Ist eine intrazelluläre Eisbildung bei Tieren tödlich? Versuche mit Polypen der Gattung Laomedea

Abstract

Many authors are of the opinion that intracellular freezing causes death of cells. Observations on organisms tolerating intracellular freezing have been regarded not convincing or exceptional. In this investigation, experiments dealing with polyps of the cnidarians Laomedea flexuosa and L. loveni are described. A special experimental procedure made it possible to induce, selectively, extra- and intracellular freezing or extra-cellular freezing alone. Ice crystals could not be observed directly, but darkening of the test individuals is indicative of ice formation in the cell; this darkening (flashing or black-out) always follows ice formation in the surroundings. Intracellular ice formation is endured for a short period of time (Fig. 1). Small differences in freezing temperature exert great influence on survival rates (Fig. 2). These depend also on the duration of exposure to freezing conditions. Freezing resistance is lower after intracellular ice formation; the difference, however, appears to involve quantitative rather than qualitative aspects, although intracellular ice formation could possible destroy protoplasmic structures.

Zusammenfassung

• 1. Intrazelluläre Eisbildung ist bei Polypen der Cnidarier Laomedea flexuosa und L. loveni nicht direkt zu erkennen. Man kann aber von einem Dunkelwerden der Tiere auf Eiskristalle in den Zellen schließen, weil diese Erscheinung unabhängig von der Temperatur nur bei Vorhandensein von Impfkristallen auftritt.

• 2. Durch eine spezielle Versuchsausführung konnten wir wahlweise extra- und intra- oder nur extra-zelluläres Gefrieren auslösen. Intrazelluläre Eisbildung muß nicht unbedingt zum Tod der Tiere führen. Es kommt wie bei der extrazellulären Eisbildung auf die Dauer der Einwirkung an (Abb. 1 und 2).

• 3. Intrazelluläre Eisbildung wirkt zwar stärker schädigend als nur extrazelluläre, doch scheint nur ein quantitativer Unterschied zu bestehen und kein qualitativer. Wahrscheinlich werden in beiden Fällen gleiche Schäden verursacht, bei der intrazellulären Eisbildung jedoch verstärkt.

• 4. Kleine Unterschiede der Gefriertemperaturen haben auf die Überlebensrate einen großen Einfluß.