Ueber eine regelm'hssig'e Gliederung. in der g.rauen Substanz etc. 523

Fig.. 3.

in die Liingsrichtung. 0.bergehen. Z e i s s , Apochr. 16, Ocul. 3. T a b u s ausgezog.en, Verg.r. 96:1. Links vom Centralcanal sind 2 Centralarter ien zu sehen, davon eine nahe dem unteren Rande der Zeichnung.. Von den hori- zontalen Kleinhirnbfindeln sieht man meist nur die medialen Abschnitte. Z e i s s Obj. AA., 0cul. 2, Verg.r. 41:1.

C.C. -~- Centralcanal. E p . = Ependym des Centralcanals. C.A. = Centralarterie. L . a . ~ Long.itudinalast der Centralartcrie. C1. Z . = Zellen der C l a r k e ' s c h e n SAule. ~1~ Z. G. -~ Mittelzellg.ruppe. H. 1(. B. = das horizontale Kleinhirnbfindel F i e c h s i g . ' s . S . S . -~ Seitenstrang..

(Aus dem II. anatomischen Insti tute zu Berlin.)

Die Befruchtung des Tritoneneies.

Von

L . ] l i e h a e l i s , caud. reed.

Mit 22 Figuren im Text.

Die F iguren sind mit Hfilfe des Zeichenapparates entworfen, ein wenig unterhalb des Objekttisches projicirt . VergrSsserung Leitz, Obj. 6, Oc. 1 bei Fig. 2, 3, 4, 5, 6, 15. Leitz, Imm. 1/1~, Oc. 1 bei Fig'. 7--14, 16--18.

Die Fig.uren sind um die Hiilfte verkleinert wiedergegeben.

Schon bevor man durch das S tud ium durchs i ch t ige r E i e r yon

wi rbe l losen Th ie ren in das Wesen des Bef ruch tungsprocesses

e i n g e d r u n g e n war , ha t te man die A m p h i b i e n e i e r zu Bef ruch tungs-

ve r suchen benutzt , wei l sie infolge ihrer Gr(isse und W i d e r s t a n d s -

f~thigkeit ein le icht zu h a n d h a b e n d e s Mater ia l da rb ie ten . Schon

S p a l l a n z a n i ) , und fast g le ichze i t ig P r 6 v o s t und D u m a s 1)

f t ihr ten d ie k i ins t l iche Bef ruch tung am F r o s e h e i aus. S ie er-

1) Deuxi~me M~moire sur la f~condation. Annales des sciences 1824.

524 L. M i c h a e l i s :

kannten die Bedeutung der Samenf/tden, die K. E. v. B a e r ftir Parasiten hielt. N e w p o r t 1) beobaehtete direkt das Eindringen yon Spermatoz@n in das Amphibienei.

M a x S e h u l t z e ~) m a e h t e 1863 eine weitere Beobaeh- tung in Betreff der Befruehtung des Froseheies, welehe er mit den Worten wiedergiebt: ,quae foveae (se. germinativae) eommu- tatio primum indieium est foeeundationis". Es maeht also den Eindruek, als habe er sehon die Entstehung des zweiten Riehtungs- ktirperehens gesehen.

Einen wiehtigen Fortsehritt ftihrte v a n B a m b e k e 3) herbei, der an den pigmentirten Eiern yon Urodelen (Triton alpestris, helvetieus, Siredon) die yon ihm als ,,trous vitellins" bezeieh- neten Gebilde entdeekte und in ihnen riehtig die Eintrittspforten der Spermatozoi~n vermuthete. Auf Sehnitten dureh befruehtete Eier bemerkte er ferner, dass der Samenfaden auf seinem Wege im Dotter sine Pigmentstrasse hinter sieh herziehe.

Die Beobaehtungen yon G 0 t te~) tiber die Bildung des ,Dot terkernes" und ,:Lebcnskeimes" im Ei der Unke wider- sprechen unseren heutigen Anschauungen so sehr, dass sie nur noch historischen Werth haben.

Weitere Beobachtungen stammen yon O. H e r t w i g 5) aus dem Jahre 1877. Er land im Inneren des Froscheies den Ei- und Samenkern, die Entstehung der ,Hantelfigur", analog den Verhiiltnissen, die er schon vorher am seeigelei aufgedeckt hatte.

V a n B a m b e k e ~ hat ausser der oben citirten Schrift noch mehrere Arbeiten tiber Amphibieneier ver0ffentlicht, in denen er abet, da er zum Studium besonders die stark pigmentirten

1) On the impregnation of the ovum in the Amphibia. Philos. Transactions 1853 T. II.

~9) Nonnullae obser~,ationes de ovorum ranarum segmentatione. 1863.

3) Sur les trous vitellius que pr6sentent les oeufs f6cond6s des Amphibiens. Bull. de l'Acad, royale de Belgique. 1870.

4) Die Entwicklungsgeschichte der Unke. Leipzig 1875. 5) Beitrage zur Kenntniss der Bildung, Befruchtung u. Theilung

des thierischen Eies. I. lI. Morphol. Jahrb. I, IIL 6) Recherches sur l'embryologie des Batraciens. Bull. de l'Acad.

roy. de Belg. 1876. - Nouvelles Recherches sur l'embr, des Batr. Ar- chives de Biol. 1880. I. -- Sur un groupement de granules pigmen- taires dans l'oeuf en s6gmentations d'Amphibes Anoures et du crapaud commun en particulier. Bull. de l'Ac. roy de Belg. 1896.

Die Befruchtung" des Tritoneneies. 525

Kr6teneier benutzte, mehr die Pigmentverlagerungen (die Pigment- strasse des Samenfadens, die ,figure claviforme" u. s. w.), als die wesentlichen Befruehtungserscheinnngen beobachtete. Das Gleiche lasst sich yon den Angaben R o u x ' s t) sagen, der als Material die stark pigmentirten Eier yon Rana fusea benutzte. Genaue Beobachtungen tiber das Eindringen der Spermatozo~n in den Dotter bei der Kr6te stammen yon K upffer-+).

Einen weiteren, wichtigen Beitrag zu diesem Kapitel der Embryologie lieferte 0. S c h u lz e 3), besonders was die Reifung des Eies anbetrifft. Er wies naeh, dass an abgelegten Amphibien: eiern die Stelle der zweiten Riehtungsspindet mit blossem huge sichtbar sei in Form jenes hellen Fleckes mitten in der Fovea germinatiwb und dass man die Entstehung des zweiten Richtungs- k0rperehens unter der Lupe direkt beobachten kann. Weniger vollstandig sind seine Angaben fiber die eigentlichen Befruehtungs- erseheinungen.

Als eine Erganzung" zu dieser Arbeit kann man die Unter- suchung yon Born*) fiber die Struetur des Ovarialeies yon Triton taeniatus betraehten; er verfolgte die Ver[mderungen, die das Ei im Ovarium durehmaeht, bis sich aus den Chromatin- resten des Keimblaschens die erste Richtungsspindel bildet.

Die voltsti~ndigste Arbeit tiber die B e f r u c h t u n g des Amphibieneies rfihrt yon R u d . F i c k 5) her: ,Die Reifung und Befruchtung des Eies des Axolotl." Eine Menge neuer That- saehen theilt uns der Verfasser in dieser Arbeit mit. Zum ersten Mal hat er Praparate gewonnen, welehe bei einem Amphibienei direkt das Eindringen yon Spermatozo~n in den Dotter zeigen. Er konnte nachweisen, dass die Attractionssphare um das Mitte]-

1) Beitrage zur Entwicklungsmechanik des Embryo: 4. Die Rich- tungsbestimmung'en der Medianebene des Froschemhryo durch die Copulationsrichtung des Eikerns und des Spermakerns. Arch. s mikr. Anat. 29, 1887.

2) C. K u p f f e r , Ueber aktive Betheiliguug" des Dotters am Befruchtung'sakte etc. Akad. der Wiss. ztt Mfinchen, math.-phys. K1. 1882.

3) Ueber die Reiftmg und Befruehtung des Amphibieneies. Zeit- schrift s wiss. Zool. 45.

4) Die Structur des Keimbl'~schens im Ovarialei yon Triton tae- niatus. Arch. f. mikr. Anat. 43, 1894.

5) Die Reifung und Befruchtung des Axolotleies. Zeitschr. L wiss. Zool. 56, 1893.

526 L. M i c h a e l i s :

stack des Samenfadens herum sieh entwickelt, er verfolgte die Bildung der beiden Vorkerne, wie sie waehsen und einander niiher raeken, wie sieh dabei die Attraetionsspharen theilen. Eine eigentliehe Copulation konnte er jedoch nieht beobaehten.

Diese Arbeit yon F i c k ist so vollsti~ndig und ausftlhrlieh, dass im Grossen und Ganzen mit der yon ihm angewendeten )[ethode wohl niehts Neues mehr gefunden werden kann. Was abet an seiner Untersuehung'smethode noeh mangelhaft war, das ist, wie er selber zugesteht, dass er seine Praparate nut mit Boraxearmin gefitrbt hat. Es werden dadureh die Chromatin- substanzen sehr seh~n siehtbar, d ie protoplasmatischen Gebilde da,~e~,en fi~rben sich in dieser Farbe sehr unvollkommen, und so ist es aueh gekommen, dass F i e k niehts Sicheres aussagen konnte abet das Vorhandensein eines Centrosoma im Centrum der Attraetionsspharen. Er setzte seine Erwartungen auf die ~Ietallsalz-Hamatoxylinfarbung" und glaubte, dass man mit diesem Farbstoff das fragliche Gebilde aufiinden warde.

Ieh habe. nun den Versueh gemaeht, die Untersuchungen yon F i e k naeh dieser Riehtun~; hin zu erganzen. Als Material benutzte ieh ebenfals Urodelen-Eier, und zwar die yon Triton taeniatus, zum Theil aueh eristatns.

~Ierkwardiger Weise ist der gemeine Wassersalamander bisher nie zu eing'ehenderen Arbeiten tiber Befruehtung benutzt worden. B o r n hat am Ei des Triton bur die Veranderungen wahrend seines Verweilens im Ovarium studirt. O. S e h u I t z e hat sieh auf die Reifeerseheinungen besehri~nkt. Ieh hoffe aber im Folgenden zeigen zu k~nnen, dass der Triton far das Studium der Befruehtung durehaus kein ungeeignetes Objekt ist; denn es giebt kaum ein anderes Wirbelthier, das in gr(isseren Mengen zur Verftigung steht, welches so grosse Kerne, so grosse Sperma- tozoen, so sehCin entwiekelte Attraetionsspharen hatte wie Triton taeniatus.

Was die zuletzt genannten Attraetionsspharen yon Triton anlangt, so muss ieh noeh zwei Arbeiten fiber dieselben er- wahnen, welche diese Gebilde nieht wahrend der Befruehtung, sondern in spateren Embryonalstadien zum Gegenstand der Unter- suchung haben, n~tmlieh erstens die yon E i s m o n d ~). Dieser

l) Einig.e Beitri~g'e zur Kenntniss der Attractionsspharen und der Centrosomen. Anat. Ariz. X, 1895.

Die Befruchtung des Tritoneneies. 527

stellt die Attractionssphitren yon Triton nieht als ein einfaches System yon Radien dar, sondern als ein Netzwerk, dessen Maschen nach einem Centrum zu so in die Liinge gezogen mien, dass sie bei oberfl~tchlicher Betrachtung ein System yon Radien hervortauschten. Ein eigentliches Centrosoma hat E i sm o nd in den Embryonalzellen yon Triton selbst withrend der Mitose niemals auffinden k(innen. In der anderen Arbeit, yon Brans1), werden diese Ergebnisse n ich t bestittigt, sondern die Attractions- sph~tren werden mit deutlich ausgebildetem Centrosoma dar- gestellt.

Gewinnung und Verarbeitung des Materials.

Die Tritonen laiehen das ganze Frtihjahr hindureh bis gegen den Juli hin. Die fi'iseh eingefang'enen Weibchen legen in der Gefangenschaft 3--5 befruehtete Eier, bisweilen aber noch mehr. Mitunter lassen die Thiere im Anfange der Gefangenschaft kurze Schntire yon Eiern (~thnlich denen der KrSten') auf den Boden des Aquariums fallen; diese sind niemals befruchtet. Befruehtete Eier werden stets einzeln, und zwar auf Wasserpfianzen abgelegt. Setzt man Elodea ins Aquarium, so legen dic Thiere sie in die Blattwinkel; bei Grashalmen knicken sic mit dell Hinterftissen ein Ende um und legen das Ei fi~ den so gebildeten Winkel. Die Eier werden dadurch meist etwas platt gedriickt. Triton eristatus klebt bei 3Iangel an Wasserpflanzen die Eier auf seine eigenen Hinterftisse. Am empfehlenswerthesteu ist es, Gras ins Aquarium zu setzen, well dann jedes abgelegte Ei seine An- wesenheit dutch einen Knick im Grashalm verrath, w~thrend man die Blattwinkel yon Elodea mtihsam absuehen muss.

Auf die k t ins t l i che Befruehtung" habe ieh ganz verziehtet, well sie bekanntlieh bei den Urodelen weniger sieher gelingt als bei den Batraehiern und sicherlieh pathologische Bildungen durch sie begtinstigt worden waren, welche ja beim Studium der Be- fruchtung schon manehmal irre geftihrt haben.

Die Eier wurden mitsammt der Gallerthtille in die Fixirungs- fltissigkeit gebracht, denn das vorherige Abpr~tpariren der Htille ist nieht nm- schwieriger, sondern hat aueh den Naehtheil, dass

1) Ueber Zelltheilun~" und Wachsthum des Tritoneies nebst einem Anhange etc. Jen. Zeitschr. Bd. "29.

528 L. M i c h a e l i s :

die noeh ungehitrteten Eier sieh auf der SeRe, auf der sic dem Glase anliegen, stark abplatten und verzerrt werden.

Als Fixirangsmittel wandte' ieh an: Chromsaure (1/~~ Clu'omessigsaure (1/4~ Chromsaure+ 1 % Eisessig'), Sublimat- Eisessig (Subl. cone. + 5 ~ Eisessig), das F1 e m m i n g'sche Chrom- Osmiumg'emisch; vorztiglieh hat sich bewithrt eine Mischung yon

Sublimatl0sung, cone. 1000, Pierinsaure, cone. 1000, Eisessig, 50, Wasser, 2000.

Nach dem Fixiren wurden die Gallerthttllen mit Scheere und Pineette abpraparirt (muss v or dem Einleffen in Alkohol g'esehehen!), dann (wenn die Eier in Chromsauregemisehen fixirt waren, erst gewassert, sonst sofort) in allmahlieh g'esteigerten Alkohol gebracht und vermittelst Chloroform in Paraffin einge- better. Sic wurden so orientirt, dass die Schnittriehtung parallel der Eiachse verlief.

Von F a r b u n g e n hat sieh entsehieden am besten diejcnigc mit Eisenhamatoxylin bcwahrt. Den Grad tier Differenzirung modificirte ieh jc naeh tier Art des Praparates. Waren Strahlungen in demselben vorhanden, so differenzirte ich mit der Eisenammon- alaunl(~sung nut wenig, so dass die protoplasmatisehen Gcbilde noch intensiv gefitrbt blieben. Zur Darstellung yon Richtungs- spindeln dagegen empfiehlt es sieh, bedeutend sfftrker zu difi'c- renzieren, wom~)glich mit einer st~,~rkeren Eisenchloridl0sung, da die Dotterelemente die Farbe sehr Schwer abgeben. Zum Zweck des Differenzirens wurden die Objekttritger in eine mit der Eisensalzl(isung reichlich geftillte Schale g'elefft und bei sehwacher Vergr(~sserung unter dem Mikroskop beobaehtet. So geschieht die Entfarbung der ganzen Serie ganz gleiehmitssig.

Auch benutzte ieh Bordeaux R. als Vor~arbung, doeh bringt das ftir dieses Material keinen grossen Nutzen, well sich die protoplasmatischen Gebilde bedeutend scharfer bei einfacher Eisenh~tmatoxylinfiirbung herausheben, Die Richtung'sspindeln werden am klarsten, wenn man das Ei in toto mit Boraxcarmin vorflirbt.

Befund am lebenden El. Die Eier yon Triton cristatus sind gar nicht pig.mentirt,

die yon Triton taeniatus haben sine durchaus nicht constante

Die Befruchtung des Tritoneneies. 529

F~,trbung; manehe sind ganz dunkelbraun, andere nur hell gelb- braun, wie ja auch die Hautfarbe der erwachsenen Tritonen variirt. Am geeignetsten ftir die iiussere Untersuchung sind die dunkelpigmentirten Eier. An diesen erkennt man am animalen Pole den R i c h t u n g s f l e e k (R. Fick = Fovea germinativa M. S c h u l t z e = K e i m f l e c k K. E. v. B a e r ) , die Stelle, an der sich die Richtungsk(irper bilden nnd in deren Mitte man bisweilen den ersten Richtungsktirper~ und die Stelle der zweiten Richtungsspindel in Form eines he l len P u n k t e s sieht.

Die Grenzlinie zwischen dem pigmentirten und dem pigment- losen Theil des Eies ist viel unregelmiissiger als beim Froschei; mitunter liegt der Richtungsfleck nicht im Mittelpunkt der pig- mentirten Eihiilfle, kurz, das Pigment schwankt ebenso w ie in seiner Intensitat auch in seiner Vertheilung an der Eioberfl~tche.

Am befruchteten Ei sind ferner die ~Dotterliieher" van Bambeke ' s , die Eintrittsstellen der Samenfiiden~ zu sehen. Sie erscheinen (Fig. l a , b) in Form yon stark pigmentirten Flecken, welche umgeben sind yon einem weniger dunklen Ring, aber immer noch dunkler als die iiblige Eirinde. In Fig. 1 a sind 5, in Fig. 1 b 4 soleher Dotterl(icher zu sehen, yon letzteren zwei benaehbarte mit einander fast verschmolzen.

Es ist durehaus nicht immer nur e in Dotterloeh vorhanden, sondern sehr haufig 2, 3, ja noeh viel mehr (Fig. 1 a, b). Am h~ufigsten liegen sie um den Aequa- to r des Eies herum grnppirt, bisweilen mehr dem oberen, selten mehr dem unteren Pol genahert.

F i g . ' t af lb. 2 Eier yon Tr i ton taenia tus , ohne Gal le r th tmen, die Dot te r - 15chef zeigend. Vergr . e twa 20:1.

Die P o 1 y s p e r m i e ist bei Triton so hgmfig, dass sie nicht fiir pathologiseh gehalten werden kannl).

Die DotterlOcher verschwinden stets vor der Furchung. Sie sind iiberhaupt nicht sichtbar bei den s e h w i~ c h e r p i g -

1) Ganz anders verhalt sich der Fros('h. Bei diesem ist Mono- spermie die Regel (Polyspermie wohl stets pathologisch), und es dringt der Samenfaden fast stets dicht am o b e r e n Pol ein,

530 L." M i c h a e l i s :

m e n f i r t e n Eiern yon Triton taeniatus and niemals bei Triton cristatus.

Befund an Sehnit tserien.

In das soeben abgelegte Ei ist noch kein Spermatozoon eingedrungen; das gesehieht erst kurze Zeit darauf. Man sieht vielmehr nur den ersten Richtung'skSrper und die zweite Rich- tungsspindel (Fig'. 2 u. 3)1).

Das ers te R i c h t u n g s k 0 r p e r c h e n , welches bcim Triton nach Bo r ff im unteren Abschnitt der Tube (beim Axolotl naeh F i c k beim Eintritt in die Tube) gebildet wird, ist yon oben

Fig. o a. F ig . 2 b. Zwei te Rich tungssp iudc l . Das 1. Rich l ;ungsk6rperchea .

Fig . 3. Zwei te R ich tungssp inde l and 1. R i c h t u n g s k S r p e r au f e i n e m Schnit t .

nach unten abgeplattet und liegt dem Ei in einer kleinen Delle auf (Fig. 2b, 3). Es besteht aus einem protoplasmatisehen Leibe und einem g.ew0hnlieh aus 2 - -3 Chromatinstticken be- stehenden Kern. Ausserdem sind im Protoplasma einige Pigment- k(trnchen, dagegen keine Dotterelemente. Das ganze Richtungs- k0rperehen misst im l~tngsten Durchmesser 17 ~t.

Dicht neben demselben, in der Peripherie des Eies, liegt die (in Fig. 2 a 17 p in die Lange messende) z w e i t e R i c h t u n g s s p i n d e l . Ich habe sic nm" radiar oder nahezu radiar

1) Fig. 2--18 Schnitte durch befruchtete Eier yon Triton taeniatus

Die Befruchtung des Tritoneneies. 53i

stchcnd gcfunden. Die Chromosomen haben die Form yon mehr oder weniger stark gekrlimmten Haken (Fig. 2a). Nach ihrer Theilung haben sic die Form yon Diplococcen (Fig. 3). Von Centrosomen und Attractionssph~iren ist keine Spur zu bemerken, wohl aber sind um die Enden dcr Spindel einige Pigmentk0rnchen angehauft 1).

Das E indr ing ' en des S p e r m a t o z o o n hat die yon F i c k fill" den Axolotl schon beschriebene Bildung des , E m p f a n g n i s s - kege l s " zur Folge. Es bildet sich~ indem die Dotterk0rner aus einander weiehen, eine plasmatische Ansammlung, welche die Form tines Trichters annimmt, die Basis nach tier Peripherie zugekehrt. Sie ist sehr deutlich radi~tr gestreift, indem vielc, sieh dunkler P, irbende, in der Richtung des Eiradius verlaufende Striche sit durchziehen. Um gleich das weitere Schicksal dieser Bildung zu besprechen, so flacht sich der Empfangnisskegel bald nach dem Durchtritt des Sameiifadens ab, indem er die nach dem Centrum des Eies geriehtete Spitze verliert; sehliesslich liegt el" noch als eine g'anz fiache Scheibe protoplasmatischer Substanz an der Peripherie des Eies, welehe sich noch vor dem Einschneiden der Furche verliert.

Bald nachdem der Samenfaden eingedrung'en ist, wenn el" etwa 1/4 des Eiradius durchlaufen hat, macht er seine eigen- thiimliche Drehung. Diese liisst sich in ihrem Verlauf nicht so deutlich verfolg'en wie" beim Axolotl (und aueh beim Frosch!), weil keine Pigmentstrasse uns fiber den g'anzen Verlauf des Samenfadens Auskunft g'iebt und wir immer nur die augenblick- liche Lag'e desselben beobachten k0nnen.

Der Samenfaden ist auf diesem Stadium noeh in allen seinen Theilen wiederzuerkennen. In Fig. 4 u. 5 sieht man den Kopf fast der ganzen L~nge nach, das ganz unver~uderte Mittelstfick und den unveranderten Schwanz (in Fig. 4 nur tin kleines Sttick desselben), an dem nur die undulirende Membran fehlt. Der helle, d0tterfreie Hof umgiebt nicht den ganzen Samenfaden, sondern nur den Schwanz und das Mittelstiick (Fig. 5); der Kopf liegt zum grSssten Theil zwischen den Dotter- k6rnern versteckt und ist daher meist ungemein schwer zu

1) Vergleiche mit Beobachtlmgen bet anderen Thieren zu ziehen l~abe ich unterlassen, da solche erst kiirzlich u. a. yon Sobo t t a ge- geben sind. (Did Befruchtung und Furchung" des Eies der Maus: Arch. fi mikr. Anat. Bd. 45.)

532 L. M i c h a e l l s :

finden. Scin hinteres Ende hat sich (Fig. 4) etwas verdiekt, die erste Andeutung der spiiter zu besprechenden Verdickung des ganzen Kopfes mit gleichzeitiger Verktirzung. Also auch

bei Triton beginnt, wie bei den Insek- ten Pyrrhocoris und Pieris ( H e n k i n g ) die Verdiekung des Samenfadenkopfes an seinem hinteren Ende. Der Kopf hat sich zum Schwanz so gedreht, dass er mit ibm einen stark gekrtimmten, nach der Eioberflitche zu

Fig. 4, eoncaven Bogen bil- def. DasMittelstUck hat die Drehung kaum mitgemacht. Der Schwanz ist fast gerade gc- strcckt.

In anderen Fiil- len findet man schon Veritnderungen am Schwanz.bestehend in K n i c k u n g c n ; bald stellt er nul" eine leicht gebro- chene Linie d~w, bald aber knickt er sieh auch mehrere Male spitzwinklig

Fig. 5. Oberer Rand der Abbildungen parallel dem nachst- um (Fig. 6). gelegenen Stfick der Eiperipherie, um die Wendung

des Samenfadens zu zeigen. Das Protoplas- ma, welches den

Schwanz umgiebt, liisst Spuren einer sehr feinmaschigen Structur erkennen (wohl Gerinnungsprodukt); wo aber ein Knick im

Die Beffuehtung des Tritoneneies. 533

Schwanz ist (Fig. 6), und wo der Schwanz an das Mittelstttck stOsst (Fig'. 4), ist es strahlenfSrmig" angeordnet.

Ueber das' weitere Schicksal des Schwanzes und dieser paradoxen Strahlungen kann ich nichts angeben; sp~iterhin ist jedenfalls der Schwanz verschwunden; dass die g'enannten Strah- lnngen in irgend einem Zuzammenhang mit der sp~teren Attrac- tionssphare sttinden, ist kaum anzunehmen.

Die nachste Veranderung" in der Umgebung des Samen- fadens ist das Auftreten der At t r a c t i o n s s p h ~ r e . Ich bedaure, gerade yon diesem wichtigen Stadium keine recht tiberzeugenden Pr',tparate zu haben. Aber die Untersuchungen yon F i c k weisen

Fig. ~;. Schwanz eines eiugedrtlllgenert Samell-

f'-~den~, in Aufl(isung bcgriffcn. Fig 7.

Spermakern mit zugeh6riger Sph:,lre.

so deutlich darauf hin, dass sich die Attractionssphiire beim Axolotl um das Mittelsttick herum entwiekelt, dass man far Triton wohl dasselbe annehmen muss, zumal F i c k ' s Ang'abe nicht ver- einzelt dasteht; dasselbe ist nachgewiescn worden yon Hen kin g i) far Insekten, yon V ej d o w s k y -~) far Rhynche!mis, yon B o v e 1" i :~) ftir Echinodermen, yon K o s t a n e c k i und W i e r z e j s k i 4) fiir Physa, yon W i l s o n und M a t h e w s 5) ftir Echinodermen.

1) Untersuchung'en fiber die ersten Entwicklungsvorgiinge in den Eiern der Insekten. Zeitsehr. L wiss. Zool. 49, 51, 54.

.'2) Entwicklungsgeschichtliche Untersuchungen. Heft I. Reifunft, Befruehtung" und Furchunft des Rhynehelmiseies. Praft 1888.

3) Ueber alas Verhalten der Centrosoraen bei der Befruchtung des Seeifteleies. Verh. der phys.-raed. Gesellsehaft zu Wiirzburg 1595.

4) Ueber das Verhalten der soft. achroraatischen Substanzen ira befruchteten El. Nach Beobachtung'en an Physa fontinalis. Arch. fiir mikr. Anatomie. 1896. 47.

5) Maturation, fertilization, and polarity in the Echinoderm Egg. Journal of Morphology, X. 1895.

434 L. M i e h a e l i s :

Wir miisscn also gleieh da einsetzen, wo die Attractions- sphiire schon ausffebildet ist (Fig. 7). Auf diesem Stadium hat der Samenfaden schon weitere Veritnderungen durchgemacht. Der Kopf ist bedeutend kiirzel', abet dicker geworden und zeigt im Inneren eine Structur, welche schon an die eines Kernes er- innert. Der Schwanzfaden ist ganz resorbirt. Vom Mittelsttick ist nichts mehr zu schen. Die v011ig entwickelte Attractions- sphiire liegt neben dem umgewandelten Kopf und hat einen eig'enthUmlichen Bau. F i c k beschreibt nnd zeiehnct sie als einen Complex yon Radien, welche nach einem gemeinsamen Mittelpunkte zustreben; dass er kein Centrosoma im Mittelpunkt der Strahlung findet, schreibt er seiner mangelhaften Fiirbemethode zu.

Attractionssphitren van Triton sind in Fig. 7, 9, 16 a, c wiederge- geben. Die Radien werden yon protoplasmatischen Fitden gebildet, welche sich nach der beschriebenen Methode intensiv fiirben. Zwischen ihnen: aucb ihnen unmittelbar an- licgend, befinden sich mehr oder weniger sehr kleine Dotterk(irnchen.

F!r,. i,',. Die Ausbreitunff der Strahlen ist aber Sti ick eines Sehni t t es , das pl',Jto- plasmatische Netzwerk zwi.~chen nicht auf den ,'on den grossen Dotter-

den Dot terkSrnern zcigend. kSrnern freien Raum besehr~tnkt, son-

dern man kanu sie in den Dotter hinein verfolgen. Die DotterkSrner sind dabci n i c h t radiiir angeordnet,

sondern liegen rege|los dutch einander. Weiterhin gehen die Strahlen allmiihlich in ein gauz unregelm~tssiges Netzwerk tiber (Fig. 15)~ und dieses selbe Netzwerk kann man in jedem be- liebigen Ei~ unabhiingig davon, ob eine Attraetionssphi~re in ihm vorhanden ist oder nieht, ebenso zwischen den DotterkiSrnern verbreitet sehen.

Es unterlieg't keinem Zweifel, dass dieses Maschenwerk yon protoplasmatischer Natur ist, und dass die Attractionssphare nur hervorgerufen wird durch ein ZusammenstrSmen der Proto- plasmastriing'e nach einem Punkte bin, und zwar offenbar nach dem M i t t e l s t t i e k des Samenfadens, oder besser nach der aus dem Mittelstfick h e r v o r g e g a n g e n e n Substanz~ welche dana untrennbar mit dem Eiprotoplasma verschmilzt.

Die Befruehtung des Tritoneneies. 535

Sie muss mit ihm verschmolzeu sein, denn sie ist nieht mehr als solche vorhandeu. Das ist aber nur m~glieh, wenn dasMittelsttick selber aus einem dem Eiprotoplasma entspreehenden Stoffe besteht, ebenso wie der K o p f des Spermatozoon aus einem dem E i k e r n entsprechenden Stoffe besteht.

Was nun den M i t t e l - p u n k t der Attractions- sphare betrifft, so ist der- selbe in den meisten Fallen ein sehr dichtes, protoplas- matisches Maschenwerk, das theilweise zu einer fast he-

�9 mogenen Masse verschmol- zen ist. Diese Versehmel- zung braueht sieh aber nicht nur auf den innersten Mittel- punkt zu beschranken, son- dern kann noeh weitere Bezirke ergreifen, so dass man bisweilen den ganzen hellen, dotterfreien Hof, in welchem ftir gewShnlich die Strahlung liegt, yon einer homogenen Masse einge- nommen sieht (Fig. 9), yon weleher zwisehen die Dotter- kSmer hinein Protoplasma- faden ausstrahlen. Sobald man die Differenzirung naeh der Eisenhamatbxylin-Far- bung so weit treibt, dass diese Faden die Farbe ab-

, . ~

Fig. 9. Eine Sphere mit homogenem Centrun~

"~ ~ ~ ~ ....

geben, so sieht man (ohne Anwendung yon Nach- farbung) tlberhaupt niehts yon Strahlung (Fig. 8)1).

Fig. 8. Spermakern ohne Chromatinnetzwerk.

oder Vor-

1) In dieser Figur hat der Kern eine eigenthiimliche Structur, er ist namlich g a n z h o m o g e n. Obgleich ieh mehrere Pr~iparate yon solchen Kernen habe, glaube ich doeh nieht, class jeder Samen- kern dieses Stadium durehlauft. Vielleicht ist eine derartige Structur abet aueh nut durch mangelhafte Conservirung bedingt.

Archly f. mikrosk. Anat. Bd. 48 35

536 L. M i c h a e l i s :

Solcher Art sind die Attractionssphiiren, welche F i c k als verklumpte Haufchen darstellt, in dcnen eine strahlige Anordnung nicht zu erkennen sei.

Von einem C e n t r o s o m a habe ich niemals, auch bei An- wendung, yon Vorf~trbung, etwas entdecken kSnncn. Es hat sich also die Erwartung. )'on F i c k , mit Htilfe der Eisenhamatoxylin- Fitrbung. Centrosomen zu findcn, nicht bestiitig.t. Auch die yon E i s m o n d beschriebenen unreg.elmitssig.en, oft in Mehrzahl vor- handenen, etwas sti~rker fiirbbaren Kliimpchen in der Gegend des Centrums der Strahlung'en habe ich kaum in Andeutung'en gesehen.

Wenn der El- und Samenkern so nahe an einander g.ertlckt sind, dass sie yon einem g.emeinsamen hellen Hof umg.eben sind, dann lassen sie sich nicht mehr yon einander unterscheiden. Beide sind grosse Kerne mit deutlicher Membran und einem Chromatinnetzwerk im Inneren (Fig'. 10, 11, 12, 13, 14); beide sind g.leich gross; sie messen bis 35 ~ im Dnrchmesser; anfiing'lich sind sie, auch wenn sie schon dicht bei einander liegen, bedeu- tend kleiner; offenbar wachsen sie also noch unmittelbar vor ihrer Verschmelzung. machtig, durch Imbibition yon Kernsaft an. Beide Kerne sind aber immer ziemlich g.leich g.ross. Das stimmt g.anz mit der schon 1878 yon O. H e r t w i g. 1) g.emachten Beobachtung. tiberein, dass die Vorkerne g.leich g.ross sind, wenn der Samen- kern sich vor der Beendig'ung. der Richtung.smitosen bildet, dass der Samenkern aber kleiner bleibt, wenn er einen schon fertig. g.ebildeten Eikern im Ei antrifft.

Z w i s c h e n den nahe bei einander lieg.enden Kernen ist die Anfang.s noch e in f a c h e Attractionssphiire, welche yore Samenfaden herstammt~). Abet bald zeigt sie eine Andeutung., dass sie sich zur Theilung. anschicke.

Die T h e i l u n g . d e r A t t r a c t i o n s s p h i t r e ist vonmir

1) Beitr~ige zur Kenntniss der Bildung etc. Morphol. Jahrb. Bd. IV. 2) Das bedeutet natiirlich, nach dem oben Entwickelten, nicht

etwa, dass der Samenfaden das ganze Material fiir die Attractions- sphere mitgebracht hRtte, sondern nur, dass sein Mittelstiick zum Cen- trum der Attractionssph~re g'eworden ist, welche sich zum grSssten Theil aus dem Eiprotoplasma gebiidet hat.

Die Beffuchtung des Tritoneneies. 537

Fig. 11.

Fig. 1~. Fig. 12.

Fig. 10. Fig. 10--14. Verschiedene S tad ien der At t rac t ionssph~re .

Lei tz Obj. 6, Oc. 1.

588 L. ~ i c h a e l i s :

in allen Ueberg~ngen beobachtet worden und geschieht folgender- maassen:

Die noch einfache Attractionssphi~re in Fig. 7 sendete ihre Strahlen gleichmiissig nach allen Richtungen des Raumes aus, nut die Anwesenheit des benachbarten S a m e n k e r n e s hinderte die freie Entfaltung einer Anzahl yon Strahlen ; er stand ihnen im Wege.

Wenn nun die Kerne an einander gertickt sind, kommt als zweites Hinderniss fur die Ausbreitung der Strahlen der nahe ge- legene Eikern hinzu (Fig. 10). So kommt es, dass die Proto- plasmastriinge der Attractionssph~tl'e sich nur noch in der sogen. ,Copulationsebene" frei entfalten k~innen; sie machen gewisser- maassen dem Eikem Platz, sich dem Spermakern zu nfihern. Dadureh ordnen sich die Strahlen in zwei Gruppen an, die abel" noch nach einem gemeinsamen Centrum zustreben.

Dieses Centrum streckt sich nun im weiteren Verlauf in die Li~nge (Fig. 11, 12), die Gruppirung der Strahlen in zwei Hitlften wird deutlieher, schliesslich schntiren sieh die beiden Strahlen- gruppen yon einande!" ab, indem nut noch der eine oder andere Protoplasmafaden beide mit einander verbindet (Fig. 13), bis schliesslich auch diese Verbindung aufh(irt (Fig. 14).

Es sei hier darauf hingewiesen, dass niemals mit gr(isserer Sicherheit das Fehlen yon Centrosomen, die man doch als ,Thei- lungsorgane" anspricht, nachgewiesen werden konnte, als gerade bei der T h e i 1 u n g der Attractionssphi~re. Sie fehlen nieht etwa nur in den in Figg. t 0 - -14 abgebildeten S e h n i t t e n , sondern in den zugeh(irigen S e r i e n. Auch entsteht, wie wir gesehen haben, keine C e n t r a 1 s p i n d e 1 zwischen den sich theilenden Attractionssphi~ren. Ich weise aueh auf die ~thnlichen Angaben yon R ti e k e r t 1) bei Cyclops him

Eine merkwtirdige Thatsaehe ist mir an mehreren Pr~tparaten aufgefallen. Bisweilen sieht man (Fig. 10~ 14) deutlieh einzelne, besonders seharf ausgepriigte, abet kurze Strahlen nach der Membran eines der beiden Vorkerne hinziehen und sieh dort an kleine Vorsprfinge der Kernmembran anheften. Es liegt die Ver- muthung nahe, dass dieser Kern der Samenkern ist, dass jene Befestigungsstrahlen zu denjenigen gehilren, die aus dem M i t t el- s til e k hervorgegangen waren, und dass sie ihre Verbindung mit

1) J. Ri icker t , Die Befruchtung yon Cyclops strenuus. Anat. Anzeiger 1895.

Die Befruchtung des Tritoneneies. 539

dem Kopf des Spermatozoon bezgl, dem Samenkern nicht verloren haben. D a sic abet an anderen Pr/~paraten fehlen, so kann ich ihnen eine grhssere Bedeutung- - - etwa in Bezug' auf die Fort- bewegung des Samenkernes - - nieht beilegen.

~ d r " ;q/ ' �9

F ig . 16a. F ig . 16b.

E

Fig , 16 c.

F ig . 16a, b, c d r e i e iner Serie a n g e h ~ r i g c Schni t t e . F ig . 16a, c S c h n i t t e d u r c h die Mit te der be iden Sphgren . F ig . 16 a u. b ze igen S t h c k e des F u r c h u n g s k e r n e s .

Im weiteren Verlaufe v e r s c h m e l z e n die beiden Kerne zu einem einzigen, sehr grossen Kern, ein Stadium, welches F i e k beim Axolotl nicht beobachtet hat. Dieser F u r c h u n g s k e r n macht zwar noch den Eindruck eines Kernes, aber doch nicht

540 L. M i c h a e l i s :

mehr eines gew(ihnlichen, ruhenden Kernes. Das Chromatingertist bildet nieht mehr ein eigentlihhes :Netzwerk, sondern besteht aus schleifenartigen Gebilden, welche sieh verasteln und unter ein- adder zusammenhangen, also noch keine selbsstandigen Chromo- somen sind. Man muss dieses Stadium wohl als analog dem Knituelstadium bei der Mitose betrachten. Denn offenbar bilden sich aus den einzelnen Abschnitten dieses groben Gefleehtes yon Chromatinschleifen und-bOgen die einzelnen Chromosomen der Furchungsspindel, wie aus den einzelnen Abschnitten des Mutter- knauels die Chromosomen der karyokinetischen Figur hervorgehen.

Eine eigentliehe .~I em b i" a n besitzt der Furchungskern nicht mehr, sie ist mit aufgegangen in das Chromatingegefleeht (Fig. 16a, b).

Fig. 17. Die.fertige Furehungs-.Spindel".

Dieser gr0sse Kern erstreckt ~sich in tier Schnittserie au f 6 Schnitte zu 10 ta, misst aber, da er ganz schrag getroffen ist, mehr als 60 ta, mindestens 90/a in die Lange. Seine Breite ist 28 ~. Er stellt im Ganzen eine etwa reehteckige Figur dar. Nicbt weit entfernt yon den beiden schmaleren Seiten des Reeht- eeks liegen zwei sehSn entwickelte Attracti0nsspharen. Fig. 16 a stellt den Anfangstheil des Kernes mit der einen Sphii.re dar, Fig. 16 b ein mittleres Sttiek aus dem Ken:, Fig. 16 e die an- dei-e Sphare mit noeh einigen an sie heranreiehenden Chromatin- stricken.

Die Befruchtung des Tritoneneies. 541

Dieses Stadium ftlhrt zu dem in Fig. 17 abgebildeten, wo die beiden Strahlungen die Pole der Furchungsspindel geworden sind und der Kern sich aufgel0st hat in eine Anzah] yon Chro- mosomen, welche die Form yon S t i iben haben. Ein jeder dieser Chromatinstiibe ist gegen 28 ~ lang und litsst sieh nicht scharf abgrenzen gegen die in gleicher Richtung mit ihm verlaufenden Strahlen der Attractionssphiire. Die gauze karyokinetische Figur ist sehr gross; die Centren der beiden Sphiiren sind etwa 120p yon einander entfernt. Besonders auffiillig ist aber an der Fur- chungsspindel das fast vOllige Fehlen der eigentlichen ,,Spindel". Die Chromosomen, welehe sich auf dem Stadium der Metakinese befinden, heften sieh direkt an die einander zugewandten, yon den Strahlungsmittelpunkten ausgehenden Protoplasmat~,tden. Z w i s c h e n den beiden Chromosomengruppen sind auf dem abgebildeten Schnitt, dem mittelsten der ganzen Figur, k e i n e Fasern vor- handen. Erst auf einem der nitchsten Sehnitte der Serie ver- laufen einige Fasern yon Pol zu Pol, ohne jedoch mit den Chro- mosomen in Bertihrun~ zu kommen.

Die Centren der Attractionssphiiren bestehen aus einem dtinnen, sp:,trlichen Netzwerk yon Protoplasmafiiden, durum folgt eine Zone dichteren Maschenwerkes, und yon diesem strahlen lange Protoplasmaradien aus und lassen sich bis tier hinein zwischen die DotterkSrner verfolgen, bis sie schliesslich in das Protoplasmamaschenwerk des Eies tibergehen, welches um so spiirlicher wird, je welter man sich yon dem Centrum de," Sphitre entfernt.

Die L a g e der Furchungsspindel ist nattirlieh in der oberen Eihiilfte; sie steht mit ihrer Liingsachse senkrecht zur Eiachse und liegt so, dass sie die Eiachse im Verh~tltniss yon 1 : 3 theilt. Genau dieselbe Lage haben schon yon dem in Fig. 10 darge- stellten Stadium an die Vorkerne; es laufen also yon diesem bis zum eben beschriebenen Stadium alle Vorgitnge ohne wesent- liche Ortsveriinderung der Kerne ab. Oberhalb der Kerne bez. der Spindel liegen die DotterkSrner iiusserst dieht gedriingt, unterhalb derselben viel lockerer.

Das erwiihnte Fehlen der Spindelfasern bei der .,Furchungs- spindel" macht sich auch spiiterhin bemerkbar. Wenn die Fm'che schon angefangen hat durchzuschneiden, siud die Strahlungen

542 L. Michaelis" noch sch(in entwickelt, aber keine Verbindungsfasern gehen yon der einen Sph~tre durch die Zellscheidewand zur andern hintiber; ebenso fehlt jcde Andeutung einer ,Zellplatten"-Bildung..

Es bleibt noch tibrig', das Schicksal der ebenfalls in den Dotter eingedrungenen, abet nicht zur Copulation mit dem El- kern gelangten ,~Nebenspermatozoon :~ zu schildern. Solcher findet man fast in jedem Ei 1 oder 2, oder auch noch mehr. Anfang's machen sie dieselben Ver:,tnderun~',en durch wie alas Hauptspermatozoon, ja man daft Anfangs eig'enttich noch gar nieht yon ,,Haupt ~:- und Nebenspermatozo~n spl'echen. Vorliiufig sind alle eing'edrungenen Spcrmatozoi~:n gleichwerthig, und erst, wenn der Eikern in die Nithe eines derselben g'elangt, macht sich jener Unterschied geltend, dann erst wird entschieden, welches I-Iaupt-, welches Nebensperm~ttozoon wird.

Die Nebenspermatozotin findet man in den verschiedensten Stadien im Ei. Manchmal bilden sie noch einen stark in die Liinge gezog'enen, an den Kopf des Spermatozoon erinnernden Kern, in dessen .Nitlle eine Strahlung entwickelt ist, oder auch fehlen kann. Ueberhaupt scheinen die Spharen der Nebensperma-

kerne rasch zu Grunde zu gehen, denn selten finder man sie an weiter entwickelten Neben-

�9 , ~ spermakernen. Doch habe ich einmal sogar eine doppelte Sphare

- t ~ ' ~ . ~ . j ~ , % " O ~ gesehen. Direkte Theilungen der J :Nebenspermakerne, wie Brans ~)

sie beschreibt, habe ich nicht finden k(innen. Ausser der physio-

Fig. 18. Iogischen Polyspermie giebt es Einer yon 11 in e inem Ei vo rhandenen

Nebenspermakernen. auch eine bedeutend stiirker aus- gesprochene, pathologische.Fig.18

stellt einen Kern aus einem pathologisch tiberfruchteten Ei dar. Solcher Kerne waren n~tmlich in dem zugehiirigen Ei nicht weniger als 11. Alle waren ellipsoide Gebilde mit einem eigenthtimlichen,

1) 1. c., Anhang.

Die Befruchtung" des Tritoneneies. 543

eekiffen, seharf ausgepr'agten Chromatimmtzwerk. Von Strahlung war in dem Ei trotz seiner 11 Kerne keine Spur.

Anf dem Stadium der Zweitheilung habe ieh niemals mehr etwas yon einem Nebeuspermakern gesGhen, doeh ist mein Ma- terial yon diesGm Stadium zu g'ering, um ihre Existenz B r a u s gGgentiber ganz zu leugneu, zumal diese mit Bezug" anf die Be- antwortnug, naeh der Frage der Herkunft der Meroeytenkerne bei Reptilien und Fisehen sine grosse Bedeutung h:,ttte.

Zusammenfassung.

1. An dem soeben abg'clegten Ei yon Triton ist das el'ste RichtungskSrperehen fGrtig g'ebildet und liegt dem Ei in einer Delle am oberen Pol aufi Die zweite Riehtungsspindel befindet sieh in umnittelbarer N~ihe dieser Delle.

2. Beim Triton ist Polyspermie in miissigem Grade nieht pathologiseh.

3. Das Eindringen des Samenfadens in den Dotter hat die Bildung eines ,Empf~ngnisskeg'els" zur Folge.

4. Der Sehwanz des Spermatozoon wird resorbirt, naeh- dem er sigh mehrfaeh g'ekniekt hat und eine Ansamnflung" yon Protoplasma um ihn herum entstanden ist.

5. Um alas ~[ittelstt~Gk herum und zum Theil aus dem- selben entsteht wahrseheinlieh dig Attractionssph~tre.

6. Der Kopf wird zmu Spermakern. 7. Die Attraetionssphare ist nut eine dutch strahlige An-

ordnung sigh auszeiehnende Parthie des protoplasmatisehen Netz- werkes, welches far gew~hnlieh zwisehen den Dotterk6rnern aus- gebreitet ist.

8. Ein Centrosoma ist n i e h t i m Centrum der Spharen naehzuweisen.

9. Die Sph~tre theilt sigh, wenn die Vorkerne dicht bei- einander liegen, dureh einfache Zersehnttrung, ohne Bildung" einer Centralspindel.

10. Die Vorkerne v e r s e h m e l z e n zu einem Furehungskern.

544 L. 5 ' [ i c h a e l i s : Die Befruchtung" des Tritonenci(~s.

11. Ai:s dcm Farelmngskern enlsteht die i,'m'clmi~gsspindel, bei welcher die eig'cntliehe Spindelfigur so gut wie ganz fehlt.

12. Die Nebenspermatozo~n machcn Anfmlgs dicsclbcn Ver- finderungen dutch wie das IIauptspernmtozoon, spitter verlicrt sieh erst /ewiihnlieh die Sphiire. Weiterhin verschwindcn sic ,~'lUlZ.

Zmn Schlussc meiner Arbeit kann ieh es nieht untel'lassen, meinem hochverehrten Lehrer, tlcrrn Proof'. Dr. O. l [e l ' t wi g, far das Interesse und die Piirdemmg., die er meiner Arbeit ent- gegeng'el)raeht hat, mcinen ergebensten Dank an,sZUSl)rechen.