Die Restitution des Eiweiss-Sekretes zum Nestbau beim Stichling Gasterosteus in Verbindung mit dem Arbeitsrhythmus der Niere

Zusammenfassung

In der Niere des männlichen Stichlings findet im Frühjahr eine teilweise Umschaltung derexkretorischen Funktion in eine sekretorische statt; Zweck der Sekretion ist die Herstellung eines Klebstoffes zum Nestbau.

• 1. Es wird die Anatomie des Mesonephros beschrieben (Abb. 1 und 2); darauf die Histologie des Nephrons in der Zeit, in welcher es kein Eiweiß sezerniert (Abb. 3–5).

• 2. Die Arbeitsphasen der Niere. Es werden die sezernierenden und allein exkretorisch arbeitenden Teile des Nephrons beschrieben. Die Teile mit einer Umschaltung im Frühjahr zeigen folgende Arbeitsphasen: (1) Eine vorwiegende Exkretionsphase vom Juni bis Januar und (2) eine vorwiegende Sekretionsphase vom Februar bis März; diese kann unterteilt werden in eine Beginnperiode, eine Restitutions- und Extrusionsperiode. Hierauf folgt (3) eine Phase der vorwiegenden Regeneration.

• 3. Die Sekretionsphase kann ausgelöst werden durch künstliche Beleuchtung. Der Einfluß des Lichtes ist aber nur ein indirekter. Die Lichtmenge kann nicht als Zeitmesser für den Ablauf der Sekretionsprozesse gebraucht werden.

• 4. Der Beginn der Aufbautätigkeit (Restitution) geschieht nicht in allen Zellen eines Tubulus oder in allen Tubuli gleichzeitig, sondern eine Welle der Eiweißsekretion läuft über das Nephron hin. Innerhalb eines Tubulus arbeiten etwa 40–50 Zellen synchron. Dieser wellenförmige Arbeitsverlauf wird durch 5 Faktoren reguliert: (1) Durch eine, wahrscheinlich hormonale Signalgebung, (2) durch eine Potenz zur Sekretion, (3) durch eine bestimmte Latenzzeit und (4) durch eine Arbeitsgemeinschaft der Zellen. Es wird die Hypothese aufgestellt, daß das Signal zum Eiweißaufbau die Zellen in verschiedenen exkretorischen Arbeitsperioden antrifft, daß nur Zellen in einer bestimmten exkretorischen Arbeitsperiode hierauf zu antworten vermögen (Abb. 6); hierdurch kann der wellenförmige Verlauf des Einsetzens der Sekretion erklärt werden.

• 5. Kriterien für einen Beweis der Reihenfolge der Restitutionsstadien sind folgende: (1) Die Hochzeitsfarbe des Männchens, (2) die Höhe der Zellen, (3) die Hintereinanderschaltung der Stadien in einem Tubulus.

• 6. Die vorwiegend exkretorische Phase. Es werden die zytologischen Bestandteile der rein exkretorisch arbeitenden Zellen beschrieben (Abb. 7 bis 11): Zellstruktur, Mitochondrien (Abb. 8), osmiophile Strukturen (Abb. 9 und 10). Es werden hier Golgi-Körper beschrieben, welche in eine Reihe gebracht werden können: Präsubstanzen → junge Golgi-Systeme → ältere Golgi-Systeme mit dichterem gelblichem Internum → Produkt. Wahrscheinlich steht die Arbeit dieser Golgi-Körper mit der normalen exkretorischen Funktion im Zusammenhang; bewiesen ist das nicht. Die Golgi-Systeme sind nicht gleichmäßig in allen Zellen vorhanden; eine Reihe von Zellen eines Tubulus zeigt hintereinander verschiedene Stadien einer Golgi-Phase (Abb. 11). Es wird vermutet, daß hier eine rhythmische Arbeit vorliegt.

• 7. Der Aufbau der Eiweiße zum Nestbau. Nach Lichtreizung fallen die Mitochondrien auseinander in Ketten von kugelförmigem Gebilde (Abb. 12–14). Es wird nachgewiesen, daß aus diesen Kugeln Präsubstanzen der Golgi-Körper hervorgehen (Abb. 15–17). Eine Entstehung der Golgi-Präsubstanz aus dem Plasma ist unwahrscheinlich; eine Entstehung aus der vorhergehenden Präsubstanz der exkretorischen Phase konnte weder ausgeschlossen noch bewiesen werden. Beim Übergang von den Mitochondrien zur Präsubstanz änderte sich die chemische Zusammensetzung. Die Präsubstanz vermehrte sich offenbar mittels Durchschnürung.

• 8. Die Präsubstanz geht über in Systeme mit kleinen hellen Interna (Abb. 19), dann in Systeme mit größeren dunklen Interna; dann werden schließlich die großen Interna gelblich und zeigen dieselben Erscheinungen wie die aus ihnen entstehenden Eiweißprodukte (Abb. 21). Es ist sicher, daß die Eiweiße aus den Interna der Golgi-Systeme hervorgehen. Diese Eiweißprodukte werden schließlich in Vakuolen verflüssigt (Abb. 23). Alle diese Vorgänge werden zusammengefaßt zur Bezeichnung einer Golgi-Phase.

• 9. Etwa in der Mitte einer solchen ersten Golgi-Phase beginnt eine zweite Golgi-Phase abzurollen (Abb. 24). Die Ergebnisse werden in Abb. 24 und im Schema auf S. 684 zusammengefaßt.