Weitere Untersuchungen über die Wirkung inkretorischer Drüsensubstanzen auf die Morphogenie

Weitere Untersuchungen iiber die Wirkung inkretorischer Driisensubstanzen auf die )iorphogenie.

IL l~eotenie und gesteigertes ~Tachstum nach Thyreoidcktomie bei Larven yon Rana fusca. Wiederbeginn der Fortentwicklung

durch Verfiit terung yon Rinderschilddriise. Von

Werner Schulze. (Aus der Anatomischen Anstalt in Heidelberg.)

l~Iit 6 Textabbildungen. (Eingegangen am. 8. April 1922,)

Gegenfiber einer Anzahl von VerSffentlichungen der letzten Zeit, die den Weft des Massenexperimentes in der Entwicklungsmeehanik besonders betonen (ich erinnere z. ]3. an Diirken), scheinen mir die nachfolgenden Untersuehungen den groBen Weft des individualisieren- den Einzelexperiments zur Entscheidung gewisser Fragestellungen in der Entwicklungsmeehanik zu zeigen. Es handelt sieh um Versuche der Exstirpation yon Sehilddriisenanlagen bei Rana /usca-Larven, die ieh im Sommer 1921 ausffihrte, um durch naehfolgende Fiitterung mi~ Schilddrfisensubstanz das experimentum crucis fiir die Wirksam- keit yon Schilddrfise auf heranwaehsende Froschlarven zu liefern. Die Versuche waren schon 1920, allerdings ergebnislos, begonnen worden. Ieh hatte damals gehofft, mit ganz jungen Larven arbeiten zu kiJnnen und Tiere kurz nach Schlug des Medullarrohres operiert. Dabei zeigte sieh aber, dat] nie die isolierte Entfernung des Materials ffir die spatere Sehilddrfise gelang, sondern dab stets das l~aterial der Herz- anlage teilweise oder vollst~ndig mitentfernt wurde. Ieh erhielt partiell oder vollst~tndig herzlose Larven, deren Lebenszeit begrenzt war, da sie stets naeh ca. 14 Tagen, naeh vollst~ndigem Aufbrauch ihres Dottermaterials, sobald Nahrungs- und Wasseraufnahme dutch den Darm einsetzten, unter Ausbildung eines starken 0dems zugrunde gingen. Ers~ im vergangenen Jahre gelang mir die Operation an ~tlteren Larven. GIeiehzeitig mit mir haben Amerikaner (Allen 1920, Hoskins 1920 und •ulton 1921) die Frage zu l~sen gesneht, wie ich aus kurzen Referaten ihrer Arbeiten in den Springerschen Berichten f~r Physiologie ersehe. Es erhSht den Wert ihrer und meiner Unter- suchungen, dab unsere Ergebnisse im wesentlichen /ibereinstimmen. Leider ist es mlr trot.z meiner ]3emiihungen nieht gelungen, ihre Originalarbeiten in die Hand zu bekommen, so dab ich fiber ihro

Wirkung inkretorischer Drfisensubstanzen auf die Morphogenie, II. 233

Operations- nnd Untersuehungsteehnik niehts aussagen kann. Von andern Gesichtspunkten ausgehend, hat sich bereits Leo Adler vor einigen Jahren mit der Exstirpation endokriner Driisenanlagen bei Frosehlarven besch~ftigt. Dur~ch Entfernung der Hypophyse wie Epiphyse, konnte er eine )~bedingte Neotenie<~ hervorrufen, die er allerdings nicht liinger wie sechs Monate beobachten konnte, da dann seine Versuehstiere eingingen. Die Entfernung der beiderseitigen Thymusan- lage hatte keinen Einflul3 auf Wachstum und Metamorphose der Versuchs- larven. Adler hat auch sehon versucht, die Schilddriisenanlagen zu ent- fernen, doeh scheiterten seine Bemiihungen an der Unvollkommenheit seiner Technik. Bei allen seinen Arbeiten hat Adler das Masscnexperiment bevorzugt und mit dem Galvanokauter gearbeitet. Dieser Methode haften eine ganze Reihe yon Fehlerquellen an. Einerseits arheitet man nicht nnter direkter Leitung des Auges, was tt'otz genauen Schnittserienstudiums bei Adlers Versi~chen zur Folge hatte, dab ihm stets nur ein ganz geringer Promillesatz seiner Versuchstiere den er- wiinschten Erfolg gab, w~ihrend bei allen fibrigcn die Organanlagen nur partiell entfernt waren, andererseits gibt es dureh den Gliihstift eine ganze Reihe yon Nebensch~tdigungen, die ihrerseits eine so starke

• Allgemeinschgdigung der Versuchstiere zur Folge haben, dal~ ein Massen- sterben nach der Operation einsetzte. So hat Adler z. B. yon 950 Ver- suchstieren, denen er die Thymusanlagen entfernte, nut bei drei Tieren ohne Nebenschgdigungen beiderseits diese Organe vollst~tndig beseitigt, und bei der Exstirpation der Hypophyse war das Verh~iltnis der ge- lungenen Operationen zur Gesamtzahl der operierten Tiere sogar noeh ungiinstiger.

Bei allen andern Tieren war entweder die Operation nicht vollsti~ndig gewesen, oder die Allgemeinsehgdigungen waren so schwerer Natur, dal3 die Tiere in kurzer :Frist starben. Demgegeniiber konnte es fiir mich yon vomherein nicht zweifelhaft sein, dab an Stelle des Gliihstiftes die mikrochirurgische Operation treten muf~te. Mit feinsten Stahlnadeln und Uhrmacherpinzetten arbeitete ich unter der Braus- Driinerschen Lupe unter direkter Leitung des Auges. Maine Ver- suchsergebnisse sind so bessere gewesen. Von 25 operierten Rana/usca- Larven gelang mir die Operation bei sechs Tieren vollstandig. Von den iibrigen gingen 14 Tiere an den Allgemeinseh~idigungen dureh die Operation vor Vollendung der Metamorphose zugrunde. Dal~ ieh vier yon den seehs vollst[tndig operierten Tieren doch noch verloren habe, ist anf einen ungliicklichen Zufall zurfickzufiihren. Die Tiere befanden sich in einer Tonschale, die schon den zweiten Sommer zur Aufzueht yon Frosehlarven diente. In einer Nacht bildete sich dutch Aufl6sung einer Stelle in der Gtasur ein Loeh, so dab die Tiere am andern 5'Iorgen infolge Leerlaufens der Versuchsschate vertrocknet

234 Werner Schulze: Weitere Untersuchungen fiber die

waren. Be~or ich die topographisch-anatomischen Verh~ltnisse fiir die Ausfiihrung der Operation beschreibe, will ieh beriehten, dab bei den beiden fiberlebenden Versuchstieren eine vollst~ndige t temmung der Weiteren~wicklung auftrat, d. h. nach der Operation ist d i e Ver- wandlung der Tiere fiberhaupt nicht mehr vorangegangen. Unter starker Zunahme ihrer GrSt~e blieben beide auf dem Entwick- lungszustand vet der Operation stehen, w5hrend die Kontrolltiere, die aus demselben Laichballen stammten, normal metamorphosierten. Es w a r natiirlich dafiir gesorgt worden, dal3 nur m/igliehst kr~ftige, gleich grol3e und gleich welt entwiekelte Tiere als Versuchs-und Kontrolltiere genommen wurden. ]~ei einem Tell der Tiere war, wie die nachfolgende histologisehe Untersuchung zeigte, die Entfernung der Schilddriisenanlagen keine vollst~indige gewesen. Diese Tiere metamorphosicrten, wie die Kontrollen, nut bei einigen trat eine kleine VerzSgerung yon 8 - - 1 0 Tagen 'bis zum AbsehluB der Metamorphose auf. Die partiell thyreoidektomierten Tiere sind mir eine wiltkoramene Kontrolle dafiir gewesen, dab die Entwicklungshemmung der fibrigenVer- suehstiere nieht auf eine Allgemeinsch~digung durch die Operation zuriick- zufiihren ist, denn deren Ausfiihrung ist naturgem~B bei allen Tieren mSg- liehst gleichartig gewesen. Eines der beiden vollst~ndig neotenischen Tiere erhielt 10 Wochen naeh tier Operation Rindersehitddriise eine ganz kurze Zeit und in kleiner Menge zu fressen. Es begann darauf zu metamorphosieren, wobei die ~ ]~{etamorphose aber nut soweit auftrat, als es sich um Umwandlungs- nnd Aufbauprozesse handelte. Die Riiekbildung des Schwanzes, die Abstot3ung des larvalen FreBapparates blieb aus. Im Dezember woUte ich durch weitere Fiitt.erung yon Schilddriise diese partielle Metamorphose wieder neu anregen. Die ~iit terung mit Schilddriise schiidigte das Tier aber so, dal~ es sehr matt wurde und starb. Gleich nach Aufh6ren yon reflektorischen Abwehrbewegungen auf Reize hin, wurde das Tier fixiert, um es nicht fiir die histotogisehe Untersuchung zu verlieren. ])as zweite neote- nische Tier, das sieh zu einer Riesenquappe entwickelt hat, ist heute noeh auf genau demselben Entwieklungsstadium, wie im Juni vorigen Jahres. Da der Laichballen, aus dem es stammt, Anfang April vorigen Jahres gesammelt wurde, ist das Tier ein ganzes Jahr alt.

Das Material zu meinen Versuchen waren Rana/usca-Larven aus den I)ossenheimer Teichen. Anfang April 1921 wurden dort mehrere Laichballen der spiiteren Furehungsstadien, s~mtlich vor der Gastru- lation, gesammelf. Die Aufzucht erfolgte nach Trennung der Laich- ballen in flachen Tonschalen, die sich sehon bei meinem Epithel- kSrperfiitterungsversuchen sehr bewahrt hatten. Bei der Beschreibung der Methodik jener Arbeit ist die Aufzucht der Larven genauer be- schrieben. Erwi~hnen will ich hier nur noch einmal, da2 die Tiere

Wirkung inkretorischer Drfisensubstanzen auf die hlorphogenie. II. 235

in abgestandenem Biittenwasser gehalten wurden, das reichlich Klein- fauna und faule BlOtter enthielt. Als Futter wurde zu dieser Pflanzen- kost noch Rinder- und ]~roschfleisch gegeben.

Die ersten Exstirpationsversuche der Schilddriisenanlagen waren 1920 bei ganz jungen Larven resultatlos verlaufEn. Ich hatte damals mit ganz jungen Tieren, kurz naEh SchluB des Medullarrohres gearbeitet und dabei stets auBer dem Material fiir die Schilddriisen noch Material anderer lebenswichtiger Organe entfernt, so dab die Tiere nicht vollst~ndig aufgezogen werden konnten. Im Friihjahr 1921 nnternahm iEh mm zun~chst Vorversuche an fixiertem Material. Dabei zeigte es sich, dab jiingere FrosEhlarven, kfirzere Zeit naEh Verlassen tier Eihiillen, zu meinen Versuchen unbrauEhbar waren. Diese Tiere sind im allgemeinen zwar widerstandsfahiger, doEh sind die Anlagen der SchilddrSse so winzig, dal3 es selbst bei genauester Kenntnis der topographischen Verh~ltnisse schwer h~lt, sie unter der Lupe auf- zufinden. Ich operierte deshalb alte Larven, die zwar etwas labiler sind, bei denen aber die SEhilddriisenanlagen welter entwickelt und infolgedessen bei der OpEration besser sichtbar sind. Die MaSe der operierten Tiere sind folgende: grSl3te K6rperlange 11 mm, grSBte KSrperbreite 6 ram, Schwanzlange 15 ram. Entsprechend ihrer GrSlle sind die hinteren Extremitaten dieser Tiere schon ziemlich groB. Ober-, Unterschenkel, Fu0 und Zehen sind gestaltlich im Groben schon ausdifferenziert, die Beine wErden in leichter Abduktionsstellung, mit leicht gebeugten Knien gehalten. Im ~ibrigen zeigen die Tiere abet noEh alle Merkmale yon Froschlarven auf der HShe ihrer larvalen Entwicklung. Die KSrperform ist ovoid mit spitz kegelf6rmigem Kopfe, die Farble, Pig- mentverteilung, Augenstellung und Ausbildung der Seitenlinie sind larval, ebenso der Frel3apparat. Durch die diinnen Bauehdecken sehimmert eine grol3e, mehrtourige Darmspirale durch. Der lange RudersEhwanz hat einen breiten Flossensaum. Die Operationstiere und ihre Kontrollen waren gleichgroge, kraftige Exemplare eines einzigen LaiEhballens, auf dem eben gekennzeiehneten Ent~vieklungs- stadium.

Die Kleinheit der zu entfernenden Organe erfordert eine genaue Kenntnis der topographisEh-anatomischen Verhaltnisse. Die Lage der Schilddr[isenanlagen studierte ich an der Hand yon Schnittserien normaler FrosEhlarven. Dazu kamen Voroperationen an fixiertem Material. In seiner Arbeit fiber Hypophysenexstirpation gibt Leo Adler (S. 25) eine Tabelle fiir die Lage der einzelnen endokrinen Driisen, indem er ihren Abstand yon der Schnauzenspitze in ,tt bestimmt. In einer zweiten Tabelle (S. 26) folgt eine Angabe der sagit- talen Langenausdehnung der einzelnen Driisen. Ich entnehme dieser die MaBe fiir die Schilddrfise. Bei Tieren yon 20--40 mm Lange

236 Werner Sehulze- Weitere Untersuehungen fiber die

betriigC die Li~nge der Schilddriisenanlage 0,07--0,24 ram. Eigene Messungen ergaben mir fiir meine Operationstiere etwas grfl~ere MaBe, 0,26--0,3 mm Schilddriisenl~nge, was mit lokalen Rasseverschieden- heiten zusammenhi~ngen kann. Bei seinen Exstirpationsversuchen arbeitete Adler rein schematisch naeh Vorherbestimmung der Lage der endokrinen Driisen in Sehnittserien, ohne Leitung des Auges. Die dadurch bedingten Ungenauigkeiten glich er dureh eine sehr groBe

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Abb. i . La~eskizze der beiden Sehilddriisenanlagen bei R a n a f u s c a . Vergr. i3~[z:l.

Zahl von Operationstieren aus. Ich habe im Gegensatz dazu wenige Tiere unter genauer Leitung des Auges und Zuhilfenahme der Braus- Dri£nerschen binokularen Lupe operiert, t~ber die Lage der beiden Sehilddrfisenanlagen orientiert Abb. 1. Entfernt man die Haut und das Unterhautgewebe an der Ventralseite des Halses, so kommt man auf ein breites Querbaud, das durch den M. subhyoideus gebildet wird. Schiebt man diesen bauchwarts zuriiek und reseziert ihn, so gelangt man nach Entfernung des lockeren Bindegewebes in eine vier- eckige Tasehe. Die Grenzen bilden maulwi~rts die Halbrundung des

Wirkung inkretorischer Driisensubstanzen auf die Morphogenie. II. 237

M. submentalis, beiderseits lateral die Mm. geniohyoidei. An ihrem Rand verlaufen die groBen Halsgef~Be kopfw~rts. Bauchw~rts bildet die Grenze der kraniale Rand des Herzbeutels. Rechts und links wird dieses Gebiet mehr oder weniger weit von den Kiemenh6hlen fiberlagert, in denen man in unserer Abb. die vorderen Extremit~ten dureh- scheinend liegen sieht. Der Boden der ganzen Grube wird dutch das Hyoid und die darunter liegende vordere Pharynxwand gebildet. Ersteres ist beim lebenden Tier schlecht sichtbar. V o n d e r Herz- basis aus ziehen beiderseits die beiden ersten Kiemenarterienb6gen lateralw~rts. Kranial und etwas dorsal yon diesen beiden Gef~Ben liegen die beiden Schilddriisenanlagen, die dem Zungenbein und seiner medianen Copula ziemlich lest angeheftet sind. Abw~rts reiehen die beiden Thyreoideah~lften mehr oder minder weit hinter den Herz- beutel und die Kiemengef~Be hinunter, was ihre Entfernung betr~eht- lich erschwert. Aus dieser Lagebeschreibung geht hervor, dab einerseits das Aufsuehen der beiden Organe in ihrer versteekten, tiefen Lage nicht ganz einfach ist; andererseits ist die MSglichkeit vieler Neben- verletzungen gegeben. Individuelle Lagevariationen kSnnen das Ope- rationsgebiet noch schwerer zug~nglich maehen. Wenn aueh meine Resultate bei weitem bessere sind, als die Adlers, so ist doch zuzu- geben, dab meine Operationstechnik sehr unter der M6glichkeit lebens- gef~rlieher Nebenverletzungen leidet.

Ich arbeitete bei etwa zwanzigfacher Vergr6Berung. Die Tiere wurden in verdfinntem Choroformwasser oder dfinner Chloretonl6sung (Merck) annarkotisiert. Sie kamen dann in eine flaehe Operations- schale, we ieh sie in Rfiekenlage auf ein Wattepolster legte, wobei die Tiere aber unter dem Flfissigkeitsspiegel lagen. Die Operations- seh~lchen waren mit sterilisierter, luftdurehsehfttelter Ringerl6sung gefiillt. In einem Standglas mit Bodenablauf in etwa 1/2 m H6he fiber dem Operationsfeld hatte ieh ebenfalls sterile Ringerl6sung. Durch einen Sehlauchansatz mit ansehlieflender Glaskapfllare sehuf ich mir einen Dauerspfiler ffir mein Operationsgebiet, den ich gleiehzeitig als stumpfen Haken gebrauchen konnte. Zu dem Eingriff ben6tigte ich auBer einigen feingesehliffenen Starmesserehen, die ieh unter der Lupe sch~rfte, eine Scherenpinzette, eine ehirurgisehe Nadel in einem Halter sowie ein paar gut sehlieBende, hohlgesehliffene Uhrmacher- pinzetten und kleine stumpfe Glashaken.

Dureh einen breiten Quersehnitt fiber dem kranialen Rand des dutch die Haut durehsehimmernden M, subhyoideus schuf ich mir einen breiten Zugang. Den Muskel selbst schob ieh herzw~rts zurfick. Verletzen darf man ihn und die anderen Zungenbeinmuskeln nicht, da die Larven sonst nicht fressen und bald eingehen. Unter Vermeidung yon Verletzungen der Hals- und Kiemengef~Be sowie des Herzbeutels

238 Werner Schulze: Weitere Untersuchungen tiber die

werden die beiden Schilddriisenanlagen, die als gl~nzende opake Wfirstchen oder mehr kugelige Gebilde in der Tiefe sichtbar sind, mit Uhrmacherpinzetten angezogen und mit der chirurgischen Nadel oder dem Starmesser abgetrennt. Die konstante Spiilung mit steriler Ringerl6sung sorgt durch die Entfernung yon Blur- und Gewebssaft fiir Ubersichtlichkeit in der Tiefe der WundhShle. Sind die beiden Sehilddriisenanlagen gelSst, so werden sie sehon durch den Strom der Ringerl6sung hinausgespiilt. Als tSdliche Nebenverletzungen erhielt ich bei meinen ersten Versuehen Verwundungen der KiemenhShlen, der Hals- und Kiemengefi~l~e, sowie grSbere Beschi~digungen der Kau- muskeln, die ich abet nach und nach s~mtlieh vermeiden konnte. Sind die Schilddriisen entfernt, so schliel3t man Haut und oberfl•ch- liches Gewebe dureh 1 - - 2 t Iaarn~hte zusammen. Die Tiere kommen nach der Operation in Klebssch~len mit RingerlSsung, die dureh konstante Liiftung Iriseh gehalten wird. t i ler pflegen sie bald aus der Narkose aufzuwachen und bleiben 2 4 - - 3 6 Stunden in der Ringer- 15sung. Darauf werden sie wieder in Aquarien mit gewShnlichem Wasser zuriiekgebraeht.

In dieser Art operierte ich im Juni 1921 25 Rana /usca-Larven des oben besehriebenen Entwicklungsstadiums (F-Serie}. Bei den ersten 13 Tieren erhielt ich soviel Nebenverletzungen, dat] sie innerhalb der ersten 14 Tage naeh der Operation s~mtlieh eingingen. Bei einigen hat te ich allerdings wahrend der Operation keine Nebenverletzung be- merkt, und kann mir deshalb ihren Tod nicht recht erkl~ren. Bei den letzten 12 Tieren erhielt ich ein bedeutend besseres Resultat. Ich verlor kein Tier dureh direkte Operationsschi~digungen. Wie es aber zu gehen pflegt, habe ieh noch dutch zwei Ungliieksfitlle fiinf Tiere verloren. Bei vier von ihnen konnte man allerdings sehon aussagen, dal] die Operation gelungen war.

Aus den Protokollen entnehme ich folgendes: 17. VI. abends werden seehs Rana ]usca-Larven des oben beschriebenen Ent~

wieklungsstadiums (Ft4--19) in Chloroformwassernarkose operiert. Sowei~ cs die direkte Beobachtung bei der Opera~ion entseheiden liil]t, gelingt bei ihnen die doppelseitige Schilddriisenentfernung otme gr56ere Nebenver- letzungen. Nut bei einem Tiere wird eine KiemenhShle erSffnet, ohne Blutung. Bei einem zweiten gibt es cine kleine Verletzung der vordcren Pharynxwand.

18. VL S£mtliehe Tiere sind aus der ~Narkose erwacht und bis auf eins, das etwas matt ist, sehr taunter. Sic werden in durchliifteten Ringersehalen gehalten.

19. VI. Versuehstiere und Kontrollen kommen in Aquarien mit gewShn- lichem Wasser, sowie Pflanzen und Fleischnahrung zuriiek.

20. VI. Die seehs Tiere leben s~mtlich, frcssen gierig. 22. VI. F 14--19 wohl auf, werden aus der Durehliiftungsanlage heraus-

gebracht. ~Neuoperation yon seehs welteren Rana /usca.Larven (F20--25). Diese Tiere sind etwas grSBer als die der ersten Gruppe. KSrper]iinge 14 ram, Breite 8 mm, Sehwanzl~inge 17 ram. Die Entwicklung entspricht vollst~ndig

Wirkung inkretorischer Drfisensubstanzen auf die Morphogenie. IL 239

derjenigen der Tiere der ersten Gruppe. Mittags erwachen die Tiere aus der Narkosc und kommen cbenso wie die Kontrolltiere, in Klebsschalcn mi~ steriler RingerlSsung.

23. VI. SSmtliehe operierten Tiere leben, Iressen gierig yon angebotener EigeIb-Trockenmflchrm.hrung.

25. VL ,Operationswunden sind, wie Lupcnbetrachtung zeigt, s':imtlich ausgeheilt.

27. VI. Auch die zweite Gruppe yon Operationstieren wird aus der Durch- ltiftungsanlage entfernt. Die seehs Tiere der ersten Gruppe, wie die der zweiten, sind jedesmal in einer Sehale vereinigt. Ebenso je scchs Kontrollen, so daft wir im ganzen vier Schalen zu notieren haben.

29. V[. Ein Tier der erst~n Gruppe ist aus der Schale gcsprungen und cin- getroeknet. Es wird zusammen mit einer Kontrolle entfernt. Bei den iibrigen Versuchs- und Kontrolltieren ist eine m/iBige Zunahme yon K6rpergr61]e und GrtiBe der hinteren Extremitfiten zu bemerkcn. Differenzen zwischen operierten Tieren und Kontrollen sind nieht vorhanden.

1. VII. Beginn der l~Ietamorphose mit Freiwerden dcr vordcren Extremi- t~ten bei einem Kontrolltier der zweiten Gruppe. Drei weitere Kontrol|en verweigern die Nahrungsaufnahme. Diese vier Tiere kommen in ein Aussehlupf- aquarium. Die opericrten Ticre der ersten Gruppe sind gewachsen, ihre hinteren Extremit~tea haben sieh gegeniiber der Entwicklung zur Zeit des Ope- rationstermins nicht welter i~usdifferenziert, wohingegen die der Kontrolltiero weiter gewachsen sind und in Farbe und Form Weiterdiffercnzierung zeigcn.

11. VIL Von den Kontrolltieren der ersten Gruppe beginnt eins die Meta- morphose, desgleichen ein Versuchstier derse|ben Gruppe. Da ein Tier dicscr Gruppe verungliiekt war, blciben auBerdem noeh vier weitcre iibrig, die absolut auf dem Entwicklungszustand des Operationstermins verharren, sowohl was KSrper- wie Kopfform als aueh Extremit~tendifferenzierung anlangt. Dabei sind die Tiere taunter und ~fressen viel.

Zweite Gruppe. Drei Kontrollen haben die Metamorphose abgcschlossen, eine viertc hat sich ebenfalls, bis auf einen kleinen Sehwanzstummelrest, zu einem fertigen FrSsehehen entwickelt; der l~Ietamorphoscbeginn bei dcr fiinften kiindigt sich durch FreBunlust an. Von den Versuehstieren hat eines ebenfa]ls die 5[etamorphose begonnen (linke vordere Extremit~t frei, Kopf-, K6rperform, Zeichnung, Augenstellung wie beim fert.igen FrSschchen). Von den ffinf fibrigen Tieren hat bei einem die Ausbildung der hinteren Gliedmai~en Fortsehritte gemaeht, wKhrend die restlichen vier Tiere keine Vcr~inderung gegen den Ope- rationstermin zeigen.

14. VII. Von der ersten Gruppe hat je ein Kontroll- und eia Versuchstier Metamorphose vollendet, yon der zweiten Gruppe ein Versuchs- und vier Kon- trolltiere. Das fiinfte Kontrolltier hat Metamorphose begonnen.

15. VII. Die gestern ausmetamorphosierten Tiere der beiden Gruppen werden fixiert, dcsgleichen ein weiteres Versuchstier der zweiten Gruppe, das gerade mit Metamorphose beginnt (spi~ter als Serie 12e geschnitten).

19. VII. Dutch einen Unglficksfall sind mir gestern die ~-ier letzten Ver- suehstiere der ersten Gruppe verloren gegangen. Die sehon lange zur Aufzueht yon Froschlarven clienende Tonschate wurde tiber Nacht leek und lief aus, so dai] die Tiere vertrockneten. Von den vier Kontrolltieren dieser Gruppe ist eine ein fertiges FrSsehchen, die drei iibrigen stehcn vor Beginn der l~Ietamor- phose (vgl. Tab. I). Diese Tiere haben noch larvale Kopf- und KSrpcrform und einen langen Rudersehwanz mit breitem Saum. Die hinteren Extremit~ten sind groB und ausdifferenziert. Von der zweiten Gruppe hat dic letzte Kon-

240 Werner Sehulze'- Weitere Untersuehungen fiber die

trolle Metamorphose beendet. Bei einem Versuchstier vordere Extremit/~ten freJ, Beginn der Schwanzriickbildung, drei restliche Versuehstiere ohne Ver- /inderung.

20. VII. Die tibrig gebliebenen Kontrollen der Gruppe eins werden heute fixiert, desgleiehen die letzte Kontrolle der Gruppe zwei, die Metamorphose voU- endet hat, sowie ein ausmetamorphosiertes Versuchstier (das dritte dieser Gruppe). Bei dem vierten Versuehstier der zweiten Gruppe stehen die vorderen Extremi- +t~ten dieht vor dem Freiwerden und buekeln das Opereulum stark vor.

24. VII. Aueh das vierte Versuchstier tier zweiten Gruppe hat beide Vorder- heine freibekommem Am 27. VII. hat es Metamorphose ~ollst~ndig vollendet und wird fixiert.

Von allen operierten Tieren leben also nur noch zwei Tiere der zweiten Gruppe. Diese beiden Tiere haben seit der Operation Mitre Juni an Gr6Be zugenommen, w/ihrend die Weiterentwicklung der K6rperform und des Organ- baues anscheinend keine )'ortschritte gemacht hat. So resultieren schSne groBe Larven mit kleinen abet ziemlich weir entwickelten hinteren Extremi- t/~ten. Die Kontrolltiere beider Gruppen haben )+or 8 Tagen l~Ietamorphose vollendet, mit ihnen ein Teil der Versuehstiere, yon denen einige eine Versp£tung des Metamorphosetermins yon einigen Tagen aufwiesen. Die Schnittserien- untersuehung solcher thyreoidektomierter, spKter aber doeh metamorpho- sierter Tiere zeigt, dab die Operation bei dieser, Tieren miBlungen war. In allen F~illen ist mehr oder weniger Sehilddrfisensubstanz stehen geblieben. Von den Tieren der ersten Gruppe habe ich im I~ufe der Versuchsperiode fiJnf durch TJnfall eingebiiBt, yon denen vier sehon siehere Kennzeichen der Entwicklungs- hemmung bei gesteigertem Wachstum aufwiesen, als sie zugrunde gingen. So verfiigte ich am 27. VII. teider nur noeh fiber zwei Versuchstiere, bei denen naeh der beiderseitigen Schilddriisenexstirpation sich ein ganz bestimmter Symptomenkomplex herausgebildet hatte. W.~hrend die Tiere zu sch6nen gr0Ben Larven herangewachsen waren, deren MaB weir fiber das gewShnliche MaB der Rana/usca-Larven hinausging, hatten sie in ihrer Umwandlung iiber- haupt keine Fortschritte gemaeht. Sie waren also auf dem Larvenstadium stehen geblieben, was um so auff/illiger ist, als die Tiere zur Zeit der Operation schon relativ welt entwickelt waren+ Dabei waren die Tiere taunter, schwammen viel umher und fraBen gierig die angebotene Nahrung. Wie die versehiedenen Daten meiner Protokolle zeigen, haben sich beide Tierc (F24 u. 25) trotz an- haltend warmer Witterung und sehr guten Futter- und Wasserverh~Itnissen in den n~chsten Woehen nieht weiter entwickelt. Infolgedessen wird am 16. VIII. und am 22. VIII. F 24 einmal 22 und einmal 12 Stundea fang in eine Sehale gebracht, in der es einzig Rindersehilddrfise als l~ahrung angeboten bekommt, yon der es gierig fril~t.

28. VIII. Naeh der Schilddrfisenf/itterung sind beide Tiere in je ein dureh- tiiftetes Glasaquarium mit viel Pflanzen- und Muskelfutter gesetz$ worden. %" 24 ist sehr ruhig geworden, friBt nicht ordentlich und zeigt l~erkmale, die als Beginn der einsetzenden Metamorphose zu deuten sind (Abb. 2). Die Ver- ~nderungen gehen aber langsam vor sich. Es resultiert als Endeffekt am 1. XI. ein Tier, das im Gegensatz zu F 25, welches sieh nieht ver~indert hat, einen kurzen breiten Kopf hat, sowie die KSrperform eines FrSschchens. Mi$ dem Breiterwerden des Kopfes sind die beiden Augen nach vorn gerfickt. Die F~r- bung und Pigmentierung des Rumples ist wie beim fertigen Frosch. Die linke vordere Extremit/it ist freigeworden und welt entwickelt, die rechte buekelt das Opereulum stark vor. W/~hrend so eine ganze Reihe yon Froseheharakteren vorhanden sind, hat das Tier in auif/illigem Gegensatz dazu noch den ganzen

Wirkung inkretoriseher Drfisensubstanzen auf die Morphogenie. II. 24 I

wohIerhaltenen Mundapparat einer Frosehlarve mit sehSnen Hornteisten, Horn- z~hnehen und Randpapillen, ferner einen langen, breitges~umten Ruderschwanz. Die hinteren Extremitgten sind sehr viel grfl~er geworden und i n Form und Pigmentierung wesentlich welter verwandelt. Lange Ober- und Unterschenkel, ein schmaler langer ~FuB, sowie schmale lange Zehen, zwisehen denen sich Schwimmh~ute ausspannen, zeigen Verh~ltnisse wie beim fertigen Frosch an. Die Entwicklung yon F25 bildet einen starken Gegensatz dazu (Abb. 3). ~ie ist immer noch die yore Juni dieses Jahres, nur dab des Tier sehr stark an GrSBe zugenommen hat. Kopf- und KSrperform sind ovoid, es hat einen langen Ruderschwanz mit breitem Saum, sch6n entwickelte Seitenlinien, Pigmen- ~ierung und Farbe wie eine typische Froschlarve. Die hinteren Extremit~ten

Abb. 2. F24. Am28.XI. gezeicbnet. Entfernung tier ScllUddr~lse 2~. VI. i6° VIII. SchilddrUsen-

fittterung. Vergr. ~. 1.

~tehen auf dem Entwicklungsstadlum des Operationstermines. Ein Bild yon dem Aussehen der beiden Tiere geben die Abb. 2 und 3, die am 28. XL ge- zeichnet wurden.

29. XI. F 24 wird heute erneut 12 Stunden mit Sehilddrfise gefiittert. Es ~oll festgestellt werden, ob dieses Tier, das alle Kennzeiehen einer in der Meta- morphose stehen gebliebenen Larve hat, erneut zur Weiterfiihrung der Meta- morphose angeregt werden kann. Dies gelingt in der Tat. Der Sehwanz des Tieres verkiirzt sieh und bekommt einen schmMen Saum, so dab makroskopiseh yon larvalen Charakteren fiberhaupt nur noch der l~reBapparat erhalten ist ~Zustand am 5. XII.). Durch diese erneute Ffitterung mit Schilddri~sensubstanz wird des Tier abet so stark angegriffen, dab es am Abend des 5. XIL stirbt. In den letzten Tagen ist es aul3erordentlich stark abgemagert, zeigte abet sonst keinerlei krankhafte Erscheinungen, wie •bererregbarkeit oder Odembildung, ~ i e ieh sie sonst yon mit Schilddrfisen geffitterten Frosehlarven her kenne. Das

Archly ftir Entwicklungsmechanik Bd. 52. 16

242 Werner Sehulze: Weitere Untersuehungen fiber die

Tier wird sofort fixiert, naehdem es auf Beriihrungsreize nieht mehr reagierte, um es nieht fiir die histologisehe I"~aehuntersuehung zu ~rerlieren.

3. II. 22. F 25 hat in der ganzen vergangenen Zeit keine Ver~nderungen in Gr6Be, Form und Entwicklung durchgemacht. Es lebt in einem Glasaquarium, das duxehlii/tet wird und reiehlieh mit Pflanzen besetzt ist. Als Nahrung bekommt das Tier Rindeffleisch und zerquetschte Schnecken. Fiir gew6hnlieh ist es ziemlich trKge und liegt lange am Boden des Gef~Bes, we ca im Sehlamm Nahrung sucht. Es friBt sehr gut. Wird es beunruhigt, so schwimmt es lebhaft umber.

7. I IL 22. In der letzten Zeib ist die Bauehwand yon F 25 undurehsichtig geworden und weiB gef~rbt. Im ilbrigen hat das Tier keine Weiterentwicklung

Ahb. 3. F25. Am 28. XI. gezeichuet. Schilddrils~ war am 2~. VI. operativ entf~rnt worden. Verge. 1V2 : 1,

effahren, die Larven[orm des K6rpers und Kopfes sind erhalten, die Auge~ liegen weir zuriiek ohne Lidfaltenbildung. Farbe und Pigmentverteilung, sowie Seitenlinie wie bei einer Froschlarve, langer Rudersehwanz mit breitem Saum, wie ihn schon die Seitenskizze in Abb. 2 zeigt. Dazu kommt ein rein larvaler Freflalaparat und hintere ExtremitEten, die zwar auI ihrer Riiekenseite einige Querpigmentstrei~en aufzeigen, sieh aber sonst gegen den Stand veto Juni vorigen Jahres keineswegs ver~ndert haben.

So ist es also gelungen dureh Exs t i rpa t ion der be iden Schilddriisen- anlagen die weitere En twick lung yon R a n a /usca-Larven vollst~tndig zu un te rb inden , w~hrend die Tiere gleichzeitig zu Riesenlarven heran-

Wirkung inkretorischer Driisensubstanzen auf die Morphogenie. IL 243

wachsen. Fiittert man ein solehes in seiner Weiterentwieklung noch kurz vor der Metamorphose viillig gehemmtes Tier (F 24) mit Sohild- driisensubstanz, so erf~hrt das Tier Ver~nderung seiner Form, die als Beginn der Metamorphose auszulegen ist. Mit der Rumpfverkiirzung parallel geht ein Breiterwerden des Kopfes und ein Vorriieken der beiden Augen, die Ovoidform des KiJrpers geht in eine Geigenform fiber, die Pigmentverteilung und der Durehbrueh der vorderen Extre- miti~t zeigen ein Weiterfortsehreiten der Metamorphose an. Es sind die Veri~ndemngen, die auf die ersten Fiitterungen kin erfolgten, alles solehe, die man als Aufbau-und Umwandlungsprozesse bezeichnen kann. [m Oegensat~z dazu bleiben diejenigen Prozesse aus, die mit einer Riickbildung von Organen und KSrperteilen verlaufen, und die normalerweise mit den Beginn der Metamorphose bilden. So bleibt der larvaleFre6- apparat und der lange Ruderschwanz zun~hst erhalten. Es resultiert ein Tier, das in seinem Bau eine merkwiirdige Misehung yon larvalen und imagini~ren Kennzeichen aufweist. Es tritt also eine disharmo- nisehe Entwicklung auf in bezug auf den Zeitpunkt des Eintritts der einzelnen Verwandlungssymptome. Im Gegensatz zu meinen Schild- driisenfiitterungs- und Implantationstieren ist aber die Ausbildung der K6rperorgane, was die Proportionen anlangt, als harmonisch zu be- zeiehnen. Rumpf und Extremit~ten weisen normale Gr6~en und Formkorrelation auf. Auch der Ruderschwanz entspricht in seiner Gr6i3e der Rumpfgr6ge des Tieres. Nach der zweiten Fiitterung im Dezember beginnt nun auch die Riickbildung noch vorhandener lar- valet Organe mit dem Kiirzer- und Schmiilerwerden des Sehwanzes. Einzig der Fre~apparat erinnert noch makroskopisch an das Larven- stadium.

Am Sehlusse des makroskopisehen Teiles sei eine kleine General- orientierung gestattet an Hand yon 3 Tabellen, die die GriiBenverhiflt. nisse der beiden operierten Tiere F 24 und F 25 den Gr6flenverhi~lt- nissen yon Kontrolltieren gegeniiberstellen. In Tabelle I wird F25 den drei Kontrollen der ersten F-Oruppe gegeniibergesetzt, die infolge Verlustes der zugehSrigen Versuehstiere am 20. VII. fixiert warden. Diese Tiere sind ni~mlieh dadurch ausgezeichnet, dab sie in ihrem Entwieklungszustand bei ~uBerer Betrachtung mit F 25 im wesentlichen iibereinstimmen, wie ieh es auf der Tabelle noch einmal zu- sammengestellt habe. Das Auffaltende ist nun die starke GriJBen- differenz zwischen F 25 und den Kontrolltieren, die uns einen MaB- stab fiir das Riesenwachstum yon F 25 gibt. Die Kontrolltiere waren Larven, die dicht vor Beginn der Metamorphose standen und somit die Maximalgr6Be der Rana /usca-Larven des Laiehballens erreieht hatten, aus dem aueh F 25 stammt. Wenngleieh diese Tiere im fixierten Zustand gemessen wurden, und man einwenden kSnnte,

16"

244 Werner Schulze" Weitere Untersuchungen fiber die

Tabelle I (Mal~e in ram).

1. Uberlebendes thy- reoidektomiertes Tier F 25.

2 I). 3 Kontrollen der F1-Gruppe, am 20. VII. 21 fixiert. Entwicklungssta- dium makroskopisch gleich dem yon F25 jetzt.

GrSi~te Schwanz- GrSi3te KSrper - l~inge: B re i t e : Besondere K e nnz e i c he n :

l~inge :

21,0

12,5

12~0

13,0

35,0

19,0

~3,0

24,0

14,0

7,0

8,0

8,0

Larvalo KiSrper- und Kopfform, larvaler Fre~apparat. Larvale Farbe und Pigmentierung. Lan- ger Rudersehwanz mR breitem Flossensaum. ttintere ]Extremi- tiiten welt entwickelt, leicht ab- duziert, Ruderbewegungen beim sehwimmen.

Die Entwicklung entsprieht bei iiu- 13erer Betrachtung der yon F25. Aueh bei diesen Tieren KiSrper- und Kopfform, Frel3apparat, Farbe und Pigmentverteilung larval. Langer Ruderschwanz mit breitem Flossensaum. Hintere Extremitiiten ~'eit ausdifferenziert, in leiehter Abduktions- stellung.

dab sie dabei durch Schrumpfung stark verkleinert wurden, (was im fibrigen nicht der Fall ist), so erhellt doch aus dem Vergleich der GrSBenmaBe von F 25 und den Kontrolltieren auf der Tabeile I, dab das Riesenwachstum yon F 25 und nicht die Schrumpfung der 3 Kontrolltiere die Ursache der kolossulen Gr5flendifferenz ist. Tat- s~ehlich ist F 25 auch grSfler als sonst normale Rana /usca-Larven. Vergleicht man die Tabelle I I mit der 1. Spalte der Tabelle I, so zeigt sich zun~chst einwandfrei, dal3 F 24 nach den erstcn Schild- driisenffitterungen an GrSl~e eingebfiBt hat. Es ist dies eine normale Erscheinung bei Schilddriisenfiitterungen an Froschlarven, die ich, wie andere Autoren auch, oft beim Fiit terungsexperiment gesehen habe. Aus dem Vergleich der 1. und 2. Rubrik dex Tabelle I I geht der weitere Riickgang der Schwanzli~nge bei F 24 nach der spi~teren Schilddriisenfiitterung im Dezember hervor. Ein Vergleich der 2. mi~ den iibrigen Querspalten der Tabelle H erlautert, dab F 2 4 trotz seiner GrSl3enabnahme nach der Schilddrfisenfiitterung immer noch grSl3er ist als die normalen metamorphosierten Kontroll- tiere und ausmetamorphosierten, partiell thyreoidektomierten Versuchs-

1} Tiere in ,Petersenschem Gemisch¢ fixiert. Zeigen keine Schrumpfung. Aufb~wahrung in 800/0igem Alkohol.

Wirkung inkretoriseher Drllsensubstanzen auf die Morphogenie. II. 245

T~betle I I (,~Ia, l]e in mm).

K S r p e r - l i i n g e : B r e i t e : B e s o n d e r e K e n l l z e i e } l e l l :

F 24 lebend gemessen naeh erster I Schilddriisenfiit- i 17 terung. Ma~e am 28. XL

F24 fixier~ nach zweiter Fiitte- rung im Dezem- ber.

1. Partiell thyreo- idektomiertes,

yell ausmetamorphosiertes Tier der 2. F-Gruppe. Fixiert.

S c h w f l l i z -

l~inge :

25

15 18

13 Stummel

(

12,5 Stummel

12

Die Messung erfolgte am Tagc der I Skizzierung (s. Abb. 2}~ llingere Zeit i nuch der ersten Schilddriisenfiitte-

rung, am Tage vor der zweiten Fiitterung. Uber die KSrperformeu unterrichtet das ]31|d und der Text.

Messung des fixierteu Tieres nach der zweiten Fiitterung im Dezember. Das Tier war stark abgemagert iu- fotge Nahrungsverweigerung. Dic Riickbildung des Schwanzes hatto eingesetzt.

Fertig metamorphosiertes FrSsehehen.

2. Tier wie 1. 6 Fertig metamorphosiertes FrSsehchen.

3~. Tmr wie 1. 13 Stummel 6 IFertig metamorpbosiertesFrSschchen.

Ausmetamorpho- sierte Kontrol- 12 len. Fixiert.

1.

2. 13

3. 11

4. 11

I ]

Stummel 6 1FerLig metamorphosicrtcsFrSschchen.

Stummet 6 }Fertlg metamorphosiertes FrSsehchen,

Stummel 5,5 Fertig metamorphosier~esFrSsehehen.

Stummel 5,5 Fertlg metamorptmsiertes FrSsehehen.

l~rven. Der Schrumpfungsfak tor is t fiir diese Gr613endiffcrenz n ich t veran twor t l i ch zu machen, da aUe Vergleichsobjekte glcich f ixiert und we i t e rbehande l t wurden. Zufi~llig verfi igte ich fiber mi t Schi lddr i i sen ge- ffi t terte, n ich t vo rbehande l t e Froschl~rven ~us demsc lbcn L~ich, bus dem die Versuchst iere und deren Kont ro l l en s tammcn. Ich ht~tte

5} Zwei weitere purtiell thyreoidcktomierte Tiere in Serie 12c und 12b geschnitten. Das eine Tier bei Beginn, das zweife nach Vollendung der Meta- morphose.


Tabelle I I I (Mal]e in mm).

2 Rana fusca-Tiere aus demselben Laichballen wie F24, 25 and Kontrollen. Wurdea einmal 24 h mit Schilddriise gefiittert.

Tiere fixiert wie F24 und die iibrigen in t)etersenschem Gemisch.

K S r p e r - l l i n g e :

S c i ~ w a u z - :B " l r e l t e :

l a n g e : I

4 5

6 5

: B e s o n d e r e K e n n z e i c h e n :

Schwanz : stummelartig mit schmalem SaumresL Im iibrigzn beide Tiere ferric"

ausmetamorphosierte Zwergi'rSsche.

normale Froschlarven zu Demonstrationszweeken kurze Zeit mit Schild- driise gefiittert und erhielt in bekanater ViTeise fiberstfirzt entwickelte Zwergfr6schchen. Ihre MaBe sind in Tabelle II1 aufgestellt. So sind wit in der Lage, beim Vergleich der 3 Tabellen eine GrSl]enreihe aufzustellen. Am einen Ende der Reihe steht die neotenisehe Riesen- larve F 25, am andern Ende die schilddriisengefiitterten ZwergfrSschehen, wi~hrend der ~bergang yon F 24 und den normalen Kontroll- und partiell thyreoidektomierten Tieren gebildet wird. Es t~I~t sieh weiter der atlgemeinere SehluB ableiten, dab die Menge d e r d e m LarvenkSrper zur Verfiigung stehenden arteigenen Schilddriisensubstanz eventnelt zuzfglich verfiitterter Schilddrfise direkt proportional dem Grad und der Schnelligkeit der Ausdifferenzierung, umgekehrt proportionM der GrSBe des Larvenk6rpers ist.

Nach seinem Tode wurde F 24 in einem Gemisch fixiert, das yon Petersen fiir die Fixierung yon Amphibienembryonen angegeben worden istl). Nach der Heidenhainschen Methode wurde es spi~ter fiber Tetra- ehlorkohlenstoff und Sehwefelkohlenstoff in Paraffin eingebet, t e t u n d dann in elne liickenlose Schnittserie zerlegt. Schnittdicke 7,5 !t. Ge- f~rbt wurde die Serie mit Delafieldschem Hamatoxylin sowie mit Methylenblau, das dutch Ammoniummolybdat fixiert wurde. Nach- fi~rbung mi~ Pikrofuchsin. Auf diese Weise werden fast alle Gewebe f~rberisch gegeneinander differenziert. Zum Verg]eich mit dieser f-Serie wurden zwei weitere operierte Tiere in Serien geschnitten, das eine yon ihnen (Serie 12c) war ebenfalls thyreoidektomiert worden, hatte dann aber die Metamorphose angefangen, worauf es fixiert wurde. :Den] andern Tier (Serie 12b) war ebenfalls die Sehilddriisenanlage entfernt worden. :Die Operation war aber miBlungen. :Die Nach- untersuchung zeigte, da, B beide Schilddrfisenanlagen noeh vorhanden

1) Zusammensetzung: Ges~ttigtc wi~sserige Pikrins~m'clSsung und ge- si~ttigte SublimatlSsung in 3%ige KochsalzI6sung 5a p. aequ, Formalin 15 auf 100, Eisessig 3--4 auf 100.

Wirkung inkretorischer Driisensubstanzen auf die Morphogenie. II. ,4~

Tabelle IV. Liingenausdehnung der endokrinen Driisenanlagen yon F.-4 (Schild- drfise exstirpiert, sp~tter Sehilddriise gefiittert, vergliehen mit L~tnge der Anlagen bei einem partiell thyreoidektomierten Tier (ira Beginn

der Metamorphose fixiert). Serie 12e. Mage in ram.

O r g a n

F 24

r , 1.

-/. */. o,26

Tier der Scrie 12 c

0,14 -/. 0,27

1". | .

0,2610,29 ]

i

0,27 0,25

k B e m c r k u n g c n .

0,31

0,12

Thyreoidektomie doppelseitig gelungen. VergrSBerung der ttypophyse. Thymusanlagen bei F 24 u. Serie 12 c gleich lang. Gro~e Fliiehenaus- dehnung. In beiden Cystenbihtung.

i

Thyreoidektomie nur links roll gelungen. Rechts nut Verkleinerung.

waren. ]:)as Tier metamorphosierte zur normalen Zeit und wurde nach Vollendung der Metamorphose fixiert. Es dient uns glcichzeitig als Kontrolle dafiir, dal] nicht Allgemeinschii.digungen die Veriinde- rungen bei F 24 und 25 bewirkt haben k5nnen, denn die Operation war bei diesem Tier genau so schwer wie bei F 24 und 25. Dieses Tier bietet uns in seiner Serie die Verh~iltnisse eines eben ausmetamorphosierten normalen FrSsehchens.

Naturgem~l~ interessiert am meisten zunitchst der histologische Befund der endokrinen Driisen (vgl. Tabelle IV). In der f-Serie von F 24 ist in keinem Sehnitt Sehilddr/isengewebe vorhanden. Beide Schilddrfisen sind restlos entfernt. Eine Regeneration hat nicht stattgefunden. An tier Stelle, an der die Schilddriise liegen miiBte, findet sich cin engmaschiges Netz, das yon kleinen Bindegewebszellen und zartblauen Bindegewebsfasern gebildet wird (Narbe). Bei dem Versuchstier der Serie 12 c ist links ebenfalls die ganze Schilddrfisen- anlage entfernt und durch Narbengewebe ersetzt. Reehts dagegen ist ein Rest des Driisengewebes erhalten. Um einen grof]en Follikel haufen sieh einige kleine Nachbarfollikel. Die Koiloidsubstanz in allen ist hochrot gefhrbt und homogen, die Wandung wird dutch flaehkubisches Epithel gebildet. Der reehts vorhandene Thyreoidea- rest reieht fiber 18 Schnitte, ist also 0,14 mm lang. Die normalen Schilddriisenanlagen dieses Alters- und Entwieklungsstadiums sind mindestens doppelt so groB. Durch die Operation hat also eine starke Reduktion stattgefunden, die dureh keine vikariierende Hyper- plasie ausgeglichen worden ist, so dab fiir das ganze Tier eine starke

248 ~erner Schulze: Weitere Untersuchungen fiber die

Verminderung seiner Schilddriisensubstanz zu verzeichnen ist. Charak- teristischerweise hat das Tier trotzdem zur normalen Zeit mit der Metamorphose begonnen. Der kleine Rest hat also genfigt, die Meta- morphose in Gang zu bringen. Bei dem Tier der 12 b-Serie ist die Schilddriisenexstirpation vollst~ndig mil~lungen. Rechts ist die Anlage dutch die Operation unter die Oberhaut verlagert worden, links liegt sie an Ort und Stelle. Beide zeigen schSne grot~e Follikel mit hochrot tingiertem homogenem Kolloid und flachkubischem Epithel der Wand.

Adler hatte bei seinen Tieren, denen er die Thymusanlagen entfernt hatte, eine Hyperplasie der Schilddriise gefunden (vgt. Tabclle V). Ich habe meine Serien durchuntersucht um festzustellen, ob durch die Entfernung oder Verminderung der Schilddriise Ver~nderungen der andern endokrinen Driisenanlagen hervorgerufen werden. Das ist in der Tat in geringem Grade bei den Epithelk6rperchen in st~rkerem Mai3e bei Thymus und Hypophyse dcr Fall. Was zun~chst die Epiphyse anlangt, so bestehen zwischen f u n d 12 c-Serie keine wesentlichen GrSl3endifferenzen (vgl. Tabelle IV). ])as L~,ngenmal3 entspricht genau den Adlerschen Normalmal~en auf seiner Tabelle der Liinge endokriner Drfisenanlagen in seiner Hypophysenarbeit. Auch morphologisch zeigen die Zellen beider Epiphysen keine Differenzen. Die EpithelkSrperanla~en von F 24 sind beiderseits ctwas l~nger (0,3 ram) als bei dem Tier der Serie 12 c. Auch die einzelnen Schnitt- fli~chen sind etwas grS~er. Die epitheloiden Zellen, die die I-Iaupt- masse der Epithelk6rper ausmachen, sind morphologisch bei beiden Serien sowie bei der Serie 12b gleichartig. Es ist also nach der Schilddriisenentfernung zu einer kleinen Hypertrophie der Epithcl- kSrperchen gekommen. Wie ich in einem Referat gelesen habe, hat Allen diese vikariierende EpithelkSrperhypertrophie nach Schilddriisen- entfernung ebenfalls beobachtet, und wie ich festgestcllt, dad sic nicht ausreicht, die ausgefallene Schilddriise funktionell zu ersetzen. Wesent- licher sind die Unterschiede in der Ausbildung der tIypophyse in den drei Serien. In der Serie 12c (Tier dessen Schilddriise particll entfernt ist) zeigt die Hypophyse normale L~nge. (Vgl. wiederum die Adlersche Tabelle). Im Gegensatz dazu iibersteigt die Hypophysen- l~nge bei F 24 das Doppelte des normaten Ausmat~es. Dem entspricht auch eine VergrSl3erung der Querschnittsfl~che der Hypophyse, ver- glichen mit der jedesmaligen Gehirnquerschnittsfii~che. Dazu kommen noch morphologische Differenzen; bei F 24 finden sich im Hinterlappen- querschnitt sehr viel mehr und kleinere Zellen anderen Baues als bei den anderen Serien. An der Stelle der ziemlich grol3en epitheloiden Zetlen mit stark fuchsinophilem Plasma und relativ grol3em Kern finden sich zahlreiche kleine Zellen mit sehr schmalem, fast ungef~rbtem Plasmasaum und tiefblauschwarz tingiertem Kern. Die Zellen der

Wirkung inkretorischer Driisensubstazizen auf die Morphogenie. II. 249

Hypophyse der 12c-Serie verhalten sich morphologisch gleich denen der 12b- und der anderen Kontrollserien. Bei diesem Tier war der kleine Schilddriisenrest ausreichend, um die normale Gr51~e und Be- schaffenheit der Hypophyse zu garantieren. Bei F 24 ist es dagegen zu einer Hypophysenhyperplasie und Zellvermehrung gekommen. Es bleibt der Einwand mSglich, dal~ die Hypophysenveri~nderungen durch die Schilddrfisenfiitterung und nicht durch die Entfernung der eigenen

Abb. ~. Mikrophotogr, I. Thymusquerschnittvon F'~4. Verg. 195:i. Cystenbildung und epitheloide Zellstranglietze. ~Kleine Thymuszellen* treten an Zah! zuriick. Nur in den Randpartien zahl-

reicher.

Schilddriisenanlage bewirkt wurden. Dagegen sprechen abet die ver- gleichenden Befunde bei den Thymusanlagen der 3 Serien. Wihrend nimtich in der 12c-Serie der regulierende Einflul~ des Schilddriisen- testes in bezug auf die Ausbildung der Hypophyse in Erscheinung tritt, f~llt dieser in bezug auf die Entwicklung der Thymusanlagen voll- stindig fort. f-Serie wie 12 c-Serie zeigen gleichsinnige Verinderungen. Das Tier der 12 c-Serie war thyreoidektomiert, abet nicht mit Schild- driise gefiittert worden. Es ist deshalb wahrscheinlich, dai~ wie die Thymusver~tnderungen beider Tiere auch die Hypophysenverinderung

250 Werner Sehulze: Weitere Untersuchungen fiber die

bei F 24 ihre Ursaehe in der Thyreoidektomie hat. A . P . Dustin hat sieh in einer neueren Arbeit mit der Histologie des normalen und experimentell beeinfluBten Thymus besch~ftigt. Da die Arbeit in einer franzhsischen, mir nieht zugi~ngigen, Zeitschrift erschienen ist, kenne ieh sie leider nur nach ihrem Referat in den Springerschen Beriehten. Dustin teilt die Thymusentwicklung in drei Stadien, ~3) charakterisiert dutch Auftreten der Metamorphose. Die kleineren epithelialen Zetlen

Abb. 5. Mikrophotogr . I I . Thymusquur , chn i~ t von einer F ro ,ch la rve kurz vor Beginn der 3Ieta- morpllose. Vergr. 195: t . Die ~kleinen Thymuszel len~ beherrschen das Bild. Oben und l inks auch

vere inzel te epi theloide Zellen. Kenn t l i cb an ih rem griil~eren blassen Kern .

werden seltener, embryonale Blutversorgung atrophiert, es t r i t t eystische und epitheliale Degeneration auf. Die kleinen epithelialen Zellen, Blut- gefgl3e und myoepithelialen Zellen regenerieren((. Diesen Befunden Duslins bei der normalen Thymusentwicklung wAhrend der Met, amor- phose gibt die Betrachtung meiner Serien nicht in allem recht. Eine Cystenbildung wurde yon mir weder in der 12 b-Serie, noch sonst bei jung metamorphosierten Fr6schchen, oder in der Metamorphose be- findlichen Froschlarven gesehen. In den Thymusanlagen dieser Tiere


beobachtete ich dagegen zahlreiche kleine Hassalsche KSrperchen, charakterisiert durch ihren zwiebelschalen~hnlichen Bau. Zahlreiche flache Epithelzellen mit stark fuchsinophilem Plasma und kleinen Kernen ]egen sich zu kugelartigen Bildungen umeinander. Manchmal finden sich auch Zellstr~nge grSl3erer epitheloider Zellen mit stark totem Plasma, doch sind diese fiir jiingere Entwicklungsstadien cha- rakteristisch. Hier wie dort wird die Hauptmasse dutch zahlreiche *)kleine Thymuszellen(~ gebildet. Im Gegensatz zu den Befunden der

r r I ' , o.

/

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I 8

O . . . . . 8 t . , a

Abb. 6. Mikrophotogr, I I I . Querschnitt durch Thymusanlage einer mit Schilddriise geftitterten und in der 5Ietamorphose weir vorgeschrittenen Froschlarve. Vergr. t95:1, Die epitheloiden

Zellen stehen hier im Vordergrund. Links Bildung eines tt~rssalschen Kfrperchens.

12b-Serie und zahlreicher anderer von mir durchgemusterter Kontroll- serien vor, w~hrend und nach der Metamorphose finden sich in den Thymusanlagen yon F 24 und dem Tier der 12c-Serie grSl3ere follikel- artige Cysten, die dutch mehrere Schnitte hindurchreichen und dadurch noch follikel~ihnlicher werden (Abb. 4--6). In noch h5herem Grade ist das dadurch der Fall, dab die Wand der Zellen yon sch6nen kubischen Epithelzellen mit tuchsinophilem Plasma und groBen, blassen Kernen gebildet wird. Im Innern der Cysten findet sich


ein homogener, opaker, glasiger Inhalt, der manehmal auch mit H~matoxylin schwach angefarbt ist. :Die kleinen Thymuszellen sind vollstgndig auf die I~andpartie der Thymusanlagen beschr'~nkt. Diese Cystenbildungen mit dem merkwiirdigen homogenen Inhalt sind nach meinen Untersuchungen in dieser schSnen Ausbildung einzig bei der f- und 12e-Serie vorhanden. Da bei beiden Serien gleichzeitig auch die Schnittfl~iehe der Thymusanlagen im Serienbild relativ groB ist, sehlieBe ich daraus auf eine Hyperfunktiou der Thymusanlagen bei den Tieren, deren Sehilddriise vollst~indig oder partiell entfernt wurde. Nach Dustin gehen die kleinen Thymuszellen durch Sehilddrfisen- beeinflussung des Versuchstieres zugrunde. Dem entgegen land ieh bei den beiden Serien f u n d ]2e diese Verminderung der kleinen Thymuszellen. Es ist interessant, wie bei Entfernung oder Herab- minderung der Schilddrtise andere branchiogene Organe (EpithelkSrper, t typophyse und Thymus) eine VergrSBerung und einen Umbau ihrer histologischen Struktur aufweisen, den man als vikariierendes Eintreten dieser Dr/isen f[ir das ausfallendc Organ deuten kann (vg]. Abb. 4 - 6).

Schon makroskopiseh war F 24 ein Tier, bei dem Merkmale, die einerseits der ~'roschlarve, andererseits dem ausgebildeten Frosch zukommen, merkwiirdig gemiseht waren. Die inikroskopische Unter- suchung der iibrigen Organe und Gewebe best~itigt diesen Befund, der vor allen l)ingen die zeitliche Inkongruenz der Entwieklung der einzelnen Organe dieses Tieres aufdeckt. Vor allem sind diejenigen Organe im Rfiekstand, die wie der ]~rel3apparat, die Kiemen, der Schwanz und in gewissem Sinne auch der Darm normalerweise bei der Meta- inorphose eine g/ickbildung zu erfahren pflegen. Diejenigen Organe, deren prospektive Bedeutung h6her ist, d. h. die bei der Metamor- phose nieht zugrunde gehen, sondern sich zu Geweben und Organen entwickeln, die ffir das ausflletamorphosierte Tier sehr wiehtig sind, weisen elnen tiichtigen Fortsehritt in ihrem Verwandlungsprozesse auf.

Das Integument des ganzen Rumpfes und der ExtremitSten ist wcit entwickelt. Dan Epithel ist mehrsehiehtig, es finden sieh groSe, serSse uud muk6se Hautdr[isen, die je nachdem mit k6rnigrotem oder homogenem blauen Sekret prall gef/illt sind. Auf]erdem finden sieh noeh viele kleinere, in der Entwicklung begriffene Hautdr[isen. An der Dorsalseite sowohl der Extremit~ten wie des Rumples sind sie zahlreicher als an der Ventralseite. Der Bewegungsapparat ist wie die Haut sehr welt entwickelt. Der Nasenknorpel in seinen vorderen Teilen befindet sieh in Reduktion. Das Knorpelg,'undgewebe gibt die Muzinreaktion sehlecht oder fiberhaupt nicht, das Plasma der Knorpel- zeUen ist zum Tell kSrnig. Die Kerne sind sehlecht f~irbbar, zum Tefi pyknotiseh, zum Tell sehr gro8 und blaIl. Bei der 12b-Serie hat die Reduktion des Nasenknorpels sehon weitere Fortsehritte ge-

Wirkung inkretorischer Driisensubstanzcn auf die Morphogenie. lI. 053

macht, w~ihrend bei der 12c-Serie die Ver~nderungen gerade beginnen. W~hrend also in dieser Hinsicht die f-Serie zwischen 12b- und 12c- Serie steht, ist sie, was die VerknSeherung des Skelettsystems anlangt, beiden bei weitem voraus. Sowohl die Teile der Sch~tdelbasis wie die der WirbelkSrper, ~b5gen und -querforts:~tze, der Schulter- und ]3ecken- giirtel, Oberarm, Vorderarm und Zehen zeigen sch6ne Bilder weit vor- geschrittener peri- und enchondraler VerknScherung. Am Sehulter- gtirtel und Oberarm ist es sehon zur Bildung ansehnlicher Knochen- lamelten und -manschetten gekommem In Analogie damit sind auch die iibrigen Teile des Bewegungsapparates weir entwickelt. Zwischen allen Teilen des Skelettsystems, wo sie spi~ter vorhanden sein sollen, finden sich freie Gelenkspalten, die Muskeln, Nerven und Gefiii~e sind bis in die Peripherie hinein ausgebildet. Demgegeniiber sind die Tiere der 12 b- and 12 c-Serie weniger und stiirker in ihrer Ausbildung im Riick- stand. Seiner ~ul~eren Form nach (nut noch kurzer Schwanzstummel, Fortfall des larvalen Frel~apparates) ist das Tier der 12 b-Serie welter ent- wiekelt als F 24. Trotzpem ist der Bewegungsapparat weniger welt ausgebildet. Die VerknScherung in den einzelnen Abschnitten des Stfitz- systems ist noeh nieht so weit wie bei jenem Tier. Sehr viel weiter zuriick ist das Tier der 12c-Serie, bei dem die Riickbildung des Nasen- knorpels und die Verkn5cherung der gr51~ten und am weitesten entwickelten Teile des Skelettsystems gerade beginnen. In Betreff der Entwicklung des Zentralnervensystems und der Entwieklung der Sinnes- organe sind die Bilder aller drei Serien in vielem iibereinstimmend. Einzig bei der 12c-Serie sind beim Auge noch manehe larvale Merk- male vorhanden. So sind z'. B. noeh keine Lidfalten gebildet und die Cornea besteht aus zwei Zellschichten. GrSl~ere Differenzen in der Entwicklung des tterzens und der Gefiil]e' fehlen, nur ist bei der f- und 12 b-Serie die Ausbildung der Hautgef~i]e schon welt vorgeschritten. Sis zeigen ein grol]es Lumen und sind voll mit Blur geffllt.

Beim ausmetamorphosierten Fr5schchen ist der Darm fertig um- gewandelt. Bei F 24 ist der Mitt el- und Enddarmabschnitt noch in roller Umwandlung begriffen, w~hrend Magen, Sehlund, Zunge und MundhShle fertig gebildet sind. Ebenso sind dis Gaumendrfisen weir entwickelt. Bei der 12c-Serie beginnen gerade die flit die Metamor- phose charakteristischen Darmumwandlungen. Merkwiirdigerweise ist der larvale Mundapparat bei F24 noch erhalten, t~s finden sich noch die Hornkiefer and -z~hnchen, auch die Papillen sind noch da. lhr Epithel ist mehrschichtig und erscheint zusammengesintert. Im Gegen- satz dazu hat das 12b-Tier ein fertiges Froschmaul, w~hrend das Tier der 12c-Serie noch einen vollst~ndigen larvalen Mundapparat hat.

Die Lungenentwieklung bei der f- und 12 c-Serie ist noch im Riick- stand. Die Siiekchen sind klein, dickwandig, yon flachkabischem Epi-

254: Werncr Schulze: Weitere Untersuchungen iiber die

thel ausgekleidet. Bei der 12b-Serie finden sich dagegen grol~e Lungen- s~ekehen mit dfinner Wand, von ganz flachem Epithel iiberzogen. Entsprechend sind die inneren I4iemen bei diesem Tier vollst~ndig zuriickgebildet. Bei der 12e-Serie zeigt sich die beginnende Riick- bildung durch Schlchtung des Epithels an. Dies ist bei der f-Serie noch starker, auch ist die Knorpelgrundsubstanz der KiemenbSgen schlecht auff~rbbar. Die KiemenzSttchen sind aber noch deutlich und die Gef~Be noeh nicht zurfiekgebildet. Im Verh~ltnis zum Bewegungs- apparat ist bei diesem Tier also die Kiemenrfickbildung zuriickgeblie- ben, womit die wenig weite Entwicklung der Lungenanlagen im Ein- klang steht, w~hrend die weit vorgesehrittene Entwicklung der Hau~ und ihrer Gef~Be einen Gegensatz dazu bildet, und ein Zeichen der zeitlich inkongruenten Entwicklung der Organe dieses Tieres ist. Die Befunde der branchiogenen Organe habe ich schon im voraus bespro- chert. Die Form tier groBen Anhangsdr[isen des Darms wird bei der f-Serie dutch die kolossale Gr6Be der prallen, diinnwandigen Gallen- blase weitgehend beeinflulBt. Diese starke Auftreibung der Gallenblase ist sehon oft, bei Schilddriisenffitterungstieren beobaehtet worden. Mehr oder minder stark drangt bei F 24 dieses Organ das reehte Lungen- s~tckchen, die Leber, Urniere, lq'ettkSrper und Keimdrfise nach der anderen Seite hinfiber. Besonders stark zusammengedrfickt ist das Pankreas, das infolgedessen nur aus einem schmalen, 4--5 Zellen breiten Strang besteht, dessen Zellen sieh abet in charakteristischer Weise fgrben. Die Leber der f-Serie ist im ganzen klein und zellreich,- es finden sieh viele ~>junge Kerne(~ und Mitosen. Die Blutgefal3e sind weir und pralt mit BlutkSrperchen gefilllt. Starke intra- und extrazellul~re Pigmentanh~ufungen. Die Leber bei der 12b-Serie ist ebenfalls klein und zellreich, die des 12 c-Tieres gro[~ und weitmaschig. Das Plasma ihrer Zellen blat~rot im Gegensatz zu der tiefroten ]~hr- bung des Leberzellplasmas bei der f- und 12b.Serie. Die Vornieren bei diesen beiden letzten Tieren sind vollst~ndig rfickgebildet, die Gef~l]e verSdet, die K~n~lchenepithelien im Zustand der AuflSsung und des Zugrundegehens. Die 12e-Serie ha~ eine in voller Funktion begriffene Vorniere, die auf der HShe ihrer Entwicklung steht. Die Urnieren sind bei allen drei Tieren sch6n entwickelt, nut die rechte Urniere bei F 24 zeigt in ihrer gandpartie Druckschi~digungen durch die groBe Gallenblase des Tieres. Die Fettk6rper dieses Tieres sind klein, fettarm und zellreich. Die Keimdriisen sind sehr groB und welt entwickelt. Es handelt sich um Ovarien; in der Peripherie wie ira Zentrum finden sich zahtreiche groBe, dotterreiche Keimzellen, die nur noch in der Peripherie zum Teil nesterweise zusammenliegen. Die einzelnen Keimzellen oder mehrere yon ihnen sind yon einer auBerordentlich diinnen Lage yon Bindegewebe umgeben. Einzelne Keimzellen be-

Wirkung inkretorischer Driisensubstanzen auf die Morphogenie. iI. 255

finden sich in Degeneration. Das Zellplasma fiirbt sieh schlecht, Zell- und Kernmembran sind teilweise aufge|iist. Die mikroskopischen Befunde der Keimdriisen werden sp~ter durch die Untersuchung des l~" 25-Tieres zu erg~nzen sein. yon seiner histologisehen Untersuchung sah ich zur Zeit ab, da ieh das Tier m6glichst lange am Leben erhalten will.

Meine Versuchsresultate geben einen Beitrag zum Neotenieproblem. Die Untersuehung im Freien vorgefundener, iiberwinterter neotenischer Froschlarven (Hahn, Jensen, u. a.) sowie experimentell durch K~lte-Hitze und Hitze-K~lte und andere derartige Milieuveri~nderungen an der Metamorphose verhinderter Frosehlarven (Richard Herlwig, seine Schiller und Leo Adler) zeigt iibereinstimmend bei diesen Tieren Ver~nderung der endokrinen Driisenanlagen. Dasselbe konnte Eidmann bei neotenischen Tieren feststellen, deren Zuriickbleiben in der Entwicklung er auf endogene Minderwertigkeit des Laiehs zuriickfiihrt. Von den endokrinen Driisen sind es naeh diesen Autoren neben der Hypophyse vor allem die Schilddriisenanlagen, deren histologisehe Bilder ffir eine Aplasie oder Hypoptasie, verbunden mit einer Hypo- oder Dysfunktion der Organe sprechen. Bei diesen Untersuchungen war es jedesmal zweifelhaft, ob die anzunehmenden Sch~digungen primer die endokrinen Driisen ver~nderten und so sekundar die Neotenie hervorriefen, oder ob die Neotenie die direkte Folge der Sch~tdigung aller Gewebe war. Doms stellte den wohl flit jede Reizbeeinflussung des tierischen KSrpers giiltigen Satz auf: ~)Einzelne Gewebe reagieren nieht gleich, sondern naeh ihrer gewebliehen Spezifit~t verschieden auf abnorme Temperaturen.(( In Erg~nzung dazu stellt Adler in seiner Neotenie~rbeit lest, dab die Schilddriisenanlagen dureh Temperatureinfliisse eher ale andere Organe, z. B. die Keimdriisen, beeinflul3t werden. Wenn wit nun den EinfluB tier Hyper- und Hypothyreoidisation auf die Entwicklung und Meta- morphose der Froschlarven kennen, so l'~Bt sich folgern, da]3 dutch die Veriinderung des Milieus die Sehilddriisen gesch~digt werden und sekundar dutch ihre ~unktionsminderung die Entwicklungsst5rung bewirkt wird. Diesen Sehlu~ hat schon Adler gezogen. Durch meine Versuche kommt jetzt weiterhin die Feststellung dazu, dai] dureh direkte Minderung der SehiIddrfisenmenge die Metamorphose und Weiterentwicklung der ~roschlarven verzSgert und dutch die viSllige Exstirpation beider Schilddriisenanlagen die Metamorphose vollsti~ndig gehemmt wird. Dabei ist die Schilddriise auf solch friihen Entwick- lungsstadien offensiehtlieh kein lebenswichtiges Organ, denn eines meiner Versuehstiere leb~ nach ihrer Entfernung noch jetzt nach einem Jahr. Wohl aber ist die Thyreoidea unentbehrlieh, fiir das Zustandekommen der Metamorphose. Die Sehilddrfise reiht sieh damit der Hyp ophyse nnd Epiphyse an, deren unbedingte~ Notwendigkeit fiir die Meta-


morphose Adler nachgewiesen hat. Entfernt man neugeborenen Warm- bl/itern die Schilddriise, so gehen sie unter Zuriickbleiben der Ent- wicklung bei Hemmung des GrSl3enwachstums und der Skelettent- wicklung zugrunde (Literatur bei Biedl). Bei diesen Tieren ist die Sehilddriise also lebensnotwendig. Das ist ein scheinbarer Gegensatz zu meinem Befund bei l~roschlarven. Es handelt sich dabei niimlich um ganz versehiedene Entwicklungsstadien der Ontogenese, die bei den Versuchen experimentell beeinfluBt werden. Die Rolle der einzelnen endokrinen Drfisen zu verschiedenen Zeiten des Individual- lebens ist ganz verschieden (Bab). Zu Implantationszwecken entfernte ich erwachsenen Bombinatoren die beiden Sehilddriisenh~lften vollst~ndig. Sterile Operation, Vermeidung grSl3erer Nebenverletzungen, •aht und Nachbehandlung der Tiere nach Nussbaum bewirkten baldige Heilung. Sie waren in der ersten Zeit nach der Operation ganz taunter. Nach einiger Zeit trat ein Umschwung ein. Unter Hautveri~nderungen, die an Myx~dem erinnern, gingen die Tiere zugrunde. Ein weiferer Beweis, da$ die Entfernung derselben endokrinen Driise bei demselben Ver- suchstier zu versehiedenen Zeiten seiner Entwicklung einen ganz verschiedenen Effekt hat. Wiihrend beim erwachsenen Tier die Schild- driise lebenswichtig ist und ihre Entfernung den Tod des Versuchs- tieres unter ganz bestimmten Erseheinungen bewirkt, verhindert ihre Entfernung auf friihem Larvenstadium nur die Weiter- und Fertig- bildung der Form, ohne zum Tode des betreffenden Organismus zu ffihren.

Sehwieriger ist die Erkl~rung des Riesenwachstums bei meinen thyreoidektomierten Tieren. Drei MSgliehkeiten kommen da haupt- shehlich in Betracht. Wiihrend sonst bei bestimmter GrSBe der Frosch- larve durch die Funktion der bestimmt welt entwickelten Schilddriise und endokriner Driisenanlagen die Metamorphose in Gang gebracht wird, und daher weiteres Wachstum aufhSrt, kann es bei meinen Versuchen dutch das Ausbleiben der Metamorphose nach der Sehilddrfisenentfernung einfach zu weiterer Assimilation yon K6rpersubstanz kommen, wie sie f f r gewShnlich nicht beobachtet wird. Es kann abet zweitens auch die nach der Thyreoidekfomie auftretende VergrSi~erung und histologisch ge- sicherte Hyperfunktion der Thymusanlagen fiir das Riesenwachstum ver- antwortlich gemacht werden. Dies st~nde mit den Versuchsergebnissen yon Gudernatsch, Romeis, Abderhalden u. a. in Einklang, die dutch Ver- fiitterung yon Thymussubstanz an Froschlarven Riesenwachstum hervorriefen. Eine dritte MSglichkeit w~re die, dal~ die sekund~re VergrSl~erung und Veri~nderung der Hypophyse, besonders ihres Hinterlappens, der nach Adler dem menschlichen Hypophysenvorderlappen homolog ist, das Riesenwachstum bewirkt. Alle drei MSglichkeiten mSchte ich often lassen. Eventuell handelt es sich um eine Kombination mehrerer Faktorem


Tabelle V.

Autor bchilddriise

Sehul~e entfernt

Adler A.trophie. Kolloid- armut

Adler unveriindert

Adler Ver- I grSl3erung.

Kolloid- ! verschlech -L

terung

Es gilt, meine

El)i- ] Ke im- Hypophyse physc T h y m u s driisen Bemerkungen .

Fliichen. und Liingenver-

grSl3erung in der Schnitt- serie. Zell- reichtum

entfernt

unveriindert

m . unver- Ver- I :. ~ .1 gvbl3erL anaer~lCystenbil-[

dung I durch I

epitheloide Zellen:

unver I unver- ~ndert iindert

GroBes, weir ent- wickeltes Ovarium

Hypo- plasie

Bedingte Neotenie. l~Ietamorphose- hemmung. Rie- senwachstum.

• Bedingt neote- nisch~, Metamor- phosehemmung. Riesenwachstum.

ent-

#ernt l l n v e r -

[indert unver- Tod vor Abschlul3 iindert der ~[etamorphose

I unter Ausbildung starken Odems.

rung Metamorphose. Keine Beeinflus- sung des Wachs- rums.

Versuchsresultate mit den Ergebnissen anderer Autoren in Einklang zu bringen (vgl. Tab. V). Dies gelingt gut. Dutch Entfernung der Hypophysenanlage erhielt Adler bei Froschlarven ein Zuriickbleiben und funktionelle Untiichtigkeit der Schilddriisen der Versuchstiere. Sekundiir kam es dann dadurch zur Hemmung der Metamorphose. Hier hat also die nach Entfernung der Hypophyse in Erscheinung tretende Thyreoideaschiidigung die Metamorphose nicht zustande kommen lassen. Mit den Resultaten amerikanischer Autoren decken sich meine Versuchsergebnisse in den Hauptpunkten. Allen, Fulton und Hoskins haben nach Referaten ihrer Versuche in den Springerschen Berichten ebenfalls die Schilddriisenanlagen bei Frosch- larven entfernt und dadurch Hemmung der Metamorphose und ab- normes Wachstum der Tiere erhalten. :Die beiden Hoskins fandea dabei ebenfalls H~Terplasie der Hypophyse der Versuchstiere, Allen Hypertrophie der EpithelkSrperchen. Beides habe auch ich feststellen kSnnen. Den amerikanischen Untersuchern gelang es gleich mir durch Verfiitterung yon Schilddriisensubstanz an die thyreopriven Tiere dercn Metamorphose wieder in Gang zu bringen. Auch sie stellen lest, da[~ die Metamorphose daraufhin langsamer verliiuft als nach Verfiitterung von Schilddriisensubstanz an normale Tiere. Fullon gibt an, da2 bei

Archly fiir Entwicklungsmechanik Bd, 5'2. 17

258 Werner Schulze: Weitere Untersuchungen iiber die

seinen Tieren, denen er die Schilddriise entfernte, die Thymusanlagen larval blieben. I)emgegeniiber mul~ ich feststellen, dal~ bei F 24 eine Hypcrplasie und tfyperfunktion de r Thymus anzunehmen ist bzw. eine Weiterentwieklung auf ein spi~teres Stadium, wenn man Dustins Unter suchungen anerkennen will. Fullons Befund der Weiterentwicklung- der Keimdriisen st immt ebenfalls mit den Bildern bei F 24 fiberein. Was L~nge und Querschnittsfliiche anlangt, sind die Keimdriisen dort sehr groin, der histologischen Untersuchung nach handelt es sich um weitentwickelte Ovarien. Es bleibt abzuwarten, ob F25 , das jetzt noch lebende unverwandelte Versuchstier, his zur Geschlechtsreife gebracht werden kann. Damit w~re dann der Beweis einer einwand- freien Neotenie durch Exstirpation der Schilddrfise auf dem Larven- stadium erbracht. Giinther Hertwig hat bei seinen Radiumversuchen festgestellt, dab eine Zelle um so starker auf Radiumbeeinflussung reagiert, je starker ihre Wachs tums-und Vermehrungsenergie ist. Bei der Wirkung der Schilddrfisenfiitterung an F 24 fallt es auf, dal] ein Tell der 0rgane eher ansprach als eine Gruppe anderer Organe. Die n~here Untersuchung hat ergeben, dab es sich bei den Organen und Geweben der ersten Art um solche handelt, die wie der larvale Be- wegungsapparat (Extremit~ten), die tarvale Haut und der larvMe Darm- kanal eine groSe prospektive Bedeutung besitzen. Diese Organe reagieren eher als diejenigen, die bei der normalen Weiterentwicklung und Metamorphose der Riickbildung anheimfallen und so gar keine oder nut geringe prospektive Bedeutung besitzen. Beeinflul~bar sind diese Organe abet aueh, wie ihr Verhalten nach der zweiten Sehild- driisenfiitterung im Dezember zeigt (Schwanzriickbildung). Die Reak- tionsf~higkeit der Frosehlarvengewebe und -organe ist somit yon der Ansprechbarkeit auf das bceinflussende Agens fiberhaupt, dann abet auch yon der eigenen prospektiven Bedeutung abh~ngig. Schilddr[isen- fiitterungs- und eigene Implantationsversuche bei normalen Frosch- und Unkenlarven zeigen, da~ bei Beeinflussung dureh geringe Schild- driisenmengen die Reihenfolge der Ver~nderungen eine ~hnliche ist wie bei F24 . Wie dort kommt es erst zur Weiterentwicklung der Extremit~ten, der t t au t und Umwand!ung des Darmes, ehe die Riick- bildungserseheinungen auftreten. Wendet man aber grSBere Mengen an, so ist der Reiz fiir die Gewebe der ersten Gruppe anscheinend iibersehwellig geworden. Zun~ehst setzen diese Organe die fiberstiirzte Entwicklung an, die abet bald zum Stillstand kommt, w~hrend die durch den starken Reiz ebenfaUs vorzeitig in Gang gesetzten l~iick- bildungserseheinungen zu einem disharmonischen Endzustand fiihren, so dab der Tod des Tieres eintritt. Jarisch hat aus seinen Schild- driisenfiitterungsversuchen den SehluB gezogen, dal~ die beschleunigte Entwicklung im wesentlichen auf einer rascheren Riickbildung der

Wirkung inkretorischer Driiscnsubstanzen auf die Morphogenie. II. 259

Larventeile, nicht einer rascheren Bildung der Organe des fertigen Tieres beruhe. Das ist nicht stets richtig, sondern nur bei Anwendung grSBerer Dosen. F 24 erhielt nur kurze Zeit eine kleine Menge Schilddriisensub- stanz. ])araufhin erfolgte gerade die Weiterentwicklung derjenigen Teile, die zu wichtigen Organen des fertigen Frgschchens werden, whhrend die Rfckbildungserscheinungen zunachst ausblieben. Man kSnnte versucht sein einzuwenden, dab der Wirkungsmedus bei prim~ir thyreoidektomierten Tieren ein anderer sei als bei unvorbehandelten. ])ies sei einmal zuni~chst zugegeben. Es k6nnte so sein, dab die Schilddriisen- ffitterung an thyreoprive Larven nut die Fortbildungsprozesse auslSsl~, wghrend der Beginn der Riickbildungserscheinungen an das Vorhan- densein der eigenen Sehilddriisenanlagen gekniipft w~ire. (Eine inter- essante Analogie dazu w~re, dab Romeis die Schilddriisensubstanz selbst in zwei versehiedene Stoffe zerlegen konnte, deren einer nur die Riick- bildungserseheinungen hervorruft, wghrend der andere zur Weiterent- wicklung anregt.) Das ist aber nicht der Fall, denn bei F 24 treten bei erneuter Beeinfiussung die RiiekbildungsvorgSnge aueh auf (vgl. Tabelle II). ])ie Verfiitterung von Sehilddrfisensubstanz an thyreoprive Tiere bietet insofern ein reineres Bild wie die Fiitterung an normale Larven, als dadurch die Wirkung der zugeffihrten Sehilddriise auf das Versuchstier beobachtet wird, ohne dab eine Modifikation der Wirkung dutch die noch vorhandene arteigene Schilddriisenanlage erfolgen kann. Wir kommen damit zur Kl~trung einer letzten Frage, der Frage nach dem Angriffspunkt verfiitterter Schilddriise im FroschlarvenkSrper. Nobh in letzter Zeit hat Rogers die Behauptung aufgestellt, dab Schild- driisenmedikation beim Menschen nur Erfolg habe, wenn dieser noch eigene Schilddriise besitze. Die Wirkung der zugeffihrten Sehilddriisen- substanz soll ihren Angriffspunkt in der Schilddriise des Patienten haben. )~hnlieh nimmt Romels in seiner fiinften Arbeit an, dab die Wirksamkeit der verfiitterten Schilddriise bei seinen Versuchen auf dem Umweg iiber die Schilddriise der Versuchslarven in Erscheinung trete. ])iese Annahme ist dutch mein Versuchsresultat bei F 24 iiber- fliissig geworden. Es steht jedenfalls lest, daI~ man dutch Verfiitterung von Schilddriisensubstanz auch beim vollstgndig thyreopriven Versuchs- tier die Metamorphose in Gang bringen, d. h. t)Tisehe Schilddrfisen- wirkung erhalten, kann. Besonders die Befunde an den endokrinen Driisen und Implantationsversuehe, deren Resulfat ich demn~chst ver- 5ffentlichen werde, spreehen sehr dafiir, da~ die durch den ])arm oder durch Implantation direkt in den tierischen K6rper gelangten Schild- drfisenstoffe die Organe und Gewebe direkt beeinflussen. Die Ent- scheidung dieser Fragen will ieh hier noch aus dem Grunde often lassen, well man nicht sieher ausschlieBen kann, ob die Wirksamkeit der zugeffihrten Sehilddriisensubstanz nicht an das Vorhandensein der

17"

2 6 0 Wcrner Schulze: Weitere Untersuchungen fiber die Wirkung usw.

a n d e r e n e n d o k r i n e n D r i i s e n a n l a g e n o d e r sons t b e s t i m m t e r G e w e b e ge-

b u n d e n ist.

H e i d e l b e r g , d e n 6. Apr i l 1922.

L i t e r a t u r .

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