Die Bildung und Differenzierung des postnauplialen Keimstreifs vonDiastylis rathkei (Crustacea, Cumacea)

Summary

The differentiation of ectodermal cell rows arranged on the germ band ofDiastylis behind the presumptive mandibular segment is described. 4 of the cell rows are not budded off from ectoteloblasts, but are formed directly by blastoderm cells. Behind these 4 rows, 12 cell rows are budded off from ectoteloblasts. Eventually, the ectoteloblasts divide to form rows XIII and XIV. All of these cell rows have a fixed sequence of mitoses by which a detailed analysis of the cell-lineage up to the formation of ganglion anlagen and appendage buds is possible. The rows (0) and (1) form the anterior and middle parts of the maxillular segment. The posterior part of this segment is formed by derivatives of the subsequent cell row (2). Thus, the maxillulae are complex structures, composed by cells from different cell clones. The maxillae and the thoracic limbs are complex structures as well. Rows (2) and (3) have a similar differentiation pattern. The differences are mainly found in the appendage-forming parts. The differentiation of row (3) is nearly identical to row I, i.e. the first row budded off from ectoteloblasts, and to the subsequent rows II–VI.

Ganglion cells are formed by the division of ganglion mother cells that are budded off from neuroblasts. The neuroblasts have a complicated pattern of divisions. There may be an alternation of unequal and equal mitoses. The intersegmental furrows run in a transverse and slightly oblique plane through the derivatives of one cell row. They do not indicate genealogical boundaries.

The results are compared with similar developmental processes in other Mandibulata, especially Insecta. The similarities and differences in the existence of a morphological differentiation center and in the formation of appendage buds, ganglion anlagen, and intersegmental furrows are discussed.

Zusammenfassung

Die Differenzierung der hinter den Mandibeln gebildeten ektodermalen Querreihen des Keimstreifs vonDiastylis wird beschrieben. 4 dieser Querreihen von Zellen werden nicht durch Ektoteloblasten gebildet, sondern lagern sich direkt als Blastodermzellen aneinander. Dahinter werden 12 Reihen durch Ektoteloblasten gebildet. Die Ektoteloblasten teilen sich zum Schlu\ in die Reihen XIII und XIV. Alle Zellreihen treten in eine Folge von differentiellen Teilungen ein, so da\ die genaue Differenzierung und Musterbildung der Zellen bis zur Bildung von Ganglienanlagen und ExtremitÄtenknospen zellgenealogisch verfolgt werden kann. Die ersten 2 Reihen hinter den Mandibeln, die Reihen (0) und (1), tragen zur Bildung des vorderen und mittleren Teils des 1. Maxillensegments bei. Der hintere Teil des 1. Maxillensegments wird durch die vorderen Zellabkömmlinge der Reihe (2) gebildet. Die 1. Maxille ist aus Zellen von verschiedenen Zellklonen zusammengesetzt, die zur Reihe (1) und (2) gehören. Die 2. Maxille und die Thorakalbeine werden ebenfalls durch verschiedene Zellklone zusammengesetzt.

Die Reihen (2) und (3) haben ein Ähnliches Differenzierungsmuster. Die Unterschiede betreffen hauptsÄchlich den extremitÄtenbildenden Bereich. Die Reihe (3) und die erste ektoteloblastisch gebildete Reihe I sowie die folgenden extremitÄtenbildenden Reihen sind in ihrer Differenzierung fast identisch. Die Ganglien bilden sich durch Neuroblasten, welche Ganglienmutterzellen ins Innere abgeben. Die Neuroblasten haben ein kompliziertes Teilungsmuster. Sie können sich auch nach Abgabe von Ganglienmutterzellen Äqual teilen. Die Intersegmentalfurchen laufen schrÄg durch die Abkömmlinge einer Reihe und markieren nicht die genealogischen Grenzen.

Die Ergebnisse werden im Vergleich mit anderen Mandibulaten, besonders mit den Insekten diskutiert. Es ergeben sich interessante Ähnlichkeiten und Unterschiede in der Bildung eines morphologischen Differenzierungszentrums und in der Anlage von ExtremitÄtenknospen, von Ganglien und Intersegmentalfurchen.