Zur Dynamik der Entwicklung vonEctopleura dumortieri (Athecatae-Anthomedusae) bis zur Proactinula

Abstract

Employing the technique of micro-time lapse movies (analyses of projection and single frames) the dynamics of the development ofEctopleura dumortieri van Beneden is thoroughly investigated until attainment of the proactinula (starlet stage). Characteristic are sharp cleavage furrows (“schneidende Furchen”); the blastomeres formed are arranged along a single line. The long, stretched embryo bends and stretches in rhythms caused by cell divisions. “Cross divisions” start relatively late; they begin at the front and hind end of the embryo. It follows a re-organization, resulting in an elipsoid shape; this procedure takes several hours. Following flattening and formation of the tentacle-analgen, the rather strange starlet stage is reached about 10 1/2 hours after the first division. Special attention is given to the dynamics of the incision of cleavage furrows and to the more or less passive motions in the cytoplasm correlated herewith. The kinetic diagrams produced by the partial-picture analysis of time lapse movies give an exact survey of the whole development; they have the value of “Normentafeln” (norm tables).

Zusammenfassung

1. Mit Hilfe der Laufbild- und Teilbildanalyse von Mikrozeitrafferaufnahmen wird die Dynamik der Entwicklung vonEctopleura dumortieri van Beneden untersucht.

2. Medusen vonEctopleura wurden im Sommer 1964 an der Biologischen Anstalt Helgoland über längere Zeit lebend gehalten und zu ausreichender Eiablage gebracht. Die Entwicklung konnte in lückenloser Serie von der ersten Teilung bis zum „Sternchen-Stadium“ unter Zeitraffung aufgenommen werden. Es entwickelten sich 40 % der abgelegten Eier normal.

3. Trotz einseitig vordringender „schneidender Furchen“ ist der Furchungstypus als total-äqual zu bezeichnen.

4. Vor der völligen Durchschnürung eines Blastomer schneiden bereits die Furchen der nächsten und übernächsten Teilung ein.

5. Der „Grund“ der schneidenden Furche erscheint auf dem optischen Querschnitt „tropfenförmig“; die Furchenränder „klaffen“ auf dem Querschnitt durch die Furche (Abstand zwischen den Trennungsflächen). Die schneidende Kante weist zuerst nur geringe Länge auf, nimmt beim Vordringen bis zum Zelläquator zu und dann wieder ab entsprechend der Gestalt der sich teilenden Furchungszelle.

6. Nach den vier ersten Teilungen sind die Blastomere in einer Reihe angeordnet.

7. Die Tendenz zur aktiven Aneinanderpressung der Blastomere in der Interphase ist in abgewandelter Form noch vorhanden; sie wird zum Teil durch den zur Medianlinie gekrümmten Verlauf der Furchen gekennzeichnet.

8. Bereits das 8-Zellen-Stadium wölbt sich in der Mitte auf (50 Minuten nach Entwicklungsbeginn). In Korrelation zu dem rhythmischen Teilungsablauf folgen Krümmungen und Streckungen des Keimes gesetzmäßig aufeinander.

9. Die 8 vierten Furchen schnüren den langgestreckten Keim nicht mehr durch, da unterdessen die ersten „Querteilungen“ an den Enden eingesetzt haben.

10. Auf die höchste Aufwölbung des Keimes (1 Stunde 16 Minuten seit Entwicklungsbeginn) folgt eine sehr langsame Verkürzung. Drei Stunden nach der 1. Teilung ist die Gestalt eines Ellipsoid angenommen.

11. Erst nach weiteren 3 Stunden und 20 Minuten (7 Stunden 13 Minuten seit der ersten Teilung) beginnt die Ausbreitung des Keimes in der Fläche. Die ersten Anlagen der Aboraltentakel (meist 6) werden erkennbar.

12. Unter Zeitraffung werden zwei verschiedene „strömungsähnliche“ Bewegungsabläufe im Cytoplasma während des Einschneidens der Furchen sichtbar: (a) Eine „Verdrängungsbewegung“ infolge des Vordringens der schneidenden Furchen (passive Bewegung). (b) Eine hin- und hergehende „Massenausgleichbewegung“, die als aktiv-passive Bewegung aufzufassen ist.

13. Aus der Teilbild-Analyse von Zeitraffer-Aufnahmen gewonnene kinematische Diagramme (Normentafeln) geben einen exakten Überblick über das gesamte dynamische Geschehen während derEctopleura-Entwicklung.