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Atypische Spermatozoenbildung beiEpitonium tinctum

1968; Springer Nature; Volume: 18; Issue: 3 Linguagem: Alemão

10.1007/bf01613353

0017-9957

H. -P. Bulnheim,

Plant Genetic and Mutation Studies

1. Im Hoden des protandrischen HermaphroditenEpitonium tinctum (Carpenter) entstehen neben befruchtungsfähigen, typischen Spermatozoen auch außergewöhnlich große und hochdifferenzierte, jedoch kernlose atypische Samenzellen. Diese sind das Ergebnis eines abnormen, jedoch artspezifisch festgelegten Differenzierungsvorganges. 2. Die atypischen und typischen Spermatozyten gehen augenscheinlich aus den gleichen Spermatogonien hervor, doch unterbleiben bei ersteren meiotische Vorgänge. In den atypischen Spermatozyten vollzieht sich eine intensive RNS-Synthese, die von einer beträchtlichen Volumenzunahme von Zytoplasma und Nukleus begleitet ist. 3. Nach Erreichen eines bestimmten Größenstadiums löst sich der Kern auf (abortive Reifungsteilung), und die Chromosomen treten in tetraploider Zahl hervor. Diese Polyploidisierung ist offensichtlich das Ergebnis einer Endomitose während der Wachstumsphase. 4. Die Chromosomen bilden Teilkerne (Karyomeriten), die an die Peripherie einer Zellhälfte wandern. Sie erfahren eine fortschreitende Degeneration, wobei sie sich im Verlauf der weiteren Formbildung im Zytoplasma auflösen. 5. Nach einer multiplen Zentriolenvermehrung ordnen sich an dem den Teilkernen gegenüberligenden Zellpol zahlreiche Zentriolen an. Sie bilden extrazellulär Zilien und intrazellulär Zentrodesmosen aus, die in einem geschlossenen Verband als Achsenkörper durch die Zelle hindurchwachsen und ihr damit eine bilaterale Symmetrie aufprägen. 6. Im Zytoplasma der atypischen Spermatide entstehen Deutoplasmaschollen, welche PAS-positiv reagieren, jedoch keine RNS enthalten. Mit fortschreitendem Wachstum verringert sich der Gehalt an RNS im Zytoplasma. In reifen atypischen Spermatozoen sind weder DNS noch RNS zytochemisch nachweisbar. 7. Infolge der Eigenart des Wachstums der fibrillären Zentriolderivate differenziert sich die atypische Spermatide zu einer aus zwei Regionen bestehenden etwa 1 mm großen Zelle. Sie gliedert sich in eine bilateralsymmetrische Fibrillenplatte (Treibplatte) und einen langgestreckten Stiel, der die polysaccharidhaltigen Einschlüsse enthält. Nach vollzogener Reifung heften sich zu vielen Tausenden die typischen Samenelemente an den Stiel des atypischen Spermatozoons, das dann als Spermatozeugma bezeichnet wird. 8. Die Besonderheiten der Morphogenese und Physiologie der atypischen Spermatozoen werden vergleichend unter spezieller Berücksichtigung extrem differenzierter atypischer Samenzellen betrachtet. Unter anderem werden das Auftreten von Polysacchariden in den atypischen Spermatozoen der Prosobranchia und die Frage nach der Steuerung der Zelldifferenzierung beim Fehlen des Kernes erörtert. 9. Hinsichtlich der Morphologie des Genitalsystems, der Lebensweise und des Verhaltens atypischer Spermatozoen lassen sich weder beiEpitonium tinctum noch bei anderen Arten mit Spermatozeugmenbildung überzeugende Beweise für eine besondere funktionelle Bedeutung dieser Gebilde bei der Samenübertragung erbringen. Verschiedene Hinweise sprechen jedoch für eine nutritive Funktion der atypischen Spermatozoen, die durch ihre Reservestoffe und deren Freiwerden eine physiologisch wichtige Rolle für die Erhaltung der typischen Spermatozoen, insbesondere nach der Samenübertragung in den weiblichen Genitaltrakt, zu spielen scheinen. 10. Abschließend werden einige Gesichtspunkte bezüglich der AuffassungAnkels (1930a) behandelt, nach der die atypischen Spermatozoen der Prosobranchia zwittrige Geschlechtszellen darstellen, in denen sich neben spermatogenetischen auch oogenetische Potenzen manifestieren. Diese Interpretation der atypischen Spermatozoenbildung, die durch zytochemische Befunde gestützt wird, kann auch beiEpitonium tinctum zugrunde gelegt werden.