Fall der parallelen Spindelstellung ein sehr einfaches und für unsere Versuche sehr wichtiges Kennzeichen, um ihn auf dem Stadium, wo in beiden Spindeln die Aequatorialplatte ausgebildet ist, von dem ebenen Tetraster zu unterscheiden. Die zu einer Spindel verbundenen Pole stehen einander nämlich beträchtlich näher als die unverbundenen, wogegen im ebenen Tetraster die 4 Zentren ziemlich genau ein Quadrat formieren (vergl. Fig. IV). Es ist dies ein Ausdruck des von M. BOVERI festgestellten Gesetzes, daß allgemein ungekoppelte Sphären ceteris paribus weiter voneinander abstehen als gekoppelte.

Was nun die Furchung dieser Doppelspindeleier anlangt, so ist dieselbe sehr variabel. Ich habe im Jahre 1897 (15) Erfahrungen mitgeteilt, wonach sich bei der Furchung der Seeigeleier eine dauernde Durchschnürung nur zwischen solchen Polen vollzieht, die Chromosomen zwischen sich haben. Es hat sich später durch die Untersuchungen von ZIEGLER (132), E. B. WILSON (130) und TEICHMANN (123) gezeigt, daß diese Regel keine allgemeine Geltung besitzt; allein so viel bleibt an dem von mir aufgestellten Satz richtig, daß sich zwischen nicht verbundenen Polen die Durchschnürung viel schwerer und in der Mehrzahl der Fälle überhaupt nicht vollzieht. Demgemäß furchen sich disperme Eier mit Doppelspindel nach meinen Erfahrungen fast ausnahmslos so, daß zunächst eine Zweiteilung des Eies eintritt; jede der beiden entstehenden Zellen ist in gewissem Sinne doppelwertig, sie besitzt von Anfang an 2 Sphären und 2 Kerne, die sich, entsprechend ihrer Herkunft, des einen aus einer normalen ersten Furchungsspindel, des anderen aus einer Spermaspindel, deutlich durch ihre verschiedene Größe unterscheiden (vergl. 27, Fig. D, p. 30). Dieser Zustand ist so charakteristisch, daß man einen derartigen Keim,

Boveri, Zellen-Studien VI.

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auch wenn man seine Vorgeschichte nicht verfolgt hat, mit Sicherheit auf unseren Typus beziehen kann.

Daß ein Ei mit Doppelspindel sich simultan in 4 Zellen durchgeschnürt hätte, habe ich unter den 37 von mir direkt beobachteten Fällen niemals gefunden; daß dieser Fall aber vorkommt, hat TEICHMANN (123) gezeigt und in seiner Fig. 7 (Taf. IX) abgebildet. Es wird übrigens unten von einem Pluteus aus einem dispermen Ei die Rede sein, das ich als simultan viergeteilt isoliert hatte und für welches nach der Beschaffenheit der Larve kaum bezweifelt werden kann, daß es, wie jenes von TEICHMANN beschriebene Objekt, nicht einen Tetraster, sondern 2 getrennte Spindeln enthalten hatte.

Endlich kommen Fälle vor, die auf der einen Seite dem ersten, auf der anderen dem zweiten Modus folgen, wo sich also das Ei simultan in 2 einwertige und eine doppelwertige Zelle spaltet, wie ich einen solchen Fall bereits früher beschrieben habe (27, p. 28, Fig. C). Es ist klar, daß je nach dem verschiedenen Verhalten während der ersten Teilungsperiode auch der weitere Verlauf der Furchung variabel sein muß, wozu als weiteres komplizierendes Moment noch kommt, daß die jeweils vorhandenen doppelwertigen Zellen sich wieder verschieden verhalten können, derart, daß sie simultan in 4, 3 oder 2 Zellen zerlegt werden.

So wird man nicht leicht 2 disperme Eier des Doppelspindeltypus finden, die sich in ihrer Furchung völlig gleich verhalten. Es mag genügen, hier als Beispiel einen besonders einfachen Fall kurz zu beschreiben.

Dieses Ei, von Echinus microtuberculatus stammend, war im Zustand der Doppelspindel isoliert worden und hatte sich dann in 2 doppelwertige Zellen geteilt, jede mit einem großen und einem kleinen Kern, wie ein solcher Fall schon früher (27, p. 30, Fig. D) mitgeteilt worden ist. In jeder dieser beiden Zellen entstanden dann, wie es die Regel ist, wieder 2 getrennte Spindeln, deren Stellung aus Fig. Va zu ersehen ist. Alle 4 Spindeln befinden sich in einer Ebene, ohne Zweifel der karyokinetischen Ebene, und je 2 in der gleichen Zelle gelegene sind mit ihren der ersten Furche zugekehrten Polen viel weiter voneinander entfernt, als mit den beiden anderen, oder, wie man auch sagen könnte, sie stehen mit ihrer Achse annähernd tangential. Auch dieser Zustand ist sehr häufig; er läßt sich leicht auf die Verhältnisse des ebenen Tetrasters beziehen, wo in den 4 simultan entstandenen Blastomeren die Spindeln für die nächste Teilung gleichfalls alle

in der karyokinetischen Ebene und mit ihrer Achse tangential stehen.

Die Folge dieser Spindelstellung in unserem Keim ist eine Zerlegung jeder der beiden Blastomeren in 2 einwertige und eine doppelwertige Zelle (Fig. Vb). Die 4 Amphikaryen (links) sind von den 4 Monokaryen (rechts) an der Größe zu unterscheiden 1). Nun würde beim ebenen Tetrastertypus die äquatoriale Furche folgen. Ganz entsprechend zeigen sich in unseren 4 einwertigen Zellen Spindeln, die auf den bisherigen Richtungen senkrecht

a

b

d

о

Fig. V.

stehen (in Fig. Vc erblickt man die Spindeln dieser 4 Zellen in polarer Ansicht). Auch in den doppelwertigen Zellen treten bei manchen Keimen 2 unter sich und mit jenen der einwertigen Zellen parallele Spindeln auf. In unserem Fall dagegen verhalten sich

1) Hinsichtlich der Terminologie ist 27, p. 3 zu vergleichen. An jener Stelle habe ich den einzelnen Vorkern, bezw. die durch Zweiteilung von ihm abstammenden Derivate Hemikaryen genannt, die aus 2 Vorkernen kombinierten Kerne und ihre Abkömmlinge Amphikaryen. Diese Benennungen sind seitdem auch von anderen Autoren gebraucht worden. Trotzdem möchte ich eine Modifikation derselben vorschlagen. Es ist nämlich für eine Weiterbildung dieser Terminologie vorteilhafter, anstatt Hemikaryon Monokaryon zu sagen. Auch ist dies insofern zutreffender, als ja der einzelne Vorkern einen ganzen Kern mit allen Kernqualitäten darstellt. Der Ausdruck Dikaryon oder Amphikaryon für den aus 2 Vorkernen zusammengesetzten Kern würde unverändert bleiben, ein aus Eikern und zwei Spermakernen zusammengesetzter Kern (bei der Dispermie) wäre ein Trikaryon, ein Kern, der 4mal die Elemente des Monokary on enthält, von mir früher Diplokaryon genannt, wäre als Tetrakaryon zu bezeichnen.

die doppelwertigen Zellen abweichend und auch untereinander verschieden. Schon in Fig. Vb sieht man in der unteren doppelwertigen Zelle die beiden Kerne einander ziemlich nahegerückt; kurz vor der Auflösung waren sie dicht nebeneinander gelegen, und es entwickelte sich nun ein gekreuzter Tetraster (vergl. Fig. V c, wo die 2 linken Sphären sich decken). In der oberen doppelwertigen Zelle dagegen sind wieder 2 getrennte Spindeln entstanden, deren Achsen gleichfalls senkrecht zueinander stehen.

Für die untere der beiden doppelwertigen Zellen ist es nach der Konstitution ihrer Teilungsfigur selbstverständlich, daß sie sich simultan in 4 Zellen teilt (Fig. V d); aber auch die obere erfuhr eine simultane Vierteilung, obgleich hier die 4 Zentren nur paarweise durch Chromosomen verknüpft waren. Es verhielt sich diese Blastomere also so, wie das oben erwähnte, von TEICHMANN beobachtete Doppelspindelei, bei dem die Spindelachsen gleichfalls gekreuzt waren. Es scheint nach diesen Befunden, daß bei gekreuzter Spindelstellung die Durchteilung zu ein wertigen Zellen häufiger ist als bei paralleler Stellung. Außerdem aber kann es nach meinen Erfahrungen kaum bezweifelt werden, daß die Furchung zwischen nicht verbundenen Polen um so leichter eintritt, je kleiner die Zellen geworden sind. Die Beobachtungen von ZIEGLER (132) an einer kernlosen Blastomere sprechen im gleichen Sinne.

Damit ist also nun unser Keim in 16 einwertige Zellen zerlegt, deren weitere Teilung für uns kein spezielles Interesse darbietet. Nur sei erwähnt, daß beim nächsten Teilungsschritt von den 4 mit Punkten bezeichneten Zellen der Fig. Vd Mikromeren gebildet worden sind, wie es nach der ganzen Art der Furchung erwartet werden konnte.

III. Triastertypus.

Ein dritter und für die Analyse der dispermen Entwickelung besonders wichtiger Typus ist der, daß nicht 4, sondern nur 3 Zentren auftreten und daß das Ei dann simultan in 3 Zellen zerfällt, die sich durch Zweiteilung weiter vermehren. Diese Abart der dispermen Furchung läßt sich dadurch hervorrufen, daß man die Eier kurz nach der Befruchtung schüttelt, wie man es tut, wenn man die Dotterhaut entfernen will. Daß man unter so behandelten Eiern nicht selten dreiteilige findet, hat schon MORGAN (95) beobachtet, der auch ihre weiteren Schicksale an einigen Exemplaren

verfolgt hat. Doch vermochte er über die Natur der Abnormität nicht zu einem bestimmten Resultat zu gelangen.

Meine Untersuchungen haben nun ergeben, daß diese Triastereier disperme Eier sind, in denen sich das eine Spermozentrum nicht geteilt hat. Der erste Umstand, der mich zu dieser Auffassung brachte, war die Beobachtung, daß in allen Zuchten, welche viele Triastereier enthalten, stets in entsprechend großer Zahl Eier enthalten sind, die als „Monastereier" schon anderwärts beschrieben worden sind 1). Diese Eier zeigen zur Zeit, wo in den normalen die zweipolige Spindel ausgebildet ist, eine einzige sehr große, annähernd im Zentrum gelegene Sphäre, der die Chromosomen in einer Kugelfläche angelagert sind. Bezüglich der weiteren Entwickelung dieser Eier, die uns hier nicht interessiert, verweise ich auf das vorige Heft dieser Studien. Da an manchen Monastereiern die Dotterhaut erhalten war, sie also befruchtet sein mußten, was auch sonst aus dem Parallelismus der inneren Vorgänge mit denen in Amphiastereiern und aus ihrer Chromosomenzahl zu schließen war, so blieb von vornherein keine andere Deutung übrig, als daß sich in derartigen Eiern infolge des Schüttelns das Spermozentrum nicht geteilt hatte, im übrigen aber alle Vorgänge typisch abgelaufen waren. Die mit den Monastern zusammen vorkommenden Triaster erklärten sich dann so, daß in dispermen Eiern das Schütteln die Teilung des einen Spermozentrums hintangehalten hatte, wogegen sie bei dem anderen eingetreten war. So muß eine dreipolige Figur entstehen.

Zur Prüfung dieser Annahme diente folgendes:

Nachdem ich schon bei allen früheren Versuchen die Erfahrung gemacht hatte, daß das Auftreten der Triaster immer einerseits mit dem der Monaster, andererseits mit der reichlichen Anwesenheit von Tetrastern (also dispermen Eiern) zusammentrifft, wurde zur zahlenmäßigen Feststellung dieser Verhältnisse folgender Versuch ausgeführt:

Versuch vom 20. März 1902.

Die tadellos reifen Eier eines Weibchens von Strongylocentrotus wurden in 2 Portionen geteilt, die eine mit sehr verdünntem, die andere mit sehr konzentriertem Sperma des gleichen Männchens im gleichen Moment gemischt. Nachdem überall das Abheben der Dotterhaut konstatiert war, wurde jede Portion wieder in 2 Hälften

1) Vergl. TH. BOVERI (24, 27), sowie M. Boveri (4).