch im Schnitt mit mindestens 91eicher Intensitdit mit Nilblau /dirben wie am leben. den Objekt. Ihre F/~rbung bietet dann im Schnitt gerade

Abb. 4. Stiick aus dem Epithel des Enddarmes, a) aus dem in den F/~llen, wo sie am leben- oberen Iletzten) Abschnitt des Enddarmes, b) weiter unten zeigt einwandernde bzw. schon eingewanderte Tropfen- den Objekt aus irgendwel- z e l l e n . - Fixation: Sublimat-Seewasser. Blockf~rbung mit chen Griinden nieht gut oder Boraxkarmin. Nachfarbung der Schnitte mit Nilblausulfat.

nicht vollst/~ndig durchftihr- bar wird, wie wir sehen werden, eine sehr wertvolle Erg/inzung. Der Tropfen f/irbt sieh tiefblau, wenn er etwas aufgequollen ist, himmelblau, der Plasmak6rper f/~rbt sich nieht oder unvergleichlich weniger, wenn man Kontrastf/~rbung etwa mit Boraxearmin maeht . F/~rben sieh auch gew6hnliche Epithelien der Clavellina im Schnitt mi t Nilblau, offenbart uns dies, wie wir noch sehen werden, wichtige Beziehungen zu den eingewanderten Tropfenzellen, deren Substanz sieh dort 16st, all- m~hlieh in die umgebenden Zellen diffundiert und bei der Fixation mit dem Plasma in unl6slicher Form niedergesehlagen wird. Von solehen Gesichtspunkten ergab sieh als beste Methode Totof/~rbung (und zwar grtindliche Durchf/~rbung) mit Boraxcarmin und etwa 8 Minuten langes Naehf/~rben der Schnitte mit Ni]blau (0,1% in Wasser) und rasches Durchfiihren durch die Alkohole. Wie htibsche Resultate man mi t dieser F/~rbemethode unter Umst/~nden erh/~lt, zeigen die in Abb. 4 abgebildeten Schnitte aus einer oberen und einer tieferen Region des Enddarmes, welche die Tropfen der einwandernden bzw. eingewanderten Zellen in pr/ichtigster Weise zeigen. Die Tropfenf/~rbung ist hier nieht besonders


intensiv, dcr Tropfen, auch der Gr6Be nach zu schlieBen, wahrscheinlich etwas gequollen. Die Einzelheiten, welche uns beim Verhalten der Tropfenzellen an den Epithelicn am lcbenden Objekt noch zwcifclhaft geblieben waren, werden hicr schon durch wcnige Sehnitte klargclegt: Die Tropfenzellen trcten yon auBen an die Epithelien heran, kricchen zwischen die Epithelien hincin, schieben die Epithelzellen auseinander oder rufcn, wcnn sic nur in den basalcn Part ien zwischen den Epithel- zellen stecken, eine Vcrschicbung dcr Zellkernc derselben hervor. Wenn das Darmepithel, wic an den untercn Teilen des Enddarmes noch betr~chtlich h6her ist als an der unteren Abbildung der Abb. 4, k6nnen die Tropfenzellcn in allen H6hcn bis direkt unter dem Lumen zwischen den Epithelzcllen stecken. Ein struktureller Unterschied dcr Zellkerne yon Epithel- und Tropfenzellcn ist nicht zu finden.

Die wertvollen Resultate der Nilblauschnittf~rbung lernte ich um so h6her sch~tzen, als ich mich fiberzeugen muBte, dab eigentlich all die gebr~uchlichen Farben, wie H~malaun, Eisenh~matoxy]ine, Eosin, Licht- grfin, Orange, Safranin, Gentianaviolett , Kongorot und Blochmann nur sehr unbefriedigende Bilder geben.

Auehnaeh FLEM~ING-Fixation f~rbt hTilblau gut, doch sind hier die Bilder analytiseh sehwerer zu dcuten, weilNichtf~rbbarkeit best immter Teile auch yon irgendeiner Wirkung der Osmium- oder Chroms~ure herriihren kann.

Die Bete i l igung der Ei.weiflzellen an der Winterknospenbi ldung.

Betraehtet man die Zellen mi t den vitalgef~rbten groBen EiweiB- tropfen nur am normalen Organismus in den yon uns bisher erSrterten Situationen, so k6nnte man sich wohl noch ein recht harmloses Bild von ilmen machen, welches sich etwa mi t ihrem indifferenten alten Namen Mesenchymzelle decken wiirde. Speziellere Funktionen diirften diesen Mesenehymzellen freilich schon im Blur zukommen, und wozu diese Zell- elemente einen solehen riesigen Tropfen Eiweil~substanz mit sich fiihren sollcn, kann einem aus den bisher mitgeteilten Beobachtungen in keiner Weise einleuchten.

Das Bild ~ndert sich abcr sofort, wenn wir an einem leicht verletzten oder dutch schlechtcs Wasser alterierten Clavellina-Organismus dieselben Zellelemente in Aktion treten sehen. H~ufig waren alle Tiere frisch eingebrachter, bliihender Kolonien in einem solchen, wahrscheinlich dureh das Absehaben der Tiere vom Felsen alterierten Zustand. Sie waren etwas kontrahiert , die Kiemenk6rbe schlapp und das Herz am Erlahmen. I)er Zustand dcr Tiere verschlechterte sich rasch. Bald waren die zartes- ten Gewebe offensichtlich schon zerstSrt. Die langcn Flimmerhaare der Kicmencpithelien hingen in Fetzen yon den Zcllcn herunter. Bei einer solchen Verfassung des Tieres gelingt eine Durchf~rbung mit Neutralrot nur sehr schlecht. H a t man aber gleich zu Beginn der Destruktions-

W. Roux ' Arch iv f. E n t w i c k l u n g s m e c h a n i k Bd. 111. 95


erscheinungen noch eine Vitalf/irbung erreicht, dann bietet sich einem jetzt ein eigenartiges Ph/~nomen dar: Die zerfallenden Gewebe sind ganz frei geworden yon Eiweil~zellen, weder gef/~rbte noch ungef/~rbte Tropfen sind in und an den Epithelien zu sehen. Mitten in diesem Bilde allge-

meiner ZerstSrung und Aufl0sung finden wir aber in den Lakunen hOchste Betriebsamkeit. Die Lakunen Bind prall ge]iillt mit amSboiden Troplen- zellen, welehe ein lebhaftes Spiel der Pseudopodien zeigen und aueh sonst in bester Verfassung sind und nicht die geringste Spur yon Cytolyse aufweisen. Es wird uns in drastischer Weise ein auBerordentlich groBer Untersehied in der Widerstandsf/~higkeit der gewOhnlichen Gewebszellen und der Tropfenzellen vor Augen gefiihrt. Die amOboiden Zellen sind jedenfalls zun~tehst von den absterbenden Geweben in die Lakunen ab- gewandert,. I s t die Durchf/~rbung des Pr/~parats gelungen, so erscheinen die Lakunen (besonders die Querlakunen des Kiemenkorbes) dureh die Masse roter Tropfenzellen als dicke rote Strei- [en im triiben Kiemenkorb.

Ob nun die Vitalfgrbung der Tropfenzellen, welche, wie gesagt, dutch die Zersetzung der Gewebe sehr erschwert wird, gelingt oder nicht, die weiteren Ver/~nderungen am Tiere lassen sieh leieht verfolgen. Die La- kunen der Vorderhgffte des Tieres

Abb. 5. Absterbende Clavell ina mit m~ichtig leeren sich allm/~hlich wieder u n d e s anschwellenden Winterknospenschl/~uchen, sammeln sich dafiir unglaubliche

in welche die Tropfenzellen hineinwandern. Mengen am6boider Zellen im hinteren

Abschnit t t des KSrpers an. Die Zellen streben den Stolonen zu, welche rasch m~chtig anschwellen und zu gelappten, weiflen KnStchen werden. Abb. 5 ffihrt uns diesen Vorgang vor. Die Organe des gezeichneten Tieres waren zwar noeh ganz, aber wohl sehon zum grSl~ten Teile tot. I m Ver- lauf yon einigen Stunden k6nnen die Stolonenkn6tchen auf diese Weise fast bis zur Gr61]e des Tieres selbst ansehwellen. Das Tier selbst hingegen wird welk und schrumpft immer mehr zusammen.


Die diinnen Epithelschl/iuche, welche die prall mit einem Zellbrei er- fiillten Stolos/~cke mit dem toten Muttertiere verbinden, trennen sich von diesem ab. MOglich, dab dabei noch ein kleiner Rest yon Tropfenzellen im Muttertier zuriickbleibt und mit ihm zugrunde geht ; die Hauptmasse der Zellen ret te t sich jedenfalls durch die Abwanderung in die Stolos/~eke.

Die prallen StolosScke sind identisch mit dem, was als Winterkno~pe bezeichnet wurde. Die Bezeichnung Winterknospe ist nicht gerade gliiek- lich, da die Clavellinen bei ungiinstigen AuBenbedingungen auch zu jeder anderen Jahreszeit solehe Stolos/~cke abschniiren. In k/ilteren Meeren scheint sich allerdings der Vorgang bei Eintr i t t des Winters in erhOhtem Mal~e abzuspielen, w~hrend die Tiere selbst eingehen.

An den meisten Tieren bliihender Kolonien sind neben den gew6hn- lichen sehlanken Stoloknospen einzelne gr6Bere zu finden, welche von einer viel gr61~eren Menge yon am6boiden Zellen erfiillt sind, als die anderen. Sie unterscheiden sich von jenen auBerdem meist noch durch das Fehlen des Epicardialseptums. W/~hrend gew6hnliche Stolonen in wenigen Tagen neue Individuen liefern k6nnen, ist an den angesehwollenen dicken Stolonen unterdessen keine Keimbildung zu sehen. Dies ffihrte zu der Auffassung, dab sie bloB sterile , ,N~hrkammern" seien und wahrscheinlich fiir die Knospenentwicklung wichtige Ns fiihren.

Alle diese dicken Stoloschl~uche k6nnen aber in der oben beschriebe- hen Weise im Handumdrehen noch weiteren Zuzug yon am6boiden Zellen erhalten und sich als eine prall mi t einem Zellbrei gefiillte Blase vom Muttertier abschniiren. Und allen diesen Blasen (eben den Winter- knospen) k o m m t das VermOgen zu, naeh einer ls Ruheperiode wieder auszukeimen. H/~lt man eine grOBere Anzahl yon Winterknospen unter st~ndiger Beobachtung, so finder man stets nach etwa 3 Wochen ein massenhaftes Auskeimen. Einzelne k6nnen aber noch viel 1/~nger in Ruhe verharren und erst nach Monaten zu keimen beginnen.

Physiologisch interessiert zun/~ehst noch, dab sich die Winterknospen, welche sieh durch massenhaftes Auswandern von Zellelementen aus alterierten oder absterbenden Tieren bilden, auch nach der Abl6sung der Blasen vom Muttert ier und ihrem VerschluB dureh eine kolossale Wider- standsfis auszeichnen. Man kann sie tagelang in ganz fauligem, stark nach Schwefelwasserstoff riechendem Wasser stehen lassen, sie sterben t rotzdem nicht ab. Wenn ich Knospen in groBer Menge sammeln wollte, iiberlieB ich alterierte Kolonien, welche die erste Anschwellung der Stoloschl/~uche zeigten, zun/ichst einfach sich selbst und entfernte nur nach dem Absterben der Muttertiere t/~glich das, was sich durch leichtes Umschwenken von den zerfallenden Organismen mit dem Wasser wegspiilen lieB, um gar zu starke F/~ulnis zu verhindern.

Die Winlerknospe als ein mit einem Zellbrei er/iillter geschlossener Epithelsack mul~ nun natiirlich das grOBte Interesse des Zellforschers und


des Entwicklungsmechanikers erwecken. Wir beginnen ihr Studium mit der cytologischen Untersuehung von Epithel und Blaseninhalt.

Was ftir Zellelemente in dem Winterknospenstolo zusammenstrSmen, kann wieder dureh die Vitalf~rbung entschieden werden. Nur sind erst gewisse Schwierigkeiten zu iiberwinden. DaI~ in den sich zersetzen- den Tieren die auswandernden Zellen nicht leieht gef~rbt werden k6nnen, wurde schon erw~hnt. Aber seibst in normalen Tieren mul~ am Hinter- ende und besonders in den Stolonen irgendeine Substanz vorhanden sein, welche die F~rbung mit Neutralrot oder Nilblausulfat erschwert. In den Stolonen waren die zahlreiehen Tropfenzellen, welche ja natiirlich auch ohne F~rbung leicht als solche zu erkennen sind, am Neapler Material h~ufig sehr sehwer zu f~rben. L~6t man dagegen den Zellbrei der Sto-

Abb. 6. Anreicherung der Tropfenzellen in einem Stolo. Neutralrot ,

lonen durch leichten Druck auf das Deckglas ins Wasser austreten, dem schon Neutralrot beigefiigt ist, dann farben sich die Tropfenzellen nach kurzer Zeit so wie in allen anderen Teilen des KSrpers. Vielleicht werden diese Fgrbungsunterschiede, wenn man sie noch weiter verfolgt, ein neues Licht auf das Polaritgtsproblem werfen. Einstweilen hat sich mir noch keine eindeutige Erkl~rungsmSglichkeit ergeben. Interessant war an dem Neapler Material noeh, dal~ lange Stolonen, welche, wie man das bisweilen fin@t, in nach oben verlaufenden Spiralen um das Tier geschlungen waren, stets eine leichte Durchf~rbbarkeit ihres Inhaltes zeigten.

An den Helgolgnder Clavellinen war die schw~chere Fgrbbarkeit der Stolonen nur andeutungsweise ausgebildet, und eine gleichmg6ige F~r- bung aller Tropfenzellen der dicken septenlosen Stolonen, welche in Neapel nur manchmal schSn gelang, war auf Helgoland Regel.

Das Bild eines solchen vitalgefiirbten Winterstolos, der mit dem Mutter- tier noch in Verbindung stand, zeigt Abb. 6. Man sieht, dab die weitaus


i~berwiegende Mehrzahl der Zellen des Zellbreies Trop/enzellen mit Pseudo- podien und unzer]cli~/teten groflen roten Trop]en sind. Nur ganz wenige Zellen sind frei von Tropfen. Aul~er diesen Zellen sind noch in ziemlichcr Anzahl braune Granulazellen zu sehen und in verschwindender Zahl noch eine schon frfiher erw~hnte ganz kleine ovale Zellform. Das Epithel des Schlauches ist betr~chtlich hSher als an anderen Stellen der KSrper- oberfli~che.

An den in aul~erordentlichen Mengen zusammengekrochenen Tropfen- zellen gehen nun teils schon vor Abschnfirung des Stolos, teils erst nach-

Abb. 7. Zel le lemente der Win te rknospen . ~eu t ra l ro t . ] )as Bihl zeigt die Serie yon Yeri inderungen, welche die zu K l u m p e n z u s a m m e n g e k r o c h e n e n Tropfenzel len er le idem

her im abgeschlossenen Epithelsack der Winterknospe eigentiimliche Ver- iinderungen vor sich. Die Zellen mit dem groflen roten Trop/en treten zu Klumpen zusammen, und ihre Protoplasten verschmelzen miteinander. Die gemeinsame Protoplasnmnmsse streckt anfangs noch einzelne Pseudo- podien aus. In der Protoplasmamasse liegen eingebettet etwa vier gro|le rote Tropfen. t t~ufig treten in die Zellklumpen auch einzelne braune Zellen ein.

Wie ein Blick auf das bunte Bild der Abb. 7 zeigt, behalten die zusammengekrochenen roten Zellen ihr urspriingliches Aussehen nicht lange bei. Nut in einzelnen Zellklumpen zeigen die Tropfen noch das gewohnte Aussehen. Die Tropfen verquellen, ihre rote F~rbung nimmt immer mehr ab, an manchen Tropfen schl~gt der Farbton auch in Ziegelrot um, und

138 J. Spek: Uber die Winterknospenentwicklung, Regeneration

schliel]lich t r i t t eine Entmischung der Tropfen in ehlzelne stark lichtbrechende Kugeln und gr6Bere weniger stark lichtbrechende groBe Tropfen ein, in welche die Kugeln meist eingebettet sind. Bei dieser Ent- mischung verblaBt die rote Fg~rbung sehrittweise bis zur v611igen Farb- Iosigkeit. Bei diesem Zustand der Tropfen h6rt die Pseudopodienbildung der Plasmamasse v611ig auf. Das ganze Gebilde wird eine glattkontu- rierte Kugel oder erseheint noch hs oval gestreckt. Ist daraus der ]etzte rosa Schimmer verschwunden, so kSnnen wir mit der Vitalf~rbung seine Natur direkt nieht mehr demonstrieren. Aber die kontinuierlichen Etappen der Ver/~nderungen yore ersten bis zum letzten Stadium, wie sie das in Abb. 7 wiedergegebene Bild eines einzigen Tropfens dieses Zell- breies demonstriert, stellt ihre Herkulfft auBer Zweifel.

Auch die entmischte und entf~rbte Tropfensubstanz zeigt noeh eine relativ hohe Liehtbrechung und aueh die verquollenen groBen Tropfen

,geben, sogar in betrKchtlich gesteigertem MaBe die MILLONsehe EiweiB- reaktion. EigentfimIicherweise br~unen sich gerade diese Tropfen aber auch mit Osmium jetzt ganz intensiv, viel st/irker als die prim~ren. Die lange mit Osmium behandelten Zellkugeln sehen sehr scheckig aus, da die Brs der versehiedenen Tropfengebilde sehr verschieden inten- sly ist.

Trotz des eigentiimliehen Abklingens der vitalen Fi~rbbarkeit der EiweiBtropfen, welche die besehriebenen Vers durchmachen, verschwindet mit dieser Veriinderung, welche mSglieherweise nur eine physikalische Zustands~nderung ist, ihre spezifische Affinit/it zu den be. treffenden Farbstoffen noeh keineswegs ganz. T6tet man die Zellen dureh Fixationsmittel ab und w/~scht die Gewebe bei den iiblichen Prozeduren der Einbettungstechnik mit Wasser, Alkohol, Xylol aus, so t r i t t die auBerordentlich starke elektive F~rbbarkeit der Tropfenzellen etwa mit l~ilblausulfar wieder auffs hervor. Wahrend gewOhnliche Epithe]ien und sonstige Zellverbande, wie sehon S. 132 erw/~hnt wurde, mit Nilblau nieht f~rbbar sind, wenn sie keinerlei Beziehungen zu den Tropfenzellen haben, /5rben 8ich in der geechnittenen Winterknospe alle die Zdlmassen mit den entmischten Trop/en sattblau. Auf diese Weise kSnnen wir doch wieder aueh mit der Nilblauf/~rbung die Zusammenhs zwischen diesen Zellklumpen und dem, was aus ihnen hervorgeht, einerseits und den pri- mitten Tropfenzellen andererseits nachweisen.

Die Kugeln und Wiirste versehmolzcner Tropfenzellen sind tells in den Winterkn0spen, teils im Muttertier (s. sp~ter) natiirlich auch sehon friiheren Untersuehern zu Gesicht gekommen und gelegentlich auch er- w/ihnt oder fliichtig beschrieben worden. Ieh verweise nur auf M. CAVLLERY, DR~ESCH, KORB und SO.AXIaL. Da aber ihre Genese meist gar nieht studiert worden war, versuehte man ihre Bedeutung nur aus dem Aussehen des Endstadiums zu deuten und verfiel so auf die Ver-


mutung, dai~ es , ,Produkte der Histolyse" (CAULLERY 1895) oder vollgefressene Phagoeyten seien (ScHAX~.L 1914, siehe sp~ter S. 164). CAVLLER:~ und in Anlehnung an ihn auch D~IESCH spre- chen yon ,,Zellpaketen". CXULLERu bezeichnet sie auch als morula- artig. Es handelt sich da zweifellos urn die gleichen Gebilde, und so wollen ~ i r seine Bezeichnung beibehalten und das Endstadium der Vereinigung der Tropfenzellen kiinftig Zellpakete der Winterknospen nennen.

Ich mSchte an dieser Stelle auf die eigenartige Ahnlichkeit dieser Zell- pakete mit den Zellklumpen hinweisen, welchen in den gemmulaart igen Bildungen (Soriten usw.) maneher SeewassersehwKmme beschrieben worden sind.

•icht alle amOboiden Zellen mit dem prim~ren groBen Tropfen kriechen zu Zellpaketen zusammen. In jeder Winterknospe bleibt eine nicht geringe Zahl unverKnderter solitKrer Tropfenzellen erhalten, deren Tropfen sich auch weiterhin fiirbt.

Manehen Zellforscher wird es reizen, mit einer solchen Suspension widerstandsf~higer, interessanter Zellelemente alle mOglichen anderen Versuche anzustellen. Da muI~ man nun aber gleich wissen, dal3 sich die Zellen, wenn man sie aus dem Epithelsack ins freie Seewasser t re ten l~I]t, nicht lange lebend erhalten. In der Flfissigkeit der Winterknospen ist n~mlich noch irgendein Kolloid gelSst, welches beim Anstr i t t ins See- wasser dickliche Sehlieren bildet. Wahrseheinlieh ist es (wenigstens zum Teil) die Substanz der Tropfen, yon welcher sich etwas in allen KSrper- s~ften der Clavellina 15st. Selbst in dieser Form bewahrt sie eine besondere Affinit~t zu Neutralrot : Die Fliissigkeit der Knospe erscheint schwach rosa gef~rbt.

Es wird uns auch an der Zellsuspension der Winterknospen wieder cin zellphysiologischer Erfahrungssa~z dras$iseh vor Augen geftihrt, dab n~mlich mit einer guten Xquilibrierung der Ionenwirkungen, wie sie ja im Seewasser zweifellos gegeben ist, ffir viele Zellarten der ideale ,,normale" Zustand noeh nicht garantiert ist, dal~ hierzu vielmehr noeh irgendein Kolloid nStig ist, welches wahrseheinlich als Sehutzkolloid wirkt. Ffigt man zur Aufschwemmung der Zellen in Seewasser, z. B. ein auch in der Teehnik verwandtes Schutzkolloid Keratose in 1/z%iger LSsung tropfenweise zu, so werden die Zellen in allen F~llen l~nger am Leben erhalten als in reinem Seewasser.

Eigentfimlich ist es, dab man bei keiner Zellar$ der Winterknospen sichere Anzeiehen yon Phagoeytose wahrnimmt. Spezielle Fiirbungen habe ieh zwar hierfiir noch nicht angewandt, aber aufgenommene Bak- terienleiber pflegt man ja sonst nieht allzu schwer zu erkennen.

140 J. Spek: ~ber die Winterknospenentwicklung, Regeneration

Die erste Veriinderung, welche an den ruhenden Winter~nospen zu beobachten ist, betrifft das Epithel. W~hrend dieses anfangs frei yon allen Tropfeneinlagerungen war und aus einer einfachen Schicht yon hohen, in Zotten vorspringenden Epithelzellen bestand, treten nun mit einem Male auch in den Epithelzellen f~rbbare rote Tropfen auf und das Epithel zeigt die Tendenz, sich durch Ubereinanderschiebung der Zellen zu ver- dicken.

Man kSnnte ja denken, dab das massenhafte Auftreten yon Tropfen in dem Epithel auf eine Aufnahme gelSster Substanz zurfickzuffihren ist. Man findet jedoch h~ufig genug Winterknospen, deren Epithelien auger-

Abb. 8 a und b. Ver~inderungen des Epithels der ruhenden Winterknospen. ~eutralrot .

ordentlich stark gespickt sind mit Tropfen, die beztiglich Gr0~e, Licht- brechung, gelappten Konturen und dem roten Farb ton bei Neutralrot- f&rbung vollkommen aussehen wic die der primiiren EiweiGzellen, so dall die wahrscheinlichste LSsung doch die ist, da~ massenhaft amSboide Zellen mit groGen Tropfen in das Epithel einwandern. Da man dann auch in den Epithelien die ganze Serie yon Bildern finder, welche eine Aufquellung und Entmischung der roten Tropfen und ein Verblassen ihrer roten F~rbung bis zur vSlligen Farblosigkeit zeigen, ganz entsprechend den beschriebenen Ver~nderungen in den Zellpaketen, mug man jedenfalls auch ftir die Tropfen in den Epithelien die gleichen Zustands- i~nderungen annehmen (vgl. die Abb. 8a und b, 10 und l l ) .

Nach etwa 3 Wochen k o m m t dann plStzlich Leben in die Winter- knospen. Es setzen Verdnderungen ein, welche binnen 3 Tagen einen neuen Organismus entstehen lassen.


Die Einzelheiten dieser Ver~nderungen wurden teils an einem groSen Material fixierter und geschnittener Winterknospen, teils wieder an lebenden vitalgef~rbten Objekten ermittelt .

Die ersten Organanlagen der Winterknospe legen sich in der Weise an, dal~ pldtzlich eine ganze Anzahl von Zellpaketen in der Niihe der Knospen- wand Zusammenri~ckt und zu einer zuniichst nicht ganz glatt konturierten Wurst verklebt. Dieses allererste Stadium wird offenbar sehr rasch durehlaufen. Trotzdem ich eine auBerordentlich groi~e Anzahl lebender Knospen untersuchte, habe ieh am lebenden Material nu t ein schon einen Schritt weiterentwickeltes Stadium vorfinden k6nnen. Auf diesem iilteren Stadium haben sich die Zellen an der Oberfliiche schon mehr oder weniger epithelartig umgeordnet, die Au$enkonturen haben sich schon ziemlich gegli~ttet, das ganze Gebilde hat sich gerundet und hat in seinem Innern einen Hohlraum entstehen lassen, der anfangs zum Teil noch mi t Zellpaketen erftillt ist.

Abb. 9 zeigt eine solche aus dem lebenden Organismus isolierte Organ- anlage. Ihre Zellelemente sehen ganz so aus wie die der sie umgebenden Zellpakete. Zum Teil sind in ihnen noch die entmisehten stark lichtbrechenden EiweiStropfen vorzufinden; aueh das st~rkere Lichtbre- chungsvermSgen kommt diesen Zell- massen noch zu. I-Iier und da sprin- Abb.9. AUS einer auskeimenden Winterknospe gen noch unregelmii~ige Zellklumpen isolierte erste Organanlage. (Darmanlage.)

],ebend. fiber die AuBenfliiche und in den erst partienweise seharf begrenzten Innenraum vor. Grenzen zwisehen einzelnen Zellen kann man nicht erkennen.

Primiire solitiire Zellen scheinen am Au/bau dieser Organanlaffen nicht teilzunehmen. Ich konnte in keinem Fall gro]3e rote Trop]en darin auf- linden. Hier und da findet man dagegen braune Granulazellen in ihnen. Mehr Einzelheiten ergeben sich aus den Schnittpr~paraten. Ich hat te das Glfick, unter den geschnittenen Winterknospen aueh eine recht gut mit FL~.MM~G fixierte vorzufinden, welche zweifellos das allererste Sta- dium der Aggregation der Zellpakete zeigt. Gef~rbt war das Objekt nur mit Nilblau. Ein Schnitt der Serie ist in Abb. 11 abgebildet. Auf den ersten :Blick kSnnte man vielleicht denken, da[t die Zellen der Keim- anlage nicht identisch seien mit den Paketzellen, sondern vielleicht eher zusammengekrochene solit~re Zellen sind, die nach Verlust lhres Tropfens, der entweder a ufgelSst oder aus der Zelle ausgetreten ist, im Schnitt,


wie aueh die Abbildung zeigt, so 5hnlich aussehen. Nun muB man aber wissen, dab die prim/iren solit/iren Zellen i iberhaupt nie osmium- geschw/irzte Tropfen zeigen, und dab Plasma und Kern der solit/iren Tropfenzellen und Zellpakete im Schnitt nicht zu unterscheiden sind. ~bera l l wo die Tropfen der Zellpakete teilweise aufgel6st sind, t r i t t das gleiche Bild von Kern und Plasma zum Vorschein, wie es eben auch die aggregierten Zellen des Keimes einerseits, die solit/~ren Zellen andererseits zeigen. Nach kurzer Zeit verschwinden die Tropfen aus der Organ- anlage ganz, hier in diesem ersten Stadium sind noch aul~erordentlich viele zu linden und eine ganze Anzahl der Zellinseln 1/~Bt, t rotzdem sie schon so enge zusammengekrochen sind, meiner Ansicht nach deutlich

Abb. 10. Auskeimende Winterkuospe mit Neutralrot gef~rbt. Partie tiber der schon weiterentwickelten Darmanlage.

genug erkennen, dab es ver/~nderte Zellpakete sind. Noch ist der Zell- haufen nicht scharf begrenzt, noch liegen die peripheren Zellgruppen lose nebeneinander und machen den Eindruck, als ob sie in ihrer zentri- petalen Bewegung noch zu der Keimmasse stoBen werden, aber nach kurzer Zeit entsteht aus diesem Zellhaufen eben das Gebilde von Abb. 9.

AuBer der noch im Fortschreiten begriffenen Zellaggregation zeigt der Schnitt in ebenso drastischer Weise und ebenfalls noch in statu nascendi den kolossalen Substanzverbraueh im morphogenetischen Felde.

Grof~e Partien der Zellaggregation sind schon ganz frei yon Tropfen, andere weisen nur noch einen feinen Staub von schwarzen TrOpfchen auf, und erst welter nach dem unteren Rand folgen nach aul~en kontinuierlich an Zahl zunehmend die Zellinseln mit vielen, zum Teil noch ganz groi~en Tropfen. Der ProzeB des Substanzverbrauehes bei Beginn morpho- genetischer Ver/inderungen schreitet dann rapid fort. I m Stadium der


Abb. 9, welches aueh in Schnitten h~ufig gefunden wurde, ist (lie Zahl und GrSBe der Tropfen schon viel starker reduziert, und das Stadium der Abb. 10 ist schon fast kSrnchenfrei, glasighell. Der gesteigerte Sub- stanzverbrauch scheint - - nach Abb. 11 zu schliei3en - - sogar auf die weitere Umgebung fiberzugreifen, in der Zellpakete mit teilweise auf- get6sten Tropfen noch recht h~ufig sind. Stets k o m m t es weiterhin zu einer Aufl6sung der Tropfen in dem Epithelbezirke unmit te lbar fiber der Zellaggregation. Hier wie im Keim deutet tiefblaue F~rbung ganzer

Abb. 11. Sehnitt dutch ein ganz junges Stadium der Knoupenkeimung. l~ixation: Flemming. Firbung mit Nilblau allein. Starke lokale Aggregation der Zellen. Erste Phase des Tropfen-

abbaues in den Zellmassen und im dariiberliegenden Epithel.

Zellen darauf hin, dab sich die Tropfensubstanz gel6st hat und ins Plasma diffundiert ist. Gleichzeitig verdfinnt sich das Epithel lokal ganz betr~chtlich und verliert auch seine grof~en Vacuolen. Es wird zu einem diinnen, h~ufig auff~llig nach aul3en vorgebuchteten Plattenepithel, eine nie fehlende Begleiterscheinung der beginnenden Keimung, die auch in Abb. l0 aufs beste zu sehen ist.

Wenn dann die Organanlage ein geschlossenes Ganze geworden ist, veriindert sieh aueh sonst das Bild um sie herum bald in auffiilliger Weise. Der Keim erscheint, wie Abb. l0 zeigt, umlagert yon groSen Mengen prim~rer ambboider Tropfenzellen mit den roten Tropfen. Zellpakete

144 J. Spek: 15ber die Winterknospenentwieklung, Regeneration

und braune Granulazellen dagegen verschwinden aus der Umgebung des Keimes allm~hlich vollst~ndig.

Fiir zukiinftige Analyseversuche ist es wiehtig, alles Tats~tehliche aus der Ket te dieser interessanten cytologisehen Vorg~inge seharf herauszu- arbeiten. Irgendwo entsteht in den oberfl~ehlichen l~egionen tier Knospe um ein Zentrum eine starke zentripetale Zusammenballung der Zell- pakete. Sowie abet das hieraus entstehende Gebilde eine gewisse Indi- vidualit/~t erlangt hat, muf~ offenbar sogar eine Abwanderung der Zell- pakete vom Keim stattfinden, denn sie versehwinden aus der NiChe der Organanlagen, und fiir eine WiederauflSsung derselben in ihre prim/~ren Elemente ist keinerlei Anzeiehen zu finden. Auch sp~ter sind um den waehsenden Keim herum Zellpakete absolut nieht mehr zu linden. Der Keim verh~lt sich in dieser Beziehnng so wie ein gesnnder fertiger Cla- vellina-Organismus, in welchem Zellpakete ebenfalls hSchstens im hinter- sten KSrperabschnitt zur Ausbildung gelangen.

Ha t weJterhin eine Keimanlage eine gewisse Individualit/it erlangt, so verhindert sie auch, da$ in ihrer N~he noch andere Keimanlagen entstehen.

In anderem Zusammenhange wird uns dann noch interessieren, dab die prim~iren Tropfenzellen, t rotzdem sie lebhafte Pseudopodienbewe- gungen ausfiihren und wochenlang in tier Winterlmospe abgeschlossen leben, nichts yon ihrem Eiweil~ropfen verbrauchen. Dies ist um so bemerkenswer~er, als bei Beginn der morphogenetisehen Prozesse, wie wir gesehen haben, gleieh aul~erordentliche hiengen yon N/~hrstoffen in kfirzester Zeit aufgebraueht werden.

Sehen wir uns nun die erste Organanlage/~tterer Stadien an. Sie ent- wiekelt sich in raschen Verwandlungen zu der Darmsctdei/e des Knospen- tieres. Schon in ihren ersten Stadien weist sie eine eigenartige Asymmetrie auf, welehe sieh aueh in den Abb. 9 und 10 gut darbietet und als erste Andeutung der hufeisenf5rmigen Kriimmung aufzufassen ist. Kugelige oder gerade gestreekte, wurstf0rmige Darmanlagen babe ich fiberhaupt nicht gesehen.

Im Speziellen babe ich die weitere Gliederung und Differenzierung des Darmes mid seiner Derivate noch nieht welter verfolgt, und auch bei der Entstehung tier anderen 0rgane interessieren uns natfirlieh zun/tehst einmal die prinzipiellen Fragen.

Die ersten Anfange der Herz- und Gonadenbildung miissen sehr un- ansehnlieh sein. Dementsprechend ist ihre Auffindung sehr unsicher, well man ja ihre Weiterentwieklung nieht direkt beobachten kann. Alias was aber an 0rgananlagen der Knospentiere tiberhaupt zu sehen ist, zeielmet sich im Sclmitt bei Boraxearmin-Nilblauf/~rbung durch tiefblaue Farbe aus. Eine Beteiligung yon irgendwelehen anderen ZeI1- elementen aul3er den Paketzellen, also etwa der ganz kleinen ovalen

und Reduktion bci Clavellina lepadiformis usw. 145

ZeUen konnte ich bei tier Entwieklung nicht ermitteln. Die Frage, ob sich das Ganglion aus dem Ectoderm der Knospenwand, oder wie bei Knospung anderer Ascidien aus dem Darmrohr entsteht, verliert von vornherein dadurch sehr an Bedeutung, dab ja das Ectoderm selbst vSllig durchsetzt ist yon den Eiwei~zellen. Eine Einfaltung oder Ein- stiilpung des Ectoderms ist nieht zu lindens.

Trotzdem so der weitaus grSl~te Teil der formativen Leistungen bei der Knospenkeimung den EiweiBzellen zuf~llt, miiBte man die Bedeu- tung der alten eetodermalen Knospenhiille fiir diese Vorg~nge doeh ein- real aueh yon anderen Gesichtspunkten betrachten. Sind die EiweiB- zellen Zellelemente von mehr oder weniger indifferenter, d. h. nicht einseitig festgelegter KonsteIlation, welche je naeh den Bedingungen in fast unbegrenzter Art gesetzm~Big reagieren kSnnen, muB da solchen Zellen ein Gewebe, wie das ectodermale Epithel, dessen alte Zellen entschieden spezifisch differenziert waren, nieht eventuell sehon hierdurch ein gewisses Differenzierungsgeschehen induzieren? Ich denke dabei an die gegenseitige Beeinflussung ausgetauschten jiingeren und ~lteren Ge- webes in den SPE~AN~schen Versuchen. Dieser Gedanke mfifite besonderes Interesse fiir den Versuch e rweeken, sterile Zellkulturen vom Zell- brei allein anzulegen und zu sehen, wie weir unter diesen Umst~nden eine Entwicklung in Gang kommt.

Weitere spezifische Leistungen der Tropfenzellen. a) ~Iasseneinwanderung in die K~rperepithelien.

Auf eine ungiinstige Gestaltung der Lebensbedingungen reagieren die Clavellinen nieht immer in so extremer Weise, dab ihr Ksrper abstirbt und nur die widerstandsf~higen Tropfenzellen sich aus ihm retten. An Kolonien, welche ich schon lange im Aquarium oder in kleineren Glas- ge f~en gehalten hatte, beobachtete ich, dab sieh zuerst einzelne, dann viele, oft alle Tiere einzogen und triibe wurden. Ich dachte zuerst, sie wiirden unter Winterknospenbildung absterben. Aber weder eins, noeh das andere t ra t ein. Dann vermutete ieh, dab eine fortschreitende Re- duktion und Entdifferenzierung der Gewebe einsetzen wiirde. Die Tiere schrumpften auch noch etwas zusammen, aber zu meiner ]~berrasehung land ieh, da~ auch naeh vielen Tagen, ja Wochen, die Gewebe vollkommen normal differenziert waren, dal] z. B. alle Epithelien ihr charak- teristisches Aussehen zeigten und auch ein nennenswerter Abbau yon 0rganen jedenfalls nicht stattgefunden hatte, wenn aueh die Sistierung der Nahrungsaufnahme wohl einen gewissen Substanzverlust bewirkt hatte. Um eine , ,Reduktion" im Sinne DRIESCttS konnte es s~ch jedenfalls nicht handeln.

Die Kl~rung des Saehverhaltes brachte erst die Neutralrotf~rbung. W~hrend normale Tiere in den verwandten schwaehen FarblSsungen

W. Roux' Archiv f. Entwlcklungsmechanik Bd. 111. 10


makroskopisch rosa aussahen, wurde an diesen scheinbar reduzierten Tieren der ganze Kiemendarm und zum Tell auch andere Partien siegellackrot. Bei mikroskopischer Betrachtung ergab sich, dab die betreffenden Ge- webe von Massen grofler toter Trop/en er/i211t waren.

Wie diese Erscheinungen entstehen, l~Bt sich am leichtesten an dem Flimmerepithel der Querleisten vitalgef~rbter KiemenkSrbe verfolgen. In den ersten Stadien der Veriinderungen lassen sich zunSchst grol3e rote Trop/en in besonders erhShter Anzahl im Epithel vor/inden. Auch jetzt sitzen zwar einzelne Tropfenzellen nur ~tuBerlich dem Epithel an, ftir die groBe Mehrzahl l~Bt sich aber mit roller Sicherheit feststellen, dab sie ganz in den Epithelverband aufgenommen sind. Die Epithelien bieten das Bild yon Abb. 12. Man erkennt daran auch gleich, dab nun aueh in der Umgebung der groBen roten Tropfen eine tiberraschende Veriinde- rung eingetreten ist : Die kleinen, sonst auch am vitalgefiirbten Pr~parat mit einem wasserhellen Salt geftillten Vacuolen der Epithelzellen (vgl.

Abb. 12a) Epithel der Querfalten des Kiemenkorbes mit eingestreuten groBen Tropfen, dereu Sub- stanz allmiihlich in die benachbarten Zellen abfliel3t und hier in neuen blassen TrSpfchen wleder- erscheint. ~'eutralrot. b) Sp~tteres Stadium der gleichm~fligen Verteilung der eingewanderten

Tropfen. Beides Neutralrotf~rbung.

Abb. 3b) haben sich mit einer sich bla[3 ziegelrot /iirbenden Substanz ge/i~llt. I)ann nehmen sie an GrSI3e immer mehr zu, ihre F~rbung wird dunkler, ihre Substanz erscheint dichter, und bald haben sie das in Abb. 12b wiedergegebene Aussehen erreicht. Gleichzeitig sind die roten Tropfen prim~rer GrSBe aus dem Epithel vSllig verschwunden. Ihre Substanz ist zweifellos gel6st und auf das umgebende Gewebe verteilt worden. W~h- rend man ftir gewShnlich nur eine Reihe dicker roter Tropfen in grOBeren Abst~nden im Epithel jeder Querleiste sitzen sieht, weist jetzt jede Quer- leiste der Breite nach bis zu 15 Reihen roter Tropfen vom Aussehen derer in Abb. 12b auf.

Die gleichen Ver~nderungen gehen yon all den Stellen bevorzugter Einwanderung der Tropfenzellen aus. SchSn l~Bt sich dies besonders auch an den Cirren der Dorsallinie ver]olgen, welche ja stets in ihrem


Innenraum Massen von tropfenfiihrenden Zellen enthalten. Zur Zeit der in Frage stehenden Ver~nderungen des ClaveUina-Organismus weisen die Zellen der Cirrenepithelien an der Basalseite tiberall kleine Pseudo- podienbildungen auf, deren Entstehung man auch vital verfolgen kann. (Siehe Abb. 13.) Die Tropfenzellen zeigen ebenfalls ein lebhaftes Pseudo- podienspiel. Nun treten die Forts/~tze der Tropfenzellen mit denen der Epithelzellen in Verbindung, verschmelzen wohl auch miteinander, und schon durch diese Plasmabriicken kann der Abtransport der sich auch in diesem Falle allm~hlich 15senden prim/~ren Tropfen erfolgen. Die meisten Tropfenzellen, welche man im Innenraum der Cirren findet, zeigen halbaufgelOste, mit einem helleren Hof umgebene oder dann zer- kliiftete Tropfen, so dab man wohl annehmen muB, dab hier die Ab- gabe von EiweiB durch solche Zellbriicken der h~ufigste Modus ist, neben dem aber hier und da auch noch ein tieferes Eindringen der Tropfenzellen ins Epithel wie bei anderen Epithelien gelegentlich vorkommen kann. In engen Cirren kOnnen die Tropfenzellen nach beiden Seiten hin mit Epi- thelzellen in Verbindung treten, so dab sie dann yon zwei Seiten ausgesaugt werden.

AuBer den Cirren wurde nirgends beobachtet, dab die Tropfenzellen bloB durch finger- fSrmige Forts~tze mit Gewebszellen in Ver- bindung treten.

So wie an den Epithelien der Querleisten verteilt sich an den makroskopisch siegellackrot werdenden Tieren auch im Epithel der Cirren das EiweiB binnen kurzem ziemlich gleichmaBig

Abb. 13. Endstiick eines Dorsal- fiber alle Zellen, so dab bald auch hier so gut cirrus. AussaugungderTrolffen- wie jede Zelle einen kugeligen rubinroten Tropfen zellen durch die Epithelzellen.

Neutralrot. Yon reduzierter Gr6Be enthi~lt.

Auch an den Kiemenspaltenepithelien und den Flimmerepithelien, welche das Endostyl flankieren, konnte ich zu Zeiten einer solchen Masseneinwanderung yon Tropfenzellen eine betr~chtlich st~rkere Spickung mit roten Tropfen prim~rer Gr6Be feststellen, und auch hier binnen kurzem eine gleichmgBige Verteilung der kostbaren EiweiBsub. stanz auf alle Epithelzellen in Form kugeliger Tropfen reduzierter Gr6Be.

Selbst die Gewebe werden dann allm~hlich mit EiweiB bedacht, zu welchen die Tropfenzellen sonst sehr wenig Affinit~t zeigen. Es treten allmi~hlich auch in ihnen einzelne rote Tr6pfchen auf. Dies gilt fiir das guBere K6rperepithel und sogar die Muskulatur. I m Endostyl kommt es niemals zu der Ausscheidung dunkelroter, s tark lichtbrechender Tropfen, bloB feine, ganz blab rosa gef~rbte Vacuolen kann man in den

10"

148 J. Spek: Ober die Winterknospenen~wicklung, Regeneration

Endostylzellen beobachten, wenn die Zufuhr von Eiwei2 besonders stark wird. Der Mitteldarm und Enddarm sehen nicht anders aus als normalerweise.

An dieser Stelle will ich nochmals daran erinnern, dal3 wir in der Winterknospe auch in der Flfissigkeit, in welcher die Zellelemente sus- pendiert sind, .die mit Neutralrot f~rbbaren Substanzen vorfanden. Das Gleiche gilt - - bei den siegellackroten Tieren, wie es scheint, in erhShtem M a l 3 e - auch fiir die KSrperfliissigkeiten der Tiere selbst. Je tz t kSnnen wir das schon eher verstehen: Es diffundiert eben etwas yon der wasserlSslichen Tropfensubstanz ]eweils aus den Zellcn in die Umgebung heraus.

Das mikroskopische Gesamtbild der Tiere, in we]then nach einer Masseneinwanderung von Tropfenzellen und allmi~hlichcr Verteilung der Tropfensubstanz auf ungef~hr gleiche Tropfen reduzierter Gr(il3e schlieB- lich fast alfe Zellen mit einer roten Kugel bedacht sind, ist hSchst eigenartig, doppelt eigenartig an ganz jungen Tieren, in denen die Eiweilt- portion der einzelnen Zelle relativ grSl~er zu sein scheint. Als ich zu Be- ginn meiner Untersuchungen zufs solche kleine vitalgef~rbte Tiere zu Gesicht bekam, ohne damals die sonderbare Genese dieses Zustandes zu kennen, dachte ich schon schliel3en zu miissen, dab die Gewebe solch kleiner Tiere ganz aus Eiweil~zellen aufgebaut seien. Erst sp~ter erkamlte ich, daI3 ein durchaus sekund~rer Zustand vorlag und keineswegs jede Zelle, welche einen dunkelroten Tropfen aufwies, einer am0boiden Tropfenzelle gleichzusetzen war.

Die Vorbereitung der Vorg~nge, welche sich in dem siegellackroten Tiere abspielen, ist jedenfalls in einer J~ndcrung der Konstellation der ganzen Gewebe des Tieres gegeben. Man sieht ja in den Cirren, dal~ nicht etwa blol3 die Tropfenzellen in erhShte Aktivit~t treten, sondern dab auch wohldifferenzierte Epithelzellen iibcrraschenderweisc eine starke amSboide Ts entfalten. In den anderen Epithelien wird es wahrscheinlich mehr auf eine gewisse mechanische Auflockerung der Zellver- b~inde oder eine gewisse Erweichung der Pellieulen ankommen, damit die amSboiden Zellen leicht zwischen oder in die Epithelzellen hinein- schliipfen kSnnen.

Welche Bedingungen im Einzelnen diese cytologischenVer~nderungen auslOsen, kann natiirllch nur durch weitausholende Experimente klar. gelegt werden. Und ebenso ist erst ein groBes statistisches Material nStig, will man ~ber den Nutzen, welchen der Organismus yon der Massen- zufuhr vor~ Eiwe~13zelten.hat, eine Vorstellung bekommen.

5[ur soviel ergab sich einstweilen mit Gewi~heit, dab die Tiere, in denen fast jede Zelle der erwhhnten Organe mit einem Eiweil3tropfen versehen worden ist, Wochenlang ohne Nahrungszufuhr durchhalten, ohne dab auch nur die geringste Reduktion und Riickdifferenzierung der Ge-


webe eintritt. Zur Winterknospenbildung scheinen sie ffeilich kaum noch fiihig zu sein. Es macht den Eindruck, als ob die Masseneinwanderung der EiweiBzellen den Organismus bef~higt, eine Art Winterschlaf durch- zumachen. Die Regenerationsf~higkeit der siegellackroten Tiere war sehr grol].

Das in den Zellen aufgestapelte EiweiB kann, wenn der Organismus normal im Betrieb steht, rasch wieder verbraucht werden. Wir haben ja auch bei der Auskeimung der Winterknospen sehon einen Fall kennen gelernt, in dem z. B. ein mit den Tropfen vollkommen erfiilltes Epithel in kfirzester Zeit wieder v611ig ffei yon Tropfen wurde. Ein kleiner Rest kann yon den roten Tropfen in den Geweben eventuell erhalten bleiben ; so ist der feine Staub roter Tr6pfehen aufzufassen, welchen ich auch in Abb. 3a vom Kiemenkorb eines normalen Tieres wiedergegeben habe.

Der Zustand der Tiere mit den siegellaekroten Kiemenk6rben ist als ein Extrem aufzufassen. Die Neapler Tiere hasten grol]e Neigung, in schlechten Lebensverh~Itnissen auf diese Weise zu reagieren, w/ihrend in frisch gefangenen, normalen Tieren in den Geweben auBer einer schwachen Spickung mit Tropfenzellen prim/~rer Verfassung yon roten Tropfen meist nichts zu sehen war. Auf Helgoland kamen ziemlich h~ufig Tiere mit mittelstarker Tropfeninfiltration und nur selten solche mit sehr starker vor. In den Cirren spielen sich die beschriebenen Prozesse der Aussaugung der Eiweil]zellen in bescheidenerem AusmaB aueh bei normaler Verfassung der Tiere ab, so daf~ vielleicht die meisten am6boiden Zellen, welche das Aussehen der Tropfenzellen haben, aber nur noch Reste eines roten Tropfens oder iiberhaupt niehts derartiges mehr aufweisen, ihr EiweiI] in der t tauptsache in den Cirren verloren haben.

Alle die Kiemenkorbepithelien des normalen Tieres, in welche die Tropfenzellen am leichtesten einwandern, oder denen die Tropfenzellen ihren EiweiBvorrat am ersten abgeben, zeigen bei Sublimatfixierung und Boraxearmin-Nilblaufhrbung auch am normalen Tier ein anderes fgrbe- risches Verhalten, als die iibrigen Epithelien und die K6rperwand. Sie haben zu Nilblau eine stgrkere A//initiit. Ihr Zellk6rper fgrbt sieh deutlieh blau, und eigentfimlicherweise zeigen auch die Kerne eine blau- violette F/irbmlg. Dies wird ja wahrscheinlich so zu erkI~ren sein, dab sich die im Plasma gel6sten EiweiBk6rper bei der Fixation auch auf der Kemoberfl~che niederschlagen. Das Wiedererseheinen der zusammen- sehmelzenden Tropfensubstanz in den Zellen der Umgebung, wie wit es bei starker Tropfenzelleneinwanderung gesehen haben, beweist, dab die Tropfensubstanz in gelSstem Zustand durch die Zellen der betreffenden Epithelien diffundiert. Wahrseheinlieh geben nun eben die EiweiBzellen den yon ihnen bevorzugten Epithelzellen auch normalerweise etwas Ei- weiB in gel6ster Form ab, soviel als diese Zellen selbst und dann eventuell die umgebenden Gewebe, welche wiederum yon diesen etwas abbekom-


men, direkt brauchen; an einem wohlgen~hrten Organismus braueht es ja nicht gleich soviel zu sein, dab jede Zelle sich davon einen Vorrats- tropfen anlegen kann. Die Nilblauf~rbung verr~t dann offenbar den Weg der diffiindierenden Tropfensubstanz.

Der Unterschied der Nilblauf~rbbarkeit etwa'des Querstreifenepithels und des ektodermalen K6rperepithels ist kein absoluter. Man kann durch starkes ~berf~rben und sehr rasehes ~berfiihren durch die Alkohole auch eine gewisse Blauf~rbung des K6rperepithels erzielen und andererseits dureh langes Ausziehen mit absolutem Alkohol auch die Querstreifen ent- f~rben, aber der Unterschied t ra t bei der fiblichen F~rbungsmethode (8Minuten F~rben im Nilblausulfat l%ig, ziemlich rasches Durchfiihren) immer deutlieh genug hervor. Die Entf~rbung im Alkohol ist fibrigens nicht so stark, dab man sie nicht unter dem Mikroskop kontrollieren k6nnte; und da kann man ja am besten jeweils so lange im Alkohol drinnen lassen, bis das KSrperepithel eben rein rot ist. Auch die Epi- thelien der Kiemenspalten nehmen normalerweise sehr wenig Nilblau an.

Die genauere Untersuchung der mit Boraxearmin-hlilblau gef~rbten Sehnittserien fiihrt zu dem iiberrasehenden Resultat, dab aile die sich blau]iirbenden Epithelien ein kontinuierlich zusammenhiingendes Linien- system bilden: Die blauen niederen Flimmerepithelien, welche das Endo- styl beiderseits flankieren, stehen in Verbindung mit den Querfalten- epithelien einerseits und mit dem Flimmerbogen andererseits. Der Flimmerbogen setzt sich kontinuierlich fort in das ebenfalls intensiv blau tingierte Epithel der Wimpergrube. An der Dorsalseite gehen die Querstreifen kontinuierlich in das Epithel der Cirren fiber.

Besonders die intensive Blauf~rbung der Wimpergrube des Gehirnes erweckt den Eindruck, als ob durch die Ums~umung wichtiger Organe mit den ffir eine EiweiBaufnahme und Verteilung offenbar besonders zu- g~ngliehen Epithelien die Versorgung jener Organe selbst mit den eigenartigen Stoffen der Tropfenzellen gew~thrleistet wird. Im Endostyl, welches ja der Lebendbeobachtung stets zug~nglieh ist, haben wir hie eine Speieherung der f~rbbaren Substanz in s tark lichtbrechenden Tropfen gesehen. Das aber beweist ja keineswegs, dal~ das Endostyl kein starker Konsument ist, da ja die Stoffe in ihm gleieh verbraueht werden kSImten und dann allenfalls im Plasma gel6st aufzufinden w~ren, w&hrend die zur Speicherung in dicken Tropfen n5tige Konzentrat ion eben wegen des starken Verbrauehes gar nieht erreieht wird.

An dem Endostyl fiirben sich in den mit der genannten Methode her- gestellten Schnittpr~paraten die hohen Epithelien, welehen man drtisige Natur zuschreibt, intensiv blau mit einem Stieh ins R0tliche, da sie auch Boraxcarmin stark annehmen. Wenn wir nun in Epithelien, welche nachweislich besonders intime Beziehungen zu den Tropfenzellen haben, auch im Schnittpr~parat eine st~rkere F~rbbarkeit mit den spezifisehen


Fiirbemitteln jener Tropfensubstanzen auffinden, so wird man das als weiteres Argument ]ilr die gleiche Auffassung buchen, selbs~ wenn eine solche F~rbbarkei t an sich unter den ganz anderen Umst~inden des fixierten Pr~parates nicht beweisend sein kann. Beim Endostyl, bei dem besondere Beziehungen zu den Tropfenzellen mit anderen Methoden noeh nicht ermit tel t werden konnten, wird man wohl wesentlich skeptischer sein miissen und vor allem auch an eine starke F~irbbarkeit spezifischer Driisensubstanzen beim fixierten Material denken. Wir miissen einstweilen die Frage often lassen, und bei spiiteren Spezialuntersuchungen am besten beide MSglichkeiten einer krit ischen Revision unterziehen, sowohl die alte Auffassung yon einem einfachen driisigen Charakter dieser Epithelien, als auch die yon spezifischen Bez!ehungen der Endo- stylzellen zu unseren Eiweillzellen. MSglicherweise sind beide Auffas- sungen miteinander vereinbar.

b) Das Verhalten der Tropfenzel len an den Eizel len.

Die eytologisehen Vorg~inge, welehe sieh an den Ovarien der Clavelli- nen abspielen, werden uns naeh all dem bisher Gesagten ohne Schwierig- keit verst~indlich werden, wenn wir einmal mit der gleichen Methode der Vitalfiirbung auch hier das Wesen der in Aktion treteaden Zellen gekl~rt haben. Auch hier spielen n~imlich die am6boiden Tropfenzellen eine groBe RolIe. Diese Rolle ist aber gegeniiber dem-bisher Berichteten nichts prinzipiell Neues, sondern h6chstens eine' graduelle Steigerung dessen, was die Tropfenzellen aueh an anderen Zellen maehen.

Methodiseh mull nur noeh bemerkt werden, da2 sich bei Vitalfiirbung des ganzen Tieres auch das Ovarium so, wie die Stolonen sehr schwer fiirbt. Man mull es daher aus dem lebenden T ie r herauspr~iparieren und mit Seewasser abspfilen. In reinem Seewasser bleibt es ja zwar nicht allzu lange in normalem Zustand, aber da die Neutra!rotfiirbung jetzt sehr bald eintritt , kommt man auf diese Weise doch zu eincm vollauf befriedigenden Resultat .

Die Sachlage wird nun mi t einem Schlage klar, sobald man einmal erkennt, dall auch die jungen heranwachsenden Eizellen auf die Trop]enzellen eine starke Anziehung ausiiben. Sobald einmal die Eizellen eine gewisse Gr61~e erreieht haben und aus dem Keimepithel welt in die Leibesh6hle vorspringen, kriechen die ersten am6boiden Zellen mit den groflen roten Trop]en an sic heran und schmiegen sich ihrer ]reien kugel~gen Ober]15ehe/est an, so, wie wir das yon ihnen auch yon den verschiedenen Epithelien her kennen. Ih r Tropfen fiirbt sich p rompt mit lqeutralrot.

Erst sind es einzelne Tropfenzellen, bald werden es viele, immer mehr, bis es schlielllich so viele sind, dall sie sich beriihren und gegenseitig ab- platten. I )a sie auBerdem der Eizelle fest angeschmiegt sind, erscheint diese wie yon einem Epithel umgeben. Dies Bild haben natiirlich auch

152 J. Spek: ~ber die Winterknospenentwicklung, Regeneration

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die frfiheren Untersucher gc- sehen, blol~ haben sie irrtfim- licherweise yon einem Follikel- epithel gesprochen und dementsprechend auch die Genese dieser Zellage irrtfimlicher- weise in diesem Sinne gedeutet.

Jede Zelle des sogenannten Follikelepithels enth~lt einen meist schon reduzierten roten Tropfen. Einzelne Zellen, offenbar die zuletzt gekom- menen, besitzen noch einen Tropfen prim~rer GrOl~e. Das Quantum des Tropfens der auf- liegenden Eiweii~zellen nimmt dann mit fortschreitendem Ei- wachstum immer weiter ab und gleicht sich in allen Zellen, welche eine Eizelle umhiillen, allm~thlich aus. Diese Serie yon Ver~nderungen wird durch Abb. 14 illustriert.

(~brigens kann ich mich nicht des Eindrucks erwehren, dab die ganze Umgebung des Ovariums ein Oft gesteigerten Sto//verbrauchs ist, so ~hnlich, wie wir das fiir die Um- gebung des Winterknospen- keimes festgestellt haben. Denn man findet auch in der Umgebung der Eizellen auff~l- lig vieleTropfenzellen mit schon etwas reduzierten Tropfen.

Auch aus Schnitten ergibt sich mit Sicherheit, dab zuerst nut einzelne Zellen an der Ober]lSche der sich kugelig vor- wS lbenden jungen E izelle sitzen, welche in keiner Weise mit dem Keimepithel in Verbindung stehen. Die in Abb. 15 abge-


bildete Stelle eines stark proliferierenden Ovariums zeigt dies an besonders vielen Eiern. Selbst wenn man also nur Schnittbilder studiert, aber wirklich alle Entwicklungsstadien berticksichtigt, kann man die Ansicht nicht mehr wahrseheinlich machen, da~ sich die Zellelemente des ,,Fol- likelepithels" yon der Basis, d. h. vom Keimepithel aus fiber die Eizelle vorschieben. Noch tiberzeugender aber sind die entspreehenden Stadien der lebenden vitalgef~rbten Eier.

Der Zusammenhalt der Tropfenzellen im ,,Follikelepithel" ist kein allzu fester, wenn sie auch in manchen Stadien, wie etwa dem, welches

Abb. 15. Par t ie aus einem Ovarium. Schni t t . F ixa t ion Sublimat-Seewasser. Boraxkarmin. Nilblau.

der Abb. 14c entspricht, sehr dicht gelagert zu sein scheinen. Schon bei leichtem Druck des Deckglases oder durch den Strom der Pipette 10sen sie sich stellenweise auseinander und beginnen Pseudopodien auszu- strecken und auseinanderzukriechen. Ein wirkliches Epithel wtirde sich zweifellos nicht im Handumdrehen durch einen so geringffigigen Eingriff in einzelne amOboid bewegliche Zellen aufl6sen lassen.

Ganz kleine Ooeyten sind im Neutral rotpr~parat glasig hell und farblos. Bald abet beginnt sich auch an ihnen eine di//use, immer inten- siver werdende Rosa/drbung geltend zu machen. Sp~ter, wenn sich all- m~hlieh immer mehr und immer gr6i~ere DotterkSrnchen im Eik6rper ausscheiden, geht die Farbe des Eies in ein trtibes Graurosa tiber und schliel~lich ist sie ein tiefes Graubraun, bei dem man nicht mehr wei•,


ob hier das Rosa bloB verdeckt oder die diffuse zarte Rosaf~rbung der Eimasse vielleicht in gewissen Entwicklungsstadien des Eies vital nieht erreichbar ist. An dem mit Sublimatseewasser fixierten, mit Borax. carmin-Nilblau gef/~rbten Schnittmaterial zeigen die ersten Stadien der Eizellenentwieklung eine violette Mischfarbe mit verschieden starkem Stich ins Blaue, nach vollendeter Dotterbildung f~rben sieh die Eier /~uBerst intensiv rein blau.

Nach allem wird man kaum daran zweifeln kSnnen, dab offenbar sogar 8ehr betr5chtliche Mengen vom Eiweifl der Trop/enzellen an die Ei- zellen abgegeben werden. Entsprechend ihrem hohen Konsum entziehen die Eizellen den an sie herangetretenen Tropfenzellen rapid einen grol3en Teil ihres Vorrates. Interessant~rweise stellt sich abet dann doeh often- bar ein gewisses Gleiehgewicht ein, ehe die Tropfenzellen den letzten Rest ihres Tropfens hergegeben hat. Die Tropfenzellen werden, mit anderen Worten, nicht ganz ausgeplfindert, sondern behalten zum SchluB noch einen in alien ungef/~hr gleich geringen Restbestand zersprengter toter TrSpfchen (Abb. 14d, e). Einzelne Tropfenzellen treten auch schon in das Keimepithel ein, so dab aueh sehon yon hier aus Tropfensubstanz in die heranwachsenden Keimzellen gelangen kann. Etwaige ehemisehe Beziehungen zwischen Tropfensubstanz und Dottersubstanz miiBten natiirlieh im besonderen untersucht werden.

An den reifen Oocyten ist das Bild des lockeren Belages yon Tropfen- zellen auf der Eioberfl~ehe etwas anderes. Einzelne Tropfenzellen erseheinen n/imlich in die Eiobeffl/~che hineingesenk~, wobei man abet nicht entscheiden kann, ob die Tropfenzellen blo13 die Eimembran ein. buehten, oder ob sie sehon in die Eimasse eingedrungen sind. Naeh aul3en sind diese tiefer eingesenkten Tropfenzellen noch yon anderen iiberlagert. Jedenfalls weiB man aber aus Schnittpr/~paraten sehon seit lange, daft eine gro[3e Anzahl dieser Zellelemente tatsSehlich in den KSrper der Oocyten hineingelangt. An meinem Schnittmaterial waren in den ein. gewanderten Zellen die" mit Nilblau tiefdunkelblau gef/~rbten KSrnchen im Innern der Zellen alle erhalten.

Die Einwanderung dieser Zellelemente, welche man Testazellen nannte, in die Ooeyten ist immer ein r/~tselhaftes Ph/inomen gewesen. Naehdem wir nun abet d ie /~a tur dieser Zellen erkannt, ihre amSboide Beweglichkeit und ihr VermSgen in and durch Epithelien zu wandern, iiberall im Clavellina-Organismus festgestellt haben, fiigt sieh die Ein. wanderung der Tropfenzellen in die Oocyte mit der grSBten Selbstver- st~ndlichkeit in ihr sonstiges physiologisehes Verhalten ein.

Eigentiimlieh sind nun die Vorg~nge bei der Membranabhebung des Eies. Ich konnte den ProzeB direkt unter dem Mikroskop zwar nur drei- real beobachten, doeh stimmt das Beobaehtete mit den analogen Pro- zessen anderer friseh befrnehteter Eizellen so gut fiberein, dab ich hoffe,


auch an diesen wenigen F/~llen den typischen, normalen Verlauf erkannt zu haben.

Hiernach ist auch beim Clavellina-Ei die sich abhebende Eimembran vorher die Oberfl/ichenschicht des unbefruchteten Eies. Sie ist nach aul3en dicht umlagert yon Tropfenzellen. Von innen gehen die Dotter- kfrnchen anfangs bis unmittelbar an sie heran. Vor der Membran- abhebung dagegen ziehen sie sich yon der Oberfl/~che ganz zurfick und dr/~ngen sich zentralw/~rts zusammen. Auf diese Weise entsteht eine

Abb. 16a und b. Zwei Stadien der Saftraumbildung und Wiederausscheidung der Tropfenzellen, die dann zu den Testazellen werden. In a) ,Foll ikelzel len" fortgelassen, b) :Neutralrotfiirbung.

Oben eine Gruppe abgel6ster , ,Follikelzellen".

breite hyaline Plasmazone an der Ober]l~iehe des Eies, in der auch Testa- zellen (Tropfenzellen) liegen. Diese hyaline Schieht sieht genau so aus, wie die hyaline Grundmasse der jungen Oocyten vor der Dotterk6rner- ausscheidung, d. h. also wie Eiplasma ohne Einlagerungen. Vor der Saftraumbildung sind nun in ihr Vorg~nge zu beobaehten, wie ich sie in prinzipiell ~hnlicher Weise auch an den Eiern kleiner Nematoden nach der Befruchtung gesehen und 1920 besehrieben habe. Es treten eine ganze Anzahl w~isseriger Vacuolen au/, welche ineinanderplatzen und zu immer grSfleren Sa]tr~iumen zusammen]lie]3en. In einem mittleren Stadium wiirde also so, wie das Abb. 16a zeigt, die dichtere Phase des Plasmas


nur noch hyaline, unregelm~Bige Briicken und Zungen zwisehen der zentralen dotterhalt igen Plasmamasse und dcr Membran bilden, zwischen denen schon grebe Saftr~ume entstanden sind, und schlieBlieh verein!gen sieh alle diese Saftvacuolen zu einem zusammenh~ngenden F1/issigkeits. raum, eben dem sogenannten perivitellinen Saftraum, weleher das Ei jetzt ringsum yon der Membran trennt. Die letzten Briicken des Hyalo- plasmas ziehen sich wohl in das Innenplasm~ zurfick.

Bei diesem EntmisehungsprozeB treten nun eigentiimlicherweise die im Hyaloplasma liegenden Tropfenzellen in die wRsserige Phase fiber und bleiben schlieBlich in nicht unbetr~chtlicher Zahl im perivitellinen Saft- raum liegen. Sie haben im Plasma des Eies ihre Individualit/~t bewahrt, streeken wieder kleine Pseudopodien aus und sehen genau so aus wie vor ihrer Einwanderung. Einen Restbestand ihrer roten K6rnchen haben sie sieh noch bewahrt. Nach Neutralrotfiirbung erh/ilt man das Bild der Abb. 16b.

Nach der v611igen L6sung tier Verbindung zwisehen Ei und Membran sehen wir daran etwa folgendes: Die neue Oberfl~ehe des Eies hat sich vollkommen gegl/~ttet. Der Saftraum zwischen ihr und der Membran ist ziemlich gerRumig. I n ibm liegen zahlreiche ovale oder sehwach gelappte Tropfenzellen, deren Tropfenreste, wie erwghnt, etwa so aussehen, wie die der ,,Follikelzellen" im Stadium der Abb. 14d. Vonder wirklichen Existenz der Membran kann man sich leicht fiberzeugen, wenn man die ihr auf ihrer ganzen guBeren Oberfl~che dieht angesehmiegten Tropfenzellen teilweise abpinselt. Die auBerhalb der Membran befindlichen Tropfenzellen sind ihr dicht angesehmiegt und schlieBen meis~ dieht aneinander, l~aeh aul]en springen ihre Konturen bucklig vet. Einzelne abgepjnselte Zellen mit ihren sofort wieder hervortretenden typischen Pseudopodienbildungen sind in Abb. 15b oben zu sehen. An diesen isolierten starker vergr6Berten Zellen, wie auch am Gesamtbild f~llt nun noch auf, daB die Tropfeneinschliisse der auBerhalb der Mem. bran gebliebenen Tropfenzellen ihre Konsistenz und Farbe etwas ge- ~ndert haben. W/~hrend sie vorher so wie die Zellen im Saf t raum noeh dieht und carminrot gef/~rbt aussahen, sehen sie jetzt etwas verquollen aus und sind meist leuchtend ziegelrot, zum kleineren Teil blab gelblieh- rosa gef~rbt. Die Oberfl~ehenansieht eines solchen vitalgef~rbten Eies oder Furehungsstadiums mi t dem Mosaik der Belagzellen mi t ihren leuchtend feuerroten Tropfen bietet ein iiberraschend seh6nes Bild, wel. ches sich nicht annghernd so seh6n zeichnerisch wiedergeben 1/~Bt.

Zusammenfassend wollen wir nochmals feststellen, dab sowohl die /riCher als Follikel-, als auch die als Testazellen bezeichneten Zellelemente, welche in groflen Mengen an und in die Eizellen eintreten, unsern Trop]en. zellen entsprechen, und daft ihr physiologisches Verhalten am Ei mutati8 mutandis nut eine Wiederholung ihres Verhaltens an anderen Zellen ist,


zu welchen sie eben/alls eine gro/3e A//inititt zeigen. Die in die Eizelle eingewanderten Tropfenzellen, welche bei der Abhebung (und wohl auch Erstarrung) der 5[embran innerhalb der Membran verbleiben, werden zu den Testazellen, deren weiteres Sehieksal sehon oft studiert worden ist. Ihren Namen verdienen sie insofern, als sie in der Tat zum Teil auch in die Tunica des jungen Tieres einwandern (T~dstazellen ~ Mantelzelle~). Es wird also immer eine betrhchtliche Zahl soleher amSboider Zellele- mente yore Muttertier iibernommen. Wie welt die Tropfenzellen auch schon an den Furchungszellen in Aktion treten, habe ich mit der Vital- f~rbung noch nicht im einzelnen nachgepriift. Die Furchungszellen nehmen Neutralrot oder Nilblau in hohem Grade an.

Diejenigen Tropfenzellen, welche bei der Membranabhebung draul~en bleiben, bleiben der Membran auch weiterhin als follikelartiger Belag angesehmiegt. Ihre physiologische Bedeutung ist damit aber wohl noeh nicht erschOpft.

Zum Schlu2 sei erw~hnt, dab bei einer Masseneinwanderung yon Tropfenzellen in die Epithelien aueh das Keimepithel des Ovariums mi t vielen kleinen roten Tropfen bedaeht werden kann. Zur Ermitt lung der vollen Bedeutung einwandernder Tropfenze]len fiir die erste Anlage und die ganze Weiterentwicklung der Gonaden seheint mir eine Spezialunter- suehung erforderlich. Wenn ich hier einstweilen nur fiber die leiehter fal~baren Vorg~nge an den reifenden und reifen Eiern berichtet habe, soll das nieht bedeuten, dab ich eine noeh viel weitergehende Beteiligung der Tropfenzellen an der Entstehung der Gonaden nieht ftir erwiigens- wert halte.

Die Bete i l i gung der Tropfenze l l en an den Regenerat ionsneubi ldungen .

In den Brennpunkt des Programmes einer Neuuntersuchung der Regenerationsprozesse bei ClaveUina mfil~te nach allen vorhergehenden Befunden die Frage treten: Wie welt l~Bt sich durch Vitalf~rbung eine besondere Beteiligung der Tropfenzellen, deren auBergewShnliche formative Potenzen sehon die Winterknospenentwicklung gelehrt hatte, auch an der Regeneration naehweisen.

Die Technik gestaltete sich sehr einfaeh. Es mug nur erw~hnt werden, dal3 in jenen Wintermonaten (November, Dezember) ~ltere Tiere gegen Verletzungen ~u~erst empfindlich waren. Schon ein Einstieh mit einer Nadel dutch die KSrperwand his in die LeibeshShle ffihrte zum Tode. Man mu6te junge, kleine Tiere nehmen, wenn man l~e.generationen erhalten wollte. Bei diesen vollzog sieh die Neubildung einer abgeschnitte- hen KSrperh~lfte promp~ in 3--5 Tagen. Es brauchte nur das Wasser der Kultursch~lehen mehrere Male am Tage gewechselt zu werden; besonders fiir den ersten Tag ist das wiehtig. Ein Absterben einzelner

158 J. Spek: ~)ber die Winterknospenentwieklung, Regeneration

Tiere, welches bei Versuchen mit grSBeren Tieren rasch die ganze Kultur gef~hrden kann, ist bei jungen Tieren kaum zu beobachten. Im sehlimm- sten l~all erh~lt man s ta t t einer Regeneration eine Reduktion.

Die kleinen Tiere ermSglichen auch eine griindliche Untersuchung der Regeneration yon allen Seiten und mit st~rkeren VergrSl~erungen. Die Durchf~rbung mit den Vitalfarben gelingt in beliebigen Stadien leicht und prompt. Nach der Fs setzt man die Tiere wieder in reines Seewasser. Die Farbzus~tze .stOren aber die Regeneration nicht.

Ieh setzte die Versuche meist mit 20--30 in m6glichst gleieher Ver- fassung befindlichen Tieren an. Dann verlaufen auch die Einzeletappen der Regeneration in ziemlich fibereinstimmender Weise, und wenn man an einem Tier auf etwas interessantes Neues st6Bt, hat man die MSglich- keit, die Beobachtung gleich an einer gr61~eren Anzahl anderer Tiere zu wiederholen.

In den meisten F~llen zerschnitt ich das Tier in der Mitte des K6rpers unterhalb des Kiemenkorbes, in sp~teren Serien auch so, dab der Schnitt durch die untere Partie des Kiemenkorbes ging.

Es kam also zun~chst darauf an, festzustellen, ob sich im Regenerat mit der Vitalf~rbung Tropfenzellen fiberhaupt nachweisen lassen.

Die Resultate der mit einer sehr groBen Zahl kleiner Tiere ausge- ftihrten Serien lassen sich wegen ihrer Eindeutigkeit in wenige S~tze zu- sammenfassen:

Um jede Schnittwunde herum er/olgt zuniiehst eine starke Anreicherung der Trop/enzellen in der Tunica. Diese t r i t t an vitalgef~rbten Tieren auch makroskopisch als auff~llige R6tung der Umgebung in Erscheinung. Es erfolgt bald ein VersehluB der Wunde unter Neubildung yon Mantel- teilen, bei der Stiicke der Tunica, aus der sich der Organismus zuriick- gezogen hat, yon Zellelementen fast ganz frei werden und abgeschntirt werden k6nnen. Diesseits der Einschniirungsstelle ist die Tunica yon groBen Mengen yon Tropfenzellen erffillt.

AUe Neubildungen vom Ectoderm gehen unter 8tdrkster Beteiligung van Trop/enzellen vor sich. Dies t r i t t am auff~illigsten an den nach erstaun- lich kurzer Zeit, noch w~hrend das Tier sich noch gar nicht wieder ge- 6ffnet hat, neuangelegten Stoloschlguchen des Hinterendes in Erscheinung. In ganzen Kulturen waren die Zellen der neugebildeten Stoloschliiuche so wie das Abb. 17 zeigt, von groflen roten Trop/en er/iillt; nach hinten war die Stoloanalge seharf begrenzt, denn die Zellen der Neubildung waren hoch, das Epithel also hier sehr dick, das gew6hnliche K6rper- epithel dagegen wie sonst ganz flach ; an tier Grenzlinie h6ren die groBen roten Tropfen auf. Diese scharfe Abgrenzung der roten Stolonen kann sich freilich in anderen F~llen dadurch etwas verwischen, dab yon einer gesteigerten Einwanderung rof~r Tropfenzellen in alle Epithelien, wie sie frfiher beschrieben wurde, auch im K6rperepithel schon vor den Re-


generationsvorg~ngen und ohne jeden Zusammenhang mit ihnen kleine rote Tr6pfchen in den Zellen vorhanden sein k6nnen, so da[3 dann hier doch nieht nur der neue Stolo rot ist. Der Gr613enunterschied zwischen diesen feinen roten Tr6pfchen des unver~tnderten K6rperepithels und den oft noch sehr grol3en des Regenerates t r i t t aber auch dann in offenkun- diger Weise hervor. Der auff~llige Unterschied in der Dicke des neugebildeten und des alten Epithels ist auch stets vorhanden. An der Spitze der Stolonen findet man h~ufig einzelne auBen lose angeheftete Tropfen- zellen. Es macht den Eindruck, als ob sie hier leicht durchwandern k6nnten.

Die roten Tropfen der Stolonen werden sehr rasch wieder aufge- braucht. Sie nehmen an Gr613e ab, oder ihr Inhal t wird blab r6t|ieh, weniger liehtbrechend, und schlieBlich ist allenfalls noch an dem distalen Ende des weiterwachsenden Sehlauehes eine feine R6tung, oder endlieh gar nichts mehr yon roter Substanz zu finden.

Der Innenraum der neugebildeten Stolonen ist von zahl- reichen am6boiden Tropfen- zellen erftillt. Offenbar wandern sie nun in nicht geringer Anzahl zwischen die Zellen des Epithelversehlusses ein. Fiir das Auftreten der groBen roten Wropfen in dem neuen Abb. 17. Von einer abgeschnittenen Vorderh~ilftefrisch

regenerierter Stolo mit vielen Tropfenzellen. Neutralrot. Stoloepithel g~be es ja sonst nur noch eine Erkl~rung: Das EiweiB k6nnte in gel6ster Form irgendwie aus der Leibesb6hlenfliissigkeit aufgenommen werder, Die Zel- len des Regenerates miil3ten sich dana durch besondere Durchl~ssig- keit oder Aufnahmef~higkeit fiir den Stoff auszeiehnen. An und fiir sich w~re das denkbar, aber es miiBten dann in den Zellen erst kleine blasse Tropfen auftreten, und diese mii~ten dana schlieBlich zu den gro~en Tropfen anwachsen, so, wie wir das bei der Abgabe yon gel6stem Eiweil3 von den eingewanderten prim~ren Tropfenzellen an die Nachbarzellen tats~ehlich beobachten k6nnen. Genau das Entgegengesetzte ist zu beobaehten: Erst t reten lauter groBe Tropfen auf, und diese werden dana allm~hlieh abgebaut, verbraucht .

Das, was sich bei der Regeneration der Stolonen in grol~em Ma~stab vollzieht, geht beim normalen Wachstum aller Stolonen im Kleinen in gleicher Weise, nur viel unau//~illiger vor sich. Man findet nicht selten wenigstens ein kleines Areal der terminalen Kuppe der Stolonen mi t roten Tropfen erfiillt, deren Gr6i3e proximalw~rts rasch abnimmt. Sehr

160 J. Spek: ~ber die Winterknospenentwicldung, Regenebation

interessant is~ dann noch, dab es in einer Etappe der larvalen Entwick- lung auch zu einem rapiden Auswachsen von Stoloschl~uchen kommt, n~mlich dann, wenn die sackf6rmigen Ausstfilpungen der geschwhnzten Larve, welche mit den sogenannten t taf tpapi l len enden, beim Sel~haft- werden des Tieres zu den ersten im Verh~ltnis zum/ibr igen K6rper meist sehr voluminOsen Stolonen auswachsen. Alle Tiere dieses Stadiums zeigen bei Neutralrot/~irbung priichtig ziegelrotge]firbte grofle Trop/en im ganzen Stoloepithel.

Am oralen Ende sind die Leistungen des Ectoderms bei der Regene- ration viel geringfiigiger, und da aul3erdem jedes geSffnete Mundfeld a~eh am normalen Tier reich gespickt ist m i t Tropfenzellen, kann man hier mit dem entsprechenden Befund an regenerierten Vorderenden nicht viel anfangen.

Ganz anders als beim Ectoderm lautete der ]3efund fiber die vitalgefarbten entodermalen Regenerate. Mag yon der vorderen H~lfte des Darmtrac tus die hintere, oder yon dem nutritorischen Teil des Darmes der Kiemenkorb regeneriert werden, in allen Ffillen hatten, wenn zu den Versuchen normale Tiere, die nicht etwa gerade eine Masseneinwande- rung yon Tropfenzellen durchgemacht hat ten, verwendet wurden, die Regenerate auch nach wohlgdungener Durch/grbu~g des Tieres ein glasig- belles, vSllig trop/en- und kSrnchen]reies /arbloses Auasehen. Es war in den neugebildeten, alffangs ziemlich dieken Epithelkuppen weder eine Spur yon rotgef~rbten Tropfen, noeh irgend etwas yon entsprechenden unge- farbten Elementen, welche auf die der Tropfenzellen hat ten hinweisen k6nnen, zu sehen. Letzteres ist aus dem Grunde besonders zu betonen, weil ja mi t der MSglichkeit zu reehnen war, dal3 blol3 die Farbung durch irgendeinen Umstand verhindert war. Weiterhin mul3te man in Erwa- gung ziehen, ob die Eiweil~tropfen eventuell eingewanderter Tropfen- zellen hier nicht etwa noch vlel raseher als bei den Sto]oneubildungen abgebaut wiirden. Aus diesem Grunde wurde die Untersuehung solcher entodermaler Regenerate an einer aul~erordentlich groSen Zahl yon Tieren wiederholt. Sieherlich wiire dann wenigstens in einem ganz junge n Sta- dium unter den vielen wenigstens eine kleine Anzahl yon Fallen zu linden gewesen, in welchen man doch noch einen kleinen Rest der roten Sub- stanz h~tte sehen k6nnen. Aber alle Be/unde waren negativ. Mochte die erste Epithelkuppe des Regenerates, ein kleiner Kiemenkorb, an welchem die ersten Kiemenspalten auftraten, eine vom abgeschnittenen Kiemen- korb nach hinten auswachsende neue Darmschleife untersucht werden, an keiner Stelle innerhalb der ~eubildung waren Tropfenzellen naehzu- weisen.

Den Tropfenzellen k6nnten bei einer Beteiligung an Regenerations- neubildungen vornehmlieh zwei Rollen zufallen: Erstens die des N~hr- stofflieferanten, zweitens eine formative. Von dem dfimlen, substanz-

und Reduk~ion bei Clavellina lepadiformis usw. 161

armen Plat tenepithel des K6rperectoderms ist es ja a priori nicht weiter fiberraschend, dab es aus eigenen Kr/~ften allein keine groi3en Regene- rationsleistungen vollbringen kann. Was den Vorrat verbrauchbarer Substanz betrifft, ist das dicke Epithel etwa der Mitteldarmsehleife natiirlich unvergleichlieh besser dram Bei den Regenerationen vom Kiemenkorb scheint dem Endostyl eine entseheidende Rolle zuzufallen, yon dem das Gleiche gilt. DaB das Endostyi yon der EiweiBsubstanz der Tropfen wahrscheinlich immer ganz durchtr/ inkt ist, wurde schon frfiher in Erw/igung gezogen. Der Mitteldarm aber steht wahrseheinlich in anderem Sinne wieder in sehr enger Beziehung zu Tropfenzellen und Tropfensubstanz. Er, bzw. wenigstens Teile yon ihm sind wahrseheinlich der Entstehungsort der Tropfenzellen. Wir werden dariiber im letzten Kapitel noch beriehten.

Allzu iiberraschend wird man also den Untersehied im Verhalten yore Darm- und vom K6rperepithel wohl nicht fhlden. Ein interessanter Be- fund lieferte zu diesen Betraehtungen noch eine wertvolle Ergiinzung:

Wenn n/~mlich der v o n d e r abgeschnittenen hinteren K6rperh/~lfte neugebildete Kiemenkorb fertig ist und die MundOffnung sich nach auflen 0finer, wenn damit also - - das wird das Entscheidende sein - - die Kiemenatmung einsetzt, beginnt sofort und in allen F~llen eine massenhafte Einwanderung der Tropfenzellen in s~mtliche Epithelien des Kiemenkorbes, also nachtrdiglich, nachdem schon die ganze Di//erenzie- rung des Kiemenkorbes ihren Abschlufi ge/unden hat. Formativer Prozefl und Substanzzu/uhr verlau/en also hier getrennl, eins nach dem andern. Betonen will ieh, dal3 diesen sieh neu entfaltenden Tieren keine lqah- rung yon aui3en zur Verffigung stand, was mOglieherweise erst die Tropfenzelleneinwanderung ausl(iste. Interessant bleibt aber auf alle Fhlle, da2 die Infi l trat ion erst in diesem ) loment und gerade in diesem Moment eintritt .

Mit Interesse muB man je tz t auch einer Neuuntersuchung eines Punktes der normalen Knospenbildung entgegensehen, n/imlich der Frage, was das auBerordentlieh diinne Epi thel des Stoloseptums, welches meis~ als Epicardialsehlauch aufgefaBt wird, bef/~higt, sich zur Darmanlage zu differenzieren. Hier ist ein Fall gegeben, wo nun einmal das En tode rm ein aul3erordentlieh substanzarmes Pla t tenepithel darstellt, und es ist somit zu erwarten, dab hier auch in dieses erst viele Tropfenzellen einwandern mfissen, ehe es zu weiteren formativen Leistungen f/s wird. Wenn das der Fall w/~re, wfirde dann der Untersehied in der Entodermbi ldung der septenlosen Winter- knospe und der gewOhnlichen Stoloknospen nieht mehr allzugroB sein. - - Ich ha t te noch keine Gelegenheit diese Untersuchung durchzufiihren.

I)ann zum Schlul3 noch ein lehrreiches Exper iment : Man kann zu dem Regenerationsexperiment gleieh Tiere verwenden, bei welchen die Ge-

W. l~oux ~ Archly f. ]~ntwicklungsmechanik Bd. 111. l l a

162 J. Spek: Uber die Winterknospenen~wieklung, Regeneration

webe vorher schon ganz von retch Zellen durchsetzt sind, bei welchen eben eine massenhafte Einwanderung yon Tropfenzellen stattgefunden hat . Zerschneidet man solche siegeUackrote Tiere an der Basis des Kiemen- korbes, so steht je tzt zur Regeneration der hinteren Darmhiilfte nut ,,rotes" Epithel zur Verfiigung. Wie wird sich dieses bei der Regeneration verhalten ~.

Zun/ichst mul3 auch hier hervorgehoben werden, dab die Regeneration solcher siegellaekroter Tiere stets mit auBerordentlicher Prompthei t vor sich ging. Und es w/~ehst in der Ta t die neue Darmanlage aus rottropfi- gem Epithel aus, das ganze Regenerat besteht aus Zellen m~t kleinen roten Tr6p]chen, welehe dann erst allm~hlieh beim Stoffumsatz des Regenera- tionsprozesses abgebaut, verbraucht werden, am st~rksten am Regenerat selbst, deutlieh starker als an den niehtbetroffenen 0rganen, bald aber auch in der Umgebung des Regenerates, ganz allm~hlich abk l ingend nach den entfernteren 0rganbezirken. Man hat hier den bequemsten Index fiir das AusmaB des gesteigerten Stoffabbaues bei der Morpho- genese, welches aueh innerhalb der Differenzierungszonen des Regene- rates deutliche Untersehiede aufweist. Da mein Material hieriiber noch nieht ausreiehend ist, muB ich reich einstweilen mi t diesen prinzipiellen Hinweisen begniigen.

Die Entstehung neuer Individuen naeh Reduktionen.

Wenn ieh in meinen Neapler Regenerationskulturen das Wasser nieht regelm/il3ig wechselte, so regenerierten auch die jungen Tiere nicht. Auch schon begonnene Regeneration kann wieder zum Stillstand kommen. Der Zustand wird dann aber nieht einfach stationar, sondern es setzen vollkommen andersartige Prozesse ein, die Reduktionen. Geht man direkt darauf aus, am Neapler ClaveUina-Material Reduktionen zersehnittener Tiere zu erhalten, empfiehlt es sich, am ersten Tag his zur Bildung eines Wundverschlusses das Wasser noch zu wechseln. Bis dahin k6nnen leieht zersetzliche Substanzen aus den Tieren F/~ulnis und Absterben der I<ultur bewirken, wenn man das Wasser nieht wechselt. Dieser kritische Zu- stand ist aber bald fibezq~unden, nnd wenn einmal eehte Reduktionen eingesetzt haben, ist die Sterbliehkeit der Tiere nicht mehr so grol3.

Die Reduktionen nehmen, wenn sie einmal eingesetzt haben, einen raschen Verlauf. Man kann sie am besten folgendermai3en charakteri- sieren : Einzelne oder alle Organe sehrump]en in kliiglicher Weise zusammen, und der ganze alte Organismu8 verliert das Gleichgewicht in seinem Hans- halt vollstiindig. Regeneration ist der sparsame Ersatz yon Verlorenem, bei dem sich alle Teile zum Vorteil des Ganzen gegenseitig in harmoni- schem Gleichgewicht halten. Reduktionen bei ClaveUina sind teller Raubbau, bei dem der gemeinsame geordnete Haushal t des alten Orga- nismus vSlhg aufhbrt und nnr noch jedes Organ versucht, sieh auf Kosten

und Reduktion bei Clavellina lepadfformis usw. 163

des anderen am Leben zu erhalten. J. S. HUXLEY hat in einer neaeren Arbeit (1926) eine bunte Serie yon Einzeletappen solcher Redukt ionen im einzelnen beschrieben, welehe zeigen, zu wie grotesken Disharmonien und Disproportionen zwischen den einzelnen Teilen die Reduktionen ffihren k6nnen.

In einer ganzen t~eihe von F~illen konnte ich mich iiberzeugen, daft dieser vollst~ndige Verlust der Ordnung und des Gleichgewichtes aller Teile zum vSlligen Zer]all der inneren Organe des alten Tieres innerhalb des noch intakten 5u[3ereu KSrperepithels /i~hrte. DaB aber aus diesen Gebilden nach langer Zeit schliei31ich doch noch ein neuer Organismus entstehen kann, ist nur dadurch mSglieh, daft die Trop/enzellen auch diese8 Debakel i~berMehen ~6nnen.

Es wurde sehon friiher betont, daI~ die Tropfenzellen in einem gesunden Organismus kaum das VermOgen haben, zu Zellpaketen zu- sammenzutreten. In gut regenerierenden Tieren ist dies auch so. Anders dagegen, wenn an angeschnittenen Tieren die Regeneration zum Still- stand k o m m t oder gar nicht einsetzt und die Organe der Reduktion verfallen. Da. t r i t t so]ort eine au//~illigeA nderung im Verhalten derTrop/en. zdlen ein. Zun~ichst wandern sie in Scharen aus den Organen des alteu Tieres aus. ~ ich t in solchen gesehlossenen Ziigen nach dem aboralen Ende des KSrpers, wie an absterbenden Tieren, sondern iiberall in die LeibeshShle. Das Kiemenepithel wird binnen kurzem v(~llig frei yon roten Tropfenzellen. Die langsamer bewegliehen braunen Granulazellen zeigen noch langere Zeit durch ihre Verteilung in offenkundigcr Weise an, dab sie eben/alls im Abmarsch begriffen sind. Abb. 18 zeigt ihre Ver- teilung vor ihrem Verschwinden aus dem Kiemenkorb.

W/~hrend nun die Reduktion rapid fortsehreitet, treten die Trop/en. zellen i~berall zu Zellpaketen zusammen. Im Gegensatz zu den VerhSlt- nissen am gesunden Organismus kann ein in Reduktion begri//ener Orga. nismus die Zellpaketbildung nieht verhindern.

Bald gleicht das zusammengeschrumpfte, abgekugelte, weiBIich triibe l~eduktionstier schon fast ganz einer Winterknospe. Aber mit ten in der Masse yon Tropfenzellen, Granulazellen und Zellpaketen liegen noeh die reduzierten Organe, so ist meist noch ein zu einem dfinnen, glasig hellen Strang gewordener Darmtrac tus zu sehen, oder es ist etwa noch das pulsierende Herz des alten Organismus in fast unverminderter Gr6Be vorhanden. I n fast allen Tieren meiner Reduktionskul tur fand ich auf dieser Etappe das gleiche Biid, doch m6gen da wohl vieI mehr Varia- tionen vorkommen, wenn der Zustand im Ausgangsmaterial noch mehr variiert werden kann.

Bald waren in den yon mir untersuchten Tieren auch die letzten Organe als ganze Gebilde verschwunden. An ihrer Stelle land sich einige Tage nach der vorigen Etappe in allen Tieren ein weifllich tri~bes zVlSckchen, welches

11"

164 J. Spek: Uber die Winterknospenentwicklung, Regeneration

an einer Stelle mitten in der Masse yon Tropfenzellen und Zellpaketen lag. Es bestand aus abgestorbenen oder absterbenden cytolysierten oder halb- au/gelSsten Zellen. Es waren kaum irgendwo noch seharfe Konturen zu erkennen. Nur hier und da eventuell noch eine Insel yon Epithelzellen oder eine Flimmerzelle mit ein paar wirren Cilien. LieB man nun den Inhalt der Reduktionstiere in Seewasser austreten, so war der ganze Rest der zer]allenden Organe binnen 15 Minuten zu einem Schleier au]geldst, die Trop/enzellen und Zellpakete dagegen blieben vSllig intakt.

Offenbar ist eine v611ige Aufl6sung der Zellen aller innerer Organe

Abb. 18. Reduktionstier. Gaaz mit Zellpaketen, Tropfenzellen und zerfallendem Gewebe erfiillt. Abb. zeigt die Abwanderung der braunen Granulazellen yon den ehemaligen Schniiren. Andere

Einzelheiten sind weggelassen.

des alten Tieres auch der normale Verlauf der letzten Etappe der Re- duktion. Fiir die andere M6glichkeit, dM~ der Detritus zerfaUender Or- gane in groBem Magstab yon Phagocyten aufgenommen wird, konnte ich einstweilen kein Anzeiehen linden. Bekamltlieh hat J. SCHAXEL die Bilder der Zellen und Zellgruppen neben den zerfallenden Resten des Reduktionstieres so gedeutet, dab die ja vielfach amSboid gelappten Zel|elemente massenhaft auftretende Phagocyten seien, welche die zerfallenden Gewebe aufnehmen und davon solche Massen yon KSrnern und Tropfen in ihrem Zelleib ausscheiden. Wenn man darauf angewiesen ware, das was in der letzten Etappe der Reduktion vor sieh geht, aus- schliel~lich aus dem mikroskopischen Bild und dies dazu auch noch aus-

und Reduktion bei Clavellins lepadiformis usw. 165

aehllei]lich am fixierten und geschnittenen Material zu deuten, so wird man schwerlich die wirkliche Natur der am6boiden Tropfenzellen find .Zellpakete erraten. Dazu ist es eben Unerld~lich, ihre ganr~ (Tenese au/ defa Umw~e iiber die Winterlcnaspe zu ermitteln. Dal~ die vermeintUchen Phaqocyten und Phagocytenklumpen J. SC~AYELS mit den mannig/altigen gustands/ormen der Trop/enzellen identlsch-.sind, scheint mir nach seinen

&bbildungen 0ffenkundig. Er hat bier jedenfalls das Richtige gesehen, ~berles falsch gedeutet. Ich will noeh im besonderen betonen, da6 die herumkriechenden solit~ren Tropfenzellen zu den zerfallenden Geweben keinerlei Affinit~t zeigen. Innerhalb der gr6Beren Flocken der zerfallenden Organe sah ich iiberhaupt keine Tropfenzellen.

Wenn selbst bei solchen ZerfMlsprozessen Phag0cyten oder tLhnliche gellelemente in der ClaveUina eine so geringe Rolle spielen, wird man wobl annehmen miissen, dab in den Kfrperfliissigkeiten baktericide Sub-

g l m ~ vorhanden sind, welche auch eingedrungene Bakterien cytoly- hnd auflSsen.

Wenn schlieBlich der letzte Rest der inneren Organe des Reduktions- tieres verschwunden ist, gleicht das ganze (Tebilde auch bei ffenauester Be. 4mcJgUnq v5Uig einer kleinen W interk'nospe. Der Unterschied ist nut noch der, dab das tiul3ere Epithel des kugel- oder sackfSrmigen Gebfldes bier dem reduzierten KSrperepithel des ganzen Tieres entspricht, bei der Winterknospe dagegen nut das des abgesehniirten Stolos darstellt. ])as

�9 istja abet aueh nut ein genetischer Unterschied, der keinerleiVerschieden- heir im Aussehen mit sich bringt. Die Zellelemente innerhalb des Epithel- mckes gleichen sich eben/alls vollkommen.

So war denn auch alles, was ich an diesen Gebilden an Ver~nderungen beobachten konnte, eine ffenaue Wiederholuni] dessen, was man an den Wi~Jerknaspen beobachten lcann. Erst machen sie ein Ruhestadium durch, in dem die Tropfenzellen auch in das Epithel einwandern und unter Um- ~linden dauert es Wochen, bis dann wieder Leben in das Gebflde kommt.

Schon in der Erkenntnis, daft dlese triiben Reduldionslcugeln er/iillt r yon einem Brei yon Zellen, welche auch anderwdrts, wie nachgewlesen lmtrde, aUe Potenzen in sich tra~Ten, im Handumdrehen einen neuen Orga- #icraus entstehen zu lassen, liegt ja das Entscheidende fiir die L6sung dieses alten Problems. DaB sie dann hierzu auch hier die gleichen Wege einsehlagen, wie in der Winterknospe, konnte j~ kaum noch anders er- wart~t werden. Eines sch6nen Tages ist die typische asymmetrische Wurst yon Zellpaketen da, welche die Darmanlage darstellt. Cber ihr ~rdt tnnt sich d&s Epithel und wird k6rncherdrei. Die roten TroPfen- iiellen sammeln sich um die Darmanlage herum an, die Darmschleife ~ x l e r t sich und schlieBlich bricht der Mund dutch.

Die Wiederholung der Vorg~nge bei der Winterknospenkeimung t i t so vollstt~ndig, dab ich auf eine Wiedergabe der Abbfldungen

W. R o u x ~ Arch ly f. E n t w l c k l u n g s m e c h a n i k Bd. 111. llb

166 J. Spek: ~ e r die Winterknospenentwieklung, Regeneration

hier verziehten kann, da sie ke ine wesentlieh neuen Punkte bringen wiirden.

Alle Reduktionen, welche ieh bis zum Ende vef fo lgen konnte, s tammten yon ziemlieh kleinen gleiehartigen Tieren. Bei keiner schlug die Entwieklung einen prinzipiell andersartigen Gang ein. Bei allen setzte die Keimung erst lange n a e h dem vSlligen Verschwinden der inneren Organe ein. Auf Grund meines bisherigen Materiales kann ich einstweilen noch nicht sagen, ob nicht eventuei] noeh andere Variationen m6glich sind, ob sieh z. B. eine begonnene Reduktion dureh Umsetzen der Tiere in besonders giinstige Medien nich~ vieUeich$ doch noch auf- halten l~]3t, so da~ .die Mil3wirtschaft des zerfallenden Organismus noch einmal ausb~lanciert und vielleicht gar eine Regeneration des Fehlenden mSglieh wird. Selbst fiir diesen Fall wird man es sich aber griindlich abgew6hnen miissen, die Reduktion als eine besonders sinnvolle, zweek. m~13ige Aktion des Organismus aufzufassen. Damit freilieh seheint des eigentliche alge yon D~IESCK konstruierte Clavellina-Problem naeh seiner Analyse seine Spezifit~t einzubiil3en, es 16st sich in eine Reihe neuer, nieht weniger interessanter Teilprobleme at~f, welche neue noeh ungel6ste R~s e l aufrollen, abet mit der hier gewonnenen Formulierung scheint ein viel engerer AnschluB an die Vorg~nge bei anderen Organismen klargelegt zu sein.

W a s liiflt s ieh fiber die Herkunf t der Tropfenze l l en ermitteln? ~

V on jeder jungen ClaveUina wird eine grebe Menge yon Tropfen- zellen veto Muttertier iibernommen, bei gesehlechtlich entstandenen Tieren in Gestalt der Testazellen. Zweifellos ist abet ihre Anzahl in aus- gewachsenen groBen Tieren viel grSl~er als dieser erste Bestand. Aui~erdem haben wir gesehen, wie viele Tropfenzellen bei massenhaften Ein- .wanderungen verbraueht und in den Cirren ihres Tropfens beraubt werden. Es mul3 unbedingt irgendwoher immer wieder neuer Ersatz ge- schaffen werden. Welches Organ sell nun aber solehe Zellelemente liefern? Sehon per exelusionem bleibt k~um etwas anderes iibrig, als irgendein Abschnitt des Darmes. .Welches Organ sollte denn sonst die Zellen mit solchen Mengen yon Reservesubstanz beliefern kSnnen~.

Am lebenden Objekt lieB sieh nichts Auffglliges bcobachten, was eine Auswanderung yon Tropfenzellen aus dem Darm direkt demonstrieren wiirde. So sind wir schon auf die Untersuchung der feineren histologi- sehen Detai ls im Sehnittprgparat angewiesen. Versueht man daraus Causalreihen zu "k0nstruieren , so kann man freilich nur zu leicht die Glieder in unrichtiger Reihenfolge kombinieren. So wollen wir uns aueh im folgenden kurz lessen und mehr nut prinzipielle NiSglichkeiten er. 5rtern.

So kann man zun~chst nicht aehtlos daran voriibergehen,, dal3 der


ganze nutritorisehe TeiI des Darmes bei Boraxearmin-Nflblauf/~rbung eine ziemlieh intensive Bl~uung zeigt. Oesophagus und Enddarm, ffir deren Plasma und Kerne dieses iibrigens oft nut in geringem Malle gilt, miissen insofern gesondert betrachtet Werden, als sie eine typisehe Spickung mit primi~ren Tropfenzellen zeigen. Bei ihnen diirfte der Fall einfach so liegen," wie" etwa am Querleistenepithel des Kiemenkorbes. -Vonder Tropfensubstanz der eingewanderten Tropfenzellen diffundiert etwas in die umgebenden Epithelien und tuft eine sehwaehe B1/iuung derselben hervor. Der Konsum des Enddarmes seheint nieht gro$ zu sein. Die, Tropfen behaIten lange ihre urspriingliche Gr6/3e. Bis zu halber Gr6fe reduzierte Tropfen sind sehon ziemlich selten, ganz kleine fast niemals zu sehen. Die Epithelzellen zwisehen den groten Tropfen zeigen keinerlei Bildung von kleinen Tr6pfchen.

Im Oesophagus sind in den Schnitten yon den Tropfen meist nur noeh groBe leere Vakuolen oder riehtiger Liicken zu finden.

Der Magen zeigt eine sehmutzig graurosa F~rbung und meist niehts yon blauen Tr6pfchen. Primare Tropfen sind darin auch im Sehnitt hie- reals zu linden. Im Lumen yon Oesophagus und Magen ist meist ein Gerinnsel eines.tiefblau gef/~rbten Schleimes zu sehen, welcher Wohl vom Endostyl stammt. '

Der auf den Magen folgende kurze, scharf abgesetzte triehterfSrmige Absehnitt ist kS dann, tier ffir unsere Frage wichtig ist. Er ist n~mlieh niemals frei yon kleinen blal3blauen Vaeuolen. Bisweflen sind sie sehr bla6 undliiberall verstreut in den Epithelzellen. Sie kSnnen abet auch 1]~]~ GrSte der" Tr0pfenzelleneinsehliisse erlangen und aueh eine ziemlich intensive rein himmelblaue Farbung zeigen.. Man kSnnte glau- ben,_daff es sieh hier um stark reduzierte und veiw~sserte Reste yon Tropfen eingewanderter Zellen handelt. Aber erstens stimmt ihr variab- les Aussehen weder an dem vitalgefarbten Praparat noeh im Sehnitt mit den in AuflSsung begriffenen-:eingewanderten Tropfen ganz fiberein, zweitens" miitte man dann doch" auch bei raschem Abbau Wenigstens gelegentlich das typisehe Bild des mit tiefblauen groten Tropfen ge- spiekten Epithels zu Gesieht bekommen. DiGs aber habe ieh in meinen Pr~paraten im Mitteldarm nie vorgefunden.

Die charakteristisehen kleinen Vaeuolen der mittleren und hinteren Pattie des Mitteldarmes, welehe vital einen schwaeh gef~irb/en Salt oder gefi~rbte K6rnchen zeigen, sind im Schnitte gut erhalten, abet meist ganz ungef/~rbt.

Wenn wir nun den Gedanken in Erw~gung ziehen, dab bier in diesem Darmabsehnitt hinter dem Magen aus au]genommener Nahrung die Trop/en zur Au,~bildung gelan~/en, mfil3ten wir, wenn wir wahrseheinlich maehen wollen, dal~ ' daraus die Tropfen der Amfboeyten entstehen, aueh wieder erkliiren-k6nnen, warum fertig ausgebildete blaue Tropfen voUer Grf$e


fehlen. Hiefffir scheint nun in der Tat eine Erkl~rung m6glieh zu sein. Derselbe Darmabsehnit t ist es n~mlich, in dem ich in einer Schnittserie eine groBe Anzahl gelappter loser Zellen mit wohlerhaltenen Kernen und vom Aussehen normaler Bindegewebszellen im Lumen des Darmes vor- land. Das Pr~parat war gut fixiert und die Zellen sahen aus, als ob sie aus dem Darmepithel auswandern wiirden. Daft sie keinen Tropfen mehr enthielten, beweist niehts, da die solit~ren Tropfenzellen ihn ja fast fiber- al l verlieren. Es w~ixe also denkbar, daB, wenn die Tropfen ihre de- finitive GrSBe erreicht haben, Zellen mit ihnen - - eventuell nur zu gewissen Z e i t e n - sich aus dem Epithelverband herausl6sen und auswandern.

Dann so]] noeh als Fak tum festgestellt werden, dab der morphologisch und histologiseh sehr variable Absehnitt, der als pylorische oder Mittel- darmdrfise bezeichnet wird~ oft ein sonderbar aufgelockertes Epithel aufweist, so dab hier jedenfaUs ohne weiteres am6boide Zellen aus- oder einwandern k6nnten.

Die erw~hnte Sehnittserie enthielt einzelne am6boide Zellen fiberall im Lumen des Mitteldarmes. Gr6Bere NIengen wieder am Ende desselben.

Da sieh mir diese Gesichtspunkte erst nach Bearbeitung meines konservierten Materials erSffnet haben und mir eine neue Untersuchung des lebenden daraufhin noeh nieht mSglieh war, mSehte ieh einstweilen yon bestimmteren Ansiehten absehen. Gelegentlieh habe ich Tropfen- zellen im ])arm lebender Tiere gesehen, aber eben nieht genauer unter- suchk Der letzte Absehni~t des Mitteldarmes weist eine ziemlich starke diffuse blaue F~rbung, sonst aber im Sehnitt keinerlei spezifisehe TrSpf- chenbildungen auf. Spickung mit groBen blauen Tropfen kommt dann ers~ wieder am Enddarm vor, der eigentfimlieherweise yon einem viel reieheren Lakunennetz umsponnen ist als der Mitteldarm.

Schluflbemerkungen. Es schien mix nieht nStig zu sein, in extenso auf die bisherigen sieh

widerstreitenden Ansiehten fiber Regeneration, Reduktion und vegetative Neubildung bei ClaveUina einzugehen. Diese ~Iteren Deutungen haben ja besonders durch die geistreiehen Formulierungen von HANs DRIESCH das Interesse weitester Biologenkreise gefunden und sind sehon in Lehr- bfiehern erSrtert worden. Meine Stellungnahme zu ihnen ist eindeutig dureh die mitgeteflten Tatsaehen gegeben.

Von den Beobaehtungen der frfiheren Autoren ist mir eigentlieh nut ein Punkt g~nzlieh unverst~ndlieh geblieben, und zwar der, was eigentlieh J. SC~AX~.L (1914) mit soleher Bestimmtheit fOx seine indifferenten Reservezellen gehalten hat. Die Merkmale, welche er diesen Zellen zu- sehreibt, sind ja sehr unbestimmt, am sehwierigsten aber ist es, aueh wenn man seine Angaben yon anderen Gesiehtspunkten zu analysieren


versueht, seine Abb. 9 und 10 auf S. 135 mit irgendeiner Zellart des Clavellina-Organismus in Beziehung zu bringen. M_ix ist diesin keiner Weise gelungen.

D a s erste Stadium einer Neubildung naeh einer Reduktion ha$ SCEAx~,L in seinen Sehnitten jedenfalls nieht gesehen. Seine Abb. 11 auf S. 137 stellt hfehstwahrseheinlieh den ers~en Ansatz zu einer eehten Regeneration dar. Links oben sind sehon Zellpakete zu sehen, so dal3 diese Neubildung wahrseheinlieh gar nicht weitergegangen wi~re. Waren die granuliert gezeiehneten Zellen des alten Entoderms und Ectoderms(!!) wirklich, wie er es deutet, sehon im Zerfall begriffen, so w~re sieher das ganze Gebilde zugrunde gegangen. MSglieh w~re es ja, dal~ die Teile tat- s~ehlich schon im Absterben waren nnd nur das eben neu Regenerierte sieh noeh einigerma•en erhalten hatte. Auf diese Weise kann sich aber kein Stiiek einer zerfallenden Clavellina retten.

Das Stadium der ScHAx~Lsehen Abb. 12 k6nnte ei'n Schnitt yon nicht so ohne weiteres verst~ndlicher Schnittrichtung dutch ein sehon ziemlich ares Keimstadium naeh einer Reduktion sein, an dem die D~rmanl~ge schon ausgehShlt ist, aber noeh sehr hohes Epithel aufweist. Das eeto- ~iermale Epithel ist wohl sehr schematiseh gezeiehnet, gerade das w~re aber bier ein fiir die Diagnose entseheidender Punkt gewesen.

SC~AXV.L hat in der Frage den einen entseheidenden Punkt richtig erkannt, dab die alten Gewebe des reduzierten Tieres in der Ta~ vSllig vemichtet werden, zur KI~irung der Frage, wie nun das Neue gebfldet wird, hatte er viel zu wenige brauchbare Indizien in der Hand und ist mit der Deutung und der Kombination all der cytologischen Bilder zu voreilig verfahren. Am sch~rfsten beleuchtet dies wohl der Punkt, dal3 er die allerwiderstandsf~higsten Gebilde des ganzen Clavellina-Organis- mus, n~mlich die Zellpakete fiir Degenerate (Phagoeytendegenerate) h~lt und wenn die Kerne durch die Zerstreuung tier vielen Tropfen ganz verdeekt oder an die Wand gedriiekt werden, dieses vermeintliehe Ver- sehwinden der Kerne fiir das definitiv letzte Stadium der Degeneration erkl~rt, ohne zu beaehten, dal~ naeh dem Abbau der Tropfen die blassen Kerne iiberall wieder zum Vorsehein kommen.

Von dem Standpunkt, zu dem meine Versuche reich gefiihrt haben, mull einem jetzt die Frage besonders aktuell erscheinen, wie welt solehe omnipotente Zellelemente wie die Tropfenzellen der ClaveIHna eine mehr oder weniger generelle Erseheinung shad, wie welt sieh beim Vergleich mit analogen ~lteren und neueren Befunden an anderen Tieren gemeinsame Ziige oder Abweiehungen ergeben. Ich glaube aber, da0 es sich einstweilen empfiehlt, noeh weiteres Beobachtungsmaterial zu sammeln und dabei aueh auf Ermittlung der physiologischen oder physiko-chemi-

~!70 J. Spek: ~ber die: Winterknospenentwieklung, Regeneration

schen Eigenschaften der lebendr163 omnipotenten Zellen ent- sprecheridcs Gewicht zu tegen.

Auch eine Neubespreehung vieler alter nicht oder halbgelSster cyto- logischer Fragen der Tunicat~nhistologie und Embryol0gie dr~ngt sich einem jetzt auL Auch hier ist aber yon Li tera turs tudien allein, auch wenn wir sic yon neuen Gesichtspunkten ausfiihren, kein sicherer Fort. sehritt zu erwarten.

* *

Zum Schlusse meiner Ausfiihrungen mSchte ich mir erlauben, dem hohen Badischen Ministerium fiir Kultus und Unterr icht fiir sein freund- liches Entgegenkommen, welches mir den halbjghrigen Aufenthalt in Neapel ermSglichte, meinen aufrichtigen Dank auszusprechen.

Zusammenfassung der Hauptresultate. Fast iiberall im Organismus der ClaveUina finder man am6boide Zell-

elemente, welche durch einen eigenartigen Einsehlul~k5rper, einen ziih- fliissigcn, stark lichtbreehenden ovalen oder gclappten Tropfen ausge- zeichnet shad. Der Tropfen gibt ausgesprochene EiweiBreaktionen,, kSnnte abet vielleicht Lipoide mitenthalten. Er zeiehnet sich dutch eine guBerst intensive Fgrbbarkeit mit manchen Vitalfarbstoffen, wie Nil- blausulfat und Neutralrot aus, welche sich sogar am fixierten Pr~parat ausniitzen l ~ t . Die F~rbbarkeit der Tropfen in den lebenden Zellen bietet ein vorziigliches Mittel, die Zellen iiberall im Organismus leicht aufzufinden und bei ihren spez~fischen Leistungen zu verfolgen.

Die Tropfenzellen erlangen dadurch ein besonderes entwicklungs. mechanisches Interesse, dal~ ihnen auBergew6hnliehe formative Po~enzen zukommen. In dieser Hinsicht verdienen sie es, als omnipotent bezeiehnet zu werden. Am iiberzeugendsten - - well nieht kompliziert dureh andere Prozesse - - t reten die erstaunlichen formativen Potenzen der Tropfen- zellen bei der Entwicklung der sogenannten Winterknospen zutage. Die Winterknospen kommen dadurch zustande, dab aus einem kr~nklichen oder absterbenden Individuum vicle Tauscnde von Tropfenzellen in die Stoloschlguche am aboralen Pol des KSrpers auswandern. Der Epithel- sack des Stoles sehlieBt sieh dann vom Muttertier ab, und so besteht dann eine Winterknospe aus ehaem ectodermalen Epithel und einem Brei von amSboiden Zellen. Ein Epicardialseptum, fehlt. Die Tropfenzellen t reten dann zum Teil zu eigenartigen ,,Zellpaketen" zusammen, in denen die Tropfensubstanz charakteristische Vergnderungen erfghrt und dabci am lebenden Objekt (aber nieht am fixierten) ihre Fgrbbar- keit mit Neutralrot und Nilblausulfat verliert. Viele Tropfenzellen bleiben solitgr' und ihre Tropfensubstanz behMt dann ihr urspriingliches Aussehen.

und Reduktion bei Clavellins~ lepadifbrmls usw. 171

Tropfenzellen wandern nun zun~chst auch in das Eetodermepitl~el ein, Erst nach Wochen legen sich die ers~en inneren Organan]agen aus Pa. keten yon Tropfenzellen an. Die Darmanlage entsteht durch eine plStz. liche, starke lokale, Aggregation yon Zellpaketen der TropfenzeUen. Mit Beginn dieser morphogenetischen Prozesse setzt gleichzeitig ein rapider Stoffverbrauch innerhalb der Zellaggregation Und um sie herum ein. Sie greift auch auf das umliegende Epithel fiber, welches fiber dem Kcird bald eine auffallende Verdiimmng aufweist. Zur Bildung der inneren 0rgane stehen gar keine anderen Zellelemente zur Vefffigung als die er- w~hnten AmSbocyten.

Auch an Regeneratiolas. und sonstigen Neubildungen beteiligen sieh die Tropfenzellen in gesetzm~Biger Weise. So ist vor allem das eeto. dermale K6rpercpithel nicht imstande, aus sich selbst heraus viel Neues zu bilden. Es sehieben sich an den betreffenden Stellen, wo Neubil. dungen am Ectoderm vor sieh gehen, Tropfenzellen in groBen Mengen ein. Sie sind dureh Vitalf~rbung nachweisbar. Ihre Tropfensubstanz wird bei ~ der Morphogenese aufgebraueht. Der Darm ist zu Regenera- tionsleistungen aueh ohne Beteiligung der Tropfenzellen f~hig..

Verf~llt ein Tier der Reduktion und Entdifferenzierung, so sind es wieder die widerstandsf~higen Tropfenzellen, welehe die Katastrophe allein iiberstehen.. Sic treten wieder zu den charakteristisehen Zell- paketen zusammen, welehe nach dem Zerfall der inneren Gcwebe des alten Tieres die gleiehen Ver/inderungen durchmachen wie in der Winter- knospe, und zu einem neuen Individuum auskeimen. Auch hier entstcht der vegetative Keim nicht aus einer einzigen Zelle, sondern aus einer Zell- aggregation, auch bier legt er sich innerhalh des alten Epithelsaekes an.

Dureh den Besitz einer.groBen Menge von Reservesubstanz, welehe in auff~lligem Gegensatz zum Verhalten gewShnlieher KSrperzellen vor formativen Leistungen der Tropfenzellen absolut nieht angegriffen wird, stimmen die Tropfenzellen mit den Eizellen in einem wichtigen Punkte iiberein. DaB die Erscheinungsform dieser ~q~hrsubstanz eine andere ist als die der meisten Dottersubstanzen, ist wohl ein nebensiichlicher Punkt.

Zellaggregationen der TropfenzeUen entstehen nur bei einer be- stimm~en geschi~digten Konstellation des Muttertieres.

Den Tropfenzellen kommt ein erstaunliehes VermSgen zu, zwisehen Gewebszellen und in andere Zcllen hineinzukrieehen und durch Epithe- lien durehzuwanderm Sic scheinen dabei bestimmte Gewebe und Zellen zu bevorzugen. Wir miissen da gcsetzm~l~ige Cytotropismen und eine bestimmtc Konsistenz jener anderen Zellen annehmen, welche den Tropfenzellen den Eintritt mid die Durchwanderung erm6glieht. Treten die Tropfenzellen in Kontakt mit anderen ZeUen, so werden sie yon diesen ihres Eiweillvorrates allm/~hlieh beraubt. Sie werden so zu Sub- stanzlieferanten, was wiederum ffir bestimmte ungiinstige Zust~nde des

172 J. Spek: Ub. d. Wlnterknospenentwicklung bei Clavellina lepadiformis usw.

OrganiSmus yon en~scheidender Bedeu tung .wird, i n denen offenbar nu t dur.ch massenhaf te E i n w a n d e r u n g der Tropfenzel len das Gleichgewicht des Orgaiaismus e rha l ten wird.

A u c h a n u n d in die wachsende Eizelle t r e t en die Tropfenzel len in grol~er Menge heran .

I n den NIit teldarmzellen scheint die f~rbbare Substanz , welche sich i n den Tropfenzel len finde~, durch Resorp t ion aus der N a h r u n g auszu- scheiden. Der ProzeB der Neub i ldung der Tropfenzel len is t aber noch n i ch t recht gekl~rt.

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Über die Winterknospenentwicklung, Regeneration und Reduktion bei Clavellina lepadiformis und die Bedeutung besonderer „omnipotenter“ Zellelemente für diese Vorgänge