so daß an Stelle des einheitlichen Tetrasters zwei parallele Spindeln entstehen, so teilt sich das Ei gewöhnlich in 2 Zellen und ist dann ohne genaue Untersuchung, wie sie in diesem Fall nicht vorgenommen war, von einem monospermen nicht zu unterscheiden. Es ist durchaus wahrscheinlich, daß sich unter den 86 zweigeteilten Eiern 2 solche disperme Doppelspindeleier befunden haben.

Im übrigen ist es für unser Versuchsresultat nicht von wesentlichem Belang, ob diese Deutungen das Richtige treffen. Denn auch so sprechen die Zahlen klar genug. Dort haben wir ein überfruchtetes Ei und eine pathologische Larve, hier 11 mehrfach befruchtete Eier und 10 pathologische Larven. Die Abhängigkeit der pathologischen Entwickelung von der Ueberfruchtung ist danach nicht zu bezweifeln.

Dieses an den isolierten Exemplaren gewonnene Resultat wird. nun noch durch die zugehörigen Massenkulturen bestätigt. In der stark besamten zeigte sich schon am 24. November ein starker Bodensatz schwach beweglicher kranker Objekte, während in der schwach besamten solche fast gänzlich fehlten, so daß schon bei der Betrachtung der Zuchten mit freiem Auge der Unterschied sehr charakteristisch hervortrat. Ganz die gleiche Erfahrung wurde in der Folge bei all den vielen in der gleichen Weise angestellten Vergleichungen zwischen stark und schwachbesamten Massenkulturen gemacht. Es kann keinem Zweifel unterliegen, daß es die in den starkbesamten Zuchten in viel größerer Menge vorhandenen überfruchteten Eier sind, aus denen die hier zahlreichen pathologischen Larven stammen.

Obgleich schon dieses Ergebnis beweiskräftig genug wäre, habe ich, bei der für alles Folgende grundlegenden Bedeutung der in Rede stehenden Frage, neuerdings noch einen zweiten Versuch dieser Art angestellt, der wegen der ganz ungewöhnlich starken Neigung der Eier zur Mehrfachbefruchtung die direkte Beziehung zwischen Polyspermie und pathologischer Entwickelung in unübertrefflicher Weise illustriert.

Versuch vom 10. März 1905.

Tadellos aussehende Eier eines Weibchens von Echinus microtuberculatus wurden in zwei annähernd gleiche Portionen geteilt, zu der einen wurde so viel Sperma gesetzt, daß das Wasser sehr deutlich getrübt war und jedes Ei nach kurzer Zeit eine dunkle Hülle von Tausenden von Spermien um sich hatte, der anderen

Portion wurde ein so verdünntes Sperma zugesetzt, daß es knapp genügte, ja daß vereinzelt Eier von ganz normalem Aussehen gefunden wurden, die nicht befruchtet waren, offenbar weil keine Spermien mehr zur Verfügung standen.

Unter einer starken Lupe, welche die abgehobene Dotterhaut erkennen ließ, wurden sodann aus jeder Portion zweimal 100 beliebige, mit Dotterhaut versehene Eier isoliert, die auf je zwei Schälchen verteilt blieben. Es waren also neben den beiden Massenkulturen 4 Portionen vorhanden, die als A1 und A2, B1 und B2 unterschieden scien.

Nach Eintritt der ersten Furche wurde in jeder Portion die Zahl der normal und abnorm geteilten Eier unter dem Mikroskop bestimmt, wobei in diesem Fall speziell auch auf die in Versuch I vernachlässigten ,,Doppelspindeleier" geachtet wurde, welche den abnormen zuzuzählen sind. Es waren in

B2

alle Eier normal alle Eier normal 13 Eier normal 11 Eier normal zweigeteilt

zweigeteilt

zweigeteilt, die

übrigen 87 ent

weder disperm

oder polysperm

zweigeteilt, die übrigen 89 ent

weder disperm oder polysperm

Der Einfluß der Spermamenge auf die Zahl der Ueberfruchtung ist hier also ganz enorm; je nach der Konzentration des Samens kann diese Zahl zwischen O Proz. und 89 Proz. variieren.

Am 12. März, wo die normalen Keime das Pluteusstadium erreicht hatten, wurden die 4 Portionen wieder geprüft. Es waren vorhanden in

In A, wären auch 100 Stück zu erwarten; wahrscheinlich

liegt hier ein Fehler beim Abzählen der Eier vor.

Jedenfalls war

in dem Schälchen kein pathologisches Objekt zu finden.

Die Zahl von 12 Plutei in B1 gegenüber 13 als normal zweigeteilt bestimmten Eiern dürfte sich vermutlich so erklären, daß ein Ei mit Doppelspindel, das sich, wie es ja bei derartigen Eiern die Regel ist, zweigeteilt hatte, als normal gezählt worden ist. Es wurde zwar bei diesem Versuch, wie oben schon erwähnt, auf die Doppelspindeln speziell geachtet; allein das Abzählen hat, da es ja vor Eintritt des nächsten Teilungsschrittes vollendet sein muß, so rasch zu geschehen, daß ein Irrtum in dieser Beziehung leicht unterlaufen kann.

Diese beiden Abweichungen können aber, wie sie auch zu erklären sein mögen, das höchst frappante Resultat nicht trüben.

Den gleichen Kontrast, wie die isolierten Portionen, zeigten am 12. März die beiden Massenkulturen. In dem Gefäß mit den schwachbesamten Eiern wimmelte es von schwimmenden Larven, der Boden war fast rein; in dem anderen zeigten sich nur ziemlich spärlich schwebende Plutei, dagegen ein dichter Bodensatz von pathologischen und zerfallenden Exemplaren.

Es ist speziell bei den Zahlen dieses letzten Versuches undenkbar, daß bei der Trennung des Eimaterials in die zwei großen Portionen der Zufall die Eier in der Weise verteilt habe, daß in diejenige Hälfte, zu welcher dann wenig Sperma gefügt worden ist, nur gesunde, in die starkbesamte Hälfte ungefähr 88 Proz. krankhafte Eier gelangt wären. Vielmehr ist aus den Resultaten mit vollster Sicherheit der Schluß abzuleiten, daß das nämliche Ei, das sich bei monospermer Befruchtung normal entwickelt hätte, durch Ueberfruchtung zu pathologischer Entwickelung veranlaßt wird.

Wenn man also auch Eier, die in so außerordentlicher Weise zur Polyspermie neigen, wie die des letzten Versuches, krankhaft nennen will, so besteht das „Krankhafte" eben doch lediglich in dieser Neigung, insofern dieselbe bei Anwesenheit von großen Spermamengen für viele Eier verderblich ist. Keineswegs aber sind derartige Eier in ihrer Entwickelungsfähigkeit irgendwie defekt. Denn wie wir gesehen haben, entwickeln sie sich, wenn man sie durch genügende Verdünnung des Sperma zur Monospermie zwingt, alle normal. Und darauf allein kommt es uns an.

In diesem Zusammenhang ist nun besonders zu betonen, daß sämtliche Dispermiefälle, von denen im folgenden die Rede ist, aus tadellosen, völlig frischen Geschlechtsprodukten gewonnen und daß die Dispermie niemals auf andere Weise als durch Verwendung großer Spermamengen erzielt worden ist. Wenn also

auch die Möglichkeit, daß einer oder der andere der zu beschreibenden Keime sich auch ohne Dispermie krankhaft entwickelt hätte, nicht absolut auszuschließen ist, so ist dieser Fall doch so unwahrscheinlich, daß wir ihn bei den großen Zahlen, mit denen wir es zu tun haben, vernachlässigen dürfen.

Das Ergebnis dieser Vorversuche können wir in dem Satze zusammenfassen: das Eindringen zweier normaler Spermien in ein normales Ei führt zu pathologischer Entwickelung. Und man wird sagen dürfen, daß wir selten, vielleicht nirgends den wirklichen inneren Ausgangspunkt eines pathologischen Prozesses so klar übersehen wie hier: es ist eine uns genau bekannte quantitative Veränderung von lauter normalen. Dingen, wodurch etwas Pathologisches entsteht.

C. Die verschiedenen Typen der Dispermie.

Der gewöhnliche Verlauf in einem doppeltbefruchteten Ei ist nach den Feststellungen von FOL (52) und von O. und R. HERTWIG (73) der, daß sich beide Spermakerne mit dem Eikern zu einem einheitlichen ersten Furchungskern verbinden und daß im Umkreis dieses Kernes 4 Sphären auftreten, die nach der Kernauflösung die Chromosomen zu Aequatorialplatten zwischen sich anordnen. Zur Zeit, wo sich das normale Ei zweiteilt, erfolgt beim dispermen eine simultane Teilung in 4 Zellen, die sich dann durch reguläre Zweiteilung weiter vermehren. Wir wollen diesen ersten Hauptfall der Dispermie kurz als

bezeichnen.

I. Tetrastertypus

Was nun die Stellung der 4 Sphären eines solchen Tetrasters anlangt, so gibt es hier zwei Möglichkeiten, die manchmal bei den Eiern eines und desselben Weibchens in annähernd gleicher Menge vorkommen. Doch zeigen gewöhnlich die aus einem Muttertier stammenden Eier entweder mehr Neigung zur Befolgung der einen Stellung oder der anderen.

Ia. Ebener Tetrastertypus

(sogenannter normaler Modus von DRIESCH).

Die 4 Zentren liegen in einer Ebene. Diese Ebene ist, wie ich am Strongylocentrotus-Ei mit seinem Pigmentring schon früher

(19, 20) festzustellen vermochte und jetzt bei allen darauf gerichteten Beobachtungen bestätigt fand, die von mir als „karyokinetische Ebene" bezeichnete Ebene des Eies, d. h. diejenige auf der Eiachse senkrecht stehende, in der Nähe des Aequators gelegene Ebene, in welcher auch die beiden Pole der normalen ersten Furchungsspindel angetroffen werden. In dieser Ebene sind die 4 Zentren annähernd zu den Ecken eines Quadrats angeordnet, das in der Regel von der Eiperipherie ringsum gleich weit absteht, das aber auch mehr oder weniger exzentrisch liegen kann.

Die Furchung derartiger Eier hat DRIESCH in einer seiner ersten Studien (37) beschrieben. Zum Verständnis der aufeinander folgenden Teilungsrichtungen sei an die Furchung des normalen Eies erinnert, welches zuerst durch 2 meridionale Furchen in 4 gleich große, alle Eizonen enthaltende Zellen zerfällt, worauf die äquatoriale Furche jede dieser 4 Zellen in eine obere (animale) und eine untere (vegetative) Blastomere zerlegt. Am Strongylocentrotus-Ei geht der Pigmentring fast völlig in die 4 vegetativen Blastomeren über. Beim nächsten Teilungsschritt verhalten sich die animalen und die vegetativen Blastomeren verschieden. Während die ersteren durch weitere meridionale Furchen in einen einfachen Kranz von nunmehr 8 gleich großen Zellen (sogenannten Mesomeren) zerlegt werden, schnürt sich jede vegetative Blastomere in eine große, dem Aequator zugekehrte (sogenannte Makromere) und in eine kleine, polwärts gerichtete Zelle (sogenannte Mikromere) durch (Fig. I, p. 12). Beim Strongylocentrotus-Ei mit seinem Pigmentring ist durch die Pigmentlosigkeit des vegetativen Poles schon im ungefurchten Ei diese Mikromerenzone vorgezeichnet.

Beim dispermen Ei mit ebenem Tetraster zerfällt das Ei, wie aus der oben geschilderten Stellung der Zentren schon vorauszusagen ist, durch 2 simultan auftretende, aufeinander senkrecht stehende Furchen, deren Schnittlinie die Eiachse ist, simultan in 4 Quadranten, welche sonach hinsichtlich der polaren Plasmaverteilung den 4 Viertelblastomeren eines normalen Eies entsprechen, wie denn auch ein fertig durchgeteiltes dispermes Ei dieses Typus von einem auf dem Vierzellenstadium angelangten normalen ohne genaue Untersuchung der Zentrenstellung gar nicht zu unterscheiden ist. Allein in der weiteren Furchung tritt nun, wie schon FOL (52) angedeutet und DRIESCH (37) eingehend beschrieben hat, ein ganz konstanter Unterschied auf 1). Die 4 Blastomeren des dispermen

1) Vgl. hierzu die Bemerkungen in 27, p. 17.