The direction of differentiation in development

Summary

A study was made of the direction of differentiation in the developing antennule of the isopodMancasellus macrourus. It included both ontogenetic and regeneratory development but was confined for the most part to the order of appearance of the segments and of the sensory hairs and bulbs.

It was found that the development in ontogeny and regeneration is similar and can be divided into two periods. The four basal segments appear during the first period and the remaining six or seven during the second. The direction of differentiation is exactly opposite in the two periods. In the first, segmentation appears at the base and in general travels outward though there is an irregularity in the time of appearance of one of the segmental walls. In the second, differentiation appears at the tip and segmental walls and sensory hairs and bulbs appear in exact order from the tip inward until the antennule is completed. In ontogeny the first period is further to be distinguished from the second by the inactivity of the embryo in the former.

The data obtained in the present study taken in conjunction with former data make it highly probable that considerable variation in the relative importance of the two factors controlling differentiation will be found in different animals and in different organs of the same animal. In some the inwardly directed and in others the outwardly directed progression of differentiation may be expected to predominate. Furthermore as in the case of the antennule ofMancasellus one factor may predominate during the earlier stages of development and the other during the later stages.

Zusammenfassung

Es wurde eine Untersuchung über die Differenzierungsrichtung während der Antennula-Entwicklung bei dem IsopodenMancasellus macrourus angestellt. Sie umfaßte sowohl ontogenetische als regenerative Entwicklung, beschränkte sich aber größtenteils auf die Feststellung der Reihenfolge beim Erscheinen der Segmente und der Sinneshaare und Kolben.

Es fand sich, daß die ontogenetische und die regenerative Entwicklung ähnlich sind und sich in zwei Perioden teilen lassen. Die vier basalen Segmente erscheinen in der ersten Periode und die übrigen sechs oder sieben während der zweiten. Die Richtung der Differenzierung ist in den beiden Perioden genau entgegengesetzt. In der ersten tritt die Segmentierung an der Basis auf und rückt im allgemeinen centrifugal vor, obgleich dabei eine Unregelmäßigkeit in der Erscheinungszeit der einen Segmentationswand vorhanden ist. In der zweiten tritt die Differenzierung an der Spitze auf und Segmentierungswände, Sinneshaare und Kolben erscheinen in exakter Reihenfolge von der Spitze centripetal, bis die Antennula fertig ist. Bei der ontogenetischen Entwicklung ist außerdem die erste Periode durch die Inaktivität des Embryo von der zweiten zu unterscheiden.

Die Ergebnisse vorliegender Arbeit, zusammengenommen mit früheren, machen es höchst wahrscheinlich, daß erhebliche Schwankungen der relativen Wichtigkeit der zwei die Differenzierung kontrollierenden Faktoren bei verschiedenen Tieren und bei verschiedenen Organen desselben Tieres zu finden sind. Man kann bei einigen das Vorherrschen des centripetal, bei andern das des centrifugal gerichteten Fortschreitens der Differenzierung erwarten. Außerdem, wie hier im Falle der Antenne vonMancasellus, kann der eine Faktor während der früheren, der andre während der späteren Entwicklungsstadien der herrschende sein.