Calcified Tissue Research

, Volume 4, Issue 1, pp 101–112

An electron microscope study of the formation of the ligament ofMytilus edulis andPinctada radiata

  • Gerrit Bevelander
  • Hiroshi Nakahara
Original Papers

Abstract

An electron microscope study was made of the formation and structure of the inner ligament ofMytilus edulis andPinctada radiata. This part of the ligament is derived from the isthmus cells which are irregular columnar in shape. They exhibit a prominent rough endoplasmic reticulum and a Golgi apparatus, which are concerned with the elaboration of vesicles and granules eventually incorporated into an integral part of the conchiolin.

The crystals arise at the calcification front at the inner surface of the ligament and are enclosed in envelopes. They consist of long, needle-shaped, single aragonite crystals widely dispersed in the ligament.

Although the components of the shell and ligament are similar, differences between them consist of an increased amount of conchiolin, as well as a decrease in the amount, diversity of form, arrangement and growth of the crystals; all probably related to the specialized function of the ligament.

Key words

Calcification Ligament Mollusc Aragonite 

Une étude de microscopie électronique est réalisée sur la formation et la structure du ligament interne deMytilus edulis etPinctada radiata. Cette partie du ligament est dérivée des cellules isthmiques qui sont de forme cylindrique irrégulière. Elles présentent un ergastoplasme bien développé et un appareil de Golgi, engagé dans l'élaboration de vésicules et granules qui s'incorporent au niveau de la conchioline.

Les cristaux se forment au niveau du front de calcification, à la surface interne du ligament. Ils sont entourés par une enveloppe. Ils se présentent comme des monocristaux d'aragonite, allongés et en forme d'aiguilles, dispersés dans le ligament.

Bien que les constituants de la carapace et du ligament soient identiques, il existe des différences concernant l'augmentation quantitative de conchioline et une diminution en nombre, forme diverse, groupement et croissance des cristaux. Ces différences sont probablement liées à la fonction spécialisée du ligament.

Zusammenfassung

Die Bildung und Struktur des inneren Ligamentes vonMytilus edulis undPinctada radiata wurden am Elektronenmikroskop untersucht. Dieser Teil des Ligamentes stammt von den Isthmuszellen ab, deren Form unregelmäßig säulenartig ist. Sie zeigen ein vorspringendes, rauhes endoplasmatisches Reticulum und einen Golgiapparat, welche sich mit der Bildung von Bläschen und Granula befassen, die schließlich in einem integralen Teil des Conchiolins eingebaut werden.

Die Kristalle entstehen an der Calcifikationsgrenze an der inneren Oberfläche des Ligamentes und sind in Hüllen eingeschlossen. Sie bestehen aus langen, nadelförmigen, einzelnen Aragonit-Kristallen, die über das ganze Ligament verteilt sind.

Obschon die Bestandteile der Muschel und des Ligamentes gleichartig sind, unterscheiden sich die beiden durch eine erhöhte conchiolinmenge, wie auch durch eine Abnahme der Anzahl der Kristalle, welche verschieden in der Form, in der Anordnung und im Wachstum sind. Dies alles ist vermutlich auf die spezielle Funktion des Ligamentes zurückzuführen.

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References

  1. Arnott, H. J.: Studies of calcification in plants. In: Calcified tissues, 1965 (eds. H. Fleisch, H. J. J. Blackwood and M. Owen), p. 152–157, Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1966.Google Scholar
  2. Beedham, G. E.: Observations on the Non-calcareous component of the shell of the Lamellibranchia. Quart. J. micr. Sci.99, 341–357 (1958).Google Scholar
  3. Bevelander, G., Benzer, P.: Calcification in marine molluscs. Biol. Bull.94, 176–183 (1948).Google Scholar
  4. —, Nakahara, H.: An electron microscope study of the formation of the nacreous layer in certain molluscs. Calc. Tiss. Res.3, 84–92 (1969).Google Scholar
  5. Brown, C. H.: Some structural proteins ofMytilus edulis. Quart. J. micr. Sci.93, 487–502 (1952).Google Scholar
  6. Field, I. A.: Biology and economic value of the sea musselMytilus edulis, Bull. U. S. Bur. Fish.38, 127–259 (1922).Google Scholar
  7. Haas, F.: Bronns Klassen und Ordnungen des Tier-Reichs, III. Bd., Abt. 3, Bivalvia, Teil 1. 1935.Google Scholar
  8. Kobayashi, S.: Studies on shell formation. X. A study of the proteins of the extra-pallial fluid in some molluscan species. Biol. Bull.126, 414–422 (1964).Google Scholar
  9. Nakahara, H., Bevelander, G.: Ingestion of particulate matter by the outer surface of the mollusc mantle. J. Morph.122, 139–146 (1967).Google Scholar
  10. Owen, G., Trueman, E. R., Yonge, C. M.: The ligament in the Lamellibranchia. Nature (Lond.)171, 73–78 (1953).Google Scholar
  11. Stenzel, H. B.: Aragonite in the resilium of oysters. Science136, 1121–1122 (1962).Google Scholar
  12. Trueman, E. R.: The structure and deposition of the shell ofTellina tenuis. J. roy. micr. Soc.62, 69–92 (1942).Google Scholar
  13. —: The ligament ofTellina tenuis. Proc. zool. Soc. Lond.119, 719–742 (1949).Google Scholar
  14. —: Observations on the ligament ofMytilus edulis. Quart. J. micr. Sci.91, 225–234 (1950).Google Scholar
  15. —: The structure development and operation of the hinge ligament ofOstrea edulis. Quart. J. micr. Sci.92, 129–140 (1951).Google Scholar
  16. —: The ligament ofPecten. Quart. J. micr. Sci.94, 193–202 (1953).Google Scholar
  17. Wada, K.: Crystal growth of molluscan shells. Bull. nat. Pearl Res. Lab.7, 703–785 (1961).Google Scholar
  18. Yonge, C. M.: Form and habit inPinna carnea. Phil. Trans. B237, 335–374 (1953).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1969

Authors and Affiliations

  • Gerrit Bevelander
    • 1
    • 2
    • 3
  • Hiroshi Nakahara
    • 1
    • 2
    • 3
  1. 1.Department of HistologyThe University of Texas Dental BranchHoustonUSA
  2. 2.The Bermuda Biological Station for ResearchBermuda
  3. 3.The University of Connecticut marine Research LaboratoryUSA

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