Skip to main content

Zum Problem der sexuellen Fortpflanzung in der PeridineengattungCeratium

About the problem of sexual reproduction in the peridinean genusCeratium

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.

Zitierte literatur

  1. Apstein, C., 1910. Knospung beiCeratium tripos var.subsalsa.Int. Rev. Hydrobiol. Hydrogr. 3,34–36.

    Google Scholar 

  2. —— 1911. Biologische Studie überCeratium tripos var.subsalsa Ostf.Wiss. Meeresunters., Abt. Kiel 12, 137–162.

    Google Scholar 

  3. Belar, K., 1926. Der Formwechsel der Protistenkerne.Fortschr. Zool. 6, 1–420.

    Google Scholar 

  4. Borgert, A., 1910. Kern- und Zellteilung bei marinenCeratium-Arten.Arch. Protistenk. 20, 1–46.

    Google Scholar 

  5. Chatton, E., 1920. Les peridiniens parasites, morphologie, reproduction, ethologie.Arch. Zool. exp. gén. 59, 1–475.

    Google Scholar 

  6. Chatton, E. &Biecheler, B., 1936. Documents nouveaux relatifs aux Coccidinides (Dinoflagellés parasites). La sexualité duCoccidinium Mesnili n. sp.C. R. Acad. Sci., Paris203, 573–576.

    Google Scholar 

  7. Diwald, K., 1938. Die ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung vonGlenodinium lubinensiforme spec. nov.Flora 132, 174–192.

    Google Scholar 

  8. Dodge, J. D., 1963. The nucleus and nuclear division in theDinophyceae.Arch. Protistenk. 106, 442–452.

    Google Scholar 

  9. Entz, G., 1905. Beiträge zur Kenntnis der Peridineen.Math. Nat. Ber. Ungarn. 20, 96–114.

    Google Scholar 

  10. —— 1909. Über die Organisationsverhältnisse einiger Peridineen.Math. Nat. Ber. Ungarn. 25, 246–274.

    Google Scholar 

  11. —— 1921. Über die mitotische Teilung vonCeratium hirundinella.Arch. Protistenk. 43, 415–430.

    Google Scholar 

  12. —— 1925. Über Cysten und Encystierung der Süßwasserceratien.Arch. Protistenk. 51, 131–183.

    Google Scholar 

  13. —— 1930. Über gehemmte Lebens- und Absterbeerscheinungen einiger Dinoflagellaten.Arb. ung. biol. Forschinst. 3, 206–236.

    Google Scholar 

  14. Folgner, V., 1899. Beiträge zur Kenntnis einiger Süßwasserperidineen.Österr. Bot. Z. 49, 81–89, 136–141, 221–226, 257–261.

    Google Scholar 

  15. Graham, H. W. &Bronikovsky, N., 1944. The genusCeratium in the Pacific and North Atlantic Oceans.Carnegie. Inst. Washington Publ. 565, Washington D. C., 161 pp.

    Google Scholar 

  16. Grell, K., 1952. Der Stand unserer Kenntnisse über den Bau der Protistenkerne.Verh. dtsch. zool. Ges. Freiburg 1952, 212–251.

  17. —— 1962. Morphologie und Fortpflanzung der Protozoen.Fortschr. Zool. 14, 1–85.

    Google Scholar 

  18. Gross, F., 1934. Zur Biologie und Entwicklungsgeschichte vonNoctiluca miliaris.Arch. Protistenk. 83, 178–196.

    Google Scholar 

  19. Hall, R. P., 1925. Mitosis inCeratium hirundinella O. F. M., with notes on nuclear phenomena in encysted forms and the question of sexual reproduction.Univ. Calif. Publ. Zool. 28, 29–54.

    Google Scholar 

  20. Hasle, R. G. &Nordli, E., 1951. Form variation inCeratium fusus andtripos populations in cultures and from the sea.Norske Videnskaps-Akad. Oslo 1951 (4), 1–25.

    Google Scholar 

  21. Hensen, V., 1887. Über die Bestimmung des Planktons oder des im Meere treibenden Materials an Pflanzen und Tieren.Ber. Comm. wiss. Unters. dtsch. Meere. 12.–16. Jg., 1–108.

  22. Huber, G. &Nipkow, Fr., 1922. Experimentelle Untersuchungen über die Entwicklung vonCeratium hirundinella O. F. M.Z. Bot. 14, 337–371.

    Google Scholar 

  23. ——, —— 1923. Experimentelle Untersuchungen über Entwicklung und Formbildung vonCeratium hirundinella O. F. M.Flora 116, 114–215.

    Google Scholar 

  24. Jörgensen, E., 1911. Die Ceratien. — Eine kurze Monographie der GattungCeratium Schrank.Int. Rev. Biol. Suppl. 4, 1–124.

    Google Scholar 

  25. Jollos, V., 1910. Dinoflagellatenstudien.Arch. Protistenk. 19, 178–206.

    Google Scholar 

  26. Kofoid, C. A., 1909. Mutations inCeratium.Bull. Mus. comp. Zool. Harv. 52, 215–257.

    Google Scholar 

  27. Lauterborn, R., 1895. Protozoenstudien. I. Kern- und Zellteilung vonCeratium hirundinella O. F. M.Z. wiss. Zool. 59, 167–191.

    Google Scholar 

  28. Lohmann, H., 1908. Untersuchungen zur Feststellung des vollständigen Gehaltes des Meeres an Plankton.Wiss. Meeresunters., Abt. Kiel 10, 129–370.

    Google Scholar 

  29. Nordli, E., 1957. Experimental studies on the ecology of Ceratia.Oikos. 8, 201–265.

    Google Scholar 

  30. Peters, N., 1930.Peridinea. Tierwelt N.- u. Ostsee. 1.IId 2, 13–87.

    Google Scholar 

  31. Schneider, H., 1924. Kern und Kernteilung beiCeratium tripos.Arch. Protistenk. 48, 302–315.

    Google Scholar 

  32. Schussnig, B., 1953. Handbuch der Protophytenkunde. Bd. 1, G. Fischer, Jena, 636 pp.

    Google Scholar 

  33. Schütt, F., 1887. Über die Sporenbildung mariner Peridineen.Ber. dtsch. bot. Ges. 5, 364–374.

    Google Scholar 

  34. Skoczylas, O., 1958. Über die Mitose vonCeratium cornutum und einigen anderen Peridineen.Arch. Protistenk. 103, 193–228.

    Google Scholar 

  35. Tschirn, E., 1920. Biologische Studien an Ceratien der Kieler Förde. Inaug.-Dissertation Phil. Fak. Kiel.

  36. Zederbauer, I. E., 1904. Geschlechtliche und ungeschlechtliche Fortpflanzung vonCeratium hirundinella.Ber. dtsch. bot. Ges. 22, 1–8.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Cite this article

von Stosch, H.A. Zum Problem der sexuellen Fortpflanzung in der PeridineengattungCeratium . Helgolander Wiss. Meeresunters 10, 140–152 (1964). https://doi.org/10.1007/BF01626103

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01626103