Die Ultrastruktur der Nephrozyten vonOrthomorpha gracilis (C. L. Koch 1847) (Diplopoda, Strongylosomidae)

Summary

• 1. InOrthomorpha gracilis nephrocytes are present in the pericardial and in the perivisceral sinus of the trunk from the collum on in all except the last two metameres. They are attached, individually or connected in heaps, by their continuous basement membrane, to lobes of the fat body, muscles, connective tissue or tracheae. The greatest part of their surface is surrounded by haemolymph.

• 2. The cell cortex has stalk-like processes between which an extracellular labyrinth extends. Near the cell surface the processes are linked together by diaphragms. These are composed of screenlike structures, embedded in a less dense matrix. At the sites where the diaphragm is apposed, electron-dense material is attached to the cell membrane within the processes as in desmosomes. The nephrocyte is surrounded by its basement membrane.

• 3. Along the labyrinth channels vesicular invaginations of the plasma membrane occur. They become coated vesicles within the cytoplasm. There are also characteristical tubular structures, bounded by a unit membrane with a specifically patterned inner lining. The tubules seem to transform into transparent vacuoles, situated generally close to the labyrinth. Between all structures free ribosomes are numerous. Occasionally a few microtubules and small mitochondria can be seen within the cortical region.

• 4. Within the central area of the cell there is one nucleus, one or a few “concrement”-vacuoles, numerous golgi dictyosomes, mitochondria and free ribosomes. The endoplasmic reticulum is only weakly developed; its membranes are predominately smooth. It is more prominent, however, if the central region is filled with vacuoles of variable contents. Then the golgi apparatus is also more prominent, and mitochondria are increased in number. The vacuoles seem to be formations of the dictyosomes. They are interpreted as (secondary) lysosomes. „Concrement“-vacuoles may possibly represent autolysosomes.

• 5. Terminological problems and the fine structure of the cell type described is discussed. Comparisons especially with pericardial cells of insects could be made. Nephrocytes are looked upon as organs analogous to the reticuloendothelial system of vertebrates.

• 6. The ecdysial glands of centipedes and millipedes which have thus far been described are considered as specialized nephrocytes.

Zusammenfassung

• 1. BeiOrtbomorpha gracilis kommen Nephrozyten im Rumpf vom Collum bis zum drittletzten Metamer im Perikardial- und im Periviszeralsinus vor. Sie sind einzeln oder durch eine kontinuierliche Basallamina zu Ballen verbunden und Fettkörperlappen, Muskeln, Bindegewebe oder Tracheen angeheftet. Der grö\te Teil ihrer OberflÄche ist von HÄmolymphe umgeben.

• 2. Der Kortex einer Nephrozyte ist durch stelzenförmige FortsÄtze ausgezeichnet, zwischen denen sich ein extrazellulÄres Labyrinth erstreckt. Peripher sind die FortsÄtze durch Diaphragmata verbunden. Diese bestehen aus siebartigen Strukturen, die in eine weniger dichte Matrix eingebettet sind. An den Ansatzstellen eines Diaphragma ist der Zellmembran der FortsÄtze innen elektronendichtes Material angelagert. Die Nephrozyte wird von ihrer Basallamina umgeben.

• 3. Die Zellmembran zeichnet sich im Verlauf des Labyrinths durch zahlreiche Vesikulationen aus. Diese gelangen als StachelsaumblÄschen ins kortikale Zytoplasma. Dort sind auch tubulÄre Strukturen charakteristisch, die von einer Elementarmembran begrenzt sind. Aus den Tubuli scheinen transparente Vakuolen hervorgehen zu können. Diese befinden sich meist in der NÄhe des Labyrinths. Zwischen allen Strukturen sind freie Ribosomen hÄufig. Nur ab und zu sieht man Mikrotubuli und kleine Mitochondrien im Zellkortex.

• 4. Im zentralen Zellbereich liegen der Nukleus und eine oder mehrere gro\e „Konkrement“-Vakuolen, zahlreiche Golgi-Dictyosomen, Mitochondrien und freie Ribosomen. Das endoplasmatische Retikulum ist schwach entwickelt; seine Membranen sind überwiegend glatt. Es tritt mehr hervor, wenn der zentrale Bereich mit Vakuolen heterogenen Inhalts gefüllt ist. Dann ist auch der Golgi-Apparat auffÄlliger, und die Mitochondrien sind stark vermehrt. Die Vakuolen scheinen Bildungen der Dictyosomen zu sein; sie werden als (sekundÄre) Lysosomen gedeutet. Die „Konkrement“-Vakuolen stellen möglicherweise Autolysosomen dar.

• 5. Terminologie und Ultrastruktur des beschriebenen Zelltyps werden diskutiert. Vor allem Untersuchungen über Perikardialzellen verschiedener Insekten können zum Vergleich herangezogen werden. Die Nephrozyten werden als Organe verstanden, die dem retikuloendothelialen System der Wirbeltiere analog sind.

• 6. Die bisher bekannten Ecdysialdrüsen der Chilopoden und Diplopoden werden als spezialisierte Nephrozyten angesehen.