Nr. 14. 1911. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



XXVI. Jahrg. 171 



dieser oxydativen Prozesse isl die für die Vermehrung 

 der Kerne notwendige Xucleinsynthese. Danehen gibt 

 die Befruchtung noch zu anderen chemischen Um- 

 setzungen Anlaß, die keiner Sauerstoffzufuhr be- 

 dürfen und die wohl Spaltungen und Hydrolysen dar- 

 stellen. 



Durch Hartwig und andere war es bekannt ge- 

 worden, da 13 die Eier mancher Seetiere sich gelegent- 

 lich hei langerein Liegen in Seewasser zu teilen 

 anfangen. Hier mußte also eine im Seewasser ent- 

 haltene Substanz die chemischen Prozesse der Ent- 

 wicklung anregen. Diese fragliche Substanz galt es 

 festzustellen, eventuell Bedingungen zu finden, die eine 

 ausgiebigere spontane Entwickelung des unbefruchteten 

 Eies bewirken. 



Von seinen Erfahrungen über die Bedeutung der 

 Ionen für die biologischen Prozesse ausgehend, unter- 

 suchte Herr Loeb zunächst die Einwirkung von OH- 

 und H-Ionen, also von Laugen und Säuren, auf un- 

 befruchtete Seeigeleier. Während Mineralsäuren für 

 die von ihm untersuchten Seeigeleier sich als völlig 

 unwirksam erwiesen, ergab Zusatz von Alkali zum 

 Seewasser eine Furchung der Eier, die aber nie Larven- 

 bildung erzeugte. Dagegen führte eine neue Versuchs- 

 anordnung ans Ziel. Brachte man nämlich die Eier 

 für eine gewisse Zeit in durch Salzzusatz hypertonisch 

 gemachtes Seewasser, so entwickelten sie sich, in 

 normales Seewasser zurückgebracht, zum größten Teil 

 in normaler Weise und bildeten schwimmende Pluteus- 

 larven. Inkonstanz der Ergebnisse und andere Ver- 

 suchsschwierigkeiten führten zu einer genauen Analyse 

 der einzuhaltenden Bedingungen. Zunächst zeigte es 

 sich, daß die Art des zugesetzten Salzes gleichgültig 

 war, daß also die Erhöhung des osmotischen Drucks 

 das Wesentliche bedeutete. Zuckerzusatz war ebenso 

 wirksam wie Zusatz von Salzen. Weiterhin wurde 

 festgestellt, daß die hypertonische Lösung Hydroxylionen 

 enthalten muß; vielfach genügt schon die minimale 

 Menge, die im normalen Seewasser mitunter enthalten 

 ist. Besonders wichtig ist die Feststellung, daß die 

 Gegenwart von Sauerstoff in der hypertonischen Lösung 

 notwendig ist. Die hypertonische Lösung wirkt also 

 dadurch, daß sie die Oxydationen im Ei erhöht. 



Mancherlei Schwierigkeiten der osmotischen 

 Methode, vor allem die mangelnde Analogie mit den 

 bei der natürlichen Befruchtung am Ei auftretenden 

 Erscheinungen, hatten den Verf. schon frühzeitig zu 

 anderen Versuchen geführt. Es fehlte vor allem bei 

 den osmotisch entwickelten Eiern die für die Befruch- 

 tung so charakteristische Membran bildung. Da machte 

 der Verf. die glückliche Entdeckung, daß Eier, die eine 

 kurze Zeit lang mit einer Fettsäure (in Seewasser ge- 

 löst) behandelt wurden, hinterher in normales Seewasser 

 gebracht eine ganz tyjiische Befruchtungsmembran 

 bilden. Behandelt man diese Eier sodann mit einer 

 hypertonischen Lösung, so entwickeln sich alle zu 

 völlig normalen Larven. Ohne diese Nachbehandlung 

 tritt Zerfall der Seeigeleier ein; die hypertonische 

 Lösung, vorausgesetzt, daß sie Sauerstoff und freie 

 Hydroxylionen enthält, verhindert aber den Zerfall. 



Dasselbe kann man dadurch erreichen, daß man die 

 Eier nach der Membranbilduug eine Weile in ihrer 

 Entwickelung hemmt. Bringt man sie z. B. 2 bis 

 3 Stunden lang in sauerstofffrei gemachtes Seewasser, 

 oder in Seewasser, in dem durch Zusatz von Cyankali 

 die Oxydationsprozesse völlig verhindert werden, so 

 eut wickeln sie sich, in normales Seewasser zurück- 

 gebracht, sämtlich zu Larven. Die Wirkung dieser 

 beiden Arten von Nachbehandlung läßt sich von einem 

 gemeinsamen Gesichtspunkt aus erklären. Offenbar 

 führt die Behandlung mit Fettsäuren, welche die 

 Membranbildung hervorruft, gleichzeitig zu einer Bil- 

 dung von schädlichen Stoffen im Ei. Diese werden 

 in den sauerstoffhaltigen hypertonischen Lösungen 

 wegoxydiert. In den sauerstofffreien oder cyankali- 

 haltigen Lösungen wird die gleiche Wirkung durch 

 hydrolytische oder ähnliche Prozesse erreicht. Eine 

 große Reihe von Experimenten bestätigte diese 

 Annahme. 



Bei den Eiern mancher Arten von Seetieren (See- 

 sterne, marine Anneliden) ist die schädigende Wirkung 

 der künstlichen Membranbildung eine so geringe, daß 

 sie sich auch ohne jede Nachbehandlung zu normalen 

 Larven entwickeln. Damit ist erwiesen, daß die 

 Membranbildung bzw. der ihr zugrunde liegende oder 

 durch sie veranlaßte chemische Prozeß der wesentliche 

 Faktor der Entwickelung ist. Nun tritt freilich bei 

 der oben geschilderten rein osmotischen Methode, also 

 ohne Säurebehandlung, meist keine Membran auf; hier 

 muß angenommen werden, daß zwar eine Membran 

 nicht gebildet wird, der diesem Vorgang entsprechende 

 Prozeß aber in der Oberfläche des Eies dennoch von- 

 statten geht. Trennt man die beiden in der osmo- 

 tischen Methode kombinierten Einwirkungen, indem 

 man die Eier zunächst nur mit Alkali und hinterher 

 erst mit der hypertonischen Lösung behandelt, so tritt 

 nach der Einwirkung des Alkali meist eine Membran 

 auf, ja, bei manchen Anneliden genügt diese Membran- 

 bildung durch Alkali allein zur völligen Entwickelung. 

 Die große Bedeutung der Membranbildung für die 

 Entwickelung des Eies veranlaßte eine genaue Analyse 

 dieses Vorganges. Eine große Reihe von Stoffen wurde 

 auf ihre Membranbildungsfähigkeit untersucht. Sie 

 alle zeigten das Gemeinsame, daß sie zytolytisch wirken, 

 d. h. bei nicht sehr kurzer Einwirkung das Ei durch 

 Auflösung zerstören, während die Eier nach ganz 

 kurzer Exposition nur Membranen bilden. Selbst 

 Temperaturerhöhung kann, vorsichtig angewandt, zur 

 Membranbildung und Entwickelung führen, während 

 sie bei längerer Einwirkung Zytolyse herbeiführt. 

 Ebenso wirken Blutsera mancher Würmer auf das 

 Seeigelei. Es erscheint demnach wahrscheinlich, daß 

 auch das Spermatozoon ein solches Zytolysin enthält. 

 Dafür spricht, daß man Seeigeleier auch mit fremdem 

 Samen, von Seesternen, befruchten kann. Ein Teil 

 freilich geht bald, nach wenigen Furchungen, trotz 

 Membranbildung zugrunde, genau wie Eier, die nur 

 mit Säure behandelt sind ; man kann sie denn auch 

 durch nachherige Behandlung mit hypertonischem 

 Seewasser retten. In solchen Fällen drang vielleicht 



