Skip to main content

Die Entstehung der Polarität in pflanzlichen Keimzellen, insbesondere die Induktion durch Licht

  • Conference paper
Ergebnisse der Biologie

Part of the book series: Ergebnisse der Biologie Advances in Biology ((ERGBIOL,volume 25))

Zusammenfassung

Die Polarität ist ein Grundphänomen jeder Differenzierung im Bereich des Lebendigen (Bünning, 1952), die Entwicklung einer kugelsymmetrischen, totipotenten Keimzelle zu einem differenzierten Organismus setzt daher voraus, daß jene zunächst eine Spitze-Basis-Polarität ausbildet. In der Tat ist bereits der erste Beginn der Keimung einer kugelsymmetrischen Spore oder Zygote Ausdruck einer Polarität, indem entweder diese Keimung in einer Richtung, also linear erfolgt (Austreiben einer Hyphe bei Pilzen, eines Rhizoids bei vielen Algen, eines Protonemas bei Moosen), oder indem die erste Zellteilung inäqual verläuft (Algen, Pteridophyten), wodurch eine chloroplastenarme Rhizoidzelle und eine chloroplastenreiche Prothalliumzelle voneinander gesondert werden. Daß beide Keimungstypen nicht nur theoretisch vergleichbar sind, sondern auch an ein und demselben Objekt nebeneinander beobachtet werden können, zeigt die Fucus-Zygote, bei der äußere Bedingungen während der Keimung darüber entscheiden, ob zunächst ein Rhizoid austreibt, das dann durch eine später erfolgende Zellteilung vom übrigen Keimling abgegliedert wird, oder ob die inäquale Teilung der Rhizoidbildung vorausgeht (Farmer und Williams, 1898; Kniep, 1907).

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 54.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Similar content being viewed by others

Literatur

  • Abe, K.: Weitere Untersuchungen über die Befruchtung von Coccophora und Sargassum. Sci. Rep. Tohoku Univ. 4. Ser. 16, 441–444 (1941).

    Google Scholar 

  • Allsopp, A.: Controlled differentiation in cultures of two liverworts. Nature (Lond.) 179, 681–682 (1957).

    Article  Google Scholar 

  • Bloch, R.: Polarity in plants. Botan. Rev. 9, 261–310 (1943).

    Article  Google Scholar 

  • Briggs, W. R.: Light dosage and phototropic responses of corn and oat coleoptiles. Plant Physiol. 35, 951–962 (1960).

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Bünning, E.: Morphogenesis in plants. Surv. Biol. Progr. 2, 105–140 (1952).

    Google Scholar 

  • Bünning, E.: Polarität und inäquale Teilung des pflanzlichen Protoplasten. Protoplasmato-logia VIII, 9a (1957).

    Google Scholar 

  • Buy, H. G. Du, and R. A. Olson: The presence of growth regulators during the early development of Fucus. Amer. J. Bot. 24, 609–611 (1937).

    Article  Google Scholar 

  • Dostál, R.: Zur Polarität der Meeressiphoneen. Naturwissenschaften 47, 406 (1960).

    Article  Google Scholar 

  • Farmer, J. B., and I. L. Williams: Contributions to our knowledge of the Fucaceae; their life-history and cytology. Phil. Trans, roy. Soc. London B 190, 623 (1898).

    Article  Google Scholar 

  • Fitting, H.: Über die Umkehrung der Polarität in den Keimlingen einiger Laubmoose. Planta 37, 635–675 (1950).

    Article  Google Scholar 

  • Gistl, R.: Gestalt und Lage der ersten Teilungswand in Sporen von Equisetum, in Lösungen von verschiedenem osmotischem Druck kultiviert. Ber. dtsch. Bot. Ges. 46, 254–266 (1928).

    Google Scholar 

  • Hämmerling, J.: Über formbildende Substanzen bei Acetabulavia meditevvanea, ihre räumliche und zeitliche Verteilung und ihre Herkunft. Arch. Entwickl.-Mech. Org. 131, 1–81 (1934).

    Article  Google Scholar 

  • Hämmerling, J.: Nucleo-cytoplasmic relationship in the development of Acetabularia. Int. Rev. Cytol. 2, 475–498 (1953).

    Article  Google Scholar 

  • Hämmerling, J.: u. Ch. Hämmerling: Über Bildung und Ausgleich des Polaritätsgefälles bei Acetabiilavia. Planta 53, 522–531 (1959).

    Article  Google Scholar 

  • Haupt, W.: Die Induktion der Polarität bei der Spore von Equisetum. Planta 49, 61–90 (1957).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Hämmerling, J.: Über den Primärvorgang bei der polarisierenden Wirkung des Lichtes aufkeimende Equisetmn-Sporen. Planta 51, 74–83 (1958).

    Article  Google Scholar 

  • Hämmerling, J.: u. F.-W. Meyer Zu Bentrup: Versuche zur Polaritätsinduktion durch Licht bei Equisetum-Sporen und Fucus-Zygoten. Naturwissenschaften 48, 723 (1961).

    Google Scholar 

  • Heitz, E.: Die keimende Funaria-Spore als physiologisches Versuchsobjekt. Ber. dtsch. bot. Ges. 60, 17–27 (1942).

    CAS  Google Scholar 

  • Herbst, C.: Über die Bedeutung der Reizphysiologie für die kausale Auffassung von Vorgängen in der tierischen Ontogenese. Biol. Zbl. 15, 721 (1895).

    Google Scholar 

  • Hurd, A. M.: Effect of unilateral monochromatic light and group orientation on the polarity of germinating Fucus spores. Bot. Gaz. 70, 25–50 (1920).

    Article  Google Scholar 

  • Jaffe, L.: Do Fucus eggs interact through a CO2-gradient ? Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 41, 267–270 (1955).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Jaffe, L.: Effect of polarized light on polarity of Fucus. Science 123, 1081–1082 (1956).

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Jaffe, L.: Tropistic response of zygotes of the Fucaceae to polarized light. Exp. Cell Res. 15, 282–299 (1958a).

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Jaffe, L.: Morphogenesis in lower plants. Ann. Rev. Plant Physiol. 9, 359–384 (1958 b).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Jaffe, L.:, and H. Etzold: Orientation and locus of tropic photoreceptor molecules in spores of Botrytis and Osmunda. J. biophys. biochem. Cytol. 1962, im Druck.

    Google Scholar 

  • Kashyap, S. R.: The structure and development of the prothallus of Equisetum debile Roxb. Ann. Bot. 28, 163–181 (1914).

    Google Scholar 

  • Kato, Y.: The effects of colchicine and auxin on rhizoid formation of Dryopteris erthrosora. Bot. Mag. (Tokyo) 70, 258–263 (1957 a). Zit. nach Kato (1957 b).

    CAS  Google Scholar 

  • Kato, Y.: Some experiments on the polarity of spores in Dryopteris erthrosora and Equisetum arvense. Cytologia 22, 328–336 (1957 b).

    Article  Google Scholar 

  • Knapp, E.: Entwicklungsphysiologische Untersuchungen an Fucaceen-Eiern. I. Zur Kenntnis der Polarität von Cystosira barbata. Planta 14, 731–751 (1931).

    Article  Google Scholar 

  • Kniep, H.: Beiträge zur Keimungsphysiologie und-biologie von Fucus. Jb. wiss. Bot. 44, 635–724 (1907).

    Google Scholar 

  • Kostrun, G.: Entwicklung der Keimlinge und Polaritätsverhalten bei Chloro-phyceen. Öst. bot. Z. 93, 172–221 (1944).

    Article  Google Scholar 

  • Küster, E.: Normale und abnormale Keimungen bei Fucus. Ber. dtsch. bot. Ges. 24, 522–528 (1906).

    Google Scholar 

  • Lowrance, E. W.: Determination of polarity in Fucus eggs by temperature gradients. Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.) 36, 590–591 (1937).

    Google Scholar 

  • Lund, E. J.: Electrical control of organic polarity in the egg of Fucus. Bot. Gaz. 76, 288–301 (1923).

    Article  Google Scholar 

  • Meyer Zu Bentrup, F.-W.: In Vorbereitung.

    Google Scholar 

  • Mohr, H.: Die Abhängigkeit des Protonemawachstums und der Protonema-polarität bei Farnen vom Licht. Planta 47, 127–158 (1956).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Mosebach, G.: Über den Einfluß des Lichts auf die Polarisierung des befruchteten Eies von Cystosira barbata Ag. Ber. dtsch. bot. Ges. 56, 210–225 (1938).

    Google Scholar 

  • Mosebach, G.: Über die Polarisierung der Equisetum-Spore durch das Licht. Planta 33, 340–387 (1943).

    Article  Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Origin of polarity in the eggs of Sargassum confusum AG. Sci. Rep. Tohoku Univ. 4th Ser. 18, 424–433 (1950).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Invalid stratification to the egg polarity in Coccophora and Sargassum. Sci. Rep. Tohoku Univ. 4th Ser. 19, 73–78 (1951).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Studies on the polarity of Equisetum arvense L. Bull. Yamagata Univ. 2, 63–90 (1952). Zit. nach Nakazawa (1958a).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Differential plasmolysis in the eggs of Coccophora and Sargassum. Bull.Yamagata Univ. Nat. Sci. 2, 225–228 (1953a).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Differential vital staining of the plasm in the eggs of Coccophora and Sargassum. Sci. Rep. Tohoku Univ. 4th Ser. 20, 89–92 (1953b).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: On the differential susceptibility in the egg of Coccophora, a brown alga. Saito Ho-on Kai Museum Res. Bull. 23, 19–21 (1954).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: The latent polarity in Equisetum spores. Bot. Mag. Tokyo 69, 506–509 (1956).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Centrifugaciön de esporas de Equisetum. Anal. Inst. Biol. Univ. México 28, 11–15 (1957a).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Developmental mechanics of Fucaceous algae. II. Vital staining of centrifuged Coccophora eggs. Bot. Mag. Tokyo 70, 1–3 (1957b).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: III. Differential permeability in Fucus eggs. Bot. Mag. Tokyo 70, 57–61 (1957c).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: IV. Morphogenetic movement of Coccophora eggs. Bot. Mag. Tokyo 70, 81–85 (1957 d).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: V. Differential distribution of lecithine on the surface of the egg protoplasm in Coccophora and Sargassum. Sci. Rep. Tohoku Univ. 4th Ser. 23, 21–25 (1957e).

    CAS  Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: VI. A unified theory on the polarity determination in Coccophora, Fucus, and Sargassum eggs. Sci. Rep. Tohoku Univ. 4th Ser. 23, 119–130 (1957f).

    CAS  Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: VII. Apicobasal gradient in a later stage of Coccophora embryo. Phyton (Argent.) 8, 53–58 (1957g).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: The rhizoid point as the basophilic center of Equisetum spores. Phyton (Argent.) 10, 1–6 (1958a).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: The predetermined polarity in Porphyra monospores shed from Conchocelis-thalli. Bot. Mag. Tokyo 71, 144–150 (1958b).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Developmental mechanics of Fucaceous algae. IX. Fates of the abnormally cloven Coccophora eggs. Bot. Mag. Tokyo 71, 53–56 (1958c).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: X. Structure of the mucilage surrounding Coccophora eggs. Bot. Mag. Tokyo 71, 242–245 (1958d).

    CAS  Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Morphogenesis of the fern protonema. I. Polar susceptibility to colchicine in Dryopteris varia. Phyton (Argent.) 12, 59–64 (1959

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: General mechanism of the polarity determination in some fucoid eggs. Naturwissenschaften 46, 333–334 (1959b).

    Article  Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Developmental mechanics of Fucaceous algae. XIII. Polarity determination in Coccophora eggs relating to the position of jelly stalk. Sci. Rep. Tohoku Univ. 4th Ser. 25, 231–238 (1959c).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Nature of the protoplasmic polarity. Protoplasma 52, 274–294 (1960a).

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: Developmental mechanics of Fucaceous algae. XV. Effects of ultracentrifuging at later stages upon the development of Coccophora eggs. Bot. Mag. Tokyo 73, 447–452 (1960b).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: XVII. Differential destruction of the cortical layer of cytoplasm in ultracentri-fuged Coccophora eggs. Bot. Mag. Tokyo 74, 1–5 (1961a).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: The polarity theory of morphogenetic fields. Sci. Rep. Tohoku Univ. 4 th Ser. 27, 57–92 (1961b).

    Google Scholar 

  • Nakazawa, S.: and A. Tsusaka: Appearance of “metallophilic cytoplasm” as a prepattern to the differentiation of rhizoid in fern protonema. Cytologia 24, 378–388 (1959).

    Article  Google Scholar 

  • Nienburg, W.: Die Keimungsrichtung von Fucus-Eiern und die Theorie der Licht-perzeption. Ber. dtsch. bot. Ges. 40, 38–40 (1922).

    Google Scholar 

  • Nienburg, W.: Die Wirkung des Lichtes auf die Keimung der Equisetum-Spore. Ber. dtsch. bot. Ges. 42, 95–99 (1924).

    Google Scholar 

  • Nishibayashi, T., and S. Inoh: On the life history in Dictyotaceae. I. Tetrasporedevelopment in Dictyota dichotoma (HUDS.) Lamour., Dictyopteris divaricata (Oram.) Okam., and Padina japonica Yamada. Bot. Mag. Tokyo 72, 261–268 (1959).

    Google Scholar 

  • Olson, R., and H. G. Du Buy: The role of growth substances on the polarity and morphogenesis in Fucus. Amer. J. Bot. 24, 611–615 (1937).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Oltmanns, F.: Morphologie und Biologie der Algen. 2. Aufl., Band 2. Jena: Fischer 1922.

    Book  Google Scholar 

  • Reed, E. A., and D. M. Whitaker: Polarized plasmolysis of Fucus eggs with particular respects to ultraviolet light. J. Cell. Comp. Physiol. 18, 329–338 (1941). Zit nach Nakazawa (1957f).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Rieth, A.: Einige Beobachtungen zur Colchicinwirkung auf die Keimung von Vaucheria-Oosporen. Flora 140, 596–604 (1953).

    Google Scholar 

  • Rosenvinge, K.: Om ydre faktorers inflydelse paa Organdannelsen. Kopenhagen 1888.

    Google Scholar 

  • Stahl, E.: Einfluß der Beleuchtungsrichtung auf die Teilung der Equisetum-Sporen. Ber. dtsch. bot. Ges. 3, 334–340 (1885).

    Google Scholar 

  • Troll, W.: Allgemeine Botanik. Stuttgart: Enke 1948.

    Google Scholar 

  • Wardlaw, C. W.: Embryogenesis in plants. London: 1955.

    Google Scholar 

  • Weber, W.: Zur Polarität von Vaucheria. Z. Bot. 46, 161–198 (1958).

    Google Scholar 

  • Weber, W.: Das Polaritätsverhalten der Enteromorpha-Zelle bei Verzweigung und Schwärmerbildung. Z. Bot. 47, 251–257 (1959).

    Google Scholar 

  • Weber, W.: Keimungsphysiologische Untersuchungen an Chondrus crispus. Z. Bot. 48, 251–257 (1960a).

    Google Scholar 

  • Weber, W.: Über die Sporenkeimung einiger Ceramiales. Botanica Marina 2, 182–188 (1960b).

    Article  Google Scholar 

  • Weber, W.: Polarisierung der Keimlinge von Codium fragile durch Licht. Flora 149, 327–330 (1960c).

    Google Scholar 

  • Weber, W.: Induktion der Keimlingspolarität bei Codium fragile durch monochromatisches Licht. Naturwissenschaften 48, 461–462 (1961).

    Article  Google Scholar 

  • Wettstein, D. V.: Beeinflussung der Polarität und undifferenzierte Gewebebildung aus Moossporen. Z. Bot. 41, 199–226 (1953).

    Google Scholar 

  • Whitaker, D. M.: Some observations on the eggs of Fucus and upon their mutual influence in the determination of the developmental axis. Biol. Bull. 61, 294 bis 308 (1931).

    Article  Google Scholar 

  • Whitaker, D. M.: The effect of hydrogen ion corcentration upon the induction of polarity in Fucus eggs. I. Increased hydrogen ion concentration and the intensity of mutual inductions by neighboring eggs of Fucus furcatus. J. gen. Physiol. 20, 491–500 (1937).

    CAS  Google Scholar 

  • Whitaker, D. M.: III. Gradients of hydrogen ion concentration. J. gen. Physiol. 21, 833–845 (1938).

    CAS  Google Scholar 

  • Whitaker, D. M.: The effect of shape on the developmental axis of the Fucus egg. Biol. Bull. 78, 111–116 (1940a).

    Article  Google Scholar 

  • Whitaker, D. M.: Physical factors of growth. Growth suppl. II, 75–88 (1940b).

    Google Scholar 

  • Whitaker, D. M.: The effect of unilateral ultraviolet light on the development of the Fucus egg. J. gen. Physiol. 24, 263–278 (1941).

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Whitaker, D. M.: Ultraviolet light and the development of Fucus eggs as affected by auxin and pH. Biol. Bull. 82, 127–137 (1942a).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Whitaker, D. M.: Counteracting the retarding and inhibitory effects of strong ultraviolet on Fucus eggs by white light. J. gen Physiol. 25, 391–397 (1942b).

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Whitaker, D. M.: and W. E. Berg: The development of Fucus eggs in concentration gradients: a new method for establishing steep gradients across living cells. Biol. Bull. 86, 125–129 (1944).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Whitaker, D. M.: and E. W. Lowrance: The effect of hydrogen ion concentration upon the induction of polarity in Fucus eggs. II. The effect of diffusion gradients brought about by eggs in capillary tubes. J. gen. Physiol. 21, 57–70 (1938).

    Google Scholar 

  • Whitaker, D. M.: and E. W. Lowrance: The effect of alkalinity upon mutual influences determining the developmental axis in Fucus eggs. Biol. Bull. 78, 407–411 (1940).

    Article  Google Scholar 

  • Winkler, H.: Über den Einfluß äußerer Faktoren auf die Teilung der Eier von Cystosira barbata. Ber. dtsch. bot. Ges. 18, 297–305 (1900).

    Google Scholar 

  • Zimmermann, W.: Die Orientierung von Pflanze und Tier im Raum. I. Botanischer Teil. Biol. Zbl. 51, 21–36 (1931).

    Google Scholar 

  • Zimmermann, W.:, u. H. Heller: Polarität und Brutknospenentwicklung bei Sphacelaria. Pubbl. Staz. Zool. Napoli 28, 289–304 (1956).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Editor information

H. Autrum E. Bünning K. v. Frisch E. Hadorn A. Kühn E. Mayr A. Pirson J. Straub H. Stubbe W. Weidel Hansjochem Autrum

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 1962 Springer-Verlag OHG. Berlin · Göttingen · Heidelberg

About this paper

Cite this paper

Haupt, W. (1962). Die Entstehung der Polarität in pflanzlichen Keimzellen, insbesondere die Induktion durch Licht. In: Autrum, H., et al. Ergebnisse der Biologie. Ergebnisse der Biologie Advances in Biology, vol 25. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-94837-4_1

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-94837-4_1

  • Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-540-02806-2

  • Online ISBN: 978-3-642-94837-4

  • eBook Packages: Springer Book Archive

Publish with us

Policies and ethics