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Untersuchungen über die Entwicklung xenoplastischer Augenchimären bei Amphibien

Studies on the development of xenoplastic eye chimerae in amphibians

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Wilhelm Roux' Archiv für Entwicklungsmechanik der Organismen Aims and scope Submit manuscript

Summary

  1. 1.

    In order to evaluate the development of the xenoplastic eye chimerae, stages of differentiation of the normal eye inBombina variegata, Hyla arborea andTriturus alpestris between the second and ninth day after neurulation have been worked out, and the results are summarized in Table 1.

  2. 2.

    Four types of chimeric eyes developed after transplantation of the eye-cup anlagen: type I, species-specific donor eye cup with a host lens; type II, host lens with a chimeric eye cup which was made of donor and host material, and appeared morphologically as well as histologically uniform; type III, host and donor parts of the eye cup were each surrounded by their own tapetum nigrum, but formed morphologically a chimeric eye cup of harmonious proportion with a host lens; type IV, chimeric eye of type I with, however, an additional diminished host eye.

  3. 3.

    The histological differentiation of the eye cup of the chimeric eye is autonomous.

  4. 4.

    In the absence of a lens the differentiation of the eye cup is retarded.

  5. 5.

    In chimeric eyes of type I the differentiation of theTriturus host lens is normal, whereas that of theBombina host lens shows a slight retardation.

  6. 6.

    After transplantation of the lens anlage several donor and host lenses have frequently been found, possibly due to the autonomous reactivity of the epidermis in the different species. Chimeric or donor lenses were of rare occurrence.

  7. 7.

    The lens size of chimeric eyes is determined by the size and inducing capacity of the eye cup, the duration of the inductive contact as well as the species-specific size of the lens vesicle. The species-specific dimension of the eye cup acts as a limiting factor to the growth of the lens. Thus, the lens index of chimeric eyes with aBombina eye cup is larger, whereas that of chimeric eyes with aTriturus eye cup appears smaller than the indices of the two control species.

  8. 8.

    If a lens is not induced, a Wolffian lens may develop inBombina hosts with aTriturs eye cup. In complete chimeric eyes the regeneration of a Wolffian lens is suppressed by theBombina lens.

  9. 9.

    Owing to the primary incompatibility eye cups transplanted fromTriturus toHyla andRana as well as lens epidermis transplanted fromTriturus toRana are expelled. As a reaction of the secondary incompatibilityBombina eye cups inTriturus hosts start to degenerate on the 11th day after transplantation. The degeneration of eye cups fromHyla andRana donors begins even earlier. If the tapetum nigrum is fully differentiated, the implant may remain longer.

Zusammenfassung

  1. 1.

    Zur Beurteilung von Augenchimären wurde eine Normentafel über die Entwicklung der Augen vonBombina variegata, Hyla arborea undTriturus alpestris vom 2. bis zum 9. Tag nach Neurulation zusammengestellt.

  2. 2.

    Nach Transplantation der Augenbecheranlage entstanden 4 Typen von Chimärenaugen: Typ I, arteigener Spenderaugenbecher mit Wirtslinse. Typ II, Wirtslinse über Chimärenaugenbecher, der aus Spender- und Wirtsmaterial morphologisch und histologisch harmonisch zusammengesetzt ist. Typ III, Spender- und Wirtsaugenbecheranteile ganz von ihren Pigmentepithelien umgeben, zusammen einen morphologisch harmonischen Chimärenaugenbecher mit Wirtslinse bildend. Typ IV, Chimärenauge des Typs I neben einem verkleinerten Wirtsauge.

  3. 3.

    Die histologische Differenzierung des Augenbechers verläuft im Chimärenauge autonom.

  4. 4.

    Bei fehlender Linse verzögert sich die Differenzierung des Augenbechers.

  5. 5.

    Im chimärisch zusammengesetzten Auge differenziert sich die Wirtslinse vonTriturus normal, jene vonBombina leicht verzögert.

  6. 6.

    Nach Transplantation der Linsenanlage entstehen häufig mehrere Spender- und Wirtslinsen, was auf autonome Reaktion der artfremden Epidermen zurückgeführt werden kann. Chimärische Linsen oder einzelne Spenderlinsen treten selten auf.

  7. 7.

    Die Linsengröße im Chimärentyp I wird bestimmt durch die Größe und die Induktionskapazität des Augenbechers, die Dauer des Induktionskontaktes und die arttypische Größe des abgeschnürten Linsenbläschens. Das Linsenwachstum wird auf das arttypische Maß des Augenbechers beschränkt. Der Linsenindex der Augenchimären mitBombinabecher wird deshalb größer, derjenige von solchen mitTriturusbecher kleiner als bei artreinen Kontrollaugen.

  8. 8.

    Eine Wolffsche Linse kann sich in der linsenlosenBombinachimäre mitTriturusaugenbecher sehr früh bilden. Im vollständigen Chimärenauge wird Wolffsche Linsenregeneration durch dieBombinalinse verhindert.

  9. 9.

    Augenbechertransplantate vonTriturus inHyla undRana sowie Linsenektodermtransplantate vonTriturus inRana werden in primärer Unverträglichkeit ausgestoßen. In sekundärer Unverträglichkeit tritt imTrituruswirt die Degeneration des Augenbechers vonBombina vom 11. Tag an ein, vonHyla undRana schon früher. Bei vollständiger Bildung des Pigmentepithels kann das Implantat länger erhalten bleiben.

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Authors and Affiliations

  1. Zoologisch-Vergleichend Anatomisches Institut der Universität Zürich, Schweiz

    Andreas F. Th. Fischer

Authors
  1. Andreas F. Th. Fischer
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Dissertation an der Universität Zürich unter der Leitung von Herrn Prof. Dr. P. S.Chen.

Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. P. S.Chen, danke ich herzlich für die Anregung und Leitung dieser Arbeit und für die Überlassung einer Anzahl transplantierter Keime.

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Fischer, A.F.T. Untersuchungen über die Entwicklung xenoplastischer Augenchimären bei Amphibien. W. Roux' Archiv f. Entwicklungsmechanik 163, 81–112 (1969). https://doi.org/10.1007/BF00576987

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