118 XXIII. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1908. Nr. 10. 



gebnisse über heterogene Hybridisierung a ) scheinen 

 anzuzeigen, daß die Stoffe, die die Entwickelung des 

 Eies veranlassen, bei weit getrennten Formen iden- 

 tisch oder nahe verwandt sein müssen, sonst könnten 

 wir nicht verstehen, warum das Sperma von See- 

 sternen, Schlangensternen, Crinoiden und nach Kupel- 

 wieser sogar von Mollusken das Ei des Seeigels zu 

 befruchten vermag. Es sieht fast so aus, als ob die 

 einzige Grenze der heterogenen Hybridisierung der Um- 

 stand wäre, daß aus irgend einem Grunde das Sperma 

 nicht imstande ist, in das Ei einer weit verschiedenen 

 Familie einzudringen. Dies kann erklären, warum 

 es oft notwendig ist, die Zusammensetzung des See- 

 wassers zu ändern, z. B. seine Alkalinität zu erhöhen, 

 um das Spermatozoon zu befähigen, in das fremde Ei 

 einzudringen. Aus dieser Tatsache folgt, daß wir 

 Schlüsse auf die Natur des Befruchtungsvorganges 

 nur aus solchen Methoden künstlicher Parthenogenesis 

 ziehen können, die allgemeiner verwendbar sind. 



Wir werden unsere Erörterung mit einer Be- 

 trachtung der Methoden künstlicher Parthenogenesis 

 beim Seeigel beginnen, da hier die gründlichsten 

 Untersuchungen vorliegen. Das erste Verfahren, durch 

 das Larveu aus dem unbefruchteten Ei des Seeigels 

 erhalten wurden, bestand darin, daß man die Eier 

 mit Seewasser behandelte, dessen osmotischer Druck 

 um etwa 50 Proz. erhöht worden war. Man brachte 

 die unbefruchteten Eier einfach auf etwa zwei Stunden 

 bei ungefähr 20° C in eine Mischung von 50cin ;i See- 

 wasser -f- 7 1 / a cm 3 2 1 /< l n-Kochsalzlösung und brachte 

 sie dann in normales Seewasser. Diese Methode, die 

 in Woods Hole 2 ) an Arbacia verhältnismäßig konstante 

 und gute Ergebnisse lieferte, gab unzuverlässige Re- 

 sultate bei einer Seeigelform, die bei Pacific Grove :s ) 

 gemein ist, dem Strongylocentrotus purpuratus. Auch 

 die mit diesem Verfahren an der Küste von Frank- 

 reich und Neapel erhaltenen Ergebnisse waren nach 

 den Berichten von Girard, Herbst und anderen 

 nicht sehr befriedigend, während E. B. Wilson mit 

 ihm bei Beaufort (Nordkarolina) gute Resultate an 

 Toxopneustes erhielt. Immer wenn wir eine solche 

 Ungleichheit der Resultate mit einer bestimmten 

 Methode beobachten, ist es wahrscheinlich, daß eine 

 wichtige Variable des Versuches übersehen worden 

 ist. Es schien schwierig, anzugeben, was das für eine 

 Variable sein könnte. Aber es gab eine andere Mög- 

 lichkeit, dieses Hindernis zu überwinden. Ich hatte 

 bei meinen ersten Versuchen bemerkt, daß die un- 

 befruchteten Eier, die durch Behandlung mit hyper- 

 tonischem Seewasser zur Entwickelung gebracht 

 worden waren, sich in ihrer Entwickelungsform von 

 den durch Sperma befruchteten Eiern typisch unter- 

 schieden. Diese Tatsache war zunächst willkommen, 

 da sie den allgemeinen Einwand beseitigte, daß meine 

 Ergebnisse auf einer Infektion mit Sperma beruhten. 

 Folgendes waren die Hauptunterschiede: Das durch 



') '1. h. die Kreuzung zwischen Vertretern verschie- 

 dener Familien. Ref. 



") Am Atlantischen Ozean (Boston). 

 "> \m Stilleu Ozean (Kalifornien). 



Sperma befruchtete Ei bildete unmittelbar nach dem 

 Eindringen des Spermatozoons eine Befruchtungs- 

 membran, während bei dein Ei, das durch osmotische 

 Behandlung zur Entwickelung gebracht war, keine 

 Membran gebildet wurde. Es fand sich auch, daß 

 die Furchung und Entwickelung des Eies bei dem 

 befruchteten Ei schneller und regelmäßiger erfolgte 

 als bei dem osmotisch behandelten Ei. Diese und 

 andere Unterschiede führten auf den Gedanken, daß 

 die Behandlung des Eies mit hypertonischem See- 

 wasser nur gewisse, aber nicht alle Entwickelungs- 

 wirkungen des Spermatozoons herbeiführte. Es er- 

 schien daher notwendig, ein zweites Mittel zu finden 

 das in Verbindung mit der osmotischen Behandlung 

 eine vollständige Nachahmung der Wirkungen des 

 Spermatozoons erlauben würde. Bei Verfolgung dieses 

 Gedankens stellte es sich heraus, daß, wenn die un- 

 befruchteten Eier des kalifornischen Seeigels Strongylo- 

 centrotus purpuratus einige Minuten lang mit See- 

 wasser behandelt werden, dem eine kleine, aber 

 bestimmte Menge einer monobasischen Fettsäure (oder 

 sonst einer Säure mit nur einer Carboxylgruppe) zu- 

 gesetzt war, sie eine typische Befruchtungsmembran 

 bilden, nachdem sie in normales Seewasser überführt 

 worden sind. Wenn diese Eier danach 30 bis 

 50 Minuten lang bei 15° C mit hypertonischem See- 

 wasser (50 cm 3 Seewasser -f- 8 cm 3 2 1 /j n - Koch- 

 salzlösung) behandelt werden, so entwickeln sich fast 

 alle Eier zu Larven, vorausgesetzt, daß die Zeitdauer 

 der Exposition im hypertonischen Seewasser richtig 

 gewählt ist. Bei einem Teil dieser Eier erfolgte die 

 Furchung in völlig normaler Weise, und diese Eier 

 entwickelten sich zu normalen Pluteus - Larven 

 Werden die Eier mit nur einem der beiden Agentien, 

 der Fettsäure oder dem hypertonischen Seewasser, 

 (30 bis 50 Minuten lang) behandelt, so entwickelt 

 sich kein Ei. Die Hervorrufung der Membranbildung 

 allein führt bei Stubentemperatur zur Bildung der 

 ersten Kernspindel und Teilung, dann aber zu einem 

 raschen Zerfall des Eies. Der Versuch kann auch in 

 umgekehrter Reihenfolge gemacht werden, nämlich 

 so, daß die Eier erst mit dem hypertonischen See- 

 wasser und dann mit der Fettsäure behandelt werden. 

 Bei dieser Art der Ausführung müssen die Eier der 

 hypertonischen Lösung viel länger exponiert werden 

 als in dem anderen Falle, nämlich 1V 2 bis 2 Stunden. 

 Dieser Unterschied in der Expositionsdauer beruht 

 auf der Tatsache, daß der Vorgang der Membran- 

 bildung zu einer Beschleunigung gewisser chemischer 

 Reaktionen im Ei führt, weshalb das hypertonische 

 Seewasser seine Wirkungen rascher vollführen kann, 

 als wenn es bei einem intakten Ei angewendet wird. 

 Die Überlegenheit dieser neuen Methode künstlicher 

 Parthenogenesis über die alte ist bei den Eiern von 

 Strongylocentrotus sehr auffallend. Es ist oft genug 

 geschehen, daß das alte, rein osmotische Verfahren 

 künstlicher Parthenogenese zur Bildung keiner oder 

 nur weniger Larven führte, während die neue Me- 

 thode der Kombination der Fettsäurebehandlung mit 

 der osmotischen Behandlung zur Entwickelung der 



