Die Analyse des Kernbaus und der Kernteilung der Wasserläufer Gerris lateralis und Gerris lacustris (Hemiptera heteroptera) und die Somadifferenzierung

Zusammenfassung

Die Chromosomenzahl von Gerris lateralis und Gerris lacustris beträgt 20 + X im Männchen, 20 + 2 X im Weibchen; das X-Chromosom zeigt Postreduktion (Protenortypus). Bei Gerris lateralis ist das X-Chromosom das größte des Satzes und besitzt an einer bestimmten Stelle eine Einschnürung (die aber nicht mit der Spindelinsertion in Beziehung steht); bei Gerris lacustris ist es das zweitkleinste des Satzes und läßt keine Gliederung erkennen.

Die Anordnung der Chromosomen in den mitotischen und meiotischen Platten wird geschildert und besprochen. Trotz „Parallelverschiebung“ in der Anaphase ist terminale Insertion anzunehmen. Das X-Chromosom beider Arten steht trotz der absolut und relativ zu den Autosomen verschiedenen Größe randständig (bei Gerris lacustris nicht ganz regelmäßig); es nimmt also eine Sonderstellung ein, die wahrscheinlich mit seiner Spätreife zusammenhängt. In den somatischen Mitosen von Gerris lateralis liegt es zentral (bei Gerris lacustris ist es nicht sicher erkennbar). Es ist bei Gerris lateralis in den Somazellen des ♂ und ♀ total heterochromatisch (somatische Heteropyknose), bei Gerris lacustris nur während der Meiose (keine somatische Heteropyknose).

Die Spermatogenese verläuft in der für Wanzen bezeichnenden Weise. Im Gegensatz zu anderen Angaben läßt sich ein deutlich ausgeprägtes Bukett feststellen. Im „diffusen“ Stadium, in dem die Autosomen praktisch achromatisch werden, erreicht das X-Chromosom das Maximum seiner Ausbreitung. Im Diplotänstadium sind interkalare Chiasmata ausgebildet, die vollständig terminalisiert werden, so daß in der I. Metaphase nur terminale Chiasmata vorhanden sind. Bei Gerris lacustris ist eine auffallend große Autosomentetrade vorhanden, die nicht aufklappt und deren Längsachse nicht parallel, sondern senkrecht zur Spindelachse sich einstellt.

Die somatischen Ruhekerne von Gerris lateralis enthalten individualisiert die heterochromatischen X-Chromosomen (X-Chromozentren) und die euchromatischen bzw. durch chromomerische Chromozentren ausgezeichneten Autosomen (Prochromosomen). An den Nukleolen lassen sich heterochromatische Trabanten nachweisen; es ist wohl ein SAT-Chromosom je haploider Satz vorhanden.

Die Kerne verschiedener Gewebe und auch Kerne des gleichen Gewebes sind in verschiedenem Maß polyploid. In besonders großen Zellen (Oenocyten?) sind die Kerne 64-ploid, selten auch 128-ploid, im Fettgewebe diploid, tetraploid, oktoploid, 16- und 32-ploid, in den Hodensepten 16-oder 32-ploid, usw. Somatische Mitosen wurden in diploiden, tetraploiden und oktoploiden Kernen beobachtet; sie verlaufen normal, die X-Chromosomen liegen entsprechend ihrer zentralen Lage im Ruhekern zentral in den Platten.

Das Volumen der Kerne hängt 1. von der Polyploidiestufe, 2. von der Menge des Kernsaftes und damit von der dichten oder lockeren Packung der Chromosomen, sowie von dem Grad der Auflockerung der Chromosomen selbst ab; als 3. Faktor kommt offenbar die Menge der Chromatinsubstanz hinzu. Die mit dem Erscheinungskomplex der Kernplasmarelation und der karyologischen Gewebedifferenzierung im allgemeinen, mit dem „rhythmischen Kernwachstum“ im besonderen zusammenhängenden Probleme können nunmehr nach dem Muster der bei Gerris durchgeführten morphologischen Analyse des inneren Aufbaus des Ruhekernes von neuen Gesichtspunkten aus und auf exakterer Grundlage als bisher bearbeitet werden.

Zusatz bei der Korrektur. Während der Drucklegung erschien die Untersuchung von C. A. Berger, in der für Culex pipiens wahrscheinlich gemacht wird, daß polyploide Kerne ohne Mitosen durch Vervielfachung der Chromosomen im „Ruhezustand“ entstehen und sich weiterhin wieder mitotisch teilen können. Für Gerris besteht die gleiche Möglichkeit; infolge des Erhaltenbleibens der Chromosomen müßte sich der Beweis an jungen Entwicklungsstadien sicher führen lassen. Das mir vorliegende Material älterer Larven und geschlechtsreifer Tiere ließ keine Entscheidung zu. Die auffallende zentrale Lage der X-Chromozentren, die als Anzeichen der Teilung der Chromosomen im Ruhekern angesehen werden könnte, erklärt sich auch bei Annahme mitotischer Entstehung aus der zentralen Lage der X-Chromosomen in den Äquatorialplatten.