I Ueber die Organisation und Physiologie der Cyanophyceenzelle und die mitotische Teilung ihres Kernes von Dr. F. G. Kohl a. o. Professor der Botanik an der Universitt Marburg. Mit 10 lithographischen Tafeln. Verlag von Gustav Fischer in Jena. 1903. Alle Rechte vorbehalten. Inhalt. Seite Einleitung 1 Abschnitt I. Zentralkrner 8 Abschnitt II. Cyanophycinkrner 35 Abschnitt III. Fett, Gerbstoffe 53 Abschnitt IV. Chromatophoren 59 Abschnitt V. Glykogen 84 Abschnitt VI. Membran und Scheide 88 Abschnitt VII. Plasmaverbindungen 101 Abschnitt VIII. Verschlusskrper 109 Abschnitt IX. Vakuolen 116 Abschnitt X. Chromatische Substanz 122 Abschnitt XL Heterocysten 130 Abschnitt XII. Konkavzellen 135 Abschnitt XIII. Zentralkrper 139 Abschnitt XIV. Zusammenfassung der Resultate 184 Abschnitt XV. Bemerkungen zu den verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen Cyanophyceen und Bakterien 193 Bemerkung zu Brands Morphologisch-physiologischen Betrachtungen ber Cyanophyceen" 198 Anhang. I. Uebersicht ber die wichtigsten Reaktionen und Frbungen 202 11. Literatur- Verzeichnis 222 Erklrung der Abbildungen 229 LI Einleitung. Die Frage nach der Organisation der Cyanop/iyceen-Zelle ist schon oft Gegenstand mehr oder minder eingehender Unter- suchungen gewesen und doch ist dieselbe bisher nichts weniger als gelst; die einander widersprechendsten Anschauungen waren aus einem wahren Chaos von bereinstimmenden oder differenten Beobachtungen hervorgewachsen. Nach der Auffassung der einen soll die Cyanop/iyccfu-ZeWe kernlos und ohne differenzierte Chromatophoren sein, nach derjenigen anderer besitzt sie sowohl einen Kern als auch echte Farbstofftrger, aber weder Kerne noch Farbstofftrger waren als solche legitimiert. Genau so unsicher waren bisher unsere Kentnisse ber andere wichtige Erscheinungen an der Cyanophyceen-Ze\\%\ ber die verschiedenen Granulationen in derselben und deren chemische und physiologische Bedeutung, ber die Beschaffenheit der Membranen, Scheiden und Gallerthllen, ber die Zusammensetzung des Farbstoffs und die Natur des Assimi- lationsproduktes, ber die Existenz von Plasmodesmen und ber die Funktion der Heterocysten und Konkavzellen, alle diese und noch viele andere Spezialfragen harrten der Beantwortung. Es handelt sich freilich in den Cyanophyceen um niedrige und morphologisch einfache Ptlanzen, allein zweifellos ist die einzelne Zelle dieser einfachen Organismen unendlich viel feiner organisiert als die meisten Zellen der sogenannten hheren" Ptlanzen, sind doch in ihr auf engstem Rume alle die Verrichtungen noch vereinigt, welche bei hheren Ptlanzen auf verschiedene, oft zahlreiche und ungleich grssere Zellen verteilt sind. Ein und dieselbe winzige Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. 2 Zelle, meist erreicht sie noch lngst nicht die Gre selbst der kleineren Kerne in den Zellen hherer Pflanzen, nimmt hier die mineralische und organische Nahrung von auen auf, assimiliert, speichert und trgt fast unausgesetzt durch Wachstum und Teilung zur Vergrerung des Individuums, zur Ausbreitung der Kolonie bei. Bei dieser Accumulation der Verrichtungen auf kleinstem Rume ist die Ausnutzung des letzteren in einem Grade zu erwarten, wie wir sie bei groen Zellen nicht zu sehen gewohnt sind. Kein Wunder, wenn in der Cyanophycccn -Zelle ein und demselben Organe Funktionen anvertraut sind, welche wir sonst auf mehrere Organe verteilt zu sehen pflegen: der Kern steht nicht allein im Dienste der Vererbung, sondern speichert zugleich Reservestoffe, das Cytoplasma nimmt das Assimilationsprodukt den Chromatophoren ab und ist ebenfalls mit Reservestoffen aller Art so beladen, da die winzigen Chromatophoren kaum noch Platz in demselben linden. Eine Plasmabewegung, welche in anderen Zellen den Stoffaustausch zwischen den einzelnen Organen wesentlich frdert, ist unmglich, die innige Berhrung mu auf andere Weise angestrebt werden, die Oberflche des Kernes ist durch Ausbildung von peripherischen Ausstrahlungen, welche das Cytoplasma nach allen Seiten durch- setzen, in hohem Grade vergrert, die Chromatophoren sind so klein, da Hunderte davon auf ein Chromatophor anderer Gewchse gehen, und auch hier drfte das herrschende Prinzip die Tendenz der Oberflchenvergrerung sein. Die wichtigsten Organe des Protoplasten, Kern, Cytoplasma und Chromatophoren sind in der Cyanophyceen-7&Yl& so innig miteinander gemischt, da wir berall, mit Ausnahme des Zentrums, das gleichsam fr die Kernteilung reservierl ist. gleichzeitig Kern-Cytoplasma- und Chromatophoren- substanz in fast gleichmiger Verteilung rinden. Die hier nur flchtig angedeuteten Gesichtspunkte und noch viele andere, welche noch Erwhnung finden werden, muten es als eine erfolg- und genureiche Aufgabe erscheinen lassen, die Organisation des Cyano- phyceen- Protoplasten eingehend zu untersuchen. Seit fnf Jahren habe ich mich daher, mit geringen Unterbrechungen infolge Mangels an lebendem Materiale, dem Studium der Cycmop&yceen-Zelle in 3 anatomischer und physiologischer Hinsicht hingegeben und alle die oben angefhrten Spezialfragen bearbeitet, und, wie ich glaube, ist der Erfolg meiner Bemhungen nicht herabgesetzt worden durch einige in letzter Zeit erschienene Publikationen auf diesem Gebiete, von welchen nur die von Hegler noch stellenweise befruchtend auf meine in vielen Punkten abweichenden, in mehreren vollkommen koinzidierenden Ermittelungen wirken konnte. Bei der Bearbeitung der vorliegenden Literatur ber die Organisation der Cyano/iyceen-ZeMe, welche ein chaotisches Durch- einander von Meinungen und Gegenmeinungen darstellt und oft nur unter erschwerenden Umstnden das relativ geringe Quantum fest- stehender Tatsachen erkennen lt, wurde mir klar, da der Grund zu den oft unbegreiflichen Differenzen teils in den wirklichen Be- funden, teils in den aus diesen gezogenen Schlssen, in erster Linie darin zu suchen war, da die Forscher, welche sich bisher mit der Ergrndung des Cyanopkyceen-Ptotoip\a,sten und seiner Organe und Einschlsse befaten, zu viele einzelne Vertreter dieser reich be- vlkerten Algengruppe gleichzeitig bearbeiteten und dann nur zu leicht in der Flle der Abweichungen zwischen den Individuen, Arten, Gattungen das Prinzipielle und berall Wiederkehrende und nur wenig Modulierte aus den Augen verloren. Die Darstellung der Endresultate lt daher hutig an Klarheit und Uebersichtlichkeit noch viel zu wnschen brig, oft stehen sich die Meinungen diametral entgegen, kein Wunder also, wenn von den Lehr- und Handbchern der Botanik fast ein jedes sich anders ber die Cyanopkyceen-ZeMe uert, wobei oft mit anerkennenswertem Geschick unsere Armut an positivem Wissen verdeckt ist. Ich verzichte darauf, Beispiele anzufhren, da sich jedermann selbst davon zu berzeugen vermag. Ich habe es deshalb vorgezogen, zunchst alle Spezialunter- suchungen nur an drei Formen vorzunehmen und zwar whlte ich drei, welche, nach Voruntersuchungen, sich in vielen Stcken gleichsam ergnzen, in vielen vollkommen oder im Prinzip bereinstimmen: Tolypothrix, Nostoc und Anabacua. Alle drei Formen stimmen, wie meine Untersuchungen ergeben, in Bezug auf den Zentralkrper und dessen mitotische Teilung berein. whrend sie die granulren 1* 4 - Einschlsse betreffend gleichsam drei Typen reprsentieren, indem Tolypothrix groe Zentralkrner im Kern, kleine Cyanophycin- krner im peripheren Cytoplasma, Nostoc mir groe Cyanophycin- krner im Cytoplasma zeigt und endlich Anabaena ungefhr in der Mitte steht, insofern bei ihr die Zentralkrner nicht ganz fehlen, aber doch nur als sehr kleine Krner auftreten, whrend die im Cytoplasma eingelagerten Cyanophycinkrner an Gre denen des Nostoc nicht viel nachstehen. Ich war somit in der Lage, die Cyanophycinkrner in ihren Reaktionen und Tinktionen, ohne da andere Granulationen strend einwirken konnten, am Nostoc, die Zentralkrner an Tolypothrix. in der sie in besonderer Gre entwickelt sind, und an Anabaena beide in umgekehrter Grenentwicklung wie bei TolxpotJirix studieren zu knnen. Der Vorzug dieser Art der Untersuchung liegt auf der Hand. Erst, wenn man an relativ groben Vertretern einer Krnerart deren Merkmale genau ermittelt hat, ist man im- stande, letztere auch dann genau wiederzuerkennen, wenn die Granu- lationen sehr klein ausgebildet und durcheinander gemengt sind. Wie leicht ohne dieses methodische Vergehen sich Irrtmer ein- schleichen knnen, zeigt zur Genge die bis jetzt vorliegende Lite- ratur ber die Cyanofihyceen-ZeUn. Es folgt aber aus dem Gesagten weiter, dal. sich zur Untersuchung des Kernes TolxpotJirix besonders gut eignen mute, weil bei ihr die Granulationen auerhalb des Keines quantitativ zurcktreten und daher letzteren weniger ver- decken knnen. Anabaena dagegen, an welcher Gattung gerade hutig die Zentralkrperuntersuchungen angestellt wurden, erweist -ich dazu als ziemlich ungeeignet, und ebenso Nostoc, weil bei beiden groe Cyanophycinkrner im Cytoplasma den Einblick in die Kernstruktur oft sehr stark beeintrchtigen. Die Reservestofmatur der in Rede -teilenden Granulationen bringt es allerdings mit sich, dal.i letztere quantitativen Schwankungen unterworfen sind, weshalb auch unter geeigneten Umstnden in Nostoc und Anabaena der Kernuntersuchung nicht ungnstiges Material gefunden werden kann. wenn man auf diese Verhltnisse achtet. Mitunter is1 auch die Heranziehung von Hungerkulturen von erfreulichem Erfolge. Meris- ;) mopedia ist seiner Zellgestalt und Kleinheit wegen wenig geeignet zu Kernuntersuchungen, Hegler hat nach meiner Ansicht demnach gerade die beiden am wenigsten passenden Objekte zur Herstellung seiner Prparate und zur Anfertigung seiner Mikrophotogramme be- nutzt, woraus sich die Unbrauchbarkeit der letzteren erklrt. In den Sommern der Jahre 1899 und 1900 beobachtete ich im Teiche des Marburger botanischen Gartens das massenhafte Auf- treten der Scytonematacee Tolypothrix lataiia Wartmann und entdeckte an ihr merkwrdige Tpfelverschlsse. Mit der Unter- suchung der Plasmaverbindungen bei Algen l ) einerseits, mit der des Karotins '-') andererseits beschftigt, nahm ich eine eingehende Prfung nach beiden Richtungen auch dieser Alge vor und wurde allmhlich mit dem inneren Bau derselben mehr und mehr vertraut, so da ich bald die mannigfachen Differenzen zwischen meinen Ermittelungen und dem Inhalt der neueren Cyanofikyceen-Abhandlungen, besonders der Untersuchung von A.Fischer (2H v ) bemerken mute. Dies ver- anlat^ mich, nunmehr einige der vielen sich auftrmenden Spezial- fragen in Angriff zu nehmen. Im Herbst 1900 legte ich mir Zimmer- kulturen von Tolypothrix an, welche unausgesetzt bis heute auf das ppigste gediehen und mir reichliches Material zur Unter- suchung lieferten. Schon ehe Heglers (41) posthume Althandlung ber die Phykochromaceenzelle erschien, war ich mir ber die wesent- lichsten Punkte klar und fand auch in dieser letzten Publikation ber den mich fesselnden Gegenstand bald neben dem mit meinen Befunden Uebereinstimmenden manches Abweichende heraus. Alles Unsichere und Problematische unterwarf ich hierauf einer erneuten kritischen Prfung und war in erster Linie bestrebt, von dem fr mich Peststehenden in Gestalt guter Dauerprparate, sorgfltiger Zeichnungen und Mikrophotogramme unvernderliche Zeugnisse zu schaffen, um, damit bewaffnet, die sicher nicht ausbleibenden Zweifel und Kontroversen niederschlagen zu knnen, soweit es sich um grund- 1) F. G. Kohl, Beitrge zur Kenntnis der Plasmaverbindungcn in den Pflanzen. Beihefte zum botan. Centralblatt. Bd. XII. L902. H. 3. 2) F.G.Kohl, Untersuchungen ber das Karotin und seine physiologische Bedeutung in der Pflanze. Leipzig 1902. 6 legende Beobachtungen handelt. Spter nahm ich die analoge inten- sive Bearbeitung von Nostoc caeruleum und Anabaena catenula. von denen ich ebenfalls Kulturen besitze, in Angriff, um zum Schlu noch an einer ganzen Reihe von Cyanophyceen aus den verschie densten Familien dieser reich bevlkerten Algengruppe das Gefundene auf seine Richtigkeit zu prfen. Diesen ersten Teil meiner Cyanopkyceen-Unters\ic]i\mgen ber- gebe ich hiermit der Oeffentlichkeit. Fr die nchste Zukunft ge- plante weitere Mitteilungen werden Ausfhrliches bringen ber die Resultate einer stattlichen Reihe von Kulturversuchen, angestellt mit den verschiedensten Cyanophyceen unter planmig variierten Er- nhrungsbedingungen, um den Einflu der Zusammensetzung der Nhrlsungen und des Nhrsubstrats auf die Ernhrungsvorgnge dieser Algen zu ermitteln. In engstem Konnex damit stehen die Ergebnisse in Gang befindlicher Untersuchungen ber den Einflu des Pilzsymbionten auf die Cyanophyceen-Gomdien im Flechtenthallus, ber welche ich schlielich zu berichten gedenke. Der Gang der Untersuchung ergab sich von selbst. Ich mute zunchst die Organe des Protoplasten selbst kennen lernen, also begann ich mit der Untersuchung des Zentralkrpers und der chromatischen Substanz, des Cytoplasmas und der Chromata- phoren; hieran schlo sich die der orgastischen Granulationen: der Zentralkrner, der Cyanophycinkrner und der Fetttropfen, sowie der brigen vom Protoplasten erzeugten Bildungen: der Vakuolen, des Glykogens, der Membran und der Scheide. Den Schlu bildeten die Untersuchungen der Plasmaverbindungen, der Verschlukrper, der Heterocysten und der Konkavzellen. In der vorliegenden Darstellung habe ich aus praktischen Grnden, in erster Linie, um unvermeidliche Wiederholungen wenig- stens auf das geringste Ma zu beschrnken, eine andere Reihenfolge eingehalten und vor allem den Beweis der Kernnatur des Zentralkrpers als prinzipiell wichtigstes Ergebnis an das Ende gestellt Die Abschnitte, in welche meine Abhandlung zerfllt, sind hiernach folgende: I. Zentralkrner. IL Cy an oph y c i n k r n e r. III. Fett. IV. Chromatophoren. V. Glykogen. VI. Membran und Scheiden. VII. Plasma verbind nn gen. VIII. V er seh 1 u k rp e r. IX. Vakuolen. X. Chromatische Substanz. XL Heteroeysten. XII. Konkavzellen. XIII. Zentralkrper. XIV. Zusammenfassung der Resultate. XV. Bemerkungen zu den verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen Cyanophyceen und Bakterien. Als Anhang habe ich eine Uebersicht ber die wichtigsten Reaktionen und Frbungen und das Literaturverzeichnis zugefgt. I. Abschnitt. Zentralkrner. Unter den krnigen Einschlssen der CyanopAyceen-Zelle sind zweifellos die Zentralkrner die dominierenden. Ich verstehe darunter die Krner, welche in frheren Publikationen folgende Namen tragen: Schleimkugeln Schmitz und Palla, Chromatinkrner Nadson und HieronymS pp., rote Krner Btschli, Zentralsubstanz Zacharias, Schleim Vakuolen Hegler. Von allen diesen Bezeichnungen halte ich keine fr passend; die eine, Chromatinkrner. erweckt in der Tat falsche Vorstel- lungen weil sie. soweit sich jetzt bersehen lsst, mit Chromatin nichts zu tun haben; die andere, rote Krner, greift als Charakte- ristikum eine einzige Eigentmlichkeit, das Verhalten gegen ein Tinktionsmittel heraus, die dritte, Zentralsubstanz, ist deshalb unzweckmg, weil man unter ihr die Substanz des Zentralkrpers verstehen knnte, die brigen endlich. Schleimkugeln und Schleim Vakuolen prjudizieren eine enge Beziehung der Substanz der in Heile -teilenden Gebilde zu Schleim, worber die Akten, wie ich Dachweisen werde, noch nicht geschlossen sind. Ich habe mich deshalb nach reiflicher Ueberlegung entschlossen, den Namen Zentralkrner" zu whlen, weil es Krner sind, welche als die einzigen stets im Zentralkrper liegen. Ein Eebelstand ist es, (la Zentralkrner" zu sehr an Zentralkrper" anklingt, das ist aber nicht Grund genug, diese Bezeichnung zu verwerfen und den vielen bereits vorhandenen noch eine ganz neue hinzuzufgen. Lage der Zentralkrner. Fr die Mehrzahl der in der Cyanopliyceeu-LoWv liegenden Zentralkrner ist die Lage derselben nicht zweifelhaft. Sie nehmen das Zentrum der Zelle und damit das Zentrum des Zentralkrpers. ein. Dies zunchst bei Tolypothrix sicher zu konstatieren, habe ich mich des untrglichen Mittels bedient, isolierte Zellen unterm Mikro- skop zu wlzen. Kombiniert man dann die Bilder von der Cylinder- flche her und von den ebenen Grundflchen, so kann eine Unklar- heit ber die Lage und Form der Zentralkrner nicht mehr bestehen. Sie werden allseitig von Zentralkrpersubstanz umgeben. Ich ver- weise auf die Fig. 6, 7, 9 15, Tat', a etc. Die Form ist die einer Kugel, doch kann auch Scheibenform, Bikonvexlinsenform etc. vor- kommen (siehe Fig. 16 Taf. b etc.). Bei langem Horizontalliegen von Algenfden stellen sich die linsenfrmigen Zentralkrner merkwrdigerweise meist auf die Kante, so da der Faden dann obigen Anblick gewhrt. Die Grsse der Zentralkrner ist sehr verschieden. Bei Tolypothrix fand ich die grten, deren Durchmesser zwischen 2 4 /< schwankt; selten waren sie noch etwas grer. Eine Folge der von mir zuerst konstatierten morgensternartigen Form des Zentralkrpers ist es, da einzelne Zentralkrner, meist sind es kleinere, scheinbar auerhalb des Zentralkrpers im peripheren Plasma oder in dem von manchen Forschern als hohlcylindrisch angenommenen Chromatophor liegen. Diese periphere Lage der Zentralkrner ist aber nur eine schein- bare. Die Zentralkrner knnen den Ausstrahlungen des Zentralkrpers eingelagert sein und erscheinen dann, solange sie noch an der Basis der Strahlen liegen, dem Zentralkrper angelagert, wenn sie in den Strahlen aber weiter und weiter nach auen nicken, in der sogenannten Rindensubstanz eingelagert. Ein Blick auf die schematisierte optische Lngsansicht einer 7o/ypof//rix-7,e\\e in Fig. 12. 10 Taf. li klrt hierber vollstndig auf. In diesen Figuren ist das Cytoplasma farblos gelassen, der Zentralkrper hellblau, die Zentral- krner aber dunkelblau getont. Schwarz sind die Fetttropfen, rot die Cvanophvcinkrner und grn die winzigen Chromatophoren ge- frbt. Fig. L3 Taf. h stellt den schematischen Querschnitt derselben Zelle dar. Um sich die irrtmliche Auffassung ber die Lokali- sation der verschiedenen Einschlsse im allgemeinen und der Zentral- krner im besonderen begreiflich zu machen, braucht man nur die beiden Figuren aus einer Entfernung anzusehen, in der man die Aus- zahlungen des Zentralkrpers nicht mehr unterscheiden kann; dann wird die Abgrenzung des Zentralkrpers nach auen undeutlich und manche Zentralkrner erwecken die Vorstellung, als lgen sie in der sogenannten Rindenschicht eventuell dem Zentralkrper angeschmiegt, und zweifellos dem peripheren Cytoplasma eingelagerte Granulationen (Cyanophvcinkrner, Fetttrpfchen) scheinen dem Zentralkrper an- zugehren. Wie unsicher und schwankend bisher die Ansichten der For- scher ber die Lage der Zentralkrner in der Cvanophyceenzelle war. mge aus folgendem hervorgehen. Palla(7<)) sagt: Die Schleimkugeln sind dem Zentralkrper angelagert und nur selten treten sie. von demselben entfernt, im Chromatophor auf." Die Abbildungen Pallas (Taf. XXIV. Fig. L8, 21, 22, L9 I und II, :>7. 41) lassen keinen Zweifel darber, da er. Palla. die Zentralkrner meint, die er, wenn er einmal einen Quer- schnitt, optischen oder wirklichen, betrachtet htte, im Zentralkrper eingelagerl gefunden haben wrde. Hegler leitet seinen Abschnitt ber die Schleimvakuolen mit den Worten ein: ..Aussei- den aus fester Substanz bestehenden Ei- weikrystalloiden finden sich im peripheren Plasma der Zellen vieler Phykochromaceen noch runde, sehr verschieden groe kug- lige Gebilde, au- einer, wie es scheint, zhflssigen Substanz etc." Dei' Satz II kci. Kits (p. ;>(><)): ..In der Tat sind die Schleimvakuolen stets eine Bildung des peripheren Plasmas, wobei sie jedoch hufig die nchste Nhe des Zentralkrpers bevorzugen, so da sie den- selben manchmal in dichtem Kranz umgeben", ist falsch. Gerade 11 das Gegenteil ist richtig', die Zentralkrner sind stets eine Bildung des Zentralkrpers, sie liegen ausschlielich im Zentralkrper und wenn sie im peripheren Plasma eingelagert erscheinen, so ist dies eine Tuschung; sie sind alsdann den in das periphere Plasma hin- einragenden Ausstrahlungen des Zentralkrpers eingefgt. Btschli (ll 11 ) fand seine roten Krner" vorzugsweise inner- halb des Zentralkrpers und zwar besonders hutig an seinem peripheren Teile, auerdem aber auch allerdings auerhall) desselben in der Rindenschicht (p. 32). Bei Chromatium wie den Oscillarien fanden wir, da die Krnchen gelegentlich auch im Plasma (Rindenschicht) vorkommen, jedoch, wie frher bemerkt, im ganzen sprlich. Demnach kann es uns auch nicht berraschen, da wir sie bei den genannten Protisten gleichfalls im Plasma antreffen. Immerhin fllt es sehr auf, wie massenhaft sie hier zum Teil durch das ganze Plasma zerstreut sind. Weitere Untersuchungen haben darber zu entscheiden, ob die Bildungssttte der Krnchen im Kern ist und ob sie von da in das Plasma bertreten. Es erscheint dies nicht unwahrscheinlich, da sie bei Oscillarien in der Regel auf den Kern beschrnkt sind." Hegler zieht nun aus dieser Abweichung in den Befunden inen weiteren Schlu. Da kein Grund vorliege, die Feststellung Btschlis irgendwie in Zweifel zu ziehen, so drfe man Pallas Schleimkugeln und Btschlis rote Krnchen" nicht ohne weiteres identifizieren. Dieser Schlu ist, nach dem. was ich ber die Lage- rung der Zentralkrner bereits mitgeteilt habe, als voreilig und nicht stichhaltig zu verwerfen. Zacharias (107 v p. 2) charakterisiert die Lage der Zentralkrner mit den Worten: ..Die Zentralsubstanz erscheint in dem farblosen Zentralteil der Zellen" und auf p. 33. Abweichend von den bei Gloiotrichia gewonnenen Ergebnissen konnte an lebenden Xostoc- Zellen unzweifelhaft festgestellt werden, da die groen Central- krner im Zentralkrper lagen". Ganz in derselben Weise schildert Zacharias (107 IX ) durch Worte und Abbildung die Lage der Zentral- krner in seiner Abhandlung vom Jahre 1900. p. 27. er hat also in der Zeit von 1891 bis 1 ( .)<)<) seine Anschauung nicht gendert 12 auer in einem Falle: Gloiotrichia Pisum. Hier hat sich Zacha- rias beeinflussen lassen durch die Kontraktionen des Centralkrpers, durch welche dann mitunter der Anschein erweckt werden kann, als ob die Zentralkrner nur der Aussenseite des Zentralkrpers an- lgen. Man kann an isolierten, auf der Querwand liegenden Zellen von Tolypothrix aber den ganzen Vorgang, der diese Tuschung hervorruft, knstlich inscenieren, wenn man den Zentralkrper zur Kontraktion bringt Es fallen dann die Oberflchenpartien zwischen den Zentralkrnern gleichsam ein, so da sich die letzteren hervor- wlben; allein es ist nicht einzusehen, weshalb dabei die Zentral- krner aus dem Zentralkrper austreten sollten: dann wrde im Gegenteil das Endbild ein ganz anderes sein mssen, der Zentral- krper wrde gegen die angelagerten Zentralkrner abgesetzt sein und nicht berall der Eindruck, den auch Zacharias immer hatte, erweckt werden, als ob die Zentralkrner von dnnen Schichten der Zentralkrpersubstanz umhllt winden. Leider hat auch Zimmer- mann (HO 1 ) in seiner Botanischen Mikrotechnik" die Verhltnisse falsch zur Darstellung gebracht. Zimmermanns Schleimkugeln {Scytonema und Xostoc, mit Essigkarmin gefrbt) sind Cyano- phycinkrner; seine Fig. 57 deckt sich fast ganz mit der Fig. 2 und 24 der Tat". I, Zacharias (107 ix ), wo die ..Krner", wie die dazuge- hrige Erklrung im Text beweist, peripher gelagerte Cvanophvcin- krncr sind. Mit Essigkarmin frben sich die Schleimkugeln (= Zentral- krner) niemals. Die Fig. 18, 22, 37 und 41 Pallas, denen Hegler Inkorrekt- heit vorwirft, sind in der Tat richtig, es sind optische Lngsschnitte, und eben weil in Fig. L8 beispielsweise alle Zentralkrner, welche liier meisl in der Einzahl in den Zellen liegen, gleichzeitig scharf erscheinen mit den Konturen der Lngswnde, mssen sie im Zentralkrper liegen. Wenn, wie es bei Tolypothrix oft vorkommt, in jeder Zelle eines Fadens nur ein Zentralkorn liegt, so siehl man dieselben in den aufeinanderfolgenden Zellen meisl gleichzeitig alle scharf, weil sie allesammf in der Lngsachse des Ladens, d. h. jedes Korn im Mittel- punkt der Zelle liegt. Nach HEGLERS Auffassung knnte dies nicht - 13 der Fall sein, denn es wre dann kein Grund dafr ersichtlich, da die Zentralkrner alle zufllig an derselben Seite der Zentralkrper ..angelagert" seien. Wie ich schon des fteren erwhnte, liegen Zentralkrner mit- unter scheinbar im peripheren Cytoplasma. Sie sind dann den Ausstrahlungen des Zentralkrpers eingelagert. Bringt man letztere langsam zum Einziehen durch vorsichtige Kontraktion, so sieht man nicht selten die sich einziehenden Ausstrahlungen die in ihnen ent- haltenen Zentralkrner mitnehmen und am Ende liegen letztere dann dem kontrahierten Zentralkrper gleichsam angedrckt, in Wirklichkeit aber in dessen uerster Region, oft in das Cytoplasma als Buckel vorspringend, immer aber von einer, wenn auch noch so dnnen, Schicht von Zentralkrpersubstanz nach auen umhllt. Geht die Kontraktion sehr rasch, so mgen wohl die Ausstrahlungen zum Teil durchreissen und dann kommt es vor, da die von Anfang an peripher liegenden Zentralkrner in dem verbleibenden Zentral- krperstck liegen bleiben; diesen Fall mchte ich aber als uerst selten bezeichnen. Da es sich trotz dieser abweichenden Lagerung, welche durch meine Entdeckung der wahren Gestalt des Zentralkrpers ihre Auf- klrung finden, bei allen Autoren, die ich soeben anfhrte, um ein und dasselbe Gebilde handelt, geht mit Sicherheit aus der Ueber- einstimmung ihrer Reaktionen und ihres chemischen Verhaltens hervor. Die Zentralkrner stimmen mit den unter den verschiedenen Namen gehenden Gebilden frherer Autoren darin berein. da 1. sie eine weiche, zhflssige Konsistenz aufweisen. 2. die Methylenblau und Methylenviolett lebend intensiv speichern, 8. sie sich nach geeigneter Fixage rot bis rotviolett fllten mit verdnntem, saurem llmatoxylin, 4. sie sich mit Surefuchsin, Essigkarmin und Brillantblau nicht frben, . sie mit Yanillinsalzsure unter Quellung eine rote resp. violette Farbe annehmen. 14 Ich erwhne diese charakteristischen Reaktionen und Eigen- schaften der Zentralkrner hier vorlufig nur deshalb, um sicher zu -teilen, was unter den Granulationen verschiedenster Bezeichnung anderer Autoren mit meinen Zentralkrnern identisch ist. . Frage nach der chemischen Natur der Zentralkrner. Die Substanz der Zentralkrner ist allem Anschein nach zh- flssig und strker lichtbrechend als die Umgebung, woher es kommt. da erstens die Zentralkrner ihre Form unter geeigneten Um- stnden verndern knnen und zweitens, da sie von einem hellen Hof umgeben zu sein scheinen. Zukal hielt diesen Hof, eine rein oi tische Erscheinung, irrtmlicherweise fr eine Plasmahlle seinei vermeintlichen Zellkerne". Um einige besonders charakteristische Merkmale der Zentral- krpersubstanz in den Vordergrund zu stellen, fhre ich ihre Un- lslichkeit in verdnnter Salzsure, ihre Rotfrbung mit 11 matoxylin (Btschlis rote Krnen, ihre intensive Farbstoff- aufnahme bei der Lebendfibung mit Methylenblau oder Methyl- violett und ihre Violettfrbung mit Vanillinsalzsure an und weise ferner darauf hin. da eine ganze Reihe von Reagentien die Zentralkrner zur Quellung bringen. In Lsungen von Chlorcalcium oder MiLLON'schem Reagens oder auch schon durch Kochen mit Wasser quellen die Kugeln und werden hohl. Sie erscheinen dann im optischen Querschnitt als Hinge, wie sie die Fig. 1, Taf. d oder Fig. 9, Tat', g zeigt. Palla bildet in Fig. 19 II, Taf. XXIV solche hohlkuglige Zentralkrner ab. Diese Ringe besitzen einen auffallenden Glanz, der den der intakten Klner bei weitem bertrifft: es macht den Findnick, als habe sich der ganze Inhalt der Kugel in deren Peripherie verdichtet Uebersiehl man die bisher vorliegenden Resultate der Prfung der Zentralkrner auf ihr tinktionelles und chemisch-physikalisches Verhalten hin. so darf man wohl zunchst behaupten, aus was fr Stollen die Zentralkrner nicht bestehen knnen. Ausgeschlossen ihre Strke- und Glykogennatur, da sie sich mit Jodalkohol, Jod- 15 wasser oder Jodjodkalium nicht blau wie Strke, nicht braunrot wie Glykogen frben. Verschiedene Male tauchte die Vermutung auf, es handle sich in den Zentralkrnern um Paramylum (C 6 H 10 O-)n (oder eine par- amylumhnliche Substanz] (Hansgirg, Cohn), welches ja bekanntlich in Form kleiner Krnchen im Krnerplasma von Myxomyceten sowie grsserer, farbloser kreisrunder bis cylindrischer, oft geschichteter, abgeflachter Krner im Krper vieler Fiagellatai {Euglenaceae, Astasiaceae und Peranemaceae, Cryptomonas) auftritt. Deinega (21) hat zwar bereits die Paramylumnatur der Zentral- krner in Abrede gestellt, da er konstatieren konnte, da die Zentral- krner in 1-proz, Salzsure, in schwacher Schwefelsure sowie in Chloralhydrat verschwinden und durch Pikrokarmin tingierbar sind, was vom Paramylum nicht gilt. Da jedoch einerseits das Ver- schwinden der Zentralkrner erfahrungsgem hutig nur ein schein- bares, optisches, ist, z. B. in Chloralhydrat, andererseits die Tinktion der Zentralkrner mit Pikrokarmin undeutlich ist und dann eventuell auch, nicht einmal Eigenfarbe zu sein braucht, schien es mir drin- gend geboten, nochmals die Eigenschaften der Zentralkrnersubstanz mit denen des Paramylums zu vergleichen. Paramylum wird von kochenden, verdnnten Mineralsuren und organischen Suren nicht verndert, ist unlslich oder fast unlslich in kaltem Wasser, Alkohol, Aether. Salpetersure und konzentrierter Chromsure; leicht lst es sich dagegen in der Hemicellulose nahestehende Amyloid weicht eben- falls in seinen charakteristischen Reaktionen und Tinktionen von der Substanz der Zentralkrner nicht unbetrchtlich alt. wie neben stehende Vergleichstabelle zeigt: A myloid Zentralkrner Jodalkohol. Jodjodkalium: farblos Jodprparate: blau Chlorzinkjod: blauviolett bis schwarzblau zum Teil ge- quollen, Jod -{-Schwefelsure: gelb bis gelblich braun Kreosot-Zinnchlorr- Anilin: tief farblos rot Kongorot: intensiv rot ungefrbt Korallin: rot schwach rosa .Methylen (alkoholisch): blau blau Safranin alkoholisch): orange bis ungefrbt, hchstens gelblich rot Alkannatinktur: stahlblau ungefrbt. Fettkugeln knnen die Zentralkrner gleichfalls nicht sein. da die Fettkugeln, welche neben den Zentralkrnern in der Cyano- phycet //-Zelle hutig vorhanden sind, sich mit Osmiumsure schwrzen, in Sudan [II-Lsung schn rot, in Gelblsung (Dimethylamidoazobenzol aber gelb frben, was die Zentralkrner niemals tun. Die Angabe Heglers, die Zentralkrner (seine Schleimvacuolen) schwrzten sich bei Behandlung mit Osmiumprparaten, beruht auf einem Irrtum, der durch die falsche Vorstellung HEGLERS ber den Orl der Einlagerung der Zentralkrner ermglicht wurde. Da Hegler seine Schleimvakuolen in den peripheren Teil der Zelle verlegt, konnte er sie verwechseln und hat sie in seinen Osmium- 17 Prparaten verwechselt mit den an diesem Orte vorkommenden Fettkugeln. Auch Gerbstoff ist in den Zentralkrpern nicht enthalten, denn alle Gerbstonreaktionen ergaben ein negatives Resultat. Mit der Annahme, da es sich in der Zentralkrnersubstanz um eiweihaltige Schleime" handelt, steht in Einklang, da die Zentralkrner durch Alkohol, Osmiumsure und Formaldeyd bis zu einem gewissen Grade schwer lslich gemacht werden, da sie sich in Alkalien (kaustischen und kohlensauren) sowie in konzentrierten Suren leicht lsen, in verdnnten Suren dagegen schwerlslich, in Alkohol. Aether, Chloroform aber unlslich sind. Whrend die Cyanophycinkrner von Pepsin und Pankreatin rasch und vollstndig verdaut werden, haben sich die Zentralkrner stets als unverdaulich erwiesen. Angesichts aller typischen Reaktionen und Tinktionen konnte ich mich des Eindrucks nicht erwehren, es lgen in den Zentral- krnern, deren Gegenwart ich brigens auch bei vielen Diatomeen (Navicula, Gomphouema etc., Fig. 11 und 12, Taf. g) konstatieren konnte, hnliche Gebilde vor, wie jene Kugeln, welche 1887 von Ernst (25 l ) am B. xcrosis entdeckt und welche seitdem in einer ganzen Reihe Bakterien aufgefunden wurden. Um wenigstens in Krze zu rekapitulieren, in welchen Spaltpilzen diese mir Methylen- blau vital sich schnell tiefblau frbenden Kugeln gesehen worden sind und welche wechselvolle Deutung dieselben im Laufe der Zeit von Seiten der verschiedenen Forscher erfahren haben, sei hier eine gedrngte historische Uebersicht der auf sie bezglichen Publi- kationen gegeben. Ernst hielt die mit LFFLERschem Methylenblau sich tiefblau frbenden Kugeln, deren Anwesenheit er spter auch noch bei Pscudo))ionas syucyaiiea, bei einer Sarcina und einem Coccus fand, fr Sporen, welche Auffassung Neisser (1888) mit ihm teilte, whrend sie von Babes (1889) bekmpft wurde. Spter erblickte Ernst (1889), als er dieselben Kugeln bei B. butyricus, B. mycoides, B. cycuiogcmis, B. fliioresccns putidits, B. typhi abdominalis, B. tuberculosis und anderen hatte nachweisen knnen, in ihnen Zell- Kohl', Organisation u. Physiologie d. CyanophyceenzeHe. <- 18 kerne (er nennt sie sporogene Krner) und zwar aus folgenden Grnden: 1. sie frben sich mit Hmatoxylin und Platners Kern- schwarz, 2. sie widerstehen der Pepsinverdauung, 3. sie vermgen sich zu teilen. 4. sie kommen auch bei Oscillarien vor. Steinhaus (1889), der die Funde von Ernst und Babes besttigte, glaubt. da diese Kugeln bei B. fluorescens liquefaciens zur Zellteilung. bei B. subtilis zur Sporenbildung in Beziehung stehen und stellt aus nher angefhrten Grnden ihre Zellkernnatur in Abrede. Bunge (1895) konnte die ERNSTschen Kugeln nicht finden und be- stritt deshalb deren Vorkommen. Marx und Woithe (1900) dagegen sahen sie, wendeten sich aber von neuem gegen die ERNSTsche Deutung; sie plaidierten fr eine Beteiligung der Kugeln am Teilungs- proze der Zellen, sie hielten das Auftreten derselben fr ein Zeichen der hchsten Lebensentfaltung und konstruierten unter anderem sogar einen Nexus heraus zwischen dem gesteigerten Auf- treten der Kugeln bei pathogenen Bakterien und dem Grad von deren Virulenz. Krompecher (1901 > erweiterte unsere diesbezg- lichen Kenntnisse insofern, als er die Kugeln im Milzbrandbacillus und im Bacillus alvci und dessen Sporangien fand. Es ist vorlufig noch unsicher, ob die von Raum (1891) in Sacc/iaromyesSj>ecies nach der ERNSTschen Tinktionsmethode sichtbar gemachten Granulationen mit den ERNSTschen Kugeln identisch sind. Neuerdings (1902) unterwarf Grimme 37 ) die in Rede stehenden Kugeln an Spirillum volutans und B. alvei einer eingehenden Untersuchung. Er nennt sie auf A. Meyers Vorschlag Volutanskugeln Eni ber die mgliche, ja sogar wahrscheinliche Identitt der Volutanskugeln mit den Zentralkrnen] der Cyanofhyceen ein sicheres Urteil zu er- langen, habe ich im Anschlu an die genauen Angaben ber die Reaktionen der Volutanskugeln die Zentralkrner Punkt fr Punkt vergleichend untersucht und fand folgendes. 1. Jodjodkaliura frbt die Krner gelb wie das Gytoplasma 2. Methylenblau tangiert die Krner lebend und in ver- schieden konzentrierten alkoholischen Lsungen intensiv blau bis blauviolett bis schwarzblau. Hierbei erscheint die Mitte der Kugeln oft heller und mehr violett gefrbt. Beim Erhitzen der Farblsung 11) geht die Tinktion nicht von statten, an Stelle der Krner sieht man weie Lcken. Die Methylenblaiifrbung vollzieht sich unter merk- barer Qnellung der Krner. Immer erscheint die Peripherie der Krner strker gefrbt, als das Innere; es kann dies wohl kaum optisches Phnomen sein. Die gefrbten Kugeln lassen sich zu unregel- mig gestalteten Massen durch Druck deformieren. LFFLERsMethylen- blau, essigsaures Methylenblau (Neisser) (in 20 Alkohol absol. gelst -lOOOccm 5 % Essigsure) sowie Azurblau nach Michaelis (1901) rufen dieselbe Frbung hervor. Mit Methylenblau gefrbte Zentral- krner nehmen bei nachtrglicher Behandlung mit Jodjodkalium braun- schwarze bis tiefschwarze Farbe an, welche durchaus alkoholbestndig ist. Auch die bloe Methylenblaiifrbung der Zentralkrner ist gegen kalten und heien Alkohol bestndig. Methylenblau (1 + 10) und Bismarckbraun (l-j-10) lt die blauschwarzen Krner in gelblichem Zellinhalt sehr different er- scheinen, wenn man vorher die Chromatophorenfarbstotfe entfernt. Ausgezeichnete Dienste leistet zur Differenzierung die 5 %- Schwefelsure; dieselbe lst zwar schlielich die Krner, die Ent- frbung und Lsung gellt aber so langsam vor sich, da man mit Hilfe der Sure das Cytoplasma wundervoll aufhellen kann, wodurch dann der himmelblaue Zentralkrper, wenn auch abgerundet, her- vortritt, in dem die blauschwarzen Zentralkrner liegen. 3. Methylviolett und Gentianaviolett liefern ebenfalls dunkelviolette Tinktion der Krner unter Quellung. 4. Fuchsin (1 - - 10) frbt die Zentralkrner nicht besonders, jedenfalls erscheinen sie immer heller als die rotgefrbte Umgebung: nur wenn man nachtrglich sehr verdnnte Schwefelsure zuflieen lt, nehmen die Zentralkrner eine dunklere Frbung an, whrend sich die Umgebung rapid entfrbt. Die Frbung nach Neisser gelingt vorzglich, nur sind die Zentralkrner stark gequollen und treten Vakuolen im Cytoplasma auf. Letzteres ist gelblich bis orange fingiert, die Zentralkrner rotviolett. Konkav- und Grenzzellen werden fuchsinrot. 2- 20 5. Bismarckbraun (l-j-20) macht die Zentralkrner zwei- fellos substanzrmer; unter Deformation frben sie sich langsam burgunderrot. 6. Safran in leistet schlechte Dienste, weil es das Plasma ebenfalls frbt und die relativ schwache Frbung der Krner berdeckt. 7. Hmatoxylin Delafield und andere Hmatoxylinreagentien frben rtlich bis rotviolett. 8. Eosin, Boraxkarmin, Nigrosin, Kernschwarz sind ohne Wirkung auf die Zentralkrner. 9. .GRAMSche Methode. Unfixiertes Material behandelte ich mit Ehrlichs Gentianaviolettanilinwasser wenige Minuten unter Erwr- mung bis zur Dampfentwicklung, splte dann sofort mit Jodjod- kaliumlsung (1J -\- 1 Jk -j 2 00 Wasser) ab und lie unterm Deck- glas absoluten Alkohol zuflieen. Letzterer entfrbt schlielich alles, aber zuchst das Cytoplasma und die Cyanophycinkrner (wenn letztere wirklich selbst sich frben, was schwer zu entscheiden ist), so da die Zentralkrner deutlich dunkel indigoblau kontrastieren, bis auch sie allmhlich die Farbe vollstndig verlieren. An mit Formol fixiertem Material wurden die Zentralkrner merkwrdiger- weise nie gefrbt, dagegen erschienen an den mit Alkohol absol. gewaschenen Fden die Cyanophycinkrner dunkelviolett bis blauschwarz; die Nuance hngt von der Lnge der Einwirkung der Jodlsung ab. 10. 5/ Schwefelsure lst die gefrbten Zentralkrner langsam unter Entfrbung, noch langsamer 1 % Schwefelsure. Auch konzentrierte Schwefelsure bringt die Zentralkrner langsam zur Lsung. 11. 1% Salzsure entfrbt nicht, 0/ lst, ebenso wie 1 /o U11( l 0,5 / nach starker Quellung bei langer Einwirkung. Schwache Quellung und liohlkugelbildung (Ringkrper) schon mit 0,28 Vo- 12. 1% Essigsure. Nach Behandlung mit 1% Essigsure frben sich die Zentralkrner mit Methylenblau gar nicht mehr oder uerst schwach. 21 - 13. 25% Salpetersure lst die Zentralkrner momentan wohl vollstndig; nur hier und da hat nachfolgendes Behandeln mit Methylenblau noch schwachen Erfolg. An Stelle der Zentralkrner sieht man meist Vakuolen. 14. Osmiumsure lt die Zentralkrner vollkommen farblos; nachherige Frbung mit Methylenblau gelingt meist. 15. Kalilauge und Natriumkarbonat. 1 / Kalilauge ruft momentane Verquellung der peripheren Schichten des Kornes hervor; dadurch nimmt das gequollene Korn oft unregelmig gelappte Form an. Der zentrale Kern bleibt unverndert und frbt sich mit Me- thylen tiefblau, der gequollene Teil hellblau. Vor weiterer Vernde- rung durch 1 % Kalilauge wird der blaugefrbte Kern durch die gequollene Hlle lange Zeit geschtzt; erst ganz allmhlich ergreift die Quellung und Entfrbung auch das zentrale scharf abgegrenzte Korn. Konzentrierte Kalilauge lst das Korn sofort. 16. Chlornatrium. Konzentrierte Kochsalzlsung lt ebenso wie 10 / di e Zentralkrner vollkommen unverndert. 17. Eau de Javelle lt die Zentralkrner uerst scharf hervortreten als stark lichtbrechende Kugeln; darauffolgende Methylen- blaubehandlung frbt sie nur noch uerst schwach oder gar nicht mehr; auch nach lnger andauernder Einwirkung von Eau de Javelle lsen sich die Zentralkrner nicht oder werden nur zu Ringkrpern. 18. Chloralhydr at bringt scheinbar die Zentralkrner momentan zum Verschwinden; wscht man aber mit Wasser aus und frbt mit Methylenblau nach, so erscheinen zwar manche Zentralkrner etwas deformiert, viele aber kaum verndert und alle frben sich schn blau. 1 ( .>. Chlorzinkjod. Chlorzinkjod lt die meisten Zentral- krner lange Zeit unverndert; nach einigen Tagen, mitunter frher, aber fand ich hufig in vielen Krnern eine schwachblaue, etwas granuliert resp. traubig konturiert aussehende Fllung. Ich habe diese meines Erachtens wichtige Beobachtung so oft gemacht, da sie positiv sicher ist. In der Fig. 13 Taf. b habe ich so vernderte Zentralkrner abgebildet. 22 20. Millons Reagens verursacht Quellung und Hohlkugel- bildung. (Siehe auch Palla, p. 542.) 21. Formaldehyd fixiert so vollkomnien, da sich die Krner selbst nach minutenlangem Erhitzen unter Blasenentwicklung in Methylenblau noch frben. Natriumkarbonat entfrbt nunmehr langsamer. 22. Alkohol. In kaltem (96%) Alkohol sowie in heiem bleiben die Zentralkrner unverndert; mit Methylenblau gefrbte behalten ihre Farbe unter obigen Umstnden bei, ebenso die mit Methylenblau und Jodjodkalium braunschwarz fingierten Zentralkrner. Auffallend ist, da die Zentralkrner durch Alkohol allmhlich die Fhigkeit verlieren, manche Farbstoffe, in erster Linie Methylenblau, zu speichern. Nach lngerer Alkoholbehandlung nehmen sie gar keine Frbung mehr an. 23. Karbolwasser, 5%, ruft langsame Entfrbung der Zen- tralkrner hervor, greift sie aber, wie es scheint, substantiell nicht an, denn auf weiteren Zusatz von Methylenblau frben sie sich wieder. 24. Wasser. Kochendes Wasser lst die Zentralkrner auf, nachfolgende Methylenblaubehandlung ist ohne Erfolg. Nach Er- hitzen auf SO frben sich die Zentralkrner noch, sowohl mit Methylenblau als mit Karbolfuchsin, erscheinen aber vielfach zu- sammengeflossen und merkwrdig deformiert, nicht selten wie fein ausgezogen (Fig. 5, Taf. d). 25. Verdauung. Weder Pepsin noch Pankreatin sind im- stande, die Zentralkrner zu verdauen. Ich bin, um einen mglichst genauen Vergleich zwischen den Reaktionen der Zentralkrner und der Volutanskugeln zu er- mglichen, der Aufzhlung der Reaktionen der letzteren in Grimmes Abhandlung gefolgt. Wie man sieht, herrscht in den weitaus meisten Beziehungen Uebereinstimmung, und nur einige wenige Abweichungen machen sich geltend, von denen ich folgende hervorhebe: Millons Reagens ruft Hohlkugelbildung (Ringkrper) bei den Zentralkrnern hervor, die Volutanskugeln werden ohne Quellung soforl gelst. 28 Bismarckbraun (1-j-KM frbt die Zentralkrner burgunder- rot, die Yolutanskugeln krftig gelb. Eau de Ja v eile verhindert die nachtrgliche Frbung der Zentralkrner mit Methylenblau, die der Yolutanskugeln nicht. Es ist nicht ausgeschlossen, da diese Differenzen bei erneuter Untersuchung der Yolutanskugeln auch noch wegfallen. Sollte dies nicht der Fall sein, so bliebe immerhin eine auffallende Aelmlichkeit zwischen beiden Einschlssen bestehen. Fr mich erklren sich vorlufig die Unterschiede einerseits, die groe Uebereinstimmung zwischen den Zentralkrnern und den Yolutanskugeln andererseits durch die Ueberzeugung, da in den Zentralkrnern zwei Substanzen nebeneinander enthalten sind, von welchen die eine vielleicht den Yolutanskugeln fehlt, whrend sie es ist, welche den Zentralkrnern das abweichende Yerhalten gegen Millon, Eau de Javelle und Bismarck- braun verleiht, wogegen die andere, in beiden auftretend, die merk- wrdige Uebereinstimmung verursacht. Grimme gelangt auf Grund seiner Untersuchung der Yolutans- kugeln wohl unter A. Meyers Einflu zu folgenden Anschauungen ber deren chemische Natur: Die Yolutanskugeln haben einige Eigenschaften, welche es nicht unwahrscheinlich machen, da sie zu den Eiweikrpern im weitesten Sinne gehren", wobei zu be- achten ist, da sie in Pepsinsalzsure und Trypsin nicht wesentlich angegriffen werden und da die gewhnlichen Eiweireaktionen, die MiLLONsche, die Xanthoproteinreaktion und die Hartig- ZACHARiAssche negative Resultate ergeben. Sicher spielen die Yolutanskugeln die Rolle von Reservestoffen der Bakterien, da ihre Menge bis zur Fertigstellung der Sporangien zu-, mit dem Fort- schreiten der Sporenbildung abnimmt bis zum vollkommenen Yer- schwinden nach der Sporenreife. Zu einem ganz hnlichen Resultate komme ich mit einer nach- her zu berhrenden Einschrnkung in Bezug auf die chemische Natur der Zentralkrner. Da es sich auch hier nicht um reine Eiweikrystalloide handeln kann, geht schon daraus hervor, da solche in der CyanopAyceen-ZeWe durch die Cyanophycinkrner mit wesentlich anderen Eigenschaften reprsentiert sind. Die Mg- 24 lichkeit einer scharfen Unterscheidung zwischen beiden Granulations- formen wre ausgeschlossen, wenn die Zentralkrner Eiweikrystalloide oder auch nur Eiweikrper im engeren Sinne darstellten: gegen letztere Annahme spricht auch die Tatsache, auf welche bereits Hegler hinwies, da die typischen Eiweireaktionen (welche bei den Volutanskugeln ausbleiben) bei den Zentralkrnern versauen, die MiLLONsche Reaktion, die Xanthoproteinreaktion mit Sal- petersure und Ammoniak oder Kalilauge, die Reaktion mit kon- zentrierter Essig- und Schwefelsure und die Ferrocyankalium- Eisenchlorid-Reaktion, welche alle drei an den Cyanophycin- krnern eintreten. In vieler Beziehung ist die Vanillin-Salzsurereaktion interessant, welche meines Wissens zuerst von Hegler an den Schleimvakuolen in Anwendung gebracht wurde. Bekanntlich gilt Vanillin-Salzsure als Phloroglucin-Reagens und wird als eine Um- kehrung der Holzreaktion aufgefat. Hiernach mte man in den Zentralkrnern die Gegenwart von Phloroglucin voraussetzen. Nun ist aber neuerdings mit Schleimen hherer Pflanzen (Fuchs vesi- culosus etc.) trotz nachgewiesener Abwesenheit von Phloroglucin nach Einwirkung von Vanillin-Salzsure die bekannte Reaktion er- halten worden, und es handelt sich in diesen Fllen um eiwei- hnliche Schleime, welche wie auch andere Eiweikrper mit Vanillin und den meisten aromatischen Aldehyden nebst konzen- trierten Suren jene Reaktion geben. Ein ganz vorzgliches Reagens, welches die Zentralkrner momentan tiefindigoblau frbt, habe ich in der Molybdnschwefel- sure entdeckt. Soweit meine Erfahrungen mit diesem Reagens bis jetzt reichen, ruft dasselbe bei den Cyanophyceen Blaufrbung nur der Zentralkrner. nicht aber der Eiweikrystalloide (Cyano- phycinkrner) hervor: sicher blieben bei -einer Einwirkung die groen Cyanophycinkrner der Xos/oc-ZeWen stets farblos: ebenso die Pyrenoide aller von mir geprften Algen {Spiro^xru. Oedogonium etc. . Weshalb die Molybdnschwefelsure die Zentralkrner genau wie koaguliertes Hhnereiwei blut, nicht aber die Eiweikrystalloide. darber mssea weitere Untersuchungen aufklren. Die von mir 25 benutzte Lsung wurde folgendermaen hergestellt: 0,5 g molybdn- saures Ammoniak wurde in ca 1 ccm Wasser gelst und dazu etwa 10 ccm konzentrierter Schwefelsure gefgt. Je mehr ich mich in das Studium der Zentralkrner vertiefte, um so mehr wuchs in mir die Ueberzeugung, da es sich in ihnen kaum um eine einheitliche Substanz handeln knne; wollte man sie fr Eiweikrper im weitesten Sinne" erklren, wie es A. Meyer resp. A. Grimme in Bezug auf die den Zentralkrnern mindestens sehr nahe stehenden Yolutanskugeln vieler Bakterien getan haben, so wrde man zu wenig sagen, denn wie ich sogleich mitteilen werde, habe ich einige Reaktionen der Zentralkrner entdeckt, welche eine andere Deutung ihrer chemischen Natur nahelegen. Hegler bezeichnet die Substanz der Zentralkrner als eiweihnliche Schleim Stoffe", um der Ueberemstimmung im Verhalten der Zentral- krner mit dem des Fuczis-Schleims einerseits, ihrem Charakter der Zhflssigkeit andererseits Rechnung zu tragen. Zweifellos besitzen die Zentralkrner Eigenschaften, welche es nicht unwahrscheinlich machen, da eiweiartige Substanzen in ihnen enthalten sind: sie werden schwerlslich gemacht (gehrtet) durch Alkohol. Formaldehyd und Osmiumsure, sie sind leicht lslich in kaustischen und kohlensauren Alkalien und starken Suren, sie sind schwerlslich in verdnnten Suren, sie sind unlslich in Alkohol, Aether, Chloroform. Mit konzentrierter Schwefelsure und Zucker nehmen die Zentralkrner eine wenn auch nicht immer intensive, so doch schwache rtlichviolette Frbung an. Die Unverdaulichkeit in Pepsin und Pankreatin, sowie das Ausbleiben der gewhnlichen Eiweireaktionen (Millons Reaktion. Xanthoprotemreaktion, Eisessigschwefelsurereaktion, Ferro- cvankalium-Eisenchloridreaktion) beweisen nur, da es sich nicht um die gewhnlichsten Eiweie handeln kann oder da andere Substanzen in den Zentralkrnern so prvalieren knnen, da die typischen Eiweireaktionen nicht zustande kommen. Letztere Auf- fassung halte ich vorlufig fr die richtigere, denn ich konstatierte folgende Reaktionen, welche die gleichzeitige Anwesenheit noch anderer Stoffe in den Zentralkrnern beweisen. 26 - Zunchst das Verhalten der Zentralkrner gegen Chlorzinkjod. Lie ich Tolypothrix-, Oscillaria- etc. -Fden lngere Zeit in Chlor- zinkjodlsung liegen, so boten viele Zentralkrner, nicht smtliche, den Anblick dar. den ich in Fig. 13, Taf. b reproduziert habe. Der Zellinhalt ist brunlich gefrbt, der Zentralkrper erscheint heller, die Zentralkrner sind farblos und enthalten zum Teil blau- schwarze, unregelmig geformte, mitunter traubig erscheinende Gebilde. Es ist also in den Zentralkrnern eine Substanz zugegen, welche sich Chlorzinkjod gegenber hnlich wie Cellulose verhlt. Diese selbst ist natrlich ausgeschlossen, da die Zentralkrner in kochendem Wasser lslich sind. Mglicherweise liegt ein Amyloid- artiges Kohlehydrat vor, wie es in den Samen von Tropaeolum majus, Paconia officinalis, Impatiens balsamina etc. vorkommt. Dasselbe lst sich in kochendem Wasser zu einer schleimigen Flssigkeit, welche durch Jod blau gefrbt wird, whrend es in kaltem Wasser unlslich ist. Ich bemerke, da es nur bei passender Zusammensetzung der Chlorzinkjodlsung zur Blaufrbung solcher Bildungen kommt, mglich auch, da das Alter des Reagens eine Rolle spielt; oft gelingt die Frbung nicht, da ich sie aber viele Male genau so erhalten habe, wie ich sie in Fig. 13, Taf. b abge- bildet habe, kann es nur an kleinen Zuflligkeiten liegen, wenn man sie nicht erhlt. Spter wiederholte Versuche haben gezeigt, da die Blaufrbung, die sich lirigens mit dem (leib der Lsung zu einer beinahe schwarzen Tinktion kombiniert, ausbleibt, wenn die Chlorzinkjodlsung zu wenig ,Iod erhlt. Soweit ich es bersehen kann, ist die Reaktion vielleicht abhngig vom Alter der Zentralkrner; sie findet am hutigsten statt in den Zellen nahe dem Fadenende hin, die letzten 16 Zellen kommen nicht in Betracht, weil diese meist frei von Zentralkniern sind: dann folgte eine unbestimmte Zahl von Zellen mit farblosen Zentralkrnen) und hierauf die Zellen, deren Zentral- krner vom Chlorzinkjod gelst werden, ganz oder bis auf einen kleinen sich schwrzenden Teil oder kleine blauschwarze Partikelchen, welche in der entstandenen Vakuole liegen. - 27 - Bei Behandlung von Tolypot/i rix-YMm mit Parotidenspeichel konnte ich nach 48 Stunden die Zentralkrner zum Teil hohlkuglig geworden vorfinden. Es drfte nicht unwahrscheinlich sein, da hier eine Ptyalinwirkung auf jenes mit Chlorzinkjod frbbare Kohlehydrat vorliegt (Fig. 8, Taf. d). Hieran ndert die Tatsache nichts, da wir noch andere Sub- stanzen kennen, wie Narkotin. Phellonsure etc., welche mit Chlor- zinkjod sich blauschwarz frben, da wir auch nicht einen Anhalts- punkt dafr haben, da derartige im allgemeinen in ihrem Auftreten im Pflanzenreich beschrnkte resp. lokalisierte Substanzen hier bei den Cyatiophyceen als Bestandteile von Reservekrpern auftreten knnten. Die zweite Reaktion, welche auf nicht eiweiartige Krper in den Zentralkrnern hinweist, ist die intensive Rotfrbung der Zentral- krner mit Rutheniumrot (Ruthenium oxychlorosum ammoniacale), das spezifische Reagens auf Pektinstoffe. Behandelte ich Cyanophy- ceenfden mit einer verdnnten Lsung dieses Stoffes, so frbten sich sehr rasch die Zentralkrner in den Konkavzellen und in den Zellen aus deren nchster Umgebung, langsam folgten dann die Zentral- krner der brigen Zellen nach. Die Frbung ist sehr intensiv und vollzieht sich unter deutlicher Quellung (siehe Fig. 12, Taf. d). Die Doppelnatur der Zentralkrner in chemischer Beziehung, zu deren Annahme meine Untersuchungen mich drngen, stehen mglicherweise in Zusammenhang mit einer Reihe von Erschei- nungen, welche an ihnen auffallen. Hutig hat man den Eindruck, als seien die Zentralkrner Hohlkugeln; sie bestehen anscheinend in ihrem Zentrum aus einer relativ schwach lichtbrechenden und sich wenig frbenden Substanz, whrend eine stark lichtbrechende und Farbstoffe intensiv speichernde Substanz eine mehr oder minder dicke Rinde bildet. Daher kommt es, da die Zentralkrner bei tiefer Einstellung ein hellrtlich ge- frbtes, bei hoher Einstellung ein blulich und dunkel erscheinende^ Innere zeigen. Viele Tinktionsmittel rufen vorwiegend nur Frbung der Binde hervor, whrend sie das Innere weniger oder gar nicht fllten, andere 2 durchfrben die Krner vollstndig, was brigens bei intensiver Rindenfrbung nicht immer sicher zu beurteilen ist. Bei kleinen Krnern dominiert meist die stark liclitbrechende Suitstanz, weshalb diese nicht selten besonderen Glanz und intensive Frbung aufweisen. Hei der Hmatoxylin- und Methylenblaufrbung tritt die Diffe- renz im Speicherungsvermgen beider Regionen des Kornes besonders deutlich hervor, doch bemerkt man sie auch, wenn auch schwcher, mit anderen Farbstoffen. Die Frbung der Rindenschicht mit Dela- fields Hmatoxylin ist so intensiv, dal.! die Krner oft schwarzbraun erscheinen knnen, immer aber ist der Kern bedeutend weniger gefrbt als die Rinde. Btschlis hierber geuerte Bemerkungen halte ich fr ebenso stichhaltig, als ich die von Knstler und Busquet mit Btschli fr irrtmlich erklren mu. In engem Konnex mit diesem Bau der Zentralkrner steht die Umwandlung derselben in die sogenannten Ringkrper". Durch Einwirkung einer ganzen Reihe von Reagentien werden zwar nicht veritable Ringe gebildet, sondern es wird nur die Kernsubstanz der Zentralkrner gelst entweder oder optisch so unwirksam gemacht, da man nunmehr nur noch die Substanz der Rinde als glnzenden ringfrmigen optischen Querschnitt der Kornrinde bemerkt. Unter den diese Ringbildung verursachenden Reagentien stehen Mi Hon und Chlorcalcium obenan. Im MiLLONschen Reagens scheint die Rindenschicht zu quellen und dadurch die Spannungsverhltnisse innerhalb des Zentralkorns so gendert zu werden, da die Rinden- schicht nicht selten stellenweise durchbrochen wird und sich einseitig in dickerer Schicht ansammelt, wie ich es in der Fig. 8, Taf. d abgebildet halte. Derartige Bilder sind zugleich geeignet, die zh- flssige Konsistenz der Zentralkornsubstanz einerseits, die Ileterogenitt derselben andererseits zu beweisen. Mit Chlor- zinkjod scheint sich nur die eine der beiden Substanzen schwarzblau zu frben; welche von beiden, darber habe ich bisher nicht voll- kommen ins klare kommen knnen. Mitunter fand ich im Korn- inneren gefrbte traubige Massen, so da es die Kernsubstanz zu -rin seinen, welcher diese Reaktion zukommt, mitunter aber wurde Hiich das ganze Korn blauschwarz, was vermuten liee, da die Rinde 29 der sich frbende Teil ist, der den ungefrbt bleibenden Innenteil des Kornes verdeckt und der sich dann mitunter in anderen Krnern zu unregelmigen krnigen Massen zusammenballt. Gehalt der Zellen an Zentralkrnern. Der Gehalt der Cya nop/iyc ^-Zellen an Zentralkrnern ist so schwankend, da es anfangs schwer erscheint, irgend welche Regel zu erkennen. Bei sehr zahlreichen Beobachtungen, die ich im Laufe der letzten Jahre an Tolypothrix machen konnte, ergeben sich aber wenigstens einzelne Beziehungen zwischen dem Auftreten der Zentralkrner und bestimmten anderen Erscheinungen resp. ueren Faktoren. Sehr hufig sind die durch besonders lebhaftes Lngenwachstum und damit verbundener Zellteilung ausgezeichneten endstndigen Zellen des Fadens frei von Zentralkrnern; da sie, wie ich an anderem Orte mitgeteilt habe, auch meist frei von Cyanophycinkrnern sind, findet man in ihnen berhaupt keine Granulationen, weshalb gerade in diesen Zellen die Beobachtung der Zell- und Zentral- krperteilung sehr erleichtert ist. Die Endzelle selbst ist meist (wenn auch nicht immer) frei von Zentralkrnern. Es macht hier- nach den Eindruck, als ob bei ganz besonders lebhaftem Wachstum und reger Zellteilung ein Verbrauch der Zentralkrner stattfinde oder als ob es nicht zu einer Produktion derselben kme. Da aber Zellenwachstum und -Teilung nicht das Verschwinden der Zentralkrner im Gefolge haben mu, zeigen die brigen vegetativen Zellen des Fadens. Die weitaus meisten wachsen und teilen sich fortwhrend und enthalten doch wechselnde, oft sehr betrchtliche Quantitten von Zentralkrnern. Beim Studium der mitotischen Kernteilung habe ich besonders hierauf geachtet, und auch in den Fig. 7, Taf. i, 8 und 9, Taf. k etc. einzelne solche karyokinetische Teilungsfiguren in Zellen abgebildet, welche reichlich Zentralkrner fhren. Nur wenn das Wachstum der Zellen eine gewisse In- tensitt berschreitet, scheint der Konsum an Zentralkrnersubstanz so gro zu sein, da letztere verschwindet. 30 Auer der Endzelle des Fadens sind hufig die nchsten 27 Zellen frei von Zentralkrnern; von da ab nehmen die Zentralkrner meist ganz allmhlich, seltener pltzlich, an Gre und Zahl zu. 1'm sich einen raschen Ueberblick in dieser Beziehung zu verschaffen' empfiehlt es sich, Eau de Javelle oder Ameisensure zu dem in Wasser unter dem Deckglas befindlichen Faden flieen zu lassen. Die Zentralkrner treten dann als sehr stark lichtbrechende Kugeln hervor . whrend alles Uebrige fast verschwindet. Zu demselben Ziele fhrt natrlich auch Methylenblaufrbung. In Fig. 18, Tai a. halte ich einen so behandelten Faden gezeichnet, in Fig. 9, Taf. e auf photographischem Wege reproduziert. In der ersten der beiden Figuren ist nur die Endzelle seilet, in der zweiten sind etwa acht Zellen vom Ende her Zentralkrner frei. Mit der Ausbildung der vegetativen Zelle zur Heterocyste sinkt der Zentralkrnergehalt hufig bis zum vollkommenen Ver- schwinden. Letzteres vollzieht sich allmhlich. Die von mir als Konkavzellen"' bezeichneten Zellen sind, wenn fertig ausgebildet, stets frei von Zentralkrnern. Hier geht das Verschwinden der Zentralkrner oft sehr rasch , wie die Bildung dieser Zellen berhaupt von statten. Aus den frher von mir angegebenen Grnden habe ich die ausgedehnten Untersuchungen ber das Verhalten der Zentralkrner in tinktioneller und chemisch-physikalischer Hinsicht zunchst nur an einer dazu besonders geeigneten Cyanophycee, wie eine solche Tolypothrix lanata ist, angestellt. Es war nunmehr meine nchste Aufgabe, auch andere Cyanophyceen auf den Gehalt an Zentral- krnern zu prfen. Um nun hierbei nicht ins Uferlose zu geraten, habe ich mir vorlufig Vertreter aus zwei Gattungen ausgewhlt und dieselben in extenso und vergleichend bearbeitet, Xostoc caeru- leum und Anabaena catenula, von welchen Arten ich mir lange vorher Kulturen angelegt hatte, so da ich ber mehr als hin- reichendes Material verfgen konnte. Es ergab sich schon bei der Voruntersuchung das interessante Resultat, da die genannten Arten im Verein mit Tolypothrix gleichsam drei Typen darstellen, indem durchschnittlich 31 die To/v/>o///rLx-Ze\\e viele relativ groe Zentralkrner und wenig kleine Cyanophycinkrner, die Nostoc-ZeUe nur Cyanophycinkrner, die A/iabarna-ZeWz neben vielen groen Cyanophycinkrnern relativ kleine Zentralkrner fhrt, wenn sie allesamt unter vollkommen gleichen Verhltnissen wachsen. Die Kulturgefe standen bei knstlich etwas gedmpftem Lichte bei 12 15 C und wurden stets in derselben Weise mit dem- selben Wasser beschickt. Tolypothrix lanata vegetierte unterge- taucht, die Kolonien der beiden anderen Arten dagegen saen zu- sammenhngenden Algendecken als kugelig-gelappte Gebilde {Nostoc) oder mehr breitgeflossene Massen [Anabaena] auf. Fr Nostoc (Art ist nicht bestimmt) gibt Zacharias groe Zentralkrner an, welche in der Einzahl das Zentrum des Zentral- krpers einnehmen (Fig. .18 seiner Tafel); die angefhrten Merkmale legitimieren sie in der Tat gengend als Zentralkrner. In meinem Nostoc cceruleum und anderen von mir untersuchten iVostoc-Arten waren Zentralkrner niemals vorhanden, sondern nur groe, zahl- reiche Cyanophycinkrner (Fig. 1, 3, 4. 8a Taf. f). Bei Anabaena fand ich im Zentralkrper der vegetativen Zellen relativ zahlreiche und kleine Zentralkrner, in diesem selbst peripherisch gelagert, und im Cytoplasma groe Cyanophycinkrner (Fig. 9 und 19, Taf. f). Aus meinen und den in der Literatur vorliegenden sprlichen Beobachtungen scheint weiterhin zu folgen, da das Licht resp. dessen Fehlen einen entscheidenden Einflu auf die Erzeugung der Zentralkrner ausbt. Zacharias (107 m ) konnte experimentell eruieren, da hufig infolge von Belichtung die Zentralkrner aus Fden, welche vorher reich an diesen Gebilden waren, verschwinden. Nur in Zimmer- resp. Warmhauskulturen waren gelegentlich trotz Belichtung die Fden reich an Zentralkrnern. Zweifellos influieren eine Reihe von Faktoren: Licht. Tempe- ratur etc. die Anhufung res}), den Verbrauch der Zentralkrner. Auch die Jahreszeit ruft voraussichtlich in Zusammenhang damit in die Augen - 32 - springende Aenderungen hervor. Im Sommer (Juni, Juli) kommt -es selten, wenigstens bei Tolypothrix, zur Anhufung von Zentral- krnern, whrend im Herbst und Winter eine unverkennbare An- reicherung stattfindet. Meine diesbezglichen Beobachtungen stimmen vollkommen mit denen von Zacharias berein. Wie mir scheint, handelt es sich in allen diesen heterogenen Erscheinungen um die- selben Beziehungen. Im Sommer ist bei der hheren Temperatur des Wassers und der ausgiebigen Assimilationsttigkeit das Wachs- tum der Fden ein besonderes intensives, die Reservestoffe, Zentral- krner und Cyanophycinkrner, kommen nicht oder nur sprlich zur Deposition ; in demselben Tempo, wie sie erzeugt werden, ver- fallen sie wieder dem Stoffwechsel; im Herbst, bei niedriger Tempe- ratur und hufig weniger intensiver, mitunter sogar sehr mangelhafter Belichtung, wird das Wachstum der Fden stark reduziert, es wird ein Plus von organischer Substanz produziert, das in Gestalt der genannten Granulationen magaziniert wird. Sind diese Kausalbe- ziehungen so, wie sie es zu sein scheinen, so mu man experimentell beikommen knnen, nur mu bei gleicher Belichtung die Temperatur gendert werden oder bei gleicher Temperatur die Belichtung und es mu die Wachstunisintensitt vergleichend gemessen werden. Meine diesbezglichen Versuche sind noch nicht zum Abschlu ge- langt, ich kann ihre Resultate daher hier noch nicht publizieren; nur in Bezug auf die Wrme kann ich bereits ersehen, da bei Temperatursteigerung bis zum Optimum die Wachstumsintensitt zu-, die Menge an Zentralsubstanz aber abnimmt. Ich habe in den Monaten November bis Mrz an Zimmer- kulturen von Tolypothrix humid zunchst den Einflu des Licht- entzugs bei gleichbleibender Temperatur (14 15 C) zu ermitteln ver- sucht. Selbst nach mehrmonatlicher Verdunkelung hatten die Algen- rasen noch ihr dunkles Aussehen. Sie befanden sich im Wasser, welches ich dem Teiche des botanischen Gartens entnommen hatte: auch zum Nachfllen wurde ausschlielich dieses Wasser benutzt und durch ein Filter eingegossen. Bei der mikroskopischen Unter- suchung konnte ich. zuletzt im Mrz (Mitte) folgendes feststellen: Die Mehrzahl der Zellen enthielt groe Vakuolen. Die Zellen gegen das Fadenende hin waren bedeutend heller gefrbt, die Chro- matophoren weniger deutlich als in den normalen Fadenzellen. Die Zentralkrner waren in den lteren Zellen entschieden kleiner, in den jngeren sehr sehr klein und dnn verteilt, ebenso die Cyano- phycinkrner. Frbungen mit einer Reihe von geeigneten Farb- lsungen lieben darber keinen Zweifel. Die letzten (! . 6 und 7 habe ich Zellen von Xostoc caeruleum abgebildet, welche mit Surefuchsin rot gefrbte Cyanophycinkrner zeigen, in Fig. 4 und 7. welche sie mit Brillantblau blaugefrbt zeigen. In Fig. f. - ; sieht man in den Zellen von Anabaena catenula mit Brillantblau ge- frbte groe Cyanophycinkrner, whrend in den Fig. '.< und 14 bei Methylenblaubehandlung die Cyanophycinkrner ungefrbt ge- blieben sind. 41 Verhalten gegen Farbstoffe. Eines der besten Frbungsmitte] fr die Cyanophycinkrner ist das Essigkarmin, hinsichtlich dessen vorteilhaftester Zusammen- setzung die Ansichten verschiedener Forscher voneinander ab- weichen. Zacharias (2) sagt da die Tinktion der Cyanophyceenkrner (soll Cyanophycinkrner heien) nur bei Verwendung von stark ver- dnnter Essigsure gut gelingt, wenn konzentrierte Essigsure be- nutzt wird, quellen die Krner und frben sich schlecht". Hegler dagegen bemerkt zu schwache Surekarmine (mit 1 4-proz. Essig- sure frben diffus und auch den Zentralkrper mit, whrend in Karmin, der mit konzentrierter Essigsure hergestellt ist, die Krner zu rasch aufquellen. Am besten eignet sich ein Karmin mit mitt- lerem, etwa 20-30 % Essigsuregehalt, der bei geeigneter Vor- behandlung der Prparate die Zentralkrper wenig oder meist gar nicht fingiert". Nach meinen Erfahrungen an Tolypothrix kann ich Hegler nur beipflichten. 3040 % Essigsuregehalt hat sich mir am praktischsten erwiesen. Als Fixierungsmittel gebe ich dem Alkohol vor dem von Hegler empfohlenen 2 % wssrigen oder 1 / alkoholischen Sublimat den Vorzug. Die Cyanophycinkrner von Tolypothrix erscheinen als scharf begrenzte blulichrote Krner im peripheren Teil der Zelle. Der Zentralkrper ist stets vollkommen frei davon. Auch Pikrokarmin gibt bei lngerer Einwirkung gute Frbungen: zweckmig differenziert man nun mit sehr verdnnter Essigsure. Das Opfer eines unbegreiflichen Irrtums ist Hegler geworden, indem er die Verschlukrper mit den Cyanophycinkrnern zu- sammenwirft, resp. beide fr identisch hlt. Anders aber kann wohl niemand seine Worte auffassen. . ~>44 1 sagt dieser Autor: Auch hier leiten die groen sprlichen Massen, welche meist der Pore der Querwand aufsitzen, ihren Ursprung zweifelsohne von den Cyanophycinkrnern ab." Fr diese Annahme liegt auch nicht der mindeste Grund vor. wie ich in Kapitel Verschlukrper" ausfhrlich auseinandersetzen werde. Neben Essigkarmin sind einige Fuchsinprparate zur Tinktion der Cyanophycinkrner vorzglich zu gebrauchen, nmlich Sure- fuchsin, Surefuchsinanilinwasser und Karbolfuchsin. Be- sonders klare Prparate erhielt ich mit Surefuchsinanilinwasser, bei leichtem Erwrmen und nachheriger Differenzierung mit etwas ver- dnnter alkoholischer Pikrinsurelsung. Die in gewhnlicher Weise in Kanadabalsam bergefhrten Algenfaden zeigen nur gefrbt die Cyanophycinkrner, alles andere ist in den vegetativen /eilen farblos, [nteressanl i>i das Verhalten der Grenzzellen und ihrer Verschlu- 43 krper. Der Inhalt der ersteren frbt sich homogen rot und ebenso die sonst gegen Farbstoffe so resistenten oder passiven Verschlu- krper. Der Gegensatz zwischen den vegetativen Zellen und den Heterocysten ist auffallend, ebenso die starke Tinktion der Ver- schlukrper. Da die letzteren wirklich selbst Farbstoff speichern, sieht man in Grenzzellen mit schwacher Inhaltfrbung und an den Stellen, wo der Verschlukrper in den ausgezogenen Tpfelkanal hineingezogen worden ist (siehe Fig. 141) e, Taf. b). Die voll- kommen diffuse, aber vorhandene Frbung des Grenzzelleninhalts und das hutige Fehlen aller krnigen Einschlsse berhaupt er- weckt den Eindruck, als wrden in den Heterocysten die krnigen Gebilde vollkommen gelst. Auch die Surefuchsinmethode B. Zimmermann und die Surefuchsin - Kaliumbichromatmethode liefern vorzgliche Prparate. Die GRAMsche Methode mit Anilinwasser-Gentianaviolett ergab vorzgliche Resultate, besonders nach Sublimat- oder Formolfixage, nur die Alkoholbehandlung mu man entweder weglassen, da Al- kohol alles sehr rasch entfrbt oder man lt absoluten Alkohol unter dem Deckglas zuflieen. Dann kann man alle Grade der Ent- frbung des Cytoplasmas erreichen und sieht die Cyanophycinkrner bei starker Jodjodkaliumeinwirkung als ganz scharfe indigoblau- schwarze Krner in fast farbloser Umgebung. Die Zentralkrner, welche sich bei Benutzung unfixierten Materials sehr intensiv frben, verlieren viel leichter bei der Weiterbehandlung den Farbstoff' und erscheinen am Ende ganz farblos neben den dunklen Cyanophicin- krnern. Die sonst durchaus erythrophilen Cyanophycinkrner frben sich blau; sie liegen besonders dicht in der Nhe des kontrahierten Zentralkrpers, aber deutlich auerhalb desselben; mehr vereinzelt im peripheren Teil des Cytoplasmas, wie die Fig. 15 und 16, Taf. c veranschaulichen. Das Gleiche gilt mutatis mutandis von der Ani- linwasser-Methylviolettmethode. Fr die CJiroococcaccni und Oscillariacceu, bei denen die Hauptmasse der Cyanophycinkrner in den Sporen enthalten ist. sollen beide zuletzt genannten Methoddn nach Hegler keine brauch- - 44 baren Prparate liefern, weil sowohl durch Karbolfuchsin als auch durch das GrRAMsche Reagens die starke Sporenmembranfarbung die etwa vorhandene Krnerfrbung vollstndig verdeckt. Ich habe an verschiedenen Objekten diese Angabe kontrolliert und kann dieselbe nur besttigen. Ein Tinktionsmittel par excellence fr die Cyanophycinkrner entdeckte ich im Brillantblau, welches an fixiertem sowie an frischem Materiale diese Granulationen allmhlich in allen Nuancen von blau bis schwarzblau frbt. Da dasselbe die Zentralkrner ganz unverndert lt, ist es in Fllen, wo beide Granulationen mit- einander vermengt vorkommen, von unschtzbarem Werte. Das Brillantblau zeigt genau entgegengesetztes Verhaltes wie das Methylen- blau; whrend letzteres nur die Zentralklner frbt, die Cyanophycin- krner dagegen vollkommen farblos lt, werden mit jenem gerade die Cyanophycinkrner blau und die Zentralkrner bleiben voll- kommen farblos (siehe Fig. 4, Taf. b und Fig. 4. 7. 13 und 18, Tat. f). Ohne diese Frbungsdifferenz wrde man in den Zellen von Anabaena catenula die uerst kleinen Granulationen leicht fr Cyanophycinkrner. die greren aber fr Zentralkrner ansprechen: beim Vergleich der Fig. ! und 13 der Taf. f springt jedoch die richtige Sachlage sofort in die Augen; in i sind die Zentralkrner mit Methylenblau, in 13 die Cyanophycinkrner derselben Alge mit Brillantblau tingiert. Ich brauche nicht zu betonen, da ich stets durch Frbung mit Essigkarmin, Altmanns Surefuchsin und Ferro- cyankaliumeisenchlorid, welche allesamt nur die Cyanophycinkrner frben, kontrolliert habe. Wenn Hegler (p. 297) sagt: Die Cyanophycinkrner besitzen eine ausgesprochene Erythrophilie, blaue Farbstoffe frben, abgesehen von i\w GRAMschen Methode, berhaupt nicht", so ist dieser Satz jetzt nicht mein- aufrecht zu erhalten. Das Brillantblau frbt die 1 Krner leichter als alle roten Farbstoffe, sogar an lebendem Materiale. Wir gegenber dem Methylenblau, verhalten sich die Cyano- phycinkrner gnzlich ablehnend gegen die Hmatoxylinprparate. Die entgegengesetzten Angaben von Zacharias und Palla sollten mich Heglee ihn' Erklrung in der Erscheinung finden, da die 45 ausgesprochene Erythrophilie der Cyanophycinkrner durch vor- handene Surebehandlung in Cyanophilie berspringt. Nach zwlf- stndiger Einwirkung von 1 % Salzsure sollen nach Hegler Hmatoxylinlsungen, welche vorher keinerlei Tinktion der Cyano- phycinkrner herbeifhren, letzteren eine intensive Blaufrbung ver- leihen. Da auer der Salzsure auch andere verdnnte Suren denselben Einflu uern sollen, war es nicht ausgeschlossen, da auch in der Zelle gelegentlich auftretende Suren eine gleiche Aende- rung des Verhaltens der Cyanophycinkrner dem Hmatoxylin gegen- ber veranlassen konnten. Da die Hmatoxylintinktion fr Unter- scheidung der verschiedenen Granulationen von Wert ist und in der Tat, wenn sich die HeglerscIic Beobachtung besttigte, die ab- weichenden Befunde von Zacharias und Palla ihre einfache Er- klrung gefunden htten, mute es fr mich von besonderem Werte sein, diese Angelegenheit genauer zu verfolgen. In meinem Nostoc caerulea in mit ausnehmend groen Cyanophycinkrnern stand mir ja ein vorzgliches Untersuchungsmaterial fr diesen Zweck zur Verfgung. Tolypgthrix lanata und Anabaena catenula konnte ich auerdem zum Vergleich heranziehen. Ich legte das Material zwei Tage in 1% () Salzsure, wie sie Hegler verwendete, und frbte mit Delafield. dessen Brauchbarkeit ich vorher konstatierte. In keiner der drei Algen aber gelang es mir jedoch, auch nur ein ein- ziges Cyanophycinkorn blau zu frben. Es liegt demnach nicht nur bei Hegler, sondern auch bei Zacharias und Palla irgend welcher Irrtum vor. Auch mit BoEHMERSchem Hmatoxylin blieb die Plan- ung vollstndig aus. Ich konnte mich jedoch berzeugen, da, wenn die Cyanophycinkrner klein sind, sie infolge ihres starken Licht- brechungsvermgens bei unrichtiger Beleuchtung (Verwendung des Konkavspiegels etc.) eine Blaufrbung bei nicht genauer Unter- suchung vorzutuschen vermgen. Da die Mglichkeit nicht ausgeschlossen war. da sich Hegler in der Konzentration seiner Salzsure geirrt habe, brachte ich Material nunmehr in 1-proz. Salzsure und prfte von neuem mit DELAPiELDSchem und BoEHMERSchem Hmatoxylin. Das Resultat blieb dasselbe. Cyanophycinkrner sind mit Hmatoxylin berhaupt - 46 nicht zu frben: wo es einmal so aussieht, ist es Tuschung. Letztere ist mglich, weil nicht selten die violette Chromatinfrbung durch die glasklaren, schwach hellgelblich glnzenden Cyanophycinkrner hindurchschimmert Wie Btschli ganz richtig behauptet, frben sich die Cyano- phycinkrner mit Hmatoxylin niemals, auch nicht nach vorausge- gangener Surebehandlung. Alles, was auf der FiscHERschen Taf. II. mit Ausnahme der Fig. 34 und 35, gefrbt ist, sind Zentralkrner. Je alkalischer der Zellinhalt ist, um so mehr nach blau hin ist die Frbung derselben; ist der Zellinhalt ausgesprochen sauer, so ist die Frbung mehr rotviolett, niemals aber so rot. wie Fischer zeichnet. Ganz kleine Krner erscheinen oftmals mehr rot, das ist aber oft nur Beleuchtungseffekt. Mit einem Farbstoff allein ist jedoch das Wesen oder die Zugehrigkeit einer Granulation niemals absolut sicher zu entscheiden, wohl aber bei Prfung mit mehreren: immer ist es ratsam, auer mit Hmatoxylin mit Methylenblau und Brillant- blau zu prfen, da ersteres von beiden nur die Zentralkrner, letzteres nur die Cyanophycinkrner blau frbt. Molybdnschwefel- sure ist ferner ein vortreffliches Unterscheidungsmittel. Warnen mchte ich davor, die Tinktionen von Alkoholmaterial bei der Entscheidung zu benutzen; Alkohol bt einen zunchst nicht zu erklrenden, aber tief eingreifenden Einflu auf das tinktionelle Verhalten der diversen Granulationen aus. So speichein /.. B. die Zentralkrner bei Alkoholmaterial schlielich kein Methylenblau mehr. Es empfiehlt sich deshalb, stets neben anderweit fixiertem Material auch stets frisches heranzuziehen. Xadsoxs Reservekrner entsprechen den Cyanophycinkrnern, allein es ist nicht richtig, wenn er dieselben in Fig. 4<> als durch Hmatoxylin (bei Jodalkoholfiage) blau gefrbt angibt; sie frben sieh durch dieses Tinktionsmittel berhaupt nicht! Endlich halte ich die Mikrosomen" der Fig. 11 der NADSONSChen Tafel fr Chromatophoren, denn es knnen nicht Zentralkrner sein, weil diese mit Hmatoxylin rotviolett werden und nur im Zentralkrper liegen, es knnen auch nicht Cyanophycinkrner sein, weil diese sich da- mit gar nicht frben. Die regelmige Einlagerung im peripheren 47 Plasma spricht dafr, da Chromatophoren gemeint sind, welche freilich ebenfalls eine Blaufrbung mit Methylenblau nicht annehmen. Wie schon erwhnt, verhalten sich die Cyanophycinkrner dem Methylenblau gegenber vollkommen passiv, gleichgltig ob es sich um fixiertes oder lebendes Material handelt; dasselbe gilt vom Methylviolett. Nur mit Grams Methode lassen sich unter An- wendung von Methylviolett an Stelle des sonst blichen Gentiana- violett die Cyanophycinkrner intensiv violett bis schwarzblau tingieren. Chemie der Cyanophycinkrner. Lslichkeit. Die Cyanophycinkrner lsen sich in: konz. Schwefelsure Salpetersure Salzsure 5 % Kalilauge unter Quellung lsen sich nicht in: Alkohol Aether Chloroform Schwefelkohlenstoff 1 5 % Natriumkarbonat starke Quellung u Substanzverlust 3 %o Salzsure 1 2 % Schwefelsure Essigsure (96 %) 1 %o Salzsure Mit Jodwasser oder Jodjodkalium frben sie sich wenig (Zacharias u.a.), mit Jod -|- 1 /o Schwefelsure tief braun. Was ich bei Hapalosiphon pumilus mit bloer Jodjodkaliumlsung nach der FiscHERSchen Angabe stark braungelb gefrbt fand, knnte wohl nur Fett gewesen sein, daher auch. die Schwrzung derselben Krner mit Osmium. Millon frbt die Krner nicht, ebensowenig Zucke r-f- Schwefelsure, ebensowenig alkoholische Furfurollsung- HC1 oder Schwefelsure (Hegler) und Molybdnschwefelsure. Die Xantoprotensurereaktion (Salpetersure + Ammoniak oder Kalilauge) sowohl wie die Alloxanreaktion ergab negatives Resultat (Hegler, Kohl), ebenso die Orcin- (-{-Schwefelsure oder Salzsure) Reaktion. Von den weiter zur Anwendung gebrachten Eiweireagentien ergaben positives Resultat Zimmtaldehyd und Salicylaldehyd 48 - mit halbverdnnter und mit Ferrisulfatlsung versetzter Schwefel- sure. Die Vanillinschwefelsure- oder Salzsurereaktion bleibt da- gegen aus. Ausgezeichnet gelingt die HARTiG-ZACHARiASsche Blutlaugen- salz-Eisenchloridreaktion, durch welche die smtlichen Cyanophycin- krner mit Berlinerblau intensiv blau gefrbt werden. Mit MiLLONschem Reagens ist es mir nie gelungen, die be- kannte Eiweireaktion an den Cyanophycinkrnern zu beobachten: nur in den HeteroCysten und vielen Konkavzellen treten nach Be- handlung mit Mi Hon unter vorsichtiger Erwrmung fast schwarz erscheinende Kgelchen scharf hervor. Da ich am gleichen Orte und hufig in hnlicher Grsse und Zahl mit Ferrocyankalium-Eisen- chlrid sich blau frbende Granulationen fand, ist es mir wahr- scheinlich, da es sich hier um Cyanophycinkrner handelt. In den vegetativen Zellen scheint die Reaktion dieser Krner mit Milien durch irgend eine Substanz verhindert zu werden. Die bisher angestellten Verdauungsversuche mit Pepsin und Pankreatin haben die vollstndige Verdaulichkeit der Cyano- phycinkrner dargetan (Hegler). Die Verdauung mit Pepsin (0,2% Pepsin in Wasser j-0,05 -0,1% HCl) ging bei :;.) 4of/ir/x-Ze\\en. Ich kann zuncht besttigen, da der Fettgehalt ein sehr schwankender ist. denn neben Fden, in denen kaum eine oder nur eine sehr minimale Schwrzung ein- tritt, liegen in gleichem Rasen Fden mit zahlreichen Fettkugeln. Eine Regel in Bezng auf die Verteilung des Fettes innerhalb des einzelnen Fadens war nicht zu erkennen, nur die Grenzzellen fand ich entschieden grtenteils rmer an Fettkugeln als die vegetativen Zellen, zum Teil sogar ganz frei davon. Nach Osmiumbehandlung unter leichtem Erwrmen erschienen geschwrzte Kugeln hauptschlich in der nchsten Umgebung des Zentralkrpers, dessen Inneres voll- kommen frei davon war (Fig. 17 Taf. a). Anders war die Plazierung bei Rotfrbung der Fettkugeln mit Amidoazobenzo-/?-naphtol = Sudan III (Grbler). Bei Anwendung von 0,5% alkoholischer Lsung nahmen die Fettkugeln schnell eine schne rote Farbe an, aber sie lagen mehr peripher, ja zum Teil ganz an der Zellwand, also in der uersten Cytoplasniasehicht. was man bei der Einstellung des Mikroskops auf die Mitte der Zelle sicher eruieren konnte. Bei hoher und tiefer Einstellung sind die Kugeln ber die ganze Zelle zerstreut, wie die diesbezglichen Fig. L6 a und b Taf. a wiedergeben, a ist die Lage der Kugeln bei hoher Einstellung, b bei im optischen Lngsschnitt. Diese Differenz in der Position der Fettkugeln bei der Osmiumsurebehandlung einer- seits und der Sudan-Tinktion andererseits war mir anfangs rtsel- haft, l>i> ich beobachten konnte, da infolge der Kontraktion des Protoplastea durch den Alkohol der Sudanlsung die Fetttrpfchen Dach auen gepret werden. Kontrahiert sich der Protoplast so stark, da ein deutlicher Zwischenraum zwischen Zellwand und Proto- 55 plastenoberflche entsteht, so wird hutig das Fett ganz aus den Protoplasten ausgequetscht und liegt dann vollkommen frei in diesem Zwischenraum. Dann ereignet es sich nicht selten, da nebenein- anderliegende Fettkugeln sich zu greren Tropfen vereinigen. Den Austritt der gefrbten Tropfen zeigt die Fig. 16 d Tat', a, in der drei Kugeln auerhalb des Cytoplasmas liegen. Man wird auf derartige artifizielle Verschiebungen von krnigen Gebilden durch Einflu des Reagens in manchen Fllen sein Augenmerk richten mssen; auch bei Beurteilung der Chromatophoren wird diese anscheinend leichte Durchsetzbarkeit derselben in Erwgung gezogen werden mssen (vide Chromatophoren). Ausgezeichnete Resultate lieferte mir die Methylenblau-Sudan-Methode. Behandelt man vital mit Me- thylenblau fingierte Fden mit verdnnter Sudanlsung, so erhlt man Prparate, wie Fig. 18 Taf. a darstellt. Die Zentralkrper erscheinen schn hellblau und umschlieen die dunkelblauen Zentralkrner, whrend auerhalb der Zentralkrper die roten Fettkugeln sichtbar werden. An dem abgebildeten Faden sind die Fettkugeln bis zur Endzelle etwa gleichmig verteilt, die Zentralkrner dagegen nehmen an Gre und Menge gegen das Fadenende hin deutlich ab, arm oder frei von Fett sind die Grenzzellen (vide Zentralkrner), wie man an Fig. llj c Taf. a sieht. Vorteilhaft ist mitunter eine vorhergehende Formoltixage. Man gibt auf den Faden einen Tropfen Formol, nach fnf Minuten einen Tropfen Methylenblaulsung und nach 10 Minuten einen Tropfen frisch bereiteter Sudanlsung -f- einen Tropfen Wasser. Wie Methylenblau-Sudan, bewhrte sich auch ein Gemisch von Methylenblau und Gelb, indem man an die Stelle des Sudan III Dimethylamidoazobenzol setzte. Das Cytoplasma erscheint blau, die Fetttropfen gelb, da die Fette Methylenblau nicht speichein. Mit Gram frben sich die Fetttrpfchen der lolypothrix- Zelle nicht. Zum Fettnachweis bediente ich mich weiter des II. Moel- LERschen Verfahrens. Das MoELLERsche Verfahren ist ein modifiziertes BungescIics (Chloroform 2 Minuten, 3 Minuten in Natriumsuperoxyd Wasser, 56 Absplen in Wasser, mehrmaliges Aufkochen in Karbolfuchsin whrend 1 Minute. 15 Sekunden in 5% Schwefelsure, Nachfrbung mit 1% wsseriger Methylenblaulsung whrend 12 Minuten). Moeller verwendet an Stelle des Natriumsperoxyds Wasser 5% Chromsure. Da die Membran der Cyanophyceenzelle fr Chloroform leicht durchlssig ist. whrend die Bakterienmem- bran fr Chloroform nahezu impermeabel ist. mu natrlich hier die Chloroform Vorbehandlung wegfallen. Da Chloroform in die Cy/n/o/>//vcrr;/-Ze\\e leicht eindringt, geht schon daraus hervor, da man das Phykocyan mit Chloroformwasser ausziehen kann: das Chloroform ttet dabei fast momentan den Protoplasten mit seinen Organen und das Phykocyan lst sich in Wasser. Aus der Bakterien- zelle lst dagegen Chloroform seihst bei 24stndiger Einwirkung in der Siedehitze das Fett nicht heraus. 5% Schwefelsure ist fr dir Cyanophyceen zu krftig, ich habe deshalb 1% Schwefelsure be- nutzt. Mit einiger Uebung gelingt es gut. neben dunkelblauen Zentralkrnern im Zentralkrper in hellblauem Cytoplasma rote Fettkugeln zu erhalten. Alkannatinktur, hergestellt durch Extraktion von einem Teil Alkannawurzelrinde mit fnf Teilen 50% Alkohol, frbt zwar the- rische Oele und Harze ebenso wie fettes Oel, allein es mute doch von Interesse sein, auch die Wirkung dieses Tinktionsmittels zu untersuchen, da Fischer trotz Schwrzung von Krnchen mit diesem Reagens keine Tinktion erzielen konnte. Ich habe bei Tolypothrix nicht in allen Fden, aber doch recht hufig mit Alkannatinktur, welche die Scheide schwach blulich tingiert. kleine, im peripheren Cytoplasma liegende runde Trpfchen deutlich rot frben knnen. Chromosmiumessigsure schwrzt die Trpfchen in der Tat. wie FISCHER konstatierte, nicht; es drfte also die raschere Ein- wirkung der Chromsure die langsamere Reduktion der Osmium- sure unmglich machen. IM' Unlslichkeit der mit Osmiumsure geschwrzten Krner in Xylo] konnte ich nicht besttigen; dieselben verschwanden viel- mehr vollstndig, mitunter freilich erst nach lngerer Einwirkung des Xylols. 57 Die gefrbten Trpfchen blieben intakt gegen kaltes und kochendes Wasser, lsten sich dagegen leicht in Aether, Benzol, Chloroform und Schwefelkohlenstoff. Mit Jodprparateii frbten sie sich nicht. (Nach Fischer sollen sich dieselben Krner, welche sich mit Osmiumsure schwrzen, mit Jod braun frben.) In Alkohol lsen sich die Trpfchen nicht. (Zacharias gibt das Gegenteil an. und auch nach Fischer soll die Osmiumschwrzung an Alkohol- material ausbleiben.) Eisessig, wsserige Choralhydratlsung (5 Choralhydrat 2 Wasser), verdnnte und konzentrierte Kalilauge lsen die Tropfen nicht: auch konzentrierte Salzsure ruft keine Vernderung hervor. Wenn ich in obigen Mitteilungen vom Fettnachweis in der Cyanopl?yccc//-Ze\\e sprach, so tat ich es in Kenntnis der Mitteilungen von Korschelt und Heidenhain, wonach in den reifenden Eiern von Dytiscus marginalis sowie in den Leukocyten der Dnndarm- wand mit Osmiumsure sich schwrzende Granulationen auftreten.. die doch kein Fett sind. Da aber noch niemand hat sagen knnen, aus was diese Granula der Tierzelle bestehen, liegt kein Grund vor, hier bei den Cyanophyceen einstweilen nicht von Fett- tropfen zu sprechen: Fischer konnte seinerzeit noch folgende Reaktionen derselben nachweisen. Sie lsen sich momentan in Milien und in Salpetersure, ersteres erzeugt spter granulre Fllungen. Merkwrdig ist, da Fischer bei Osclaria Froehlichii und Chroococats vereinzelte sowie durch Osmium sich schwrzende Krner sah, bei Osclaria tenuis und Hapalosiphon deren viele, bei Osclaria princeps, Gloeocapsa und Tolypothrix keine, whrend Zacharias und ich gerade bei Tolypothrix dieselben deutlich und in oft nicht unbetrchtlichen Mengen nachweisen konnten. Nostoc caemleum fand ich stets ohne Fett, in den vegetativen Zellen und Sporen von Anabaena catenula dagegen frbten sich mit Sudan III stets kleine peripher im Cytoplasma liegende Trpfchen intensiv rot; die Heterocysten waren stets frei davon; auch in den der Desorganisation verfallenen, den Konkavzellen von Tolypothrix - 58 - homologen Zellen dieser beiden Algen sind Fetttrpfchen enthalten: letztere erschienen mir sogar in den desorganisierten Zellen von Anabaena besonders reichlich vertreten. Gerbstoff. Gerbstoff enthalten die Zellen von Tolypothrix nicht, da weder mit Eisenchlorid noch mit Kaliumbichromat eine Reaktion sichtbar wurde. Auch bei anderen Cyanophyceen habe ich Gerbstoff nicht entdecken knnen {Nostoc, Anabaena, Rivalaria etc.). IV. Abschnitt. Chromatophoren. Eine sonderbare Unklarheit herrschte bisher betreffs der Frage nach dem Wesen der Chromatophoren der Cyanophyceen-TiQW. Sehe ich ab von einigen spontanen und vollkommen in der Luft hngenden Spekulationen ber diese Angelegenheit, so kann ich nach allen vor- liegenden Beobachtungen nur zwei Flle fr diskutabel halten: Entweder ist die sog. Rindenschicht, welche allein den Farbstoff ent- hlt, in toto als Chromatophor zu betrachten oder aber es sind die bisher als Grana des Chromatophors angesprochenen Gebilde selbst die Chromatophoren *). Nehme ich an, die erste beider Auffassungen sei die richtige, so involviert dieselbe mehrere Forderungen. Da dieses ring-, glocken- etc.-frmige Chromatophor, wie wir es nicht anders kennen, im Cyto- *) Hei einzelnen vorbergehend zu den Cyanophyceen gezhlten Algen wurden Chromatophoren von verschiedener Gestalt beobachtet. Zopf fand bei der Sirosiphonacee Phragmonema sordidum Z. ein Chromatophor, Schmitz einen Zellkern, weshalb letzterer diese Alge zu den Bangiaceen stellte. TAUGL glaubte 1883 von der zu den OsciUariaceen gerechneten Plaxonema oscillans Tangl ein scheibenfrmiges blaues Chromatophor entdeckt zu haben. LAGERHEIM be- obachtete 1884 an Glaucocystis Nostochincarum Itzigs. Gebilde, welche er fr Chromatophoren hielt. Hansirg endlich schreibt den Cyanophyceen Ckroodac- tylon Wolleanum Haxsg. und Chr. ramasum und Chroothece Richteriana stern- frmige Chromatophoren zu. Phragmonema, Chroodactylon, Chroothece und Glan- coeystis haben sich nun aber spter als zu den Bangiales gehrig erwiesen und auch die Zugehrigkeit von Plaxonema oscillans zu den Cyanophyceen ist zweifelhaft. 60 plasma eingelagert sein mte, mte es gelingen, eine ungefrbte Cytoplasmaschichl sowohl zwischen Membran und Chromatophor als auch zwischen Zentralkrper und Chromatophor nachzu- weisen. Keiner von den Forschern hat solche hyaline Cytoplasma- lagen bisher da gesehen, wo man sie erwarten mte. Alle dies- bezglichen Angaben in der Literatur sind nichts weiter als Ver- mutungen und werden meist als solche unumwunden bezeichnet. Gesetzl den Fall, wir htten in der Cyanop/ieen-Zelle wirklich ein der- artiges im Cytoplasma schwimmendes groes Chromatophor vor uns. so wrde dessen (lestalt wechseln zwischen folgenden Formen: Hohlzylinder, (Hocke und Hohlkugel, denn man sieht auf wirk- lichen oder optischen Lngsschnitten entweder die grne Partie nur unter der Zylinderflche der Zelle z. B. von Tolypotlirix, oder auer- dem noch lngs einer der beiden Querscheidewnde oder endlich rings um den Zentralkrper sich erstrecken. In den Endzellen der Fden wrde das Chromatophor immer Glockenform haben mssen und die Glocke wre entweder unten offen oder geschlossen. Be- sonders ungnstig wrden die Verhltnisse bei der Hohlkugelform des Chromatophors liegen, denn dann mte sich der gesamte Stoff- verkehr zwischen Innerem der Hohlkugel, also besonders zwischen dem Zentralkrper, welcher in betrchtlichem Mae Stoffe speichert, und dem peripherischen Cytoplasma durch das Chromatophor hin- durch abspielen, was sehr unwahrscheinlich ist. Das Auftreten typischer Zentralkrner auerhalb des Chromatophoren, auf das ich im Abschnitt Zentralkrner hingewiesen habe, wre mehr als rtselhaft. Hierzu kommt, da schon die Tatsache Befremden erregen mute, da die Gestalt des Chromatophors selbst innerhalb eines Fadens so wechseln sollte, wie wir es bei vielen Cyaiiophyccru sehen: fr gewhnlich ist die Chromatophorengestalt sogar konstant fr die Art oder es sind doch die gestaltlichen Abweichungen unbedeutend (iinl konstant oder nahezu konstant in den gleichwertigen Zellen eines [ndividuums oder einer Kolonie. Anders gestalten sich die Verhltnisse bei der zweiten der oben angefhrten Auffassungen, welche ich fr die allein richtige 61 und annehmbare und mit den tatschlichen Beobachtungen in Har- monie stehende halte. Ich betrachte alles, was in der Toly- pothrixzQ\\& auerhalb des Zentralkrpers liegt, als Cyto- plasma, in welches in einer durch mitsprechende Ver- hltnisse bestimmten Anordnung die winzigen, krnchen- frmigen Chromatophoren eingebettet sind. Die sog. Rindenschicht ist nichts anderes als der Teil dr* Cytoplasmas, welcher die Chromatophoren fhrt. Die Chromatophoren sind die Gebilde, welche einzelne Forscher als Grana ihrer Chromatophoren ansahen. Da der Zentralkrper, wie ich an anderer Stelle bewiesen habe, mit seinen zahlreichen cilien- oder polypenartigen Fortstzen bis nahe an die Zellinnenwand sich ausstreckt, ist natrlich die Gestalt des peripheren, Chromatophoren fhrenden Cytoplasmas eine wechselnde und komplizierte, denn alle Zwischenrume zwischen den Aus- zackungen und Ausfransungen des Zentralkrpers werden von Cytoplasma ausgefllt. Hierdurch erklren sich mit einem Schlage eine Menge der einander widersprechenden Angaben ber den Ort der Ablagerung der verschiedenen Granulationen in der Cyano- />//w777/-Zelle. Krner, welche in den Strahlen des Zentralkrpers liegen, knnen den Eindruck erwecken, als gehrten sie dessen Umgebung an, und umgekehrt werden krnige Gebilde des Cyto- plasmas oft den Anschein erwecken, als wren sie Einlagerungen des Zentralkrpers. Die jeweilige Lage, in der wir irgend welches Korn vorfinden, wird hutig nur den momentanen Endpunkt einer statt- gehabten Wanderung darstellen, welcher bei der von mir geltend gemachten Auffassung keinerlei Hindernis sich entgegenstellt, wo- gegen solche Wanderungen bei der Anwesenheit eines hohlzylindrischen Chromatophors unmglich oder sehr erschwert sein wrden. Die Chromatophoren fhrende Cytoplasmaschicht erfllt nun naturgem den Zwischenraum zwischen Zentralkrper und Zellwand und hat. demgem, da der Zentralkrper wohl niemals direkt an die Querscheidewnde grenzt, immer die Grundgestalt einer Hohl- kugel oder Tonne. Ist die der Querscheidewand anliegende Cyto- plasmaschicht sehr dnn, so bleibt kein Platz fr die Einwanderung 62 der Chromatophoren und sie erscheint, wie es in der Tat hufig der Fall ist. vollkommen farblos; ist sie dicker, so wandern Chromato- phoren in dieselbe ein und ordnen sich zu Reihen. Die als Cyano- phycinkrner- Reihen bezeichneten Gruppierungen von Granulationen sind hufig nichts anderes als Chromatophoren, die in etwa gleichen Abstnden in das querwandstndige Cytoplasma eingebettet sind und an Querschnitten natrlich Kettenanordnung aufweisen. Da in der Cyanophyceen-ZoWv nicht ein Chromatoi>hor vor- liegen konnte, wie wir sie sonst kennen, ging fr mich schon hervor aus einer Anzahl von Beobachtungen ber die freie Bewegung von Vakuolen innerhalb der Zelle. Es gelang mir des fteren, zentral- stndige Vakuolen, wie sie bisweilen in den Zellen, besonders in den Fadenendzellen auftreten, durch Druck von Stelle zu Stelle zu schieben bis an die Zellwand, ohne dal.! ein Hindernis, welches ein groes Chromatophor doch bieten mte, sich entgegengestellt htte. Durch ein festgefgtes Chromatophor. wie wir es sonst in den I'rlanzenzellen vor uns haben, kann man niemals eine Vakuole hin- durchbewegen, auch wenn wir dem Stroma desselben eine halbflssige Konsistenz zuschreiben wollten, die dasselbe sicher hufig nicht einmal hat. Bei Gelegenheit der Besprechung der Chromatophorenfrage berhrt Fischer auch die Plasmolyse der Cyano/y/iycw/i-ZeWe, indem er sagt (p. 2j: Da bei Lyngbya, OsciUaria tenuis und verschie- denen anderen das Chromatophor ein nach den Querwnden zu offener Hohlzylinder ist. in dem der sogenannte Zentralkrper steckt. so wrde, wenn kein protoplasmatischer Wandbeleg das Ganze um- schlsse, hier gar kein solches osmotisches System vorhanden sein wie bei anderen Pflanzenzellen: es wrden dann die Cyanophyceen auch nicht so plasmolysierbar sein, wie sie es. bereinstimmend mit anderen PHanzenzellenzellen, sind." Hierzu mchte ich bemerken: Die Cyanokyceen-ZeUen sind nieist vakuolenfrei, soweit es sich um die vegetativen Zellen, also um die Mehrzahl der Zellen, handelt. Vakuolen in frischen normalen Fden sah ich, wie im Abschnitt: Vakuolen ausfhrlich auseinandergesetzt ist, meist nur in den Heterocysten und in den Fadenendzellen bisweilen. Wir haben 63 also in der Tat meist kein osmotisches System in der gewhnlichen Cyanophycee 'w-Zelle wie bei anderen Pflanzenzellen mit Vakuolen oder mit Zentralvakuole vor uns. Die auf Einwirkimg mancher Lsungen eintretende Plasmolyse ist infolgedessen keine echte, sondern eine Schrumpfungsplasmolyse, wie ich sie nennen will. Zentralkrper und Plasma, welchen Wasser entzogen wird, verringern ihr Volumen und der gesamte Zellinhalt zieht sich hutig, zusammengefallen oder verdichtet, an eine beliebige Zellwandseite zurck. Will man sich ein osmotisches System schaffen, so knnte man es bestehen lassen aus Hautschicht und Krnerplasma, welchem letzteren nach Ma- gabe der Permeabilitt fr Wasser resp. Impermeabilitt der Haut- schicht fr die plasmolysierende Lsung Wasser entzogen wird: immer aber ist dieses System ein anderes, als das ist, an welches man bei der gewhnlichen Plasmolyse denkt. Da nun die Plasmo- lyse der vakuolenfreien Cyanop/iya-tu-ZeWo, in erster Linie Verdich- tung des gesamten Zellinhaltes ist, werden bei letzterer mitunter Flssigkeitstropfen, welche vorher im Cytoplasma schwimmen, aus- gepret, wie ich das in ausgezeichneter Weise an Fettkugeln von Tolypot/irix beobachten konnte. Weist man mit Osmium das Fett nach, so findet man die geschwrzten Tropfen ganz in der Nhe des Zentralkrpers (Fig. J7, Tafel a), benutzt man dagegen alkoholische Sudanlsung, so erscheinen die roten Kugeln meist dicht an der Auenseite des Protoplasmas oder sogar auerhalb der Protoplasten. Die alkoholische Sudanlsung lt den Protoplasten strker schrumpfen, als die wsserige Osmiumsurelsung, und dabei werden die in den am weitesten nach innen vorspringenden Cytoplasmapartien liegenden Fetttropfen nach auen gepret. Auch diese Transloka- tion, welche man an der Zelle rund herum beobachten kann, wre schwer vostellbar bei der Anwesenheit eines hohleylindrischen Chro- mat ophors. Wie unwahrscheinlich es ist. da die ganze ..Rinde", die couche pigmentee Massarts, ein (Tiromatophor reprsentiere, folgl wie gesagt, aus einer ganzen Reihe von Erscheinungen, aber man wagte es nicht, diese alte Auffassung zu verlassen. Daher die Unsicher- heit und Unklarheit, die, um ein Beispiel anzufhren, in Massarts 64 - hierauf bezglichen Mitteilungen liegen: Oi\ vers l'exterieur, la couche pigmentee u'esl pas entouree de cytoplasma; vers l'interieur, ses limites avec le corps central sont tout fait indecises. La plastide vraie, au contraire, est toujours im organe ferm, nettemenl separe du cytoplasme, meme chez les Euglenes et les autres Flagellates pourvus de plastides. D'ailleurs voit on chez d'autres organismes des vacuolB gaz et des vacuoles liquides se loger dans lies plastides, comme chez les Schizophycees? Sa fonction assimilatrice seule rapproche incontestablement la couche peripherique des plastides colorees. Mais tous les morphologistes sont d'accord pour n'accrder aucune valeur a la fonction d'un organe." Fischer vertritt wie schon erwhnt, die Meinung, die Cyano- phyceen htten groe peripher gelagerte hohlcylindrische oder hohl- kugelige Chromatophoren. Den dann notwendigerweise zu fordernden protoplasmatischen Wandbeleg konnte Fischer ebensowenig wie Andere sehen. Das plasmolytische Verhalten der Cyanoft/iyceen-Zelle, welche dieser Autor als fr die Anwesenheit eines protoplasmatischen Wandl.ielegs zeugend betrachtet, kann in diesem Sinne nicht ins Feld gefhlt werden, da sich die Plasmolyse bei nachweislich vakuolen- freien Cyano/iyceen-Zellen als bloe Schrumpfungsplasmolyse ab- spielt. Fischer suchte nun seine Auffassung ber die Gestalt der Chromatophoren durch Isolierungsversuche der letzteren mit kon- zentrierter Salzsure oder Flusure zu erhrten. Ich halte diese Ver- suche fr vollkommen milungen. Wenn Fischer die uerst zarte und empfindliche CyanopAyceen-Zelle mit konzentrierten Mineral- suren, zum Teil sogar unter Anwendung von Hitze, behandelt, so tut er ungefhr dasselbe, als wenn jemand, um den Bau eines feinen Uhrwerks zu untersuchen, dasselbe im Mrser zerstrt oder ins Feuer legt, um dann aus den Trmmern und zurckgebliebenen Resten das Kunstwerk zu rekonstruieren. Da er schon mit konzentrierter Salzsure alles in der Zelle zertrt, htte Fischer nach lngerer Beschftigung mit den Cyanophyceen wissen mssen; ich habe unterm Mikroskop alle Stadien der Vernichtung der Vo/v/>o///r/x-Ze\\e in konzentrierter Salzsure verfolgt und in den Fig. i'l a h Tafel a einzelne davon dargestellt. Momentan beginnt die starke Quellung 65 der Zentralkrner, welche so krftig fortschreitet, da das Quellungs- produkt bald den ganzen Innenraum der Zelle einnimmt und die Hlle, welche der ebenfalls teilweiser Zerstrung anheimfallende Zentralkrper um dasselbe bildet, nach aussen drngt, trotzdem handelt es sich nur anfangs um eine immense Verquellung der Zentralkrner, denn mit Methylenblau lallt sich deren gequollene Substanz noch frben; dann aber wird letztere gelst, es entsteht ein Hohlraum, eingeschlossen von den Zentralkrperresten und weiter nach auen von den Resten des Cystoplasmas und der darin liegenden ebenfalls verquollenen Chromatophoren und Cyanophycinkrner. Ganz hnlich verluft der Zerstrungsproze bei Flusure- behandlung. Nun kann, wer will, allerdings das am Ende an die Peripherie gedrngte Konglomerat von Protoplastenresten als brig- bleibendes Chromatophor" betrachten, ich meinerseits verzichte darauf, und genau so wird es wohl Anderen gehen. Da die glnzenden Massen des Zentralkrpers auch nach dem Glhen (!) nicht mehr zu bemerken waren", glaube ich gern, aber ich frage, sind das bei so empfindlichen Organismen brauchbare Untersuchungsmethoden? Keines- falls lassen sich aus dem Bilde, welches sich nach Anwendung einer so barbarischen Behandlung dem Auge bietet, noch irgendwie sichere. Schlsse ziehen. Von allem anderen abgesehen, drfte es Fischer auch unsglich schwer werden, die bei vollkommener Hohlkugelform des Chromotophors, wie es sie bei Hapalosiphon, Tolypothrix etc. oft annehmen mte, den Innenraum mit der peripheren Cytoplasina- schicht in Verbindung setzenden Plasmastrnge sichtbar zu machen, oder glaubt Fischer wirklich, da bei Hapalosiphon z. B. das Chro- matophor eine veritable Hohlkugel darstellt, nach auen ganz ge- schlossen und im Innern mit Cytoplasma und Reservestoffen (p. 26) gefllt? Wie wollte sich Fischer ferner die Gestalt der Chromatophoren in den vielkernig gewordenen, d. h. mit mehreren Zentralkrpern ausgestatteten, langen Fadenzellen von Gloeotrichia pisum und hn- lichen Rivulariaceen vorstellen V An diesen Zellen sieht man die Gesamtheit der Spekulationen Fischers und seine neue Deutung" der Organisation der Cyanop/iyceen-Zelle rettungslos zerschellen. Hier, Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. ;, 66 wo sich das Wachstum ohne Zellteilung, aber mit Kernteilung abspielt. schwimmen die Kerne, wie wir es sonst zu sehen gewhnt sind, frei im Cystoplasma herum, unbeengt und nicht in der Lage fixiert durch den allzu knapp bemessenen Zeilinnenraum. Hier sieht man aber auch nichts von hohlcylindrischen oder hohlkugeligen Chromato- 1 hren und gerade hier wre bei der relativ groen Dursichtigkeit ein Hindernis fr das deutliche Erkennen nicht vorhanden. Nach Fischer mte das Chromatophor in diesen Zellen immer die Form des zufllig und jeweilig von den Vakuolen und den Zentralkrpern brig gelassenen Raumes annehmen. In jeder Zelle htte das Chro- matophor eine andere Form nicht nur, sondern diese nderte sich, soweit die Lage der Kerne und Vakuolen sich nderte! In diesen Zellen kann man durch Druck leicht Vakuolen und Kerne schieben, wohin man will. Warum, weil das Cytoplasma ihre Bewegung vom Ort nirgends hemmt, weil die kleinen, im Plasma frei schwimmenden Chromatophoren jederzeit ausweichen knnen. Meiner Meinung nach sind die kleinen, granaartigen Granulationen im Cytoplasma die Chromatophoren. Ihre Form ist kugelig bis ellipsoidisch. Die Gre ist minimal und lt sich kaum genau bestimmen; ich will sie hier auch nur annherungs- weise abmessen. Ich habe auf der vorderen Cylinderflche einer Zelle im Mittel gezhlt 15 Chromatophoren. Die Zelle hatte einen Durchmesser von 18 /. Da nun die Chromatophoren meist Zwischen- rume zwischen sich lassen, welche etwa so gro sind wie ihr eigener Durchmesser, so knnen wir ungefhr sagen, da o(> Chromato- phorendurchmesser die Lnge des Fadendurchmessers ausmachen und also der Durchmesser eines Chromatophors 18/30 0,6 u betrgt. Das ist gewi sehr klein, allein die relativen Verhltnisse sind nicht viel andere als etwa bei manchen Chara- und Nitt //'/-Zellen. wo auch nicht selten 20 30 Chlorophyllkrner auf einer Zellwand- hlfte in der Richtung der Querscheidewnde nebeneinander Heuen. Die eben angegebenen absoluten Grenwerte sind nur ungefhre, aber sie gengen, um eine Vorstellung von der Winzigkeil der Chromatophoren bei den Cyanophyceen berhaupt, bei Tolypoihrix im besonderen zu ermglichen. Es drften liier die kleinsten CT Chromtophoren des Pflanzenreichs vorliegen. Diese Chromtophoren scheinen in der Peripherie dichter zu liegen, als weiter nach innen. Es ist dies wahrscheinlich die einfache Folge davon, da. je weiter wir nach innen vorwrts dringen, wir um so dickeren Zentralkrper- strahlen begegnen, welche eine so enge Nebeneinanderlagerung der Chloroplasten ausschlieen. Stellt man auf die uerste Chromato- phorenschicht scharf, so scheinen die Chromtophoren mitunter wie zu schrg die Zelle umlaufenden Spiralreihen angeordnet zu sein. ja mitunter macht es den Eindruck, als ob zwischen den in einer solchen Reihe liegenden Chromtophoren feine Plasmastrnge sich hinzgen, doch will ich hierber vorlufig noch keine bestimmten Angaben machen, sondern behalte mir die letzteren vor. Eine sonderbare Vorstellung von den Chromtophoren der Cyanophyceen entwickelt Nadson: ,.Beim lebenden Protoplasten kann man oft, beim toten stets be- merken, da nur der peripherische Teil des Protoplastes mit dem Pigment (Phykochrom) gefrbt ist, whrend seine Mitte farblos bleibt oder vielmehr kein Pigment enthlt. Der uere, das Pigment ent- haltende Teil des Protoplastes (Rindenschicht Btschlisi fungiert zugleich bei den untersuchten Cyanophyceen als Zellenprotoplasma ( Cytoplasma ) und als Chromatophor. Der Verfasser hlt es fr zweckmig, denselben einfach ..Protoplasma" zu nennen." Mehr an Konfusion konnte kaum geleistet werden. Da Nadson,. wie ich im Abschnitte Zentralkrper auseinandergesetzt habe, im Zentralkrper auch nur einen zentralen Lokalisationspunkt einiger Stoffe im Protoplaste'' erblickt, die sog. Rindenschicht aber Cytoplasma und Chromatophor gleichzeitig sein soll, so entsteht ein Gebilde, was alles andere eher ist als eine Cyanophyceen-ZeWe. So unrichtig diese ganze Auffassung ist, so ist doch in jeder einzelnen Behaup- tung des Autors etwas Richtiges. Wenn Letzterer z.B. oben sagt, da man beim lel enden Protoplaste oft, beim toten stets bemerken knne, da nur der peripherische Teil des Protoplastes mit dem Pigment gefrbt ist, so ist daran nur richtig, da bei der toten Zelle der Zentralkrper deutlicher sich abgrenzt, weil er seine Arme cizieht; dadurch hebt er sich besser ab vom umgebenden Cyto- 68 plasma, welche- die Chromatophoren fhrt. An der nchsten Be- hauptung, die Endeaechicht fungiere gleichzeitig als Zellenproto- plasma und Chromatophor, ist nur richtig, dal.! alles auerhalb iU'> Zentralkrpers Liegende eben Cytoplasma ist mit darin eingelagerten Chromatophoren. Absurd aber ist es, einen zentralen Lokalisations- punkt einiger Stoffe anzunehmen, da doch nach Nadson dieses zen- trale Gytoplasma an das Cytoplasma der Rindenschicht angrenzen soll. Vorlufig kennen wir keine Zelle, in welcher zweierlei Cytoplasmen neben- oder ineinanderliegen. Falsch ist natrlich weiter, dal.! beide Bestandteile des Phykochroms, Chlorophyll und Phykocyan in den Wnden der Waben" und nicht in ihrem Innern enthalten sind. Phykochrom gibt es nicht, zweifellos sind in den Chromatophoren der Cyanophyceen allermindestens drei Farbstoffe vorhanden, denn diese kann man isolieren und optisch bez. chemisch legitimieren, nmlich Chlorophyll. Karotin. und Phykocyan. Pigmentfhrend sind nun sicher nicht Wabenwnde, sondern massive Krner oder Kugeln, die frheren Grana, sie kann man deutlich als isolierte Ge- bilde in farblosem Cytoplasma unterscheiden. Gesehen drfte sie auch Nadson haben, denn ich wte nicht, was seine plasmatischen Mikrosomen" sein sollten, welche er als dritte Form von Granu- lationen den beiden anderen, den Chromatinkrnern (meine Zentralkrner) und den Cyanophycinkrnern zugesellt ..Die plas- matischen Mikrosomen sind kleine Kugeln oder Krnchen plasma- tlscher Substanz, welche in den Knotenpunkten des Protoplasma- Wabensystems eingelagert sind", das ist alles, was wir erfahren. Da nun aber neben Zentralkrnern und Cyanophycinkrnern (abge- sehen von Oeltrpfchon) als sprlich verteilten und ganz unregel- mig verteilten kleinen Kugeln nur noch die Chromatophoren vor- handen sind, so mssen X'adsons Mikrosomen eben die Chromato- phoren -ein! Ich halle demnach die blauen Kugeln im peripherischen Teile de- Protoplasten der Fig. 11 von Nadson fr Chromatophoren von Merismopedia elegans, und dasselbe gilt von Fig. 4<>, 60, 96%, absoluten Alkohol, Nelkenl und Kanadabalsam gebracht. Gewhnlieh hat man in den verschiedenen Fden etwas abweichende Frbungen erzielt, es dominieren aber die, welche ich im Anhang I unter Methylenblau- Jodjodkalium genauer angefhrt habe. Hier interessiert uns hauptschlich die Chromatophorenfrbung. Die Chromatophoren erscheinen meist blaugrn in den vegetativen Zellen, uerst scharf vom farblosen Cytoplasma sich abhebend, fast violettschwarz aber haben sie sich in den jungen Heterocysten und manchen Konkavzellen gefrbt. Da die Cyanophycinkrner farblos bleiben, die Zentralkrner aber braun werden, so ist eine Ver- wechselung mit anderen Granulationen vollkommen ausgeschlossen. Bisher haben sich die Prparate unverndert erhalten, ihre Bestn- digkeit ist daher wohl auch fr die Zukunft anzunehmen (siehe Fig. 14, Taf. e). Ich konnte an den meisten Zellen auch hier auf die Breite der Zelle ca. 12 1(5 Chromatophoren zhlen. Die Farbe der Cyano/>/iycf/i-CA\vomc\to\)hoven rhrt von einem Gemisch von Farbstoffen her, von denen die wichtigsten das Chloro- phyll, das Karotin und das Phykocyan sind. Diese drei Kompo- nenten sind in verschiedenem Verhltnis bei den verschiedenen 74 Cyanophyceen vermischt, wodurch deren abweichende Frbung, die zwischen gelbgrn und dunkelspangrn zu variieren pflegt, bedingt ist. Das Karotin lid.it sich mit Hilfe der Kali- oder Suremethode leicht zur Ausscheidung bringen und erscheint hufig in Kristallen nach dem Einlegen der Fden in geeignete Fixierungslsungen. So ist bei Salzsure-, Ameisensure-, Pikrinsure-etc-Fixierung die Ausscheidung von Karotin eine bekannte Erscheinung, mit der man stets rechnen mu. Merkwrdigerweise finde ich in der Literatur darber nirgends etwas bemerkt und doch ist der Karotingehalt der Cyanophyceen-Zelle relativ gro, wie man aus der Gre und Massen- hafgkeit der Krystallaggregate nach Sure- oder Alkalibehandlung erschlieen kann (siehe die Fig. 1 und 11 Taf. c). Auch Massart erwhnt nur Chlorophyll und Phykocyan: ..Le pigment assimilateur c-i im nielange de chlorophylline et de phycoeyanine." Die von Brand an verschiedenen Cyanophyceen nach Aufbe- wahrung in Formol beobachteten .unregelmigen, braunen Krner" > sind nichts anderes als Karotinkristalle oder Aggregate solcher. Mitunter knnen die Karotinausscheidungen zu allerlei weiteren Tuschungen Veranlassung geben; behandelt man nmlich Fden, in denen durch Surefixage (Pikrinsure, schweflige Sure etc.) Karotin sich absonderte, spter mit verdnnter Schwefelsure (1,5 / ), so frben sich die Kristalle sowie die krnigen Karotinmassen blau- schwarz und flieen nicht selten zusammen oder runden sich ab. so da man sie unter Umstnden mit anderen Granulationen, ja in be- sonderen Fllen wohl auch mit winzigen Strkekrnern verwechseln knnte, was natrlich ausgeschlossen ist. wenn man die Entstehung dieser Gebilde verfolgt. Das Phykocyan ist durch die Untersuchungen von Molisch (7 i als ein gefrbter, kristallisierbarer Eiweikrper erkannt worden. V.i diffundiert beim Abtten der Algen durch die mannig- faltigsten Substanzen in das umgebende Wasser heraus und lt sich au- der blauen Lsung durch Ammonsulfatzusatz abscheiden. Bei der Behandlung der frischen Algenfden mit einer ganzen Reihe von Farblsungen sah ich das Phykocyan austreten und zunchst gewisse bei Plasmolyse entstehende Hohlrume innerhalb der Zelle in Form einer blauen Lsung ausfllen. In ausgezeichneter Weise gelingt dies mit verdnnter alkoholischer Safraninlsung sowie mit Ammoniakkarmin, wie es die Fig. L3 Tat", c darstellt. Kontrahieren sich infolge der Einwirkung der Safraninlsung die Protoplasten nur etwas, so da die Querwnde der Fden frei werden, so zeigen sich diese an beiden Seiten von blauer Phykocyanlsung umsplt (Fig. 13b). Endlich sieht man die Lsung dieses Farbstoffs sehr gut noch inner- hall) der Zelle, wenn die an die Grenzzellen anliegenden Zellen durch Kontraktion des Fadens ausgezogen werden, wie es durch den Ein- flu der Farblsungen hufig geschieht; dann erhlt man Objekte, wie eines in Fig. loa abgebildet ist. In Fig. foc haben sich die Protoplasten einseitig an die Seitenwand zurckgezogen. Bei An- wendung von Ammoniakkarmin kommt hufig eine Frbung des Zentralkrpers durch das aus den Chromatophoren ausgetretene Phykocyan zu stnde; es gibt das eine schne Kontrastfrbung: die Membranen rot, das Chromatophorenfhrende Cytoplasma maigrn und der Zentralkrper himmelblau. Wie durch Ammoniumsulfat, wird aus seinen Lsungen das Phykocyan auch durch Alkohol gefllt unter gleichzeitiger chemischer Vernderung. Die Lsung wird hierdurch wie beim Kochen farblos, leicht trbe und etwas opalisierend. Nach Molisch verfhrt man zur Gewinnung des Phykocyan s in kristallisierter Form folgendermaen: Die gewaschene Algenmasse wird mit wenig destilliertem Wasser, dem zum Zweck der Abttung der Alge einige Tropfen Schwefelkohlenstoff zugefgt wurden, geschttelt und einen Tag etwa im Dunklen sich selbst berlassen. Das Phykocyan diffundiert in die umgebende Flssigkeit und man erhlt nach dem Abtiltrieren von der Algenmasse eine schn indigoblaue Lsung mit prchtiger kar- minroter Fluoreszenz. Zu dieser Lsung fgt man weniger, als zur sofortigen Fllung des Phykocyans in amorpher Form ntig ist, von einer konzentrierten Lsung von schwefelsaurem Ammoniak zu, filtriert und lt das Filtrat in flachen Schalen im Dunkeln bei gewhnlicher Temperatur verdunsten. Hierbei fllt der Farbstoff in Form schner indigo- -- ;.; blauer, wahrscheinlich monokliner Kristalle aus. deren Form in Fig. 17. Taf. wiedergegeben ist Die Kristalle sind quellbar in Wasser und sehr zerbrechlich, denn der geringste Druck aufs Deck- glas zertrmmert sie in Splitter; >ie sind lslich in Wasser, Glycerin, verdnnten Alkalien, wie Kali- und Natronlauge, in Ammoniak. Barytwasser und Aetzkalklsung, anlslich dagegen in absolutem Alkohol, Aether, Benzol, Schwefelkohlenstoff und verdnnten Suren. Mit Salpetersure und Millons Reagens geben die Kristalle Eiwei- reaktioo, auch die durch Bromwasser entfrbten. Die Kristalle speichern gierig Jod, Eosin, Fuchsin, Gentianaviolett. Die dunkelblaue, wundervoll rot fluoreszierende Lsung des Phykocyans zeigte mir im Yergleichsspektroskop von Zeiss ein Ab- sorptionsband zwischen A = 640 610. welches aus zwei dicht neben- einanderliegenden Absorptionsstreifen / = 640625 und /. = t'.i'fi 610 zusammengesetzt ist: alle brigen Spektralregionen werden unverndert durchgelassen. Die Absorptionsstreifen des Cyanophyceen- chlorophylls fand ich bei I II III IV Xrz 680 640 620610 590570 540530, die des Karotins bei I II III X = 4904 7 455 - 445 43( > 418 ; wie man sieht, schliet das Phykocyanband genau an das Chloro- phyllband I an und nimmt an der entgegengesetzten Seite das Band II mit in sich auf, fllt also den Zwischenraum zwischen beiden vollstndig aus, woher es kommt, da der Streifen II im rot, den man zunchst fr den blassen Chlorophyllstreifen I hlt, auf- fallend nach gelb hin verbreitert erscheint Aus den drei I'artial- absorptionsspektren (Chlorophyll. Karotin, Phykocyan) ergibt sich das Gesamtcyanophyceenspektrum, wie ans bei.uvgebenem Schema hervorgeht: 680 040 620 610 590 .".70 540 530 190 17.". 455 445 130 418 JLb Phvcoi van 640 6: '< 62l ' 610 total \li.-nr|>- le"7'yftno n 68n ,il " 59 ~ l7 5*0530 190 17.". 155 II.") 430 U8 phyce< nzelle < I Da man bei Anwendung starker mikroskopischer Vergrerungen und iassender Beleuchtung deutlich konstatieren kann, da das Cytoplasma zwischen den Chromatophoren vollkommen farblos ist. sind also smtliche Farbstoffe in den Chromatophoren enthalten und somit alle frher geuerten Ansichten widerlegt, nach welchen der Cyanophyceenfarbstoff diffus im Cytoplasma verteilt sein sollte (Naegeli, Schmitz, Zacharias etc.). Da ich ferner von einer Wabenstruktur der sogenannten Rindenschicht nichts habe bemerken knnen, mu ich auch die Auffassung, der Farbstoff sei in die Wnde der Walten derselben eingelagert (Palla, Btschli) als nicht zutreffend bezeichnen, ebenso wie die von Deinega behauptete Existenz einer netzfrmig durchbrochenen, die Zellinnenwand be- legenden Chlorophyllplatte. Durch meine vorstehenden Mitteilungen ist weiter der Auf- fassung der Boden entzogen, da die Farbstoffe der Cyanophyceen in winzige Grana eines zylinder-, glocken- oder kugelfrmigen Chro- matophors (Fischer) eingelagert seien. Die Behauptung Hiero- nymus', da Phykocyan sei im Zellsaft enthalten, bedarf keiner Widerlegung, da die weitaus meisten Cyanophyceenzellen keine Zell- saftvakuolen haben. Es bereitet keine besondere Schwierigkeiten, die drei Kompo- nenten der Cyanophyceenchromatophoren voneinander zu isolieren. Ich verfuhr folgendermaen : Groe 7/)'/>///;7>-Rasen wurden mit Chloroform wasser in verschlossenem Gefe mehrere Tage lang bei fterem Umschtteln stehen gelassen. Die schn blau gefrbte Flssigkeit wird abfiltriert und die im Filter bleibenden, nunmehr rein grn erscheinenden Algenmassen noch mehrere Male mit Chloroformwasser gewaschen. Das Filtrat enthlt das gesamte Phykocyan, welches mit Ammo- niumsulfat, wie vorn angegeben, kristallinisch gefllt werden kann. Die im Filter gesammelten Algenfden winden nunmehr mit sie- dendem Alkohol behandelt, der allen Farbstoff' lst, die Lsung filtriert, mit verdnnter Kalilauge versetzt und einige Zeit sich selbst berlassen. Hierauf wurde mit Aether berschichtet und ausgeschttelt. Das gesamte Karotin geht quantitativ in den Aether und kann aus TS diesem in Form prachtvoller rubinroter Kristalle gewonnen werden. In der unten befindlichen, mittelst Scheidetrichters abgetrennten grnen Lsung, welche man zur vollkommenen Entfernung der letzten Spuren des Karotins noch einige Male mit Aether aus- schttelt, ist alles Chlorophyll in Form von Alkachlorophyll enthalten. Durch die wechselnden relativen Mengenverhltnisse dieser drei Farbstoffe in den Chromatophoren der Cyanophyceen entstehen alle die mannigfaltigen Farbennancen, welchen wir bei den verschiedenen Vertretern dieser Algengruppe begegnen. Sie werden erzeugt etwa nach folgendem Schema fr die sechs Ilauptnancen. wenn ich mit C Chlorophyll, P Phykocyan und Ca Karotin bezeichne und durch die Zahl der Striche unter diesen Buchstaben die relativen Mengen- verhltnisse andeute; es bedeuten also = viel, = mittel, wenig: C P Ca blaugrn C P Ca gelblichgrn bis olivengrn (' P Ca grnlichblau C P Ca braun C P Ca brunlichgrn C P Ca graugelb In manchen Arten kann das Carotin so berwiegen und das Chlorophyll in so minimalen Quantitten vorhanden sein, dal.! die AJge eine rosenrote Farbe annehmen kann: herrscht bei Chlorophyll- mangel das Phykocyan neben dem Karotin vor, so entstehen Nuancen des Violett So hihI /.. \\. braunviolett: Phortnidium furpurascens Gomont. violett: Spirulina versicolor Coiin. Rhodococcus. rosenrot: Phortnidium Spongeliae Gomont, Hypheothrix coriacea Kr tz i\c. purpurrot: Jrichodesmium erythraeum Ehrenberg, Rhodococcus. blaugrn: . irthrospirajenn >// Stitzi-:niu:cei:. Tolypothrix lanata, ( hrooeoecus turgidus Naegeli, Synechococcus aeruginosus Naegeli, Gheocapsa violacea Rabenhorst etc. 7<> schwarzgrn: Phormidium autumnale (!omont. olivengrn: Hypheothrix lardacca Rabenhorst (mitunter rtlich). Polycystis elabens Ktzing., Microcystis olivacea Ktzing etc. gelbrot: Chroococcus macrococciis Rabenh. gelb: Glococapsa Paroliniana Brebisson. Bei Beurteilung der Farbe ist freilich immer zu beachten, da dieselbe nicht selten unter Mitwirkung gefrbter Scheiden entsteht So sind z. B. die Gattungen Porphyr osiphon, Schizothrix, Poly- cklamydum etc. unter den Oscillatoriaceen, Glococapsa unter den Chroococcacccn oft lebhaft gefrbt. Schizothrix purpurascens Gomont hat rote oder orangegelbe Scheiden, Schizothrix Mlleri goldgelbe, Schizothrix Hcufleri blaue, Schizothrix Braunii dunkelblaue Scheiden. Glococapsa par- purca Ktzing rote Scheiden (auch Inhalt rot). Glococapsa violacca Rabenhhorst, Hllmembran blau, violett oder schwrzlich etc. Es kombiniert sich hier die Chroinatophorenfarbe mit der Scheidenfarbe; da nun beide variabel sind, mitunter auch bei Indi- viduen derselben Art, so findet man oft eine und dieselbe Cyano- phyceenart in den verschiedenen Frbungen vor, wofr es leicht wre, zahlreiche Beispiele anzufhren. Microcystis clabcns: blau- oder olivengrn, Clathrocysiis aeruginosa Henfrey: blaugrn, olivengrn, gelb. Calothrix confervicola Agardh : blaugrn, violett oder purpurn etc.) Wie falsch die Ansichten ber diese Verhltnisse meist sind, dafr mge es gengen, ein Beispiel anzufhren. In Encler und Prantl, Die natrlichen Pflanzenfamilien' 4 , heit es (p. 46): Das Phykochrom, der fr die Schizophyceen charakteristische Farbstoff, von welchem die Chromatophoren durchtrnkt sind, zeigt meistens eine blaugrne, seltener eine blaue, olivengrne, violette, rosenrote, gelbliche oder brunliche Frbung und besteht aus einer Mischung von Chlorophyll und Phykocyan". Es liegt auf der Hand, da durch Mischung von Chlorophyll und Phykocyan niemals Oliv, Rosa- rot oder Violett entstehen kann, schon hieraus htte man die An- wesenheit noch eines gelbroten Farbstoffs folgern mssen. Bei Anwen- _ 80 dng der oben mitgeteilten Trennungsmethbde kann man sich denn auch leicht davon berzeugen, da bei sehr vielen Cyanophyceen Tolypothrix. Oscillaria, Lyngbya etc.) das Karotin entschieden quan- tit;iti\ vorherrscht. Dunkelkulturen. Die schon von anderen Forschern angestellten Verdunkelungs- versuche habe ich mit Tolypothrix und Oscillaria wiederholt. Die Resultate waren folgende: Die Zellen der in Dunkelkulturen lngere Zeit (2 Monate bei ca. 15 C) verbliebenen Fden lassen 1) die Cyanophycinkrner allmhlich ganz verschwinden und 2) ebenso das Glykogen; sie enthalten 3) nieist die Zentralkrner in ge- ringerer Menge als die Fden der Lichtkulturen unter sonst gleichen Bedingungen; im Cytoplasma treten 4) zahlreiche Zellsaftva- knolen auf. 1. Das Verschwinden der Cyanophycinkrner vollzieht sich langsam; fters gehren dazu mehrere Wochen. Meine Beobach- tungen harmonieren mit denen, welche Hegler an Lyngbya aestuarii in Seewasser, an Oscillaria limosa in Nhrlsung und an Aphano- thed stagnina gemacht hat. Vollkommen von Cyanophycinkrnern befreite 7olypothrix-VluWn regenerieren dasselbe am Licht innerhalb weniger Tage. 2) Das Verhalten des Glykogens isl ganz analog dem des Reserveeiweies in den Cyanophycinkrnern. Hegler: Oscillaria subuliformis in Seewasser. Oscillaria limosa in Nhrlsung. Af>hanothece stagnina. Koni.: Tolypothrix, i hcillaria . 3. I>ie Zentralkrner sah ich zum Teil in Ringkrper um- gewandelt, zum Teil stark verkleinert. Alle haben die Tinktions- fhigkeil teilweise oder ganz eingebt. In den jungen, im Dunkeln entstandenen Zellen sind die Zentralkrner winzig klein oder sie fehlen ganz. b Ueber das Auftreten der Zellsaftvakuolen nach Verdunke- lung habe ich im Abschnitt Vakuolen" ausfhrliche Mitteilungen ge- macht. (ZachRIAS: Oscillaria. Koni.: Tolypothrix, Oscillaria). 81 Nicht selten tritt in Dunkelkulturen das Phykocyan aus den Chromatophoren aus und frbt die Zentralkrper oder die Flssig- keit, welche Vakuolen oder sonstige, entstandene Hohlrume auer- halb der Protoplasten in den Zellen erfllt. Haben hiernach im allgemeinen die bisher vorgenommenen Verdunkelungsversuche oder Lichthungerkulturen eine Anzahl ein- deutiger Ergebnisse gezeitigt, so sind doch auch eine Reihe von Beobachtungen dabei gemacht worden, welche vereinzelt dastehen oder voneinander nicht unbetrchtlich abweichen, weshalb sie zu einer besonderen Diskussion herausfordern. Zacharias fhrt an, da in den Dunkelkulturen das periphere Plasma ein vakuoliges Aussehen und eine olivgrne Farbe anzu- nehmen pflege und da dabei von ihm hutig in demselben sehr kleine Krperchen in grerer Menge bemerkt worden seien, die von den Krnern verschieden zu sein schienen. Zweifellos sind die nach dem Verschwinden der Cyanophycinkrner infolge von Ver- dunkelung deutlicher sichtbar werdenden winzigen Krperchen im peripheren Plasma" die Chromatophoren! Ueber das Verhalten des Farbstoffs dieser Chromatophoren nach lngerer Verdunkelung gehen die Angaben weit auseinander; whrend einerseits hutig eine groe Bestndigkeit der Farbe der Dunkelkulturen behauptet wird, macht Hegler an Aphnothece stagnina die Beobachtung eines voll- kommenen Etiolements, bei dem nur noch das Xanthophyll (!) er- halten geblieben, das Cyanophyll dagegen ganz verschwunden sein soll. Die blaugrnen Gallertklumpen der genannten Cyanophycee wurden gelbgrn. Demgegenber mchte ich hervorheben, da meine Beobach- tungen an Dunkelkulturen durchgehends lehren, da die Cyano- phyceen bei Gegenwart organischer Substanzen in der Kulturlsung ihre lebhafte blaugrne Farbe im Dunkeln wochen- und monatelang unverndert beibehalten, da bei rein mineralischer Ernhrung da- gegen die Fden nach relativ kurzer Zeit im Dunkeln allmhlich absterben und dabei allerdings insofern Etiolement vorgetuscht werden kann, als Chlorophyll und Cyanophyll zuerst verschwinden, whrend das Karotin noch lange Zeit persistiert und eine Gelbfar- Kolil, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. 82 bung der Fden hervorruft. Nicht selten weiden die Fden jedoch auch ziemlich rasch wei. Tolyot/irix-Rasen, welche ich sieben Wochen lang in einem filtrierten Dekokt von Wasserpflanzenfrag- menten in absoluter Dunkelheit hielt, sahen nach Ablauf dieser Zeit noch genau so intensiv blaugrn wie vorher ans und wie eine Parallelkultur, die whrend dieser Zeit im mig hellen Zimmer von gleicher Temperatur gestanden hatte. Andererseits misslangen mir bisher alle Versuche, Tolypotliri.x in reiner anorganischer Nhrsalzlsung auch am Lichte zu erziehen: nach kurzer Zeit, oft schon nach wenigen Tagen, blaten die vorher dunkelgrnen Rasen ab und wurden endlich ganz wei. Diese Be- obachtungen legen den Gedanken nahe, da wir in TolypotJirix inen Halbsaprophyten vor uns haben, ein Analogon etwa zu den grnen Halbschmarotzern unter den Parasiten. Um eine endgltige Entscheidung herbeizufhren, habe ich angefangen, TolypotJirix und andere Cyanophyceen auf knstlichen Nhrbden bekannte]' Zu- sammensetzung im Dunkeln und im Lichte zu kultivieren. Ueber die Ergebnisse dieser Untersuchungen werde ich spter berichten. Es wild dabei in erster Linie zu untersuchen sein, ob die ( 'yanophyceen imstande sind, bei geeigneter Ernhrung im Dunkeln Chlorophyll im Sinne des Gesamtfarbstoffes der Chromatophoreni zn erzeugen oder nicht: denn hierauf kommt es an. nicht darauf, ob sie schon vorhandenen Farbstoff zu erhalten vermgen. Ich betone dies deshalb, weil krzlich Fnfstck (30a, p. 76) in seinem ..Referat" diesen prinzipiellen Unterschied in der Fragestellung nicht gengend auseinandergehalten hat. Artari's (2) Untersuchun- gen sind deshalb besonders wertvoll, weil er darin zeigte, dal.! bei bestimmten Ernhrungsverhltnissen gewisse Algen in voller Dunkel- heil Chlorophyll nicht mir zu erhalten, sondern zu erzeugen vermgen. Von Etiolement htte Hegler nur dann sprechen knnen, wenn er nachwies, da nach dem Lichtentzug von Aplia- nothece kein Chlorophyll mehr erzeug! wurde; wenn seine Alge gelbgrne Frbung annahm, so braucht kein Etiolement. sondern es kann auch eine einfache Zersetzung des bereits vorhandenen Chro- matophorenfarbstoflfes infolge ungnstiger Vegetationsverhltnisse 83 vorliegen. Da diese letztere Erscheinung aber nicht eine allgemeine bei den Cyanophyceen ist. geht schon zur Genge aus meinen 7/\;/W//;7;r-Dunkelkultiiren hervor, welche noch nach 7 wchent- licher Verdunkelung vollkommen normale Farbe besaen. Wenn Fnfstck sagt: Diese (Artari's) Beobachtung wird es vielleicht ermglichen, eine Erklrung dafr zu linden, wie es kommt, da tief im Substrat oder unter einem fast schwarzen Thallus der Licht- wirkung entzogene Gonidien dennoch nicht zu Grunde gehen", so wird die angeregte Frage in die beiden zu zerlegen sein, ob das vom dunkelgefrbten Thallus zurckgelassene Licht eine Neubildung von Chlorophyll gestattet oder ob dasselbe nur eine Erhaltung und ein Funktionieren des vor der intensiven Thallusfrbung gebildeten Chlorophylls zult. Hufig wird es sich vermutlich so verhalten, da die Chlorophyllbildung in den Gonidien in den wachsenden Teilen sich vollzieht, ehe noch die Dunkelfrbung des Thallus eintritt : spter, wenn letztere vorhanden ist, wird sie gerade die Konservierung des Chlorophylls begnstigen; ich habe meine auf vielfache Beobach- tungen begrndete Anschauung ber die Chlorophyllzerstrung durch intensives Licht und die Chlorophyllregeneration und ihre Bedingun- gen in meinem Buche ber das Karotin" (52 m ) ausfhrlich mit- geteilt und werde in Zukunft die Flechtenthallome in das Bereich meiner Beobachtungen ziehen. Y. Abschnitt. Glykogen 1 ). Da es mir mit Jodprparaten niemals gelang. Strke in den Zellen von Tolypothrix nachzuweisen und auch Paramylum, dessen Gegenwart Cohn und IIansgirg behaupteten, nicht vorhanden ist, lag der Gedanke nahe, nach einem anderen Assimilationsprodukt zu fahnden. Die auffallend starke Braunfarbung des Zellinhalts mit Jod lie Glykogen vermuten. Die mit Jodjodkaliumlsung oder mit Jodwasser gebrunten Zellen zeigten denn auch beim Erwrmen das fr das Jodglykogen charakteristische Verschwinden der Braun- frbung und das Wiedererscheinen derselben beim Abkhlen. Zur Beantwortung der Frage, wo das Glykogen in der Tolypothrix-7&We sich befinde, zog ich auch hier mit Erfolg isolierte, auf eine End- flche gelegte Zellen heran. An diesen sieht man deutlich, da die Braunfrbung nur dem die Chromatophoren enthaltenden Cytoplasma zukommt; den Zentralkrper fand ich immer von hellgelber Farbe. Dieses Verhltnis ist ohne Zweifel das normale. Nur in seltenen Fllen war bei Anwendung von Jodwasser auch eine schwache Fr- bung des Zentralkrpers sichtbar, welche aber niemals die des peripherischen Plasmas bertraf. Ich mchte daher bezweifeln, da sich um eine Glykogenfrbung des Zentralkrpers handelt; die schwache Gelbfrbung i-t nur die eingedrungener Jodlsung, sie ver- Schwindel auch nicht beim Erwrmen, wie die durch Glykogen her- li Wenn ich von i Bpreche, so haudell es sich uro ein Kohle- hydrat, das sich um Jod rol frbt, las entweder mit dem animalischen Glycogen identisch i-t oder demselben sowie dem A.mylodextrin sehr nahe 3teht. 85 vorgerufene Brunung. Ich kann daher der entgegengesetzten Be- hauptung von Massart: Cette substance (Glycogene) est tres abondante chez certaines especes, en particulier dans le corps central" nicht beistimmen. Uebrigens hat auch Zacharias nur in einem vereinzelten Falle in in Kultur genommenen Peltigera-Gomdien eine schne rotbraune Frbung der Zentralkrper erhalten. Ausser Errera und Btschli hat neuerdings auch Hegler die Anwesenheit von Glykogen in der Cyanopkyceen-ZeWe nachge- wiesen; alle aber nur auf mikrochemischem Wege. Ich unternahm nunmehr, da es mir an Material nicht mangelte, den makroskopischen Nachweis des Glykogens. Zunchst wurde ein groer To/yflof/irix-Jigisen im Mrser zerrieben und kaltes Wasser zugegeben. Eine Probe des Filtrats, mit Fehlin g kurz gekocht, ergab keine Kupferreduktion. Nunmehr wurde ein zweiter Rasen mit ganz verdnnter Salzsure lngere Zeit gekocht, abtiltriert und das Filtrat mit Fehling erhitzt; eine betrchtliche Kupferreduktion zeigte sich. Das Glykogen wird durch verdnnte Suren in Trauben- zucker bergefhrt. Ebenso sicher gelang die Ueberfhrung des Glykogens in Traubenzucker (resp. Maltose und Isomaltose) durch Speichel und Diastase im Reagensglase. Um auch unterm Mikro- skope diese Umwandlung zu erreichen, wurden Tolyphotrix-YA&n. auf dem Objekttrger mit verdnnter Sure, mit Speichel und Diastase lngere Zeit behandelt, dann in Wasser grndlich ge- waschen. Die 48 Stunden dem Einflu von Parotidenspeichel unterworfen gewesenen Fden nahmen nach Auswaschen mit Wasser mit Jodjod- kalium nicht die burgunderrote Farbe mehr an wie vorher, ein Zeichen, da der grte Teil des Glykogens verschwunden War. (Bei der Speichelwirkung wurden brigens die Zentralkrner z. T. hohlkuglig.) Ganz analog war die Einwirkung von verdnnter Salz- sure und von Diastase. Glykogen ist nun bereits bei folgenden Cyanophycet '-Gattungen nachgewiesen: Glococapsa, Oscillaria, Lytigbya, Nostoc, Anabaena, Aphanothccf, Gloiotrichia, Rivularia, Microcolcus, Phormidium, Cylindrosperiim m , TolypotJirix. _ 86 Glykogen ist hiernach wohl als konstant auftretender Inhalts- stoff der CyanopAyceen-Zelle anzusehen. Auch die Pilze und Bakterien enthalten vielfach Glykogen, allein bei diesen ist dasselbe wohl als ein im Verlauf des destruktiven Stoffwechsels durch Um- bildung aus organischer .Materie entstehendes einfaches Stoffwechsel- produkt aufzufassen, whlend es bei den Cyanophyceen durch Assimilation entsteht und die Strke als Assimilationsprodukt sub- stituiert Wir mssen jetzt das Glykogen als erstes wahr- nehmbares Assimilationsprodukt der Cyanophyceen auf- fa ssen. Wie die Strke, so entsteht das Glykogen durch die Chromato- phorenttigkeit nur hei Gegenwart von Kohlensure und Licht. Brachte ich durch Verdunkelung glykogenfrei gemachte Tolyfiothrix- l!a>en in ausgekochtem Wasser ans Licht, so war seihst nach Tagen Glykogen nicht nachzuweisen; wurde gewhnliches Wasser an Stelle dv> ausgekochten gebracht, so gelang bereits nach 24 b die Glykogenprobe in gewohnter Weise. Den gleichen Schlu sind wir gentigt aus den schon oft an- gestellten und von mir aufs neue mit Tolypothrix vorgenommenen Verdunklungsversuchen zu ziehen. Lichtentzug bewirkt allmh- liche Abnahme und endliches Verschwinden des Glykogens. Die Glykogenjodreaktion wird schwcher und schwcher und bleibt schlielich ganz aus. Nach IIeglek bedarf es bei 10 14 C dazu rinn- Zeitdauer von vier Wochen. Ich habe mehrere Kulturen bei hherer Mitteltemperatur gehalten (15 20 C) und sah das Gly- kogen schneller abnehmen und verschwinden. Die Hungerfden nehmen eine zart gelbgrne frbe an, erscheinen wegen des Ver- schwindens der Granulationen sehr durchsichtig, weisen Vakuolen auf und verndern sich bei Behandlung mit Jodjodkalium berhaupt nicht, wogegen die normalen Lichtfden nach Jodjodkaliumzusatz momentan eine braunrote Farbe erhalten, welche beim Erwrmen verschwindet, um beim Erkalten wieder aufzutreten. Nach dem Zurcktransportieren der durch Verdunkelung gly- kogenfrei gemachten Kulturen ans Licht, gelingt es schon nach 24 h reichliche Glykogenneubildung zu konstatieren. 87 Hegler unternahm derartige Grykogenexperimente mit Oscil- laria subuliformis (in Seewasser) und Oscillaria limosa, einer be- sonders groen Form; ich habe dazu meine prachtvollen Tolypothrix- Kulturen verwendet. Merkwrdig mu es erscheinen, da es niemals bis jetzt ge- lungen ist, bei den Cyanophyceen grere Glykogenansammlnngcn zu beobachten, wie solche von den Bakterien bekannt sind, bei welchen ja hufig groe Glykogenvakuolen dem Cytoplasma einge- lagert sind, oft so gro, da sie beiderseits den Stbchenlngswnden anliegen und beim Eintrocknen der Stbchen Verdickungen der letzteren hervorbringen knnen. In der Cyanofihyceen-Zelle mssen die Glykogenvakuolen so winzig sein, da sie sich der mikroskopischen Erkennung selbst bei Gebrauch strkster Immersionssysteme voll- stndig entziehen. Daher ist es auch vorerst nicht mglich, zu entscheiden, ob diese Glykogenvakuolen im Cytoplasma oder inner- halb der Chromatophoren liegen. Wahrscheinlicher ist mir das erstere, denn nach Jodbehandlung erscheint die ganze peripherische Substanz eher mehr homogen gefrbt als vorher, was wohl nicht der Fall sein wrde, wenn die an und fr sich schon gefrbten Chromatophoren durch die Jodglykogenreaktion in noch greren Kontrast zum Cytoplasma gebracht werden. Versuche, die Glykogenproduktion durch besonders gnstige Ernhrungsbedingungen zu steigern und auf diesem Wege vielleicht die Glykogenvakuolen zu vergrern und sichtbar zu machen, habe icli in Gang: ber ihre Erfolge werde ich spter berichten. VI. Abschnitt Membran und Scheide. Sowohl die Scheide als auch die Zellmembranen der Cyano- phyceen sind uerst widerstandsfhig gegen uere Einflsse und die Einwirkung chemischer Agenden. Gommont (32 "). Macchiati und Borzi glaubten deshalb die Substanz der Scheide und der MembraneD mit der Kutikularsubstanz hherer Gewchse vergleichen resp. identifizieren zu drfen. Diese Auffassung hat sich bei ge- nauerer Untersuchung als irrtmlich erwiesen, und neuerdings hat sich Hegler das Verdienst erworben, die Frage nach der chemischen und physikalischen Natur der in Rede stehenden Gebilde wesentlich gefrdert zu haben. Weder die Scheide noch die Zellhute der Cyanophyceen geben Cellulosereaktion; sie sind unlslich in Wasser, Alkohol, Essigsure, verdnnten Mineralsuren, verdnnten und konzentrierten Alkalien: auch gewhnliche Salzsure, Salpetersure und Schwefelsure greifen sie nicht an; nur bei gesttigte Salz- sure und hochkonzentrierte Schwefelsure lsen deren Substanz auf. Verdnnt man die Schwefelsurelsung mit Wasser, so ent- steht Traubenzucker neben Ammoniak und stickstoffhaltigen Spaltungs- produkten. Beim Kochen mit konzentrierter Salzsure bildet sich Essigsure und Glykosamin etc. Vollkommen resistent verhalten sich Scheiden und Membranen ferner gegen 33% Chromsure. Alle diese Merkmale wiesen auf Chitin hin und in der Tat mssen wir das Chitin als die Substanz erachten, aus welcher die Cyanophyceen- membranen und Scheiden zusammengesetzt sind. 89 Unter den Angaben ber das Verhalten der Membranen gegen Reagentien finde ich eine, die ich nicht besttigen kann, nmlich ber das Verhalten gegen Eau de Javelle. Dieses Reagens lst nach meinen Beobachtungen nach einigen Tagen die Membranen fast vollstndig; whrend es die Scheiden von Tolypothrix nur stark angreift. Ich frbte Fden krftig mit Methylen, plasmolysierte und lie dann Eau de Javelle einwirken. Das Reagens lst das Cytoplasma nach und nach fast vollstndig, die Membranen verschwinden allmhlich, wenn auch viel langsamer, bis auf einen kaum sichtbaren Rest, die Scheiden erscheinen dnner. Der Zentralkrper ist resistent und behlt seine Ausstrahlungen grtenteils bei, die Zentralkrner treten erst als stark lichtbrechende Kugeln, dann als Ringkrper sehr deut- lich hervor. Ist die Methylenfrbung nicht ganz verschwunden oder frbt man nach, so erhlt man sehr instruktive klare Bilder, wie ich solche in Fig. 16, Tat h und Fig. 4, Tai. a wiedergegeben habe. Sie sind gezeichnet, bevor die Membran ganz gelst war. Da die Zellen des Fadens sich nach lngerer Einwirkung des Eau de Javelle leicht voneinander trennen, gelingt es unschwer durch leichten Durck auf das Deckglas, die Zellen zu verschieben und auf die Querwand zu drehen, so da man am optischen Querschnitt konsta- tieren kann, da die Zentralkrner ausschlielich im Zentralkrper liegen und da dieser, auch von der Querflche aus gesehen, Morgen- sternform besitzt (siehe Fig. 4, b Taf. a). Dies nur nebenbei. Hier interessiert nur die Lslichkeit der Membran, die teilweise Unls- lichkeit der Scheide in Eau de Javelle. Da es mir nicht mglich war, irgendwo genauere Angaben ber die Lslichkeitsverhltnisse des Chitins in Eau de Javelle zu finden, habe ich eine Reihe von animalischen Chitinmembranen (Musca domestica, Forficula anricu- laria etc.) mit diesem Reagens behandelt und konnte leicht die lsende Wirkung desselben auf das Chitin auch hier nachweisen. Das Schienbein der Fliege lste sich in kurzer Zeit vollstndig auf unter Zurcklassung von weien fettartigen Massen. Weniger voll- stndig, aber immerhin deutlich nachweisbar, lsten sich Chitinstcken aus den Abdominalsegmenten von Forficula aaricularia L.. dem gemeinen Ohrwurm. 90 Es spricht demnach auch das analoge Verhalten der Tolypothrix- Membran und der Chitinhute der Tiere fr die Chitinnatur der ersteren. Hegleb gelang es nun auch, das Chitin aus Cyanofihyceen- Membranen zu isolieren und durch den Nachweis der charakteristi- schen Kristalle des salzsauren und schwefelsauren Glykosamins zu identifizieren. Bei der Wiederholung der Reinchitin- resp. Glykosa- mindarstellung aus den Membranen und Scheiden von Tolypothrix konnte ich abweichend von Hegler feststellen, da bei ge- sttigte Salzsure die gereinigten Membranen nicht vollkommen lst: es blieben feine allerdings leicht zu bersehende Cellulosereste zurck. Bekanntlich hat neuerdings C. yax Wisselingh in den Mem- branen der weitaus meisten Pilze Chitin nachgewiesen. In einem gewissen Widerspruch mit den HEGLERschen Angaben stehen die Befunde \. Wisselinghs an den Gonidien der Flechten, von denen er sagt, da sie meist Cellulosewnde halten. Die Membranen winden nach Erwrmen mit Glycerin auf 300 C durch Jod-] Schwefelsure (76%) oder durch 60/o Chlorzinkjod rein blau {Cetraria, Cladonid). Bei beiden Flechten handelt es sich um Chlorophyceengonidien. Bei Peltigera dagegen, welche Nostoc- Gonidien fhrt, konnte v. Wisselingh in den Gonidienwandungen Cellulose nicht nachweisen; sie lsten sich beim Erhitzen in Glycerin vollstndig auf, also enthielten sie auch kein Chitin. Dies veranlate mich, da in den Gonidien der genannten Flechten Cyanophyceen-Zellen vorliegen und zwar, wie ich eben er- whnte, .Vr-A/Vv-Conidien. und somit die WlSSELINGHSchen Mit- teilungen denen von HEGLEB diametral entgegenstehen, zunchst die '/^/r/W/z/vi -Membranen nochmals und zwar mit Hilfe der von GlLSON und von WlSSELINGH benutzten Methoden auf Chitin zu prfen. Tolypothrix- Rasen wurden mit konzentrierter Kalilauge '1 KHO 1 II, Oi im Oelbad in zugeschmolzenen Rhren auf L60 C erhitzt, darnach mit 90% Alkohol gewaschen und Jodjodkalium- 91 lsung 1 ) und verdnnte Schwefelsure 2 ) zugesetzt. Die Mykosin - reaktion trat prompt ein. Hei dieser Behandlung bleiben die .Mem- branen und die Scheiden deutlich sichtbar. Die Mykosinreaktion ist in der Scheide wesentlich deutlicher als in den Zellmembranen, doch konnte ich mich mehrere Male von der rtlich-violetten Frbung sicher berzeugen. Sowohl die Scheiden als auch die Membranen lsten sich nach Kalibehandlung in 2.;")% Salzsure und verdnnter Essigsure; das gebildete Mykosin ist in beiden lslich. Da sowohl Cellulose als auch Chitin beim Erhitzen mit Grlycerin auf 300 C sich nicht verndern, van Wisselingh aber bei den Membranen von Pettzgera-Gomdien unter diesen Umstnden voll- kommene Lsung konstatierte, habe ich sowohl To/ypo/Z/rix-Fden als auch Pe/fia rra -Gomien der Glycerinbehandlung unterworfen. Es ergab sich, da sowohl die Scheiden von Tolypothrix als auch deren Membran und die Membran der Peltigera-QomAi&a. noch un- versehrt nach der Glycerinbehandlung vorhanden waren. Interessant ist es. da die Membran von Tolypothrix, obgleich sie nach allem wie die Scheide in der Hauptsache aus Chitin neben etwas Cellulose bestehen drfte, doch unter Umstnden eine ganz ungeheuer strkere Tinktionsfhigkeit fr Methylenblau besitzt als die Scheide. Da das von mir ermittelte Verfahren zugleich ermglicht, die oft sehr zarten Membranen der Cyanophyccoi mit grter Schrfe sichtbar zu machen, will ich dasselbe hier mitteilen. Be- handelt man Tolyothrix-YMea einige Minuten unterm Deckglas mit Eau de Javelle und verdrngt man letzteres alsdann durch Loefflers Methylenblau, welches man mit Fliepapierstreifen durch- saugt, so nehmen, wie ich im Kapitel: Zentralkrner" angefhrt habe, die Zentralkrner sonderbarerweise keine Methylenfrbung mehr an, die Cyanophycinkrner bleiben ebenfalls farblos, das Cytoplasma wird hell- blau und ebenso die Scheide, welche letztere in der Bluung keine weiteren Fortschritte macht. Nach und nach nehmen nun aber sowohl die Membranen als auch der ganze Protoplast soviel Farbstoff unter 1) l / B % (0,2J + 2JK+100H.,O). 1) 16% (1 (95%) H, S0 4 + 5 H,0). <>^ Kontraktion auf, da sie beide schlielich schwarzviolett erscheinen: um mir weitere weitlufige Schilderungen zu ersparen, verweise ich auf die Fig. 14 und L5 der Tafel d. von welchen Fig. 14 das An- fangs-, Fig. 15a das Endstadium des Prozesses darstellt. Da eine Zellsaftvakuole nicht vorhanden ist. liegt hier eine infolge Heraus- lsens von Bestandteilen des Cytoplasmas erfolgende Kontraktions- plasmolyse in optima forma vor. Bei vorsichtigem und geeignetem Vorgehen kann man hierbei zugleich die Plasmodesmen zwischen den vegetativen Zellen vorbergehend beobachten. Es ist also trotz anscheinend aus den sonstigen Erscheinungen folgender Aehnlichkeit in der Beschaffenheit von Scheide und Membran hier eine Differenz zu konstatieren, welche jedenfalls in dem abweichenden Mengenver- hltnis von Chitin und Cellulose in Membran und Scheide ihre Er- klrung findet. Ich mchte annehmen, da in der Scheide das Chitin, in der Membran die Cellulose prvaliert. Darauf deutet. wie mir scheint, der Erfolg der Brillantblaufrbung unter anderem hin. Die sicher aus Cellulose bestehende Heterocystenmembran frbt sich (siehe Fig. 4. Taf. b) nmlich mit Brillantblau nicht, stark dagegen die Scheide; das Farbstoffspeichernde kann also hier nur das Chitin der Scheide sein, whrend dann bei der Eau de Javelle- Methylenblaubehandlung gerade umgekehrt die Cellulose der Mem- bran die Farbstoffspeicherung begnstigen mu. Hierdurch erklrt sich wohl auch der Unterschied im Frbevermgen von Scheide und Membran mit anderen Farbstoffen: Methylviolett. Karbolfuchsin etc. Aus dem bisher Ermittelten geht also mit Sicherheit so viel hervor, da die auffallende Widerstandsfhigkeit, welche die Cyano- />/M7v,7/-Meiiilir;m<'ii und -Scheiden an i\vn Tag legen, wohl zum meisten auf ihren Gehall an Chitin zurckzufhren ist und nicht auf Kutikularisierung iommont. Macchiati). Es kann jedoch nicht daran gedacht werden, diese Membranen nur aus Chitin be- stehen zu lassen, denn reine Chitinhute /.eigen fr gewisse Mem- bran8toffe charakteristische Tinktionen gar nicht oder nicht in dem Grade, \\i' ich solche an den Membranen resp. Scheiden der Cyanopkyceen beobachten konnte. So frben sich Scheiden und Membranen mit Kongorot rosa bis dunkelrot. mit Brillantblau 93 hellblau bis dunkelblau; es wrde also die Anwesenheit von Cellu- lose und Kallose nicht unwahrscheinlich sein. Kupferoxyd- ammoniak lst in der Tat Substanz aus der Scheide, dieselben er- scheinen nach lngerer Einwirkung angegriffen, bei den Membranen ist dies der groen Zartheit wegen nicht zu ermitteln. Anderer- seits ist der Cellulosegehalt auch der Scheiden oft nicht grob genug. um Blaufrbung mit Chlorzinkjod oder Jod und Schwefelsure resp. Jodphosphorsure zu geben. Bei TolypotJirix ist es mir brigens fters gelungen, mit Jod und Schwefelsure eine deutliche, wenn auch schwache Bluung sowohl der Scheiden als auch der Mem- branen hervorzurufen. Mit Rutheniumrot erhielt Hegler eine intensive Rotfrbung der Membranen der vegetativen Zellen von Sphaerozyga oscillarioides (Heterocysten nicht, Sporen: Endospor rot, Exospor nicht), dagegen frbten sich die mchtigen, die Fadenbndel umgebenden Scheiden von Microcoleus lyngbyaceas mit diesem Reagens nicht. Bei Toly- potJirix und Oscillaria fand ich die Membranen und bei ersterer auch die Scheide sich schwach rot frbend mit Ruthenium (Oxychlo- ratum ammoniacale). Da mit Essigsure schwach angesuerte> Methylenblau ebenfalls nur eine geringe Blaufrbung der Membranen und Scheiden verursacht, darf man daraus wohl die beinahe voll- stndige Abwesenheit von Pektinstoffen in beiden folgern. Reichlich sind dieselben in den Stielen der den Scheiden ansitzenden Gomphoiicma- Arten enthalten, denn diese frben sich fast momentan rot. am dunkelsten die kleine Haftscheibe, mit welcher die Stiele am Substrat festhngen. Von da aus scheint nun eine Einwanderung von Pektin- stoffen auch in die Scheide zu erfolgen oder unter dem chemischen Einflsse etwa von der Haftscheibe produzierter Stoffe eine Bildung solcher Substanzen hervorgerufen zu werden, denn in der nchsten Nachbarschaft der Scheide frbt sich auch die Scheidensubstanz intensiv rot, wie Fig. (>, Tat. d darstellt. Damit steht in Einklang, da auch schwach essigsaures Methylenblau an allen den angefhrten Stellen eine intensive Blaufrbung bewirkt, sonst nicht. Auch in optischer Hinsicht weichen die Zellmembranen sowie die Scheiden vom Verhalten kutikularisierter Hute ab. Letztere 94 zeigen bekanntlich eine ziemlich starke Doppelbrechung, und zwar sind die optischen Achsen im allgemeinen umgekehrt orientiert als in den Cellulosehuten. Auch die Membranen der Cyanophyceen sind stark doppelbrechend, und man kann mit Hilfe des Gips- plttchens Rot I unschwer konstatieren, da die Querwnde negativ anisotrop, die Lngswnde positiv anisotrop sind. Die Kutikula verhlt sich optisch gerade umgekehrt Auf optischen Querschnitten durch die CyanopAyceen-ZeWe liegen die lngeren Achsen der Elastizi- ttsellipsoide in der Richtung der Tangenten, die krzeren in der Richtung der Radien t\c> kreisfrmigen Zellquerschnittes. Wiihrcnd. wie ich weiter unten anfhre, die Scheiden trotz auffallender Schwankungen immer optisch aktiv gefunden wurden, so scheinen neben den verschiedensten Abstufungen in der Doppel- brechung doch die Membranen einzelner Formen vollkommen optisch indifferent zu sein oder es ist infolge der minimalen Dicke der Membranen ihre Doppelbrechung mit den gewhnlichen Hilfsmitteln nicht mehr nachweisbar. Oscillaria limosa, Froelichii und andere Arten dieser Gattung, Lyngbya aestuarii besitzen auerordentlich stark doppelbrechende Membranen, die .Membranen der sehr feinfdigen Osclarien, von Microcoleus, Rivularia- und .Yos/oc-Artcn scheinen dagegen optisch inaktiv zu sein; solche feinfdige Oscillarien drften wohl Correns vorgelegen haben, da er sagt ..die Membran zeige keine merkliche Doppelbrechung". Die Scheiden sind ebenfalls doppelbrechend, die nach innen zu liegenden Schichten am strksten, die uerste ist isotrop. Die lngere Achse des Elastizittsellipsoides ist stets der Fadenachse parallel orientiert. Bei Jodphosphorsure- und Jodschwefelsurebehandlung quellen die Schcidm stark, und zwar senkrecht zum Verlauf der Schichten und in den verschiedenen Schichten verschieden stark. Am inten- sivsten isl die Quellung der innersten, der Membran direkt anlie- genden Schicht, am schwchsten die der mittelsten Schicht. [Lyngbya aestuarii) [Hegler]. Das Lumen der Scheiden verengert sich natur- gem bei dieser Art der Quellung und der Inhalt der Scheide wird 95 unter starkem Druck ausgepret Diesen Quellungserscheinungen wird zweifellos eine Bedeutung bei der Geburt der Honnogonien zukommen. Letztere drfte, da sie sich bekanntlich auch an Herbar- material nach Benetzung abspielt, vollkommen unabhngig von vitalen Vorgngen und infolge der beschriebenen Verteilung der Quellungsvorgnge in der Scheide erfolgen. Die die Fadenbndel zusammenhaltenden dicken Scheiden von Microcoleus Lyngbyaccus sind anisotrop, und auch hier ist das Elastizittsellipsoid so orientiert, da die lngere Achse desselben parallel der Fadenachse luft. Bei Rivularia-, Calothrix- Arten, sowie bei Gloiothrichia Pisum liegen die optischen Verhltnisse genau wie bei Oscillaria. Hegler fand bereits den Grad der Doppelbrechung bei den Scheiden der verschiedenen Algenformen sehr verschieden, und ich kann seine diesbezglichen Angaben besttigen. Am strksten ist die Doppelbrechung bei Lyngbya und Microcoleus, am schwchsten bei Phormidium Corium, immer aber waren die Scheiden optisch a k t i v. Gegen die Annahme der Aehnlichkeit oder Identitt der Membran- und Scheidensubstanz mit der Kutikulasubstanz hherer Gewchse sprechen weiter die optischen Beobachtungen Heglers an erhitzten Membranen. Whrend Kutikulalam eilen nach Ambronn beim Erhitzen ber 100 ihre Doppelbrechung verlieren, diese aber beim Erkalten wieder gewinnen, behalten die Scheiden der Cyanophyceen {Lyngbya, Tolypothrix etc.) bei gleicher Behandlung ihre Doppelbrechung bei. Endlich ist auch die von Correns beobachtete Kutikula- reaktion, Grnfrbung mit alkoholischer Chlorophylllsung an den Scheiden resp. Membranen von Tolypothrix, Lyngbya, Nostoc und Oscillaria bisher nicht gelungen. Mit fortgesetzter Quellung nimmt die Doppelbrechung allmhlich bis zum gnzlichen Verschwinden ab, genau wie die verschleimende und verquellende Zellwand hherer Pflanzen ihre Doppelbrechung verliert. 96 Die mchtigen, geschichteten ( ialleithllen von Gloeocapsa montana, polydermatica, rupestris etc. sind optisch inaktiv: dasselbe gilt von den (iallertmassen. welche die Fden der Nostoc-, Linckia-, . Ip/ianotAecc-etc.-Aiten einhllen. Die Membran der Heterocysten. Die Membran der Heterocysten weicht in vieler Beziehung von der der vegetativen /eilen ab. Sie enthlt mehr Cellulose. denn sie frbt sich mit Chlorzinkjod, Chloraluminiumjod, .Jod - - Schwefelsure violett, sie frbt sich mit Kongorot rot. Allein sie besteht nicht. wir Hegler will, mir aus Cellulose, denn sie lst sich nicht voll- stndig in Knpferoxydammoniak. Mit Brillantblau frbt sie sich nicht, ebensowenig mit Rutheniumrot, es scheinen sonach Kall ose und Pektin stot't'e in ihr zu fehlen. Auch mit Fuchsin. Methyl- violett und Methylenblau bleibt die Membran der Heterocysten ungefrbt. Nur die Membran der Heterocysten von iVosfoc caeruleum enthlt, wie es scheint, gar keine Cellulose, denn sie frbt sich weder mit Jodjodkalium und Schwefelsure noch mit Chlorzinkjod violett. Bei Anabaena bleibt das erstgenannte Cellulosereagens ebenfalls unwirksam, whrend Chlorzinkjod Violettfrbung hervorruft. Auch optisch weichen die Heterocystenmenibranen in prg- oanter Weise von den Membranen der vegetativen Zellen ab. Sie sind zwar anisotrop wie diese, aber die lngere Achse des Ellip- soides fllt stets mit der Richtung des Radius der Heterocyste zu- sammen. Fig. 14 und 15, Tat', h. 14 bezieht sich auf Tolypothrix lanata, 1." auf Nostoc caeruleum) Die Auenwnde der Zellen vieler Oscillariacccii lassen nach Behandlung mit Pepsin-Glycerin-Salzsure, Chromsure und 2% Kali- lauge und Frbung mit Karbolfuchsin (Correns) 'ine feine Netz- struktur erkennen, welche Cokkens meines Wissens zuerst be- obachtete. Die Maschen dieses Netzes sind in zwei sich kreuzenden, schrg unter verschiedenen Winkeln ansteigenden Richtungen ge- ordnet Diese Struktur ist, wie es scheint, auf die ueren Schichten der Membran beschrnkt Nach der Fuchsinfrbune erblickt man 97 ein rotes Netz auf farblosem Grunde, und man wird nicht fehl greifen, wenn man die hellen Maschen als verdnnte Membrau- partien, also gleichsam als Tpfel auffat. Die verschiedenen Schichten der Membran mssen in verschiedener Weise gegenein- ander gespannt sein, und zwar sind, wie aus der Einrollung iso- lierter Membranstreifen folgt, diese Spannungen in den verschiedenen Richtungen obigen Netzes verschieden. Mit einer Folge dieser Membranspannung hat man es hufig bei der mikroskopischen Untersuchung von Cyanophyceen zu tun. Vermindert man durch irgend welche Reagentien den Turgor der Zellen oder bringt man durch dieselben den Zellinhalt zur Kon- traktion, so entstehen infolge der positiven Spannung der Auen- schichten der Membran mehr oder minder steil ansteigende Ent- faltungen der Innenschichten, welche sich wie scharfe Risse oder Spaltungen ausnehmen. Bei Volumenzunahme des Zellinhaltes ver- schwinden dieselben hufig wieder. Sind die Cyanophyceen - Zellen nach auen vollstndig ge- schlossen, das ist eine Frage, welche durch eine Notiz von Kolkwitz aufs neue angeregt worden ist. Dieser Autor sah bei Oscillaria maxima Kg. in der Nhe der Querwnde beiderseits schwarz er- scheinende, punkt- und strichfrmige Gebilde, welche er fr Tpfel oder Lcher erklren zu mssen glaubt. Den Beweis, den er dafr bringt, da in der Tat in dieser Region die Membranen am wenigsten widerstandsfhig sind, halte ich fr nicht gelungen. Der in Fig. 10 seiner Tafel zur Darstellung gebrachte Plasma- austritt kann an den Zellen, an denen man ihn beobachtet, in jeder Stelle der Auenwand dieser Zellen erfolgen. Die in Rede stehenden Zellen sind nmlich nicht gewhnliche vegetative Zellen, sondern Konkavzellen, deren Membranen, wie ich im Kapitel Konkavzellen" ausfhrlich mitgeteilt habe, sich chemisch und physikalisch total ver- ndern; sie ndern ihr Tinktionsvermgen, ihre Permeabilitt und so auch ihre Festigkeit, wovon man sich unschwer berzeugen kann und eben die KoLKwiTzsche Fig. 10 ist eine ausgezeichnete Illustra- tion dafr: in keiner anderen Zelle ist durch den Druck des Deckglases ein Zerreien der Membran eingetreten, weil eben nur Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyeeenzello. i 98 die Membranen der Konkavzellen an Festigkeit eingebt haben. Da die Partien dicht an den Querwnden nicht die am wenigsten widerstandsfhigen sind, lehren die Risse der am weitesten links enden geplatzten Zelle der Fig. 10, welche in der Mitte der Seitenwand gelegen sind. Trotz alledem habe auch ich gelegentlich Prparate unter dem Mikroskop gehabt, welche mit der KoLKwrrzschen Figur 9 Aehnlichkeit hatten: da ich die Punkte lngs der Ansatz- stelle der Querwand in diesen Fllen am besten sah. wenn aller Inhalt aus den Zellen entfernt war. kennte es sich selbstredend auch nicht um eine Tuschung durch krnige Inhaltsstoffe handeln. Nicht nur bei nackten Osc/arn, sondern auch bei bescheideten Lyngbya- Fden traten mir diese Punktreihen entgegen, und ich glaube, da dieselben umgekehrt von vielen Beobachtern fr Granulationen im Protoplasten gehalten werden sind und dem Mythus von der reilien- frmigen Anordnung der Cyanopjrycinkrner zu beiden Seiten der Querwand" zu Grunde liegen. Da die Cyanophycinkrner, wenn der Zentralkrper und die Chromatophoren unter der Auenwand der Zelle wenig Raum lassen, sich mitunter in die Nhe der Quer- wnde begeben werden, hat nicht Aufflliges an sich, da sie aber mit der Regelmigkeit sich daselbst anordnen sollten, wie man es so oft gezeichnet findet, war von vornherein unwahrscheinlich, und noch weniger glaubhaft erschienen mir unter diesem Gesichtswinkel die Anreihungen dieser Krner schon neben der eben noch ent- stehenden Querwand, wie sie in der Fig. 4 der ZACHARiAssclien Tutel (107 IX ) abgebildet sind (ebenso Fig. i'n. Tai. I (107 In ). Einigermaen mitrauisch gegen eine solche regelmige Plazierung muten schon gewisse Beobachtungen machen, von denen ich hier nur zwei nennen mchte Erstens sieht man. wenn man die Zellen von der Querwand aus betrachtet, nichts von einer bevorzugten An- lagerung der Cyanophycinkrner an die Querwand, was doch der Fall -ein mte, wenn man nicht annehmen will, da die reihen- frmige Anordnung nur da vorliegt, wo < v >uer- und Seitenwand der Zelle zusammenstoen. Ferner i>t es auffallend, dal.: ich in Ab- bildungen nach gefrbten Prparaten nirgends die in Hede stehende Bevorzugung der Querwnde zum Ausdruck gebracht finden konnte. 99 - Die Gebilde, welche von einzelnen Forschern also fr Cyanophycin- krner erklrt wurden, scheinen sich hiernach berhaupt nicht zu frben, knnen also schon ans diesem Grunde Cyanophycin- krner nicht sein. Nur bei Nadson (73) finde ich in den Fig. 45 und 47, Taf. V diese Punktreihen in blauer Farbe getnt; da sich nun aber nach Jodalkoholfixierung die Cyanophycinkrner mit Hmatoxylin niemals blau frben, mu hier ein Irrtum vor- liegen. Dafr spricht auch der optische Querschnitt durch dieselbe Lyngbya curvata-Zelle; auch auf dieser Querschnittszeichnung sind die Cyanophycinkrner ganz regelmig verteilt, was nie vorkommt; hier sind sie auch viel grer, als in der doch dazu gehrigen und bei gleicher Vergrerung gesehenen und gezeichneten Fig. 4f>. Zweifellos handelt es sich in den in beiden Figuren blau gefrbten Gebilden um ganz verschiedene Sachen, um Cyanophycinkrner aber berhaupt nicht; auch die Angabe von Hegler, da nach Salzsure- behandlung die Cyanophycinkrner sich blau frben sollen mit Hmatoxylin, ist, wie ich im Abschnitte Cyanophycinkrner" detailliert habe, unrichtig. Gallerthllen. An der Ausbildung der Schleim- und Gallerthlle, wie sie viele Cyanophyceen zeigen, scheinen in erster Linie Pektinstoffe be- teiligt zu sein, Substanzen, welche sich mit Rutheniumrot rot frben. Die Reaktion ist leicht zu konstatieren an den Gallerthllen von Nostoc-Axten., von Aphanothece, von Gioeocapsa-Arten, Ana- bacna etc. Die jngsten (innersten) Schichten frbten sich meist am intensivsten. Paragalaktanartige Substanzen konnten von Hegler nicht auf- gefunden werden. Man ist gewohnt und auch wohl gentigt, bei der systema- tischen Einteilung der niederen Pflanzen alle Merkmale der letzteren vergleichend ins Auge zu fassen, also wird man auch die Beschaffen- heit der Membranen bercksichtigen mssen. In Bezug auf die Pilze hat v. Wisselingh demgem der LDWiGschen Klassifikation _ 1 I II ) den Vorzug vor der v.TAVELSchen gegeben; whrend bei v.Tavels Gruppierung innerhalb der Oomyceten die Peronosporeen und die Saprolognicen mit Cellulosemembranen mir den Chytridiaceen und Entomophlhoreen mit Chitinmembranen vereinigt sind, werden von Ludwig den Oomyceten die Chytridiaceen und Zygomyceten neben- geordnet Zu den Oomyceten rechnet er die Prronosporcen und Saprolegnieen, zu den Zygomyceten die Entomophthoreen , so dal dann die Chytriadiaceen sowohl wie die Zygomyceten nur Pilze mit Chitinmembran, die Oomyceten nur solche mit Cellulosemembran einschlieen wrden. Vergleichen wir nun einmal die Cyanophyceen mit den Schizo- myceten, mit denen sie im System als Schizophyten vereinigt zu weiden priesen, in Hinblick auf die Membranbeschaffenheit, so er- geben sich zwischen beiden wesentliche Differenzen. Die Cyano- phyceen besitzen Chitinmembranen und Chitinscheiden, in welchen die Cellulose bis auf ein Minimum reduziert ist. die Bakterienmembran dagegen ist sicher chitinfrei und bestellt aus anderen Eiweikrpern, welchen zuweilen wechselnde Mengen eines sich mit Jod blau frbenden Kohlehydrates eingelagert sein knnen {Bacterium Pasteu- riaiinm Hansen, />'. Ktzingianum Hansen). Wenn die Schizophyten in der Tat einen gemeinschaftlichen Ursprung aufweisen sollten, so wrden die Schizophyceen oder Cyanophyceen einen Zweig bilden, dessen Angehrige im Chitin- gehall der Zellmembran ein gemeinsames Merkmal aufweisen, einen Seitenzweig, der auch in dieser Beziehung nheren Konnex zu den hheren Algen nicht beanspruchen kann. Genau ebenso wrden die Chytridiaceen und die Zygomyceten (inkl. Entomphthoreen) unter den Pilzen einen Milchen Zweig formieren, dessen Reprsen- tanten im Besitze von Chitinraembranen ein sie verbindende- Merkmal darbieten. VII. Abschnitt. Plasmaverbindungen. Wie aus der Uebersiclit in meiner letzten Abhandlung ber Plasmaverbindungen hervorgeht sind letztere bis jetzt bei den Algen mit positiver Sicherheit nur nachgewiesen fr Volvox globator und aureus von Arthur Meyer und fr die Mycoidee Chaetopeltis minor von mir. Fr Spirogyra, Mesocarpus, Ulothrix, Zygnema und Scenedesmus mute ich nach erneuter Untersuchung die Frage nach dem Vorhandensein von Plasmaverbindungen noch offen lassen. Ebenso halte ich nach dem Studium der darauf bezglichen Literatur und nach meinen Beobachtungen die Piasinaverbindungen der Florideen noch keineswegs fr sicher bewiesen. Auch Kienitz- Gerloff, der Polysifihonien und Batretchosperinuin Bohnert von neuem daraufhin bearbeitete, lt die Frage offen, indem er das betreffende Kapitel mit den Worten abschliet: Jedenfalls scheint mir trotz allen Angaben frherer Beobachter und trotz der von mir darauf verwendeten Mhe die Existenz ununterbrochener Verz bindungen selbst bei Polysiphonia noch nicht ber allen Zweifel er- haben zu sein." Bei FurceUaria fastigiata, welche ich darauf prfte, konnte ich ebenfalls zu einem vollkommen sicheren Resultat nicht gelangen. Fr Cladophora habe ich in der genannten Abhandlung die Beobach- tungen ausfhrlich mitgeteilt, welche mich veranlagten, bei dieser Alge ein zeitweiliges Auftreten von Plasmodesmen zu vermuten. Heute kann ich die Zahl der positiven Befunde zunchst um zwei 102 vermehren; es gelang mir, Prparate von Oedogonium und Chara- Speciea herzustellen, welche die gegenseitige Verbindung benach- barter Protoplaste durch Plasmabrcken einwandfrei beweisen. Oedogonium ist also aus der Reihe derjenigen Algen zu streichen, bei denen Wahrlich 1892 das Vorhandensein der Plasma- verbindungen in Abrede stellte. Fr diese Feststellungen mchte ich mir hierdurch nur die Prioritt wahren, eine eingehende Mittei- lung hierber wird an anderem Orte demnchst erfolgen. .Mich mute in erster Linie die Frage interessieren, ob bei den Cyanophycccn Plasmodesmen vorhanden sind. Bei den Oscil- larien und hnlichen Cyanophyceen, bei welchen der ganze Faden Bewegungen ausfhrt, erschien es mir sehr wahrscheinlich, da, da an dieser Bewegung die einzelnen Zellen des Fadens harmonisch partizipieren, Plasmodesmen eine Reizleitung zwischen diesen ermg- lichen. Der Osc///4 liegen die Verschlukrper da. wo Nadson eine feine Punktierung ohne Wabenbau angibt Alles, was Nadson gran getnt hat, ist der mehr oder minder durch das Fixierungs- mittel kontrahiert' Zentralkrper, die rotvioletten Krner (mit Ilnia- toxylin gefrbt), sind Zentralkrner, vonNADSON als Chromatinkrner irrtmlicherweise bezeichnet, sie haben nichts mit Chromatin zu tun; die groen und ebenso die kleinen blauen Krner der Fig. 40 sind ebenfalls mit Methylenblau gefrbte Zentralkrner: Cyanophycin- krner (Reservekrner Nadsons) frben sich nicht mit Methylenblau! Hegler nimmt ebenfalls Plasmodesmen zwischen den Zellen der Cyanopkyceen-YdJ&n an und setzt dieselbe genetisch in Be- ziehung mit den Spindelfasern der Kernteilungsfigur, denn er sagt i|). 337 : In allen Fllen alter bleibt nach Vollendung der Teilung an der Stelle der Wand, an welcher die Verbindungsfden gelegen hatten, ein die Wand durchsetzender Porus zurck, von dessen Vorhandensein man sich leicht durch gleichzeitige Anwendung stark frbender und starke Quellung verursachender Agentien berzeugen kann und der manchmal auch bei der Eisenlackmethode nach unge- ngender Differenzierung noch gefrbt bleibt. Das konstante Vor- kommen eine- Porenkanals an dieser Stelle ist wiederum ein Beispiel fr die Beziehungen, welche zwischen der Entstehung der Plasma- verbindungen und den Spindelfasern zu bestehen scheint. Auch bei dei- Bildung der Zellbrcken tierischer Zellen halten neuere Unter- suchungen festgestellt, dal.: sich die Plasmadurchgnge an denjenigen Stellen der jugendlichen Membranen ausbilden, welche zuvor von den Spindelfasern durchsetzt waren." Obgleich ich auf Grund meiner Untersuchungen ebenfalls die Existenz von Plasmodesmen zwischen den Fadenzellen der Cyano- phyceen annehme, glaube ich jedoch behaupten zu drfen, da Hegleb die Plasmaverbindungen nur erschlossen, aber nicht ge- sehen hat. Dieselben whrend der Teilung oder kurz nach derselben sichtbar zu machen, halte ich fr ausgeschlossen; wie ich weiter unten auseinandersetzen werde, sind dieselben nur nach besonderer Herrichtung de- Prparates zu erkennen, ich habe mehrere Hundert nach der | Cisenlack-1 liiiaiowlinmethode gefrbte und die karyoki- 105 netischen Figuren in geradezu idealer Schnheit zeigende Fden durchgemustert, aber nirgends mit Sicherheit eine Plasmaverbindung konstatieren knnen. Die Plasmodesmen der Cypnophyceen sind uerst fein und nur zu rinden, wenn man die von ihnen durch- setzten Membranen ganz freilegt. Was Hegler unter gleichzeitiger Anwendung stark frbender und starke Quellung verursachender Agenden'' meint, hat er nirgends gesagt. Die chitinreiche Membran ist nicht besonders leicht zu aus- giebiger Quellung zu bringen; am besten noch mit Jodphosphor- sure und konzentrierter Schwefelsure, welche aber nicht gleich- zeitig frben. Vor allen Dingen aber ist es schwer, die in Frage kommende Membranstelle. die Tpfelhaut, in der normalen Zelle zu beobachten, weil sie genau im Mittelpunkt der Querwand liegt und ein Cellulosewulst dieselbe umgibt, abgesehen davon, dat.! Teile des Zellinhalts sich hufig strend ins Gesichtsfeld legen. Ich habe mich deshalb des Hilfsmittels der Plasmolyse bedient, in derselben Weise, wie bei der Untersuchung der Verschlukrper. Nach Einwirkung von Reagentien, welche in den Fadenzellen Kontraktionplasmolyse hervorrufen, ziehen sich die Fden innerhall) der Scheide zusammen; an der festliegenden Heterocyste wird dem Zug ein Widerstand entgegengesetzt und dadurch eine Dehnung der Membranpartien in der Umgebung der Tpfelhaut verursacht, Es entsteht ein mehr oder minder langer Kanal, dessen Lumen durch die Tpfelhaut quer- geteilt wird. Nunmehr kann man die Tpfelhaut ungestrt genau beobachten. Was man vor mir ohne Anwendung dieses Hilfsmittels fr Plasmodesmen gehalten hat, sind nichts anderes, als die ge- frbten Tpfelkanalfllungen. Zwischen den intakten Zellen sind die Tpfelkanle freilich minimal kurz, aber unter dem Einflu vieler Pieagentien werden sie etwas ausgezogen, so da zwischen den be- nachbarten Zellen eine in der Lngsachse des Fadens liegende Plasmabrcke vorgetuscht wird. Dieselbe ist aber, worauf schon Wille hinwies, stets von einer feinen Tpfelhaut durchsetzt. Lt man vorsichtig die Kontraktion fortschreiten, so werden die Proto- plaste beiderseits der Plasmaverbindung zu den bekannten Spinn- fden ausgezogen und man kann deutlich deren kontinuierlichen Zu- 106 ammenhang in der Tpfelhaut verfolgen. Ich erhielt Pritarate, wie ich dieselben in den Fig. 21. 22, 23, 24 Tat', d abgebildet habe, nachdem ich mit Jodjodkalium-, konzentrierter Schwefelsure-, Pyokta- nin-Wasser behandelt hatte. Der zarte Plasmafaden war beraus dnn, aber deutlich gefrbt und feinkrnig, wodurch er sieh von den optischen Lngsschnitten der Tpfelmembranen scharf unterschied. In den weitaus meisten Fidlen sah ich nur einen das Zentrum der Tpfelhaut durchsetzenden Plasmafaden, hier und da wollte es mir einmal scheinen, als ob deren zwei vorhanden wren, wie in Fig. 25, Taf. d. Ob dies tatschlich vorkommt oder ob hier eine Tuschung vorliegt, lasse ich dahingestellt sein. Ausgezeichnete Prparate erhielt ich durch Erhitzen mit Kar- bolfuchsin, in welchem ich ein neues, sehr brauchbares Mittel zum Nachweis von Plasmaverbindungen gefunden habe. Frisches Material wurde mit Karbolfuchsin (am besten 6 ccm gesttigter alkoholischer Fuchsinlsung- 100 ccm 3% Karbolsurelsung = Kohls Reagens) auf dem Objekttrger mehrere Male bis zur Dampfentwickelung er- hitzt iiiitl sofort mit Wasser abgesplt und in solchem beobachtet. Die Scheiden frben sich zart hellrosa (Fig. 16, Taf. d), die Mem- branen etwas dunkler, der Zellinhalt noch dunkler, so da man Iu- haltsbestandteile nicht mein' deutlich unterscheiden kann. Die Proto- plasten sind alle kontrahiert und haben sich von der Zellwand ber- all abgezogen bis auf die Tpfelhute in den Querwnden, an denen sie mit ziemlicher Zhigkeit festhngen (Fig. 16, Taf. d); oftmals lst sich nur der Protoplast an der einen Seite der Tpfelhaut ab, whrend der benachbarte hngen bleibt (Fig. 16, 17. 19, 20, 27). Mitunter ziehen sich beide Protoplasten zurck, um entweder keine Spur von Zusammenhang zwischen sich zurckzulassen, fters aber sieht man uerst feine, aber sehr schalte Fden die Tpfelhaut durchsetzen und beide Nachbarprotoplasten verbinden. Ich habe an enten Prparaten immer auch den Durchgang durch die Tpfelhaut, wenn diese schwcher oder gar nicht gefrbt war. verfolgen knnen. I m die Anwendbarkeit des Karbolfuchsins zum Nachweis von Plasma- verbindungen auch an anderem Materiale zu prfen, whlte ich mir vorerst das Endosperm des Samens von Phytelephas makrocarpa, 107 und konnte auch hier zu meiner Freude konstatieren, da sieb da- mit auf die einfachste Weise die Plasmodesmen sichtbar machen lassen: letztere erscheinen sehr distinkt gefrbt und fast ho- mogen, ohne jede Krnelung. Die Karbolfuchsinmethode so aus- zugestalten, da sie auch zur Herstellung von Dauerprparaten tauglich wird, behalte ich mir vor und habe schon einige diesbe- zgliche Vorversuche ausgefhrt; auf dem gewhnlichen Wege Ist die Einbettung in Kanadabalsam etc. nicht mglich, da die Plasma- verbindungen in Alkohol den Farbstoff zu leicht fahren lassen. In den Heterocysten sind die Tpfelschliehute stets mit Verschlukrpern belegt, whrend man solche an den Tpfeln zwischen vegetativen Zellen niemals findet. Ich habe diese Ver- schlukrper eingehend untersucht und in einem besonderen Ab- schnitte behandelt. Hier mchte ^ch auf dieselben nur so weit ein- gehen, als sie mit den Plasmodesmen in Beziehung treten. Es liegen also die Verhltnisse bei den Cyanopkyceen-Hetero- cysten hnlich, wie sie Schmitz (87 Iv ) fr die Florideen frher beschrieb. Auch hier sind wie dort die Tpfelschliehute uerst dnn und beiderseits mit Verschlukrpern belegt. Whrend aber die ..Platten" bei den Florideen nach Schmitz durch zahlreiche Strnge, welche hauptschlich (zuweilen anscheinend ausschlielich) im Umkreis des Tpfels die Schliehaut durchsetzen und hier viel- fach seitlich zu hohlzylindrischem Verbnde zusammenschlieen sollen, in unmittelbarer Verbindung stehen, konnte ich bei Tolypothrix und anderen Cyanophyceen immer nur eine zentrale Plasmaverbindung konstatieren (ausnahmsweise zwei, was aber nicht vollkommen sicher und anscheinend selten ist). Wie Schmitz betrachte auch ich die Plasmodesmen als Organe zur Uebertragung dynamischer Ein- wirkungen von Zelle zu Zelle; der weiteren Aeuerung desselben Autors aber, die beiden Verschluplatten der Tpfel seien Organe. welche die von der Nachbarzelle bermittelten Reize aufnehmen und verarbeiten, kann ich mich nicht anschlieen. Dagegen sprich! meines Erachtens das auf die Heterocysten strictissime beschrnkte Vorkommen der Verschlukrper bei den Cyanophyceen. das Fehlen also in allen vegetativen Zellen, zwischen denen doch ebenso Reiz- 108 bertragung stattfindet, [ch betrachte vielmehr die Verschlukrper Cyanophyceen als den Kallusplatten in den Siebrhren homologe Bildungen, welche den Stoffverkehr hier wie dort zu unterbrechen vermgen. Die Zelle des Cyanop/iyceen-Thallus, welche va\ Hetero- cysten weiden, wird dem Stoffverkehr mit den Nachbarzellen gleich- sam entzogen, ohne da dabei die Reizleitungsbahn, die Plasmaver- bindung, unterbrochen wird. Das scheint mir am rationellsten er- reicht zu weiden durch solche halbflssige Verschlumassen, welche sich tlrv Tpfelschliehaut und ihrer Umgebung eng anschmiegen. ohne die Hautschicht und die in diese mndende Plasmaverhindung irgendwie zu beeintrchtigen. Von dem Zeitpunkt an. wo die Verschlukrper auftreten, weicht das Verhalten des Protoplasten der Heterocyste von dem aller vegetativen Zellen ah. Alle Reservestotfe (Zentralkrner, Cyanophycinkrner, Glykogen) werden allmhlich aufgezehrt und verschwinden, die Chromatophoren verblassen, der Zellkern des- organisiert, das Cytoplasma wird nicht in dem Mae vermehrt, wie es der Volumenzunahme der Heterocyste entsprechen wrde, es ent- steht meisl eine sich langsam vergrernde Zentralvakuole, deren Gehalt an osmotisch wirksamen Substanzen gering ist. denn es tritt leicht Plasmolyse ein. Auch anderweit wird die Ttigkeit des Proto- plasten in besondere Bahnen gelenkt, derselbe erzeugt abweichend von dem der vegetativen Zellen eine reine Cellulosemembran, welche er der schon vorhandenen chitinisierten innen anfgt. Das total vernderte Verhalten des Heterocystenprotoplasten gegen chemische Agentien und Farbstoffe lt deutlich erkennen, wie wirkungsvoll die durch die Verschlukrper veranlate Unterbrechung des Stoffaus- tausches durch die Tpfelhute ist. VIII. Abschnitt. Verschlukrper. Die zwischen allen Zellen einer Fadenkolonie von Tolypothrix vorhandenen Tpfelhute werden stellenweise zeitweilig auer Betrieb gesetzt. Dies geschieht regelmig, wenn eine Zelle zu einer Heterocyste werden soll und wird bewirkt durch Auflagerung von eigentmlichen Verschlukrpern auf die Tpfelhaut resp. Ein- fgung derselben in den kurzen Tpfelkanal. Es handelt sich dabei um die ..Warzen", deren man bei der Beschreibung vieler hetero- cysten Cyanophyceen, ohne freilich deren Bedeutung zu ahnen, bereits Erwhnung getan hat. Die Heterocysten entstehen aus den gewhn- lichen Fadenzellen, und ihre Unterscheidung von letzteren beginnt mit dem Verschlu der Tpfel, dessen Folge eine ganze Kette von Erscheinungen ist. welche sich nur an den Heterocysten zeigen. Unter diesen hebe ich folgende besonders hervor. Die Reservestotfe werden gelst und zersetzt, der Zentralkrper wird deformiert und schlielich wohl ganz resorbiert, die Chromatophoren verlieren ihre Farbe und verschwinden, im Cytoplasma erscheinen Vakuolen, der Protoplast produziert eine aus Cellulose bestehende Membran inner- halb der Chitinhaut. Von den Granulationen sind anfangs noch alle nachzuweisen: Zentralkrner. Cyanophycinkrner und Fetttropfen ; mehr und mehr schwinden dieselben, bis endlich keines der fr die einzelnen Krner typischen Tinktionsmittel mehr eine Frbung verursacht. Der Zentralkrper ist noch lange durch geeignete Hilfsmittel sichtbar zu machen und um so deutlicher, je mehr die strenden 110 - Granulationen verschwinden. Da, wie ich bereits erwhnte, auch die Chromatophoren bleichen und mein- oder weniger zersetzt werden. ist der Zentralkrper in jungen Heterocysten in klarster Weise zu erkennen. Er nimmt die ganze Mitte und weitaus den grten Teil der Zelle ein und streckt seine peripheren Ausfaserungen nach allen Seiten bis zur Membran vor, wie das z. B. aus den Figuren 20 a b Taf. i zu ersehen ist. Eine passive Deformation erfhrt der Zentral- krper hufig durch sich stark vergrbernde Verschlukrper einerseits und durch Vakuolen andererseits. Besonders hervorstechend ist die durch die zentralstndige Vakuole verursachte Gestaltnderung. Der Zentralkrper, in den sich die Vakuole von einer Seite her eindrngt, wird glockig und erscheint daher auf medianen Schnitten hufeisen- frmig (Fig. 3 d. e. Taf. c). Die Ausstrahlungen verschwinden mehr und mehr, das Volumen des Zentralkrpers verringert sich, seine Konturen werden verschwommen und endlich scheint er sich voll- kommen zu lsen ; wenigstens rufen die geeigneten Tinktionsmittel hutig nur noch eine diffuse schwache Frbung des ganzen Zell- inhalts hervor. Alle die in Krze geschilderten Vorgnge beginnen, sowie der Tpfelverschlu sich vollzogen hat und mssen daher als eine der Folgen (\qs letzteren betrachtet werden. Da das Wachstum der Grenzzelle auch nach Erscheinen der Verschlukrper noch eine Zeitlang fortdauert, denn ich sah darauf beobachtete und gemessene Heterocysten sich noch verlngern, und da sogar noch Neubildungen wie die Cellulosemembran geschaffen werden, der Stoffverkehr mit den angrenzenden Zellen aber unmglich gemacht wird, so knnen diese Formationen und produktiven Leistungen nur auf Kosten der in der Heterocyste abgeschlossenen Substanzen sich entfalten. Alle Reservestorte, die Zentralkrner. Cyanophycinkrner, ja sogar die Chromatophoren werden zerstrt und verbraucht: der Zentralkrper wird allmhlich desorganisiert und verschwindet. Da dabei die mannigfaltigsten Stoffwandlungen vor sich gehen, erkennt man schon an dem ueren wechselvollen Verhalten dr> Inhalts gegen Tinktions- mittel. Da eine Substanzvermehrung nicht stattfinden kann, das Volumen der Grenzzellen aber, wie ich bereits hervorhob, sich noch 111 vergrert, so ist das Erscheinen einer oder mehrerer Vakuolen erklrlich, das Cytoplasma wird wandstndig und bekleidet endlich meist nur noch als dnner Belag die neugebildete Membran. Das Gesagte gilt fr die Heterocvsten aller von mir untersuchten Cyanophycecn: Tolypothrix, Anabaena, Rivularia, Gloeotrichia^ Sphaerozyga, Nostoc etc. Die Gestalt der Verschlukrper ist sein - wechselnd, wenn auch gewisse Grundformen vorherrschen. Nach den Tpfelkanten ist ein den ganz kurzen Tpfelkanal ausfllender Cylinder vorhanden ; nach dem Innern der Zelle zu wlbt sich der den Tpfelrand mehr oder minder weit bergreifende Krper flach oder hall kugelig oder end- lich kegelfrmig vor. Seltener sind unregelmige Formen, doch kommen dieselben vor, der Verschlukrper zeigt im optischen Lngsschnitt einen gewellten Kontur und ist entweder mit konzen- trischen Furchen oder Rinnen versehen oder weist nur unregel- mige Buckel auf, so da er mitunter ein traubiges Aussehen annimmt, wie es uns bei manchen Cystolithen entgegentritt. Diese bestimmte Ausformung lie in mir die Annahme sich befestigen, es handle sich um feste Gebilde, wie es eben beispielsweise die Cysto- lithen sind. Bald aber lernte ich Erscheinungen kennen, welche gegen die Stichhaltigkeit jener Annahme sprechen muten. Wenn ich nmlich absichtlich oder zufllig Plasmolyse der Fden veran- late, so wurde durch die Kontraktion der vegetativen Zellreihen der kurze Tpfelkanal sowohl der ersten Grenzzelle als auch der der benachbarten vegetativen Zelle zu einem langen Rohr ausgezogen und es zeigte sich, da der Yerschlukrper diesem Zuge folgte, um je nach der Quantitt seiner Substanz das vergrerte Tpfelrohr der Heterocyste teilweise oder ganz auszufllen. Die Verschlu- krper bestehen also aus einer glasklaren, stark lichtbrechenden, aber mehr oder minder weichen, durch Druck leicht umformbaren Masse. Auf Tafel g, Fig. 15, habe ich eine Anzahl vorsichtig isolierter mit Osmium gehrteter Verschlukrper abgebildet. Die Figuren 1 7,. li> derselben Tafel zeigen den oben erwhnten Vorgang und die mit demselben regelmig verbundene Umgestaltung der Verschlukrper. Um dieselben besonders deutlich sichtbar zu machen, wurden sie 112 mit Brillantblau tingiert Auch mit Altmanns Sur.efuchsin werden die Verschlukrper intensiv gefrbt und gerade in solchen knstlieh verlngerten Tpfelkanlen tritt die Frbung tadellos her- vor, whrend letztere fraglich bleiben mute, solange der ebenfalls sich mit Surefchsin intensiv frbende Zellinhalt die Tinktion der Verschlukrper berdeckte. Durch Druck auf das Deckglas gelang es mir, die plastische Konstistenz der Verschlukrper direkt nach- zuweisen. Sehr schn treten die Verschlukrper als tiefbraun- schwarze Gebilde ferner hervor, wenn man mit Ehrlichs Anilin- wassergentianaviolett unter Erhitzen stark frbt, mit Jodjodkalium einige Minuten und dann mit Alkohol behandelt. Wenn durch letzteren schon alles wieder entfrbt ist. behalten die Verschlu- krper noch lange die dunkle Frbung bei. Wenn ich auch auf Grund meiner Untersuchungen noch nicht zu behaupten wage, aus welcher Substanz die Verschlukrper bestehen (siehe unten), so ist doch zunchst so viel sicher, da diese weder mit der der Zentralkrner noch der Cyanophycinkrner ber- einstimmt oder auch nur nahe verwandt ist. Ich hielt dies zu erwhnen deshalb fr ntig, weil Palla und Hegler irrtmlicher- weise die Substanz der Verschlukrper und der Cyanophycinkrner fr identisch erklrten. Palla sagt auf Seite f>44 : Auch hier leiten die groben sphrischen Massen, welche meist der Pore der Querwand aufsitzen, ihren Ursprung zweifelsohne von den Cyano- phycinkrnern ab," und Seite 04(5: Die in den auffallend zahlreichen Heterocysten vorkommenden groen Verschlumassen der Aus- fhrungskanle sind auch hier wieder nichts anderes als metamor- phosierte Cyanophycinkrner, da sie mit solchen in den Reaktionen bereinstimmen." Da auch Hegler in demselben Irrtum befangen ist, habe ich bereits vorn (im Abschnitt II i hervorgehoben; es geht deutlich aus folgenden seiner Stze hervor (p. 303): Bei letzteren, den heterocysten Arten, kann man beobachten, da in Fden mit leb- hafter Teilung auch die Heterocysten frei davon (von Cvanophvcin- krnern) sind, die sonst gewhnlich an den Porenkanlen Kristalloide besitzen,'' und (p. 294): ..Die Cyanophycinkrner stellen dann Gebilde 113 mit meist scharf begrenzten und wohlerhaltenen Ecken und Kanten dar, besonders groe und wohlausgebildete Kristalloide denn um solche handelt es sich zweifellos pflegen in den HeteroCysten an den beiden Porenkanlen zu sitzen, durch die diese Zellen mit den benachbarten vegetativen in Verbindung stehen"'. Ich halte die Reaktionen und Tinktionen der Verschlukrper genau und eingehend untersucht und in dem Kapitel Reaktionen und Tinktionen" findet man dieselben tabellarisch zusammengestellt. Daraus hat sich ergeben, da die Cyanophycinkrner Eiweikristalloide sind, whrend die Verschlukrper, welche brigens niemals, wie Hegler behauptet, Ecken oder Kanten im Sinne der Kristallformen haben, denn sie sind zhflssig, substantiell der Kallose sehr nahe kommen. Diese weitgehende Uebereinstiminung wird schon durch folgende Nebeneinanderstellung dargetan : Kallose : in Kupferoxydammoniak unlslich in Sodalsung lslich in konz. Chlorcalciumlsung (od. Zinnchlorid) lslich in 1 % Kalilauge lslich in konzentr. Kalilauge lslich in konzentr. Suren lslich in 5 % Schwefelsure Quellung in Chlorzinkjod. J J J. K. rotbraun, lslich in Brillantblau glnzend blau in Korallin (alkohol. und Na.,C0 3 - Lsung) rot in Kongorot in schwachammonia- kalischer .Lsung rot in Anilinblau glnzend blau. Wie fr die Kallose, ist als geradezu spezifisches Tinktions- mittel fr die Verschlukrper das Brillantblau (Triphenylpararos- Kohl, Organisation u. Physiologie d, Cyanopbyceenzelie. S Verschlukrper : unlslich starke Quellung (vielleicht ver- bunden mit teilweiser Lsung z. T. lslich unlslich unlslich lslich Quellung farblos glnzend blau nicht gefrbt oder hchstens nach langer Einwirkung gelblich farblos. 114 anilintrisulfosaures Natrium Bayer & Ko.. Elberfeld) anzusehen. Es frbt, whrend es nocli den brigen Bestandteilen des Algenfadens kaum eine Frbung verleiht, die Verschlukrper schon so intensiv dunkelblau, da sie wundervoll hervortreten. Spter freilich frben sich auch die Scheide, das Cytoplasma und die Cyanophycinkrner intensiv blau, wie in der Fig. 4. Taf. b, sowie Fig. 7, Taf. d dargestellt ist. Kongorot. welches die Kallose der Siebplatten rot frbt, uert auf die Verschlukrper keine Wirkung. Es sind also trotz der groen Uebereinstimmung in den Merkmalen doch einzelne Differenzen zu notieren. Ebenso haben die Verschlukrper zweifellos einzelne Reaktio- nen und Tinktionen mit den Cyanophvcinkrnern gemein. Beide frben sich mit Surefuchsin. Brillantblau, Pikrokarmin. Differenzen machen sich geltend, wie folgt : Essigkarmin frbt die Cyanophycinkrner. nicht aber die Ver- schlukrper. Tannin-Eisenvitriol frbt die Cyanophycinkrner blu- lichgrau, die Verschlukrper nicht. Jodjodkalium -j- Schwefelsure frbt die Cyanophycinkrner braun, die Verschlukrper nicht. Orange frbt die Cyanophycinkrper nicht, wohl aber die Verschlu- krper. Hartig-Zacharias fingiert die Cyanophycinkrner blau, nicht jedoch die Verschlukrper. GRAMSches Reagens auf un- fixiertes Material und ohne Alkoholbehandlung angewendet, frbt die Verschlukrper braunviolett, lt dagegen die Cyanophycinkrner farblos. Hiernach ist die Substanz der Verschlukrper weder identisch mit Kallose noch mit der der Cyanophycinkrner, wenn sie auch wie ich gezeigt habe, mit beiden unverkennbare Beziehungen haben drfte. Mit Zellulose, sowie mit der Substanz der Scheiden und Membranen und mit der der Zentralkrner hat sie nichts gemein, sie isl ein Auscheidungsprodukt des Cytoplasmas von halbflssiger Konsistenz, das vorkommenden Falls auch durch Einflu des leben- den Cytoplasmas wieder gelst werden kann. Die Verschlukrper fand ich stets optisch inaktiv. 115 Verhalten gegen Reagentien und Farblsungen. Essigsure: in 10% bleiben die Verschlukrper unverndert, in 20 % schwache Qnellung, in 30 % schnelle Lsung unter Hinterlassung eines kaum sichtbaren Rckstandes. Kalilauge : unlslich in 1 %. Chromosmiumessigsure : Quellung, farblos. Die Verschlukrper bleiben farblos in: Jodjodkalium. Osmiumsure, Methylgrnessigsure, Safran in (alkohol), Essigkarmin (wenn in ber 30% Essigsure gelst). Ammoniakkarmin. Sie werden gefrbt von: Brillantblau dunkelblau, Surefuchsin rot, Pikrokarmin rot, Fuchsin rot, Methylviolett (vital) schwach violett, Gram (ohne Alkohol) braunviolett, wssr. Jodgrn dunkelgrn, Alaunkarmin schwach rot, Orange dunkelgelb. Mit Pikrokarmin gefrbte Verschlukrper lsen sich nicht in 1, 2, 10% Salzsure; quellen darin kaum und entfrben sich viel schwerer als die Cyanophycinkrner, welche unter starker Quellung rasch farblos werden. IX. Abschnitt. Vakuolen. Die Vakuolen, welche die Zellen der Cyanophyceen beherbergen, sind von zweierlei Art, entweder sind es Zellsaftvakuolen oder Gasvakuolen. Zellsaftvakuolen. (iOMONT (32 n ) stellt die Existenz von Vakuolen bei normalen Oscillarieii in Abrede; nur wenn die Pflanzen im Finstern oder in einem drftigen Medium vegetieren, sollen Vakuolen auftreten. Palla und Hieronymus halten bei den meisten untersuchten Cyano- phyceen hin und wieder Vakuolen angetroffen. Zacharias pflichtet dagegen Gomont bei. Bei A r ostoc hat Palla an den gewhnlichen vegetativen Zellen nur in einem einzigen Falle Vakuolen wahrge- nommen, und Zukal hlt das gehufte Auftreten von Vakuolen z. P>. in den haarfrmigen Enden der Fden von Gloiotrichia pisum fr ein Anzeichen beginnender Degeneration. Wie verhlt sich nun Tolypothrix in dieser Hinsicht? Da ich auschlielich mit gutgenhrtem Material arbeitete, fiel die von Gomont herangezogene Ursache fr die Vakuolenbildung fr mich weg. Bei Untersuchung unzhliger Fden drngte sich mir entschieden das Fehlen von Vakuolen in den vegetativen Zellen als Hegel auf: hufig fand ich dagegen Vakuolen in den Grenzzellen und hin und wieder auch in vegetativen Zellen. In jungen normlen Fden sah ich niemals Vakuolen, im Gegenteil waren es immer dem Anschein nach ltere, welche bisweilen Vakuolen fhlten, so da die oben angefhrte Ansicht Zukals mglicherweise 117 das Richtige trifft; die Vakuolenbildung ist ein Zeichen des Alters nicht nur, sondern auch anhebender Degeneration. Dieser Ansicht schliet sich auch Massart (C>f>) an: La pr^sence de vacuoles indique que la cellule est non seulement adulte, mais qu'elle est dej devenue incapable de se diviser." Dagegen wrde freilich das wenn auch seltene Vorkommen einer Zellsaftvakuole in der Fadenendzelle bei Tolypothrix sprechen, da diese Zelle immer bildungsfhig bleibt, dafr, da bei allen denjenigen Cyanophyceen, bei welchen die Zell- teilungen auf bestimmte Regionen des Fadens beschrnkt sind, gerade diese frei von Vakuolen, die ausgewachsenen, dasTrichom bildenden da- gegen mit Vakuolen reichlich ausgestattet sind. In den den teilungs- fhigen Zellen zunchst liegenden bemerkt man mitunter mehrere kleine Vakuolen, welche nach der Spitze des Fadens zu zu einer groen ver- schmelzen. Ein Irrtum ist es, wenn Massart (B 1 ) bei Scytonema, im Gegensatz zu den Rividariacccu und Stigonemataceen, die Va- kuolen in den Zentralkrper verlegt. Dieselben liegen, ich habe mich davon aufs sicherste berzeugen knnen, auch bei Scytonema ebenso wie bei Tolypothrix und einer ganzen Reihe anderer Cyano- phyceen stets im peripheren Cytoplasma und drngen entweder den Zentralkrper auf die Seite oder derselbe ist berhaupt nicht mehr vorhanden und der Degeneration verfallen, wie beide Flle bei der Heterocystenbildung von Tolypothrix und anderen Chyanophyceen so ausgezeichnet verfolgt werden knnen. Um die Lokalisation der Zellsaftvakuolen genauer untersuchen zu knnen, brachte ich Tolypotarix-Kvltaren ins Dunkle und belie sie daselbst bei einer Durchschnittstemperatur von 1(5 C fnf Wochen lang. Im Abschnitt: Chromatophoren" habe ich die Wir- kung einer so langen Verdunkelung ausfhrlich geschildert. Hier sei nur erwhnt, da ich nach dieser Behandlung in den weitaus meisten Algenfden in den Zellen Zellsaftvakuolen fand, teils kleine in grerer Anzahl in einer Zelle, teils zwei, teils endlich nur eine einzige, welche dann besonders groe Dimensionen aufweist und oft die Mitte der Zelle einnimmt. Durch Zusatz von Loefflers Methylenblau frbte ich die Scheide, die Zentralkrner und, was mich besonders interessierte, den Zentralkrper, der in seltenen Fllen 118 eine homogene hellblaue Tinktion annahm, hutiger dagegen in fast farb- loser Grundmasse eingelagerte, etwas dunklere Kernfden oder Chromo- somen erkennen lie und daneben endlich dunkelblaue Zentralkrner in wechselnder Gre und Zahl einschlo. Die so erhaltenen Prparate sind uerst instruktiv, denn sie lassen deutlich bemerken, da die Vakuolen niemals im Zentralkrper liegen, sondern denselben stets beiseite drngen. Dabei wird letzterer in der mannigfaltigsten Weise deformiert, wobei sich nun immer konstatieren lie, da die Zentralkrner ihn niemals verlieen. Auch da, wo auf den ersten Blick ein Zentralkorn einmal isoliert im Cytoplasma zu liegen scheint, nimmt man bei fortgesetzter Untersuchung wahr, da es stets inner- halb eines armartigen Fortsatzes des Zentralkrpers plaziert ist. Um zu verdeutlichen, in wie wechselnder Weise die Bestandteile der Tolypoth rix-Ze\\e sich in den vorhandenen Raum teilen, habe ich eine Anzahl mit Methylenblau gefrbter Zellen in den Fig. 9 15 Tai. a. abgebildet. Die Vakuolen sind in wechselnder Anzahl und Gre, mitunter noch von feinen Cytoplasmafden (10, 13) durchsetzt. Im hellblauen Zentralkrper liegen die schwarzblauen Zentralkrner, im Cytoplasma die Chromatophoren, welche ich nur in den Fig. 10, 13 und 14 angedeutet habe. Die Aehnlichkeit der Cyanop/iycrri/-7,a\\Q mit jungen Meristem- zellen spricht sich neben anderem durch das vollstndige Fehlen von Zellsaftvakuolen aus: um- nach intensiver Streckung der Zellen, wie sie uns besonders au den Fadenenden der Rivulariaceen be- gegnet, ferner in den Heterocysten und in den Zellen der Dunkel- taden treten regelmig Zellsaftvakuolen auf. Dieselben liegen stets im Cytoplasma, niemals im Zentralkrper und drngen im Cytoplasma Zentralkrper, Chromatophoren und Granulationen (Cyanophycinkrner Fetttropfen etc.) beiseite, auch wenn man sie durch Druck knst- lich verschiebt. Der Protoplast der Cyanophyceen-TdR stellt nur in den bezeichneten Fllen i AVrv/A//7'c/<7/-Fadenendzellen, Hetero- cysten, Zellen der Dunkelfden) ein osmotisches System vor. welch'-, bei entsprechender Behandlung zur Erscheinung der gewhnlichen Plasmolyse fhrt. An den normalen Cyanophyceen-ZeMen ist die Plasmolyse eine Schrumpfungsplasmolyse, wie in (\n\ vakuolenfreien - 119 Meristemzellen hherer Pflanzen bei gleicher Behandlung. In jenen vakuolenfreien Zellen pflegt die Plasmolyse frher einzutreten, als in den vakuolenhaltigen. Gasvakuolen. Was nun die Gasvakuolen betrifft, so hat man dieselben bei einer ganzen Reihe von Wasserblte erzeugenden Cyanophyceen be- obachtet, so bei: Gloiotrichia echinulata, Anabaena os aquae, Anabaena spiroides, Anabaena makrospora, Anabaena solitaria, Aphanizomenon os aquae, Trichodesmium lacustre, Clathrocystis aeruginosa, Coelosphaerium Ktzingianum etc. Tolypotlirix be- sitzt Gasvakuolen nicht, seine Rasen, die auch hufig an der Wasser- oberflche erscheinen, lieben sich durch im Fadenfilz eingeschlossene Luftblasen. Unter den von mir kultivierten Oscillatorien waren mehrere mit Gasvakuolen und es interessierte mich, ihre Lage in der Zelle zu bestimmen. Massart (65) will zahlreiche Gasvakuolen bei Phormidium fragile und Anabaena im Zentralkrper gefunden haben, denn er sagt (p. 16): chez le Phormidium les nombreuses petites vacuoles se trouvent pour la plupart dans le corps central. On s'en assure le mieux sur les cellules colorees au bleu de methylene. Dans 1" Anabaena, elles sont egalement dans le corps central." Klebahn (48) dagegen, der sich um den Nachweis der Gasvakuolen Verdienste erworben hat, ist genau entgegengesetzter Ansicht: der innerste Teil der Zellen (von Gloiotrichia z. B.) sei frei von diesen Gebilden; hier liege ein rundlicher Krper, der in den lebenden Zellen mit Methylen gefrbt werde, und der dann, wenn auch wegen der optischen Verhltnisse nicht scharf umgrenzt, durch die roten Gebilde (Gasvakuolen) hindurchschimmere. Er drfe, sagt er weiter, dem Zentralkrper entsprechen, der von den Autoren bei anderen Phycochromaceen beschrieben ist." Da es fr die Frage nach der Organisation der Cyanophyceen- Zelle von wesentlicher Bedeutung ist. ber die Lage der Gasvaku- olen absolute Klarheit zu erhalten, habe ich einerseits die Figuren Klebahns genau gemustert nnd andererseits an dem mir zur Ver- fgung stehenden Materiale neue Untersuchungen hierber angestellt 120 und konnte konstatieren, da die Gasvakuolen stets auerhalb des Zentralkrpers sich befanden. Sie lagen nicht in dem durch Methylen gebluten Zentralkrper, sondern im Cytoplasma. Besonders klar lag der Fall, wenn der Zentralkrper mit einigen groen Zentral- krnern vollgestopft war: mit diesen htten sich dann die Gasva- kuolen in den recht beschrnkten Kanm teilen mssen, sie htten die Form der Lcken zwischen den Krnern annehmen mssen, was nicht der Fall war. Heben und Senken des Mikroskoprohres lie keinen Zweifel darber, da die Gasvaknolen ber, unter oder seit- lich vom Zentralkrper lagern. Bei Zusatz von verdnnter Kali- lauge vereinigten sich hutig mehrere benachbarte Gasvakuolen und es geschah dies unter deutlicher Translokation der Chromatophoren. Wenn nun aber sichergestellt ist, da die Gasvakuolen nicht im Zentralkrper liegen, so mnten sie nach der bisher vertretenen Ansicht im cylindrischen Chromatophor liegen: bisher kennen wir aber Yakuolen-fhrende Chromatophoren noch nicht. Das Stroma des Chromatophors, das wir uns doch immerhin konsistenter vor- stellen als das Cytoplasma. drfte wohl auch nach Zusatz von etwas verdnnter Kalilauge der Vereinigung und dem Verschmelzen be- nachbarter Gasvakuolen mehr Widerstand entgegenstellen, als das Cytoplasma. Neuerdings hat Wille auch die sog. Schwefelkrner einer mit Thiothrix tenuis Winogr. nahe verwandten Tkiothrix-Aii als (ia>- vakuolen entlarvt. Obgleich M. Miyoshi noch Schwefelkrner in den Zellen der Thiothrix nivea *) abbildet und A. Fischer und Migula sogar den Schwefelgehalt bei TJiiotlirix Winogr. als Gattungsmerk- 1) MlYOSHl (71) bildet die Schwefel krnchen sowohl von Thiothrix nivea var. verticillata (Fig. 13) als auch von verschiedenen Chromatium-Species (Fig. 15 IS) und von einem nicht benannten sichelfrmigen Bakterium (Fig. (> S) so ab, da man sie nur als im Innern der Zellen liegend erachten kann. Lagen sie auen, wie der Verfasser im Texte behauptet. j>. 1T>2: Jedoch beobachtete ich bis jetzt keinen sicheren Fall, wo die Krnchen wirklich im Zellinneren gelegen wren", so mten dies die Abbildungen doch irgendwo erkennen Li-scn. Fs bedarf jedenfalls diese Angelegenheit einer dringenden Nachunter- suchung. 121 mal zur Unterscheidung von Crenothrix Colin anfhren, so drften die von Wille vorgenommenen Prfungen an Thiothrix-ZeWen doch vollkommen ausreichen, fr dieses Bakterium die Abwesenheit von Schwefel in Kornform in Abrede und die Gasvakuolennatur der rt- lich schimmernden Gebilde sicher zn stellen. Sollten die von A. Meyer als Kerne der Bakterienzelle erklr- ten Gebilde sich als solche auch weiterhin bewhren, so wrden die- selben schon ihrer Kleinheit wegen ebensowenig zur Unterbringung der Zentralkrner als auch zu der der Gasvakuolen sich eignen, es wrden also auch bei den Bakterien, zu denen vorlufig Thiothrix und Crenothrix noch gerechnet werden, die Gasvakuolen ihren Platz, im Cytoplasma haben. X. Abschnitt. Chromatische Substanz. Wie jeder Zellkern, so enthlt auch der Zentralkrper der Cyanophyceen Substanz, welche sich gewissen Frbungsmitteln gegenber anders verhlt, als die Grundmasse des Zentralkrpers. Da diese sich distinkt frbende Substanz sich ausnahmslos in den Gebilden wiederfindet, die wir Kernfaden und Chromosomen nennen, so darf ich diese Substanz wohl als Chromatin bezeichnen. Ich habe im Abschnitt Zentralkrper" eine ganze Reihe von Methoden angefhrt, welche es ermglichen, dieses Chromatin sichtbar zu machen. Mein Chromatin hat natrlich mit dem Nadsons (73) nichts zu tun; was Nadson Chromatin nennt und (p. 227) mit Btschlis roten Krnern, mit Pallas und Schmitz* (p. p.) Schleimkugeln und einem Teile der Cyanophycinkrner von Hieronymus iden- tifiziert, sind meine Zentralkrner. Weil Nadson die Reserve- stoffe reprsentierenden Zentralkrner fr Chromatin hielt. muten ihm die Schwankungen im Chromatingehalt der Zellen auf- fallen, welche er unter 5 des Resumes schildert und die er als Hyper- und Hypochromatose" bezeichnet. Da er keine be- stimmte Beziehnung zwischen Chromatingehalt und Teilung dv> Zentralkrpers zu erkennen vermochte, was nicht wunderbar ist, stellte er den Satz (p. 227, ;">. 3) auf: Zellen mit verndertem Chromatingehalt verlieren die Fhigkeit nicht, sich durch Teilung zu vermehren, und verweist auf die Figuren seiner Tafel: da sieht man denn auch die verschiedenen Stadien der Teilung mit dem - 123 wechselndsten Gehalt an Chromatinkrnern vereinigt. Das allein schon htte Nadson mitrauisch gegen seine Deutung machen mssen, denn es ist gerade eine charakteristische Erscheinung, da sich der Chromatingehalt eines Kernes whrend des Verlaufs der Teilung quantitativ nicht merkbar ndert. Teilungsstadien, wie sie in den Figuren 6, 7, 8, 56 etc. abgebildet werden, existieren nicht. Wenn irgend eine Substanz im Kern Chromatin sein soll, so muss sie sich bei der Kernteilung erhalten und in symmetrischer Weise auf die Tochterkerne verteilen und eine Substanz, welche whrend des mitotischen Kernteilungsvorganges unsichtbar wird, kann nach un- seren derzeitigen Kenntnissen niemals Chromatin sein. Die Angaben, welche Zimmermann (110 u ) in seinem sonst so verdienstvollen Buche: Die Morphologie und Physiologie des pflanz- lichen Zellkerns" ber Chromatinkrner der Cyanopliycccn (p. 159) macht, sind unrichtig und beruhen auf Verwechselung der krnigen Einschlsse, was freilich bei der damals noch mangelhaften Kenntnis des Gegenstandes und der mehr als verworrenen Nomenklatur nicht zu verwundern ist. Die Chromatinkrner. die nach Zimmermann mit den roten Krnern Btschlis und den Schleimkugeln von Schmitz und Palla identisch sein sollen, haben mit beiden Granu- lationen nichts zu tun. Es werden Zentralkrner und Cyanophicin- krner in unbegreiflicher Weise konfundiert. Wie es scheint, ist der Zentralkrper der Cyanophycecn selten im Zustand der Ruhe, denn es ist schwer, einen Zentralkrper zu finden, in dem sich ein Gerst konstatieren lt, dessen Hauptmasse von zarten, sich meist nicht fingierenden Lininfden gebildet wird, in welchem die stark fingierenden Chromatinkrnchen liegen. Auch von Kernkrperchen oder Nukleolen habe ich nie etwas entdecken knnen. Die krnigen Einschlsse zentralkrnerfreier Zentralkrper erweisen sich stets als vllig gleichartig, so dal.! ich mit Sicherheit behaupten kann, da auer Chromatinkrnern. Zentralkrnern und Spindelfasern, der Grundsubstanz des Zentralkrpers nichts eingelagert ist. Der Zentralkrper scheint vielmehr immer im Teilungszustande oder in Vorbereitung zu diesem befindlich zu sein, der Kernfaden ist immer dick und relativ kurz oder an seiner Stelle erblickt man 124 Chromosomen in mannigfaltigster Gruppierung. Der Zentralkrper enthlt im gnstigsten Falle als starkfrbbare Gebilde nur den Kern- faden oder die Chromosomen in heller gefrbter Grundmasse, oder alter es kommen hierzu noch die Zentralkrner, welche sich dann mit jenen in den verfgbaren Raum teilen mssen. Zentralkrner- freie Zentralkrper findet man meist nur in den Zellen des natr- lichen Fadenendes. Da diese, wie ich an anderer Stelle bereits hervorgehoben habe, auch meist frei von Cyanophicinkrnern sind, ist alles, was sich strker fingiert in diesen Zellen. Chromatin. In diesen Fadenendzellen sind die Zellkernteilungsfiguren daher am besten und klarsten zu sehen. In den Fig. 3, 8 und 9 Tafel k sind Toly- /of/ir?x-Ze\\en abgebildet, bei welchen mehr oder weniger zahlreiche Zentralkrner neben den Chromosomen in die hellblaue Zentral- krpersubstanz eingebettet sind. Von den Zentralkrnern halte ich z. B. in Fig. 9 die hher liegenden dunkel, die am Tiefsten liegenden am hellsten getnt. In 8 und 1 sind die Chromosomen sowohl als die Zentralkrner mit verdnntem Glycerinmethylenblau gefrbt, in Fig. 3 dagegen nur die Chromosomen mit Jodgrn, welches in Ver- bindung mit Glycerin und einer Spur Karbolfuchsin zur An- wendung kam. Das Chromatin des Tolyotkrix-ZentraXkrpeTS verhlt sich entschieden cyanophil gegen Methylenblau-Fuchsinlsung. Methylen- blau und Hmatoxylin werden am leichtesten von ihm gespeichelt. Mit konzentrierter Magnesiumsulfatlsung kann man Chromatin und Zentralkrner gleichzeitig aus dem Zentralkrper entfernen; jeden- falls frbt Methylenblau in den Zentralkrpern so behandelter Zellen nichts mehr distinkt. Ueber die Farbstoffe, welche das Chromatin sonst noch in auf- fallender Weise speichert, ist ausfhrlich indem Kapitel Zentralkrper"' berichtet Hier sei nur erwhnt, was ich sonst konstatieran konnte, um die Chromatinnatur der in Rede stehenden krnigen Gebilde darzulegen. In angesuerter Ferrocyankaliumlsung und in schwefel- saurem Kupfer sowie in Ferrum solubile verschwinden die Krner, whrend sie in konzentrierter Lsung von Kaliunibiehroniat unlslich sind. Sie widerstehen der Einwirkung von f>< > / Essigsure und der 1 25 verdnnter Mineralsuren. 10 % Kochsalzlsung lst die Krner, ebenso Monokaliumphosphat, noch leichter verdnnte Alkalilsungen Konzentrierte Mineralsuren lsen die Krner ebenfalls. Interessant ist das entgegengesetzte Verhalten der Chromatin- krner gegenber dem tryp tischen und peptonisierenden Fer- mente. Dasselbe lie sich an Tolypothrix-YA&a. in klarster Weise erkennen. Whrend das Trypsin das Chromatin vollkommen zum Verschwinden bringt, so da nachtrgliche Tinktion nicht mehr gelingt, erweist sich schwach salzsaure Pepsinlsung wirkungslos auf das Chromatingerst. Letzteres tritt mit seinem starken Nukleinglanz uerst stark hervor und lt sich mit Hmatoxylin noch aus- gezeichnet frben. Von dem chromatophorenfhrenden Cytoplasma wird der grte Teil verdaut, der Rest lagert sich an den wenig vernderten Zentralkrper an. Sind Zentralkrner im Zentralkrper, so widerstehen dieselben der Fermentwirkung, whrend die dem Cytoplasma eingelagerten Cyanophyeinkrner sowohl vom Pepsin als vom Trypsin vollstndig verdaut werden. Nach den Untersuchungen von Zacharias und anderen be- stehen die Chromosomen und Chromatinkrner in erster Linie aus Nuklein. Da nun aber Zacharias in den Zentralkrpern der Cyanophycccii und besonders in den in Teilung befindlichen vielfach kein Nuklein fand, so htte man nach ihm auch keine Chromosomen oder Chromatinkugeln erwarten drfen. Da diese nun aber nach meinen Untersuchungen in optima forma und in fast jeder Zelle sichtbar zu machen sind, mssen entweder Zacharias 1 Methoden zum Nachweis des Nukleins oder seine Beobachtungen unrichtig gewesen sein. Es schien daher geboten, die blichen Nukleiin- reaktionen auf die Chromatinkrper der Cyanophyceen nochmals zu prfen. Es stellte sich nun heraus, da die Chromatinkrper alle Nuklei'nreaktionen deutlich zeigten, da sie wie die Nukle'ine aus- gezeichnet sind 1. durch Unlslichkeit in Pepsinsalzsure, 'J. durch Unlslichkeit in 0,2 0,3 u /o Salzsure, 3. durch Lslichkeit in 10 % Kochsalzlsung oder Mono- kaliumphosphatlsung, 126 4. durch Lslichkeit in konzentrierter Natriumkarbonatlsung und Magnesiumsulfatisung, 5. durch Lslichkeit in verdnnter Kalilauge, (I. durch Lslichkeit in konzentrierter Salzsure, 7. durch Lslichkeit in 4 konzentrierier Salzsure -f- 3 Wasser, 8. durch Verdaulichkeit in Trypsin, 9. durch Unlslichkeit in konzentrierter Kaliumbichromat- lsung und konzentrierter Annnoniaksulfatlsung. 10. durch Lslichkeit in angesuerter Ferrocvankaliumlsung. in Lsungen von schwefelsaurem Kupfer und Ferrum solubile. In wsseriger Chloralhvdratlsung treten die Chromosomen mit dem bekannten Xukleinglanz scharf hervor, ebenso in einem Gemisch von 1 Vol. konzentrierter Essigsure-}- 1 Vol. Wasser oder in 0,3- proz. Salzsure. Nach der GRAMSchen Methode frben sich zwar die Chromo- somen intensiv, die Differenzierung aber gelang mir nie in der Weise, da gute Kernteilungsfiguren sich distinkt von der Umgebung ab- gehoben htten. Ich mchte hier hervorheben, da Fischer infolge seiner Frbungsmethoden selten die Chromatinkrner oder Chromosomen fingiert hat, wenigstens ist in allen Figuren auf seiner Tafel II soviel wie nichts davon zu sehen. In den Fig. 30, 31, 42, 43, 44. 45, 47 hat er den Zentralkrper, d. h. dessen Grundmasse gefrbt erhalten, aber von Chromatin gerst ist nichts zu bemerken; vielleicht ist in Fig. f>."> das zwischen den groen blauvioletten Zentralkrnern sicht- bare feinkrnige Etwas Chromatin. Alles was man als rote oder blaue Kugeln erblickt, sind Zentralkrner, die rotviolett aussehen. aber nach Sodabehandlung eben einen Stich ins Blaue aufweisen. Nur in Fig. 34 und 35 sind die roten Kugeln Cyanophycinkrner, welche sich mit Anilinwasser-Surefuchsin eben rot frben, wogegen die Zentralkrner sowohl als auch das Chromatin bei dieser Be- handlung farblos bleiben. Da Fischer vollstndig ohne Kenntnis dei verschiedenen Natur der einzelnen Granulationen war. mute er sie fortwhrend durcheinanderwerfen und miteinander verwechseln, 127 und es wre eine wahre Herkulesarbeit, alle seine Irrtmer hier einzeln anzufhren. Selbst, wenn in ganz typischen Fllen eine der Granulationen so charakteristisch wie nur mglich auftritt, wie in Fig. 19 die Zentralkrner, wei sich Fischer nicht zu helfen und erklrt sie schlank als zellkernartig durchscheinende Krper (Protein- krystalloide)"; ich habe an gleichem Materiale, Tolypothrix Aega- gropila, diese Angabe aufs genaueste geprft und kann nur, wovon sich jedermann aufs leichteste zu berzeugen vermag, sagen, da es sich um Zentralkrner handelt, deren Reaktionen trotz Fischers vollkommen unbegrndeter Abneigung gegen spezitische Reaktionen, eben die typischen der Zentralkrner sind. Htte Fischer nur ein einziges Mal in der richtigen Weise die Eisenalaun-Hmatoxylin- Methode oder die Methvlenblau- oder Methvlviolett-Vital-Frbung oder die Jodgrn-Karbolfuchsin-Methode auf irgend welche Cyano- phycce angewandt, so htte er sich leicht von der Existenz des Chromatins berzeugen knnen und seine Figuren auf Taf. II, welche jetzt als falsch oder vollkommen einseitig bezeichnet werden mssen, wrden total anders ausgefallen sein. Welchen Wert sollen z. B. die roten Krner im Zentralkrper von Chromatiam haben, die sich nach Btschlis eigener Angabe mit alkalischem Methylenblau rot frben V Ist das auch kein Chroma- tin V" fragt Fischer (p. 31 32). Es ist ihm zu antworten: Mit alkalischem Methylenblau frbt sich im C/iromatium-ZentralkorpeT ebensowenig etwas rot wie im Zentralkrper der Cyaiwphyceen; was sich aber blau frbt, ist entweder Chromatin oder Zentralkorn: beide sind aber miteinander von dem, der sich eingehender mit der Cyano- phyceenzelle beschftigt hat, nicht zu verwechseln, beide sind durch eine ganze Reihe von Frbungen und Reaktionen und durch ihr ganzes Verhalten in der Zelle unschwer voneinander zu unterscheiden. Verstehen wir unter Chromat in jenen Bestandteil des Zell- kerns, der die Farbstoffspeicherung desselben in erster Linie bedingt, der, im sogenannten ruhenden Kerne mehr oder minder fein verteilt einen integrierenden Teil des Kerngersts ausmacht, der quantitativ dominiert im Kernfaden und in den aus diesem ent- stehenden Chromosomen, so ist das Chromatin von keinem der 128 Forscher bisher, auer von Hegler in der Ciyanophyceenzelle richtig gesehen oder erkannt worden; das geht ans nieinen vornstellenden Angaben aufs unzweideutigste hervor. Zimmermann (1 10 n ) verlieh dieser Unklarheit ber das Chromatin in der Cyanophyceenzelle den richtigen Ausdruck, indem er p. 159 sagt: ..Die Chromatinkrner (der Cyanophyceen) sind identisch mit den .roten Krnchen' von Btschli. sowie den .Sehleiinkugehr von Schmitz und Palla etc. k ' Nicht weiter sind in dieser Beziehung die brigen Cyanoflkyceen-Forscher gekommen (Nadson, Zacharias. Fischer. Hieron ymus. Chodat, Malinesco, Massart etc.) nirgends ist man zu einer klarer Loslsung des Chromatins von den brigen Einschlssen gelangt. Jetzt darf ich folgendermaen resmieren : Das Chromatin ist ein konstanter Bestandteil des Zentral- krpers der Cyanofl/iyceen-ZeWe (und der Bakterienzelle) sowie jedes Zellkernes. Es hat nichts zu tun mit den Zentralkrnern (Volutanskugeln der Bakterien) des Zentralkrpers einerseits, den Cyanophycinkrnern andererseits; ebensowenig mit den brigen Einschlssen der Cyan, - phyceen-[ Bakterien- )Zelle. Es bedingt die hervorragende Frbbarkeit des Zentralkrpers mit Methylenblau und Methylviolett (vital und postmortal), mit Eisen- alaun-Hmatoxylin, mit Jodgrn etc. sowohl des ruhenden Kernes als auch des Fadenknuels und der Chromosomen whrend der karyo- kinetischen Teilung des Zentralkrpers. Hieraus folgt von selbst die Unhaltbarkeit des Inhalts der Nachschrift", welche Btschli seinem L890 gehaltenen Vortrag (11 ") zufgte und in der er seine roten Krnchen (= Zentralkrner) mit den Chromatinkrnern. das blaue Gerst mit dem Linin von Schwarz identifiziert. Beides ist falsch und nur geeignet. Konfusion hervorzurufen. Es wird auch dadurch nichts gebessert, dafi Btschli hinzufgt: ..Wenn daher auch, soweit die jetzigen Erfahrungen reichen, zwischen den roten Krnchen der Schizophyten und den Chromatinkrnern der Kerne hherer Organismen gewisse Unter- schiede bestehen, so zweifle ich doch nicht, da sie sich entsprechen 129 und vertreten." Ich hebe nochmals hervor, da Zentralkrner und Chromatin in der Cyanophyceenzelle nichts miteinander zu tun haben, wenn sie gleich beide nebeneinander im Zentralkrper liegen. Chemisches, physikalisches, tinktionellcs Verhalten, alle sind bei beiden so grundverschieden, da von einer Aehnlichkeit. geschweige denn von Identitt nicht die Rede sein kann. Die Zentral krn er sind ein Reservestoff, der unter Umstnden ganz fehlen kann, das Chromatin dagegen ist eben ein dem Kern niemals mangelnder, hchstens seine Erscheinungsform ndernder Stoff, sehen wir ihn doch eben als Trger der erblichen Eigenschaften und damit als wichtigste Substanz des Zellkerns an. Die Ueberschrift des Abschnittes 2 in Btschlis Mitteilung: Notiz etc. (11 IV ): ,.Bemerkungen ber die sogenannten roten Krner (Chromatinkrner des Zentralkrpers und hnlich sich frbender Krner oder Btschlis Krner [Lauterborn]) im Plasma der Cyano- phyceen und Bakterien" lehrt, da Btschli auch 1898 noch der irrigen Ansicht von der Identitt des Chromatins und der Zentral- krner huldigte. Nicht besttigen kann ich auerdem die daselbst gemachte Angabe, die Zentralkrner (Btschlis rote Krner) frben sich mit alkalischem Methylenblau rot; das tun sie niemals! Loefflers Methylenblau ist alkalisch und frbt die Zentralkrner stets blau. Aber nach vorhergegangener Sodabehandlung konnte ich auch mit Hmatoxylin nur eine violette Tinktion erzielen. Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. XL Abschnitt. Heterocysten. Das Vorkommen der Heterocysten beschrnkt sich auf einige Familien der Cyanophyceen. Whrend man bei Tqlypothrix neben vereinzelten oft mehrere (bis 7) Heterocysten hintereinander sehen kann, habe ich bei den Rivulariaceen (Rivularia, Isacfis, Saccc- noma, Brachytrichia etc.) die Grenzzellen immer nur in der Ein- zahl angetroffen. Bei Rivularia liegen die Verhltnisse sehr hn- lich als wie bei Tolypothrix. Zuerst tritt im Verlauf des Fadens eine Konkavzelle auf, ber der die nchstfolgende Zelle zur Hetero- cyste sich heranbildet; die unterhalb der Konkavzelle folgenden vegetativen Zellen zeigen bald eine gesteigerte Zellteilung und ver- lngern dadurch das basale Fadenstck, es neben der Heteiocy>tc vorbeischiebend. Hier macht es durchaus den Eindruck, als ob die Konkavzelle nicht nur den Ort der Entstehung der Heterocyste be- stimme, sondern als ob sie auch das Seitwrtsausbiegen des Endes des basalen Fadenstckes erleichtere oder ermgliche. In den Hormogonien von Rivularia wird die jeweilig nach unten liegende Endzeile zur Heterocyste. Darin, da hierbei nur nach der benach- barten vegetativen Zelle hin ein Verschlukrper entsteht, erblicke ich eine Besttigung fr die von mir behauptete Funktion der Ver- schlukrper. Hier ist nur ein Tpfel mit seiner Plasmaverbindung dauernd zu verschlieen, also erscheint auch nur ein Verschlukrper. Bei den mir zugnglichen Stigonemataceen (Stigonema, Hapa- losiphon) sah ich nur einzeln im Verlauf des Fadens stehende Heterocysten mit je zwei Verschlukrpern; das Gleiche gilt von - 131 den Scytonemataceen, soweit sie berhaupt Heterocysten halten [Scytonema etc.) auer lolypothrix (siehe oben) und von den Xostocacccn {Nostoc, Auabacna, Aphanizomenon, Cylindrosper- mum etc.). Die Heterocysten sind meist frei von Cyanophycinkrnem; auf den diesbezglichen Irrtum Heglers, der in den Heterocysten die sich mit Karmin etc. ebenfalls rotfrbenden Verschlukrper mit Cyanophycinkrnern verwechselte, habe ich auf Seite 41 hingewiesen. Bei Anwendung von Altmanns Surefuchsinmethode kann man den Gehalt der einzelnen Fadenzellen an Cyanophycin leicht ber- blicken, wie aus Fig. 1 und 11, Taf. k zu ersehen ist. Gegen das natrliche Fadenende zu nimmt der Cyanophycingehalt allmhlich ab r in den Heterocysten sowie in der Endzelle selbst erfolgt nur diffuse Rotfrbung; die Verschlukrper frben sich intensiv rot mit Karmin- und Surefuchsin. Ob die diffuse Frbung der Heterocysten mit Surefuchsin auf einer Lsung der Cyanophycinkrner beruht, ist schwer zu entscheiden, aber wahrscheinlich. Die Heterocysten fhren mitunter noch Zentral krn er im Zentralkrper, immer aber sind die Zentralkrner im Verschwinden begriffen, ihre Zahl, Gre und Frbbarkeit nimmt mein' und mehr ab, je lter die Heterocyste wird; meist fehlen sie endlich ganz. Der Zellkern der Heterocysten tritt dem Beobachter in den verschiedensten Graden der Degeneration entgegen. Anfangs be- sitzt derselbe noch die normale Gestalt mit den allseitigen Ausstrah- lungen seiner Oberflche; allmhlich werden die Ausstrahlungen ein- gezogen, die Oberflche des Zellkerns glttet sich und verliert die scharfe Abgrenzung gegen das umgebende Cytoplasma. Die Heterocysten enthalten im Cytoplasma vielfach eine zentral oder seltener wandstndige Zellsaftvakuole, welche oftmals den Zentralkrper beiseite drngt und deformiert (siehe Fig. 3 d und e, Taf. c). Auch die Chromatophoren degenerieren in den Heterocysten ; sie verlieren allmhlich die Farbstoffe und sind am Ende kaum mehr oder nur sehr schwer von der Umgebung zu unterscheiden. Chloro- 9* 132 phyll, Karotin und Phykocyan verschwinden, ohne da es zu einer kristallinischen Ausscheidung des Karotins kommt. Die Membran der Heterocysten besteht meist aus Cellulose, sie frbt sich dalier mit Jod und Schwefelsure und mit Chlorzink- jod im Gegensatz zur Scheide und den brigen Membranen, welche farblos bleiben, blauviolett; sie wird dagegen nicht gefrbt durch Fuchsin. Methylviolett, Rutheniumrot, Brillantblau und Methylen- blau; sie lst sich in Kupferoxydammoniak, wird mit Jodjodkalium nicht gefrbt, wohl aber mit Kongorot. Ausnahmslos ist jedoch auch diese Eigentmlichkeit der Heterocysten nicht, denn die Hetero- cystenmembran sowohl von Nostoc als auch von 7iabacna gelang es mir niemals mit Jod und Schwefelsure blau zu fllten; bei Nostoc brachte selbst Chlorzinkjod dies nicht zu stnde, whrend damit die Heterocystenmembranen von Anabaena momentan violett und auch die gelatinsen Scheiden sich gleichzeitig hellviolett frbten. Whrend die Membran der vegetativen Zellen mit der Scheide nicht verwachsen ist, ist dies bei den der Heterocysten: die vege- tativen Zellen knnen innerhalb der Scheide gleiten, die Hetero- cysten nicht. Trete ich hiernach an die Frage nach der Funktion der Heterocysten heran, ber welche wir bis heute noch nichts wissen, so lassen die vorstehenden Beobachtungen zunchst darber keinen Zweifel, da wir es in den Heterocysten mit degene- rierenden Zellen zu tun haben. Die in ihrem Protoplasten ge- speicherten Substanzen verschwinden jedoch meiner Ansicht nach nicht wie aus Reservestoffbehltern, sondern zerfallen, ohne dal.) die Zerfallsprodukte weiter benutzt wrden. Das Verschwinden der Granulationen: Zentralkrner, Cyanophycinkrner etc. beginnt erst, nachdem die Kommunikation mit den Nachbarzellen durch die Ver- schlukrper unterbrochen worden ist. Ich kann also der Auf- fassung Heglers, die Heterocysten stellten Reservestoti'behlter des Thallus dar. nicht zustimmen; denn aus Reservestoffbehltern mssen die Reservcstorle ungehindert auswandern knnen, die Tpfel mssen wegsam bleiben. Dies ist jedoch bei den Heterocysten nicht der u OD Ya\\. Wie die gesamte Krpersubstanz, Membran und Inhalt, der Konkavzellen degeneriert wird durch totale Verschleimung, um an- deren Funktionen als ernhrungsphysiologischen fortan zu dienen, so wird auch der gesamte Inhalt der Heterocysten dem Stoff ver- kehr vollstndig entzogen. Der Protoplast und seine Organe werden desorganisiert, die orgastischen Inhaltsbestandteile werden zersetzt: aber nichts von den Zersetzungsprodukten vermag auszuwandern, denn die Tpfel sind vorher bereits verstopft worden. Ich erblicke die Funktion der Heterocysten in etwas ganz anderem; meiner Meinung nach sind es Zellen, deren Hauptfunktion es ist, die Verzweigung des Fadens einerseits, die Hormo- goniengeburt andererseits zu ermglichen. Die Heterocysten verwachsen zu diesem Zwecke fest mit der Scheide; whrend die vegetativen Zellen in der Scheide frei beweg- lich sind, insofern der ganze Verband derselben in der Scheide zu gleiten vermag, liegen die Heterocysten stets fest. An die Hetero- cysten angrenzende Zellen werden nun hufig zu Konkavzellen und der in ihnen sich abspielende Verschleimungsproze dehnt sich auch auf den anliegenden Teil der Scheide aus, wodurch dieser erweicht wird. Da nun der weiterwachsende Faden in der darberliegenden Heterocyste einen unberwindlichen Widerstand findet, mu sich die Spitze desselben seitlich ausbiegen; sie durchsetzt dann, einmal ab- gelenkt, die erweichte Scheide und gibt einem Seitenzweig den Ursprung. Fig. 6, Taf. e und Fig. 8. Taf. h veranschaulicht diesen Auszweigungsproze. In derselben Weise knnen nun auch Hor- mogonien seitlich (lateral) geboren werden, wenn das Ende des unter der Heterocyste 'fortwachsenden Fadens vorher durch Konkav- zellen in Hormogonien zerlegt wurde, wie Fig. 5, Taf. e darstellt. cc die verschleimenden .und das - - sit venia verbo - Schmiermittel liefernden sowie die Erweichung des umgebenden Scheidenteils ver- anlassenden Konkavzellen, c i c i die Hormogonien abgliedernden Konkavzellen; hh die Heterocysten mit den Verschlukrpern v :\. Auch bei der apikalen Hormogoniengeburt funktionieren die Hetero- cysten als Widerlager an der Basis des Fadenstckes, dessen Spitze in Form von Hormogonien alsdann aus der Scheide herausbefrdert 134 wird (Fig. 15, Taf. e). Dabei ist die Mitwirkung von quellenden inneren Scheidenlamellen, wie sie Hegler annimmt, nicht ausge- schlossen. Zur Zerteilung des Fadens wren meiner Auflassung nach die Heterocysten nicht ntig, diese wird durch die Konkavzelle in hin- reichender Weise besorgt, zur Verzweigung des Thallus und zur Hormogonienausstoung aber sind die Konkavzellen, weil sie beweg- lich in den Scheiden liegen, nicht zu brauchen, dazu leisten die Heterocysten unentbehrliche Dienste. Auch wenn, wie bei Calothrix, Scytonema etc. ein Fadenteil bruchsackartig zwischen zwei Grenzzellen austritt, reprsentieren die Heterocysten die beider- seitigen Widerlager und ihre Funktion ist in diesen Fllen im Prinzip dieselbe wie bei der Verzweigungsform von Tolypothrix, Rnndaria, DicJwthrix, Isactis etc. XII. Abschnitt. Konkavzellen. Konkavzellen nenne ich diejenigen Zellen, welche zwischen den normalen vegetativen Zellen oder in der Nachbarschaft der Heterocysten bei Tolypothrix und anderen Cyanophyceen auf- treten und deren optischer Lngsschnitt dem einer bikonkaven oder plankonkaven Linse gleicht. Der Inhalt der Konkavzellen fngt an zu verschleimen, es vermindert sich der Turgor, und die Querwnde wlben sich ins Zellinnere vor, jedenfalls dem hheren Druck der Nachbarzellen weichend. Der Inhalt wird, indem allmhlich alle Granulationen und Zellorgane schwinden, mehr und mehr homogen: zuletzt ist nicht einmal mehr die Membran vom Inhalt abzugrenzen. In diesem Zustand zeichnen sich die Konkavzellen durch das exzeptionelle Vermgen, die verschiedensten Farbstoffe in intensivster Weise zu speichern, aus. Ihre Frbung ist nach dem Einflu der Tinktionsmittel schlielich meist ganz verschieden von der der anderen Zellen, so da man sie schon mit schwacher Vergrerung leicht erkennt. Da die Membranen der spteren Konkavzellen bald eine Vernderung erfahren, geht aus ihrer gesteigerten Durchlssig- keit fr Farblsungen hervor. Bei Behandlung mit Methylenblau- lsungen werden die Zentralkrner der Konkavzellen meist momen- tan blauschwarz, whrend die in den brigen Zellen liegenden langsam sich bluen. Die Konsistenz der Zentralkrner nhert sich allmhlich der flssigen, denn benachbarte Krner flieen zusammen, groe Krner verndern bei knappen Raumverhltnissen ihre Gestalt, indem sie sich letzteren anpassen, wie aus Fig. 8, Tai e ersichtlich ist. Durch die vollstndige Verschleimung des Inhalts der Konkav- zellen werden sie nach und nach ganz krnchenfrei, der Kern ist 136 nicht mehr nachzuweisen, sie erscheinen oft glasartig durchsichtig. Die Membranen haben bei vollstndiger chemischer Metamorphose ihre Festigkeit eingebt, so da bei geringstem Drucke ein Reien derselben Eintritt und ein Ergu des Inhaltes nach auen. Die Oeffnungen entstehen dabei ebenso oft in der Mitte der Auenwand als in der Nhe der Querwand, weshalb ich Kolkwitzs Meinung, die Auenwnde der Oscillarienzellen seien in der Mitte der Quer- wand am wenigsten widerstandsfhig, nicht beipflichten kann: wenig- stens folgt dies nicht ans den von ihm herangezogenen Be- obachtungen. Die Konkavzellen reprsentieren jedenfalls die Stellen minoris resistentiae im ganzen Faden. Hufig lsen sie sich von ihren Nachbarzellen los und der Faden zerfllt. Bei Nostoc, Auabacua etc. sah ich zwischen normal bleibenden Zellen ganze Reihen von Zellen in analoger Weise wie bei den Konkavzellen von Tolypothrix, Oscillaria und anderen cylindrische Fden bildenden Cyanoptiycccu der Desorganisation anheimfallen und zweifellos sind diese Zellen, obgleich sie nicht jene bei Tolypothrix und Konsorten immer auftretende Formnderung der Konkavzellen darbieten, doch letzteren vollkommen homolog zu setzen. Sie verschwinden schlie- lich, indem sie immer substanzrmer und durchsichtiges werden, ganz und hinterlassen hufig berhaupt keinen sichtbaren Rckstand mehr, wie in den Fig. 7 a, b, c von Nostoc caeruleum und 0, 12 und 13 Taf. f von Anabaena catenula allgebildet ist. Infolge der gesteigerten Durchlssigkeit der Membranen tingieren sich, wie ich bereits andeutete, die Konkavzellen und ihre Analoga ausnehmend rasch und intensiv, whrend von den Ileterocysten das Gegenteil behauptet werden kann. Methylenblau. Methylviolett, Brillantblau, Fuchsin etc. fhren beraus intensive Frbung der Konkavzellen je nach dem Grade der Ausbildung herbei. In der Nhe der Ileterocysten findet man oft ganze Reihen von vegetativen Zellen in der geschilderten Weise verndert, wie aus der Fig. 2. Taf. e ersichtlich ist. Die Konkavzellen liegen dann wie Uhrglser ineinander. Befindet sich eine einzige Konkavzelle z\\i>chen vegetativen Zellen, so nimmt sie meist die Form an, wie in Fig. 4. Taf. e wiederge- 137 geben ist. Liegt die Konkavzelle mit einer Seite der Heterocyste an, so bleibt sie daselbst plan und nur die gegenberliegende Seite wlbt sich nach innen, wie Fig. 17 a d, Taf. e darstellt. Sind endlich mehrere Konkavzellen zu einer zwischen vegetativen Zellen eingeschlossenen Gruppe cc vereinigt, wie in Fig. 8, Taf. e. so pflegen besonders die diese Gruppe beiderseits abschlieenden Konkavzellen napffrmig gestaltet zu sein, whrend die mittleren Zellen der Gruppe cc scheibenfrmig oder bikonkav werden. Die Kommunikation der Konkavzellen mit ihrer Umgebung durch Plasmodesmen wird sehr bald aufgehoben ; es ist mir niemals gelungen, zwischen Konkavzellen untereinander und zwischen ihnen und benachbarten vegetativen Zellen oder Heterocysten Plasmaver- bindungen aufzufinden. Die Funktion der Konkavzellen ist nach meinen Beobachtungen eine zweifache. Die erste erblicke ich darin, da durch diese Zellen der Faden in Abschnitte zerlegt wird, welche nach Umstnden Hormogonien darstellen, die bei passender Gelegenheit frei werden; oder aber die einzelnen Abschnitte leiten nach ihrer Abgrenzung durch die Konkavzellen ein intensiveres Wachstum an ihren beiden gleichsam Meristemzonen darstellenden Enden ein. Die Hormogo- nien werden entweder am Fadenende aus der Scheide gestoen oder die Geburt derselben erfolgt seitwrts unterhall) einer Hetero- cyste, an derselben Stelle, wo die die Zweige bildenden Teile des Mutterfadens auszubiegen pflegen. Einen apikalen Geburtsakt von Hormogonien stellt die Fig. 15, Taf. e dar, einen lateralen die Fig. 5, Taf. e. Bei beiden tritt die Funktion der Konkavzellen deutlich hervor. Eine zweite Funktion der Konkavzellen ist ihre Mithilfe bei der Verzweigung der Fden. Bei der Zweigbildung findet man stets unterhalb der Heterocyste, unter welcher der Faden ausbiegt, eine oder mehrere Konkavzellen, und ich glaube annehmen zu drfen, da sie gleichsam die Zentren fr einen Yerschleimungs- proze bilden, da von ihnen, die selbst in allen ihren Teilen ver- schleimen, Enzyme ausgeschieden werden, welche auch die Nachbar- schaft in diesen Proze hineinziehen. Durch diese Verschleimung wird die Festigkeit der Scheide vermindert, so da dev einen Druck 138 uernde, basalwrts liegende Faden mit seiner Spitze an der er- weichten Partie der Scheide durchzubrechen vermag. Der Druck drfte einerseits erzeugt werden durch Wachstumsspannungen, andererseits durch Quellung der Innenschichten der Scheiden, wie ich im Ab- schnitt: Scheide auseinandergesetzt habe. Da derartige Quellungs- erscheinungen allein schon betrchtliche Druckwirkungen zu uern imstande sind, geht schon daraus hervor, da man sogar durch Be- netzen toter Fden Hormogonienausstoung noch herbeifhren kann. Eine von mir des fteren gemachte Beobachtung ist die auf- fallend gesteigerte Konkavzellenbildung in Dunkelkulturen. Der Faden zerfllt dadurch meist seiner ganzen Lnge nach in Horrao- gonien. Es will mir scheinen, als ob hierdurch die Alge in den Stand gesetzt wrde, schlecht beleuchtete und damit die Assimilations- Ttigkeit beeintrchtigende Standorte leichter verlassen zu knnen. Denn wenn auch Tolypothrix meist im Wasser flottierende Rasen bildet, welche sich zu heben und senken vermgen, so sind letztere doch nicht selten an untergetauchten Pflanzenstengeln etc. festge- heftet und bei starker Beschattung ihres Standortes in ihrer Existenz gefhrdet oder in ihrer Ernhrung mindestens beeintrchtigt. Ein Zerfallen der Fden in Hormogonien. welche sich leicht an einen anderen passenderen Ort begeben knnen, wrde immerhin der Alge zum Vorteil gereichen mssen. Auch bei Nostoc, A)iabncna und Konsorten nimmt von den Konkavzellen aus die Desorganisation resp. die allmhliche voll- stndige Auflsung der Hlle ihren Ausgang, wie man in Fig. 9, Taf. f ersehen kann; da, wo die Konkavzellen ccc sich aus vegeta- tiven Zellen herangebildet haben, frbt sich bald die Hlle kaum mehr mit Methylenblau etc; endlich verschwindet sie ganz (Fig. 12, Taf. f. unten), dann verschwinden auch die Konkavzellen selbst und der Zerfall des Fadens ist vollzogen. Auffallend, aber von mir vorlufig nicht weiter verfolgt, ist die vorbergehende Gren- zunahme der Zentralkrner in den Konkavzellen von Anabaena. Ueber die Frbungen und Reaktionen der Konkav/eilen von Tolypothrix sind zahlreiche Angaben in Anhang 1 enthalten, wes- halb ich auf diesen (legenstand hier nicht eingehe. XIII. Abschnitt. Zentralkrper. Der Zentralkrper ist das am heiesten umstrittene Organ der Cyanophyceen-7i&& und verdient aus vielen Grnden die ein- gehendste Behandlung und Untersuchung. Was wir darunter ver- stehen, brauche ich kaum zu sagen. Es ist das Organ, welches fast stets die Mitte der Zelle einnimmt. Die erste Frage, die sich auf- drngt, ist die: wie sieht der Zentralkrper aus? Die vorliegende Literatur lt das ganze Interesse fr dieses sonderbare Gebilde kulminieren in der Frage: Reprsentiert der Zentralkrper einen Zellkern oder nicht; ist er kein Zellkern, so wird es sich weiter fragen, ist er wenigstens ein dem Zellkern ver- wandtes und von ihm phylogenetisch ableitbares Organ der Zelle? Viele Forscher, welche sich mit dem Studium des Zentralkrpers abgaben, konnten nicht dazu gelangen, sich eine bestimmte Meinung in dieser Richtung zu bilden, so Nadson 1 ), Deinega und andere: viele stellen die Kernnatur entschieden in Abrede, so Chodat und Manilesco, Zukal, Fischer etc., einige wiederum erblicken in der Tat im Zentralkrper einen echten Zellkern, so Wille, Btschli. Scott, 1) Nadson behandelt zwar gegen das Ende seines Rcsume den Zentral- krper als Zellkern, gert aber hierdurch in vollkommenen Widerspruch zu seinem eine Seite vorher (p. 22(5) aufgestellten Satze: Der mittlere pigmentlosc Teil des Protoplastes, der ,, Zentralkrper*', ist kein selbstndiges, vollstndig abgesondertes Organ (Organ sui generis) des Protoplastes, sondern bietet nur einen zentralen Lokalisationspunkt einiger Stoffe im Protoplaste dar'' ! Fisch KU hat spter, wie wir sehen werden, diesen Ausspruch Nadson's wrtlich ber- nommen. 140 Dangeard. Hegler etc.. und unter diesen glauben Scott. Hegler nnd Btschli sogar mitotische Teilung wie bei echten Kernen ge- sehen zu haben. Endlich nimmt eine Anzahl von Forschern eine zum Teil reservierte, zum Teil vermittelnde Stellung ein. indem sie entweder von einer besonderen Art und einer abweichenden Aus- bildung des Zellkerns bei den Cyanophyceen reden (offener Zellkern Hieronymus 1 ) oder wie Palla den Zentralkrper fr ein den echten Kernen phylogenetisch verwandtes, aber von ihm nicht ableitbare- (!) Organ erklren oder wie Zacharias fr den Ausgangspunkt der Entwicklung der Kerne hherer Organismen halten. Ein Organ, welches so viele Deutungen in morphologischer und physiologischer Hinsicht erfahren hat, wird Gegenstand des grten Interesses bleiben mssen, so lange, bis auch die erneute Inangriffnahme seiner Untersuchung nichts wesentlich Neues zu Tage frdert. Letzteres isl aber in einer Zeit, w.o die mikrochemischen Untersuchungsmethoden fast tglich eine Bereicherung erfahren, vorlufig nicht zu befrchten, und ich glaube auch im folgenden einen nicht unwichtigen Beitrag zur Erforschung dieses bisher rtselhaften Gebildes liefern zu knnen. Es ist ein auf der Hand liegender Irrtum, wenn einige Forscher behaupten, es gbe Cyanophyceen-ZeWQw ohne Zentralkrper, wenn z. B. Marx unterscheidet zwischen ,.Fden mit Zentralteil" und ..Fden ohne Zentralteil", wobei er natrlich Fden aus Zellen mit oder ohne Zentralkrper meint. Auch das ist nicht ganz richtig. wenn Massart von der substance fundamentale" sagt sa colora- bilite varic beaueoup", insofern der Zentralkrper bei geeigneter Frbemethode sich immer ganz distinkt frben ll.it. Krnige Ein- schlsse (auer Chromatinkrnern) kommen dabei gar nicht in Be- tracht, denn sie liegen entweder in der substance fundamentale oder auerhalb derselben im Cytoplasma; es handelt sich einzig und allein um die Frbbarkeit der Zentralkrpersubstanz selbst, und diese fehlt nie: nur ist selbstredend nicht vorauszusetzen, da in allen Zellen eines Fadens oder in allen Fden einer Kolonie oder in den Fden verschiedener Cyanoflkyceen-Sipecies oder Gattungen sich die Zen- tralkrper mit demselben Tinktionsmittel ganz gleich gut und leicht 141 frben; es kommt auf das Entwicklungsstadium, auf das Alter etc. der einzelnen Zelle an, ob der Zentralkrper leicht tingiert wird oder der Frbung mehr oder minder groen Widerstand leistet: das sind Erfahrungen, die man bekanntlich auch an den Kernen anderer Pflanzen tglich machen kann. Wende ich mich nunmehr der ersten der oben aufgestellten Fragen zu: wie sieht der Zentralkrper aus?" Wie sieht er in erster Linie bei Tolypothrix aus? Die weitaus meisten Forscher, welche sich intensiver mit dem Studium des Zentralkrpers abgaben, haben denselben ber- haupt niemals richtig gesehen, d. h. sie sahen ihn nur in vern- derter Form; die Gestalt, in der sie ihn abbilden, ist ein Artefakt, eine Zwangsform und daher muten diese Mnner zu irrigen Vor- stellungen gelangen. Der einzige, der meines Erachtens den Zen- tralkrper bisher so gesehen hat, wie er ist, ist Fischer (28 v ), nur hat er leider nach meiner Meinung aus dem Gesehenen nicht den richtigen Schlu gezogen. Ich will, um mich mit den FiscHERschen Angaben auseinanderzusetzen, eine Stelle von Fischers Text wrt- lich zitieren (p. 52 53): .,Sehr merkwrdig ist seine Gestalt. In einigen Fllen er- scheint der Zentralkrper unregelmig buckelig-kreisfrmig um- grenzt, ohne irgendwelche Andeutung einer Membran. In den meisten Querschnitten aber strahlen von der zentralen Masse zahl- reiche Fortstze mehr oder weniger tief in das Chromatophor hinein. Es sieht so aus, als ob durch diese Fden die zentrale Masse mit einem protoplasmatischen Wandbelege auerhalb des Chromatophores verbunden wre. In allen Fllen fehlt auch hier ein membranartiger Abschlu des Ganzen. Mit weniger strmisch wirkendem Jodalko- hol fixiertes Material zeigte an Paraffinschnitten keine so schnen Ausstrahlungen der weniger stark frbbaren Grundmasse, deren Begrenzung mehr glatt kreisfrmig war. Bei genauerem Zusehen kann man aber auch hier einige fdige Fortsetzungen durch den Chromatophor hindurch verfolgen. Die schnen Strahlen des Alkohol- materiales sind insofern Artefakte, als bei der Kontraktion des In- 142 haltes feine, mit dem ueren "Wandbeleg zusammenhngende Fden nicht abrissen, sondern nur ausgezogen worden." Was Fischer in diesen Stzen als Artefakt erklrt, halte ich aus gleich anzufhrenden Grnden fr den normalen Zustand des Zentralkrpers, und umgekehrt ist die regelmig buckelig -kreis- frmige Umgrenzung des Zentralkrperquerschnittes Kunstprodukt. Die Figuren 42, 43b und 44 der FisciiERschen Tafel II bilden den Zentralkrper in Lngs- beziehungsweise Querschnitten dar. wie er in der lebenden normalen Zelle ist. In dieser Gestalt kann man ihn erhalten, wenn man ihn entweder lebend mit ganz verdnnter wsseriger Methylenblaulsung frbt oder wenn man ihn so rasch fixiert, da seine feinen peripheren Ausstrahlungen gleichsam nicht Zeit finden, sich einzuziehen. Noch ehe ich die eben genannten Figuren von Fischer sah, hatte ich dieselben Bilder vom Zentral- krper von TolypotJirix entworfen, teils nach Lebendfrbung, teils nach rascher Fixage mit Alkohol. Geht die Fixierung langsam, wie bei vielen dazu verwendeten Lsungen, so zieht der Zentralkrper seine zarten Fden ein und erscheint dann als unregelmig bucke- liges" Ding, er ist dann Artefakt". Die Sache liegt hier hnlich wie bei manchen Plasmaverbindungen. Plasmolysiert man rasch unter gleichzeitiger Fixierung, so bleiben die Spinnfden mit den eigent- lichen die Tpfelhaut etc. durchsetzenden Plasmaverbindungen, was man nicht erwarten sollte, in Verbindung, plasmolysiert man langsam, in der Annahme, dann das Abreien der Spinnfaden zu verhindern, so erreicht man das glatte Gegenteil, der Protoplast findet Zeit, sich abzurunden. Wrde ich nur nach schnellem Fixieren die Ausstrahlungen des Zentralkrpers gesehen haben, so wrde ich vielleicht auch ber die Meinung Fischers zunchst nicht hinaus- gekommen sein; da ich aber auch bei vorsichtiger Lebendfrbung das gleiche Bild erhielt, in allen anderen Fllen, in denen die Fixage trge vor sich ging, glattkonturierte Zentralkrper fand, halte ich mich fr berechtigt, die feinfaserige Oberflche des Zentralkrpers fr dessen oormale Abgrenzung zu halten. In den Fig. 7. Tat. a. Fig..". Taf. li habe ich dieselbe zur Darstellung gebracht: die Figuren hneln den FiscHKUH-hen wie ein Fi dem anderen, wobei zu bedenken und 143 von Bedeutung ist, da seine Abbildungen sich beziehen auf Oscil- laria Froelichii, die ineinigen aber auf Tolypothrix lanata. Be- sonders instinktiv ist meine Fig. 8, Taf. a, welche die lebendgefrbten Endzellen eines Fadens darstellt. (Sie stammt, nebenbei gesagt, aus dem Jahre 1897.) Man sieht, da in der Endzelle selbst die feine Ausfaserung des Zentralkrpers sich fast ringsum zeigt und nur die der Querwand zugewendete Seite weniger davon erkennen lt, wie in Fig. 42 von Fischer. Der so geformte Zentralkrper liegt im Cytoplasma und wird von diesem vollkommen eingeschlossen. An eine Verbindung einer zentralen Masse mit einem protoplasmatischen Wandbeleg auerhalb des Chromatophors" ist nach meinen Befunden und nach meiner ganzen Vorstellung vom Bau der CyanopJiyceen- Zelle nicht zu denken, fr eine solche Verbindung ist in meiner Vorstellung berhaupt kein Raum. Nach der FiscHERschen Auf- fassung mte das ringfrmige Chromatophor berall da durch- lchert sein, wo eine solche Verbindung der Zentralmasse mit dem peripherischen Cytoplasma u vorhanden wre. Meine Anschauung be- zglich der Chromatophoren weicht vollkommen von der FiscHERschen ab, wie ich in dem betreffenden Abschnitte in extenso mitteilte. Hier mu ich nur so viel erwhnen, da ich die feinen winzigen Krner, die man sonst fr die Grana der ringfrmigen" Chromatophoren hielt, als Chromatophoren selbst anspreche, welche in dem peripheren Cytoplasma in bestimmter Anordnung, die ich vorn beschrieben, ein- gelagert sind. Sie sind also auch zwischen den Ausfaserungen des Zentralkrpers placiert. Ich will an dieser Stelle noch einfgen, da ich spter, als ich die Einwirkung des Eau de Javelle auf die Membranen und die Scheide der 7o/ypo?/?rix-FMen studierte, in diesem Reagens auch ein vortreffliches Mittel entdeckte, den Zentralkrper in einer un- vernderten charakteristischen Form sichtbar zu machen. Das Eau de Javelle scheint uerst schnell in die Zelle einzudringen, es lst das Cytoplasma um den Zentralkrper herum allmhlich fast voll- stndig, wogegen es letzteren wenigstens bis dahin nicht anzugreifen scheint, so da es denselben bald vollstndig freilegt. Mau erhlt uerst zarte Prparate, an denen man durch eine vorsichtige 144 Methylennachfrbung dem Zentralkrper eine hellhimmelblaue Farbe verleihen kann. Die Zentralkrner liegen als stark lichtbrechende Kugeln oder Ringkrper in dem Zentrum oder innerhalb der peri- pheren Ausstrahlungen des Zentralkrpers, sowie es die Fig. 4a und b. Tai', a vergegenwrtigen, a sind optische Lngsschnitte, b dagegen ein optischer Querschnitt durch 7olyof/irix-Ze\\en. Bringe ich den Zentralkrper durch geeignete Mittel zur Kontraktion und Einziehung seiner peripheren Ausstrahlungen, so erscheint dann natrlich das den Zentralkrper umgebende Cyto- plasma, in welchem sich die winzigen Chromatophoren mehr oder minder gleichmig verteilen, als ein scheinbar grngefrbtes ring- frmiges Chromatophor. Die von mir hier behauptete Gestalt des Zentral- krpers macht mit einem Schlage eine ganze Reihe von Er- scheinungen begreiflich, erstens das von fast allen Beobachtern geltend gemachte hutige Vorkommen von Einschlssen des Zentral- krpers im peripheren Plasma und zweitens umgekehrt die schein- bare Einlagerung oder enge Anlagerung mancher krniger Gebilde, welche dem Cytoplasma angehren, im Zentralkrper resp. an den Zentralkrper. Nach meiner Auffassung knnen Einschlsse im Zentralkrper leicht periphere Lagerung in der Zelle aufweisen, sie brauchen dazu nur in einen der Randfortstze des Zentralkrpers auszuwandern. Ich habe im Abschnitt ber Zentralkrner" gezeigt, dal;! in der Tat aus derselben Substanz, welche die meist die Mitte des Zentralkrper:-, einnehmenden Krner bei Toly- potJirix formiert, auch auerordentlich hufig scheinbar im peripheren Cytoplasma placierte Kenner bestehen. Ist die Einwanderung solcher Zentralkrner in die peripheren Arme des Zentralkrpers nur eine beginnende, so scheinen diese Krner dem Zentralkrper anzuliegen, wandern sie weiter nach auen vor. so liegen sie scheinbar im Chromatophor, wenn man demselben die Form eines dicken Cylinders zuschreibt. Hegler scheint von den Ausstrahlungen des Zentralkrpers ebenfalls etwas bemerkt zu halten, wie aus der nachstehenden Text- stelle zu vermuten ist, allein von seinem Standpunkt aus ist die 145 Postulation einer den Zentralkrper einschlieenden Plasmatasche, welche durch farblose Plasmastrnge mit dem peripheren Hyalo- plasma in Verbindung steht (hnlich wie bei Spirogyra) ein Irrtum und nur imstande, eine heillose Konfusion anzurichten, denn da nach ihm die Chromatophoren im Cytoplasma schwimmen, jene zwischen der Plasmatasche und dem Hyaloplasma ausgespannten Strnge farblos sein sollen, mte man annehmen, da Plasma- strnge durch Cytoplasma hindurch als differente Bildungen verlaufen knnten; dafr haben wir aber keinen Przendenzfall und auerdem ordnet sich diese Vorstellung denen nicht unter, welche wir vom Cytoplasma haben. Hegler sagt: Dagegen konnte an Oscillaria limosa bei Betrachtung von der Querwand aus ein ziemlich breiter farbloser Plasmasaum zwischen Zentralkrper und der grne Grana fhrenden Schicht festgestellt werden, der hutig buchtig oder zackig in diese Schicht vorsprang und in einigen Fllen durch uerst feine farblose Plasmastrnge mit dem peripheren Hyaloplasma in Verbindung stand. Auch bei Gloeocapsa konnte ich diese farbkrperfreien Plasmastrnge beobachten, die im Zentrum zu einer Plasmatasche zusammenlaufen, in der dann der Zentralkrper in hnlicher Weise wie der Kern bei Spirogyra aufgehngt er- scheint."' Die farblosen Strnge, die er beobachtete, sind die Zentral- krperausstrahlungen, denn sie frben sich mit Methylenblau (lebend) hellblau, whrend das umgebende Chromatophorenfhrende Cytoplasma farblos bleibt. Genau dieselbe Deutung hatte frher Wille den auch von ihm gesehenen Ausstrahlungen des Zentralkrpers gegeben, denn er sagt: und in der Mitte der Zellen (von TolypotJirix lanata) konnte man einen an Protoplasmabndern aufgehngten Zellkern sehen". Wenn Wille diese Vorstellung aufrecht erhalten wollte, mute er beweisen, was zwischen den Plasmabndern liege. Gewhnlich durchsetzen diese doch die Vakuole, die hier aber fehlt ; oder verlegt Wille zwischen die Bnder die Chromatophoren, dann mten letztere die abenteuerlichsten Gestalten annehmen; auch wren doch dann die Chromatophoren in Cytoplasma eingebettet zu denken und es dureh- Kohl, Organisation u. Physiologie der Cyanophyceenzelle. lO 14G durchsetzten dann Plasmabnder Cytoplasma. Endlich konnte sicli Wille die Chromatophoren hohlcylindrich vorstellen, dann htte er sich dieselben notwendigerweise an vielen Stellen vollkommen durch- bohrt denken mssen, durchsetzt von Kanlen zur Aufnahme der Plasmabnder, wovon er nichts erwhnt. Uebrigens htte ihm bei seiner Vorstellung die gleiche Frbbarkeit des Kernes und der Plas- matasche und Plasmabnder als hchst wunderbar und exzeptionell auffallen mssen. Von alle dem lesen wir jedoch nichts. Die Zentralkrner von Tolypoilirix hielt "Wille fr Kucleoli und sie sind sein Hauptargument fr die Kernnatur des Zentral- krpers; aber wie unsicher ist alles, dieselben Krner, die Schmitz bei Gloeocapsa beobachtete, sollen keine Nucleoli sein, und schlie- lich resmiert er: Was die Anwesenheit der Zellkerne bei den brigen Phycochromaceen betrifft, so glaube ich, da man diese nicht unbedingt annehmen darf; ich kann mir denken, da die Arbeitsteilung und eine damit zusammenhngende Differenzierung des Protoplasmas erst bei den hher entwickelten Formen durch- gefhrt ist." Neuerdings macht auch Massart eine Bemerkung ber Zentral- krperausstrahlungen, ohne aber die notwendigen, gewichtigen und die Morphologie der Zelle aufklrenden Schlsse zu ziehen ; er sagt (p. 1): ..dans celles (cellules) qui se disposent plat, on voit le corps central, fortement colore, envoyer de fins prolongements dans la couche pigmentee/' Seine .,couche pigmentee" identifiziert er nun abermals mit Chromatophor, welches den ganzen Raum auer- halb des Zentralkrpers ausfllen soll; also auch hier ein durch- setztes resp. vielfach durchbohrtes Chromatophor, an das wohl niemand glauben kann. ..Les deux substances (corps central et enveloppc pigmentee) se penetrent reciproquement" sagt Massart an anderer Stelle, ohne ber die Art dieser Durchdringung eine klare Vorstellung zu erlangen resp. zum AusdrucK zu bringen. Verschiedene Beobachtungen veranlassen mich, der uersten Schicht der Zentralkrpersubstanz eine grbere Resistenz zuzu- schreiben, als der von dieser Schicht eingeschlossenen Substanz. Ich finde mich liier in Uebereinstiminung mit Palla, der seine Versuche 147 mit Jodwasser in gleicher Weise interpretiert, indem er sagt: Der Versucli mit Jodwasser lehrt zugleich, da die Zentralkrper in ihrer Peripherie anders organisiert sein mssen als in ihrer zentralen Partie; wir haben es in dem peripheren Teile wohl mit einem analogen Gebilde zu tun wie etwa beim Zellkern mit der Kernmembran oder bei einer Vakuole mit dem Tonoplast. Auer dieser Differenzierung in eine uere resistentere Schicht, welche, wie ich glauben mchte, mit der am lebenden Zentralkrper hutig zu beobachtenden Um- grenzung&linie identisch ist etc." Verhlt es sich in der Tat so, so wrde ich darin die Erklrung fr eine Erscheinung erblicken, auf welche Fischer nebenbei hinweist und welche ich besttigen kann. Bei den Versuchen, die Chromatophoren (im Sinne Fischers, nicht in dem meinigen) durch Anwendung heier Flusure zu isolieren, zeigt es sich, da das brigbleibende Chroinatophor eine fein radire Streifung oft in groer Schrfe aufweist. Ich halte diese radir verlaufenden Faden fr die peripheren Ausstrahlungen des Zentralkrpers, welche der zerstrenden Einwirkung der Flu- sure Widerstand geleistet haben, teils weil sie eben aus einer wenig- leicht angreifbaren Substanz bestehen, wie das Innere des Zentral- krpers, teils weil auch das sie einhllende Cytoplasma vielleicht einen gewissen Schutz ausgebt hat. Durch die Flusure wrde hiernach nur das Innere des Zentralkrpers herausgelst, die Mem- bran, welche an den Ausstrahlungen quantitativ prvaliert, ist stehen geblieben. Sollte Hieronymus ehemals diese Verzweigung der Zentral- krperoberflche gemeint haben, als er behauptete, da einzelne von den den Zentralteil zusammensetzenden Fibrillen sogar bis zur Zell- membran vordringen und sich zwischen die Fibrillen der Rinden- schicht einschieben knnen? Die Angaben der meisten Forscher ber die Gestalt des Zen- tralkrpers mu ich hiernach fr nicht zutreffend erachten; auer Fischer hat, soviel ich habe ermitteln knnen, niemand die richtige Gestalt des Zentralkrpers vor mir gesehen: Fischer hielt aber, wie ich bereits betonte, dieselbe fr Kunstprodukt, whrend ich ge- rade die Form, die mit Fischer smtliche Forscher fr die natr- 10* 148 - liehe halten, fr Kunstprodukt erklren mu. Ich kann nicht alle die verstreuten Einzelangaben widerlegen, ich will nur die Pallas herausgreifen, weil ich sie durchgehend kontrolliert habe; alle von Palla in Anwendung gebrachten Fixierungsmittel (2% Ameisen- sure, 2 /o Essigsure, konz. wsserige Pikrinsurelsung, 1 % Chrom- sure. Chromosmiumessigsure, konzentrierte wsserige Sublimatlsung) deformieren den Zentralkrper. Nur mit absolutem Alkohol, mit konzentrierter alkoholischer Pikrinsure- resp. Sublimatlsung ge- lang es mir, die Zentralkrper so rasch zu fixieren, da die Aus- strahlungen erhalten blieben. Die Folge der mit dem Einziehen der letzteren und der Kontraktion verbundenen Verdichtung der Zentral- krpersubstanz scheint die von Palla immer gesehene Steigerung des Lichtbrechungsvermgens des Zentralkrpers zu sein. Da aber Palla niemals die Morgensternform des Zentralkrpers beobachtete, geht sowohl aus seinen textlichen Beschreibungen desselben als aus den Figuren der beiden Tafeln hervor. Die Magnesiasulfat-Methode Heglers. Eine hervorragend scharfe Abgrenzung des Zentralkrpers soll nach Hegler mit etwas Chloroform versetzte gesttigte schwefel- saure Magnesialsung bewirken. Der Zentralkrper stellt alsdann einen uerst scharf begrenzten, aber vllig homogenen Krper dar, Die Zentralkrner mten sich demnach vollstndig lsen. Bei wiederholter Untersuchung von Tolypofhrix-'LeWew habe ich nun folgendes konstatieren knnen: Die Zentralkrner lsen sich allerdings unter starker Quellung, wie es scheint, vollstndig auf, und in der Tat tritt der Zentralkrper als homogener, krnchenfreier Krper hervor, der sich scharf von der grnen Umgebung abhebt. Allein er wird durch die Einwirkung des Reagens total deformiert und von seiner ursprnglichen Form ist nichts mehr zu erkennen. Zur Untersuchung der letzteren eignet sich also diese Methode ganz und gar nicht Wie nicht anders zu erwarten war. ist die Kon- traktion der Protoplasten in so konzentrierter Salzlsung eine so enorme, da die wunderbarsten Verzerrungen und Verschiebungen Platz greifen und jeden Schlu auf die natrliche Anordnung und 14<> Ausformung der Protoplastenorgane und Inhaltsstoffe verbietet. Alle auf mit diesem Reagens behandeltes Material bezglichen Mitteilungen Heglers sind daher unbrauchbar. Ebensowenig tauglich fand ich die von Hegler empfohlene konzentrierte flssige Karbolsure: sie hellt allerdings die dicken Fden auf, aber die verschiedenen In- haltsstoffe und Organe der Zelle werden total deformiert und zer- strt, so da man zwar in der matt lig glnzenden Grundmasse des Zentralkrpers krnige Gebilde von scheinbar hherem Licht- brechungsvermgen" sieht, was sie aber darstellen, ist keinesfalls festzustellen. Den kontrahierten Zentralkrper zu sehen, ist nicht schwer, dafr gibt es eine lange Reihe von sicheren, niemals versagenden Verfahren, ihn in unvernderter Gestalt beobachten zu knnen, ist schwieriger, aber, wie ich weiter vorn dargelegt habe, mittels Vital- frbung mit Methylenblau oder durch Tinktion mit demselben Farb- stoff nach rascher Alkoholfixage etc. zu erreichen. Jedenfalls, darber kann kein Zweifel mehr obwalten, ist der Zentralkrper substantiell vom umgebenden Plasma abgegrenzt wie jeder Zellkern, und es ist vollkommen verfehlt, wenn Nadson dem Zentralkrper eine gewisse Unbestndigkeit und keine scharfe Abgrenzung vom umgebenden Plasma zuschreibt, indem er sagt: ,,Der Zentralkrper ist kein selb- stndiges, vollstndig abgesondertes Organ des Protoplastes, sondern bietet nur einen zentralen Lokalisationspunkt einiger Stoffe im Proto- plast dar. Der Zentralkrper ist eigentlich nichts anders als der Gesamtteil der mittleren Waben des Protoplastes, welche sich von den ueren nur dadurch unterscheiden, da sie einen besonderen, stark frbbaren Stoff enthalten, welchen der Verfasser vorlufig Fll- substanz zu nennen vorschlagen wrde und da ausschlielich oder hauptschlich in ihrer Region die sogenannten Chromatiu- krner konzentriert sind." Die mangelhaften Kenntnisse ber die Chromatophoren einer- seits, ber die wahre Gestalt des Zentralkrpers andererseits muten die Grenze zwischen Zentralkrper und Cytoplasma verwischen, da- her tappte man ber den Ort der Ablagerung der einzelnen Granu- lationen andauernd im Dunkeln und verlegte in den Zentralkrper. 150 was zwischen seinen Ausstrahlungen im Cytoplasma lag und in das irrtmlicherweisse hohlcylindrisch gedachte Chromatophor, was in die Ausstrahlungen des Zentralkrpers eingelagert war. Jetzt ist es unbestreitbar festgelegt, denn ich kann es jedem, der es sehen will, zeigen, da der Zentralkrper ein Organ sui generis ist, das sich scharf abgrenzt gegen das umgebende Cytoplasma, ein Organ, welches fast stets die Mitte der Zelle einnimmt, genau wie der groe Kern der meisten Meristemzellen. (Man vergleiche das Volumen des Kernes mit dem des dazu gehrigen Cytoplasmas in den Pollenmutterzellen, z. B. von Lilhtm Martagon, in den Sporenmutterzellen etwa von Psilotum triquetrum etc., in der Mutterzelle eines Wurzelhaares von Trianca bogotensis, in den Zellen aus dem Scheitelmeristem aller mglichen Pflanzen, endlich in den jungen Zellen in Cliara, und man wird das gegenseitige Verhltnis nicht wesentlich anders finden als in den meisten Cyanophyceen-7&\\ Zentralkrpers vom umgebenden Cytoplasma (Rindenschicht) zu be- nutzen, haben sich als verfehlt herausgestellt. Fischer (p. 2( etc.) konnte bereits eruieren, da die Verdauungsflssigkeit nicht eine Verdauung der sogenannten Rindenschicht, sondern eine enzymatische Kontrak- tion" des ganzen Zellinhalts hervorruft. Der Hohlraum, aus dein scheinbar das Cytoplasma herausgelst wurde, ist der Zwischenraum zwischen der Membran und dem kontrahierten Protoplasten. Parallel- versuche mit Spirogyra lieen ber die Richtigkeit der FischerscIicii Beobachtungen und Detinitionen derselben keinen Zweifel. Die Ver- dauungsflssigkeit lst aus allen Teilen des Zellinhalts Stoffe heraus und das brig bleibende, immer noch substanzreiche Gerippe sinkt 155 gleichsam in sich zusammen, schrumpft. Ich habe mich von der Stichhaltigkeit der Auffassung Fischers durch erneute Verdauungs- versuche mit Tolypo/tir/x-Fden berzeugt und im Anschlu daran genau denselben Vorgang mit einem anderen Mittel, mit Kau de Javelle, und zwar in noch viel klarerer, aber ganz analoger Weise hervorgerufen. Hier verluft der ganze Proze viel schneller und kann kontinuierlich unter dem Mikroskop verfolgt werden. Eau de Javelle und ganz verdnnte wsserige Methylenblau- lsung lt man unter dem Deckglas zuflieen. Die Protoplasten sinken genau wie bei den Verdauungsversuchen in sich zusammen, denn das Eau de Javelle lst Cytoplasma etc. Die sich nach und nach dunkel frbenden Protoplasten mit allen ihren Zellbestandteilen liegen schlielich rund herum frei ; hier kommt nun noch hinzu, da die Javellesche Lauge allmhlich auch die smtlichen, zuvor blau- schwarz tingierten Membranen auer der farblosen bis hellblauen Scheide fast vollstndig lst, so da dann die geschrumpften Proto- plasten vollkommen isoliert in der Scheide liegen. Ein geringer Druck aufs Deckglas gengt, die Protoplasten aus ihrer Lage zu bringen, und mit Leichtigkeit gelingt es, viele von ihnen auf die Querwandseiten zu legen, wonach man sich bei niedrigen Zellen be- sonders scharf ber die Lagerung und gegenseitige Abgrenzung der Inhaltsbestandteile zu orientieren vermag. (Fig. 15 Tai d.) In allen Zellen der Cyanophyceen, mit wenigen sogleich an- zufhrenden Ausnahmen, ist ein Zentralkrper in der Einzahl vor- handen. Als erste Ausnahme sind zunchst die Zellen zu nennen, in denen infolge von Desorganisationserscheinungen der Zentralkrper ganz oder fast ganz verschwunden ist, nachweislich aber stets in denselben vorhanden war, die Heterocysten und die Konkav- zellen; beide entstehen, wie ich in den diesen Zellen gewidmeten Ab- schnitten XI u. XII nher auseinandergesetzt habe, aus gewhnlichen vegetativen Zellen. In den Konkavzellen verschwindet bei der rapiden Umwandlung des gesamten Zellinhalts der Zentralkrper in kurzer Zeit, langsamer dagegen vollzieht sich der Zerfall dieses Organs in den Heterocysten; demgem versagen in jenen Zellen sehr bald 156 alle Methoden zum Nachweis des Zentralkrpers, in diesen dagegen gelingt es nicht nur noch lange, denselben aufzufinden, sondern ihn auch wegen des Fehlens strender Granulationen besonders deutlich zu sehen (siehe Fig. 20 Taf. i). Die zweite Ausnahme von der Regel reprsentieren die Faden- endzellen vieler Rivulariacccn. In diesen durch starkes Lngen- wachstum ausgezeichneten Zellen vollzieht sich meist Kernteilung ohne Zellteilung, eine sogenannte freie Kernteilung, wie wir sie z. B. in Embryoscken etc. antreffen. Die Ungleichheit der Kerne in den Fadenendzellen der Rivulariacccn, welche sich nach Palla geltend machen soll, drfte darauf zurckzufhren sein, da neben ruhenden Kernen auch solche in Teilungsstadien und Tochterkeme vorhanden sind, wodurch Kerne ..in hchst ungleicher Ausbildung" (Palla) ent- stehen. Ich werde dieser Frage, zu deren endgltiger Beantwortung mir die Zeit vorlufig mangelte, demnchst nher treten. Die dritte Ausnahme von der Regel bilden die beraus seltenen, aber von mir bisweilen gefundenen Heterocysten mit zwei Kernen, von denen die in Fig. 20 Taf. a eine veranschaulicht. Mit- unter verlngert sich einmal eine Heterocyste in abnormer Weise, ohne sich zu teilen; dann teilt sich nur der Kern. Ich habe dieses Vorkommnis bisher nur bei Tolypothrix beobachten knnen. Alle brigen Zellen . der Cyanophycccn schlieen nur einen Kern ein. Scott (!>1) war meines Wissens der Erste, welcher eine der indirekten Teilung der Kerne analoge Teilung am Zentralkrper von Oscillaria und Tolypothrix gesehen haben wollte, nach ihm berhrte 1893 Xadson flchtig diesen Gegenstand, 1895 suchte IIegler Kernteilungsfiguren an Prparaten zu demonstrieren, 1898 machte Btschli einige diese wichtige Angelegenheit betreffende Mit- teilungen, welche er 1002 wesentlich erweiterte. Die ScoTTschen Ergebnisse entziehen sich der Kontrolle, da die angewandten Methoden ungenau angegeben sind: so wie sie Scott mitteilt, lieferten mir die letzteren bei vorgenommener Prfung keine brauchbaren Resultate, was ich nach meinen Erfahrungen voraus- sah. Nicht ausgeschlossen ist es, da Scott in seinen runden 15 < Krpern von faseriger Struktur, vergleichbar dem Knuelstadium ge- whnlicher Kerne", wirklich einen Kernfadenknuel vor sich geliaht hat, allein seine brigen Angaben Anzeichen einer farblosen Streifung, die den Gedanken an achromatische Fasern nahe legten", sind sehr un- sicher und, wie es sich herausstellte, zum Teil unrichtige Interpretationen der ihm vorliegenden Bilder. Bevor Scott die in der Tat vor- handenen achromatischen Fasern bemerken konnte, htte er die viel leichter zu beobachtenden und bedeutend schrfer hervortretenden Chromosomen deutlich sehen mssen, was nicht der Fall gewesen sein drfte, Deinega (21) konnte die ScoTTschen Teilungsstadien" zum Teil als Kunstprodukte, entstanden durch die Chloralhydratquellung der Cyanophycinkrner, entlarven. Als Artefakte konnten sie leicht schon daran erkannt werden, da sie am falschen Platze vorkamen, es befand sich zwischen ihnen stets eine alte" Zellwand. Die von Nadson 1893 gemachten Mitteilungen ber mitotische Teilungsphnomen bei einigen CyanopJiyccen beruhen auf falscher Beobachtung. Obgleich Nadson in Bezug auf den Zentralkrper dieselbe Meinung zum Ausdruck bringt, welche spter bei Fischer wiederkehrt, indem er sagt: (p. [70] 3). Der mittlere pigmentlose Teil des Protoplastes, der Zentralkrper" (Btschli) ist kein selbstndiges, vollstndig abgesondertes Organ (Organ sui generis) des Protoplastes, sondern bietet nur einen zentralen Lokalisationspunkt einiger Stoffe im Proto- plaste dar", so gert er durch seine, weiteren Auslassungen mit dieser Auffassung in vollkommenen Widerspruch, denn er fhrt fort [70 bis 71] : Der Zentralkrper der Cyanophyceen und der Zellkern anderer Organismen sind Bildungen, welche einander entsprechen und ver- treten." In der Reihe der Cyanophyceen zeigt der Protoplast verschiedene Differenzierungsstufen in Protoplasma und Zentralkrper; letzterer entspricht dem Zellkerne anderer Organismen, unterscheidet sich aber von diesem hauptschlich durch Unbestndigkeit seiner morphologischen Merkmale." Whrend Nadson zuerst dem Zentralkrper die Selbstndigkeit vollstndig altspricht, erklrt er eine hallte Seite spter den Zentral- krper der Cyanophyceen und den Zellkern anderer Organismen fr 158 Bildungen, welche sich entsprechen und vertreten. Weiter unten, wo er die Teilung des Zentralkrpers behandelt, resmiert er: ..Bei der Zellteilung halbiert sich der ganze Protoplast durch Einschnrung in der Mitte. Dabei schnrt sich auch der Zentralkrper ein und zerfllt in zwei neue. Stellt man den Zentralkrper dem Zentral- kerne zur Seite, so mte man seine Teilung fr eine der direkten oder amitotischen Kernteilung entsprechende halten. So verhlt es sich in den meisten Fllen. Bei einigen Organismen dagegen, wie z. B. bei Mcrismopcdia und besonders bei Aphanocapsa, unterliegt der Zentralkrper whrend des Teilungsprozesses nicht selten solchen Metamorphosen, welche man als erste Uebergangsstufe von der direkten zu der indirekten oder karyokinetischen Teilung aner- kennen mu. Der Verfasser hat ebenfalls Flle der asymmetrischen'" Teilung des Zentralkrpers, d. h. auf ungleiche Teile, beobachtet". In den Fig. 1520 und 21 27 seiner Tafel bildet Xadson die in Rede stehenden ..Metamorphosen des Zentralkrpers" und zwar von Mcrismopcdia elcgans A. Br. einerseits und von Aphanocapsa Grcvillci Rabenh. andererseits ab. Da sieht man nun. da die sogenannten karyokinetischen Figuren gebildet werden von kugeligen Granulationen, welche mit Hmatoxylin gefrbt werden. Diese Granulationen sind nun nichts anderes und knnen nichts anderes sein, als meine Zentralkrner; diese Zentralkrnei ordnen sich aber, wie ich spter ausfhrlich darzulegen Gelegenheit habe, niemals zu Figuren an, welche man mit karyokinetischen verwechseln knnte, auch nicht, wovon ich mich berzeugen konnte, bei Mcris- mopcdia oder Aphanocapsa. Was durch Umlagerung und Form- nderung die mitotischen Teilungstiguren erzeugt, sind hier bei den Cyanophyceen wie immer die Chromosomen. Von diesen aber kann Xadson nichts gesehen haben, sonst htte er etwas davon ab- gebildet. Eine entfernte Aehnlichkeit der von Xadson abgebildeten Konfigurationen mit Kernteilungsfiguren kann ich brigens hchstens bei drei von den dreizehn Figuren finden, doch auch hier ist die Tuschung evident. Von den HrscHLischen Versuchen, mitotische Teilungsphno- mene der CyanopAyceen-ZeUe sichtbar zu machen, sind meines Erach- 159 tens nur die in seiner 1902 erschienenen Abhandlung mitgeteilten von einigem Erfolg begleitet gewesen. Seine 1898 verffent- lichten Photogramme bewertet Btschli in dieser Richtung selbst ganz richtig, indem er sagt: Wenn man die Kleinheit der untersuchten Zellen bercksichtigt die der Fig. 2 besitzt eine Lnge von 7,6 /u so wird man nicht erwarten drfen, von et- waigen karyokinetischen Vorgngen bei der Kern- oder Zentral- krperteilung allzuviel zu sehen, selbst wenn diese mehr nach Art der typischen Karyokinese verliefe, als es der Fall zu sein scheint." Da der bei weitem wertvolleren Publikation 1902 aber die HEGLERsche posthume vorausging, will ich auch die letztere hier zuerst dis- kutieren. Die bekannten HEGLERschen Bestrebungen, die Kernnatur des Zentralkrpers zu beweisen, gipfeln in den Beobachtungen eines mitotischen Teilungsvorganges an diesen Gebilden. Das Endresultat Heglers ist durch folgende Stze von ihm zum Ausdruck gebracht: Die Vernderungen und Umlagerungen der chromatischen Substanz bei der Teilung der Zellen gehen (also) in vllig selbstndiger Weise vor sich und dem eigentlichen Zellteilungsproze zeitlich voraus. Dabei stimmen die polare Auseinanderbewegung der chromatischen Substanz und die Ausgliederung einer chromatischen Figur bei den Spaltalgen soweit mit dem mitotischen Teilungsproze des gewhn- lichen pflanzlichen und tierischen Zellkernes berein, da an der Kernnatur des seither als Zentralkrper" bezeichneten Gebildes trotz dem Fehlen von Kernmembran und Nukleolen kein Zweifel sein kann" (p. 353). Wie Hegler ganz richtig bemerkt, wre mit diesem Resultat die Kernfrage bei den Spaltpflanzen im Prinzip im positivem Sinne entschieden. Diese Entscheidung wre nun von so einschneidender Be- deutung und fundamentalen Wichtigkeit im Hinblick auf eine ganze Reihe von Fragen, da man berechtigt und verpflichtet ist, zu untersuchen, ob den HEGLERschen Untersuchungen und Mitteilungen darber der erforderliche Grad von Sicherheit und Beweiskraft zukommt. 160 Ich habe die der botanischen Sektion der Naturforscherver- sammlung in Lbeck im Jahre 1895 vorgelegten Prparate Heglers gesehen, ohne mich seiner Zeit von der Existenz mitotischer Teilungsvorgnge berzeugen zu knnen. Wie mir erging es den meisten brigen dort anwesenden Botanikern. Die der jetzt vor- liegenden Abhandlung Heglers beigegebenen Photogramme waren nicht geeignet, meinen skeptischen Standpunkt zu verndern. Auch Btschli uert sich in hnlichem Sinne: Wie schon gesagt, wird niemand behaupten knnen, da die von Hegler ver- ffentlichten Mikrophotographien den karyokinetischen Teilungsproze des Zentralkrpers irgendwie zu beweisen imstande sind. Selbst die genauere Betrachtung derselben mit der Lupe bei intensiver Be- leuchtung lt nichts Bestimmtes von den geschilderten Chromosomen etc. erkennen." Ebenso spricht Massart den HEGLERschen Figuren jede Beweiskraft ab: ,.Ce traveil est accompagne de photographies peu demonstratives: la caryocinese ne s'y voit pas. Quant aux multiples petites plastides, je n'ai Jamals rien apercu qui pet leur etre compare)". Nur im Texte Heglers ist die Darstellung der betreffenden Vorgnge so klar und sicher, da man an deren Vorhandensein und richtiger Deutung zu zweifeln kaum Veranlassung haben konnte. um so weniger als Hegler selbst den Grund fr die frheren Mi- erfolge in dieser Richtung anfhrt, in dem Nichtgebrauch der erforderlichen Fixierungs- und Tinktionsmethoden. Es werden die allein zum Ziele fhrenden Verfahren genau mitgeteilt, so blieb denn nichts brig, als unter genauester Befolgung aller gegebenen Vorschriften die Bearbeitung der schwebenden Frage nochmals vorzunehmen. Ich habe dies getan, und, wie ich wohl sagen darf, mit vorzglichem Erfolge. Zuerst bediente ich mich der Methode II IIeglers, mit Schwefligersurc- Fixierungsflssigkeit ') behandeltes Material von setzung: 1) Die beiden Fixicrungslsungen Heglers haben folgende Zusammen- I. 7 CC gesttigte wssrige Schwof lisrurelsung 93 94% Alkohol ' mach 12 11 Stunden Auswaschen mit Alkohol). II. 5c Formalin (40 .) 95 94/ Alkohol. 161 Tolypothrix wurde mehrere Stunden in 1 l /\ 2 / Eisenammoniakalaun- lsung eingelegt, sodann ohne Absplung auf 24: 72 Stunden in die Hmatoxylin -Formol -Lsung gebracht. Dann wurde in Wasser gewaschen, kurz mit 1 % Alkoholsalzsure behandelt und mit 0,5 / Eisenammoniakalaunlsung differenziert. Nach dem Auswaschen in flieendem Wasser wurden die Objekte durch Alkohollsungen steigender Konzentration und endlich durch Nelkenl gefhrt, um alsdann in Kanadabalsam eingebettet zu werden. Anfangs erwiesen sich die Fden stets berfrbt, spter habe ich lnger differenziert und erhielt alsdann sehr brauchbare Prparate. Weiter habe ich Heglers Methode I in Anwendung gebracht; sie ist insofern uerst zeitraubend, als die Hmatoxylinlsung wochenlang am Lichte reifen mu. Fixierung mit S0 2 -Alkohol oder Formalinalkohol. Die Zusammensetzung der Farblsung habe ich genau nach Heglers Angaben x ) getroffen. Auch bei diesem Verfahren erhielt ich vorzgliche Resultate. Bisher hat man niemals den Versuch mit Erfolg gemacht, die Kernteilungsfiguren mit Safranin. welches ja sonst ein Tinktions- mittel par excellence fr die Kerne ist, zu frben. Ich schlug da- her die beiden Wege ein, auf denen man in der Zoologie zu so ausgezeichneten Erfolgen in dieser Richtung gelangt ist, nmlich I. Chrom-Ameisensure-Hmatoxylin-Safranin und IL Platin- chlor id-Hmatoxylin-Safranin. I. Fixierungsflssigkeit : 200 g Y 3 % Chromsure -f- 4 5 Tropfen konzentrierter Ameisensure (immer frisch zu verwenden!). Dauer der 1) 75 g Ammoniakalaun -\- 750 ccm Wasser -j- 125 ccm Glyzerin -|- 100 Alkohol -{- 25 ccm gesttigter alkoholischer Hmatoxylinlsung. Diese Lsung lsst man mehrere Wochen reifen und verwendet von ihr in ccm, die man mit 100 200 ccm wriger 1% Formali nlsung vermischt. Nach 24stn- digem Verweilen in dieser Lsung werden die Fden sorgfltig mit Wasser gewaschen, die stark berfrbten Prparate alsdann mit alkoholischer Pikrin- surelsung (1 Vol. gesttigt, alkohol. Pikrinsurclsung -f- 1 Vol. Wasser -)- 2 Vol. 94% Alkohol) differenziert, etwa einige Sekunden bis Minuten, unter mikroskopischer Kontrolle nach Absplen mit 75 Alkohol. Bei zu starker Entfrbung kann mit Ammoniumkarbonatlsung (1" 00 in 30% Alkohol) korri- giert werden; oder man differenziert mit l/ 00 Salzsurelsung in 60% Alkohol, und bertrgt dann wie gewhnlich nach L stndigem Waschen in Canadabalsam. Kohl, Organisadon u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. 11 162 Fixage 122-1 h . Die fixierten Fden werden in 60 70 Alkohol gewaschen, 24 h und lnger in absoluten Alkohol gelegt, alsdann mit schwacher DELAFiELDscher Hmatoxylin- lsung behandelt, mit Wasser gut gewaschen, in schwach angesuerten Alkohol und von da in alkoholische Safranin- lsung bergefhrt und in gewohnter Weise allmhlich in Kanadabalsam eingeschlossen. Die Frbungen sind recht deutlich, die Chromosomen etwas gequollen; im allgemeinen aber hat der Erfolg keinen wesentlichen Vorzug vor der Eisenammoniakalaun-Hmatoxylin- oder der Ammoniakalaun-Hmatoxylin-Methode. IL Fixierungsflssigkeit. ' 3 % wsserige Platinchloridlsunu. In dieser verbleiben die Algenfden ca. 24 b . Hierauf Auswaschen mit 60 70 / Alkohol, Einlegen in absoluten Alkohol 24 h und weitere Behandlung mit Delafield (schwach) und Safranin wie oben, Einbettung nach Alko- hol-Xylolbehandlung in Kanadabalsam. Die Chromosomen treten sehr scharf hervor, sind etwas geschrumpft. Lngs- spaltung der Chromosomen in keinem Falle konstatiert, so da ich deren Vorhandensein mit positiver Sicherheit in Abrede stellen darf. Die Scheide frbt sich schon whrend der Platinchloridfixage grauviolett, was die Be- obachtung mitunter ein wenig stren kann ; trotzdem sieht man die Spindelfasern whrend des Stadiums :) 4 des Schema oft ausnehmend deutlich. Im Anschlu an die eben beschriebene Methode habe ich auch die nahe verwandte von Lwit versucht. Nach der Platinchlorid- fixage frbt man mit alkoholischer Safraninlsung, wscht mit Alkohol, differenziert mit 3 5 ccm 1 /o alkoholischer Pikrinsurelsung + 12 Tropfen offizineller Jodtinktur 10 20 Sekunden und bettet in gewhnlicher Weise in Kanadabalsam ein. Die Chromosomen erscheinen intensiv rot. Es war nunmehr mein Bestreben, nach anderen Tinktions- mcthoden zu suchen, welche schneller zum Ziele fhren und dem Einwand begegnen, als knne es sich in den fr karvokinetische - 163 - Figuren gedeuteten Gebilden etwa um durch die beiden nahe ver- wandten Hmatoxylinlsungen erzeugte Kunstprodukte handeln. Es gelang mir nun nach langem Probieren drei Methoden ausfindig zu machen, welche an Einfachheit nichts zu wnschen brig lassen und von denen die erste eine Lebendfrbung ist und als solche eine besondere Beweiskraft beanspruchen darf; bei allen drei Verfahren verwendete ich unfixiertes Material, den Farblsungen selbst die Fixierung berlassend. I. Methylenblau-Karbolfuchsm-Methode. Zu einer ganz dnnen Methylenblaulsung setzt man einige Tropfen Karbolfuchsinlsung zu, bis die Lsung eben einen violetten Stich bekommt. In dieser Lsung lt man die eingebrachten Fden mehrere Stunden. Ich entnahm bereits nach einer Stunde Proben, und je nach deren Aussehen untersuchte ich sofort weiter oder frbte weiter. Das Cytoplasma nimmt im gnstigen Falle eine gelbliche bis hellrtliche Farbe an, der Zentralkrper erscheint hell- blau, die Chromosomen lieben sich durch wesentlich dunklere blaue Farbe sehr deutlich ab. Die Figuren 1,<) 20 Tal. i sind smtlich nach auf diese Art doppeltgefrbten Prparaten gezeichnet. Sehr gute Dienste leistete mir hierbei ein gelborange gefrbtes Glas, das ich als Lichtfilter zwischen Lampe und Mikroskopspiegel einfgte; es lie die Chromosomen oft mit ganz besonderer Schrfe hervortreten. Da mir hufig daran lag, dieselben Prparate einer wieder- holten Beobachtung zu unterwerfen, versuchte ich Glycerinzusatz und indem ich schlielich mit dem Karbolfuchsinzusatz mehr und mehr herunterging, erhielt ich empirisch eine Mischung, welche sich vortrefflich bewhrte ; die mit ihr behandelten Fden blieben wochen- lang unverndert. Das Cytoplasma ist vom Karbolfuchsin nicht mehr tingiert, sondern erscheint grn durch die undeutlich werdenden Chromatophoren. Der Zentralkrper hellblau, die Chromosomen dunkelblau, die Zentralkrner violett. Obgleich das Karbolfuchsin zu ausgesprochener tinktioneller Wirkung nicht mehr gelangt, ist es doch zum Gelingen unentbehrlich und beschleunigt in auffallender Weise den frberischen Effekt des Methylenblau. Ich mache mich 11* 1(34 - anheischig, jedem, der sich fr die Kernfrage der Cyanophyceen interessiert, binnen weniger Stunden die Kernteilungsfiguren zu demonstrieren. II. Fuchsin-Jodgrn-Methode. Nicht minder brauchbare Resultate liefert die Fuchsin-Jodgrn- Methode bei richtiger Anwendung. Ein Tropfen Karbolfuchsin (10 ccm gesttigte alkoholische Fuchsinlsung -J- 1000 ccm 5% Karbolsurelsung) und zwei Tropfen wsseriger Jodgrnlsung (0,1 /o) werden mit etwas verdnntem Glycerin vermischt und in die Mischung die Algenfden gelegt. Schon nach einigen Minuten treten die Chromosomen als dunkle Balken auf hellerem Grunde hervor. Die Figur 3 Taf. k ist nach derartigen Prparaten gezeichnet. Auch zur Herstellung vorzglicher Dauerprparate von Teilungs- stadien des Cyanophyceenkernes hat sich die Jodgrn-Fuchsin-Methode tauglich erwiesen, weshalb ich sie ganz besonders empfehlen mchte. Ich verwandte gut fixiertes Material ( Schwefeligsure- oder Formol- oder Sublimat-Fixage) und frbte nach grndlichem Auswaschen mit folgender Jodgrn-Fuchsin-Lsung; 1 Vol. konz. wsserige Fuchsin- lsung -j- 9 0,1 % Jodgrnlsung bis zur intensiven Ausfrbung, die durch Kontrolle bei schwacher mikroskopischer Vergrerung er- mittelt werden mu. Ausgewaschen resp. differenziert wurde mit Jodalkohol (100 ccm 96% Alkohol -f 0,1 g Jod-f-1 ccm Eisessig). Diese Waschflssigkeit wurde mit Xylol abgesplt und letzteres durch Kanadabalsam verdrngt. Das Chromatin erscheint bei rich- tiger Behandlung tief grnblau, mitunter nach blauviolett hin, gefrbt, das Cytoplasma hellrtlich bis rot, bei intensiver Fuchsintinktion treten die Spindelfasern deutlich als feine rote Linien hervor, die Zentralkrner dagegen bleiben vollkommen farblos. Bei mangel- haften Kontrasten mu man das Xylol durch Alkohol wieder ent- fernen und mit Fuchsin resp. Jodgrn nachfrben und eventuell mit Jodalkohol wiederum auswaschen. Mit einiger Uebung erhielt ich prchtige, hchst instinktive, die Karyokinese in trefflichster Weise illustrierende Prparate. 165 III. Gelbe Blutlaugensalz-Eisenchlorid-Metliode. Diese Methode ist eigentlich nichts weiter als die schon oft verwendete Hartig-ZachariasscIic, nur ist sie fr den bestimmten Zweck modifiziert Ich brachte die etwas gealterte Lsung von Ferrocyankalium-Essigsure auf die Irischen Algenfden, lie etwa bis 10 Minuten einwirken, splte dann rasch mit Wasser ab und lie eine ganz verdnnte Eisenchloridlsung zuflieen, letzteres unter dem Mikroskop. Bei passenden Konzentrationen sieht man ganz allmhlich, an manchen Fden schneller als an anderen, die Chromosomen sich blau frben. Die Zentralkrner bleiben farblos, die Cyanophycinkrner bluen sich ebenfalls ; da aber die end- stndigen Fadenzellen von beiden Granulationen oft ganz frei sind, treten die Chromosomen meist klar und deutlich im ebenfalls etwas blulich schimmernden, schwach kontrahierten Zentralkrper hervor. Die Chromosomen erscheinen natrlich auch hier, wie in den nach den beiden vorher beschriebenen Methoden erhaltenen Prparaten, dicker als in den Kanadabalsamprparaten ; in letzteren sind sie sicher durch Schrumpfung verkleinert, ob sie in ersteren etwas gequollen sind, ist schwer zu beurteilen. IV. Ich mchte nicht unerwhnt lassen, da es bei einiger Uebung und nachdem man einmal ber die zu erwartenden Ein- drcke frs Auge orientiert ist, unschwer gelingt, die Chromosomen in ihren charakteristischen Gruppierungen auch nach bloer Behand- lung der lebenden Fden mit Lfflers Methylenblau zu erkennen. Weniger deutlich, weil sehr stark granuliert, gelingt dies nach Yitalfrbung mit Delafield, gar nicht nach einfacher Behandlung von mit Formol oder schwefliger Sure fixiertem Material mit diesem Tinktionsmittel. Ich habe mir schlielich in der Anwendung des Methylenblau eine leidliche Uebung verschafft, und es gelingt mir in krzester Zeit an frischem Material jedem Skeptiker wohl- gefrbte Chromosomen in allen Stadien der Karyokinese vor Augen zu fhren. Nach Methylenblaubehandlung bemerkte ich dann in der Fadenendzelle sehr hufig schne Knuelstadien, in denen der Kern- 166 faden nocli dnn und vielfach gewunden erscheint, wie ich in Fi?. 17. Taf. k reproduziert habe. V. Am schnellsten und mit einiger Uebung wohl auch am sichersten kommt man zu wundervoll klaren Prparaten, wenn man, wie folgt, verfhrt: Man bringt auf die durch Abziehen des ber- flssigen Wassers mit Fliepapier trocken gelegten Algenfden einen Tropfen Formollsung (40%), lt 5 Minuten einwirken und fgt alsdann direkt auf die Algen 2 Tropfen folgender Lsung C zu: A. 5 g Hmatoxylin B. 20 g krist. Ammoniakalaun ^) ccm 96% Alkohol 200 ccm Wasser 20 ccm Glycerin 1 A und 4 B werden gemischt und an der Luft unter fterem Umschtteln stehen gelassen. Von dieser Lsung C, welche lange haltbar ist. giet man zwei Tropfen auf die Algen, bedeckt mit Deckglas, lt etwa 10 Minuten frben und splt durch seitlich zu- gegebenes Wasser die Hauptmenge der Farbstofflsung weg. Es treten nunmehr die Chromosomen ganz scharf und weder gequollen noch kontrahiert dunkelbraunviolett auf gelblichem Grunde hervor. Von solchen Prparaten, die in 15 Minuten zu erhalten sind, habe ich die Photogramme Fig. 10 und 16 Taf. e hergestellt. Wie ich in dem Abschnitt Zentralkrner" des nheren aus- einandergesetzt habe, glaubte Hegler aus dem tinktionellen sowie aus dem Verhalten gegen Magensaft die Identifizierung der Zen- tralkrner mit dem Chromatin herleiten und damit eine Sttze fr seine Auffassung des Zentralkrpers als Zellkern gewinnen zu knnen. Ausschlaggebend aber war fr ihn die Teilung des Kernes. Er sieht die Cliromatinkrner zeitweilig verschwinden, er sieht den Zentralkrper sich in zwei polare auseinanderrckende Teilhlften scheiden, welche durch eine streitige Zone verbunden sind, er beobachtet dies, wenn die succedan von auen her ent- stehende Zellwand noch weit von der Teilungsfigur entfernt ist. Letzteren Punkt macht er besonders geltend, um den Einwand zu beseitigen, als handle es sich bei der Teilung des Zentralkrpers berhaupt nicht um einen selbstndigen, aktiven Vorgang, sondern nur um eine passive Durchschnrung oder Durchquetschung des 167 gesamten Zellinhaltes und somit auch des Zentralkrpers von seiten der succedan ins Zelllumen hereinwachsenden Scheidewand. Gegen die Annahme endlich einer rein fragmentativen Teilung des Zentralkrpers, an die man zuerst wohl denken wird, wendet er ein, da bei allen bisher im Pflanzenreich bekannt gewordenen Fllen von Fragmentation niemals Trennung in genau gleichgroe Teil- stcke erfolgt (Cham, Tradescantia), sondern da dann an scheinbar zuflligen Punkten des Kernes eine Verschmlerung und schlielich ein plastisches Ausziehen des Verbindungsstckes eintritt, wobei die chromatische Substanz regellos in den Kernstcken verteilt ist. In der Cyanophyceen-ZeYLe dagegen sollen nach Hegler ganz regel- mige Verlagerungen in den chromatischen Teilen der Zentral- krper auftreten, die Anhufung der chromatischen Substanz soll eine polare und quantitativ vllig gleiche sein, die verbindenden Strnge, welche die faserig -streifige Verbindungszone auszeichnen, sollen krnerfrei sein und nicht durch plastisches Ausgezogenwerden reien, sondern einen Rckbildungsproze erfahren. Endlich soll Fragmentation schon deshalb auer Betracht kommen, als eine solche mit stets darauffolgender Zellteilung bisher fr die Pflanzen unbe- kannt ist, bei allen untersuchten Phykochromaceen sich aber nach der vollendeten Zentralkrperteilung in unmittelbarem Anschlu die Scheidewand ausbildet. Ich habe schon erwhnt, da Hegler nicht der erste war, welcher mitotische Kernteilung bei den Cyanophyceen nachzuweisen vermochte. Scott fand bereits zentrale Kerne bei mehreren Osczt/aria-Species und bei Tolypothrix coactilis, die ein dem Knuelstadium entsprechendes Aussehen besaen, und nach ihm sollen nicht nur Kernteilungsfiguren, sondern sogar auch achromatische Fden vorkommen. Auch Hieronymus will an Glmicocystis NostocJiiiicarum einmal regelmige Kernteilungsfiguren beobachtet haben. Neuerdings hat Btschli seine kurzen, im Jahre 1898 gemachten Mitteilungen ber Teilungszustnde bei Anabacna durch einige Figuren, welche den gleichen Gegenstand am gleichen Objekt betreffen, erweitert. Er fat seine Beobachtungen in sieben Stzen 16 zusammen, welche ich, um sie mit meinen Befunden vergleichen zu knnen, hier abdrucken will : Aus den Figuren ergibt sich, 1. da bei der Teilung der Zellen eine sehr betrchtliche Lngs- streckung des Zentralkrpers sowohl als der gesamten Zelle stattfinden mu. 2. Da dabei der Zentralkrper eine deutliche lngsfaserige Struktur annimmt, Die dunkler gefrbten Lngsfasern hngen durch quere Verbindungen zusammen und enthalten krnige Bildungen, welche jedoch bei diesem Frbungsverfahren nicht different fingiert hervortreten. 3. Die Enden des lngsgestreckten Zentralkrpers sind manchmal deutlich zugespitzt, so da der Krper spindelartig erscheint; auch sind diese Enden zuweilen blsser gefrbt, so da der mittlere lngsfaserige, starkgefrbte Teil einer hohen Aequatorial- platte hnlich sieht. 4. Bei dem Weitergang der Teilung schnrt sich der Zentral- krper in der Mitte ein und dieser mittlere Teil wird allmh- lich zu einem lngsfaserigen Verbindungsstck der beiden Tochterkrper. Mehrfach fanden sich Zellen, bei welchen dieser sich einschnrende Verbindungsteil der Tochterkrper sehr wenig oder kaum gefrbt war, so da die stark gefrbten und auch allein mit krnigen Bildungen versehenen Anteile der beiden Tochterkrper zwei halbierten und auseinander- gewichenen Aequatorialplatten sehr hnlich waren. Die Fasern dieser Aequatorialplatten erinnern dann an Chromo- somen. 5. In der Mitte des Verbindungsstranges der beiden Tochter- krper treten zuweilen einige strker gefrbte feine Krnchen deutlich hervor, die etwas an sogenannte Zwischenkrnchen, wie sie an entsprechenden Stellen bei Gewebekernen hufig beobachtet wurden, erinnern, (k Die erste Teilung des Zellkrpers zeigt sich als eine schwache Einbuchtung der Mittelregion der Zelle; darauf tritt in der Mitte dieser Einbuchtung ein sich stark frbender zarter 169 Ring an der Zellwand auf, der mit der weitergehenden Ein- schnrung sich allmhlich verngert. 7. Die Teilung der Zellen wiederholt sich so rasch, da die Scheidewnde benachbarter Zellen noch nicht vollendet sind, wenn die neue Teilung beginnt. Die Teilung und endliche Durchschnrung des Zentralkrpers kann daher auch nicht passiv durch die sich bildende neue Scheidewand bewirkt werden, sondern mu ein davon unabhngiger, selbstndiger Vorgang sein. Diese aus den vorliegenden Beobachtungen sich ergebenden Momente verraten wenigstens gewisse Anklnge, sagt Btschli, in der Teilung des Zentralkrpers der Cyanophyceen an die karyoki- netische Kernteilung und vermgen daher die Deutung des Zentralkrpers als Zellkern zu sichern. Die Beobachtungen, welche ich an Tolypothrix lanata gemacht habe, stimmen in den weitaus meisten Punkten mit denen von Btschli berein, die relativ geringen Abweichungen, auf welche ich sogleich aufmerksam machen werde, sind irrelevant und knnen das Hauptresultat nicht im mindesten erschttern. Zu 1. Die Lngsstreckung des Zentralkrpers steht mit der der Zeile- in Verbindung; der Zentralkrper reicht immer nahezu von Scheidewand zu Scheidewand, wie lang die Zelle auch wer- den mag. Zu 2. Mit geeigneten Tinktionsmitteln nach passender Fixierung zeigen alle Zentralkrper ein Gerst aus chromatischer Sub- stanz, von dem man ohne geeignete Behandlung der Zelle nichts oder nur wenig sieht. Kurz vor der Teilung von Zelle und Zentralkrper fllt sofort die Lngsfaserung des Zentral- krpers in die Augen. Die Chromosomen, welche sich mit Methylenblau lebend schn blau, mit Hmatoxylin schwarz- violett frben, liegen parallel der Zellachse. Ich habe bei Tolypothrix stets 4 6 gezhlt. Mitunter liegen drei oben und erscheinen bedeutend dunkler bei hoher Einstellung, zwei werden dazwischen heller sichtbar, wie beispielsweise in Fig. 2 r Taf. k; an anderen Zellen sah ich gleichzeitig nach oben 170 gewendet und annhernd gleich scharf und gleich dunkel vier Chromosomen, wie in Fig. 10 b und d, Taf. k und Fig. 3 b Taf. i: mehr als <> Chromosomen sind mir nicht zu Gesicht gekommen. Die einzelnen Chromosomen sind in ihrem Lngs- verlauf nicht homogen, sondern zeigen dunklere Partien, wahr- scheinlich krnige Einlagerungen, wie das auch in einem groen Teil meiner Abbildungen sichtbar ist. Die seitlichsten gegenseitigen Verbindungen sind bisweilen vorhanden, doch ist ihre Existenz oft sehr schwer nachzuweisen. Jedenfalls verhalten sich die Zellen in dieser Richtung sehr verschieden. Zu 3. Die von Btschli bei Anabacna manchmal konstatierten und auch auf seiner Tafel (11, IV, Fig. 1 u. 2) abgebildeten Zu- spitzungen des lngsgestreckten Zentralkrpers habe ich bei Tolypothrix nicht mit Sicherheit beobachten knnen. Trotz- dem mchte auch ich dieses Stadium als eine Art hoher Aequatorial platte bezeichnen. Zu 4. Es folgt nunmehr auch bei TolypotJirix eine Einschnrung des Zentralkrpers. Die Chromosomen teilen sich quer durch die Hlften, konvergieren mehr oder minder stark nach dem Mittel- punkt des Zentralkrpers und rcken ein wenig nach den Querscheidewnden zu. Der am meisten eingeschnrte Ver- bindungsteil ist wenig oder kaum gefrbt und erscheint mit- unter so gestreift, da man Verbindungsfasern annehmen muH. Dieses Stadium entspricht zweifellos dem Dyaster bei der Teilung des Kernes der meisten Pflanzen und Tiere. Die nach beiden Seiten auseinandergetretenen Gebilde erinnern nicht nur, wie Btschli sagt, an Chromosomen, sondern sind Chromosomen, wie aus ihrer Entstehung und ihrem weiteren Verhalten folgt, reber die Existenz von Spindelfasern inner- halb der Einschnrung, welche deren streifiges Aussehen ver- anlassen, bin ich lange Zeit im Unsichern gewesen, glaube aber jetzt mit Bestimmtheit dieselbe behaupten zu drfen. Die Fasern werden selten deutlich, am besten sah ich sie hervortreten nach Behandlung lebender Fden mit Platin- chlorid und Frbung mit Delatield , Differenzierung mit 171 Alkohol und bei Beobachtung in verdnntem Glycerin. Rocht gut werden die Fasern auch sichtbar bei Lebendfrbung mit Methylviolett und Behandlung der berfrbten Fden mit ver- dnnter Jodjodkaliumlsung. Nach dieser Methode sind auch die Plasmaverbindungen intensiv schwarzblau zu frben. Zu 5. Was Btschli als Zwischenkrnchen-hnliche Gebilde betrach- tet, habe ich bei Tolypothrix in reichlichem Mae besonders in nchster Umgebung der sich allmhlich nach innen schlieenden neuen Teilwand gesehen. Die betreffenden Krnchen sind Trpfchen, und ich glaube mich nicht zu irren, wenn ich sie nach ihrem tinktionellen (besonders gegen Sudan III und Karbolfuchsin) und sonstigen Verhalten als Fetttrpfchen an- spreche, wenn ich auch ein definitives Urteil ber dieselben mir noch vorbehalten mu. Zu 6 und 7. * Die sich nach und nach zentripetal schlieende und zuerst als Ring auftretende Scheidewand frbt sich bei der Methylen- Karbolfuchsin -Tinktion rot. Da es sich bei der Teilung des Zentralkrpers nicht um eine passive Durch- quetschung desselben von seiten der hereinwachsenden Tochter- wand handelt, dafr hat bereits Hegler zwingende Grnde angefhrt. Alle Vorgnge, das Auseinanderweichen der Chromosomen, die Einschnrung des Zentralkrpers etc., voll- ziehen sich, ehe die Scheidewand oder besser ohne da letztere den Zentralkrper berhaupt berhrt. Die Teilung des Zen- tralkrpers ist ein selbstndiger aktiver Vorgang und hat durchaus nichts mit einer passiven Durchschnrung zu tun. Nach meinen Befunden an TolypotJirix sehe ich mich berechtigt, die Teilung des Zentralkrpers als ein voll- kommenes Anologon zu der der gewhnlichen Zellkerne aufzufassen und hieraus in dem Zentralkrper den Kern der Cyanophyceenzelle zu erblicken. Ich bin nicht nur imstande, an frisch und zum Teil lebend gefrbten Fden die Vorgnge der mitotischen Teilung jedem, der sie sehen mag, zu demonstrieren, sondern habe auch eine ganze Reihe Dauerprparate hergestellt, welche im Verein mit den 172 Beobachtungen an frischen Objekten jeden Zweifel an der Existenz der mitotischen Kernteilung bei Tolypothrix zerstreuen drften. Da ich TolypoiJirix lanata seit 1897 im Kulturgef im Zimmer in ganz normalen Rasen erziehen konnte, wird mein Vorrat an dieser Alge voraussichtlich wohl auch noch lange reichen, um jedem, der sich selbst davon berzeugen mchte, die karyokinetischen Figuren ad oculos demonstrieren zu knnen. Ich erwhne gleich hier, da ich alle auf diesen Proze bezglichen Figuren mit peinlichster Genauigkeit gezeichnet habe und weder zu viel noch zu wenig ans Papier zu fesseln bestrebt war. Jedenfalls war ich eher bemht, das. was ich nicht mit positiver Sicherheit sah, wegzulassen, als etwas undeutlich Erblicktes im Bilde zu reproduzieren. Die von mir hergestellten Photogramme habe ich ohne die geringste Retouche genau nach meinen Platten anfertigen lassen. Man verlange von ihnen nicht mehr, als man billigerweise fordern darf. Sie sind hergestellt unter Anwendung des Immersionsobjektivs Vi* von Seibert und des Okulars II (resp. III) bei wechselnder Kameralnge, also bei einer Mikroskopvergrerung von ca. 800 (resp. 1000). Bei einer solchen Vergrerung kann man selbstredend immer nur eine uerst dnne Schicht des Zellinhaltes scharf bekommen, die darunter und darberliegenden Inhaltssubstanzen werden immer Un- scharfen hervorrufen mssen. Deshalb verfolgt jedes einzelne Photogramm nur einen Zweck, entweder die Wiedergabe der Kern- teilungsfigur, oder die Darstellung der verschiedenen Granulationen etc. Auch bei der Kernteilungsfigur ist deren Tiefe bei der photo- graphischen Aufnahme strend, es sind deshalb immer nur die an- nhernd in einer Ebene liegenden Chromosomen scharf konturiert zu erwarten. Im Laufe von 5 Jahren habe ich lausende von Tolypothrix- Fden betrachtet und die kontinuierliche Kette der Umlagerungen im Zentralkrper bei dessen Teilung lckenlos beobachten knnen. Wenn ich sowohl in den Bildern als auch in folgender wrtlicher Beschreibung nur die Hauptstadien des Vorganges zur Darstellung resp. zum Ausdruck bringe, so geschieht es allein der Febersicht- lichkeit und Krze wegen. Die Teilung des Zellkerns der Tolyothrix-Zelle vollzieht sich in folgenden Stadien: 1. Stadium. Knuelform, Spirem. Der dicke Kernfaden durch- zieht in Windungen den Kern. Fig. 1, 3 lt 5 X , 12 v 14,, IS Taf. i. Fig. 10a, Ha, 17 Taf. k. 2. Stadium. Die Chromosomen, 4 (5 an Zahl, liegen parallel der Zellachse im Umfang des Kerns, dessen Kontur verschwindet. Mitunter sind die Chromosomen nach der Mitte zu etwas nach auen bauchig, so da ein tonnenfrmiges Gebilde die Mitte der Zelle einnimmt. Ich nenne dieses Stadium hohe Aequatorialplatte". Fig. 5 4 _ 7 , 14 3u . 4 Taf. i, Fig. 2 4 , 10b a, 18 b i und i etc. Taf. k. 3. Stadium. Die Chromosomen krmmen sich mit ihren Enden nach auen und nhern sich mit den Mittelteilen einander. Fig. 1 4 , 3, Taf. i, Fig. 4 2(3 10c, 18 b 2 Taf. k. 4. Stadium. Dyaster. Bildung der Tochterchromosomen. Die Chromosomen zerfallen an dem am weitesten nach innen liegenden Punkte in zwei Hlften, von denen die oberen nach oben, die unteren nach unten ausspreizen. Die Tochterscheide- wand springt ringfrmig ins Zelllumen vor. Fig. 2 4)5> 02,3, 7 3 , 85,6, 9, 10, 12,, 13, 14 2 Taf. i, Fig. 2 2 , 4 l5 5, 9. 10b, IG Taf. k. Innerhalb der eingeschnrten Partie des Kernes konnte ich bei geeigneter Fixierung und Frbung deutlich Spindel- fasern in wechselnder Zahl erkennen (Nheres darber siehe p. 170 und die Fig. 5, 6a, 7 b, 10 b , 14c, 15 17 16 Taf. k, Fig. 2 4 Taf. i). Die Spindelfasern bleiben auch noch im nchsten 5. Stadium sichtbar. 5. Stadium. Die Tochterchromosomen richten sich parallel unter sich und parallel der Zellachse. Die Tochterscheidewand schliet sich. Fig. 2 3 , 3 2 Taf. i, Fig. 19 d 4,5,0 Taf. k. 6. Stadium. Die Tochterchromosomen vereinigen sich zum Tochter- kernfaden Dispirem. Fig. 1 2 , 3, 8 4 Taf. i, Fig. 2 3 , 7cundd lob}', 15 2 Taf. k. Ich mchte nunmehr, nachdem ich meine eigenen Befunde mitgeteilt habe, dazu bergehen, darzulegen, inwieweit die HEGLEschen 174 Beobachtungen ber die mitotische Teilung der Zentralkrper mit den meinigen an Tolypothrix bereinstimmen und in welcher Be- ziehung ich glaube, einen wesentlichen Fortschritt unserer Kennt- nisse herbeigefhrt zu haben. Die Prophasen bestehen nach Hegler in einem Verschmelzen der Chromatinkrnchen und in einem Dichterwerden des ganzen Kernes, wobei der gerstfrmige Bau des Kernes verschwindet. Einen zusammenhngenden Knuelfaden hat Hegler nicht gesehen. In der Tat konnte auch ich das Verschmelzen der Chromatinkrn- chen sowohl wie das Dichterwerden der Kernmasse konstatieren, welches letztere meiner Meinung nach zum Teil auf dem Einziehen der Ausstrahlungen beruht. Mir ist es aber auerdem gelungen den Knuelfaden deutlich zu sehen ; ich habe ihn so oft gesehen da die Figuren l l5 3 l5 12 j und 14 , Taf. i sich nur auf einige wenige herausgegriffene Flle beziehen. Die in den beiden letzten Figuren abgebildeten Formen des Knuelfadens halte ich fr fortgeschrittene, der Kernfaden bildet eine Zickzacklinie, deren einzelne auf- und absteigende Teile nachher zu Chromo- somen werden. Die U- und J-Schleifenbildung nach der Segmentie- rung, wie sie Hegler beschreibt, ist bei Tolypothrix sicher nicht vorhanden; hier weichen unsere Beobachtungen weit voneinander ab. Bei meiner Alge richten sich die Chromosomen nach der Segmentierung des Kernfadens parallel und fhren das Stadium auf, welches ich als hohe Aequatorialplatte" bezeichne. Mitunter sind die Chromosomen in ihrer Mitte etwas nach auen ausgebaucht. Von einer Lngsspaltung derselben habe ich niemals etwas bemerken knnen. Ich glaube nicht, da dies an unzureichender Frbetechnik liegt, denn ich sah die Chromosomen scharf tinktionell differenziert: wre die Lngsspaltung wirklich vorhanden, so wrde ihr wohl auch hier, wie sonst, eine entgegengesetztgerichtete Bewegung der Lngs- hlften folgen, die mir nicht htte entgehen knnen; auch davon keine Spur. In dieser Lngsspaltung mit IIegler die eigentliche Physiologie des Kernteilungsvorganges und in ihrem Nachweis bei den Cyanophyceen den Schlustein in der Kette der Beweise fr 1 75 - die Kernnatur des Zentralkrpers" zu erblicken, dazu kann ich mich nicht verstehen. Sollte nicht auch eine Querteilung der Chromosomen denselben Zweck erfllen? Wenn sich im Kernfaden alle fr die Zelle und deren Kern besonders wertvollen Substanzen verdichten, so werden sie doch wohl etwa gleichmig im ganzen Faden verteilt sein und auch gleichmig auf die Tochtersegmente verteilt werden, gleich- gltig ob ich die Segmente des Kernfadens der Lnge nach teile oder nur der Quere nach. Die Querteilung sieht man nun tatsch- lich sich vollziehen; es entstehen auch hier dadurch Tochterchromo- somen, welche an Verbindungsfasern nach entgegengesetzten Rich- tungen gleiten. Wenn Hegler, um die Lngsspaltung der Chromosomen wahrscheinlich zu machen, darauf hinweist, da solche Kerne, welche sich unzweifelhaft im ersten Abschnitt der Metaphasen befinden, oft eine relativ groe Anzahl freier Chomosomenenden, die ins periphere Protoplasma hineinragen, erkennen lassen und dabei auf die Zelle c seines Photogramms 10 aufmerksam macht, so mu ich hierzu erwhnen, da ich in dieser Zelle nicht mehr als etwa sechs solcher Enden vermute und da die Zahl der ursprng- lich vorhandenen Chromosomen nach meiner Erfahrung bei Toly- pothrix zwischen 3 und 6 variieren kann. Ich konnte im Gegenteil immer und immer wieder die oft annhernde, meist absolute Gleich- zhligkeit der Chromosomen whrend des ganzen Verlaufes der Mitose konstatieren. Das vierte Stadium zeigte immer deutlich den Zerfall der Mutterchromosomen durch Querteilung in Tochter- chromosomen, welche auf die nach auen gespreizten Spindelfaser- enden zuwandern, um sich im Stadium 5 parallel zu richten und im sechsten Stadium sich zum Tochterkernfaden zu vereinigen. Es will mir scheinen, als ob die Karyokinese der CyanopJiy- eeen einige Anklnge zeigte an die der Valonia unter den Siphoneen, wie sie Fairchild (27) beschreibt. Auch bei dieser Alge konnte der genannte Autor eine Lngsspaltung der Chromo- somen nicht finden und nach seinen Figuren ist sie sehr unwahr- scheinlich. Auf eine zweite Uebereinstimmung will ich hier noch aufmerksam machen, welche mir aufgefallen ist, das Erhaltenbleiben 17; der Kernmembran, welches Fairchild bei Valonia konstatierte. Whrend sonst die Kernmembran verschwindet, persistiert sie hier, denn man kann sehr oft die Kernsubstanz vom umgebenden Cytoplasma mehr oder minder deutlich unterscheiden. Dieselbe umgibt auch hier die auseinanderweichenden Chromosomen und bildet hier wie dort und wie bei der amitotischen Teilung einen immer dnner werdenden Verbindungsstrang, der schlielich durch- reit. Bei schlechter oder unzureichender Frbung sieht man von den Chromosomen nichts, und es kann dann natrlich der ganze Teilungsvorgang einige Aehnlichkeit mit iragmentativer Teilung haben. Dieser irrigen Interpretation wird jedoch sofort der Boden entzogen, wenn man nach gelungener Tinktion die der Einschnrung vorangehenden regelmigen Verlagerungen in den chromatischen Teilen sich vollziehen sieht. Die Anhufung der chromatischen Substanz ist am Ende eine polare und quantitativ eine vollkommen gleiche. Die Verbindungsstrnge sind krnerfrei und reien nicht durch plastisches Ausgezogenwerden durch, sondern erfahren einen Rckbildungsproze, alles Erscheinungen, welche den Teilungsvorgang des Cyanofihyceen - Zentralkrpers streng von der Fragmenta- tion unterscheiden und ihn als echte mitotische Teilung legitimieren. Durch vorstehende Mitteilungen halte ich alles fr widerlegt, was Fischer in seinem Kapitel Verhalten der Grundmasse bei der Zellteilung" (p. 56) vorbringt Ich betone noch ganz bosonders, da ich stets hervorragenden Wert auf die Erscheinungen an der vital gefrbten Zelle gelegt habe, da also von Kontraktionen, granulren Fllungen n. dergl. bei meinen Prparaten nicht die Rede sein konnte, da ich weiter mit ganz ausgesuchter Sorgfalt zu konstatieren gestrebt habe, da ..die Grundmasse des Zentralkrpers sich zuerst teilt". da auf keinen Fall eine passive Durchschnrung des Zentralkrpers vorliegt, da vielmehr die ueren Umformungen des Zentralkrpers als auch die Verlagerungen der Chromatinsubstanz dem Vordringen des Scheidewandringes vorauseilen. Die vollstndige Unzulnglichkeit der FiscHERschen Beweismomente tritt in keinem Abschnitt so zu Tage, wie in diesem: was Fischer ber Tolypothrix Acgagropila (p. 59) 177 aussagt und abbildet (Fig. 15 a und b, Taf. I), ist noch weit mehr als drftig und in der Tat nicht wert, diskutiert zu werden. Es lag mir nunmehr, nachdem ich fr Tolypothrix die karyo- kinetische Teilung des Zentralkrpers mit positiver Sicherheit nach- gewiesen hatte, daran, wenigstens einige andere Cyanophyceen dar- auf zu prfen und habe besonders 2 scheidenlose Oscillatorien, einen Nostoc und eine Anabaena sehr eingehend untersucht, nmlich Os- cillatoria limosa Ag. und Oscillatoria splendida Greville. Nostoc caemlcum und Anabaena catcnula. Zunchst ist der Bau und die Organisation der Zellen bei den Oscillatorien genau dieselbe wie bei Tolypothrix, und in Bezug auf die Formation der Fden sei nur bemerkt, da dieselben ohne Scheiden und ohne Heterocysten sind, da dagegen Konkavzellen den Zerfall der Fden bewerk- stelligen. Verzweigung fehlt. Die Limosa -Fden sind nicht zuge- spitzt an den Enden, die Splendida- Fden enden dagegen spitz, d. h. gegen das Ende der Fden werden die Zellen lnger und dnner, das Ende der letzten Zelle selbst aber ist meist etwas knopfig verdickt. Beide Algen hatte ich in gengendem Vorrte, um alle mich interessierenden Punkte daran prfen zu knnen. Die Zentralkrper sind hier weniger, ja mitunter gar nicht mit Ausstrahlungen besetzt, sie liegen als einfache krzere oder lngere Vollcylinder im Zentrum der Zelle. Mitunter sind sie so dnn in dnnen Zellen, da die groen, in ihnen liegenden Zentral- krner Auftreibungen hervorrufen, wie z. B. in den langen Faden- endzellen von Oscillatoria splendida Greville (siehe Fig. 18 a und 19 b Taf. k). Loefflers Methylenblaulsimg ruft starke Blaufrbung der Zentralkrner rasch hervor. Der ruhende Zentralkrper, der relativ selten ist, und der sich teilende nimmt zart hellblaue Tinktion an, der Kernfaden und die Chromosomen stehen in der Frbung zwischen beiden und kontrastieren vollkommen deutlich gegen die hellblaue Zentralkrpergrundmasse. Der Verlauf der mitotischen Kernteilung ist nun genau der- selbe bei den beiden Oscillatoria- Arten wie bei Tolypothrix. In den langgestreckten Zellen ist nur das zentrifugale Ausspreizen der Kohl, Organisation u. Physiologie der Cyunophyecenzelle. 1" 178 Chromosomen in den Stadien 3 und 4 minimal oder fehlt ganz, in den kurzen Zellen dagegen sieht man es genau wie bei Toly- pothrix. Die Chromosomenzahl 4 berwiegt entschieden (siehe Fig. 18b, 19c, (1 Taf. k). Man sieht sehr hufig 3 der Chromo- somen einander genhert, was natrlich eine Folge der Lage der Zelle gegen den Beschauer ist, und dann das vierte Chromosom sich prachtvoll klar abheben, wie z. B. in der Zelle 4 der Fig. 1 8 b, Taf. k. An den Zellen von Nostoc caeruleum habe ich durch einfache Behandlung frischen Materials mit Loefflers Methylenblau prchtige Kernteilungsfiguren erhalten. Da die Zellen dieser Alge vollkommen frei sind von Zentralkrnern und die Cyanophycinkrner farblos bleiben, sieht man die sich schn blau frbenden Chromosomen sehr deutlich; fr die photographische Wiedergabe war nur die Farbstoff- speicherung der Gallerthlle hinderlich. Die Fig. 14 und 15 Taf. f sind genau nach erhaltenen Prparaten gezeichnet. Bei dieser Alge treten brigens auch bei der Tinktion mit Altmanns Surefuchsin und darauffolgender Pikrinsure-Differenzie- rung die Chromosomen schwach rot gefrbt hervor (Fig. 8 b Taf. f). Anabacna catcnula erwies sich wegen starker Frbung der Gallerthlle und wegen der Anhufung zahlreicher kleiner Zentral- krner in den ueren Regionen des Kerns als unbrauchbar fr das Studium der Kernteilung. Mehr als in einer Hinsicht aufschlugebend ist die Beobachtung des Verhaltens des Zentralkrpers beim Uebergang einer vegetativen Zelle zur Heterocyste. Whrend in den vegetativen Zellen die Zentralkrper bei geeigneter Fixierung und Tinktion sich scharf ab- heben von der Umgebung und stets die Mitte der Zelle einnehmen, und endlich mehr oder minder deutlich die Anwesenheit eines fdigen Gerstes erkennen lassen, so bieten die Zentralkrper der fertigen llcterocysten nach diesen drei Richtungen wesentliche Unterschiede dar. Bei ganz gleicher Behandlung ist ihr Kontur weniger scharf, ja mitunter fast verschwommen. Durch die in den Heterocysten hufig vorhandene Vakuole wird der Zentralkrper ver- schoben und deformiert, wie man am besten aus den Fig. 3d und e 179 Tat', c ersieht Von weicher Konsistenz, schmiegt sich der Zentral- krper der Vakuolenoberfiche an und rundet sich nach auen in derselben Weise ab, wie es unter hnlichen Verhltnissen der Zell- kern oder die Chromat ophoren tun. Von einer Gerststruktur ist im Zentralkrper der Heterocysten meist nichts mehr zu sehen, seine Masse ist fast homogen geworden. In der vakuolenfreien vegetativen Zelle liegt der Zentralkrper immer in der Mitte und richtet sich in seiner Gestalt nach der Form der Zelle; in der ungefhr halbkugeligen Endzelle des Fadens erlaubt es ihm der Platz, sich selbst halbkugelig auszugestalten; ist die Endzelle, wie es mitunter zu linden ist, beinahe von Kugelform, so kann sich auch der Zentralkrper nach allen Seiten frei als Kugel formen. Die niedrigen scheibenfrmigen Zellen mancher Fden beherbergen einen Zentralkrper von Form eines Damen- brettsteins. Die Fig. 3 a, 6 c Taf. c zeigen diese 3 Grundformen des Zentralkrpers bei Tolypothrix. Besonders interessant ist der Zentralkrper in den sich heranbildenden Heterocysten. Die Granu- lationen innerhalb des Zentralkrpers, sowie die des Cytoplasmas verschwinden mehr und mehr, die Chromatophoren gehen ebenfalls allmhlich zu Grunde, so da der Zentralkrper anfangs gerade hier in ausgezeichneter Weise sichtbar gemacht werden kann, weil alle die bei seiner Untersuchung strenden Einschlsse in Wegfall kommen. Besonders klare Prparate erhlt man durch Tinktion mit Methylenblau -Karbolfuchsin -Gemisch (siehe Fig. 20 a und b Taf. i). Der Zentralkrper ist rmer geworden nicht nur an Granulationen, sondern auch an das Methylenblau speichernder Substanz; er frbt sich nicht mehr blau, sondern unter Mitwirkung des Fuchsins nur noch hellviolett und hebt sich wunderschn vom rosaroten Cyto- plasma ab. Immer ist der strahlige Bau seiner Peripherie ungemein deutlich zu sehen. In a und b sieht man den Zentralkrper dem Verschlukrper (farblos gehalten) sich eng anschmiegen und in b andererseits der noch kleinen Vakuole v ausweichen. Auch mit Delafields Hmatoxylin gelingt es unschwer, den Zentralkrper in den vegetativen Zellen, sowie in den Heterocysten deutlich sicht- bar zu machen, immer aber hat er alsdann seine Strahlen eingezogen. 12* 180 Mit diesem Tinktionsmittel hergestellte Prparate lassen die Zen- tralkrper immer nahezu glatt abgegrenzt erscheinen und stellen sozusagen die Grundform dar (Fig. 3a c, Taf. c). In a ist die Endzeile des Fadens nahezu kugelig, entsprechend auch der Zen- tralkrper, in 1) hat sich die Endzelle geteilt und die nunmehrige Endzelle enthlt den nur halbkugeligen Zentralkrper. In c und d sind 2 HeteroCysten abgebildet, in welchen die Zentralkrper Glockenform besitzen, in d ist dieselbe zweifellos durch die Vakuole v veranlat. In e zeigt die untere Zelle den seltenen Fall einer in den Zentral- krper von der Seite eingedrungenen Vakuole. Ohne Tinktion ist in den Grenzzellen meist nichts von den Zentralkrpern zu sehen hufig erscheinen sie auch nach Behandlung mit bewhrten Tinktions- mitteln nicht mehr oder nur noch als diffuse Trbung; sie werden also aufgelst. Massart hat nicht gengend gefrbt oder nur ganz alte Heterocysten beobachtet, wenn er sagt (p. 25): Le contenu de l'heterocyste adulte reste un peu granuleux ou plus colore au milieu qua la peripherie". Htte er ausgefrbt, so knnte ihm in vielen Heterocysten der vollkommen erhaltene Zentralkrper nicht entgangen sein. Ueberblickt man die Resultate der bisher vorliegenden und meiner Untersuchungen, so drfte man wohl nunmehr von der Kern- natur des Zentralkrpers berzeugt sein. Ich fasse das Wesentliche ber den Zellkern in folgendem zusammen : In allen CyauopJiyceai -Zellen ist der Zellkern in der Einzahl vorhanden. In den Heterocysten bleibt er noch eine Weile erhalten, um schlielich der Degeneration anheimzufallen. Die Grundform des Kernes ist in erster Linie von der Form der ihn beherbergenden Zelle abhngig. In kugeligen Zellen ist er kugelig, in halbkugeligen halbkugelig, in cvlindrischen Zellen cylind- risch. Bei langgestreckten Zellen ist auch der Kern in gleicher Richtung gestreckt. Die Kernoberflche strahlt nach allen Seiten pseudopodienartige Arme aus, so da der Kern ein morgensternartiges Aussehen an- 1*1 nimmt. Die Ausstrahlungen verdnnen sich nach auen und reichen meist bis nahe an die Zellwand. Infolge der Einwirkung vieler Stoffe werden sie schnell eingezogen und der Kern erscheint als abgerundete zentrale Masse. Der relativ wenig gefrbten Grundmasse des Kernes sind Chrom atinkrner eingelagert, welche eine ganze Reihe von Farbstoffen (Hmatoxylin, Methylenblau etc.) unter geeigneten Um- stnden reichlich speichern, und die Zentralkrner. Die Zentral- krner fasse ich als den Zellkern -Kristalloiden analoge Erscheinun- gen auf. Eine distinkt frbbare Kernmembran sowohl als auch Nukleolen fehlen dem Kern der Cyanophyceen. Die Teilung des Kernes ist eine mitotische, hat aber gleich- zeitig Anklnge an die amitotische. Dieselbe wird eingeleitet durch die Vereinigung der Chromatmkrner zum Knuel faden. Dieser zerfllt, wie es scheint, nach Verdickung durch Kontraktion, in Chromosomen, deren Zahl zwischen engen Grenzen variiert. Die anfangs meist schwach gekrmmten Chromosomen stellen sich zunchst parallel in die Peripherie des cylindrischen oder tonnen- frmigen Kernes, dann werden sie unter allen Umstnden gerade, um sich hierauf, indem sie in obere und untere Hlften zer- fallen, mit den der Zellmitte zugewendeten Enden einander zu nhern, mit den den Zellquerwnden zugekehrten Enden vonein- ander zu entfernen. Gleichzeitig schnrt die Grund Substanz des Kernes sich in der Mitte unabhngig von der nach innen als sich verbreiternde Ringleiste vordringende Zellteilungswand mehr und mehr ein. In dem isthmusartigen Verbindungsstck werden hufig feine Spindelfasern sichtbar. Die Umformungen des Zellkerns eilen dem Zellteilungsprozesse zeitlich voraus. Das polare Auseinander- weichen der chromatischen Substanz vollzieht sich wie bei dem mitotischen Teilungsprozesse der gewhnlichen pflanzlichen und tierischen Zellkerne. Die in den Kernen enthaltenen Zentralkrner stren den ganzen Verlauf des Teilungsvorganges in keiner Weise; sie finden dabei in der Grundmasse des Kerns neben oder zwischen den Chromosomen gengenden Platz. Nicht selten werden die Zentral- 182 krner vor der Kernteilung gelst oder die Teilung erfolgt vor der Einlagerung von Zentralkrnern in den Kern. Die Chromosomen- hlften richten sich whrend der letzten Durchschnrungsphase oder kurz darauf parallel der Zellachse und vereinigen sich endlich wieder zum Knuelfaden des Tochterkernes. Erst nach der vollzogenen Tochterkernbildung schliet sich die Zellteilwand wahrscheinlich bis auf eine minimal kleine Oeffnung. welche eine Plasmaverbindung durchsetzt; dann verdickt sich die Teilwand, so da ein Tpfel in der Mitte ausgespart bleibt, dessen Zentrum wieder die Plasmaver- bindung einnimmt. Whrend des ganzen Teilungsvorganges scheinen die Aus- strahlungen des Zellkernes mehr oder minder vollstndig eingezogen zu werden, so da der Kern, immer deutlich vom Cytoplasma ab- gesetzt, ziemlich glatt konturiert erscheint. Die von Btschli beobachteten schwcher gefrbten polaren Zuspitzungen an beiden Enden der Teilungsfigur sowie die Zwischenkrnchen u -artigen Gebilde habe ich nicht sehen knnen; Ich halte auch die von Btschli in Fig. 1 (11, VI) abgebildeten so gedeuteten dunklen Flecke nicht dafr; ich habe Hunderte von Teilungsfiguren durchgemustert und niemals andere Krner neben den Chromosomen im Kern gesehen, als Zentralkrner, welche an den verschiedensten Stellen im Kern eingelagert sein knnen. Quere Verbindungen zwischen den Chromosomen sind, wenn sie nicht berhaupt nur vorgetuscht werden, selten: mglicherweise handelt es sich in den von Btschli so gedeuteten Gebilden nur um tieferliegende Chromosomen oder um Zentralkrner. An lebend gefrbten Zellen habe ich sie kaum je gesehen; besonders liegen in von Zentralkrnern freien Zellen am Ende des Fadens die Chromosomen so glatt konturiert nebeneinander, da von gegen- seitiger Verbindung nicht gesprochen werden kann. Wenn Palla 1893 noch den Satz aussprach: Es ist aber durchaus nicht ausgeschlossen, da der Zentralkrper berhaupt nichts mit dem Zellkern zu schaffen hat, sondern ein vorderhand in seiner physiologischen und phylogenetischen Beziehung uns gnzlich unbekanntes Gebilde darstellt", so ist diese Ansicht nunmehr mit 183 absoluter Sicherheit widerlegt: Der Zentrakrper der Cyano- phyceenzelle ist ein echter Zellkern. Wir drfen nicht nur ohne Bedenken diese Behauptung aufstellen, sondern wir mssen es tun, denn alle wesentlichen Kriterien des Zellkernes weist der Zentralkrper auf, in erster Linie das Chromatin gerst und die echte karyokinetische Teilung. Das Fehlen des Nucleolus ist ganz irrelevant, denn \ur kennen zahlreiche, niemals fr etwas anderes gehaltene Zellkerne ohne Nucleoli. Wenn man vom phyloge- netischen Standpunkte den Zellkern der Cycmopliycecn betrachtet, so knnte man ihm aus folgenden Grnden eine morphologisch tiefere Stellung anweisen: 1. weil die Zahl der Chromosomen eine relativ kleine ist, 4 8, und 2. weil die Lngsspaltung der Chromo- somen fehlt. Was nun beide Punkte anlangt, so sind dieselben eher geeignet, Erwartetes zu besttigen, als Auffallen zu erregen. Es hat sich durch bereits vorliegende Kernuntersuchungen ergeben, da einerseits bei niedrigen Organismen die Zahl der Chromosomen gering ist und andererseits die Lngsspaltung der Chromosomen fehlt. So bewegt sich z. B. bei folgenden Pilzen die Anzahl der Chromosomen zwischen 4 8: Peziza Stevensoniana (8), Ascomyces endogenus, Agaricus galertculatus, Pucciuia liliacearum (4), Peri- dcrmium Pini acicolum (2), Saporolegnia (4) etc.; nicht ob der Zellkern vorhanden ist oder fehlt, kann uns phylogenetisch unter den niederen Organismen orientieren, sondern, da kein Grund vor- liegt, das Fehlen des Zellkernes bei irgend welcher Pflanze anzu- nehmen, wie er sich im allgemeinen und bei der Teilung im be- sonderen differenziert, knnte bei systematischen Spekulationen ins Auge gefat werden, wenn auch wenig Hoffnung vorhanden sein drfte, auf diesem Wege schwerwiegende Ausknfte zu erhalten. XIV. Abschnitt. Zusammenfassung der Resultate. Der Protoplast der Cyanokyceen-ZeWe weicht in seiner Orga- nisation nicht oder nur unwesentlich von dem anderer Pflanzenzellen ab. Er besitzt einen Kern (Zentralkrper) und peripheres Cyto- plasma mit Chromatophoren. Der Kern ist stets in der Einzahl vorhanden; er ist ein selbstndiges Organ des Protoplasten. Er nimmt vorwiegend das Zentrum der Zelle ein, kann aber gelegentlich durch Zellsaft- vakuolen beiseite gedrngt werden. Der Kern besteht aus einer relativ wenig tingierbaren Grundmasse, in welche eine bestimmte Farbstoffe strker speichernde chromatische Substanz eingelagert ist. Der Kern enthlt auerdem grere oder geringere Mengen von Zentralkrnern, welche nur in ihm vorkommen, niemals auer- halb desselben im Cytoplasma, Von den Kernen hherer Organismen unterscheidet sich der Cyanophyceen - Zellkern durch das Fehlen einer deutlich frb baren Kern mem brau, durch das Fehlen von Xukleolcn und durch seine abweichende Gestalt. Die periphere Masse des Kerns ist in feine Ausstrahlungen zerteilt, welche mit ihren Enden hufig die Zellinnenwand erreichen. Diese Ausstrah- lungen sind von verschiedener Dicke und verdnnen sich nach auen. In ihnen liegen hutig kleinere Zentralkrner. Durch die meisten Fixiemngsmittel werden die Kerne zum Einziehen der Ausstrahlungen gebracht. - 185 Das Cytoplasma enthlt auer den Chromatophoren noch Cyanophycinkrner, Fetttrpfchen, Glykogen und Vakuolen. Die Chromatophoren sind sehr klein und fhren nebenein- ander Chlorophyll, Karotin und Phykocyan. Besonders reich sind die Chromatophoren an Karotin. Die regelmige Nebeneinanderlagerung der kugligen Chromato- phoren. welche das Cytoplasma in relativ dnnen Lamellen zwischen sich lassen, kann die Vorstellung eines wabigen Baues des Proto- plasten erwecken. Dieser scheinbare Wabenbau des Cyanophycecn- Protoplasten wrde in den meisten Fllen noch feiner gefgt aus- sehen, als Btschli angibt und abbildet, so z. B. bei den in Fig. 12 und 13 der seinem Vortrag beigegebenen Tafel abgebildeten Oscil- larien. Die Weite der Waben in Fig. 17 (dicke Oscillaric) wrde ungefhr den Durchmesser eines 7/iyceen-Ze\\e von Fischer gemachten Angaben jetzt erscheinen mssen, geht z. B. aus folgendem hervor. Fischer sagt (p. P>7): Die Granulationen, die, gleichviel ob eine oder zwei oder mehr Sorten unterschieden werden, Assimilations- produkte und Reservematerial zu sein scheinen, bilden einen wesentlichen Teil des Zentralkrpers und sind es besonders, die seine starke Frbbarkeit bedingen" u. s. f. Nun liegen aber, wie gesagt wurde und jedem leicht zu zeigen ist, von allen Granulationen nur die Zentralkrner im Zentralkrper und da auch diese unter ganz bekannten, bestimmten Umstnden fehlen knnen, so ist der Zentralkrper oft ganz frei von Granulationen und doch 1 SS frbt er sich deutlich und um so mehr, je mehr er chromatische Substanz, welche brigens mit den Granulationen nicht verwechselt werden kann, enthlt, wie es beim Zellkern zu sein pflegt Wenn Fischer meint, der Zentralkrper (p. 68) erflle den ganzen Raum innerhalb des Chromatophors" (!), und ..sei weiter nichts, als ein mehr oder weniger weit vakuoliges Protoplasma, das sich etwas strker frbt wie das Chromatophor", so ist an diesem Satze nicht weniger als alles unhaltbar. Vakuolen treten im Zentralkrper nie- mals auf und sind noch von niemandem da gesehen worden, ein weitvakuoliges Protoplasma kann niemals die Tinktionen aufweisen, die wir am Zentralkrper klipp und klar konstatieren. Ich kenne kein Plasma, das sich mit den in Betracht kommenden Tinktions- mitteln strker frbt, als die Chromatophoren. Fischer fhrt fort: Das Ungewhnliche liegt nicht darin, da diese Grundmasse (Zentralkrper) sich so gut frbt, das hat sie mit verschiedenen Protoplasmakrpern gemein, sondern darin, da sich das Chromatophor so wenig frbt." Das Chromatophor Fischers ist eben kein Chromatophor, sondern Cytoplasma mit kleinen Chromatophoren, und als Cytoplasma frbt es sich selbst- verstndlich so wenig". Man fragt sich vergeblich, weshalb nun das zentrale Protoplasma (Fischers) mehr Neigung, Farbstoffe zu speichern, haben soll. Fischer wird zu der Annahme gezwungen, da sich das Cytoplasma derselben Zelle an verschiedenen, aber benachbarten Stellen verschieden gegen dasselbe Tinktionsmittel ver- halte. Am Schlsse seines Versuches" wendet sich Fischer gegen die von Btschli mit Recht betonte phylogenetische Beziehung zwischen Zentralkrper und Zellkern und sagt (p. 72): Der Zen- tralkrper ist doch sicher der Ort fr die Aufspeicherung der Reservestoffe und Assimilate. mgen sie nun als Granula sich rot oder blau frben oder Kristalloidgestalt annehmen. Der jetzt gelufigen Anschauung nach ist nun aber der Zellkern nicht in erster Linie Reservestoffbehlter, sondern er wird mit viel vor- nehmeren Funktionen ausgestattet, Sitz der sexuellen Eigenschaften, der Vererbung u. s. w. Da ist es wohl wenig angemessen, ein 189 mit Reservestoffen vollgestopftes Gebilde als seinen phylogenetischen Vorlufer zu erklren." Hierauf mchte ich folgendes erwidern: Vollgestopft ist dcv Zentralkrper mit Reservestoffen nur in der Vorstellung Fischers; das Auftreten der Zentralkrner im Zentralkrper findet sein Analogon in den Eiweikristalloiden der Zellkerne von unzhligen Pflanzen, die ich hier nicht zu nennen brauche. Alles andere liegt im Cytoplasma fr den Verbrauch bereit. Die vornehmen Funktio- nen" sind wohl jedem Physiologen hinreichend bekannt, und da diese dem Zentralkrper der Cyanophyceen anvertraut sind, geht aus dem nunmehr gesicherten Verhalten des Zentralkrpers bei der Zellteilung hervor, und ich halte es fr ein besonderes Verdienst meinerseits, was wohl von jedem ernsten Mitarbeiter wird anerkannt werden mssen, da ich nach langen vergeblichen und oft mhe- vollen Versuchen die Karyokinese des Cyanopkyceen-Kemes im An- schlus an Hegler an guten Prparaten gesehen und nach Krften und sine ira et studio durch Abbildungen zur Darstellung gebracht habe. Dabei hat sich gezeigt, da der Kern in seiner vornehmen Arbeit als Trger der Vererbung sich nicht stren lt durch gleichzeitig in ihm deponiertes Material an Reservestoffen (Zentralkrnern), wie ein Blick auf die betreffenden Figuren (3, 8, 9, 10 c etc., Taf k) lehrt. Fr mich hat diese Erscheinung schon des- halb nichts Wunderbares an sich, als ich von den Zellen so relativ niedrig stehender Pflanzen, wie die Cyanophyceen es sind, von vorn- herein nicht eine Arbeitsteilung erwarte, wie sie hochstehende Organismen als bevorzugte obere Zehntausend" aufweisen. Kein Wunder, wenn hier einem Organ mehrere Funktionen gleichzeitig aufgebrdet sind. Vielleicht ist es uns auch noch vergnnt, den tieferen Sinn dieser Doppelrolle verstehen zu lernen. Was den Zentralkrper auer dem oben Gesagten als Zell- kern" charakterisiert, mchte ich, wie folgt, zusammenfassen: Vor der Teilung nimmt die Menge frbbarer Substanz (Chroma- tin) im Zentralkrper zu; die vorher wenig sichtbaren Fden des Gerstes werden dicker und ein Kernfden tritt deutlich hervor. 190 Derselbe zerfllt in Kernsegmente (Chromosome) von bestimmter Anzahl, welche sich in gesetzmiger Folge und in typischer Weise umformen und umlagern und in quivalenten Mengen in polarer Richtung auseinanderrcken, um die beiden Tochterkerne erzeugen zu helfen. Die Einschnrung des Zentralkrpers, welche der Halbierung des ganzen Protoplastes parallel verluft und die man wegen der immer deutlich bleibenden Abgrenzung des Zentralkrpers gegen das umgebende Cytoplasma stets verfolgen kann, setzt die Teilung des Zentralkrpers andererseits auch in eine gewisse Beziehung zur amitotischen Kernteilung. Whlend die Einschlsse der Zellkerne (Eiweikristalloide) sonst im Verlauf des Teilungsprozesses ins Cytoplasma ausgestoen zu werden pflegen, um daselbst zu verschwinden, verbleuten die- selben hier (Zentralkrner) im Zentralkrper auch whrend der Teilung. Die Zentralkrner sind unregelmig in der Nhe der Chromosomen verteilt und gelangen meist in ungleichen Mengen in die Tochterkerne. Die quantitativ fast gleiche Verteilung der Zentralkrner auf die Tochterkerne von Merismopedia clcgans , welche Nadson (Fig. 15 20) abbildet, mu als reiner Zufall bezeichnet werden und ist von mir niemals beobachtet worden. Die Heterocysten entstehen nach Verschlu der Tpfel aus vegetativen Zellen; sie verwachsen mit der Scheide. Alle Organe ihres Protoplasten sowie dessen Einschlsse desorganisieren und zersetzen sich; whrend dieses Zerfalles der Inhaltsbestandteile und auf Kosten derselben wachsen die Heterocysten noch kurze Zeit, bilden eine Cellulosemembran aus und erzeugen eine Zellsaftvakuole. Kern und Chromatophoren, Zentral- und Cyanophycinkrner ver- schwinden allmhlich. Die Heterocysten dienen als Widerlager fr den im brigen frei in der Scheide gleitenden Faden bei der Hormogoniengeburt und bei der Verzweigung des Fadens. Die Konkavzellen bilden sich aus beliebigen vegetativen Zellen heran. Der gesamte Inhalt der Zellen verfllt einem Ver- 11)1 schleimungsproze. Auch in ihnen verschwinden daher Kern und Chromatophoren, sowie alle Granulationen. Der Zellinhalt erscheint schlielich glasartig klar und homogen. Die plankonkave, bikonkave oder konvexkonkave Gestalt dieser Zellen ist Folge der Druck- wirkungen von seiten der Nachbarzellen whrend der Bildung. Die Konkavzellenmembran nimmt ebenfalls an der Verschleimung teil: sie wird dabei uerst permeabel fr die verschiedensten Lsungen und Flssigkeiten. Die Konkavzellen zeichnen sich durch eine auf- fallende Fhigkeit, Farbstoffe zu speichern, vor allen brigen Zellen des Fadens aus. Die Funktion der Konkavzellen ist eine zweifache; sie ermglichen einerseits die Zerlegung des Algenfadens, dessen Stcke entweder einfach weiter wachsen oder als Hormogonien aus- gestoen werden; andererseits sind sie die Zentren von Zersetzungs- (Yerschleimungs-) Prozessen, welche zur Erweichung der Scheide fhrten und den seitlichen Hormogonienaustritt oder das Durch- brechen des Fadenendes nach auen bei der Verzweigung mglich machen. Zum Zweck der physiologischen Isolation derjenigen Zellen,, welche zu Heterocysten werden sollen, werden die Tpfel derselben durch besondere Verschlukrper verstopft. Diese Verschlu- krper stimmen in ihrem chemischen und tinktionellen Verhalten in auffallender Weise mit den Cyanophycinkmern berein, wenn auch gewisse Differenzen nicht zu verkennen sind. Eine davon ist die Abweichung in Bezug auf die Konsistenz. Die Verschlukrper bestehen aus einer weichen Masse. Alle Zellen des Tolypothrix- Fadens stehen durch Plasmodes- men miteinander in Verbindung. Die Tpfelhaut wird von einer Plasmaverbindung im Zentrum durchbohrt. Das Anlagern von Verschlukrpern an beiden Seiten der Tpfelhaut ist ohne Einflu auf die Plasmaverbindung. Durch die Ausbildung einer vegetativen Zelle zur Konkavzelle wird dieselbe beiderseits aus dem Verbnde gelst; die Plasmabrcken der Konkavzellen verschwinden, whrend die der Heterocysten persistieren. Die Tatsache, da die Heterocysten- protoplasten trotz Bestehenbleibens ihrer Plasmaverbindungen durch die Auflagerung der Verschlukrper aus dem Stoffverkehr mit den L92 Nachbarzellen vollkommen ausgeschaltet werden, denn die Hetero- cysten entnehmen trotz Bedarfes nie etwas von den Reservestoffen der Nachbarzellen, drfte dafr sprechen, da eben dieser Stoff- austausch ausschlielich diosmotisch durch die Tpfelmembranen hindurch, nicht aber durch Yermittelung der Plasmodesmen sich vollzieht, letztere vielmehr einzig und allein im Dienste der Reiz- leitung stehen. Die Verhltnisse bei Tolypothrix sind mutatis mutandis auf die brigen Cyanophyccen zu bertragen. XV. Abschnitt. Bemerkungen zu den verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen Cyanophyceen und Bakterien. Ich habe nicht die Absicht, hier ausfhrlich auf die Beziehun- gen zwischen den Cyanophyceen und Bakterien, als dem anderen Zweig der Schizophyten, einzugehen. Nur mit wenigen Worten mchte ich diese Angelegenheit berhren, da vergleichende Unter- suchungen zwischen Bakterien und Cyanophyceen mich zu einer Auffassung ntigen, welche von der Fischers wesentlich abweicht. Die verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen Cya?wphyceen und Bakterien, welche man von jeher annahm und im bisher blichen System zum Ausdruck brachte, werden von Fischer in Abrede gestellt, weil 1. der Inhalt der Bakterienzelle sich gleichartig frbe, weil 2. Flusure in der Bakterienzelle nicht einen sogenannten Zentralkrper herauslse, wie bei der Cyanophyceen-ZeWe und weil 3. der Inhalt ein ebensolches osmotisches System darstelle, wie der einer ausgewachsenen Panzenzelle und folglich nicht den Namen eines Kernquivalents, eines Zentralkrpers, sondern den eines Protoplasten verdiene. Gegen den ersten Grund zeugen jedoch schon Fischers eigene Angaben und Abbildungen. In Fig. <>1 sieht man deutlich eine dichtere und mehr gefrbte Zentralpartie, ebenso, ja fast noch Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanopbyceenzelle. ];-> 194 deutlicher in den Fig. 60, (55 und 66, welche sich alle auf Cliroma- tium Okcn beziehen. Um diese dichtere Zentralpartie zu erklren, nimmt Fischer seine Zuflucht zu der ganz vagen Annahme, die- selbe entstehe durch den Druck von seiten der Schwefelkrner; ich halte diese dichte Zentralpartie fr einen Zentralkrper, homolog dem der Cyanofi/iyceeu-ZeUe; in ihnen liegen die mit Hmatoxylin gefrbten violetten Zentralkrner genau wie bei den Cyanophyceen. Diese Verhltnisse treten ebenso klar hervor bei Beggiatoa alba in den Fig. 07 und 68. Die violetten Krner sind natrlich nicht, wie Fischer angibt, Chromatinkrner, sondern ebenfalls Zentralkrner; auch hier sollen Druckbilder der Schwefelkrner strker gefrbte Zentralkrper geben" (!). Bei Cladothrix dicliotoma endlich ver- halten sich die Inhaltsstoffe ebenso (Fig. 73 und 74); auch hier sind die dunklen Krner mit Delatield tingierte Zentralkrner und endlich ebenso auch bei Bacillus anthracis (Fig. 74 und 7')). bei den Typhusbacillen (Fig. 77) und den Choleravibrionen (Fig. 78). Ich halte den grten Teil der FiscHERschen Abbildungen fr die Darlegung der weitgehenden Analogie zwischen den Ver- hltnissen in der Cyanophyceen-Zelle und der Bakterienzelle fr so geeignet, da ich darauf verzichte, die ganz analogen Befunde an einer Reihe anderer dem Marburger Institut entnommener Bakterien in weiteren Abbildungen wiederzugeben. Die mit Hmatoxylin und Methylenblau leicht und deutlich in vielen Bakterien zu frbenden Krner sind die Volutanskugeln A. Meyer-Grimmes und die Zen- tralkrner der Cyanopkyceen-Zelle, dafr sprechen die im Abschnitt: Zentralkrner in extenso mitgeteilten Befunde: die wenigen, dort namhaft gemachten Abweichungen halte ich fr irrelevant und die Mglichkeit fr durchaus nicht ausgeschlossen, da sie bei noch weiterer Beschftigung mit den Volutanskugeln restlos verschwinden. Das zweite der von Fischer ins Feld gefhrten Argumente fllt fr mich weg, da, wie ich vorn nachgewiesen habe. Flusure den Zentralkrper der Cya//o/>//veee//-Ze\\e nicht glatt lst, wie Fischer annimmt, sondern in der Zelle nur arge Verwstungen hervorruft, die man irrtmlicherweise so auslegen kann, wie es Pascher tut. 195 Was nun das dritte Argument anlangt, so halte ich dasselbe fr total verfehlt. Wie ich aufs eingehendste dargelegt habe, ist in der normalen CyanoJ>kyceen-Ze\\e meist eine Zellsaftvakuole berhaupt nicht vorhanden, und doch wird wohl Fischer nicht an ihrer Zoll- natur zweifeln wollen. Die Plasmolyse ist, weil eben ein ganz anderes osmotisches System vorliegt, als in einer mit Zellsaftvakuole ausgestatteten Zelle, demgem auch eine andere, eben eine Schrumpfungsplasmolyse. Mehr als eine solche Schrumpfungs- plasmolyse hat man bisher auch in den Bakterien nicht nach- weisen knnen oder besser gesagt, es ist noch nicht gelungen, zu beweisen, da die Plasmolyse der Bakterienzelle etwas prinzipiell anderes ist. als die in der vakuolenfreien Cyanofi/iyceen-ZeWe sich vollziehende Plasmolyse. Gerade diese Uebereinstimmung ist mir ein neuer Beweis dafr, da die Bakterienzelle sich aufs engste an die Cyanophyceenzelle anschliet. Die Tatsache, da die Zentralkrner sowohl bei den Bakterien wie bei den Cyanophyccen in einer mit geeigneten Tinktionsmitteln sich strker frbbaren, nicht blo dichteren, sondern eben anders organisierten Zentralpartie sich befinden, halte ich fr ausreichend, solange auch eine Homologie zwischen dem Zentralkrper und der dichteren Mitte des Bakterienprotoplasten anzunehmen, bis das Gegenteil bewiesen wird, da diese Homologie nicht gesttzt werden kann. Die strkere Frbbarkeit der zentralen Partie des Bakterien- protoplastes wird, davon bin ich berzeugt, ebenso auf einen Chromatingehalt zurckzufhren sein, wie bei den Cyanophycee)i ; mit anderen W T orten, die Kernnatur des zentralen Teiles der Bakterienzelle zu beweisen, wird ebenso nur eine Frage der Zeit sein, wie es nur eine solche war fr den Zentralkrper der Cyano- flkyceen-Ze\\e. Dies letztere nunmehr mit definitiver Sicherheit bewiesen und damit diese Frage zum Abschlu gebracht zu haben, halte ich fr einen der Erfolge meiner Untersuchungen. Die Reservestoffrolle fr die Zentralkrner der Cyanof>/iyceen-Ze\\e ist erwiesen, die der entsprechenden Granulationen (Volutanskugeln) bei den Bakterien ebenfalls, denn die Menge dieser Kugeln nimmt von den Keimstben ab bis zur Fertigstellung der Sporangien zu, ver- 196 mindert sich mit dem Fortschreiten der Sporenbildung und ist meist gleich null nach vollendeter Sporenbildung. Da nun bei den Cyanophyceen die Zentralkrner stets im Zentralkrper liegen, ist es nur logisch, die analogen, chemisch-physikalisch und physiologisch analogen Gebilde in der Bakterienzelle ebenfalls in deren Zentral- krper zu verlegen und nach allen Erfahrungen, welche ich an den- selben gemacht habe, ebenso nach denen anderer, drngen sie sich hufig sichtlich wie bei Chromatium, Beggiatoa und anderen Bakterien in der Mitte des Protoplasten deutlich zusammen (siehe auch Nadson, Btschli), und wie bei den Cyanophyceen auch die scheinbar peripher, d. h. im Cytoplasma liegenden Zentralkrner doch in Auszweigungen der Zentralkrpermasse eingeschlossen sind, so kann auch hier eine scheinbar periphere Lagerung nicht gegen die Zugehrigkeit der Bakterienkugeln zum Zentralkrper zeugen. Da nun weiter der Zentralkrper der Cyanophyceen ein echter Kern mit allen einem Kerne zukommenden Eigenschaften ist, so halte ich es weiter nur fr eine von der Logik zunchst gebotene Forderung, auch den Zentralkrper der Bakterienzelle fr einen echten Kern zu erklren. Da man die Kernfrage der Bakterien an kleinen Formen jemals wird zu entscheiden vermgen, halte ich fr ziemlich ausgeschlossen; man wird sich dazu immer grerer Formen bedienen mssen, wenn man nicht immer wieder nur mit einem gewissen Grade von Wahrscheinlichkeit die Kernexistenz behaupten will, wie das ja neuerdings fter geschehen ist. Bei den greren Formen der Bakterien aber ist diese Frage beinahe schon entschieden, denn bei ihnen spricht man zum Teil schon vom Zen- tralkrper und kann ihn sichtbar machen und hat ihn. wenn auch meist noch mit nicht besonders geeigneten Hilfsmitteln sichtbar gemacht. Ja, fr die Beggiatoaceen und ebenso fr gewisse vor- lufig zu den Chlamydobaktcriaceen gestellten Bakterien gilt mit Recht, da sie sich so eng an kleine Oscillariaeeen anschlieen, da es oft Schwierigkeit macht oder wie Willkr erscheint, sie von letzteren generisch zu trennen. Bei diesen Formen ist die Zentralkrperfrage von neuem in Angriff zu nehmen, d. h. bei diesen Formen ist mit Eifer und mit denselben nunmehr bei den Cyanophyceen erprobter, 197 Mitteln nach der mitotischen Kernteilung, nach Chromatin, nach den Chromosomen und ihren gesetzmigen Umlageningen etc. zu suchen. Alles was Fischer in seinen Figuren von Chromatium, Bcggiatoa etc. als Chromatin, chromatische Substanz" etc. bezeich- net, hat mit Chromatin nicht das mindeste zu schaffen, es sind Zentralkrner, mit Hmatoxylin mit oder ohne Eisenbeize gefrbt. Die Frbung dieser Krner in den Fig. 60, 61, 75 mit Delafield ist falsch angegeben, so rot ist deren Frbung auch in Kanadabalsam niemals. Ich gelange hiernach auf Grund meiner Cyanophyceen- Untersuchungen zu der Auffassung, da das Auftreten von Fett- tropfen, Glykogen, Volutanskugeln im Protoplasten der Bakterien zunchst die Behauptung Btschlis, die Hauptmasse des Bakterien- leibes bestehe aus einem geformten Zellkerne, zwar etwas modifi- zieren wird, aber nicht Zu widerlegen braucht. Die sogenannten Chromatinkrner der Zellkerne" Btschlis sind Zentralkrner, also ergastische Gebilde wie bei den Cyanophyceen und liegen hchst wahrscheinlich wie bei letzteren so auch bei den Bakterien im Zellkern, welcher immerhin einen betrchtlichen Teil des Bakterienleibes ausmachen drfte. Wie bei Chromatium und Beggiatoa schon jetzt feststeht, drfte auch bei den brigen Bakterien der Kern einen nicht unbetrchtlichen Raum in der Zelle neben dem quantitativ zurckstehenden Cytoplasma einnehmen; immer wird er wie bei den Cyanophyceen und den gesamten Bakterien durch die Granulationen des Cytoplasmas in seiner freien Ausformung beeintrchtigt sein, hutig wie bei jenen Zentralkrner und Chroma- tin nebeneinander oder wenn die Zentralkrner fehlen, stets das letztere enthalten, whrend Fett, Glykogen, Proteinkristalloide etc. auch bei den Bakterien Einschlsse des Cytoplasmas darstellen drften. Alles, was man bisher als Zellkern der Bakterie?i angesprochen hat, kann ich hiernach nicht dafr halten, ich mu auch hier die goldene Mitte fr das Richtige erachten. Btcshli ist zu weit in das eine, diejenigen, welche einen relativ kleinen Kern in der 198 Bakterienzelle gesehen haben wollen, sind zu weit in das andere Extrem geraten. Vermutlich werden sich die Verhltnisse bei den meisten Bakterien denen bei Chromatium und Beggiatoa an- schlieen. Sollte diese Vermutung sich als unrichtig erweisen, so wrde man gezwungen sein, das Gros der Bakterien von den Chlanixdobakteriaceen" und den Beggiatoaceen systematisch loszu- lsen, was bei der im brigen so weitgehenden Uebereinstimmung der Angehrigen dieser Familien mit den anderen Spaltpilzen groe Schwierigkeiten bereiten wrde. Bemerkung zu Brands Morphologisch-physiologischen Be- trachtungen ber Cyanophyceen". (Beihefte zum botanischen Centralblatt. Bd. XV [im Druck befindlich]). Das Manuskript dieser Abhandlung wurde am 8. Juni h. a. an die Verlagsbuchhandlung Gustav Fischer abgesandt; am 28. Juni gelangte die Korrektur einer fr die von mir redigierten Beihefte des botanischen Centralblattes" bestimmten Arbeit von Brand: Morphologisch-physiologische Betrachtungen ber Cyanophyceen" in meine Hand. Diese Arbeit enthlt mancherlei Interessantes und zweifellos Richtiges, daneben jedoch auch mehrere Angaben, welche ich auf Grund meiner Beobachtungen an Tolypothrix, die Brand ebenfalls untersuchte, anders als dieser Autor zu deuten mich ver- anlat sehe. Da die Darstellung der Entwicklung der Heterocysten der Cyanophyceen von Braun und Borzi nicht richtig ist, bedarf keiner Auseinandersetzung mehr; aber auch die von Brand ist es nicht. weshalb ich hier noch einige diesbezgliche kurze Bemerkungen zu- fgen will, wenn ich auch im allgemeinen auf die ausfhrlichen Mitteilungen in den betreffenden Abschnitten dieses Buches hin- weisen mu. Die von Brand (p. 39) erwhnten ..dunkelgrn gefrbten. intercellularen Ausscheidungen zwischen zwei aneinanderstoenden 199 vegetativen Zellen" sind meine Konkavzellen, deren Hervorgehen ans rein vegetativen Zellen des Fadens von mir durch alle aufein- anderfolgenden Phasen beobachtet und in dem diesen Zellen ge- widmeten Abschnitte genau beschrieben wurde. Die Konkavzellen sind umgewandelte, metamorphosierte Fadenzellen und nicht inter- cellulare Ausscheidungen. Brand hat recht, wenn er (p. 39) in Bezug auf die Pori sagt: Plasmaverbindungen werden bekanntlich auch zwischen den vegetativen Zellen der Nostochineen mit gutem Grunde angenommen"; angenommen sind sie freilich bereits worden, aber vor mir noch von niemandem wirklich gesehen und luidlich nach Prparaten dargestellt worden. Meine Erfahrungen ber die Cellulosereaktion der Heterocysten- oder Grenzzellen-Membran stimmen mit denen Brands in der Haupt- sache berein. dagegen kann ich den Auslassungen dieses Autors ber die Verschlusskrper", wie ich die knopfartigen Pfropfe auf den Tpfelmembranen der Heterocysten benannt habe, nicht bei- pflichten. Von einer Obliteration der Pori kann nicht die Rede sein, die Tpfelhaut liegt immer, wenn man nicht knstlich Zerrungen hervorruft, genau in der Flche der Querwand: nur bei einseitiger Druckvermehrung oder -Verminderung kann man sie aus- oder ein- stlpen. Von den Prominenzen" gehren nicht nur die auffallendsten nicht der Membran an, sondern berhaupt keine. Es handelt sich hier stets um vom Protoplasten erzeugte und der Tpfelhaut aufge- lagerte Gebilde, ber deren Form, chemische Zusammensetzung, tinktionelles Verhalten, Konsistenz etc. ich in dem Abschnitte ..Ver- schlukrper" aufs eingehendste berichtet habe: die Verschlukrper sind weder Cyanophycinkrner (Borzi etc.) noch Eiweikristalloide (Hegler). Was Brand mit den Worten (p. 40) : Bei mittelstarker Vergrerung erscheinen sie, die Prominenzen, oft nicht deutlich von der. Membransubstanz abgegrenzt. Deshalb wird gewhnlich nur der uere Umri der eventuell aus Membransubstanz und Zellinhalt be- stehenden polaren Verdickung gezeichnet, ohne deren innere Differenzierung zu bercksichtigen", ausdrcken will, verstehe ich 200 zwar, nicht aber, da ihm nicht gelang, die Verschlukrper als bloe Auflagerungen auf die Membran zu erkennen. Die Verschlu- krper sind der Heterocystenmembran stets aufgelagert, sie bedecken die Tpfelhaut und greifen mit ihren Rndern noch mehr oder minder weit ber den die Tpfelhaut einfassenden Cellulosewulst. Es gelingt leicht, die Verschlukrper abzuheben einerseits, anderer- seits sie durch mechanischen Druck zu deformieren, woraus ihre weitere Konsistenz folgt. Ueber den Bau des Heterocysten -Protoplasten und ber dessen allmhliche Degeneration, ber das Verschwinden der diversen Granulationen, der Chromatophoren und des Kernes whrend dieser Degeneration der Grenzzellen verweise ich auf die detaillierten An- gaben im Abschnitt Heterocysten" dieses Buches. Heterocysten habe ich nie GonidieiV bilden und niemals keimen" sehen, welche beide Lebensuerungen derselben Brand fr wahrscheinlich hlt. Ihre Funktion erblicke ich vielmehr mit Borzi erstens in der Unter- brechung des unbegrenzten Wachstums der Fden, sodann aber nach meinen Erfahrungen besonders an Tolypothrix in erster Linie in ihrer Beihilfe bei der Hormogoniengeburt einesteils, bei der Bildung von Scheinsten anderenteils; immer ist ihre feste Verbindung mit der Scheide dabei wesentlich, denn nur so knnen sie bei beiden Vorgngen sozusagen als Widerlager wirken. Meine Konkavzellen sind identisch mit den anneaux blancs" und den .,anneaux de matiere refringente" der franzsischen Autoren und mit den Nekrideir Brands; im durchwachsenen Zustand (Schwendener) sind sie Brands Spaltkrper". Die einem Ver- schleimungsproze anheimfallende normale vegetative Zelle wird unter der Druckwirkung einer oder beider Nachbarzellen deformiert; ist der Druck besonders in der Mitte stark und andauernd, so wird die Konkavzelle durchbohrt und erscheint erst als grner, spter hufig farbloser Ring. Der Ausspruch Brands 4), da die Kerne" der Grenzzellen schon frhzeitig degenerierten, halte ich (Brand) nur darauf hinzuweisen, da den 201 Zellkernen anderer Algen morphologisch quivalente Gebilde bei den Cyanophycccn wohl vermutet, aber nicht nachgewiesen sind. Es ist also die Auffassung Heglers lediglich eine mit ungengend bewiesenen Voraussetzungen verquickte Umschreibung der BRAUNschen Angabe", erhlt in meinem Abschnitt Zentralkrper" und durch meine zahlreichen Abbildungen des karyokinetischen Teilungsprozesses des Kernes die ntige Berichtigung. Auf diese kurzen Bemerkungen zur BRANDschen Abhandlung mu ich mich vorlufig hier beschrnken; sie gengen auch, einige Differenzen in der Auffassung von Brand und mir anzudeuten. Da gerade infolge dieser Meinungsverschiedenheit das vergleichende Studium der interessanten Abhandlung Brands und der meinigen, welche vollkommen unabhngig voneinander entstanden, zur Auf- hellung einzelner strittiger Punkte wesentlich beitragen wird, kann einem Zweifel kaum unterliegen. Ich werde an anderem Orte auf diese Probleme zurckkommen. Der Verfasser. Anhang:. & I. Uebersicht ber die wichtigsten Reaktionen und Frbungen. Methylenblau. Lebendfrbung & Scheide farblos bis schwach blulich. Verschlusskrper farblos. Zentralkrper hellblau, Chromosomen dunkelblau. Zentralkrner dunkelblau blauschwarz. Cyanophvcinkrner farblos. Grenzzellen gelb. Konkavzellen blaugrn blau. Auf Zusatz von 0,3 / Salzsure verblassen die Zentralkrper, die Zentralkrnerfrbung bleibt; nach 48-stndiger Surewirkung sind die Zentralkrper vollkommen entfrbt, auf Zusatz von Alkohol: peripherisches Plasma farblos, Zentral- krner blau, Zentralkrper heller. Alkoholisches Methylenblau ohne Fixierung. Scheide farblos bis hellblau, selten dunkler. Verschlusskrper farblos. Zentralkrper hellblauglnzend. Zentralkrner dunkelblau (Fig. 1, Tai. b), seltener hellblau (Fig. 3, Taf. b). Cyanophvcinkrner rot (Taf. b, Fig. 1 u. 3). Inhalt der Grenzzellen hellgelb rtliche Krnchen? (Fig. 2 b, Taf. b). LOEFFLER8 Methylenblau (stark verdnnt). Zentralkrper quillt und wird glasklar Scheide spter werden die Zentralkrner dunkelblau Verscblusakrper farblos Chromosomen dunkelblau Grenzzellen gelb. Nach Fixieren mit Pikrinsure. Scheide farblos oder schwach blau, mitunter dunkler. 203 Cytoplasmen fast farblos. Zentralkrper hellblau. Zentralkrner mit korrodierten dunkelblauen Resten. Cyanophycinkrner farblos. Verschlusskrper farblos. Essigsure. Zentralkrner dunkelblau. Cyanophycinkrner farblos. Formol. Cytoplasma diffus blau. Zentralkrner blauviolett (nicht alle, viele farblos!). Scheide hellblau. Verschlusskrper weisslichblulich. Konkavzellen dunkelblau. Methylenblau (Ehrlich). Pikrinsurefixierung. Zentralkrper in vegetativen Zellen deutlich abgegrenzt, blau (bis- weilen mit Stich ins Grnliche). Zentralkrper schlecht abgegrenzt. Verschlusskrper farblos. Scheide hell- bis dunkelblau. Nach Behandlung mit verdnnter Essigsure. Scheide hellblau. Zentralkrper hellblau. Chromatophor grn. Cytoplasma. Verschlusskrper farblos. Zentralkrner bis schwarzblau, aber langsamer sich frbend als die peripherischen Krner. Grenzzelleninhalt gelb bis orange, vakuolig, der Zentralkrper blu- lichgrn, aber weniger scharf abgegrenzt und unregelmssig konturiert, die Zentralkrner sind meist verschwunden, mitunter vorhanden, frben sich dann aber nicht! Konkavzellen dunkelblau. Methylenblau (Loeffler) -\- Jodjodkaliuni. Frisches Material mit Methylenblau Loeffler ausgefrbt, in Jod- jodkaliumlsung nach Abwaschen mit Wasser bergefhrt. Konkavzellen dunkelbraun oder farblos. Heterocysten ebenso. Zentralkrper gelbbrunlich. Verschlusskrper farblos. Chromatophoren blaugrn Zentralkrner braun. 204 ( Yanophycinkrner farblos. ( 'hromosomen indigoblau braun. Da absoluter Alkohol die Zentralkrner nicht entfrbt, wurde durch . r )0, 60, 9G / und absoluten Alkohol durchgefhrt und nach Nelkenl in Kanadabalsam eingebettet. K< erwies sich dieses Verfahren als eines der besten zum deut- lich Sichtbarmachen der Chromatophoren, welche blaugrau bis blauviolett erscheinen, letzteres besonders hufig in ausge zeichnetster Weise in den jungen Heterocysten (siehe Fig. 14, Taf. c). Gomphonemastiele braun. Hmatoxylin (Delafield). Scheide blulich bis violett. Verschlusskrper farblos. Zentralkrper dunkelgrau. Cytoplasma blulich. Grenzzelle, Cytoplasma hell, Zentralkrper mitunter in Glockenforni. dunkelviolett. Zentralkrner braunschwarz, quellen stark und verschwanden z. T. Chromosomen hellviolett brunlich, sehr dunkel. Konkavzellen meist blaugrn. Chromatophoren blulichgrau. Gomphonemastiele blauviolett schwarzviolett. Zur Herstellung von Dauerprparaten benutzt man am besten Alkoholmaterial und verdnntes DELAFiELDsches Reagens, trans- portiert nach der Frbung in 60 / und dann in absoluten Alkohol, Nelkenl, Kanadabalsam. Fuchsin. l-j-10, unfixiertes Material. Cytoplasma rot. Scheide rosa, Membran rot. Heterocysteninhalt gelb. Konkavzellen intensiv rot, homogen. Zentralkrner farblos oder schwach gefrbt, die Frbung wird deut- licher bei Behandlung mit verdnnter Schwefelsure. ( yanophycinkrner farblos. Verschlusskrper farblos. Vitalfrbung mit ganz verdnntem Fuchsin. Frbungen wurden allmhlich wie in 1 - - 10-Lsung, lassen sich aber besser verfolgen, besonders ehe die Cytoplasmafrbung strend wird. Fast momentane Rotfrbung der Konkavzellen und mancher Hetero- eysten. Zentralkrper schn lila, Mischfarbe von Fuchsin und aus den Chromatophoren entstehendem Phykocyan. 205 Zentralkrner bleiben farblos, quellen etwas. Cyanophycinkrner farblos (wurde an den grossen Cyanophycin- krnern von Nostoc und Auabacna kontrolliert). Deutliche Botfrbung zahlreicher Fetttropfen. Junge Querwnde intensiv rot. Karbolfuchsin. Bis zur Dampfentwickelung erwrmt. Unfixiertes Material. Cytoplasma rot. Grenzzellinhalt gelb. Konkavzellen intensiv rot, homogen. Scheide rosa. Membran rot. Zentralkrper hellblulichviolett; er frbt sich gleichzeitig mit Fuchsin und ausgetretenem Phykocyan. Chromatophoren deutlich grauschwarz, in einzelnen Zellen, z. B. in manchen Heterocysten, rot. Cyanophycinkrner, wohl nicht gefrbt, ist wegen starker Cytoplasma- frbung nicht sicher zu beurteilen. Zentralkrner schwach gefrbt, die Frbung wird meist verdeckt. Meist starke Schrumpfungsplasmolyse. Deutliches Hervortreten der Tpfelmembranen in den Querwnden und der Plasmodesmen. Verschlusskrper farblos. Mitunter treten zahlreiche, der Membran innen anliegende, Kgelchen intensiv rot gefrbt auf. Methylviolett (Pyoktanin). Vi talfrbung. Scheide violett. Zentralkrper hellviolett. Zentralkrner violett. Cyanophycinkrner farblos. Grenzzelien. Zentralkrner violett. Z^ntralkrper nicht sichtbar. Cytoplasma gelblich-orange; Vakuole sehr deutlich. Konkavzellen violettblau. Verschlusskrper farblos. Cytoplasma der vegetativen Zellen blaugrn. Gramsche Methode. Anilinwassergentianaviolettlsung; Jodjodkalium (1 J | 1 Jk - - 200 Wasser). Mit Formol fixiertes Material, ohne Alkoholbehandlung. Scheide farblos. Cytoplasma der vegetativen Zellen violettrot. der Heterocysten diffus violett. Zentralkrner ungefrbt. 206 Cyanophycinkrner violett bis blauschwarz, Verschlusskrper farblos (?). Konkavzellen dunkelviolett. Zentralkrper nicht deutlich, vielleicht etwas schwcher tingiert als das Cytoplasma. Unfixiertes Material, mit vorsichtiger Alkoholbehandlung. Zentralkrner indogoblau bis schwarzblau. ( vanophycinkrner farblos. Verschlusskrper braunviolett. Scheide und Menibrane*n ungefrbt. Chromatinkrner und Chromosomen dunkelblau gefrbt: Die GitAMsche Methode gestattet jedoch nicht eine solche Diffe- renzierung, welche die Chromosomen allein tingiert liesse; bei Alkoholbehandlung entfrben sich nur die Zentralkrner stets viel langsamer, dass man sie dunkel in farblos gewordener Um- gebung sieht. Sehr prgnant gelingt es, die Cyanophycinkrner schwarzblau, die Zentralkrner und die Chromosomen ungefrbt zu erhalten, wenn man nach energischer Frbung mit An ilinwassergentian violett die Fden sofort ohne Alkohol wasche in verdnnte Jodjodkalium- lsung, absoluten Alkohol und Nelkenl berfhrt und erst nach lngerem Verweilen in Nelkenl, welches differenziert, in Kanada- balsam einbettet. Bei Nostoc und Anabaena strt die Farbstoffspeicherung in der Schleimhlle. Nach Sublimatfixage nehmen die Heterocysten- membranen eine rtlichviolette Frbung an. Die Cyanophycin- krner bleiben farblos oder heben sich hell vom dunklen Cyto- plasma ab. Essigsurekannin (Schneider, 35 / Eisessig) ist das beste Tinktionsmittel fr die Cyanophycinkrner. Nach Sublimatfixage. Scheide farblos bis rosa. Zentralkrper, Chromatinkrner und Chromosomen rot. ( 'vanopliycinkrner rot. Zentralkrner heller als der brige Inhalt, mitunter farblos, gequollen. Verschlusskrper farblos. Grenzzelleninhalt gelb. Konkavzellen gar nicht gefrbt oder schwach gelblichrot. Nach A lkoholf ixage. Zentralkrner gelblich. Cyanophycinkrner rot, mit Stich ins Bluliche. Nach Formolfixage. Scheitle gel blich weiss. Zentralkrper nicht deutlich hervortretend. ( yanophycinkrner rot. 2( >7 Zentralkrner ungefrbt, unverndert. Cytoplasma der vegetativen Zellen rosa. Cytoplasma der Grenzzellen rosa. Konkavzellen gelblich. Verschlusskrper farblos. Chloralkarmin. Scheide schwach rosa. Cytoplasma homogen dunkelrot, Zentralkrner gelblich, sehr deutlich, kuglig. Cyanophycinkrnerfrbung verbirgt sich meist hinter der Cytoplasma- frbung. Verschlusskrper wenig gefrbt, Alaunkarmin. frisches Material (24 h ). Verschlusskrper schwach gefrbt, nur an dickeren Stellen deutlich. Cyanophycinkrner gut gefrbt. Zentralkrner gequollen, ungefrbt. Pikrokarmin. Zentralkrner bleiben farblos, quellen und erhalten einen hellen breiten Hof. Cyanophycinkrner rot (ungleichmssig). Verschlusskrper rot. Scheide farblos bis hellrosa, Zellmembran ungefrbt. Cytoplasma mit Chromatophoren gelblichgrn. Ainnioniakkarniin. (24 Stunden, frisches Material.) Verschlusskrper ungefrbt. Cyanophycin krner ungefrbt, Zentralkrner ungefrbt. Scheide rot. Die Ammoniakkarminbehandlung hat merkwrdigerweise den Aus- tritt des Phykocyans aus den Chromatophoren zur Folge. Splt man 24 Stunden in Ammoniakkarmin aufbewahrte Fden mit Wasser ab, so ist ein Teil der Zellen plasmolysiert, der Zwischen- raum zwischen Protoplast und Zellwand ist mit blauer Lsung des Phykocyans erfllt. Das Chromatophoren fhrende Cyto- plasma sieht maigrn aus, die Scheide rot. Mitunter ist keine Kontraktion des Protoplasten vor sich gegangen, dann frbt das Phykocyan den Zentralkrper himmelblau. Safrananin-Gentiaviolett-Orange. SCyFixage Alkohol Safranin Gen tian aviolett Orange Alkohol Nelkenl Kanadabalsam. Scheide hellviolett. 21 >s - Inhalt der vegetativen Zellen rosa. Chromatophoren grau, sehr deutlich. Zentralkrner farblos. Chromosomen rot. Verschlusskrper gelborange, gequollen, in hellrtlicher Um- gebung. Zellkern in vielen Grenzzellen schn rosa, ohne Chromosomen. Nach Chroniosiniumessigsurefixage. Nicht brauchbar, weil die Scheide intensiv violett gefrbt wird. Chromosomen relativ wenig tingiert. Eosin. Formolfixage Eosin(wssr.) Alkohol Nelkenl Kanadabalsam. Scheide farblos. Alles mehr oder minder gleich stark hellrot gefrbt, nur die Ver- schlusskrper und die Chromosomen erscheinen mehr gelblich glnzend. Orange. Orange frbt unter Umstnden die Verschlusskrper schn dunkel- gelb, whrend die Cyanophycinkrner farblos bleiben, was auf eine differente Natur beider Gebilde hinweist. Neissers Reaktion. (Karbolfuchsin -j- 1 / Schwefelsure -J- Methylen- blau.) Scheide und Membran hellblau. Verschlusskrper gar nicht gefrbt oder hchsten blassrosa. Zentralkrner rotviolett, gequollen. Cytoplasma gelborange, vakuolig. Konkavzellen dunkelfuchsinrot. Heterocysteninhalt hell dunkelfuchsinrot. Rutheniumrot. Scheiden farblos oder schwach rot. Membran farblos. Zellinhalt gelbbrunlich. Inhalt der Heterocysten hellgelb. Konkavzellen rot. Zentralkrner rot, Quellung. ( lyanophycinkrner ungefrbt. Verschlusskrper ungefrbt, gequollen. (Gomphonemastiele frben sich intensiv rot, ebenso die Substanz der 7/r/v;///;7;r-Scheide in der nchsten Umgebung der Ansatz- scheibe des Gomphonemastieles.) (Fig. 12, Taf. d.) Kongorot. Alkoholisch. Scheide rosa bis dunkelrot. Zellinhalt sehr klar, olivgrn. 209 Zentralkrner ungefrbt. ( Yanophycinkrner ungefrbt. Heterocystenmembran rot. Heterocystencytoplasma gelb. Konkavzellen dunkelblaugrn, mitunter gelbrot bis rot. Verschlusskrper kaum gefibt. Wsserig. Scheide rosa bis dunkelrot. Zellinhalt der vegetativen Zellen gelbgrn. Membranen der vegetativen Zellen rosa. Zentralkrper ungefrbt. Zentralkrner farblos. Cyanophycinkrner farblos, treten aber deutlich hervor. Heterocystenmembran rot. Heterocystencytoplasma gelblich. Verschlusskrper ungefrbt. Konkavzellen gelbgrn oder blaugrn. Chromatophoren treten sehr deutlich hervor. A mmoniakalisch. Membran und Scheide rosa, auch die Heterocystenmembran, sonst nichts gefrbt. Korallin. In Wasser gelst, ohne Fixierung. Zellinhalt gelb. Scheide farblos. Zentralkrner schwach rosa. Verschlusskrper ungefrbt. Konkavzellen schwach gefrbt. Alkoholische Lsung. Verschlusskrper farblos. Zentralkrner ungefrbt. Konkavzellen ungefrbt. 1 Korallin -|- 25% Natriumkarbonatlsung. Scheide schwach rosa. Verschlusskrper ungefrbt. Zentralkrper ungefrbt. Zentralkrner ungefrbt. Cyanophycinkrner ungefrbt. Grenzzellencytoplasma ungefbt. Cytoplasma der vegetativen Zellen ungefrbt. Membran Jodgrn. Vitalfrbung. Verschlusskrper farblos. Kohl, Organisation u. Physiologie d. Cyanophyceenzelle. 14 210 Konkavzellen blaugrn. 1 / wsserige Lsung 24 h . Heterocysteninhalt blauschwarz. Verschlusskrper dunkel. Nach Alkoholfixierung. Zellinhalt blaugrn. Versehlusskrper farblos. Zentralkrner farblos. Jodgrn- Karbolfuchsin (Glycerin). Schne Chromosomenfrbung (siehe Fig. 3 Taf. k), noch besser Jodgrn-Fuchsin. Nach Schwefligsure- oder Formol- oder Subliniatfixage. Chromatin grnblau bis blauviolett. Cytoplasma hellrtlich bis rot. Spindelfasern rot. Zentralkrner farblos. Verschlusskrper dunkelgrn. Brillantblan. Verschlusskrper dunkelblau. Scheide hellblau dunkelblau. Karotinausscheidung (infolge des Glyceringehalts des Reagens) nimmt von der Endzelle an stetig an Menge zu. In der Endzelle ist dieselbe oft gleich 0. Karotinausscheidung auch in den jungen Grenzzellen. Zentralkrner farblos bis hellgelb. Cytoplasma in allen Zellen hellblau, in den Grenzzellen mitunter farblos. Konkavzellen meist blau, mit homogenem Inhalt, ohne Karotin. Cyanophycinkrner dunkelblau. Zentralkrper hellblau. Grenzzelleninhalt meist lange Zeit gelblich, spter blau, vakuolig. Querwnde der vegetativen Zellen dunkelblau. Safranin (alkoholisch). Jodfixierung. Scheide hellrosa. ( hromatophorenzone brunlichrot. Verschlusskrper farblos. Konkavzellen dunkelrot. Alkoholfixierung. Scheide farblos bis orange. Zellinhalt moosgrn bis oliv. Grenzzelleninhalt rosa orange. Konkavzellen rot. ( 'hromatophorenzone grnlich. 211 - Zentralkrper rosa. Zentralkrner gelblich (wohl nicht Eigenfarbe). Verschlusskrper farblos. Schwefligsurefixierung. Konkavzellen homogen rosa. Bisniarckbraun, wsserige Lsung 1:10. Un fixiert. Scheide hellgelbbrunlich. Zentralkrner lsen sich nicht, werden hchstens etwas substanz- rmer, verlieren ihre regelmssige Gestalt und frben sich burgunderrot. Konkavzellen homogen orange bis braun. Kontraktion des Inhalts fast momentan in den Grenzzellen, spter in den vegetativen Zellen, dabei hufiges Ablsen der farblos bleibenden Verschlusskrper. Starke Kontraktion der Fden und heftige Bewegung in den Scheiden. Cyanophycinkrner bleiben ungefrbt. Chromatophoren treten vorbergehend sehr deutlich hervor. Alkoholische Jodlsung. Scheide farblos bis hellgelb. Zellinhalt braun. Zentralkrper etwas dunkler. Verschlusskrper farblos. Grenzzelleninhalt hellgelb, krnig. Zentralkrper in der Mitte gelblichgrn. Strke nicht nachweisbar. Zentralkrner farblos. Chlorzinkjod. Scheide gelblich. Verschlusskrper farblos bis hellgelblich. Cytoplasma dunkelbraun. Membran der vegetativen Zellen farblos. Membran der Grenzzellen blau. Zentralkrper nicht hervortretend. Zentralkrner farblos oder schwarzblau! Cyanophycinkrner farblos. ( ytoplasma der Grenzzellen gelb. Konkavzellen teils grn, teils braun, spter blauviolett. Bei Nostoc verquillt die Heterocystenmembran sehr stark, bleibt aber farblos, bei Anabaoia wird sie blau. Jodjodkalium. Verschlusskrper farblos. Zentralkrner farblos. 14* 2 ] > Cyanophycinkrner kaum gefrbt, schwer zu entscheiden, oh es sich berhaupt um Eigenfrbung handelt. HeteroCysten membran mitunter hellviolett, Inhalt der Het. oft be- sonders stark gebrunt. Konkavzellen dunkelbraun. Bei Anabaena frbt sich der Zentralkrper meist dunkler als das periphere Cytoplasma. Jod -{- Schwefelsure. Zellinhalt hell dunkelbraun. Zentralkrner farblos. ( Jyanophycinkrner tiefbraun. Heterocystenmembran violett. Chromosomen anfangs glnzend hellgelblich. ~Be\\A r osfoc Heterocystenmembran nicht gefrbt, ebenso bei Anabaena, bei welcher sich aber die Scheiden hellviolett frben. Kau de Javelle. Scheide unverndert. Cytoplasma durch Entfrben der Chromatophoren ganz klar, dann gelst. Zentralkrner treten usserst scharf als stark lichtbrechende Kugeln hervor. Sie werden vielleicht etwas kleiner und einige etwas hohl- kuglig. Darauffolgende Methylenblaufrbung tingiert sie nur noch schwach, bisweilen nicht mehr. Das Cytoplasma wird heiblau, spter dunkler und kontrahiert sich. Die Membranen frben sich dunkelblau bis schwarzviolett, die Scheide bleibt farblos und wird erst spter bei einzelnen Fden blulich. Plasmaverbindungen (siehe diese). Auch nach stundenlanger Ein- wirkung des Eau de Javelle lsen sich die Zentralkrner nicht, dagegen die Membran der Zellen, whrend die Scheide erhalten bleibt; daher kommt es, dass schliesslich alle Zellprotoplasten isoliert in der Scheide liegen und dabei wundervoll klare Ansichten von der Querwand aus bieten. Heterocystenmembran lst sich nicht. Die Verschlusskrper bleiben farblos. Verschlusskrper lsen sich. Chloralhydrat. Zentralkrner lsen sich scheinbar momentan, erscheinen aber nach dem Auswaschen mit Wasser wieder und frben sich mit Methylenblau hell bis dunkelblau. Ihr Verschwinden ist aber keine Lsung, sondern nur Folge der Lichtbrechungsnderungen. Dabei erfahren sie aber eine leichte Quellung. Die Chromatinkrner und Chromosomen quellen ebenfalls etwas, erscheinen glnzend auf mattem Grund und nehmen mit Methylen- blau nach dem Auswaschen mit Wasser eine hellblaue Tnung an. In den Zentralkrner -freien Bndzellen der Fden sieht man das Chromalin sehr scharf. 213 - Scheiden und Membranen werden ebenfalls fast unsichtbar. Da sich die Cyanophycinkrner niemals frben mit Methylenblau, der Inhalt der Zellen aber durch Chloralhydrat in ausgezeichneter Weise aufgehellt wird, erscheint der Zellkern besonders in den Heterocysten ungemein klar (siehe Fig. 19 Taf. a). Chlorcalcium. Verdnnte Lsungen von Chlorcalcium, welche die Zellen noch nicht plasmolysieren, lassen in auffallend scharfer Weise die Zentralkrner hohlkugelig erscheinen. Zentralkrper blulich weiss. Chromatophorenschieht maigrn. Die Heterocysten plasmolysieren meist frher als die brigen Zellen. Chlorcalcium -|- Eisenchlorid. Eisenchlorid hebt die Wirkung des Chlorcalciums auf die Zentralkrner auf. Eine Frbung irgend eines Zellbestandteils ist nicht zu be- merken. Zentralkrner schwer oder gar nicht sichtbar. Plasmolyse. Eisenchlorid bringt keinerlei Frbung hervor. Plasmolyse. Eisenvitriol ruft keine Tinktion hervor. Tannin-Eisenvitriol. Scheide und Membran hell violett. Cytoplasma der vegetativen Zellen blulichgrau. Zentralkrner farblos. Cyanophicinkrner nicht deutlich gefrbt, graublulich. Chromatophoren grau. Heterocysteninhalt farblos. Verschlusskrper ungefrbt. Chromosomen violettgrau. Eignet sich nicht zur Unterscheidung der einzelnen Zeilinhaltsstoffe wegen zu gleich massiger Frbung der verschiedenen Elemente. Chroin-Osiniuin-Essigsure (Flemming sehe? Gemisch). Chromatophoren treten sehr deutlich hervor. Chromosomen ebenfalls als stark glnzende Gebilde. Mitunter Schwrzung winzig kleiner Fetttropfen, aber selten. -f- Loefflers Methylenblau. Schnell und intensiv blau frben sich die Membranen der Hetero- cysten. Die glnzenden Chromosomen werden allmhlich blau, etwas gequollen. Zentralkrner unter schwacher Quellung schwach blau. 214 Scheide hellblau. Verschlusskrper farblos. Cyanophycinkrner farblos. Konkavzellen dunkelblau. Mitunter erscheinen die Spindelfasern sehr deutlich (Fig. Ga Taf. k). Platinchlorid. Scheide und Membran grauviolett. Es erscheinen kleine dunkle Krner im Cytoplasma verstreut (?). Nachtrgliche Tinktion mit Delafield (Alkohol- Glycerin- Wasser) zeigt die Chromosomen gefrbt und kontrahiert; eine Lngs- spaltung derselben nirgends zu finden. Die Zentralkrner sind zum Teil gefrbt. Sehr deutlich hier und da die Spindelfasern bei eingeschnrten Kernen. Ameisensure zu frischem Material. Zentralkrner quellen stark auf, treten usserst scharf hervor, da der brige Inhalt der Zellen sehr durchsichtig wird. Die Chroma- tophoren werden ebenfalls, aber nur vorbergehend, usserst deutlich, spter verschwinden sie fast. Konzentrierte Magnesiuinsulfatlsung. Sofortige Plasmolyse aller Zellen ausser 1 -7 Endzellen des Fadens und den Konkavzellen und starke Kontraktion des Fadens in der Scheide. Spter verschwindet die Kontraktionsplasmolyse wieder. Die Chromatophoren werden weniger deutlich als zuvor; ich habe die klrende Wirkung dieser Lsung, von der Heuler spricht, nie beobachten knnen. Dasselbe gilt von der konzen- trierten Ammoniaksulfatlsung, welche Hegler empfahl. Kaliunibichroinat (gesttigte wsserige Lsung). Die Chromatophoren verquellen. Scharfes Hervortreten der Cymiophycinkrner, farblos. Chromosomen verquellen allmhlich, glnzend. In den Endzeilen der Tolypothrixfden werden hufig farblose Kugeln sichtbar (V). Darauffolgende Methylenblaufrbung. Zentralkrner dunkelblau. Zentralkrper hellblau. Chromosomenfrbung stellt im Ton zwischen den beiden Letzten. Verschlusskrper farblos. (Kugeln in den Endzellen scheinen zum Teil zusammengeflossen '/) Pikrin-Nigrosin. Unfixiertes Material. Scheide blau-violett-grau. Zellinhalt helleelbern. *&~""* 215 Zentralkrner meist schwach gefrbt, mitunter etwas dunkler durch die gefrbten Chromosomen. Zentralkrner farblos. Verschlusskrper farblos. Konkavzellen gelblichgrn. Das Cytoplasma wird vakuolig. Chyanophycinkrner scheinen dunkel gefrbt zu sein (unsicher). Im allgemeinen eignet sich dieses Reagens wenig, weil die Frbung der Scheide den Einblick in die Zelle und die Beurteilung der Tinktion der einzelnen Inhaltsbestandteile sehr erschwert und unsicher macht. Methylgrn-Essigsure. Verschlusskrper farblos. Scheide farblos bis schwach blulich. Zentralkrper hellblau. Zentralkrner quellen etwas, frben sich aber kaum. Cyanophycinkrner bleiben farblos. Heterocysteninhalt gelb. Konkavzellen blau. Hartig-Zacharias' Blutlaugensarz-Eisenchlorid-Methode. (1 10/ wsserige Ferrocyankaliumlsung -f- 1 Eisessig -\~1 Wasser), CO % Alk., verd. Eisenchlorid. Scheide hellblulich. Verschlusskrper gequollen, farblos oder ganz schwach gefrbt. Zentralkrner, sehr deutlich, farblos oder blulich. Grenzzelleninhalt gelblich, meist mit grosser zentraler Vakuole. Konkavzellen grn, homogen. Cytoplasma gelblich brunlich. Wnde der Grenzzellen oft blulich bis blau. Infolge der Einwirkung der Essigsure in der gelben Blutlaugen- salzlsung nach lngerem Stehen Karotinausscheidung. Cyanophycinkrner blau. ( Jhromosomen etwas verquollen, glnzend hellblau. Ferrocyankalmm -f- Essigsure. Chromatophoren sehr deutlich. Zentralkrper glnzend, aber kontrahiert. Verschlusskrper farblos. Inhalt der vegetativen Zellen gelblich. Scheide und Membran farblos. Glycerin. Nach lngerer Einwirkung. Zentralkrner blulich (durch Phykocyan). Karotinausscheidung krnerfnnig. Zentralkrner von der Farbe des Zentralkrpers. 216 (Jhromatophorenzone gelbgrn. Verschlusskrper unverndert, Konkavzellen blaugrn von gelstem Phykocyan. Grenzzelleninhalt gelborange. Chromatophoren gut sichtbar (1020 in einer l J 2 Querreihe). Kalilauge. Mit 1 / Kalilauge ruft man ein momentanes Verquellen der peri- pheren Schichten der Zentralkrner hervor. Das Zentralkorn wird unregelmssig gelappt. Der unvernderte Kern frbt sich mit Methylen nach wie vor dunkelblau, der gequollene Teil hellblau. Bei weiterer Einwirkung von 1 / Kalilauge schtzt die gequollene Hlle den gefrbten Kern, der erst sehr langsam ebenfalls der Quellung und Entfrbung verfllt. Konzentriertere Lsungen von Kalilauge, sowie 1 / bei lngerer Einwirkung bewirken ein vollstndiges Verquellen der Zentral- krner und schliessliches Verschwinden derselben. Es entstehen Hohlrume, welche von den Zentralkrperresten umhllt sind wie bei der Einwirkung von konz. Salzsure und Flusssure. Millons Reagens. Zentralkrner hohlkuglig. Verschlusskrper lsen sich. Chromatophoren sehr deutlich, ebenso viele periphere glnzende Krner. In den HeteroCysten und Konkavzellen kleine schwarzbraune kug- lige Krnchen in geringer Zahl, hufig etwas gehuft in der Umgebung der Verschlusskrper; vielleicht sind es Cyanophycin- krner, deren Tinktion in den vegetativen Zellen durch Gegen- wart irgend welcher Substanz verhindert wird (Fig. 9 a 1), Tal d). Zimmtaldehyd. Frisches Material zeigt bei Einwirkung von Zimmtaldehyd, wenn auch nur vorbergehend, ein prachtvoll klares Hervortreten der Chromatophoren. Scheide und Zentralkrner verschwinden fast vollstndig, nur in- folge der Lichtbrechungsverhltnisse. Cyanophycinkrner ? Der Zellinhalt wird vakuolig. Salicylaldehyd. Wirkt wie Zimmtaldehyd. Vanillin -(- Salzsure oder Schwefelsure. Cyanophycinkrner lsen sich (Oedogoniumkristalloide braun). Verschlusskrper lsen sich. Zentralkrner intensiv hellrot violettrot. Rauchende Salzsure. Scheiden lsen sich bis auf unscheinbare Reste, ebenso die Membranen. Zentralkrner lsen sich momentan , an ihrer Stelle erscheinen Vakuolen. Chromatophoren werden vorbergehend sehr deutlich. 217 Alphabetisches Verzeichnis einiger Reaktionen und Frbungen. Seite 1. Alaunkarmin 207 2. Ameisensure 214 3. Ammoriakkarmin 207 4. Bismarckl raun 211 5. Brillantblau 210 (i. Carbolfuchsin 205 7. Chloralhydrat 212 8. Chloralkarmin 207 !). Chorcalcium 213 10. Chlorcalcium -4- Eisenchlorid 213 11. Chlorzinkjod 211 12. Chromosmiumessigsure 213 13. Congorot . . 208 14. Corallin 209 15. Eau de Javelle 212 16. Eisenchlorid, Eisenvitriol 213 17. Eosin 208 18. Essigkarmin 206 19. Ferrocyankaliuiu -f- Essigsure 215 20. Fuchsin 204 21. Glycerin 215 22. Gram sehe Methode 205 23. Hmatoxylin Delafield 204 24. Hartig-Zacharias (Gelb. Blutlaugensalz-Eisenchlorid) 215 25. Jodjodkalium 211 26. Jodtinktur 211 27. Jod + Schwefelsure 212 28. Jodgrn 209 29. Jodgrn-Karbolfuchsin 210 30. Kalilauge 216 31. Kaliumbichromat 214 32. Magnesiumsulfat, konz 214 33. Methylenblau 202 34. Methylenblau (Ehrlich) 203 35. Methylenblau (Lffler) -f- Jodjodkalium 203 36. Methylgrnessigsure 215 37. Methylviolett 205 38. Millons Reagens 216 39. Neissers Reagens ..." 208 40. Orange 208 4L Pikrin-Nigrosin 214 42. Pikrokarmin 207 43. Platinchlorid . 214 44. Rutheniumrot 208 45. Safranin 210 46. Safranin-Gentianaviolett-Orange 207 47. Salicylaldehyd 216 48. Salzsure, rauchende 216 49. Tannin-Eisenvitriol 213 50. Vanillin -f Salzsure oder Schwefelsure 216 51. Zimmtaldehyd 216 218 Cyanophycin- Verschlu- Zentralkrner krner krper rot farblos farblos, Stich ins bluliche rot rot farblos Surefuchsin + Sure . . . farblos farblos intensiv rot rosa rosa farblos Karbolfuchsin + Sure . . farblos od. rosa farblos Ringkrp., Quel- lung intensiv rot Anilin wasser-Gentiana violett n. Formolfixage braun violett dunkelindigoblau (Graun violett, ohne Fixagc farblos Safranin-Gen tianaviolett- farblos gelborange farblos orange farblos farblos burgunderrot rosa farblos farblos Delafields Hmatoxylin . . farblos farblos schwarzviolett Sure-Delafields-Hmatoxylin farblos farblos Ringkrper, (1 00 24td.) ...*.. kaum gefrbt Boehmers Hmatoxylin . . violett dunkelgrn Jodgrn-Fuchsin farblos farblos Methylenblau- Vitalfrbung farblos schwach viol. dunkelblau Methylviolett- Vitalfrbung farblos erst farblos. violett dann violett Methyl violett-Jodjodkalium farblos schwarz viol. farblos farblos farblos Alaunkarmin rot etwas gefrbt farblos rot (ungleichm.) rot farblos Ammoniakkarmin .... wenig gefrbt farblos ungefrbt blau blau farblos Gelbes Blutlaugensalz - Eisen- blau farbl. gequoll. farblos 1 (l07 )Ferrocyank. + 196 7 Essigs, -f- 1 Wasser . . . farblos Rutheniumrot ungefrbt ungefrbt, Qucllung, rot gequollen ungefrbt farblos farblos oder schwach gel 1)1 ich Jod -f- Schwefelsure . . . braun farblos farblos Chlorzinkjod farblos farblos /.. T. blauschwarz frbt nicht werden zu Ring- krpern Kau de Javelle tret. scharf hervor Tannin + Eisenvitriol . . . graublulich farblos Tannin -j- Kaliumbichromat . (brunlich) farblos farblos Tannin + Osmiumsure . . (blulichgrau) farblos farblos Ammoniak farblos farblos Ringkrper, die nachher mit Me- thylenblau sieh nicht mehr frben 219 Scheide und Membran Chromatin Konkavzellen Chromatophoren Heterocysten Scheide, farblos- rosa Scheide rosa, Membran rot farblos farblos hellviolett Scheide grauviol. Scheide gelblich wei, Membr.rosa hellviolett ganz hell violett hellviolett Scheide hcllviol. hellrot blau hellblau Scheide rosa- dunkelrot rosa schwarzblau rot violett violett violett dunkelblaugr. blau violett gefrbt ungefrbt glnzend hellblau lsen sich z. T. hellviolett gelblich gelblich intensiv rot intensiv rot dunkelviolctt orange-braun momentan intensiv viol. dunkelviolett, blau Inhalt gelb intensiv rot Plasmaver- bindungen rot grau-violett, sehr deutlich vorbergehend sehr deutlich Inhalt blauschw. Spindelfasern rot vorbergehend sehr deutlich schwarzbr. Granulation.? Phykocyan tritt aus sehr deutlich tret. deutl. hervor gelblich z. T. schn rot Inhalt brunlich Membran violett Membran violett schwarzbraune Granulationen? M. lst sich nicht 220 Cyanophycin- krner Verschlu- krper [Zentralkrner Ammoniak -f Methylenblau . Zucker -)- Schwefelsure (Fur- furol), (Furfurol + H 2 S0 4 od. HCl) Konzentrierte Schwefelsure . Salpetersure Salzsure . . . 1 Kalilauge 5 " Kalilauge l 2 ,, Schwefelsure 1 " 00 Salzsure 3/ 0o Salzsure 96 " Essigsure i Xanthoprotein-Reaktion (Salpeters, und Ammoniak oder Kalilauge Alloxan-Reaktion Orcin-Reaction Reiche Mikoschsche Reaktion (Zimmtaldehyd od. Salicyl- aldehyd -f- halbverdnnte mit Ferrisulfat versetzter Schwe- felsure) Vanillin -]- Schwefelsure oder Salzsure Pepsinverdauung (50 ccm. 0,1 Pepsin + 0,05 0,1/ HCl.) 3540 C Pankreatinverdauung (0,05 Pankreatin -f 0,25 % Natri- umkarbonat) 3540 C . . Alkohol Aether Chloroform Schwefelkohlenstoff . . . . > kalt Wasser ( heiss blau farblos sofortiges Verq uellen unverndert sofortiges Ver- quellen und Lsung- unlslich Quellung resistent lngs. Quellen ungefrbt ungefrbt gelb lsen sich momentan (edogonium- kristalloide braun) werden verdaut werden verdaut unlslich ,, >! hellblau sofortiges Verquellen und Lsen lst Verquellung der peripheren Schichten lst sofort lst langsam unter Quellung unlslich Quellung intensiv hellrot violettrot werden nicht verdaut werden nicht verdaut unlslich unverndert lst 221 Scheide und Membran Chromatin Konkavzellen Chromotophoren Heterocysten ' hellblau dunkelblau dunkelblau nicht gefrbt f ohne Sure (prachtvoll deutl gelb bis blau IL Literaturverzeichnis. 1. 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Fig. 3. Nur mit Methylenblau gefrbt. Fig. 4. a optische Lngsschnitte von mit Eau de Javelle -j- Methylen- blau behandelten Zellen, b optischer Querschnitt einer solchen. Der Zentralkrper ist himmelblau gefrbt, die Zentralkrner bleiben farblos und werden zum Teil zu Ringkrpern. Fig. 5. In Ausbildung begriffene Heterocyste mit Karbolfuchsin-Methylen- blau gefrbt. Cytoplasma gelblich, sonst Frbungen wie in 1. Fig. 6. Mit alkoholischem Methylenblau gefrbter Faden. Fig. 7. Ebenso. Fig. 8. Methylenblau -Vitalfrbung. Endzelle fast Zentralkorn-frei. Aus- strahlungen des Zentralkrpers sehr intensiv gefrbt. Fig. 9. Fig. 1.0. Fig. 11. Fig. 12. Fig. 13. Fig. 14. Fig. 15. Verschiedene Zellen aus vierwchentlichen Dunkelkulturfden nach Frbung mit Loefflers Methylen blaulsung. Alle Zellen mit grosser, oft von Cytoplasmastrngen durchsetzter Vakuole. In allen Figuren sieht man deutlich die Heraus- drngung des Zentralkrpers mit seinen Zentralkrnern aus der Zellmitte und seine mannigfaltigen Deformationen. Fig. 16. Mit Sudan III behandelte Zellen, a hohe, b mittlere Ein- stellung, in c h h Heterocysten, d zeigt besonders schn die aus den Protoplasten ausgepressten und zum Teil durch Zusammen- fliessen vereinigten Fetttropfen. Fig. 17. Mit Osmiumsure behandelter Faden. Fetttropfen, geschwrzt, in der nchsten Umgebung des Zentralkrpers, aber im Cyto- plasma liegend. 230 Fig. 18. Faden, behandelt mit Methylenblau-Sudan III. Hier zeigte sich deutlich die hufige Abnahme des Gehaltes der Zellen an Zentral- krnern nach dem Fadenende zu. Fig. 18. a d Zelle von Tolypothrix bei Behandlung mit konz. Salzsure. Die Zentralkrner in a normal, in b gequollen, in c zusammen- geflossen, in d zu einer zentral gelagerten, von den Zentral- krperresten umhllten Masse vereinigt, e g Zelle mit 2 Zentral- krnern, wie bei a d, h, die Zentralkrner in den Zellen eines Fadenendes nach Behandlung mit konz. Salzsure gequollen und zum Teil zusammengeflossen. Mit Flusssure ist der Effekt der gleiche. Fig. 19. Heteroeyste von Tolypothrix mit Chloralhydrat behandelt und mit Methylenblau gefrbt, Ein Zentralkorn im zart blau tingierten Zentralkrper. Fig. 20. Heteroeyste von Tolypothrix mit dem usserst seltenen Vor- kommen von 2 Kernen in derselben (Essigkarminprparat, Frbung nicht angegeben). Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 Fig. 9 Fig. 10 Fig. 11 Fig. 12 Tafel b. 1 IG Tolypothrix lanata. Fig. 1. Faden ohne Fixierung mit alkoholischem Methylenblau gefrbt. Fig. 2. a ebenso, b Heteroeyste. Fig. 3. Wie 1. Fig. 4. Fadenstck mit Brillantblau stark gefrbt. Scheide dunkelblau, vom Inhalt der Zellen nur die Zentralkrner ungefrbt, Cyano- phycinkrner und Verschlusskrper am dunkelsten. Hetero- cystenmembran /// ebenfalls farblos. Pikrinsuremethylenblau (Ehrlich). Der Zentralkrper ist hellblau gefrbt. In allen Prparaten zeigte sich eine auf- fallend regelmssige partielle Frbung der Zentralkrner. Immer lagen innerhalb eines farblosen Hofes dunkelblaue Gebilde von verschiedenster Gestalt. Sicher war der hell erscheinende Teil der Krner nicht leer, denn es fehlte ihm die an Hohlrumen immer sichtbare Rosafrbung. Zelle nach Frbung mit Essigsuremethylenblau. Fadenende nach derselben Behandlung. Zelle von der Querwand gesehen, mit Essigsuremethylenblau gefrbt. Zentralkrper hellblau, Zentralkrner dunkelblau. Fig. 13. Chlorzinkjodbehandlung, a Fadenstck. In den farblosen Zentral- krnern blauschwarze traubige Massen. Zentralkrper heller als das braunrote Cytoplasnia, /; und c einzelne Zentralkrner strker vergrssert. Fig. 14. Verschiedene Stadien der Frbung nach Altmanns Sure- fuchsinmethode, a zeigt nur die Cyanophycinkrner deutlich rot, in j ist total berfrbt; nur die Zentralkrner, welche voll- kommen farblos bleiben, schimmern heller durch das dunkel gefrbte Cytoplasnia, b homogene Tinktion der HeteroCysten, c, d, c gefrbte Verschlusskrper. 23 1 Fig. 15. Faden nach eben begonnener Einwirkung des Methylenblaues. Vitalfrbung. Die Konkavzelle wurde momentan gefrbt. Fig. 16. Bikonvexlinsenfrmige Zentralkrner von der Seite gesehen. Die Algenfden hatten 24 Stunden unter dem Deckglas gelegen. Tafel c. Fig. 1 IG Tolypothrix lanata. 1. Ferrocyankaliumeisenchlorid. Durch die Essigsure ist dasKarotin zur Kristallisation gekommen. Zentralkrner ungefrbt, Cyano- phycinkrner dunkelblau, Zentralkrper hellblau. Scheide kaum gefrbt. 2a Die Grenzzelle unten, darber eine zweite junge Grenzzelle, darber zwei Konkavzellen in Bildung begriffen. Frbung wie in Fig. 1. 2 b Zwei Pyrenoide in einer Oedogoniumzelle, nach gleicher Methode gefrbt. 3. Mit Delafield (schwach) gefrbte, kontrahierte Zentralkrper. a und b Fadenenden, c eine Zelle mit glockenfrmigem Zentral- krper, d und c Grenzzellen. Zentralkrper in zwei Zellen ebenfalls glockenfrmig, durch die Vakuole deformiert. Ver- schlusskrper farblos. Fig. 4. Fadenfraginent mit vier Grenzzellen nach Behandlung mit verd. Salzsure. Verschlusskrper scharf hervortretend, eine Spur ge- quollen, v v Vakuolen. Chromatophoren farblos, auch etwas Fig. Fig Fig F.g Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. IMg. gequollen. Inhalt der angrenzenden vegetativen Zellen nicht ausgefhrt. 6. a hohe Einstellung, b mittlere Einstellung, c tiefe Einstellung. Alkoholmaterial verd. Delafield. Auffallend viele kleine scheinbar pe- Fig. 7. ripher liegende Zentralkrner neben grossen im Zentrum placierten. 8. \ Zentralkrner mit deutlich dunkler 9. * } gefrbter peripherischer Zone. 10. Alkoholfixage (kurz), Safranin (alkohol), Cytoplasma mit Chroma- tophoren grnlich, Zentralkrper rosa, Zentralkrner gelblich. 11. Faden in verd. Essigsure gelegen. Karotinkristalle. Chroma- tophoren sehr deutlich. 12. Vitalfrbung Methylenblau, a und c ausser grossen zentralen Zentralkrnern auch scheinbar peripher gelagerte, /; eine solche Zelle nach Kontraktion des Zentralkrpers; die kleinen Zentral- krner sind mit der Einziehung der sie bergenden Ausstrablungen nach der Mitte translociert. Fig. 13. Ganz verdnnte alkoholische Safraninlsung. a Zelle unterhalb der Heterocyste durch Fadenkontraktion ausgezogen. Der In- halt der Zelle hat sich zurckgezogen, der entstandene Raum 232 ist mit wsseriger Phykocyanlsung erfllt, b und c die Zell- inhalte in verschiedener Weise kontrahiert, Phykocyanlsung ausgetreten. Fig. 14. Lebendfrbung mit Methylviolett. Zentralkrper hell- und Zentral- krner dunkelviolett gefrbt. Scheide schwach tingiert. Viel Farbstoff speichern die Konkavzellen (c). Fig. 15. Formolfixage. Gram ohne Alkohol. Der Zellinhalt nimmt im allgemeinen eine rotviolette Frbung an, die Cyanophycin- krner werden deutlich blau, die Zentralkrner bleiben farblos. Fig. 16. Gram mit Alkohol, a frisches Material. Die Zentralkrner werden dunkelblau, die Cyanophycinkrner nehmen keine Frbung an. b Formolfixage. Die Zentralkrner nehmen nunmehr den Farbstoff nicht auf, wohl aber die Cyanophycinkrner. Fig. 17. Phykocyankri stalle, aus wsseriger Lsung nach Zusatz von schwefelsaurer Ammoniaklsung und freiwilliger Verdunstung im Dunklen erhalten. Tafel d. 1 15. Tolypothrix lanata. Fig. 1. Fadenstck mit Chlorcalciumlsung behandelt; Zentralkrper bilden sofort Ringkrper, b c Zentralkrner strker vergrssert, isoliert, d Fadenzelle von der Querwand aus gesehen. Cyto- plasma durch die Phykocyan-freien Chromatophoren maigrn gefrbt, Zentralkrper durch ausgetretenes Phykocyan hufig hellblau. Fig. 2. Fadenstck nach lngerer Chlorcalciumbehandlung mit zahl- reichen, winzigen Karotinkrnchen. Fig. 3. Fadenstck nach Jodwasserbehandlung. Das Phykocyan ist in Lsung gegangen, aber noch innerhalb der Zelle geblieben neben den kontrahierten Protoplasten. Fig. 4. Fadenstck nach Chlorzinkjodbehandlung. Fig. 5. Fadenstck, nach Erhitzen auf 80 90 C mit Loefflers Methylenblau gefrbt. Fig. 6. Frbung der Scheidensubstanz rund um die Ansatzstelle eines Gomphonemastieles mit Rutheniumrot. Fig. 7. Fadenstck ohne Fixierung mit Brillantblau gefrbt. Scheide dunkelblau, ebenso die Cyanophycinkrner, Zentralkrper himmel- blau, Zentralkrner farblos. Fig. 8. Zentralkrner, Ringkrperbildung nach Einwirkung von Millons Reagens. Mitunter zieht sich die strker lichtbrechende Sub- stanz einseitig an der Peripherie des Kornes zusammen (8 c d e). Fig. 9. Merkwrdige Kornfrbung mit Millon. Sowohl in den Hetero- cysten als auch in den Konkavzellen erscheinen nach Behand- lung mit diesem Reagens schwarzbraune kugelige Krnchen in geringer [Zahl, aber sehr scharf hervortretend, da alles brige farblos bleibt; vielleicht sind es Cyanophycinkrner, deren Tinktion infolge der Anwesenheit irgend welcher Substanz in den vege- tativen Zellen unterbleibt. 233 Fig. 10. Zentralkrner. Fig. 11. Fadenstck mit Jodjodkalium behandelt. Die Cyanophycin- krner haben sich, was nicht immer geschieht, braun gefrbt. Fig. 12. Rutheniumrotfrbung der Zentralkrner. Dieselbe tritt momentan ein in den Konkavzellen c und breitet sich von da nach beiden Seiten aus. Fig. 13. Eau de Javelle-Methylenblau; kurze Eau de Javellebehandlung. Innerhalb des hellblauen Zentralkrpers sieht man dunkler ge- frbte Chromosomen. Die Zentralkrner speichern kein Methylen- blau mehr. Oben HeteroCysten mit Vakuole und Verschluss- krper. Fig. 14. Lngere Behandlung mit Eau de Javelle und krftigere Methylen- blaufrbung. Die Protoplasten sind infolge der Lsung ver- schiedener Bestandteile stark geschrumpft, die Membranen sind dunkelblau, die Scheide ist hellblau gefrbt. Fig. 15. a Faden nach noch strkerer Einwirkung von Eau de Javelle. Die Membranen sind bis auf kaum sichtbare Reste ganz gelst, infolgedessen schwimmen die kontrahierten Protoplasten frei in der Scheidenhhlung herum, wobei sich hufig Gelegenheit bietet, die Zellen von der Querwand aus zu betrachten, b Bei schwcherer Einwirkung des Eau de Javelle und starker Methylen- frbung. Die kontrahierten Protoplasten hngen noch stellen- weise an den Tpfeln der Querwnde fest und haben letztere deformiert. Fig. 16 20 Karbolfuchsinbehandlung. Fig. 16. Die Protoplasten haben sich stark kontrahiert und von der rot gefrbten Membran zurckgezogen; nur an den Tpfeln sind sie hngen geblieben; bei x ein feiner roter Spinnfaden. Fig. 17. Alle Protoplasten miteinander durch feine Plasmafden ver- bunden, nur bei x ist der Protoplast der untersten Zelle lngs der ganzen Tpfelmembran hngen geblieben. Fig. 18 20 stellen die Verbindung benachbarter Protoplasten dar. Fig. 21 24. Dasselbe, nach der Pyoktaninschwefelsuremethode. Fig. 25. Zwei Plasmodesmen durchsetzen die Tpfelmembran und setzen sich beiderseits derselben in Spinnfden fort (selten). Fig. 26. Plasmatische Verbindung zwischen einer Heterocyste // und einer vegetativen Zelle v. Pyoktaninschwefelsure. Fig. 27. Karbolfuchsin. Protoplasten so kontrahiert, dass alle Verbindung zwischen ihnen aufgehoben. Der Membraninnenseite liegen zahlreiche kleine intensiv rot gefrbte Krnchen (?) an; in der obersten Zelle hohe Einstellung, in den brigen optischer Lngs- schnitt. Tafel e. 1 17 Tolypothrix lau ata. Fig. 1. Erweiehungsstellen fr den seitlichen Austritt des Fadenendes bei der Verzweigung. Der Desorganisationsvorgang nimmt seinen Anfang bei der Konkavzelle c. 2:54 Fig. 2. Bei diesem Faden sind noch ausser der Konkavzelle c sieben Zellen c am Ende des unteren Faden der Verschleim uns: ver- fallen. Fig. 3. Zwei Heterocysten, von denen die untere einer Konkavzelle sehr hnelt in der Form. Fig. 4. Bildung einer Konkavzelle. Fig. 5. Laterale Hormogoniengeburt; sie erfolgt wie die Verzweigung unterhalb der fest mit der Scheide verwachsenen Heterocyste g mit den beiden Verschlusskrpern w x . cc zwei Konkavzellen, von denen aus die Erweichung der Scheide erfolgte. c 1 c l die Konkavzellen, welche die Trennung der Hormogonien voneinander ermglichen, h Ji h Ji Hormogonien. Fig. G. Mikrophotogramm von einer Auszweigung. // Heterocyste mit dem letzten Rest eines Zentralkornes cc, cc normale Zentral- krner der vegetativen Zellen, c c Konkavzellen, von denen die linke als Gleitzelle funktioniert. Fig. 7. // Fadenstck mit Heterocyste, v Verschlusskrper, cc Zentral- korn. Mikrophotogramm. Fig. 8. Fadenstck mit Konkavzellen, nach ganz kurzer Frbung mit Methylenblau, welche eben nur gengte, den Farbstoff in die Konkavzellen, nicht aber in die vegetativen Zellen eindringen zu lassen. Die Zentralkrner der jungen Konkavzellen erweicht und zusammengeflossen resp. deformiert. Fig. 9. Faden, die allmhliche Abnahme der Zentralkrner gegen das Ende hin zeigend. Mikrophotogramm. Fig. 10. Stck eines Fadens, mit Hmatoxylin (Methode V) die Chromo- somen gefrbt. Alles, was man dunkel in der Zelle sieht, sind Chromosomen, nur in Zelle 7 und 8 liegt als dunkle Kugel je ein Zentralkorn. h\ vielen Zellen, so in 2 z. B. sieht man in der oberen und unteren Hlfte je drei Chromosomen, welche im Gesichtsfeld lagern. Mikrophotogramm. Faden mit mitotischen Teilungsfiguren. Hmatoxylineisen- ammoniakalaunmethode nach SO.,-Fixierung. Die Teilungs- figuren sind stellenweis sehr deutlich zu sehen, besonders die Dreizald der nach oben gekehrten Chromosomen bei x. Mikrophotogramm. Fig. 13. Zelle eines Fadens mit gefrbten Chromatophoren bei hoher Einstellung. Fig. 14. Methylenblau (Loeffleb) -f- Jodjodkalium. Zelle von der Querwand aus gesellen. Zentralkrper gelbbrunlich, Zentral- krner braun; Chromosomen grau, Chromatophoren grn im farblosen Cytoplasma. Fig. 15. Apikale Hormogoniengeburt. //tue als Widerlager funktionierende Heterocyste. c c , r., die die Hormogonien abgliedernden Konkav- zellengrnppen. Fig. IG. Mikrophotogramm eines Fadens, dessen Zellen allesamt in Teilung begriffen und gleichzeitig fast ganz ohne Granulationen sind. Die Chromosomen an mehreren Stellen sehr deutlich sichtbar. Hmatoxylinprparat (Methode V.). Fig. 1 1 . Fig. 12. 235 Fig. 17. a d Aufeinanderfolgende Stadien der Ausbildung einer Konkav- zelle, welche mit der Unterseite an eine Heterocyste grenzt. Fig. 18. Seltene Form der Verzweigung des Fadens. Auch hier dienen die Heterocysten hh beiderseits als Widerlager; von den Konkav- zellen cc ging die Erweichung der Scheide aus und wurde gleichzeitig die Zerlegung des Fadenstckes zwischen // und //' bewerkstelligt. Tafel f. Fig. 1 8 Nostoc caeruleum. Fig. 1. Drei Zellen von Nostoc caeruleum in Teilung begriffen. Methylenlebendfrbung. In der untersten Zelle Stadium 2 des Schema auf Tafel k Fig. 12, in der mittleren Zelle Stadium 3, in der oberen Stadium 4. In der oberen Zelle die junge Scheidewand am weitesten vorgerckt. In der Zelle grosse farb- lose Cyanophycinkrner. Die Gallerthlle geschichtet. Die innerste Schicht am intensivsten tina-iert. Fig. 2. Heterocyste. Fig. 3. Vegetative Zelle mit gut fixiertem Kern. Fig. 4. Zwei vegetative Zellen mit durch Brillantblau gefrbten Cyano- phycinkrnern, darber eine Heterocyste mit homogener Frbung des Inhaltes. Fig. 5. Surefuchsinfrbung, wenig mit Pikrinalkohol differenziert. Cyto- plasma noch rot, Cyanophycinkrner etwas dunkler, Membran deutlich gefrbt. Fig. G. Einzelne Zelle, ebenso, nur strker vergr. Fig. 7. Fragmente aus einzelnen Fden, mit Brillantblau gefrbt. Konkavzellen in verschiedenen Phasen der Ausbildung;. Fig. 8. a Fnf vegative Zellen. Cyanophycinkrner mit Altmaxns Surefuchsin gefrbt, ebenso die durchschimmernden Chromo- somen; am unteren Ende eine Heterocyste mit kleinen Cyano- phycinkornresten, diffuser Frbung des Inhaltes und schn ge- frbten Verschlusskrpern, b an Cyanophycinkrnern ziemlich arme Zellen, bei denen die Chromosomen deutlich hervortreten, c einzelne Verschlusskrper. Fig. 9. Anabaena catenula (Methylenblau Loeffler). Vier normale Zellen und darunter drei Konkavzellen. Zentralkrner blau, Cyanophycinkrner farblos. Kern hellblau. Fig. 10. Ebenso. Sich teilende Zellen oben, unten eine Zelle vor der Teilung. Fig. 11. Heterocyste mit Verschlusskrper von Anabaena catenula. Fig. 12. Durch eine Konkavzelle c zerlegter Faden. Zellen zum Teil in Teilung; unten drei Konkavzellen mit Zentralkrnern. Methylenblau. Fig. 13. Anabaena catenula mit Brillantblau. Zentralkrner ungefrbt, ebenso der Kern, Cyanophycinkrner blau. Unten eine des- organisierte Zelle. Fig. 14. Nostoc caeruleum. Fadenstck mit sich teilenden Zellen; Vitalfrbung mit Methylenblau. Fig. 15. Ebenso. 236 Fig. 16. Fragment eines JVos/oc-Fndens mit Loefflers Methylenblau ge- frbt. Scheide schichtenweise nach innen dunkler werdend. Querwnde besonders intensiv gefrbt, hnlich wie in Fig. 1. Fig. 17. Mit Surefuchsin gefrbte JVos/oc-Zeen. Die roten Cyanophycin- krner erscheinen dunkel. Mikrophotogramm. Fig. 18. Gonidien von Pcltigcra ca?ii?ia, mit Brillantblau die Cyano- phycinkrner gefrbt. Zentralkrner und Zentralkrper farblos. Fig. 19. Gonidien, aus derselben Flechte isoliert, mit Methylenblau Loeffler behandelt. Zentralkrner dunkelblau im hellblauen Zentral krper, Cyanophycinkrner farblos. Tafel g. Fig. 1 11, 13 19 Tolypothrix lanata, 12 Diatomeen. Fig. 1, 2, 3, 4 a, b, 5, 6, 7. Verschlusskrper, nach Pikrinsurefixage mit Brillantblau gefrbt, ausser 4 b, welche mit ALTMANXs-Siue- fuchsinmethode tingiert wurde. In allen Figuren ausser 4 b ist der Verschlusskrper in die durch Fadenkontraktion aus der Tpfelhaut der Heterocyste geformte Rhre hineingezogen. In Fig. 3 ist er wie ein Pfropfen am Eingang stecken geblieben, in Fig. 7 (Kochen mit Methylenblau) im Kanal selbst. Fig. 8. Faden nach Pikrinsurefixierung mit Brillantblau gefrbt. Cyanophycinkrner und Verschlusskrper intensiv blau; berall Karotinkrystalle verstreut. Fig. 9. Kochendes Wasser -|- Loefflfrs Methylenblau-]- Spur Sudan III. Zentralkrner hohlkuglig, Zentralkrper der vegetativen Zellen kontrahiert, der Heterocyste noch mit Ausstrahlungen, hellblau. Verschlusskrper, welche sonst das Methylenblau nicht speichern, blau gefrbt; besonders dunkel gefrbt die Konkavzelle c. Fig. 10. Einzelne Zelle, nach gleicher Behandlung wie bei 9, von der Querwand aus gesehen, der Zentralkrper noch gelappt erscheinend. Fig. 11. Endzelle, an eine Heterocyste grenzend, lang ausgezogen; Be- handlung wie 9 und 10; alle Zentralkrner bei der Kontraktion des Zentralkrpers mit nach innen gezogen. Fig. 12. Verschiedene Diatomeen mit durch Methylenblau gefrbten Zentralkrnern. Fig. 13. Sonderbare Karotinausfllungen. Fig. 14. Zellen wie 8 behandelt. Zwischen intensiv gebluten Cyano- phycinkrnern liegen hier die farblosen Zentralkrner. Fig. 15. a vier mit Osmiumsure gehrtet und mit Brillantblau gefrbte Verschlusskrper, b eine Heterocyste mit Verschlusskrper und Karotinkristallen. Fig. 16. Zellen von der Querwand aus gesehen, mit durch verdnnte Kalilauge etwas zur Quellung gebrachten Zentralkrnern. Fig. 17. Vegetative Zelle, durch Konkavzellen cc von den brigen Zellen des Fadens isoliert, nach darauffolgender Zweiteilung. Membran strker verdickt, als gewhnlich. Fig. 18. Ausstossen einzelner Zellen am Fadenende. 287 Fig. 19. Heterocyste mit ausgezogener Tpfelhaut und angrenzende vegetative Zelle, beide durch feine Plasmaverbindung, welche deutlich die Tpfelmembran durchsetzt, verbunden. Methylen- blaufrbung. Verschlusskrper farblos. Tafel h. Fig. 1 11, 14a, IG Tolypothrix lanata. Fig. la. Fadenstck mit sechs Heterocysten hintereinander, c Konkav- zelle, v gewhnliche relative Zellen. In den Heterocysten Vakuolen und Verschlusskrper deutlich sichtbar, in den vege- tativen Zellen Zentralkrner. Fig. 1 b. Eine Querwand in perspektivischer Verkrzung mit zwei an- sitzenden Verschlusskrpern. Fig. 2. Zelle nach Zusatz von Salicylaldehyd. Die Chromatophoren treten sehr deutlich hervor, der Zentralkrper ist kontrahiert. Fig. 3. Zelle von der Querwand aus gesehen, mit schnem strahligen Zentralkrper. Fig. 4. Tpfel in der Querwand zwischen zwei Heterocysten. Fig. 5. Heterocysten mit den durch Brillantblau dunkel gefrbten Ver- schlusskrpern und Plasmaverbindungen. Fig. 6. Ebenso. Fig. 7. Verschlusskrper. Fig. 8. Faden mit seitlicher Auszweigung unterhalb dreier Heterocysten //. c Konkavzelle, v o vegetative Zellen. Fig. 9. I . p- -ja } Fden mit vielen Heterocysten, noch ohne Zweigbildung. Fig. 11. Zentralkrner, a Ringkrper, mit Chlorcalciumlsung erzeugt. b intaktes Korn von der Flche aus, c und d im Profil ge- sehen. Die Krner sind immer von einem auffallend hell er- scheinenden Hof umgeben. Fig. 12. Idealer Lngsschnitt durch eine Tolypof/irix-Zelle. Zentral- krper hellblau, Cytoplasma farblos, Zentralkrner dunkelblau. Cyanophycinkrnerrot, Fetttropfen schwarz, Chromatophoren grn. Fig. 13. Idealer Querschnitt durch dieselbe Zelle. Frbungen wie in 12. Fig. 14. TolypotJirix. Optisches Verhalten von Membran und Scheide Elastizittsellipsoide eingezeichnet. Fig. 15. Optisches Verhalten der Heterocystenmembran von Nostoc und Anabaena. Elastizittsellipsoide eingezeichnet. Fig. 16. Tolyfiof/irix-Faden nach energischer Behandlung mit Eau de Javelle und Frbung mit Methylenblau. Membranen fast voll- stndig (bis auf einen kaum sichtbaren Rest gelst); Scheiden angegriffen, Protoplasten kontrahiert und frei innerhalb der Scheide schwimmend. Fig. 17. Tolypof/irix-Faden, in der Mitte einige Heterocysten mit dunkel erscheinenden Verschlusskrpern. Brillantblau. Mikro- photogramm. 238 Fig. 18. Fig. 19. Aus normaler Kultur: viele grosse Zentralkrner. To/yfio fhrfx-Fadenstcke : mit Methylenblau gefrbt. Aus Hungerkultur: Zentralkrner fast verschwunden. Mikrophotogramme. Fig. Fig. 5. Tafel i. Tolypothrix lauata. Fig. 1. Methylenblau -4- Karbolfuchsin. Zelle 1 mit Kernfadenknuel, 2 und 3 im Stadium 5 des Schema, Zelle 4 im Stadium 4, Zellen 5 7 in Ruhe. Zentralkrper hellblau, Chromosomen dunkler, Zentralkrner schwarzblau, Fett rot, ebenso junge Scheidewnde. Fig. 2. Methylenblau -Karbolfuchsin. Zellen 1 7 in Teilung, 8 und 9 in Ruhe ; letztere allein mit Zentralkrnern. Cytoplasma berall rosa gefrbt, was ich nur in Zelle 4 angedeutet habe. Fig. 3. Eine Endzelle mit Knuel. Zellen 2 und 3 desselben Fadens mit Chromosomen, deutlich 4 auf der Vorderhlfte der Zelle; in Zelle 2 drei kleine Zentralkrner; Methylenblaufrbung. Fig. 4. Schner Zentralkrper einer ruhenden Zelle mit einem Zentral- korn nach Methylen blaufrbung. Schwefligesurefixage - Ammoniakalaun - Hmatoxylin. Alle Zellen anscheinend mit 5 Chromosomen, vollkommen zentral- krnerfrei. Faden, welcher bis zu Zelle 3 relativ grosse Zentralkrner fhrt. Methylen blaufrbung. Fig. 7. Zelle aus demselben Faden, wie in Fig. G, in Stadium 4 a der Teilung. Schwefligsurefixage, Eisenammoniakalaun-Hmatoxylin. -20. Methylenblau -|- Karbolfuchsin. > Stadium 4 a des Schema. Stadium 2. Zelle 1 mit schnem Kernfadenknuel, Zelle 2 in Stadium 4 a mit deutlichen Spindelfasern. Fetttropfen rot, ebenso die jungen Zell wn de. Studium 4 a, ausnahmsweise wenige Chromosomen. Zelle 1 Stadium 1, Zelle 2 Stadium 4 a, Zelle 3 und 4 Stadium 2. Fadenzelle. Stadium 3. Fadenzelle. Stadium 3. Fadenendzelle. Schner strahliger Zentralkrper, wohl an- gehendes Knuel Stadium. Fadenendzelle, strahliger Zentralkrper mit schnem Knuel- Stadium. Durch rtwas krftigere Karbolfuchsinbehandlung das Cytoplasma schwach gertet. Fig. Fig. Fig. Fig. 8 9 9 10 Fig. 11 Fig. 12 Fig. 13 Fig. 14 Fig. 15 Fig. IG Fig. 17 Fig. 18 231) Fig. 19. Zelle 3 (nach der Endzelle) im Stadium 4 (resp. 4 a) des Schema. Fig. 20. a und b zwei Heterocysten mit Verschlusskrpern und sehr deutlichen hellvioletten Zentralkrpern. v Vakuole. In den nach allen Seiten ausstrahlenden Zentralkrpern keine Chromo- somen oder Chromatinkrner mehr, wohl aher die letzten Reste von Zentralkrnern. Verschlusskrper vollkommen farhlos ge- blieben. Fig. 21. Mikrophotogramm eines mit Hmatoxylin - Eisenammoniakalaun gefrbten Fadens. In Zelle 3 sieht man deutlich die drei nach oben gekehrten und bereits quergeteilten Chromosomen. Tafel k. Fig. 1 5. TolypotJirix lanata. Fig. 1. Faden nach Altmanns Surefuchsinmethode behandelt, in Kanada- balsam. Diffus homogen gefrbt die Zellinhalte der Endzelle und der Heterocysten. In den brigen Zellen sind gefrbt die Cyanophycinkrner, welche nach dem Fadenende zu deutlich an Zahl und Grsse abnehmen. Verschlusskrper der Heterocysten intensiv rot. Fig. 2. Schwefeligesurefixage, Eisenammoniakalaun-Hmatoxylin. 1 und 2 Stadium 3 und 4 des Schema, Fig. 12, Taf. k, 3 Stadium G und 4 Stadium 2. Fig. 3. Glycerin-Jodgrn-Karbolfuchsin. Stadium 4 des Schema. Die Zentralkrper bleiben farblos. Fig. 4. I Schwefligesurefixage, Eisenammoniakalaun-Hmatoxylin. Die Fig. 5. ) oben liegenden Chromosomen sind dunkler gehalten. Fig. und 7 a c. Oscillaria splcndida. Fig. 6. a Stadium nach 4 des Schema; die Chromosomen sind bereits quergeteilt und in der schmalen Zone werden Spindelfasern sichtbar; die Kugeln sind Zentralkrner. b Stadium 2 des Schema. Chromosmiumessigsurefixage, Loefflers Methylenblau. Fig. 7. Schwefligsurefixage - Eisenammoniakalaun - Hmatoxylin. a Stadium 4. b Stadium nach Zerfall der Chromosomen (4 a). c Stadium G. ^/dasselbe wie c von einer Tolyot/irix-FadenzeWe. Fig. 8 und 9. Tolypothrix lanata. Fig. 8. Glycerinmethylenblau. 1 Stadium 2 und 2 Stadium 3 des Schema. Die Grundsubstanz des Kernes hebt sich deutlich vom umgebenden Cytoplasma ab, die Zentralkrner violett. Fig. 9. Glycerinmethylenblau. Stadium 4 a des Schema. Fnf Zentral- krner, die zwei dunklen oben, die zwei etwas helleren tiefer, die fnfte ganz helle am tiefsten gelegen. Fig. 10. Oscillaria. Methylen vital frbung. a Endzelle. b Drei Zellen aus der Fadenmitte, a Stadium 3, Stadium 4, y Stadium 6 des Schema, lsst die Spindelfasern ziemlich deutlich erkennen. c Stadium 4 des Schema, kleine Zentralkrner. d Stadium 2 des Schema. 240 Fig. 11. Tolypothrix la)iata. Fadenende mit Essigkarmin gefrbt, in Kanadabalsam. Die letzten drei Zellen vollkommen frei von Cyanophycinkrnem, welche in den brigen Zellen als schwarze Kgelchen erscheinen, deren Zahl nach unten zunimmt. Fig. 12 1 6. Schematische Darstellung der Teilnngsphasen des Kernes von Tolypothrix. Fig. 13. Oscillaria-fipec'ies. Methylenblau-Lebendfrbung. Stadium 4 a des Schema. Zentralkrner schwarzblau gefrbt, den Chromo- somen angelagert. Fig. 14. a Knuelstadium des Kernfadens in der Endzelle eines Toly- pothrix-Fadenn. b flache Zelle mit eingeschnrtem Zentralkrper. c langcylindrische Zelle im Stadium 4 a. Eisenammoniakalaun-Hmatoxylin-Kanadabalsam. Fig. 15, 16 und 17. Tolypothrix lanata. Schwefligesure-Ammoniak- alaun-Hmatoxylin. 15 IG. Verschiedene Teilungsstadien, von denen das in Zelle 3 selten von mir gesehen werden konnte. 17. Ein dnner Fadenknuel in der Endzelle. Fig. 18. und 19. Oscillaria splendida. Fig. 18. Methylenblauvitalfrbung. a Fadenende. Zellen in starker Streckung, an welcher der nur sehr schwach sich frbende Zentralkrper teilnimmt. b Mitte desselben Fadens. Drei Zellen in Teilung, zwei in Stadium 2 des Schema, die dritte in Stadium 3, die vierte Zelle mit ruhendem Kern ; in allen Zellen Zentralkrner. Fig. 19. a, c und d Oscillaria splendida. b OscillariaSpecies. Mit Methylenblau vital gefrbt; die Fden fhrten whrend des Zeichnens noch lebhafte Bewegungen aus. a ist eine aus- nehmend breite Form des Stadiums 4. b rhrt von einer usserst dnnfdigen Os ciliar iaS\>ec\es her; die Zentralkrner wlben sich stark hervor, sind aber, wie Kontraktion des Zent- ralkrpers lehrt, in demselben ganz eingebettet. Die farblosen Krner in d sind Cyanophycinkrner. Buchdruckerei v. Ant. Kmpfe, Jena. Taf. a.. : y. i 9 m t i ' 7. " 13. ' ' ' W n. * 15. ' ! c #". i /.v. O, f .< *: ; 17. (1 ( // Kohl, CyanaphyceenzeUen. Taf. "b. r~ Koh] Gustav Fi: * * vi Taf. *' > . 7- i a Q * * /*. $ ' ' , : * % / . i t ooo 5> /?. '/. a r :: *: 16. b /'/. v Kohl, Gyanophyceenzellen T^f.a. Kohl, CyanophyGeenz eilen Taf. e. . iohl, CyanopKyceenzellen. ..' a Gustav-Fischer in Jena. /. .6. S\ v \ Vi < :. :. k * i 9. Wm IC. @. tV /tf. y- X ^. V * * f Kohl, Cyanophyceenzellen. Taf.g. Kohl, Cyanophyceenzellen. Tat. h. Kohl, Cyanopliyceenzellen. L Kohl, Cyanof Gustav Taf. k. Kohl. Cyanophyceenz eilen. GuslavKsch] Ueber die Organisation und Physiologie der Cyanophyceenzelle und die mitotische Teilung ihres Kernes von Dr. F. G. Kohl a. o. Professor der Botanik an der Universitt Marburg. Mit 10 lithographischen Tafeln. Verlag von Gustav Fischer in Jena. 1903. VERLAG VON GUSTAV FISCHER IN JENA. Die Beibefte zum botanischen Centralblatt, originalarbeiten, heraus- gegeben von Prof. Dr. Oskar Uhlworm in Berlin und Prof. Dr. F. G. Kohl in Marburg, welche frher im Verlage der Herren Gebr. Gotthelft in Cassel erschienen, sind mit Beginn des XII. Bandes in den Verlag von Gustav Fischer in Jena bergegangen und stehen in keinem Verhltnisse zu der Association Internationale des botanistes". Redaktion und Verlag werden alles aufbieten, um den Herren Botanikern Gelegenheit zu bieten, ihre -wissenschaftlichen Arbeiten auf dem Gesamtgebiete der Botanik in schnellster Weise und in bester usserer Ausstattung den Fachgenossen der Erde zur Kenntnis zu bringen. Um zu erreichen, dass die Arbeiten in allerkrzester Zeit verffentlicht werden knnen, wird jede eingelaufene Arbeit mglichst sofort in Druck genommen und ihre Herstellung so beschleunigt werden , dass die Publikation unter Umstnden schon innerhalb zweier Wochen erfolgen kann. Aufnahme finden gediegene Originalarbeiten aus allen Disciplinen der Botanik; sie knnen in deutscher, englischer oder fran- zsischer Sprache verffentlicht werden. Die Beihefte" erscheinen in Zukunft wie bisher in zwanglosen Heften , die in Bnde von etwa 35 Bogen Umfang zum Preise von 16 Mark fr den Band zu- sammengefasst werden. Bestellungen nimmt jede Buchhandlung Deutschlands und des Auslands entgegen. Bau und Eeben unserer laldbume. von Dr. m. Bsgen, p r0 f. an der Grossh. Sachs. Forstlehranstalt in Eisenach. Mit 100 Abbildungen. 1897. Preis: 6 Mark. Die famhruter der 6rde. Beschreibende Darstellung der Geschlechter und wichtigeren Arten der Farnpflanzen mit besonderer Bercksichtigung der Exotischen. Von Dr. H. Christ, Basel. Mit 291 Abbildungen. 1897. Preis: 12 Mark. Das kleine pflanzenpbysiologiscbe Praktikum. Anleitung zu pfianzen- physiologischen Experimenten. Fr Studierende und Lehrer der Natur- wissenschaften. Von Dr. W. Detmer, Prof. an der Universitt Jena. Mit 163 Abbildungen. 1903. Preis: brosch. 5 Mark 50 Pf., geb. 6 Mark 50 Pf. Untersuchungen ber den Bau der Cyanopbyceen und Bakterien. Von Alfred Fischer, o. Prof. der Botanik in Basel. Mit 3 Tafeln. Preis: 7 Mark. Die famgattUng HipbobolUS. Eine Monographie. Von Dr. K. Giesen- bagen, Prof. der Botanik in Mnchen. Mit 20 Abbildungen. 1901. Preis: 5 Mark 50 Pf. Organograpbie der Pflanzen insbesondere der Archegoniaten und Samen- pflanzen. Erster Teil: Allgemeine Organographie. Von Dr. K. Goebel, Prof. an der Universitt Mnchen. Mit 130 Abbildungen im Text. 1898. Preis: 6 Mark. Zweiter Teil: Specielle Organographie. 1. Heft: Brvophyten. Mit 128 Abbildungen im Text, 1898. Preis: 3 Mark 80 Pf. 2. Heft: Pterido- phyten und Samenpflanzen. Erster Teil. Mit 173 Abbildungen im Text. 1900. Preis: 7 Mark. Zweiter Teil (Schluss des Ganzen). Mit 107 Text- abbildungen. 11)01. Preis: 5 Mark. Die Gattung CyClamen C, cine systematische und biologische Monographie. Vou Dr. Friedlich tUldebrand, Prof, der Botanik zu Freiburg in Br. Mit 6 lithographischen Tafeln. 1S!)8. Preis: 8 Mark. VERLAG VON GUSTAV FISCHER IN JENA. Cebrbud) der Pharmakognosie des Pflanzenreiches. Fr Hochschulen und zum Selbstunterricht. Mit Rcksicht auf das neue deutsche Arzneibuch. Von Dr. George Karsten, a. o. Prof. der Botanik an der Universitt Bonn. Mit 528 Abbildungen im Text. 1903. Preis: 6 Mark, geb. 7 Mark. Bisher erschienen Heft 14 der: UegetatiOnsbder. Von Dr - <*. Karsten, Prof. an der Universitt Bonn, und Dr. H. Schenck, Prof. a. d. Technischen Hochschule Darmstadt. Unter dem Namen Vegetationsbilder" erscheint hier eine Sammlung von Lichtdrucken, die nach sorgfltig ausgewhlten photographischen Vegetationsauf- nahmen hergestellt sind. Verschiedenartige Pflanzenformationen und Genossen- schaften mglichst aller Teile der Erdoberflche in ihrer Eigenart zu erfassen, charakteristische Gewchse, welche der Vegetation ihrer Heimat ein besonderes (;<- prge verleihen und wichtige auslndische Kulturpflanzen in guter Darstellung wiederzugeben, ist die Aufgabe, welche die Herausgeber sich gestellt haben. Der Preis fr das Heft von 6 Tafeln ist auf 2,50 Mark festgesetzt worden unter der Voraussetzung, dass alle Lieferungen bezogen werden. Einzelne Hefte werden mit 4 Mark berechnet. Lieber das Uerbltnis des mnnlichen und tpeiblicben Geschlechts in der Tlatlir. Von Dr. Georg Klebs, Prof. in Halle. 1894. Preis: 80 Pf. Lieber einige Probleme der Physiologie der Tortpflanzung, von Dr. Georg Klebs, Prof. in Halle. 1895. Preis: 75 Pf. Lieber die fortpflanzungs-Pbysiologie der niederen Organismen, der PrOtobiOnten. Spezieller Teil: Die Bedingungen der Fortpflanzung bei einigen Algen und Pilzen. Von Dr. Georg Klebs, Prof. in Halle. Mit 3 Tafeln und 15 Textfiguren. 1896. Preis: 18 Mark. Soeben erschien : lillkrliche Qnttuichelungsnderungen bei Pflanze n. Ein Beitrag zm Physiologie der Entwickelung. Von Dr. Georg Klebs, Prof. in Halle. Mit 28 Abbildungen im Text. 1903. Preis: 4 Mark. Pathologische Pflanzenanatomie, i foren Grundzgen dargestellt von Dr. Ernst Kster, Dozent fr Botanik an der Universitt zu Halle a. S. Mit 121 Abbildungen im Text. 1903. Preis: 8 Mark. in Blich in die Geschichte der botanischen Morphologie und die PeriCaUlOm CbeOrie- Von Dr. H. Potoni, Kgl. preuss. Landesgeologe und Professor bezw. Privatdozent der Palobotanik an der Kgl. Bergakademie und der Universitt zu Berlin. (Erweiterter Abdruck aus der naturwissenschaftl. Wochenschrift Neue Folge. IL Band, der ganzen Reihe XVIII. Band.) Mit 9 Abbildungen. 1902. Preis: 1 Mark. Gesammelte Abhandlungen. Von N. Pringsheim. Herausgegeben von seinen Kindern. Erster Band: Befruchtung, Vermehrung und Systematik der Algen. Mit einem Bildnis des Verfassers und 28 lithographischen Tafeln. Preis: 20 Mark. Zweiter Band: Phycomyceten , Charen, Mosse, Farne. Mit 32 litho- graphischen Tafeln. Preis: 15 Mark. Dritter Band: Zellenbau, Morphologisches, Historisches. Mit 13 litho- graphischen Tafeln. Preis: 12 Mark. Vierter Band: Chlorophyll, Assimilation, Lichtwirkung, Sauerstoffab- gabe, Osmotische Versuche. Mit 22 lithographischen Tafeln und 7 Abbil- dungen im Text. Preis: 13 Mark. VERLAG VON GUSTAV FISCHER IN JENA. Mitteilungen, botanische, aus den Cropen, herausgegeben von a. f. w. Schimper, weil. Prof. der Botanik an der Universitt Basel. 9 Hefte. 1888 bis 1901. Lex.-Form. Preis: 109 Mark. Heft I: Schimper, A. F. W., Die Wechselbeziehungen zwischen Pflanzen und Ameisen im tropischen Amerika. 1888. Mit 3 Tafeln. Preis: 4 Mark 50 Pf. (Vergriffen.) Heft II: Schimper, A. F. W., Die epiphytische Vegetation Amerikas. Mit 6 Tafeln. 1888. Preis: 7 Mark 50 Pf. Heft III: Schimper, A. F. W Die indo-malayische Strandflora. Mit 7 Text- figuren, 1 Karte und 7 Tafeln. 1891. Preis: 10 Mark. Heft IV: Sehen ck, H., Dr., Privatdozent an der Universitt Bonn, Beitrge zur Biologie und Anatomie der Lianen, im besonderen der in Brasilien ein- heimischen Arten. I. Teil: Beitrge zur Biologie der Lianen. Mit 7 Tafeln. 1892. Preis: 15 Mark. Heft V: Scheu ck, H., Beitrge zur Biologie und Anatomie der Lianen, im besonderen der in Brasilien einheimischen Arten. II. Teil: Beitrge zur Ana- tomie der Lianen. Mit 12 Tafeln und 2 Text-Zinkographien. 1893. Preis: 20 Mark. Heft VI: Mller, Alfred, Die Pilzgrten einiger amerikanischer Ameisen. Mit 7 Tafeln und 4 Holzschnitten. 1893. Preis: 7 Mark. (Vergriffen.) Heft VII: Mller, Alfred, Brasilische Pilzblumen. Mit 8 Tafeln. 1895. Preis: 11 Mark. Heft VIII: Mller, Alfred, Protobasidiomyceten. Untersuchungen aus Brasilien. Mit 6 Tafeln. 1895. Preis: 10 Mark. Heft IX: Mller, Alfred, Phycomyceten und Ascomyceten. Untersuchungen aus Brasilien. Mit 11 Tafeln und 2 Textabbildungen. 1901. Preis: 24 Mark. Die Reizleitung und die reizleitenden Strukturen bei den Pflanzen. Von Dr. B. Nemec, Privatdozent der Botanik an der K. K. bhmischen Uni- versitt in Frag. Mit 3 Tafeln und 10 Abbildungen im Text. 1901. Preis: 7 Mark. Die Kulturgewcbse der deutseben Kolonien und ibre Erzeugnisse. Fr Studierende und Lehrer der Naturwissenschaften, Plantageubesitzer, Kauf- leute und alle Freunde kolonialer Bestrebungen. Nach dem gegen wrtigon Stande unserer Kenntnisse bearbeitet. Von Prof. Dr. R. Sadebeck, Direktor des botanischen Museums und des botanischen Laboratoriums fr Warenkunde zu Hamburg. Mit 127 Abbildungen. 1899. Preis: 10 Mark, geb. 11 Mark. Pflanzengeograpbie auf pbysiologiseber Grundlage. Mit 502 als Tafein oder in den Text gedruckten Abbildungen in Autotypie, 5 Tafeln in Lichtdruck und 4 geographischen Karten. Von Dr. A. F. W. Schimper, a. o. Prof. an der Universitt Bonn. 1898. Preis: brosch. 27 Mark, eleg. in Halbfranz geb. 30 Mark. Die Reduktion der Cbromosomenzabl und ibre folgenden Kern- teilungen in den Gmbryosachmutterzellen. von j. Schniewind-Thies. Mit 5 lithographischen Tafeln. 1901. Preis: 7 Mark. Anl. Kample, Buohdruckrel, Jn.