1) Die Befruchtung des thierischen Eies.

Die classischen Objecte für das Studium der Befruchtungsvorgänge sind

die Eier der Echinodermen (Hertwig VI. 30, Fol. VI. 19, VII. 14) und

die Eier von Ascaris megalocephala (van Beneden VI. 4a, 4b, Boveri

VI. 6 etc.). Beide ergänzen sich gegenseitig, indem einzelne Phasen

des Processes an dem einen Object leichter als an dem anderen haben

festgestellt werden können.

a) Echinodermen-Eier.

Bei den meisten +Echinodermen+ werden die sehr kleinen,

durchsichtigen Eier in völlig reifem Zustand in das Meerwasser

abgelegt, nachdem sie bereits die Polzellen gebildet (Seite 184) und

einen kleinen Eikern erhalten haben. Sie sind nur von einer weichen,

für die Samenfäden leicht durchgängigen Gallerthülle umgeben (Fig.

138 _A_).

Die Samenfäden sind ausserordentlich klein und bestehen, wie es bei

den meisten Thieren der Fall ist, 1) aus einem einer Spitzkugel

ähnlich aussehenden Kopf, 2) aus einem kleinen, darauf folgenden

Kügelchen, dem Mittelstück oder Hals und 3) aus einem feinen,

contractilen Faden. Der Kopf enthält Nucleïn, das Mittelstück

Paranucleïn und der Faden ist umgewandeltes Protoplasma, einer

Geissel vergleichbar.

Werden im Meerwasser die beiderlei Geschlechtsproducte mit einander

vermischt, so setzen sich sofort viele Samenfäden an die Gallerthülle

eines Eies an; +von diesen befruchtet aber normaler Weise nur ein

einziger+, und zwar derjenige, welcher sich zuerst durch die

pendelnden Bewegungen seines Fadens der Eioberfläche genähert hat

(Fig. 138 _A_-_C_). Wo er mit der Spitze seines Kopfes an

diese anstösst, erhebt sich das hyaline Protoplasma, welches die

Eirinde bildet, zu einem kleinen Höcker, dem _Empfängnisshügel_.

Hier bohrt sich der Kopf, getrieben von den pendelnden Bewegungen

des Fadens, in das Ei hinein, welches in diesem Moment, angeregt

von dem Reiz, eine feine Membran, die Dotterhaut, an seiner

Oberfläche abscheidet (Fig. 138 _C_) und darauf wahrscheinlich

durch Contraction seines Inhalts etwas Flüssigkeit aus dem Dotter

auspresst. In Folge dessen bildet sich, vom Empfängnisshügel

beginnend, ein allmählich grösser werdender Zwischenraum zwischen

Dotter und Dotterhaut aus. +Das Eindringen eines weiteren

Samenfadens ist hierdurch unmöglich gemacht.+

[Illustration: =Fig. 138. _A_, _B_, _C_ Kleinere

Abschnitte von Eiern von Asterias glacialis= nach ~Fol~.

Die Samenfäden sind bereits in die Schleimhülle, welche die Eier

überzieht, eingedrungen. In _A_ beginnt sich eine Vorragung

gegen den am weitesten vorgedrungenen Samenfaden zu erheben. In

_B_ sind Vorragung und Samenfaden zusammengetroffen. In _C_

ist der Samenfaden in das Ei eingedrungen. Es hat sich jetzt eine

Dottermembran mit einer kraterförmigen Oeffnung ausgebildet.]

Der äusseren Copulation der beiden Zellen schliessen sich Vorgänge

im Innern des Dotters an, welche als +innerer Befruchtungsakt+

zusammengefasst werden können.

Der Faden hört zu schlagen auf und entzieht sich bald der

Wahrnehmung, der Kopf aber dringt langsam weiter in den Dotter

hinein (Fig. 139 _A_) und schwillt dabei durch Aufnahme

von Flüssigkeit (Fig. 139 _B_) zu einem kleinen Bläschen

an, das man, da sein wesentlicher Bestandtheil das Nucleïn des

Samenfadenkopfes ist, kurzweg als +Samenkern+ bezeichnen kann,

wie er sich denn auch in Carmin etc. sehr intensiv färben lässt.

Unmittelbar vor ihm, an seiner nach der Eimitte zu gerichteten Seite

(Fig. 139 _A_ u. _B_) ist von Fol neuerdings noch ein viel

kleineres Kügelchen nachgewiesen worden, um welches sich der Dotter

in radiären Bahnen anzuordnen beginnt (Fig. 140 _A_) und eine

allmählich immer schärfer ausgeprägte und auf grössere Entfernung

hin ausgedehnte Strahlenfigur (einen Stern) bildet. Wahrscheinlich

leitet es sich von dem Mittelstück des Samenfadens ab, es hat von Fol

den Namen des +Spermacentrums+ (männliches Centralkörperchen)

erhalten. Ein entsprechendes Kügelchen ist auch dicht am Eikern,

an seiner vom Samenkern abgewandten Seite, zu entdecken, das

+Ovocentrum+ von Fol (weibliches Centralkörperchen).

[Illustration: =Fig. 139.= _=A=_ u. _=B=_ =Je ein Stück eines

Durchschnittes durch ein befruchtetes Ei von Asteracanthion. Dem

Samenkern wandert ein Centralkörperchen (Spermacentrum) voraus.= Nach

~Fol~.]

Jetzt beginnt ein interessantes Phänomen das Auge des Beobachters

zu fesseln (Fig. 140 _A_ u. _B_). Ei- und Samenkern ziehen sich

gleichsam gegenseitig an und wandern mit wachsender Geschwindigkeit

durch den Dotter einander entgegen; der Samenkern (_sk_), dem seine

Strahlung mit dem in ihm eingeschlossenen Centralkörperchen stets voran

schreitet, verändert rascher seinen Ort, langsamer der Eikern (_ek_)

mit seinem Ovocentrum. Bald treffen sich beide in der Mitte des Eies

und werden hier zunächst von einem körnchenfreien Protoplasmahof und

nach Aussen von diesem von einer gemeinsamen Strahlung eingeschlossen

(Sonnenstadium und Aureola von Fol).

[Illustration: =Fig. 140. _A_ Befruchtetes Ei eines Seeigels.= ~O.

Hertwig~, Entwgesch. Fig. 18.

Der Kopf des eingedrungenen Samenfadens hat sich in den von einer

Protoplasmastrahlung eingeschlossenen Samenkorn (_sk_) umgewandelt und

ist dem Eikern (_ek_) entgegengerückt.

=_B_ Befruchtetes Ei eines Seeigels.= ~O. Hertwig~, Entwgesch. Fig. 19.

Der Samenkern _sk_ und der Eikern _ek_ sind nahe zusammengerückt und

sind beide von einer Protoplasmastrahlung umgeben.]

Im Laufe von 20 Minuten verschmelzen darauf Ei- und Samenkern

untereinander zum einfachen +Keim- oder Furchungskern+ (Fig. 141

_I_-_IV_); erst legen sie sich dicht aneinander, platten sich an der

Berührungsfläche gegenseitig ab (Fig. 141 _II_) und verlieren dann ihre

Abgrenzung gegeneinander unter Bildung eines gemeinsamen Kernraumes. In

diesem ist die vom Samenfaden abstammende Substanz noch längere Zeit

als eine abgesonderte, körnige, in Farbstoffen sich lebhaft imbibirende

Nucleïnmasse zu erkennen.

[Illustration: =Fig. 141. Die „Quadrille des centres“= nach ~Fol~.

(VII. 14.)]

Der Vereinigung von Ei- und Samenkern folgt +die Verschmelzung der

Centralkörperchen+ (Fig. 141 _I_) bald auf dem Fusse nach.

Dieselben liegen, in den homogenen Protoplasmahof eingeschlossen,

an entgegengesetzten Punkten des Keimkerns (Fig. 141 _II_);

sie strecken sich alsbald in tangentialer Richtung zur Oberfläche

desselben, nehmen die Form einer Hantel an und theilen sich

schliesslich in zwei Hälften, die nach entgegengesetzten Richtungen

auseinander weichen (Fig. 141 _III_) und dabei einen Viertheil

des Umkreises des Keimkerns zurücklegen. Bei dieser kreisenden

Bewegung (Quadrille von Fol VII. 14) nähern sich die beiden

auseinander weichenden Theilhälften des männlichen Centralkörperchens

den entsprechenden Theilhälften des weiblichen Centralkörperchens

und treffen in einer Ebene des Kerns zusammen, welche unter rechtem

Winkel die Ebene schneidet, durch welche ihre Ausgangsstellung

bezeichnet wurde (Fig. 141 _IV_). +Hier verschmelzen sie

untereinander zu den Polkörperchen der ersten Theilungsfigur.+

Hiermit kann der Befruchtungsvorgang als abgeschlossen betrachtet

werden, da alle weiteren Veränderungen mit der Kerntheilung

unmittelbar zusammenhängen.

b) Ascaris megalocephala.

Einen weiteren Einblick in den Befruchtungsvorgang liefert uns das

+Ei von Ascaris megalocephala+. Hier dringt schon vor der

Bildung der Polzellen der Samenkörper in das Ei ein (vergl. Fig.

127 und Text S. 191) und kommt schliesslich in die Mitte zu liegen

(Fig. 142 _I_), während das Keimbläschen sich in die Polspindel

in der früher beschriebenen Weise umwandelt, an die Oberfläche des

Dotters emporsteigt und mehreren Polzellen den Ursprung giebt.

Aus der Kernsubstanz des eingedrungenen Samenkörpers, sowie aus

der Hälfte der zweiten Polspindel (Fig. 142 _I_) entwickelt

sich je ein bläschenförmiger Kern. Ei- und Samenkern (Fig. 142

_II_) wandern alsdann aufeinander zu, wobei in diesem Fall,

umgekehrt wie bei den Echinodermen, der central gelegene Kern

der männliche, der von der Oberfläche ihm entgegendringende der

weibliche ist; beide sind annähernd von gleicher Grösse, beide

legen sich dicht zusammen, bleiben aber eine Zeit lang getrennt,

indem sie in ein kurzes Ruhestadium eintreten. Auch wenn sie sich

später zur ersten Theilspindel vorbereiten, erfolgt noch keine

Verschmelzung. In Folge dessen und wegen des weiteren Umstandes,

dass bei Ascaris megalocephala sich während der Kerntheilung nur

wenige, beträchtlich grosse und daher leicht zu zählende Kernsegmente

anlegen, war van Beneden (VI. 4a, 4b) in der Lage, unsern Einblick

in den Befruchtungsvorgang durch folgende fundamentale Entdeckung zu

vervollständigen:

[Illustration: =Fig. 142. (_I_-_III_). Drei Schemata,

um den Verlauf des Befruchtungsprocesses bei Ascaris megalocephala

bivalens zu veranschaulichen.=]

Bei der Vorbereitung zur ersten Theilspindel wandelt sich das Nucleïn

im Ei- und Samenkern, während sie noch voneinander getrennt sind, in

einen feinen Faden um, der sich in mehreren Windungen im Kernraum

ausbreitet. Jeder Faden wird darauf in zwei gleich grosse gewundene

Schleifen, in die Kernsegmente, abgetheilt (Fig. 142 _II_). Zu

beiden Seiten des Kernpaares treten zwei Polkörperchen auf, deren

Herkunft zu beobachten an diesem Object noch nicht geglückt ist.

Jetzt verlieren die beiden bläschenförmigen Kerne ihre Abgrenzung

gegen den umgebenden Dotter.

Zwischen beiden Polkörperchen (Fig. 142 _III_), die von einem

anfangs schwachen, später deutlicher werdenden Strahlensystem umgeben

werden, bilden sich Spindelfasern aus und ordnen sich die durch die

Auflösung der zwei Kernblasen frei gewordenen 4 Kernsegmente so an,

dass sie der Mitte der Spindel von Aussen aufliegen.

Beim Ei vom Pferdespulwurm erfolgt also die Vereinigung der beiden

Geschlechtskerne, welche die Befruchtung abschliesst, erst bei

der Umbildung zur ersten Theilspindel, zu welcher sie gleich

viel beitragen. Der von van Beneden festgestellte, wichtige

Fundamentalsatz heisst daher: +Die Kernsegmente der ersten

Theilspindel stammen zur einen Hälfte vom Eikern, zur anderen

Hälfte vom Samenkern ab, sie können als männliche und weibliche

unterschieden werden. Da nun auch hier wie sonst bei der Kerntheilung

die vier Segmente sich der Länge nach spalten und dann nach den zwei

Polkörperchen zu auseinander weichen, bilden sich zwei Gruppen von

vier Tochterschleifen, von denen zwei männlicher und zwei weiblicher

Herkunft sind. Jede Gruppe wandelt sich dann in den ruhenden Kern

der Tochterzelle um. Damit ist der unumstössliche Beweis geführt,

dass jedem Tochterkern in jeder Eihälfte, die durch den ersten

Furchungsprocess entsteht, genau die gleiche Menge Nucleïn vom Eikern

wie vom Samenkern zugeführt wird.+

Die Zelle und die Gewebe (Vol. 1/2) · 第 146 / 170 题