Zum Problem der sexuellen Fortpflanzung in der PeridineengattungCeratium

Abstract

On the basis of older literature and our new observations, a hypothesis is presented to illustrate our present view on the sexual cycle of the Ceratia. In the fresh-waterC. cornutum it has been possible to demonstrate that the “Knäuelstadium” ofBorgert (1910) represents in fact the postzygotene of meiosis. Formerly the “Knäuelstadium” was considered to be a stage of mitosis but, contrary to this view, occurs only in the Praeceratia, i. e. the swarmers emerging in spring from the germinating cysts (Scoczylas 1958). The “Knäuelstadium” has also been observed in marine Ceratia, but in cells of normal shape (Borgert 1910,Schneider 1924), which therefore function as meiocytes. The microswarmers (truncata-, lineata- andlata-forms;Lohmann 1908,Apstein 1910, 1911, and others) are the male gametes which copulate with females similar to vegetative cells, and which in this process are completely (flagellums?) resorbed by the latter. Stages of copulation have been observed in preserved material byApstein (1911),Borgert (1910),Tschirn (1920) and by us, and in the living state inC. horridum also by us. The latter species is monoecious. The marine Ceratia therefore seem to be haplonts in which the zygotes cannot be distinguished from vegetative cells, neither by a resting stage nor by obvious differences in shape. The possibility of diplophasic mitosis, however, has not been excluded.

Schlussfolgerung und Zusammenfassung

Wir können also mit einiger Sicherheit sagen, daß diejenigen marinen Ceratien, die Mikroschwärmer (Nebenformen) bilden, diese als männliche Gameten verwenden, welche vom weiblichen Gameten, einer der vegetativen ähnlichen Zelle (nahezu?) vollständig resorbiert werden. Die Zygote dürfte beweglich und in der Form im ganzen ungeändert bleiben und in diesem Zustand die Meiosis durchführen. Ob Cytokinesen im diploiden Zustand eingeschaltet werden, bleibt zu erfahren. Im Gegensatz dazu ist bei Süßwasserarten die Zygote, oder ein ihr folgendes diploides Stadium, eine Cyste, deren einziger Keimlingsschwärmer die Meiosis durchführt; über die Gamie ist hier nichts bekannt.

Die Annahme über den Zyklus der marinen Ceratien wird durch Beobachtungen an dem in Kultur reichlich Kopulations- und Meiosezustände liefernden phagotrophen marinen DinophytenOxyrrhis gestützt, welche wir kürzlich näher untersuchten (unpubl.). Bei dieser wird aus einer Isogamie recht kleiner, irreversibler Isogameten eine monadoide Zygote erhalten, die nach einer ausgiebigen Wachstumsphase im beweglichen Zustand in 2 Schritten die Meiosis durchführt und dabei 4 haploide Schwärmer hervorbringt. Auch hier lieferte übrigens eine cytologische Beobachtung den Schlüssel. Ein von anderer Seite (Dodge 1963) publiziertes und wiederum fälschlich der Mitose zugeordnetes Postzygotän der Meiosis, das dem „Knäuelstadium“ der Ceratien recht ähnelt, zeigte uns, daß auch beiOxyrrhis Sexualität vorkommt und veranlaßte die Nachuntersuchung. Die Schwierigkeit, die Zyklen solcher mariner Flagellaten zu erkennen, liegt also darin, daß der Kernphasenwechsel nicht wie bei limnischen Formen durch einen ihm parallelen Gestaltwechsel der Zelle akzentuiert und deutlich gemacht wird.

Nochmals sei anerkannt, daß die vorgelegte Deutung nur durch die sorgfältige Arbeit der älteren Beobachter möglich war; nahezu alle für sie wichtigen Zustände wurden bereits in der Literatur bis 1930 geschildert.