DIE PLASMO-UND KARYOSKOPIE IM AUFFALLENDEN LICHTE IN IHRER BEDEUTUNG FOR DIE BOTANISCHE ZYTOLOGIE UND

PROTOPLASMAFORSCHUNG l)

Von HANS PFEIFFER (Bremen)

Mit 4 Textfiguren

Eingegangen a,m 10. Juni 1932

1. Einel' der wesentliehsten Programmpunkte der n e u e r e n P r o t o - p la s iri a f ors c h u n g, welehe ,,alle mit dern Zellinhalt sieh besch';if~igenden biologL,;ehen (end medizinisehen) Disziplinen mit kausaler Fragestelhmg"' zusammenfassen will, is~ die V o r d e r u n g n a c h L e b e n d b e o b a c h t u n g , ein z~\'ar sehon oft und yon ver~:ehiedenen Seiten aufgestelltes Ziel, dessert Durehfiihrung abec immer m:)eh nieht restlos gegl~ickt ist (23, S. 293 f., 302). Wenn derartige Untersuchungen an Zellen hOherer P[lanzen eine Zeitlang t~ber OeMhr vernaehliissigt wurden, so ist daran ebenso tier groftartige Aufsehwung der Fixierungs- und Fttrbungsteelmik wie eine g'ewisse Gin- seitigkeit tier mik roskop i sehe i~ A p p a r a t u r schuld, die eine Be- freiung wm der Untersuehung im dnrehfallenden Liehte nicht gestattete. Dadureh war die Porderung naeh Lebendbeobaehtung nut an einzelnen Zellen oder gentigend durchsiehtig'en Objekten durehffihrbar, oder man behalf sieh damit, dab man (tie lebenden Zellen aus dem Organismus herausl6ste und isoliert untersuchte. Ein solehes Verfahren ignoriert abet (lie dem 0bjekt in situ eigentiimliehen korrelativen Beziehungen. Ob nun aueh sehon an besonders geeigneten Objekten eine sehon nieht mehr so kleine Reihe erfreulieher Erfolge vorliegen (man vgL nur Ergebnisse der Untersuchungen von K. BEI~AR, A. GUILLIERMOND, (}. CH. HII~SCtI,

H. LUNDEG~RDtI, P. MM~'rJ~Ns, T. SAKAMURA, R. SCHAEDE, H. rFELES-

i) Der Inhal~ dieser Mitteilung ist zum gr6geren Teile auf der Tagung der D e u t s e h e n B o t a n i s e h e n G e s e l l s e h a f t anlM31ieh ihres 50j/i, hrigen Bestehens zu Ber l in am 19. Mai 1932 vorgetragen worden, weswegen sieh die hier mitgeteilten Er- gebnisse ganz auf b o t a n i s e h e Objekte besehr~tnken.

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ZYNS~:I U. V. a.), so sind doeh entgegenstehende Sehwierigkeiten nicht zu verkennen. Erst VONWXLLER ist es gelungen, ausgehend yon pflanz- lichen Zellen und fortsehreitend zu solchen des Tier- und Mensehenk6rpers, filtere Ans~ttze der anatomischen q'eehnik, wie sie die Medizin in den Methoden der End oskopie (Dermatoskopie) und Hornhaut- oder Spalt- lampenmikroskopie entwickelt hatte, dutch Ausdehnung aueh auf mittlere und starke Vergr6gerungen weiterzubilden und so manehe bislang unzu- g/tngliehe Organe in vivo et i'~t situ der z y t o l o g i s c h e n Untersuchung im auffallenden Liehte zuzuftihren.

Die bisherige EinfOrmigkeit des Mikroskopierens mul3 doch auch ~iberraschen, u n d e s ist eigenIlieh kaum anzunehmen, dab bei der (iber- reichen F~ille tier Objekte stets (tie gleiche ~Iethodik der Anwendung durehfallenden Lichtes ausreichen soll. Statt nun oft • gewaltsfmt das 0bjekt dem Mikroskop anzupassen, verfolgt VONWH,LER den Leitgedanken der A n p a s s u n g des ~ I i k ro skops an da, s 0 b j e k t (18, S. 461f.). Kommt m~m bei der Obliehen Mikroskopie nlit nut e inem Instrument aus, so braucht man nun entsprechend der Vielgestaltigkeit der 0bjekte m e h r e r e (19, S. 18f.), odor man verwendet besser ein modernes Stativ (etwa B u s c h , ~lodel/ E), alas yore PuB abgenommen werden kann oder aueh allein den Tubus zusammen mit einem Sfiulenstativ oder einer ~mdern Aufh~tngevorriehtung zu benutzen gestattet (Fig. 1--2). Da ferner niehts einer VerknOpfung tier beiden Ornndverfahren entgegensteht (18, S. 462), ja eigentlieh erst sic die ~ l l s e i t i ge E r f o r s c h u n g des 0 b j e k t s erlaubt (10, S. 103), ist aueh die Aufliehtuntersuehung dutch die bisherige Technik zu erg'/tnzen.

2. Es hat allch bei VONWIJ~LER l~ngere Zeit gedauert, bis seine ~iethodik aueh zu z y t o l o g i s c h e n Aufgaben genfigend durehgebildet worden war. Von vornherein ist die Anwendung des sehr'Sg au f - f a l l e n d e n Lichtes (sogen. , , k u g e n b e l e u e h t u n g " ) bei 0bjektiven ktirzerer Brennweite wegen des geringen 0bjekta.bstandes und tier Be- hinderung dutch die 0bjektivfassung sehr erschwert und oft unmr Das Verfahren v e r t i k a l e r Beleuehtung yon oben unter Ausnutzung des 0bjektivs gleichzeitig als Beleuchtungskondensor und Beobaehtungs- system ( , , I n n e n b e l e u e h t u n g " der Vertikalilluminatoren von L e i t z , B u s c h u .a . ; vgl. 13), wie es erstmalig tier Amerikaner P. C. HEWrrT (1860) und der Englander P. H. WENHAM (1861) dutch Einbau eines geeigneten P l a n s p i e g e l s mit zentraler 0ffnung anregten, dann BECK (1865) dur~'h Anbringet~ ei~es Planpz~r~?llel~.'lases in ei~lem ll, ing

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zwischen Tubus und Objektiv oder endlich NxkOtiET durch Verwendung minas P r i s m a s verbesserten, eignet sieh ganz besonders fiir (lie Systeme kurzer Brennweite, ergibt aber oft dutch Reflexe am Tubus und an den

Fig. 1--2. Vcrschiedene Beob~chtungsanordnungen des Modcll E nebst Univertor und Vorschaltwiderstgnd.

Objektivlinsen ein verschleiertes Bild. Bei a.llen Verbesserungen k0nnen deswegen aueh l~eute noch nebe~ den Vert.ikatilhmfin~t.oren (tie bis a.uf den na.eh J. N. L1EBERK0ttN bena.nnten Spiegel (1738) und da.rnit vielleieht bis ~tllf A. VAN IJEEUWENHOEK zurtie, kreiehendei~ Einrichtung'en ftir geneigt auffa.llendes Lieht nicht Yellig entbehrt werden. So wird der

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groge Vorzug verst'andlich, den der neue U n i v e r t o r (E. B u s c h , Rathenow) bietet, ob er auch eine besondere Fassung der Objektive n0tig macht. Es ist eine wirklieh u n i v e r s a l e E i n r i c h t u n g , die auger der Anwendung schr~gen Lichtes (Ringspiegel im Beleuchtungsstutzen, asph~trischer Hbhlspiegelring augerhalb des Objektivs in dessen Passung) auch die vertikalen Auflichtes (und zwar des Planglases und des Prismas, Anwendung des A. K6~LERschen Beleuchtungsprinzips mittels Apertur- und Leuchtfeldblende), sowie endlich die Benutzung durchfallenden Lichtes s o f o r t h i n t e r - und n e b e n e i n a n d e r ohne VerSnderung der Mikroskopeinstellung gestattet (10, S. 105f.), indem der zylinderische 8tutzen herausgezogen (,,Aul3enbeleuchtung") oder eingedrfickt und dann dutch Wechselschiebcr, wie sie Illuminatoren yon B u s c h und L e i t z schon seit l~tngerem auszeichnen, eines der beiden P~eflexionselemente eingeschaltet werden kann. Der Beleuchtungsstutzen ist ferner, wie meines Wissens zuerst bei Opakilluminatoren yon R e i c h e r t eingeffihrt, mit kleiner Niedervoltgliihlampe versehen und damit in der praktischen Handhabung denkbar einfach. Nehmen wit noch hinzu, dag die Vor- richtung bis zu stSrksten VergrOgerungen und am Modell E an Objekten beliebiger 0rOge anwendbar ist, (lag sehr gro.Be Reflexfreiheit und hohe Beleuchtungsintensit/tt erreicht wird und der Azimut yon all- zu ein- seitiger Beleuchtung verfinderbar ist, so kSnnen wir schon gewisse Er- wartungen auf die Brauchbarkeit des Instruments for zytologische Auf- gaben setzen. Dankenswer terweise habe ich durch Vermittlung yon Dr. K. ALBREO~T Yon der Pirma eine vollstiindige Einrichtung des Stativs und des Univertors mit s~imtlichem ZubehOr bis zu Objektffihrern und Nebenapparaten zur Verf/igung gestellt bekommen, so dag ich fiber die Brauchbarkeit zu meinen zytologischen Untersuehungen schon etwas berichten kann~).

Seit knrzem liegen erste Beriehte fiber einen neuen gertikMilluminator yon LEXTZ, den sogen. U l t r o p a k , vor, der ghnlich wie eine yon C]~APMAZV und ALLDt~IDGE (1924) vorgeschlagene Anordnung grunsdgtzlieh das Prinzilo der AuBenbeleuehtung (augerhMb des Strahlenganges der Beobaehtungsoptik) verfolgt, aber naeh der Arbeit t I E I ~ S (4) neben den eigens konstruierten UO-Objektiven noch je einen Immersionsansatz ffir die Troekenobjektive und je eine Eintauchkaloloe fiir die Immersionssysteme erfordert.

Anm. bei der Korrektur: Inzwischen ist dem Verf. dankenswerterweise aueh diese Einriehtung zur Erprobung ihrer Eignung ffir zytologische Aufgaben zur Ver- ffigung gestellt worden. Er mu~ gestehen, dab die Arbeitsweise aueh bei Benutzung

1) Dank gebfihrt indessen auch Herrn Dr. C. R]~IcH~T yon den Wiener Optisehen Werken ffir liebenswfirdige Uber]assung versehiedener neuerer Auf]ieht-Einriehtungen (insbesondere seiner neuen S p i e g e l k o n d e n s o r e n ) zur Erprobung.

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der Immersionen 75 • und 90 • doch sehr viel b e q u e m e r isL als nach den Aus- ffihrungen Hni~ns scheinen mSchte. Dutch die grofte L i c h t h e l l i g k e i t , die durch gegulierung am Widerstand abgeslmft werden kann, dutch die bei dem angewandten Beleuehtmngsprinzip ja auch zu erwar~ende grebe R e f l e x f r e i h eiI~ und dureh die Ver- wendbarkeit aueh st~arker I m m e r s i o n s s y s t e m e ist der Ultropak ffir die weiSerhin erwghnten Beobacht~ungen vorzfiglich geeignet. Eine sehnelle Umsl, eIlung auf die beiden Modi der Aufliehtbeleuchtung macht er entbehrlieh, eine solehe auf die Anwendung t~ransmittierenden Liehtes gestat~tel, er indessen nicht. 12. IX. 1932.

3. 8ieher noch mehr als bei histologisehen Beobaehtungen (16) ist ftir z y t o l o g i s e h e Untersuehungen eine befriedigende Sichtbar- in~chung der mikroskopisehen Elemente abhSngig von den gegebenen R e f l e x i o n s v e r h S l t n i s s e n (21). Praktiseh vielleieht wiehtiger ale die von VONW1LLt~CI~ (14, S. 523--530; s. aueh 13) vorgesehlagene Einteilung der wirksamen nat~irliehen und kiinstliehen Reflektoren nach ihrer physi- kalisehen Natur (Spiegel, gekr0mmte Spiegel, Farben, zusammengesetzte Systeme) .~eheint mir ihre Oruppierung naeh der topographisehen Ver- teilung zu den untersuelhten Objekten.

Befindet sieh tier R e f l e k t o r i iber dem O b j e k t (Deekglas- reflexe), so wird (lie Beobaehtung dadureh fiberhaupt verhindert. P, ei w;rtikaler Beleuchtm~g hilft man sieh dann (18, S. 464f.) dutch Weg- lassen des Deckglases selbst bei stfirksten VergrOl3erungen oder dutch Anbringen einer freilieh diinnsten Lage der gleiehen Ilnmel'sionsfl{issigkeit unter dem Deekglas, dutch Drehen des Prismas oder des Planglases, dutch VerSnderung der Blende ant Fenster des illuminators oder endlieh bei Verwendung einer besoI~deren Lichtquelle (naeh Austauseh des Stutzens dureh den f~ir photographische Auflmhmen vorgesehenen ohne Gltihl~tmpehen; s. 10. S. 107) dutch deren Abr~ieken, Anderung des Liehteinfalles o. dgl.

Bildet der R e f l e k t o r die Aul3enwand tier ii,ut3ersten Zell(,,nlage (Epidermis), so kommt anseheinend wie in der Metallographie nut eine Untersuehung der fiul3eren Wandstruktur in Betraeht. HOehstens dutch Anwendung geneigten Aufliehtes kann man dann etwas welter kommen, wie ieh bei Untersuchung yon manchen Fruehtsehalen gesehen habe (Fig. 3--4). Diese C-ruppe yon Objekten, gltieklieherweise anseheinend weniger zahlreich, scheint mir die Zytologie noeh vor die sehwierigsten Aufgaben zu stellen.

Bei den meisten Metaphyten liegt der R e f l e k t o r ein w e n i g t i e f e r , nfimlich an der Basalwand der Epidermiszellen, so dal3 man aueh bei Verwendung yon vertikalem Auflieht Plasma und desson StrOmung, Ker,~ und Kernk6rperehe~ deutlieh maehen kann. Das unter den epider-

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malen Elementen gelegene Parenchym entzieht sich aber bei st/irkeren Vergr6Berungen im Vertikallichte fttr gewOhnlich der Untersuchung, wenn nicht bestimmte Kunstgriffe zur Anwendung kommen.

Nachdem lange bekannt war, dab bei schr~tger Beleuchtung (und schw~tcheren Vergr613erungen) auch das Parenchvm sichtbar gemaeht werden kann, versuchte VONWnmEa eine Modifizierung der Yertikalen

Fig. 3--4. Schale einer Apfelfrucht (dieselbe Stelle) im vertikalen und im schr/tgen Auf- Iichte (Hell- bzw. Dunkelfeld). Man beachte, wie letztercs Zellgrenzen und Anthozyan-

kugeln besser heraushebt.

Beleuc, htung durch experimentelle Abschritgung des Liehteinfalles inner- halb der Gewebe und entdeckte das P r i n z i p der i n d i r e k t e n Be- l e u c h t u n g dutch Reflexion an den gew61bten Innenw~tnden tier obersten Parenchymlage (15, S. 179f.; 17, S. 501f.; 18, S. 471). Wie sehr die M/)glichkeiten mikroskopischer Beobachtung in vitro et in situ dadurch vermehrt werden, hat er selber (15, S. 181f.; 17, S. 503f.; 18, S. ¢71) verschiedentlich gezeigt.

Wegen der allgemeinen Anwendbarkeit sicher noch ebenso bedeutsam ist eine andere Teehnik, die ich in Anlehnung an die gl/tnzenden Ergebnisse VO~W~nnERS zusammen mit Vas~oe¢~ in der Capillaroskopie am lebenden

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Menschen (22, S. 15¢9f.) ~ibernommen habel). Es wird nur ein fein- poliertes, ganz ebenes oder leicht nach oben konkav aufgekr[imrntes Ag- ode r P t - P l i t t t c h e n , das wom~glieh an der Vorderseite etwas geringere Dieke aufweist~ miigliehst flaeh (fast seitlich) in d a s P f l a n z e n- g e w e b e o b e r f l ~ e h l i c h e i n g e s c h o b e n . Beim Mikroskopieren veto Einfahrungsrand proximal abw~rtsschreitend, findet sieh dann stets eine Zone, in weleher dartiber liegende Sehichten das spiegelnd reflektierte Lieht geniigend ged~mpft haben. Wie in tier Capillaroskopie kann man aueh in tier Plasmo- und Karyoskopie auf solche Weise die Vergr0t3erungen wesentlieh weiter und bis in das zytologiseh erforderliehe Gebiet vor- treiben, wie die mitzuteilenden Beobaehtungen gezeigt haben2).

4. Wit beginnen unsere Bespreehnngen init den hauptsachlich p la s m o s k o p is e h geriehteten Untersuehungen an spontan mazerierten Narbenzellen besonders yon Orehideen, wobei auger morphologisehen aueh physiologisehe Ziele zu er6rtern sein werden, und wir werden alsdann die Bedeutung der Teehnik fiir die Karyologie betraehten. - -

Nachdem H~c.~-I'r (3, S. 158) unter Auswertung ~tlterer Beoba~,htungen von N. PRINGSHEIlVt, C. N~-GELI, W. HOt~'I~EISTEI{ U .a . ausf t th r l ieh er-

wiesen hatte, wie im Oegensatz zu der seit HUGO DE: VftlES gelaufigen Auffassung der Zellphysiologie die Plasmolyse bei gent~genct langsamer Einwirkung der hypertonischen Medien nicht als eine glatte Abhebung des Plasmas yon der Zellwand, sondern als ein Zerreil3en in der vorher kontinuierliehen Masse erfolgt, haben die dabei auftretenden sogen. ,,H~CHesehen F~td en" sehon hfiufig die Aufmerksamkeit erregt. W~hrend die itltere Literatur yon tt~C~T (3, S. 1~0--150) selber ausftthrlich be- sproehen wird, ist die neuere erst ktirzlieh dutch Kt~sT~a (5, S. 7f.) ge- sammelt worden. Eine Aufz~.hlung oder gar n~here Wardigung tier bis- herigen Befunde mSgen sieh bier also erabrigen. Wiihrend naeh A. GRaVlS, A. MaYEa, W. W. LEPESCtH¢IN U.a. die Anheftungsstellen der Plasma- ffiden morphologiseh ausgezeJehnete Anteile der Zellwand (Ttipfel, Plasmo- desmen) darstellen, meint KSseEa (5, S. 8), dal3 far die Annahme n u r solchen Verhaltens ,,abet inl allgemeinen kein AnlaB vorliegt :°. H~OHT (3, S. 1.58) will die Unabh~.ngig'keit yon vorgezeiehneten Wandpartien ebenfalls zeigen, wenn er hervorhebt, dab aueh die Augenwand der im

1) Inzwischen hat VONmLLE~ (20, S. 526f.) das gleiche Prinzip auch zur Karyo- skopie an der lebenden menschlichen Haut angewand~.

e) Wie die Tectmik der Auflichtmikroskopie auch mit der M i k r o m a n i l o u l a t i o n und mi~ e h i r u r g i s c h e n Me~hoden zu verkntipfen is~, mag bei Vo~wIrmE~ (18, S. ~72f,, 473f.) nachgelesen werden. D~ abet solohe Arbeiten hier nicht bertihr~ werden, m6ge dieser Hinweis geniigen.

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Gewebeverbande naeh augen gelegenen Zellen dureh F'aden mit dem kontrahierten Plasma verbunden bleibt. Die Naehuntersuehung sollte nun aus erkl~trliehen Grtinden an a l l s e i t s mi t A u g e n w i m d e n ver- sehenen Elementen, also an isolierten Zellen, vorgenommen werden.

Eine s p o n t a n e M a z e r a t i o n yon Narbenzellen hauptsS, ehlieh bei Orehideen ist nun, {tbrigens im Gegensatz zu Mo~sc~ (6, 8. 594)1), seit einiger Zeit bekannt. SO~OENICH~:>~ (12, S. 107 f.) sehildert das Vorkommen dtinnwandiger, l~tnglieh-runder, plasmareieher Einzelzellen im Narben- fiberzuge yon Orchis militaris und maculata, und lVIaGDALE~E G Er, LEm ~ (1, S, 11, 27, 33, 43, 50) f inde t ein gleiehes V e r ba l t e n der N a r b e n bei

Arten yon Cymbidium, Gongora, Phalaenopsis, Va,tda und Vandopsis. NoLrsc~t (6, S. 594f., 596) endlich weist die Erseheinung ffir weitere tropisehe und zahlreiehe einheimisehe Arten der Familie hath.

Die yon ibm namhaft gemaehte Ausnahme des Cypripedium calceolus ist naeh meinen Erfahrungen zu bestgtigen. Dessen Sonderstellung im Narbenbau (,,Troeken- narbe") war iibrigens sehon Cm Da~wi~ bekannt, und aueh tlo~I:~so>r (11, S. 189) findet nut bier im Gegensatz zu allen andern mit ,,Spiegelnarbe" versehenen Vertretern der i%milie positive Stigmatoehromie (Narbenf/trbung mit KMnO 4 oder AgNes).

5. Die eigenen Untersuehungen, im Frtihjahr 1931 an Or&is mascula und lati[olia, im Sommer an 0. ~naculata und incarnata, noeh sp~tter an Fuchsia globosa, sowie an einer Reihe yon Sehnittorehideen, wie Cattle!/a Bowringiana, Vanda coerulea und Coelogy,w cristata, angestellt, betreffen teilweise noeh die l~bliehen Pr'aparate im d u r c h f a l l e n d e n L i c h t e (dann meist naeh dem D unkel fe ldver fahren mittels Paraboloidkonden- sots). Dazu sind be[ den Orchis-Arten naeh Entfernung aller Teile veto Pistill mediane L~tngssehnitte parallel der Symmetrieebene der Blare hergestellt oder abet geringe Mengen des frischen Narben~iberzuges direkt unter das 3/likroskop gebraeht worden. Sehlief31ich sind die gleichen Narbe~ und die der genannten Sehnittorehideen im a u f f a l l e n d e n L i e h t e mikroskopiert worden. Stets werden papillenartig gestreckte, dtinn- wandige, lebende Zellen mit zahlreiehen Vakuolen oder mit stark lieht- breehenden, geformten Bestandteilen in dem naeh der Menge weehselnden Plasma gefunden. Auffallend sind die welt verbreiteten, in der Hiiufigkeit allerdings variierenden stark liehtbreehenden Granular ) , die die Objekte

~) Dieselbe Zuriiekweisung gilt aueh fi~r sein Bueh ,,Als Naturforseher in Indien", Jena, G. Fischer, 1930, S. 193f.

~) Ob diese den yon MoLIscu (6, S. 594:) bei Coelogyne cri.stata besehriebenen ,,Leukoplasgen mit kleinen StgrkekOrnehen" entspredmn, mag noeh unentsehieden bleiben. In wenigen Fgllen haben sie mikroehemiseh befriedigend deutlieh die Reaktion fettartiger Substanzen gegeben.

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ffir ka r y o s k o pis c h e Auflichtbeobaehtungen ebenso geeignet machen wie die yon VO~WlLSEa (20, S. 520) untersuehte Haworthia tessellata. Aueh hier warden die in vivo et 4n situ zwar aueh sonst trotz ihrer groBen Durchsichtigkeit erkennbaren Kerne dann besonders deutlieh heraus- gehoben, wenn sie in einem yon den Granula als ,,Bioreflektoren" aus- gehenden Liehtkegel zu liegen kommen.

Aber auch p 1 a s m o s k o p is e h bilden die losen Zellen auf der Narben- oberfl~tehe der Orehideen ein geeignetes Objekt, wit es p l a s m o l y t i s e h e V e r s u c h e an den unverletzten Narben zeig'en. Seit H E c ~ (3, S. 150) wissen wit, dab kS zur Darstellung go feiner Struktureigent~imliehkeiten wie der H~m~Ia'sehen Rtden auf die Erfassung aueh der I n i t i a l s t a d i e n tier plasmolytischen I~orm~tnderungen der Zelle ankommt. Deswegen bildet die yon ihm (3, S. 152f.) erarbeitete Teehnik aueh die Grundlage fflr die eigenen Versuehe. Neben dan sonst h~ufig gebrauehten hOheren Konzentrationen sind also LOsungen yon 0,4---0,15 GM KNOa oder ,a(A.,, 0,7--0,2 GM Trauben- und 0,8--0,4 OM Rohrzueker in Leitungs-

wasser benutzt worden. Die Bestimmung osmotischer Werte ist sehwer durehffihrbar, well aueh Zellen derselben Narbenoberflitehe (ob infolge versehiedenen Altars oder untersehiedliehen Differenzierungsgrades?) gr613ere Streuungen in den Werten aufweisen ki)nnen. Sehon bei Has- molyse mit hOher k o n z e n t r i e r t e n L 6 s u n g e n bleibt der kontrahierte Protoplast mit zahlreiehen feinen und diekeren Str~ingen noeh lange mit der Zellwand in ~rerbindnng. Bei l a n g s a m e r D u r e h f f i h r u n g dec p l a s m o l y t i s c h e n K o n t r a k t i o n ]~6t sieh in roller Best~ttigung zu Befunden yon tt~c~rr (3, S. 158f., 171f.) neben dickeren Plasmastr~tngen eine oft. grol3e Zahl 5,ul3erst dfinner Ffi.den, sowie eine-~tul3erst feine l?las- matisehe Wandbekleidung feststellen, welehe abet schon fr~ih zu einem tier Wand anliegenden Netzwerk zusammenfliegt. Bei kontinuierlicher Beobaehtung gerade aaeh tier ersten Stadien ist manehmal ,:or dem Zerreigen eine voriibergehende Dehnung des Plasmamantels zu beob- aehten, die aber zum Untersehied yon dan Objekten HEra , s (vielleieht infolge grOl3eren Plasmareiehtums der Narbenzellen .9) niemals einen so betriiehtliehen Grad erreieht. Die beim Zerreigen an der Wand ver- bleibenden Plasmareste verteilen sich unter teilweisem Zusammenfliegen und Zurtickziehen in der Weise, wie as bei Flfissigkeiten an unvollkommen benetzbaren Fl~ehen gesehieht. Irgendeine Bevorzugung bestimmter Wandpartie~ f~ir die Anheftung der Fitden lind die ,,Benetzungs'"-Stellen des Wandplasmas ist nieht zu erkennen.

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6. ist bei allen diesen teilweise sehr subtilen Beobaehtungen die Aufliehtmikroskoioie mindestens als erg/inzende Methode der Forsehung wiehtig, so zeigt sie ihre [JberlegenheJt erst riehtig, w6nn nieht nut morpho- logisehe and p h y s i k a l i s e h - e h e m i s e h e Zie le verfolgt werden sollen.

Naehdem die Versehiedenheit der F o r m p l a s m o l y s i e r t e r P r o t o - p l a s t e n wohl so lange bekannt Jst wie die Erseheinung selbs% so ist doeh erst in neuerer Zeit hinter der morphologisehen Wandelbarkeit eine gesetzm~tl3ige Abh~ngigkeit yon dent physio]ogisehen Zastand gesueht worden (9, S. 83). Namentlich Fm WE~J~a hat aus dem Weehsel yon konvexer zu konka~'er Plasmolyseform als einer der ersten auf eine Zunahme ihrer V i s k o s i t ~ t gesehlossen, ob aueh noeh andere Faktoren, wie Adhesion, Elastizitfit, OberflSehenspannung, Fadenziehen usw. dabei mitwirken mOgen (vgl. 7, S. 1584; 8, S. 827; abet aueh 5, S. 15f.), und da die Plasmolyseform nur wenige sehr grobe Viskositittsuntersehiede zu erfassen vermag, hat wiederum WEBER versncht, dem Ziele quantitativer Bestimmung etwa dutch Ermittlung der Plasmolysezeit als der Dauer yore Zutritt des Plasmolytikums bis zum Erreiehen konvexer Plasmolyse oder dutch Feststellung der Orenzplasmolysezeit als tier Frist bis zum Eintritt der Orenzplasmolyse nfiher zu kommen. NatOrlieh !~tgt sich die yon P~EIFFE~ (8, S. 827; 9, S. 85f., 87f.) flit die ~ibliche Mikroskopier- weise dargelegte Methode zur Ermittlung des is o ele k t r i s ehen Pu n k t e s de r P l a s m a a m p h o l y t e aueh mit der plasmoskopisehen Aufliehtteehnik durehf~ihren, wie entspreehende Versuehe mit tier sehon damals unter- suehten Agave sp. gezeigt haben, und in gleieher Weise dtirften auch ~,ndere z y t o l o g i s e h e K r i t e r i e n (PlasmastrOmung, Molekularbe- wegung usw.) naeh plasmolytischen Eingriffen zu fihnlieher oder anderer physikosehemiseher Analyse geeignet sein (vgl. 7, S. 1584; 8, S. 827). Sp~ter mag ferner aueh die Untersuehung des (positiven und negativen) Plasmolyseort es, also der Wandpartien, an welehen die plasmolytisehe Abhebung erfolgt oder unterbleibt, bei besserer Einsieht in die dabei mitwirkenden Faktoren (Kohasionsverhitltnisse des Protoplasten, Permea- tionsgrad der Wand and des Plasmas, nmneriseher Weft yon dessert Saugkraft usw.) einmal einen Mat3stab zl~r Beurteilung der Viskositiit und anderer physiko-ehemiseher GrOl3en abgeben (9, S. 83). Aueh k0nnte gelegentlieh ausbleibende Plasmolyse nach Harnstoffeinwirkung, beispiels- weise yon WE~Ee an Sehliel3zellen yon Ra~z~nculus Ficaria gefunden, bei plasmoskopiseher Ermittlung d er Befunde sieher noch besser einen SehluB erhOhter Permeabilit~it der wirklieh unbeeinflul3ten Elemente begrtinden.

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Aueh ohne die Beispiele noeh zu vermehren, ergibt sieh allgemein, dab die A u f l i e h t - P l a s m o s k o p i e be i p h g s i k a l i s e h - e h e m i s e h e r A u s w e f t ung nieht so sehr andere Ziele verfolgt, als vielmehr die gleiehen Ermittlungen an den Zellen in vivo et in situ und damit eigentlieh erst in der yon der neueren Protoplasmaforschung geforderten Weise (S. 558) vornimmt. Wie wiehtig die Beziehungen benaehbarter Zellen in situ beispielsweise gerade ffir das Ergebnis plasmolytiseher Eingriffe werden k6nnen, ist meines Wissens zuerst yon WI~Lm~ (24, S. 380) mitgeteilt worden. Allerdings sind seine Sehltisse, die zu seheinbaren Unstimmig- keiten ffihren, dureh die inzwisehen eingetretene Versehiebung der An- siehten fiber die (wenn aueh geringe) Permeationsf~thigkeit der Zueker (W. RUtLAnD, H. FIeTI~a, K. tt6~L~a U. a.) Und anderer Plasmol?rtiei (W. J. V. OSTERHOUT, tI. FITT~Ne, H. LU~DEa-~aD~ USW.) heute hinf~tllig geworden. So sehr man staunen mag, dal3 bei der pathologisehen Natur des Plasmolyseprozesses (5, S. 8f.) die SehSdigungen doeh nur langsam Iortsehreiten, versehiedene Zellen so ungleieh resistent sind und vielfaeh an den Funktions~ul3erungen gar z~he festhalten, so darf man darfiber doeh nieht den Vorteil fibersehen, den wit uns dutch die Aufliehtzgtoskopie durch Untersuehung der Zelle in vivo et in situ sichern k6nnen.

7. Erfreulicherweise erstreeken sich diese g~instigen Aussiehten der Aufliehtzytoskopie n~tmlieh nicht nut auf die Untersuehung des Plasmas, sondern auch auf die des K e r n e s und anderer organisierter Zellbestand- teile. Es ist sehon erw~hnt worden (S. 565f.), wie u. U. die speziellen t~eflexionsverhgltnisse eines Objekts die Siehtbarmaehung des Kernes erheblieh erleiehtern k6nnen. Nun ist zwar aueh in tier Karyologie seit M. ~I?~EUB, A. N. LU~DSTa6~ und E. Sa'~ASBURGE~ die Lebendbeobaehtung nie ganz aufgegeben worden - - man vgl. nur die Untersuehungen yon J. B~mI~.ENs, E. DE WII~DE~A~, J. DE~OOa und P. SAMASSA -- , ohne dag die heigen Bemtthungen. hier genannter und anderer Porscher his in die jfingste Zeit dureh die sehon genannten Autoren (S. 558) besonders beach- tete Erfolge hStten erringen k6nnen. Aul3erdem grttndet sieh unser Wissen bier entweder auf die wenigen Objekte, die dutch ihre Durehsichtigkeit :fOr die t~berlieferte Mikroskopie eine besondere Eignung besitzen, oder auf solehe Metaphytenzellen, die zum Zweeke der Beobachtung experi- mentell aus ihrer natt~rliehen Umgebung herausgel6st worden sind. Die A u f l i e h t - K a r y o s k o p i e befreit uns yon solehen Beschr~nkungen, und es bleibt nut daranf zu aehten, ein Objekt mit genfigend zahlreiehen Mitosen zu finden, das ferner zu jeder Jahreszeit und rafihelos besehafft

Die Plasmo- und Karyoskopie im auffaUenden Lichte usw. 569

und einfach behandelt werden kann, wie es ktirzlich GICKLHORN (2, S. 346I . ) in den noeh in Knospenlage befindliehen Bl~tttern der sonst gew6hnlich nur in ihren Bliitenteilen untersuchten Tradescantia virginica angegeben hat, wo die Waehtstumszone etwas oberhalb der Blattinsertion reichlich Mitosen liefert. Die Untersuehung kann zwar hier auch an infiltrierten, flach ausgebreiteten B]/ittern in der iiblichen Weise vor- genommen werden, doeh bietet die Benutzung eines Opakilluminators den Vorteil, den A b l a u f ether Kernteilung e ine r Zelle in ihrem nattir- lichen Gewebeverbande verfolgen zu k6nnen. Auf der Suehe nach ge- eigneten Objekten babe ieh nieht nur diese Ergebnisse aueh mit dem Univertor (Wasserimmersion) vollauf best/itigen, sondern aueh i n t e r - k a l a r e W a e h s t u m s z o n e n anderer Monokotylen mit befriedigendem Erfolge untersuehen k0nnen. Ferner erh~tlt man nach Abtrennung der Blfitter von Bryophyllum calycinum in den zu Wurzeln und sp~tter auch zu Sprossen austreibenden Adventivanlagen zwischen den Blattz~thnen eine an Mitosen sehr reiche Zone, die unsere Erwartungen sieher erffillt. Die Anwendung der aufliehtkaryoskopisehen Technik bet physikalisch- chemischer Erforsehung des Protoplasmas erfordert nut noeh spezielle Fragestellungen, dann diirfen wir iiberzeugt seth, dal3 wir aueh dabei durch Anpassung des benutzten Instrumentariums an das Objekt (vgl. S. 559)einer L0sung n~ther kommen werden.

So oft eine neue Untersuchungstechnik gefunden und zu ether eigenen Methodik ausgebaut wird, pflegt dies zu einer B e f r u c h t u n g des betr. Forschungsgebietes zu ftihren. Stets werden dann neue Betunde ermittelt, ergttnzende und unser Wissen abrundende Beobachtungen angeregt und bisher ungen•igend beachtete Zusammenh~tnge aufgedeekt. Ganz besonders sollte ein soleher Erfolg zu erwarten seth, wenn es sieh am eine Teehnik handelt, die wie die Aulliehtzytoskopie so viele n eue O b j e k t e der U n t e r s u e h u n g zugt~ngig macht und wegen der MOglich- keit einer Beobaehtung der Zelle in vivo et in situ yon der physikaliseh- chemisehen Protoplasmaforsehung beispielsweise geradezu erstrebt werden mtigte. Es darf also gelolgert werden, dab nieht nur in Erg/~nzung zu der bisher fibliehen Mikroskopierteehnik (10, S. 103), sondern aueh um ihrer selbst willen die haupts~ehlieh - yon VO•WILLER und seinen lViit- arbeitern gegebenen Anregungen eine ernsthafte Pflege aueh in den zytologischen Forsehungsgebieten verdienen.

Protoplasma. XVII 37

570 P f e i f f e r , Die Plasmo- und Karyoskopie im auffallendeu Liehte usw.

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