Research Collection
Doctoral Thesis
Untersuchungen über die erste Anlage des Herzens, der
beiden Längsgefässstämme und des Blutes bei Embryonen von Petromyzon planeri
Author(s):
Keiser, Walter Publication Date:
1913
Permanent Link:
https://doi.org/10.3929/ethz-a-000271394
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Untersuchungen über die erste Anlage
des Herzens, der beiden Längsgefäß-
stämme und des Blutes bei Embryonen
von Petromyzon planeri
Von der
Eidgenössischen Technischen Hochschule
in Zürich
zur
Erlangung
derWürde eines Doktors der Naturwissenschaften
genehmigte
Promotionsarbeit
vorgelegt
vonWalter Keiser, dipl. Fachlehrer
ausßurgdorf
Referent: Herr Prof. Dr. A.
Lang
Korreferent: Herr Prof. Dr. K. Hescheler
[79]
oCM«*>-*Co
Zürich 1913.
Abdruck aus der
„Jenaischen
Zeitschrift"[1914]
Bd.
LI,
Heft 4.Die
vorliegende
Arbeit wurdeunternommen,
um die Her¬kunft der ersten Herz- und Gefäßendothelzellen und des ersten
embryonalen
Blutes beiNeunaugen möglichst
genau festzustellen.Veranlassung
dazu boten die neuendiesbezüglichen Untersuchungs¬
ergebnisse
beiAmphibien
undDipneusten,
wie sie von Muth-mann,
Mollier, Marcinowski,
Greil und MiETENSpubliziert
wurden.Goette ist 1890 in seiner ausführlichen Arbeit über die
Entwicklungsgeschichte
. desFlußneunauges
zum Schlüsse ge¬kommen,
daß Blut- und Herzendothelzellen genau wie bei der Unke auch hier entodermalenUrsprungs seien,
und er weist aufdie erfreuliche
Übereinstimmung
zwischenAmphibien
und Petro-myzonten
inbezug
auf dieseFrage
hin. Die obenzitierten Autoren konnten indes mit Hilfe der modernen technischen Hilfsmittel und unterBerücksichtigung jüngerer Ausgangsstadien
dieHerkunft des erwähnten Zellmaterials als mesodermal erkennen. Es wurde dahernotwendig,
auch dieentsprechenden
Verhältnisse beiNeunaugen
einer Revision zu unterziehen.
Literaturübersicht a) Bildung
des Herzendothels.Shipley beschreibt 1887 die
Entstehung
des Herzens vonPetromyzon.
Es wirdangelegt
in einerRegion,
welche vorn be¬grenzt
wird von dem Hinterende derKiemengegend
und hintenl
2
vom Vorderrande der
Leberanlage.
Esliegt
vonAnbeginn
anunmittelbar unter dem
Pronephros (vgl.
Taf. I von Cori1906)
und wird
ontogenetisch (nach
Hatta1897)
etwasspäter angelegt
als dieses.Am
Embryo
kann man schon vorBeginn
derHerzbildung
zwei Abschnitteerkennen,
diegegeneinander gefaltet sind,
einen hinterenvoluminöseren, wenig
differenziertenRumpfabschnitt
undeinen vorderen schlankeren
Kopfabschnitt.
Der nach unten ge¬richtete
Kopf liegt
der Vorderwand desRumpfteiles
auf.Das
Darmrohr,
welches diesesogenannte Kopfbeuge
mit¬machen
muß,
wird im innern Winkel dieserBeuge eingeknickt,
wodurch im Innern der
eingeknickten
Stelle ein quer verlaufenderSpaltraum
zwischen Entoderm und Ektoderm entsteht. DieserSpaltraum
wird um sogeräumiger,
als dasEktoderm,
welchesvor der
Einknickung
der ventralen Darmwand(vgl. Fig.
5 vonGoette)
dem Darme unmittelbarauflag,
sich nunmehrgerade
an dieser Stelle seinerseits etwas vomEntoderm abhebt. — Shipley macht fernerdarauf
aufmerksam,
daß dieseKörperregion
die Grenzebildet zwischen dem
einschichtigen
Vorderdarm und dem mehr¬schichtigen
Dotterdarm desMittelrumpfes. (In
dieserRegion
wirdunter anderem auch das
Pronephros angelegt.)
In dieserGegend
umwachsen die
Seitenplatten
des Mesodermsfrühzeitig
rechts undlinks den Darm und kommen ventral nahezu zur
Vereinigung;
im
Mittelrumpf dagegen
findet wegen dergroßen
Dottermasse eine solchevollständige Umwachsung
des Darmes zu dieser Zeit nicht statt und dieSeitenplatten
enden daher nach unten mitfreien Rändern in seitlicher
Lage.
— Der oben erwähnteSpalt¬
raum wird seitlich von den vorderen Teilen der freien Mesoderm- ränder
begrenzt,
nach außen unten vomEktoderm,
nach innenoben vom Entoderm.
In diesem
Spaltraum
wird das Herzangelegt.
Shipleymacht ferner darauf
aufmerksam,
daß in dieserGegend
zuerst dieCölomhöhlen durch
Spaltung
der beiden Schichten der Seiten¬platten auftreten,
während dies in den hinterenRegionen
vielspäter erfolgt. (In
derKiemengegend
ist nach Goette nur vorŸbergehend
einspaltförmiges
Cölom zuerkennen,
das aber bald unter dem Einfluß derKiementaschenbildungen
verschwindet, worauf auch dieZweischichtigkeit
derSeitenplatten
daselbst ver¬wischt
wird.)
Die beiden bald sehr voluminösen Cölomräume der Vor¬
nierengegend
werden zu den Perikardialhöhlen. DieSeitenplatten
— 3 —
wachsen mit ihren basalen Rändern unter dem Darm medianwärts einander
entgegen
und verwachsen zu einer bestimmten Ent¬wicklungszeit
zu einem ventralenMesenterium,
welches den Darm mit dem Ektoderm verbindet. DieVerwachsung erfolgt
aber nurin den dorsalsten und ventralsten Partien dieses
Mesenteriums,
während die mittleren Teile des linken und rechten Mesoderm- randes distant voneinander bleiben und einen medianen Hohlraumumschließen,
die Herzhöhle. In dieser Herzhöhleeingeschlossen
findet Shipley ein
dünnwandiges einschichtiges Rohr,
welches nichts anderes als das Endothel des Herzensrepräsentiert.
Das dieses Endokardrohr dorsal mit dem Darm verbindende Mesen- teriumstück ist das bekannte dorsaleMesokard, dasjenige Stück,
welches es mit dem Ektodermverbindet,
das ventrale Mesokard.Beide Scheidewände werden
frühzeitig aufgelöst,
die links- undrechtsseitigen
Perikardhöhlen kommunizieren über und unter demHerzen,
welches sonst frei in der Leibeshöhleliegt.
— NachGoette wird die ganze, das innere Herzrohr umschließende
Splanchnopleura anfangs
zurHerzmuskulatur;
erstspäter spaltet
sie nach außen gegen die Leibeshöhle hin eine
Epithelschicht
abund differenziert sich dadurch in das definitive
Myokard
undEpikard.
Auf die Literatur von der weiteren
Umbildung
des Herzensgehe
ich nichtein,
sondern kehre zuderjenigen
von derBildung
des Endokardrohres zurück.
Woher stammt das Endokardrohr? Shipley nimmt an, daß das Endokardrohr durch
Abspaltung
aus derangrenzenden Splanchnopleura
entstanden sei(Shipley, Fig. 24),
da er offenbar die unmittelbarvorangehenden
Stadien nichtkannte. Oswjannikow(1889)
istgleicher
Ansicht und hebt nochhervor,
daß die Ab¬spaltung
derdünnplattigen
Endokardschicht schon vor derBildung
der Mesokardien
erfolge.
Das Endokardrohr würde danach durchVerwachsung
einer linken und rechten Rohrwandhälfte entstanden und mesodermaler Herkunft sein.Goette beschreibt die
Entstehung
des Herzendothels in der Weise, daß an der Ventralseite des Darmes ein soliderKiel,
welcher Vorderdarm undLeberanlage verbinde,
sich vom Darmabschnüre und unter
nachträglichem
Hohlwerden zum Endokard¬rohr sich umwandle. Dieses werde sodann von den
Splanchno- pleurarändern umwachsen,
die dorsal und ventral von ihm sichzu der
Bildung
der oben beschriebenen Mesokardienvereinigen.
Die Herkunft des Herzendothels wäre danach eine entodermale.
l*
/
__ 4 —
Die Ansichten von
Shipley,
Oswjannikow und Goette stimmen in dem einen Punkteüberein,
daß sie das Herzendothelaus einem stets
zusammenhängenden
paaren oder unpaaren Zell¬komplex
entstehen lassen.Hatta
(1897)
und Wheeler(1899) dagegen
lassen das Herzendothel aus einem Haufen freier Zellen entstehen. Hatta hatallerdings
die Herkunft dieserMesenchymzellen
nicht sicher feststellenkönnen, glaubt jedoch,
daß sie von den Rändern derangrenzenden
Seitenplatten
des Mesodermsherstammen,
wo er das Freiwerden einzelner Zellen beobachtet hat.Wheeler
dagegen
läßt das Endokard aus bestimmten,migrating
and amoeboid bloodcorpuscles'' entstehen,
die vonihrem
Ursprungsort,
dem Dotterentodermeingewandert sind,
sich auf denWandungen
derSeitenplattenränder,
die denzukünftigen
Herzhohlraumumgeben, niederlassen,
sich abflachen und mit¬einander zur
Bildung
der dünnen Endokardschicht verwachsen.Mollier,
zum Teil denAngaben
Hattasfolgend,
beschreibtweiter,
wie die Herzendothelzellenanfänglich
zunächst in netz¬förmige Verbindung
treten(vgl. Fig.
690 vonMollier)
und erstnach und nach sich
epithelial
zurBildung
eines einheitlichen Endokardrohres umordnen. Hatta verneint eineanfänglich paarige Anlage
desHerzrohres,
wie sie z. B. von Mayer für Selachier beschrieben wurde.b)
Die ersteAnlage
desBauchgefäßes
und des Blutes.Shipley
schreibt,
daß hinter demHerzen,
also in derLeberregion
unddahinter,
unter demDarm,
bald nachAnlage
des Herzendothels ein
Spaltraum entstehe,
der sofort mit Zellenbevölkert
werde,
denkünftigen
Blutzellen. DerSpaltraum
stehemit dem Herzlumen in offener
Verbindung.
Wörtlichsagt
er über die Herkunft der Blutzellen:„At
first I was inclined to think, that these cells were budded off from theyolk cells,
butmore careful observation has led me to believe that
they
ori¬ginate
from the freeedge
of the lateralplates
of themesoblast . . . These
corpuscles
are oval withlarge nuclei,
andthey usually
contain at first one or twoyolk
gra¬nules which
they
soon absorb." DenSpaltraum
läßt er nach und nachrings
vom Mesoblast umwachsen und so die einheitlicheSubintestinalvene,
dasBauchgefäß
desRumpfes
als einen von derSplanchnopleura röhrig
umschlossenen Hohlraum entstehen. — IhrerLage
nach würde die Subintestinalis nach dieserBeschreibung
im ventralen Mesenterium
liegen,
genau so wie dasHerz,
dessen kaudaleFortsetzung
sie darstellte.Goette
bringt
denNachweis,
daß das ersteembryonale
Blut ausschließlich im Bezirke ventral und ventrolateral vom
Mitteldarm
angelegt werde,
also im Gebiete der Subintestinalis; das Herz und alleübrigen embryonalen
Gefäße werden hohl an¬gelegt
und enthaltenanfänglich
kein Blut.(Im Gegensatz
zu derBlut-bildenden
anfänglich
soliden Stammvene vielerTeleostier, vgl.
z.B. die sehreingehenden
Arbeiten von Swaen undBrächet,
1900 und1902.)
Erstspäter,
nachdem die Blutzellen von hinten in das nun zupulsieren beginnende
Herzeingedrungen sind,
er¬scheinen Blutzellen nach und nach auch in den
übrigen
Gefäßen.—
Bezüglich
der Herkunft des Blutes stimmt Goette zwar mit Shipley darinüberein,
daß das Blut im Gebiete der Subintestinal-vene entstehe
(„unmittelbar
hinter derLeberanlage
und weiterrückwärts"), ferner,
daß es sich kurz nach derAnlage
des Herzens bilde. Erverlegt
aber denUrsprung
des Blutes insEntoderm,
dessen„oberflächliche
Zellen durch rascheTeilungen
inkleine,
aber
großkernige kugelige
Zellen zerfallen". Für die entodermaleAbstammung
des Blutes führt erfolgende
Gründe an:1. findet er die Blutzellmasse
anfänglich
imZusammenhang
mit dem
Urdarm;
2. hält er eine
Abstammung
derkugeligen
Blutzellen von denabgeplatteten
Zellen der stetszugeschärften
Ränder derSeitenplatten
fürausgeschlossen;
3.
„außerdem
nimmt die hinter der Leber noch ganzniedrige Anlage
der Blutmasse rückwärts an Höhe zu, während die Seiten¬platten
in demselben Maße sich nach oben zurückziehen."Die
morphologischen
Verhältnisse desBauchgefäßes
schildertGoette nicht in so einfacher Weise wie Shipley. Er läßt nicht die blutbildende Subintestinalis
anfänglich
direkt ins Herzeinmünden wie dieser, und erst
nachträglich
dieLeberanlage
mit ihren Divertikeln in das breite Gefäß von oben hineinwachsen und das einheitliche Lumen des Gefäßes in zahlreiche Einzel¬gefäßlumina
teilen. Er läßt vielmehr dieeigentliche
Subintestinalis desRumpfes
von hinten herkommend nur bis an den Hinterrand der Leber verlaufen. Ihre kranialeFortsetzung
sind aber nach ihm zweiBlutlakunen,
welche zur Zeit ihrerEntstehung
an derschon mehrfach
eingebuchteten Leberanlage
nach vorn empor¬steigen
und in das Herz münden. Die Subintestinalis und diese— 6 —
Blutlakunen der
Lebergegend
sind nach Goette zur Zeit ihrerAnlage
endothelfrei mit Ausnahme der vorderstenPartie,
wo das Herzendothel in sie hinein sich fortsetzt. Das Blutdringt
vondiesen Lakunen aus in alle feinen Falten derLeber ein. Aus den Leberlakunen
gehen
die linke und rechte Darmlebervenehervor,
welche die Subintestinalis mit dem Herzen verbinden. Die Darm¬lebervenen erhalten nach und nach ihr
Endothel,
worauf sich dieses auch in die feinen Blutkanälchen an der Leberoberfläche fortsetzt und dasKapillargefäßnetz
der Leber liefert. — Die linkeLebervene
atrophiere
und von der rechtenatrophiere
das Mittel¬sttick. Die kaudale Wurzel der letzteren führe das Blut der Sub¬
intestinalis von hinten nach vorn in das interstitielle Gefäßnetz der
Leber;
das kraniale Ende führe das Blut aus diesem Gefä߬netz in den Sinus venosus des Herzens.
Hatta
(1908)
findet beiEmbryonen
mit vierausgebildeten
Viszeralbuchten das Herzendothel schon
angelegt,
und statt einerGefäßfortsetzung
nach hinten daselbst unter derLeberanlage „die
Gefäßzellen in einenZellularstrang gruppiert,
der an der ventralen Mittellinie derselben"(Leberanlage) „angeheftet
ist".Hinter der
Leberanlage spaltet
sich dieserStrang
in zweiSchenkel,
die nun lateral vom Darm zuliegen
kommen.Mit der
Verlängerung
desSpeiserohres
sah er im Laufe derEntwicklung
das unpaare Stück desZellularstranges
scheinbarnach vorn sich
verlagern
und daselbst den Sinus venosus an¬legen.
Aus dempaarigen
Teil desZellularstranges
entstehen diebeiden Venae
omphalomesentericae,
diedurch das basale Wachstum der Leber über die Seitenränder derselbenemporgehoben
wordensind und nun in
Längsfurchen
zu beiden Seiten des Leberstielesverlaufen,
um hinter der Leber wieder abwärts zusteigen
und„in
ihre auf den beiden lateralen Darmwänden befindlichenpaarigen
hinteren
Fortsetzungen überzugehen,
welche nach ziemlichlangem
kaudalem Verlaufe verschwinden". Die
Lage
der Lebervenen am Darme in den hinterenKörperregionen
wird eine immerhöhere,
bis sie schließlich fastgleich
hochliegen
wie die Aorta.Hatta beschreibt im ferneren
Lakunen,
welche zunächstven¬tral unter der
Leberanlage
entstehen und nach den Seiten hin inVerbindung
sind mit den Lebervenen. Im Laufe derEntwicklung
dehnen sie sich in der ganzenLänge
des Darmes nach hintenaus, indem sie
gleichzeitig
die Lebervenen durch offene Kommuni¬kationen verbinden und mit ihnen zusammen die
abgeplattete,
aberstark verbreiterte
ursprüngliche
Subintestinalisrepräsentieren.
— 7- —
Die
Zellelemente,
welcheanfänglich
diese Lakunenausfüllten,
sollen die Blutelemente liefern.
(Hatta
berührt dieFrage nicht,
ob sie entodermalen oder mesodermalenUrsprungs seien.)
— Be¬züglich
derUmbildungen
der Lebervenen in derLebergegend
stimmen Hattas Befunde mit
denjenigen
Goettes überein. — Hinter der Leber entstehtspäter
nach Hatta die unpaaredefinitive Subintestinalis des Ammocoetes durch Verwachsen beider Venaeomphalomesentericae
mit ihren hinteren Abschnitten.Molliers
Untersuchungen
beziehen sichlediglich
auf dieEntstehung
des Blutes. Auf allen seinenAbbildungen
sind überall deutlich diepaarigen großlumigen
Venaeomphalomesentericae
inder von Hatta beschriebenen
Lage
zu finden. Während Hatta einenZellularstrang
vonGefäßzellenbeschreibt,
beschreibtMolliereinen
Blutzellenstrang;
beide scheinen indes in ihrer Form undLage
nach denBeschreibungen übereinzustimmen,
indem beidevorn unpaar unter der
Leberanlage liegen,
nach hinten bifurkieren und seitlich am Darmverlaufend,
sich unterVerjüngen
nach hinten verlieren. — Hattagibt
leider keine Schnittbilder vondiesen
jungen
Stadien wieder und läßt aus diesenSträngen
unteranderem die Gefäßzellen der Venae
omphalomesentericae
ent¬stehen.
Die
Zellstränge,
wie sie Mollierbeschreibt,
lieferndagegen
zum
großen
Teile Blut. Wenn Mollier auch sehr zurückhaltend ist in seinenDeutungen bezüglich
der Herkunftdieser,
dem Darmanfänglich innig auf-, ja eingelagerten Blutstränge,
so kommt erdoch zum
Schlüsse,
daß sie sich aus dem Entodermabspalten,
ähnlich wie er auch für die auf dem Dotterausgebreitete
dünne Mesodermlamelle derSeitenplatte
eine Delamination von der Dotter¬masse annimmt. Aus den Zellen der Blutmasse läßt er nicht bloß Blutzellen
entstehen,
sondern auchZellen, entgegen
der An¬sicht
Hattas,
die dieSeitenplatten
ventral durch sekundäres An¬lagern ergänzen,
und ferner einzelne Gefäßzellen. Nach der Auf¬lockerung
derBlutstränge
findet er dann auch an ihrer Stellegeräumige Blutlakunen,
in denen vereinzelte Gefäßzellen sich anden
Wandungen angesiedelt
haben. Er schreibtaber,
daß aus'
dem lakunären Netz am Dotter
(ventrale
Lakune und seitlicheSpaltlücken) überhaupt
kein dauerndesGefäßsystem
sich ent¬wickle,
daß dasselbe vielmehr nacheiniger
Zeit wieder mit der raschenVerkleinerung
des Dottersverschwinde,
nachdem die Blutzellen in dieübrigen
echtenKörpergefäße abgeschwemmt
worden sind.
-
. 8 —
c) Entwicklung
des Truncus arteriosus.Nach Shipleyentsteht das EndothelrohrdesTruncus
(„ventral aorta")
durchAbspalten
aus dem Mesoblast derKiemenregion.
Ventromedial zum Darm verläuft der Truncus vom
Herzrohr,
aus dem er seinenUrsprung nimmt,
nach vorn bis zurThyreoidea.
Hier
gabelt
er sich und zieht seitlich von dieserDrüsenanlage
kranialwärts
weiter,
bis er im vorderstenKiemenbogengefäßpaar endigt.
An seinen Seiten entwickeln sich nach und nach die ver¬schiedenen
Kiemenbogengefäße.
Hatta ist der
einzige Autor,
der außer Shipley über dieEntstehung
des Truncus Auskunftgibt.
Zeitlich reicht seine ersteAnlage
zurück aufEmbryonalstadien
mit vierViszeralausbuchtungen.
Hier findet er als erste
Anlage
diesesGefäßes,
zu einerZeit,
wo das Herzendothelrohr schon nahezufertig angelegt ist,
unter dem Kiemendarm zwischen denSeitenplattenrändern
zerstreute Zell¬gruppen.
(Später spricht
er auch von einemZellularstrang
indiesem
Räume.)
Aus diesenZellgruppen
wird imfolgenden
Stadium das Endothelrohr des
geräumigen
Truncusgebildet.
Woher die Zellen
stammen, gibt
er nicht an.d) Anlage
der Aorta und derQuergefäße.
Goette schreibt von der
Aorta,
daß sie aus dem inter¬stitiellen
Bindegewebe entstehe,
welches zwischen Subchorda und Darmzwischengelagert
sei. Die medialgelegenen
Hohlräumevereinigen
sich zu einem einheitlichenzentralen,
welcher nach und nach von denumliegenden
Zellenepithelial
umwandet werde. So entsteheeinanfänglich netzartig
durchbrochenesabgeplattetes
Endo¬thelrohr,
das sich erst im Laufe der Zeit nach außenvollständig
schließe. Das so
gebildete
Aortaendothelrohr zeichne sich vorandern Gefäßen durch ein
wenigstens anfänglich
dickeres Endo¬thel aus.
Nach Hatta erstreckt sich bei
Embryonen
mit vier Viszeral¬ausbuchtungen
dieKörperregion,
wo dasDorsalgefäß
zuerstangelegt wird,
von derTrigeminusgegend
bis zum vorderen Ab¬schnitt des Mitteldarmes. Unter den
Glossopharyngeusganglien-
leistengabelt
es sich in die zwei Carotiden. 2—3Tage später,
zurZeit des
Ausschlüpfens
desEmbryos,
sind die Carotiden weiter kranialwärtsgewachsen;
nach hinten hat sich die unpaare Aorta bis zurAnalgegend verlängert.
— Kurze Zeit darauf setzt sich dieGefäßbildung
des dorsalen sowie auch des ventralenLängs-
— 9 -
gefäßes
nach Hatta auf dieSchwanzregion fort,
wo die Gefä߬bildung
in normaler Weiseerfolge.
Nach Hattas
Angaben
wird von dendarmumspannenden Quergefäßen
als erstes Paar dergeräumige
Ductus Cuvierizu beiden Seiten der
Leberanlage angelegt.
Er verbindet nach Hattaursprünglich
dasBauchgefäß
mit dem Rücken¬gefäß
und wird erst sekundärzugleich
mit derBildung
derKardinalvenen von dem letzteren
abgeschnürt.
In seiner Nähelegt
sich noch ein zweites solchesQuergefäßpaar
sehr früh an.Goette hat die von Hatta beschriebene
ursprüngliche
Ver¬bindung
des Ductus Cuvieri undjenes
zweitenQuergefäßpaares
mit der Aorta nicht
gesehen
und faßt diese beidenQuergefä߬
paare als seitliche
Fortsetzung
der Lebervenen auf.Nach den
Angaben
Hattas treten außer den beiden Ductus Cuvieri von denQuergefäßen
zuerst dieKiemenbogengefäße
auf.— Nach Shipley
gibt
der unpaare Abschnitt des Truncusdrei,
der paare fünfKiemenbogengefäße
ab(vgl. Shipley, Fig.
27 und28;
fernerCom,
Taf.I).
Nach Com und Hatta würde der erste echteKiemenbogen
vonPetromyzon (weil
vom Nervusfacialis
innerviert)
demHyoidbogen
der Selachierentsprechen
resp. sein Gefäß demHyoidbogengefäß derselben,
das Gefäß imdavorliegenden
Velumdagegen
dasMandibularbogengefäß
vertreten.Hinter der letzten Kiementasche fand Shipley kein Gefäß mehr. Com hat hier
dagegen
noch ein weiteres neuntes Gefäß nachweisen können.Nach Hatta entsteht zuerst das Gefäß des ersten Kiemen-
bogens (Hyoidbogens);
dann der Reihenach,
von vorn nachhinten,
alleübrigen. Gleichzeitig
mitden Gefäßen des zweiten und drittenKiemenbogens
entwickeln sich aber auch zwei weitereQuergefä߬
paare vor dem
Hyoidbogen,
das schon genannte Gefäß im Velum(Mandibularbogengefäß)
und noch einweiteres,
unmittelbar vor derStomodaeumeinstülpung,
aus dem Hatta die Facialarterie entstehen läßt.Weitere
Quergefäße
imprästomialen Kopfteile
beschreibt vonspäteren
Stadien Com.Die
Kiemenbogengefäße
sensu strictolegen
sich nach Hatta unmittelbar über demDarmepithel
an. Sie entstehen nach ihmaus
Gruppen
vonGefäßzellen,
welche zwischen den Mesoderm- säckchen und dem Entodermeingekeilt
sind.Auf die Branchiomere
folgen
nach Hatta die sechsNephro-
mere und zwischen und hinter diesen ist
je
einQuergefäßpaar
— 10 —
entwickelt. — So entstehen sechs
Gefäßpaare,
von denen dasfünfte
häufig
mit dem fünftenNephromer
zusammenfrühzeitig atrophiert.
— Diese Gefäße verlaufen indes mit Ausnahme des hintersten nur von der Aorta zur Vorniere hin. Jene fünf erstenliegen
dem Darme nicht unmittelbarauf,
sondern sind von ihm durch eine mediodorsale Falte des Peritoneumsgetrennt, legen
sich also nach Hattaretroperitoneal
an. So kommt natürlich auch keineVerbindung
mit demVentralgefäß
zustande. Nur dasletzte
Gefäßpaar
verläuft wieder zwischen Darm und Viszeralblattvon der Aorto aus
abwärts,
ohne daß indes eine unmittelbareVerbindung
mit demVentralgefäß
vom Autorgefunden
werdenkonnte. — Hatta sieht in den
Vornierengefäßen
Derivate ge¬wöhnlicher
Quergefäße
im Sinne Paul Mayers. Erglaubt
mitRücksicht auf ihre
segmentale Anordnung
und durchVergleich
mit dem
folgenden
sechstenGefäßpaar,
daß nur die unter dem Einfluß derPronephrosanlage frühzeitig
mediodorsalvorgeschobene
Gekrösefalte dieursprünglichen Quergefäße
bei ihrerBildung
gegen die Vorniere hinabgelenkt
habe. — Der linke Astdes
sechstenGefäßpaares
obliteriertfrühzeitig
nachHatta,
wogegen der andere Ast zur Wurzel der Arteria mesenterica wird. — Auch dieQuer¬
gefäße
imRumpfe
sollen nach Hattaintersegmental angelegt
werden.
Bezüglich
derBildung
derübrigen
Gefäße verweise ich auf Hatta nnd Cori.Gewinnung und Verarbeitung des Materials.
Herkunft1):
Die GeschlechtsreifenNeunaugen
wurden vom 5.—8. Mai 1911 in Uznach imSpeerkanal gefangen. (Die
Neun¬augen leben im Züricher Obersee und
steigen
zur Laichzeit indie untersten Teile der Zuflüsse
hinauf.)
DerSpeerkanal
führtzu
jener
Jahreszeit noch Schneewasser. Vom Momente des ersten Beobachtens der Fischchen im Kanal(bei
der UznacherBrücke)
biszum
Zeitpunkt
derBeendigung
derEierabgabe vergingen
nur 5Tage. (Nach
den anatomischenUntersuchungen
zuschließen, erfolgt
dieEierabgabe
nicht aufeinmal,
sondernportionsweise.)
1)
Herr Prof. Dr. A. Lang stellte mir zuBeginn
meiner Unter¬suchungen
Material vonNeapel gütigst
zurVerfügung;
esgelang
mirdann aber,
eigenes Material,
welches ich fast ausschließlich für dievorliegende
Arbeitbenutzte,
zugewinnen.
- 11 —
Die Eier wurden künstlich befruchtet. Die Geschlechts¬
produkte
stammten von 14Neunaugen.
Dem verstorbenen Herrn Prof. Heuscher verdanke ich die
Angabe
der Fundstelle. —Aufrichtigen
Dank sage ich an dieser Stelle den Herren Gebr. Sräuli,Apotheker
inUznach,
welchemir für mehrere Wochen ein Laboratorium mit fließendem Wasser
zur
Verfügung stellten,
woselbst ich die Eier züchten und fixieren konnte.Über
die Konditionen derUmgebung
der Fisch¬brut ist
folgendes
mitzuteilen:Die
Zimmertemperatur
war annähernd konstant 17°C,
dieTemperatur
des Wassers schwankte in den Gefäßen von 12—14° C.Unter diesen Verhältnissen
erfolgte
dasAusschlüpfen
aus der Ei-hülle 21—22
Tage
nachder_ Befruchtung. (In Königsberg
nachv. Küpfper in 16—17
Tagen,
inNeapel
schon am 8.Tage.)
Eine solche
Verlangsamung
in derEntwicklung
ist natürlich von eminentem Vorteil zurGewinnung
einesmöglichst kompletten
em¬bryologischen Materials,
da unter solchen Umständen vielweniger
leichtwichtige Entwicklungsstadien
bei der Fixationübergangen
werden.
Fixation: Kurz nach dem ersten Auftreten des Gastru-
lationsvorganges,
d. h. vom Alter von 200 Stunden an, fixierte ichTag
und Nacht bis zur Zeit desAusschlüpfens
der ersten Em¬bryonen
alle2—2y2
Stunden eine PortionEier,
nachdem ich dieselbenjeweilen
vorher unter demMikroskop
kontrolliert hatte.Vom Momente des
Ausschlüpfens
an wurden dieregelmäßigen
Fixationen sistiert. AlsFixierungsflüssigkeit
diente konzentriertes Sublimat mit einem Gehalt von2% Eisessig.
DieEmbryonen
wurden bis zum Alter von 18Tagen
mitsamt der Eihüllefixiert;
von da an zunächst lebend
herauspräpariert
und erst dann ge¬tötet. Die Fixation der Eier mit den sehr dünnen Eihüllen hat für das
histologische
Bild keine Nachteile zurFolge gehabt.
Konservierung:
Nach der Fixation wurden dieObjekte
allmählich insteigendem
Alkohol entwässert(je
eine halbe Stunde in den niederenAlkoholen).
Im80%igen
Alkohol blieben sie 2 Monateliegen,
-wurden hierauf in absoluten Alkohol und zurdefinitiven
Aufbewahrung
in reines Zedernölübergeführt.
Verarbeitung:
Dieangewandte Doppeleinbettung
mitZelluloidin-Paraffin erwies sich als vorteilhaft.
Bezüglich
derFärbungsmethoden ergab
die Eisen-hämatoxylinfärbung
nach Heidenhain die bestenResultate,
ob-- 12 —
gleich
dieDotterplättchen
sehr dunkelgefärbt wurden,
die Schnitteinfolge
von derengroßer
Zahl sehr unschön aussahen und beigrößerer
Schnittdicke viele Zellkerne durch sie verdeckt wurden.Um diesem
Übelstande möglichst
abzuhelfen, wurden fast lauter Serien von nur 4 /u. Schnittdickeangefertigt,
wodurch pro Schnitt die Zahl derDotterplättchen
sehr vermindert wurde. Die Hämalaun-stückfärbung
kombiniert mitMethylorangeschnittfärbung
hat auchrecht gute Resultate
geliefert. Dagegen
haben die meisten anderenFärbungsmethoden
mehr oderweniger versagt,
sowohl Kern- wiePlasmafärbungen,
so namentlichdiejenigen
mit den verschiedenenKarminen, Boraxkarmin,
Pikrokarminusw.1).
Immerhin konntenso
gefärbte Präparate
zur Kontrolle derHämatoxylinfärbungen
verwendet werden.
Entwicklung
der Eier.Die
Furchung
ist holoblastisch. Am 7.Tage beginnt
die
Gastrulation,
am 9.Tage
tritt die Neuralfurche auf undam 10.
Tage
nimmt dieMesodermbildung
ihrenAnfang.
Dieersten Herzendothelzellen werden am 16.
Tage sichtbar,
etwas vorher schon freie Blutzellen und kurze Zeitspäter
die ersten Aortazellen. Am 19.Tage pulsierte
bei einzelnenExemplaren
dasHerz,
am 21. und 22.erfolgte
dasAusschlüpfen
aus der Eihülle.Erste
Entwicklung
derSeitenplatten
des Mesoderms.Mit der
Beschreibung,
kurz nach ihrerEntstehung beginnend, verfolgen
wir ihreAusbreitung
nach abwärts.Eigentümliche
Bil¬dungen
auf der Ventralseite desEmbryos
zwischen dem Ekto- derm und dem Entoderm einerseits und den beidenSeitenplatten
des Mesoderms andererseits werden uns in der
Folge
besondersinteressieren,
da wir dann hier dieEntstehung
desHerzens,
desBauchgefäßes
und des Blutesverfolgen
können.Nachdem sich das Mesoderm von Chorda und Entoderm ab¬
geschnürt hat, liegt
es in der dorsalenKörperregion
alspaariger Zellstrang
zu beiden Seiten des Urdarms(Textfig.
1 mit DetailTaf.
V, Fig. 24).
Ein solcherMesodermstrang
hat auf demQuerschnitt ungefähr
die Form einesDreieckes,
der mit seiner kleinsten Seite demNeuralstrang
und der Chordaanliegt,
mit1)
Vermutlichinfolge
des zulangen
Aufenthaltes derObjekte
in
80%igem
Alkohol.— Kl —
E.nt seiner
größten
gegen das Ektoderm sieh aufwölbt und mit seiner mittleren als Basis dem Dotterdarm schief laterodorsalaufliegt.
Infolge fortgesetzter Zellteilungen
im Mesoderm zeichnetsich dieses bald durch seine viel kleineren und etwas dotter¬
ärmeren Zellen vom Entoderm aus. feiner bei reiner Eisen-
hämatoxvlinfärbung
durch eine schwach bläulicheTönung
desCytoplasmas,
während die Entodermzcllen bei dieserFärbung
ein farbloses,
glashell durchsichtiges C.ytoplama
aufweisen. Auchdie
Dotterplättchen
sind durchschnittlich etwas kleiner als im Entoderm(Taf.
V.Fig. 24).
DieseEigenschafton
hatübrigens
das Mesodem auch mit allen anderen Geweben
gemein,
dieim
Gegensatz
zum Entodermsich rascherdifferenzierenund daher ihren
Dottergehalt
viel früher aufzehren.Die untere Außenkante der
Mesodermstränge
ist esnun, die sehr bald zwischen Ektoderm und Entoderm hinabwächst und zur Seiten¬
platte
wird(Taf.
I.Fig. 1),
während die mehr medianen Partien
Myotom
und Ne¬phrotom
bilden. Das Aus¬wachsen der
Seitenplatten erfolgt
durch Strecken der ZellelementeindorsoventralerRichtung
untergleichzeitig
starker
Abplattung
und durch lebhafteZellteilung
mittangentialen
dorsoventralgerichteten Spindeln
(Taf. I,Fig. 2).
Für die fol¬genden Erörterungen
kommt nur dieSeitenplatte
in Betracht:Die
Mesodermbildung
imallgemeinen
schreitet bekanntlichvon hinten nach vorn fort, während
dagegen
dieDifferenzierung
des Mesoderms von vorn nach hinten stattfindet.
In einem
gewissen
Stadium vom 14.—15.Tage
sind dieSeitenplatten
des Mesoderms, namentlich in derRegion
unmittelbarvor der Leber, schon auf die Hälfte der lateralen Darmwand herab¬
gewachsen (Textfig.
;}i. während sie weiter vorn imKopf
nur bisauf ein Drittel Höhe herabreichen
(Textfig.
2, obere Hälftei, und in ihrer vorderstenAnlage
noch in Form derursprünglichen Stränge
laterodorsal demKopfdarm aufliegen (Textfig. 2,
untere Textfig. 1. Petromyzon pl. 259 Stunden.Querschnitt durch den Itnnipf. Vergr.
-19:1. Erklärung der liezeiclinungen
siehe Eigurenerklilrnng am SchluPi.
— 14 —
Textfig. 2. Textfig. 3.
Textfig. 4. Textfig. 5.
Textfig. 2. Petromyzon pi. 282 Stunden. Doppelquerschnitt durch den Vorderköper (Kopfbeuge). Vergr. 63:1.
Textfig. 3. id. Querschnitt durch Vorderrumpf. Vergr. 63 :1.
Textfig. 4. id. Querschnitt durch Mittelrumpf. Vergr. 63: 1.
Textfig. j. id. Querschnitt durch Ilinterrumpf. Vergr. 63:1.
— 15 —
Hälfte). (Infolge
derKopfbeuge
ist aufTextfig.
2 das Neuralrohrvom Schnitte zweimal quer
getroffen.)
In der hinteren Leber¬gegend
ziehen sich dieSeitenplatten
ebenfalls dorsalwärts zurück und reichen weiter hinten imMittelrumpfe
nur auf ein DrittelHöhe hinab
(Textfig.
4i und imHinterrumpfe
finden wir nochden beinahe undifferenzierten dorsalen
Strang
vondreieckigem (Querschnitte
vor (Textfig.f>).
Wir
verfolgen
zunächst nur dieWeiterentwicklung
derSeitenplatten
in derRegion
unmittelbar vor derLeberanlage.
Hier wird das Herz
angelegt:
Textfig. ti. Petromyzon pl. 307 Stunden. Sagittalschnitt. Vergr. 07:1.
Die
Herznnlage.
Auf dem Medianschnitt
gesehen
handelt es sich um die¬jenige Stelle,
wo dervielschichtige
Dotterdarm in den einschich¬tigen Kopfdarm übergeht.
Diese Stelle ist durch eine starkeBeuge
des Darmes charakterisiert,entsprechend
derKopfbeuge
des
Embryos (Textfig.
t>, Taf. II,Fig.
12 undTextfig.
7 beiIIa).
Hier in der Bucht zwischen
Kopfdarm
undLeberanlage
entstehtzwischen Ektoderm und Entoderm nach und nach ein quer ver¬
laufender
Spaltraum, (legen
diesenSpaltraum
wachsen auf den— 1(i —
Seiten zwischen Ektoderm und Entoderm die
Seitenplatten
hinabund
begrenzen
ihn somit lateralwärts(Textfig.
12 und 8). Es kommt indesvorläufig
nicht zur ventralenVereinigung
des links-und
rechtsseitigen Mesoderms,
sondern derSpaltraum
bleibt füreinige
Zeit als solcherbestehen,
bevölkert sichdagegen
nach undnach mit freien Zellen, die in einem die
Höhlung
ausfüllen¬den Serum flottieren. Die zuerst beobachtete freie Zelle von einem 362 Stunden alten
Embryo gibt Fig. 13,
Taf.II,
auf einemSagittalschnitte
wieder.Über
die Herkunft dieser freien Zellengeben Querschnitt¬
serien
vorzüglichen
Aufschluß. Das aus kubischen Zellen be¬stehende Ektoderm ist überall scharf konturiert.
nirgends
treten Zellen aus. Die beobachteten Mitosen verlaufen ausschließ-
Textfig. 7. I'etromyzon pl. 353 Textfig. 8. I'etroiny/.on pl. IS(>2 Stunden.
Stunden. Yergr. ca. Hb: 1, sehe- Seitlicher Sugittiilschnitt durch die Herz-
matisch. region. Vergr. 90:1.
licli
tangential.
Das Entoderm seinerseits ist in dieser(legend
ebenfallsdurchwegs
scharf konturiert(vergl. Sagittal-
schnitt Taf. II,
Fig. 13).
Es besteht hier aus lautergroßen hochzylindri.sehen Zellen,
die im vorderen Teileeinschichtig,
imhinteren Teile
zweizeilig
biszweischichtig gelagert
sind. DieZellen sind im
allgemeinen
zugroß,
um durch einfaches Aus¬treten aus ihrem Verbände die sehr kleinen freien Zellen liefern
zu können: auch enthalten sie viel mehr und etwas
größere Dotterplättchen
als diese. Die Kerne differierenwenig
in ihrerForm;
indes dürften die Entodermkeme etwas voluminöser sein und etwasweniger
Chromatin enthalten als die Kerne der freien Zellen. Mitosen mit radialgestellter Spindel,
die durch ihre rand¬ständige Lage
einAbgeben
freier Zellen in den erwähntenSpalt-
— 17 —
räum vermuten
ließen,
konnten im Entoderm keine beobachtet werden.Was das direkte Austreten freier Zellen aus dem Entoderm- verbande nach dem erwähnten
Spaltraume
hinanbetrifft,
hält esallerdings schwer,
dies absolut für alle Fälle auszuschließen. Es treten auch beiguten
Serien bisweilenSpalten
an der Oberfläche des Entodermsauf,
wo eventuell Zellenausgetreten
sein könnten(vergl.
Taf.II, Fig. 12).
Doch kommen solche zweifelhafte Fälle in den zahlreichen untersuchtenExemplaren
nur vereinzelt vor.Auch ist es nicht
ausgeschlossen,
daß solche Zellenausgestoßene,
absterbende Entodermzellen
sind,
obschon ichdegenerierende
Zellen nicht auffinden
konnte;
bei der relativen Seltenheit ihres Vorkommens ist es aber leichtmöglich,
daß im Verfallbegriffene
Zellen der
Beobachtung entgingen.
Diese eventuellen vereinzelten Fälle einerZellabgabe
von Seiten des Entoderms treten aber weit zurück hinter derFreizellbildung
einer dritten Gewebeschicht.Diese dritte
Gewebeschicht,
dasMesoderm,
schnürt nun tatsächlich an ihrem unteren Rande freie Zellen ab. Zu dieser Zeit tritt in denSeitenplatten
in der untersten Partie schon ein kleinerSpaltraum
auf zwischenSomatopleura
undSplanchno- pleura,
als ersteAnlage
der bald sehr voluminös werdenden Peri- kardialhöhlen(Textfig. 9—15).
Aufeinigen
Serien sind zu dieser Zeit sehr zahlreiche Mitosen zubeobachten,
die sowohl in derSplanchnopleura
als auch in derSomatopleura auftreten,
undzwar namentlich am ventralen Rande. Diese Mitosen sind indes mehr als Kennzeichen eines vorbereitenden
Vermehrungsstadiums
der Verbandzellen zu
betrachten,
als daß vonje
zwei Teilzellen schonjetzt
die äußereabgeschnürt
und zu einer freien Zellewürde;
dieser letztere Prozeß kann indes auch vereinzelt be¬obachtet werden. Das Freiwerden von Mesodermzellen
erfolgt
aber
hauptsächlich
durch einfaches Austreten normaler Verband- zellen intypischer Spindelform
am unteren Rande der Seiten¬platten.
Diese freien Zellen sindMesenchymzellen
mesodermaler Herkunft.Auf
späteren
Stadien wird dieBildung
freier Zellen viel intensiver, und es löst sich der ganze untere Rand des Mesoderms in freieMesenchymzellen
auf. Diese Zellen sindspindelig
oderpolyedrisch
mitzipflig
ausgezogenenEcken,
oder sie sind rundbläschenförmig. (Die Mesenchymbildung erfolgt gleichzeitig
auchan anderen Stellen der
Seitenplatte,
am lateralen Rande der2
18
12
N
Textfig. !)—l(i l'etroiuyzon ]il lull Stunden (^ucrholmittwrie durrli die Herzregion (Srlinitthigeappnix iiuf Textfig. 17 durrli die Linien a—a und b—b wiedergegeben). Fig. 1) und 14 (Vergr. (iii: 1), iilirige (Vergr. 125:1).—
llerzzellenbildung.
— 19 —
Somatopleiua,
und insbesondere an derAußenkante des Sklerotom- divertikels, wie dies von anderen Ananiniern her bekannt ist.)Textfig.
5>—10 mögen dieBildung
derbesprochenen
freienZellen erläutern. Sie stellen eine kontinuierliche
Querschnittserie
durch den voideren Teil
derjenigen Region
dar. in welcher zudieser Zeit
Mesenchvinbildung
am unteren Rande des Mesoderms stattfindet. DieSchnittlage
istapproximativ wiedergegeben
fürTextfig.
S> durch die Gerade aa und fürTextfig.
1(! durch dieGerade bb in der
Textfig.
17. Diese stellt einenSagittalschnitt
durch einen
gleichaltrigen Embryo
dar, der aber schon weiter ent-— 20 —
wickelt
ist,
alsderjenige
vonTextfig.
9—16. In denTextfig.
9bis 16 wurden die
Differenzierungen
imriickenständigen
Meso¬derm nicht
eingezeichnet.
Auf den Schnitten vonTextfig.
10 -16 ist der Darmjeweilen
zweimalgeschnitten.
Das untere unvoll¬ständig reproduzierte
Stück ist ein basaler schiefer Frontalschnitt durch denKopfdarm,
das obere Stück ein etwas.schräger Quer¬
schnitt durch den Darm der Vornieren- resp.
Herzgegend.
— InTextfig.
9hangen
die beiden Darmstücke mit ihren ventralen Rändern noch zusammen. InTextfig.
10 werden diese durch das ihnen enganliegende eingefaltete
Ektoderm voneinandergetrennt;
ihr früherer
Zusammenhang
ist aber noch an zwei mehr oderweniger
deutlichenkielartigen
Fortsätzen zuerkennen. InTextfig.
11weist der Darm der
Vornierengegend
noch immer diesen basalen Kielauf,
und zwar mit unscharferKontur,
da diese Darmstellevom Schnitt
tangential getroffen
worden ist. InTextfig.
12ist derKiel verschwunden, das Darmrohr auch ventral wohl
gerundet und,
was
wichtig ist,
nunmehr scharf konturiert. Diese scharfe Kontur des Entoderms bleibt auch auf denfolgenden
Schnitten erhalten.In
Textfig.
9—11 ist der ventrale Rand des Mesodermskompakt
und es finden sich in ihnen keine freien Zellen im ventralen
Spalt-
raume der
Vornierengegend
vor. — AufTextfig.
12 ist dievorderste freie Zelle des ventralen
Spaltraumes angeschnitten;
sie erscheint wieder inTextfig.
13. Auf dieser und den beidenfolgenden Figuren
treten weitere freie Zellen hinzu. Entoderm und Ektoderm bleiben hier scharfkonturiert, wohingegen
das Mesodermaugenscheinlich
am unteren Rande in vollerAuflösung begriffen
ist und freie Zellen abschnürt. — Die mesodermale Herkunft dieser freien Zellen erscheint mir daher als erwiesen.— Es ist ein
glücklicher Zufall,
daß auchTextfig.
9 und 10 und namentlich aufTextfig.
11 keine freien Zellen die Darmwand um¬lagern,
da bei der unscharfen Kontur des Darmkiels von Text¬figur
11 leicht dieVorstellung
erweckt werdenkönnte,
als würde der Darm an dieser Stelle freie Zellenabgeben.
Unter den vor¬liegenden
Verhältnissen ist es aberaugenscheinlich,
daß die un¬scharfe Kontur des Darmkiels auf
Textfig.
11lediglich
von einemFlachschnitt an die betreffende
Darmpartie herrührt,
nicht aberim
Zusammenhang
mit einerMesenchymbildung
steht.Der Darmkiel von
Textfig.
11entspricht
wohl dem Darm¬kiel,
den Goette in seinenFig.
96-100abgebildet hat,
ausdessen solidem Ganzen er das Endokard entstehen läßt. Die