ocr page 1
ocr page 2

R« qu*

247

ocr page 3

ONDERZOEKINGEN

OVKR

SPHAEROPLEA AMÜLIM Ag

DOOR

N. W. P. RAUWENIIOITF.

Uitgegeven door de Koninklijke Akademie van Welensehappen le Amsterdam.

MET TWEE PLATEN.

i . •

w

AMSTERDAM,

J O II A Jgt; gt; ES M Ü L L E U

1887.

ocr page 4
ocr page 5

ONDERZOEKINGEN

over

SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

DOOR

N. W. P. RAUWENHOFF.

In het vroege voorjaar van 1883 ontving ik een zeker aantal Oösporen of Zygoten uit de op de jaarlijksche zaadlijst van het Johanneum te Graz aangeboden voorwerpen, welke in water uitgezaaid en in eene warme kas geplaatst in de maand Maart, binnen weinige dagen ontkiemden. Deze plantjes boezemden mij belang in, voornamelijk wegens de machtige celstofwoekeringen, (door Rabenhorst, Kryptogamenfiora, 1863^ p. 242, Schijnwanden genoemd), waarvan Leitgeb in eene noot der bovengezegde zaadlijst gewag maakte, en welke mij toeschenen voor de studie van de vorming van den cellulosewand niet onbelangrijk te wezen. Het nader onderzoek der jonge plantjes en hunner verdere ontwikkeling leerde mij echter zooveel merkwaardigs in deze kleine organismen kennen, dat eene beschrijving van de levensgeschiedenis van Sphaeroplea mij niet van belang ontbloot scheen. Wel heeft Sphaeroplea annulina reeds voor jaren in Cohn een voortreffelijken bewerker gevonden (in Momtsberichte d. Kim. Akad. d. Wissensch. in Berlijn, Mai 1855, p. 335- 351, en Annales des Sciences naturelles 4e Série, Botanique V, p. 187—208), en is dien ten gevolge reeds lang betrekkelijk meer bekend dan vele andere Algen, doch deels zijn in Cohn's verhandeling, hoewel in vele opzichten een meesterstuk, onderscheiden bijzonderheden niet vermeld welke mijne exemplaren vertoonden, ten andere was na de verschijning van Cohn's opstel, thans reeds 30 jaren geleden, de plant, zoover

A 1

HATUUKK. VERH. DEK KONINKL AKA.OEMIE, DEEL XXVI,

ocr page 6

ONDERZOEKINGEN OVEK SPHAEROPLEA ANNÜLINA Ag.

mij bekend is, niet weder opzettelijk onderzocht, zoodat een vernieuwde studie en cene toetsing van Cohn's resultaten, in hot licht onzer tegenwoordige kennis van de Algenv mij niet overbodig scheen.

By Cüiin's onderzoek was het hoofdmoment de ontdekking der beide geslachtsorganen bij eene groene, veelcellige Alge; eene ontdekking van groot gewicht, omdat toen ter tijde uit de geheele afdeeling der Algae geene voorbeelden van geslachtelijke vermenigvuldiging bekend waren, dan die der Fucaceeën door het klassieke onderzoek van Thuret 1 aan het licht gebracht, en die van Vau-cheria, door Pmngsheim medegedeeld f. Ook waren toen de voorstellingen aangaande den aard van het bevruchtingsproces nog niet geheel helder, zoodat zelfs de ontdekker dor sexualiteit bij de Algen (Pringsiieim) deze voor geheel iets anders hield clan de Copulatie, en de Bary in zijn werk over de Conjugatae (p, 51—62) een lang betoog noodig oordeelde om de innige verwantschap tus-schen Copulatie en bevruchting aan te toonen. Dit is thans geheel anders geworden, en wij kennen tegenwoordig van de meeste Algen niet alleen de on-geslachtlijke, maar ook de geslachtlijke vermenigvuldiging, die met elkander alterneeren en waarvan de laatste op verschillende wijzen kan plaats hebben, zoodat zelfs hiernaar de Algen in groepen verdeeld worden.

Toch biedt ook nu nog de aan het hoofd van dit opstel genoemde plant in hare ontwikkeling en sexueele vermenigvuldiging menig voor het onderzoek be-langryk moment aan.

Dit laatste mag vreemd schynen, na de algerneene belangstelling en studie aan de Algen reeds zoo vele jaren lang gewijd, doch kan wellicht verklaard worden uit het zeldzaam verschijnen van Sphaeroplea annulina Ag. De plant vertoont zich namelyk slechts hier en daar, op enkele tydstippen en onder invloed van bepaalde omstandigheden. Ehrekberg heeft vele jaren geleden, groote oppervlakten gronds in de nabijheid van Berlijn met een roode korst daarvan bedekt gezien, die aan een gevallen bloedregen deed denken; in de omstreken van Bremen vond Treviranus de plant op vroeger overstroomde plaatsen; en Cohn zag ze te Breslau voor het eerst in de laatste dagen van October 1885 op een aardappelveld, dat twee maanden te voren door de Oder overstroomd was geweest. Na het droogloopen van den grond, werd deze allengs met een dicht net van draden overdekt, dat van boven menierood, en aan de onderzijde groen gekleurd was.

2

Na dien tijd vindt men van het verschijnen van Sphaeroplea niet meer gewag

1

Ann. das Sc. nat. Squot;; Série XVI., 4c Série II en III. Monatsher. d. Berl. Akad, Marz 1855.

ocr page 7

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEEOPLEA ANNULINA Ag.

gemaakt, totdat in den zomer van 1882 Leitgeb ze in groote hoeveelheid in het bassin van een springbron bij Graz aantrof. 1 De gelegenheid tot onderzoek van Sphaeroplea heeft zich dus vroeger niet dikwijls aangeboden.

Do voorloopige uitkomsten van mijn onderzoek heb ik in het kort medegedeeld in de openbare zitting der Afdeeling Natuurkunde der Kon. Akademie van Wetenschappen te Amsterdam van den 26 Mei 1883, blijkens Proces-Yer-baal dier Zitting, welke mededeeling ook in het Hoogduitsch is opgenomen in Botan. Centralhlatt van dat jaar Bd. XY. N0. 12, p. 398.

Door verschillende omstandigheden is echter de uitvoerige bewerking en de publicatie mijner waarnemingen tot heden achterwege gebleven. Inmiddels is door enkelen de aandacht nader op deze merkwaardige plant gevestigd. Yoor-eerst heeft Heineicher te Graz, die over de aldaar verschenen vegetatie, waarvan de door mij van Prof. Leitgeb ontvangen sporen afkomstig waren, beschikken kon, en van mijne mededeeling kennis genomen had, weinige maanden later (den 23 Oct. 1883) in de Berichte der Deutschen Botanischen Gesell-schaft Bd. I. Heft 8, p. 433—450 een onderzoek van Sphaeroplea bekend gemaakt, dat in enkele punten van mijne uitkomsten afwijkt. Ten anderen heeft Kny in de VI116 Abtheilung zijner voortreffelijke Wandtafeln ook drie platen aan Sphaeroplea annulina gewijd en in de beschrijving daarvan, behalve met het klassieke onderzoek van CoiiN, ook met de resultaten van Heinbicher en van mij rekenschap gehouden.

Bovendien is in de laatste jaren door de onderzoekingen van Strasburger en anderen over celdeeling en kerndeeling en over de wijzen van wand verdikking, en niet minder door de geschriften van Schmitz, Treub, Schimper en anderen over veelkernige cellen en Chromatophoren onze kennis op dat gebied aanzienlijk verrijkt.

3

Dit alles heeft mij aanleiding gegeven, om mijn onderzoek van Sphaeroplea annulina ten opzichte der genoemde punten ook na 1883 te herhalen en uit te breiden, zoodat ik thans beter dan toen in staat ben, om de bijzonderheden dezer merkwaardige Alge te doen kennen. Ik heb dien ten gevolge op één punt mijn vroeger resultaat moeten wijzigen, daar het mij gelukt is, in Sphaeroplea

1

Uit de wintersporen of Zygoten van deze planten zijn, gelijk hoven gezegd, de voorwerpen ontstaan, die voor mijn onderzoek gediend hebben. In den daarop volgenden zomer vertoonde, gelijk Leitgeb mij in Deo. 1883 streef, Sphaeroplea zich weder in groote massa's op dezelfde plaatsen. Dat ook deze planten, even als de door mij gekweekte, vruchtbaar waren en tot nieuwe generatiën aanleiding gaven, zal onder blijken. Men mag hieruit vermoeden, dat, zoo de aandacht op deze plant gevestigd blijft, zij thans, even als andere Algen, jaarlijks wel in levenden toestand beschikbaar zal zijn.

ocr page 8

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

talrijke kernen te ontdekken, die ik vroeger niet kon vinden, maar overigens heb ik meer en meer bevestigd gezien, wat ik reeds aan hot slot mijner voor-loopige mededeeling uitsprak, dat de genoemde plant een merkwaardig object is voor de nadere studie van de vorming van den celwand, van de rol van het protoplasma en van de ontwikkeling en functie van oospheeren en spermatozoïden. Dit moge uit het hieronder volgende nader in bijzonderheden blijken.

Algemeene levensgeschiedenis.

Over de algemeene levensgeschiedenis van Sphaeroplea annulina Ag. kan ik kort zijn, daar deze in hare hoofdtrekken reeds door het voortreffelijk onderzoek van Coiin in 1855 bekend is, en de latere nasporingen diens resultaten bevestigd hebben. 1

Onze Alge, tot eenc afzonderlijke familie (der Sphaeropleaceae) der Chlorophy-ceae gebracht, komt, gelyk gezegd, slechts zeldzaam voor in zoet water en bij voorkeur op plaatsen die tijdelijk overstroomd worden. Zij vertoont zich soms eensklaps in groote massa's, om dan jaren achtereen niet weder gezien te worden.

In dezen vegetatieven toestand zijn het lange, onvertakte, evenals Spirogyra, Oscillaria, e. a. in het water zwevende draden, aan beide einden, wanneer zij niet gebroken zyn, toegespist en in een langen zweepvormigen draad uitloopend, zoodat beide uiteinden gelijk zijn. Door dwarswanden, loodrecht op de lengteas der plant, op zeer ongelijke afstanden van elkander geplaatst, wordt de draad in een aantal lange cilindrische cellen verdeeld, waarvan dc lengte met betrekking tot de dikte zeer verschillend, maar in het algemeen zeer aanzienlijk is. Kny heeft eenige dier cellen gemeten en gevonden dat in het midden van den draad de genoemde betrekking gewoonlijk is als 35 : 1 tot 25 : 1, maar somwijlen klimmen kan tot 47.2 : 1. Ik heb somwijlen zelfs cellen aangetroffen, waarvan de lengte tot de breedte stond als 90 : 1. Nu en dan komen echter ook cellen voor, wier lengte de breedte weinig of niet overtreft.

4

Aangaande die dwarswanden vermeldt Coiin geene bijzonderhedon, noch in zijne beschrijving, noch in de platen zyner verhandeling in de Ann. des

1

Om die reden geef ik hier ook geene andere afbeeldingen en figuren, dan die op mijne onder-ïoekingen betrekking hebben. Voor den habitus van Sphaeroplea annulina in verschillende toestan-rlen van ontwikkeling en voortplanting mag ik den lezer verwijzen naar de afbeeldingen ia de bovengenoemde werken van Cohn, Heinhichkr en Knvt.

ocr page 9

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

sc. nat., maar het uit Graz afkomstige materiaal, dat voor mijne proeven en evenzoo voor de waarnemingen van Heineichee en van Kny gediend heeft, vertoont de dwarswanden als dikke balken of proppen van allerlei vormen, waarover zoo aanstonds het een en ander zal gezegd worden. Dit heeft Heinricher aanleiding gegeven, om de door hem onderzochte plant als eene variëteit van Sphaeroplea annulina Ag. te beschouwen, welke hij var. crassi-septa Heinr. gedoopt heeft, en waarvoor hij aan de systematische beschryving van Rabenhorst {Flora Europaea Algarum Sect. III. Lipsiae 18(58, pag. 318) het volgende toevoegt: Septis crassis, quorum in medio crebro coni vel col-liculi prominent; saepius et aliis locis in cellula annuli, aut coni, aut striae cellulosae materiae excrescunt. Fila facile articulatim dilabuntur, quo modo egregia vegetativa propagatio evenit. (Heinricher 11. p. 450). Kny gaat nog verder, en houdt onze Sphaeroplea voor specifiek verschillend van de door Cohn onderzochte, zoowel om bovengenoemde reden, als omdat de vorm en rangschikking der chlorophyllkorrels eene andere zou zijn dan de door Coim beschrevene, en bij deze de celwanden der sporenvormende draden scheikundig veranderd zouden zijn en met jodium alleen purperrood of violet worden. Ten opzichte van dit laatste verschil, dat ook Heinricher niet ontgaan is, maakt deze echter de niet onwaarschijnlijke opmerking, dat wellicht Cohn eene oude oplossing van jodium had gebruikt waarin jodwaterstof ontstaan was, hetgeen, zooals bekend is, in denzelfden zin als jodium en zwavelzuur op celwanden inwerkt.

Hoe dit zij, een feit is het, dat al de uit Graz afkomstige exemplaren sterk verdikte, in allerlei onregelmatige vormen optredende dwarswanden ver-toonen, en dat dit kenmerk erfelijk is, daar het in de nakomelingschap, uit kieming van Zygoten of sporen der genoemde planten ontstaan, door Heinricher en Kny zoowel als door my in onverminderde mate teruggevonden is.

De inhoud der cellen is in vegetatieven toestand zeer eigenaardig door de regelmatige verdeeling van protoplasma, chromatophoren en vacuolen, zoodat de soortsnaam „annulinaquot;, zeer gewettigd is, wanneer de plant met eene geringe vergrooting wordt onderzocht. Men ziet dan namelijk de chlorophyllkorrels gelegen in 40 è. 70 loodrecht op de lengteas uitgespannen ringen (waarvan het aantal van de lengte der cel afhangt), welke ringen van protoplasma van elkander gescheiden zijn door groote vacuolen die, met uitzondering van een dun wandbekleedsel en van enkele dunne, kleurlooze draden van protoplasma, de geheele ruimte van het lumen tusschen twee ringen innemen.

Onderzoekt men echter nader, dan vindt men, zooals Kky (11. p. 260) te recht opmerkt, in plaats van een homogeenen chlorophyll band eene zeer gecompliceerde structuur dier ringen. Ter plaatse waar de ringen of diaphragma's

5

ocr page 10

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

-van protoplasma aan het wand bekleedsel aansluiten, ziet men dichtere, dan eens dikker clan eens dunner wordende strengen van plasma, die zich schuin aan het wandbekleedsel aanhechten. In deze vindt men een aantal kleine chloro-phyllkorrels lig'gen, en bovendien in eiken ring één, twee of drie grootere chro-matophoren, welke in de versche draden ook groen gekleurd zijn, maar in de met chroomzuur (1 pCt.) verbleekte en gefixeerde draden blijken te bestaan uit een binnenste kogelvormig lichaam, een pyrenoïd, omgeven van een amylum-ring, schijnbaar moest als een samenhangend geheel, maar in gunstige gevallen bij voldoende vergrooting, als een krans van korreltjes zich vertoonende, en eindelijk om dezen amylumring een laag van protoplasma, waarin do kleurstof was opgehoopt. Door behandeling der gefixeerde draden met jodglycerine komen deze bijzonderheden goed uit; evenzoo ziet men de drie genoemde deelen der chromatophoren bij gebruik van cochenille-aluin en van haeniatoxyline door de dan optredende kleuring- van pyrenoïd en buitensten plasmaring, terwijl do amylumring ongekleurd blijft.

De chromatophoren schijnen zich te kunnen vergrooten en door deeling te vermenigvuldigen. Aanvankelijk vindt men er in het diaphragma slechts één, later twee, soms drie kleinere, die dan eerst dicht bijeenliggen, maar later zich verder van elkander verwijderen en grooter worden. Do deeling zelve heb ik echter niet waargenomen. Alleen heb ik een enkele maal in het pyrenoïd eene verlenging met eene insnoering in het midden gezien, met eene andere dan de gewone groepeering van meer of minder kleurstof opnemende deeltjes, een verschijnsel, dat zich aansluit aan hetgeen Schmiïz {Die Chromatophoren der Algen, p. 91 sqq.) van de deeling der pyrenoïden van Thallophyten mededeelt.

In de cellen komen bovendien een aantal kleine kernen voor, maar hiervan zal ik de bijzonderheden onder vermelden.

De inhoud der vegetatieve cellen wordt na eenige weken (wat vroeger of later, afhankelijk van de mate van licht en temperatuur) aanzienlijk veranderd, wanneer de fructificatie gaat beginnen. In den regel worden sommige lange cellen van een Sphaeroplea-draad tot antheridiën, andere tot oügoniën; en het aantal dezer antheridiën en oögoniën hangt van den meer of minder weligen groei der plant af. Onder ongunstige omstandigheden, zooals bij de kuituur in niet groote glazen, kan het voorkomen, dat eene plant slechts één antheri-dium en één oogonium bevat, ja zelfs ik heb somwijlen plantjes aangetroffen, die slechts uit een paar cellen bestonden, en alleen één der beide geslachtsorganen bezaten, zoodat ook hier, gelijk elders in het plantenrijk, verarming niet alleen tot dwergformatiën kan leiden, maar ook dioecie kan doen ontstaan. Ditzelfde heeft ook Heiniucher opgemerkt 11. p. 441.

6

ocr page 11

ONDERZOEKINttlïN OVER SPHAEROPLEA ANNULTNA Ag.

De antheridiën bevatten eene groote menigte spermatozoiden, die uit het pro-toplasma worden gevormd, nadat de chromatoplioren allengs verdwenen zijn, en liet geheel eene licht geelbruine tint heeft aangenomen. De groote vacuolen blyven nog daarna bestaan, maar worden allengs kleiner, achtereenvolgens in verschillende deelen der cel, terwyl zij inmiddels door de levendig zich bewegende spermatozoïden in trillende beweging worden gebracht. Eindelijk is de geheele cel nagenoeg uitsluitend met zich bewegende spermatozoïden gevuld, die allengs door eenige kleine in den cylinderwand der cel ontstane openingen, naar buiten glippen, om de oögoniën op te zoeken, en door dergelijke kleine openingen in den celwand van deze laatste de oöspheeren te bereiken.

In de zich tot oögoniën vormende cellen ziet men ook de regelmatige verdeeling van protoplasma met chromatophoren en vacuolen allengs veranderen. Eerst worden de ringen minder duidelijk, en schijnen de chromatophoren met amylumkernen en de chlorophyllkorrels meer door een net van kleurlooze plasmadraden onderling verbonden. In andere gevallen kan, wanneer de groote vacuolen in een aantal kleine verdeeld zijn, het geheel zich als een groen en wit schuim voordoen. Weldra echter voegen zich de chromatophoren met chlorophyllkorrels en plasma samen tot donkergroene, dichte, onregelmatige stervormige massa's, welke door dunne en kleurlooze plasmadraden in alle richtingen samenhangen met den celwand, en van elkander gescheiden zijn door uiterst dunne kleurlooze vliezen, diametraal in den celinhoud uitgespannen, die op het eerste gezicht aan jonge dunne dwarswanden doen denken, doch weldra bij toenemende contractie van het plasma verdwijnen, en blijken niet anders dan de wanden van vacuolen geweest te zijn. Meer en meer contraheeren de onregelmatige massa's zich tot ellipsoïdische of spheerische lichamen, voor een deel uit groen, voor een deel uit kleurloos, waterhelder plasma bestaande, terwijl de naar buiten gerichte draden verdwijnen. Eindelijk worden zij tot groene kogels, die in regelmatige rij aan elkander sluiten, of die, wanneer hun diameter aanzienlijk kleiner is dan die van het lumen der cel met elkander verspringen, of in eene dubbele rij geplaatst zijn, maar dan ook niet de geheele lengte der cel innemen. Aan deze kogels, die niet anders zijn dan oöspheeren, heelt Sphaeroplea den geslachtsnaam te danken. Vermoedelijk vóór dat deze verandering heeft plaats gehad, terwijl het protoplasma nog tegen den celwand aanlag, zijn in dezen laatsten, even als in den wand der anteridiën, kleine openingen ontstaan. Hierdoor dringen later, als de oöspheeren gevormd zyn, de spermatozoïden naar binnen en zwermen om de ovula rond, om zich tegen deze aan te leggen en eindelijk zich daarmede te vereenigen. Niettegenstaande de openingen ter nauwernood groot genoeg zijn, om één sper-

7

ocr page 12

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEKOPLEA ANNULINA Ag.

matozoïde door te laten, ziet men alras een aantal van deze tusschen de oöspheeren zich bewegen. Dit merkwaardige verschynsel, reeds door Cohn in bijzonderheden beschreven, heb ik geheel bevestigd gevonden. Men verbaast zich het ziende over de juistheid waarmede in korten tyd de kleine organismen dien weg weten te vinden, en onwillekeurig denkt men daarbij aan een perceptie-vermogen, zooals ik reeds in mijne voorloopige mededeeling in 1883 heb opgemerkt. Het is duidelijk, dat ook hier een vermoedelijk scheikundige prikkel moet aanwezig zijn, zooals Pfeffer in zyne belangryke onderzoekingen van het vorige jaar voor de spermatozoïden van Yarens en Mossen heeft gevonden. Maar of dit ook hier appelzuur of eene andere stof is, is geheel onbekend.

Tengevolge der bevruchting- omgeven zich de oöspheeren met een dunnen, gladden, waterhelderen wand, die intusschen weldra wordt afgeworpen en als een ledige zak om de sporen ligt, nadat zich binnen dien eersten wand een andere, dikkere, met een aantal uitstekende punten voorzien, sterk gecuticula-riseerde wand heeft gevormd, die ten laatste aan de binnenzijde zelfs nog door een dun vlies begrensd wordt. De inhoud der sporen, aanvankelijk groen, wordt allengs menierood en ondoorschijnend. Hij bevat behalve de kleurstof, oliedroppels en een 2 of 4 tal pyrenoïden met groote amylumkogels omgeven en eenige kleine zetmeelkorrels te midden van het plasma. In dezen toestand blyven de oösporen of Zygoten in de ledige cel van het oogonium den winter over, om bij gunstige omstandigheden te kiemen, en dan te veranderen in 3 a 4 zoogenaamde Zoösporen, die de opengespleten huid der oöspoor verlaten, eerst als een klein ellipsoidisch lichaam met een paar ciliën rondzwermen, maar dan weldra den spoelvorm aannemen, allengs weder groen worden en tot de vegetatieve draden van Sphaeroplea uitgroeien.

Dit is in het kort de levensgeschiedenis van deze merkwaardige Alge, zooals die door Coim in zijn bovengenoemde verhandeling juist beschreven, en door de latere onderzoekingen van Heihrichek, Knt en van my nader bekend geworden is.

ik wil nu nog eenige verschijnselen uit het leven van Sphaeroplea meer in bijzonderheden onderzoeken, welke door mijne voorgangers niet of niet voldoende toegelicht zijn, of waaromtrent ik tot andere resultaten gekomen ben, voornamelijk zoodanige verschijnselen, die ten opzichte van lt;le levensprocessen ook van andere planten nader licht kunnen geven.

8

ocr page 13

ONDERZOEKINGEN OVEK SPHAEEOPLEA ANNULINA Ag.

Structuur der oösporen of zygoten.

De rijpe oösporen, die in enkele of dubbele rijen in de moedercel of het oogonium blijven liggen en daarin overwinteren (en gewoonlijk eerst vrij komen, wanneer de wand dezer moedercel langzamerhand gedesorganiseerd wordt) zijn kogelvormige lichamen van gemiddeld 0,02 mm. middellijn. Zij kunnen echter soms vrij wat in grootte verschillen. Waar zij in eene enkele rij liggen in de cel, zijn zij in den regel grooter dan waar twee, of wol (hoewel zelden) drie rijen naast elkander worden gevonden. Yolgens Cohn kunnen zij eene grootte bereiken van 0.054 mm., ja in enkele gevallen van 0.181 mm., als wanneer hij ze monstersporen noemt.

Zij zijn uitwendig bekleed door een tamelijk dikken wand, voorzien van een aantal wratachtige verdikkingen, welke één- a tweemaal de dikte van den wand bezitten, eenigszins stomp-puntig uitloopen en meestal dicht tegen elkander aansluiten, zoodat de oöspoor op de doorsnede op een grof getand rad gelijkt. Cohn heeft (p. 189) eene zeer uitvoerige beschrijving van dezen wand gegeven, welke beschrijving over het algemeen goed overeenkomt met het door mij waar-genomene, alleenlijk heb ik niet kunnen opmerken, dat do wratachtige verhevenheden zich als regelmatige spiralen vertoonen, welke naar de twee polen van den bol als meridiaancirkels samenloopen. Mij schijnen zij wel gelijkmatig over de verschillende zijden verdeeld, maar zonder bepaalde regelmaat geplaatst, zoo als Cohn dit bij enkele grootere individuen heeft waargenomen.

De aard van dezen wand, het exosporium of (om de terminologie van Strasburger te gebruiken, die de wanden van sporen en pollenkorrels heeft gepa-ralleliseerd) de exine is afwijkend van den cellulosewand; hij is sterk gecu-ticulariseerd, met chlorzinkjod ontstaat geen blauwe, meestal in het geheel geene verkleuring, door koking in water wordt hij uiterlijk niet veranderd, en zelfs tegen de inwerking van kali is hij bestand. Daarentegen bestaat het uiterst dunne, gladde, niet altijd duidelijk waarneembare vliesje, dat den binnenwand der spoor vormt, uit zuivere cellulose.

De inhoud der oösporen bestaat uit eene menie-roode, ondoorschijnende massa, waarin men tusschen een fijnkorrelig plasma een grooter of kleiner aantal bolletjes waarneemt, die geheel het voorkomen hebben van oliedroppels, maar toch vermoedelijk niet uit vette olie bestaan, aangezien zij, volgens Heinricher (11. p. 444 aanm.), na eene maand in ether gelegen te hebben, niet verdwijnen. Het laat zich toch bezwaarlijk aannemen dat gedurende dien tijd de ether niet door den wand zou doorgedrongen zijn. De ware aard dezer kogelvormige

A 2

ïjatuukk. veeh. ueb koninkl. akaokmte. deel XXVT.

9

ocr page 14

ONDEKZOEKINGEN OVEK SPHAEliOPLEA ANNULINA Ag.

lichaampjes, welke in verschillende wijzigingen in zoovele sporen van Crypto-gamen worden aangetroffen, is nog niet volkomen toegelicht. Tusschen de genoemde stoffen vindt men nu verder nog een grooter of kleiner aantal zeer kleine zetmeelkorrels, welke echter eerst door behandeling met jodium als zoodanig herkend kunnen worden.

Eindelijk heeft Heinmcher in de jeugdige, nog niet met de exine voorziene sporen een kern gevonden, maar niet kunnen aantoonen, of deze ook in de volwassen zygoten voorkomt (11. p. 438). Hierover onder nader.

Kiem vermogen.

Regel schijnt het te zijn bij Sphaeroplea, even als bij vele andere Algen, zoowel Oösporeae als Zygosporeae, dat de in den zomer gevormde zygoten overwinteren in de cel waarin zij ontstaan zijn, en in het volgende voorjaar of later, wanneer de levensvoorwaarden gunstig zijn, ontkiemen, terwijl dan, hetzij te voren, hetzij gelijktijdig, de wanden der gestorven moedercel allengs gedesorganiseerd en opgelost worden, zoodat de zygoten of wel de gevormde zoöspo-ren daardoor vrijkomen. Dat het kiemvermogen lang bewaard kan blijven, moet men opmaken uit het eensklaps in massa verschijnen van Sphaeroplea, terwijl jaren lang geen spoor daarvan was waargenomen, zoo als boven (bl. 2) beschreven is. Dat het kiemvermogen meer dan één jaar kan duren, wanneer de zygoten droog bewaard worden, kan ik door mijne waarnemingen bevestigen. De in den zomer van 1882 te Graz verzamelde sporen, die ik in droogen staat in Maart 1883 ontving, kiemden niet slechts in datzelfde jaar, maar ook in 1884 nog zeer goed en in korten tijd. Hetzelfde geschiedde ook het vorige jaar, ja zelfs heb ik thans (Jan. 1887) nog levende Sphaeroplea-planten, afkomstig van het overschot van den oogst van 1882, dat voor weinige weken in eene warme kas te kiemen was gezet. Kchter is het niet te ontkennen dat deze trager dan vroeger zijn opgekomen, en dat een betrekkelijk grooter aantal zygoten ongekiemd is blijven liggen.

Cohn, die ook reeds de ervaring had opgedaan, dat de zygoten, den geheelen winter droog in zijn herbarium bewaard, in het voorjaar goed ontkiemden, meende echter dat deze winterrust voor de ontwikkeling der plant noodig is, aangezien de sporen geen teekenen van ontwikkeling vertoonden vóór het voorjaar, zelfs niet al waren zij in water liggende den geheelen winter binnenskamers blootgesteld aan eene temperatuur minstens even hoog als de voorjaarstemperatuur bij de kieming. Hij dacht hier aan een mysterieusen invloed van het voorjaar te

10

ocr page 15

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEllOPLEA ANNULINA Ag.

moeten gelooven, een invloed dien hij niet waagde te verklaren. Of de geachte schrijver, thans 30 jaren later, nog dezelfde meening is toegedaan, geloof ik mogen betwijfelen. De tijd is voorbij, waarin men by dergelijke verschijnselen aan een mysterieusen invloed denkt. Ongetwijfeld — dit leert de alge-meene ervaring — is bij vele sporen en zaden een korter of langer tijd van rust noodig, alvorens zij kunnen ontkiemen. Veelal geschiedt deze ontwikkeling in de gematigde luchtstreek eerst in de lente, die volgt op het rijp worden en afvallen der sporen en zaden. Maar de reden daarvan is niet uitsluitend in de lagere wintertemperatuur, doch veeleer in de veranderingen te zoeken, welke zaad of spoor nog moeten ondergaan, nadat zij van de moederplant gescheiden zijn, of nadat deze laatste gestorven is. Die veranderingen zijn ons in de meeste gevallen niet of onvolkomen bekend, maar toch wijzen de onderzoekingen der laatste jaren reeds op eenige processen, welke zonder twijfel daarbij eene groote rol spelen. Zoo heeft o. a. H, Müller-Tiiurgau voorleden jaar de stofwisseling in de rustperiode van don aardappel nagegaan {Landwirthsch. Jahr-hücher 1885, p. 851—907. Hef. in Bot. Centralhl. Bd. XXVII, p. 90-92). en aangetoond, dat het de knoppen eerst aan de noodige hoeveelheid suiker ontbreekt, aangezien de gevormde suiker grootendeels tot vorming van zetmeel en voor een klein gedeelte voor de ademhaling gebruikt wordt, en dat eerst later aan het einde van de rustperiode, wanneer de activiteit van het proto-plasma afneemt, de suiker in voldoende hoeveelheid in de nabijheid der knoppen zich kan ophoopen, terwijl dan tevens een eigen ferment in de kiem optreedt. Zoo bezitten een aantal planten eone werkelijke periode van rust gedurende den winter, welke van inwendige oorzaken afhangt en wel onderscheiden moet worden van de schijnbare periode van rust, door droogte of temperatuursverlaging, alzoo door uitwendige invloeden teweeg gebracht.

Om tot Sphaeroplea terug te keeren, ik heb even als Coiin gevonden, dat de oösporen in den voorzomer gevormd, en sedert dien tijd tot in den winter in het water bewaard, niet veranderden, niettegenstaande zij gedurende het ongunstige jaargetijde in mijne verwarmde kamer geplaatst waren. Daaruit volgt echter niet, dat zij niet in den winter zouden kunnen ontkiemen. Integendeel, de zygoten van den oogst van 1882, zoowel als die van 1883 (beide uit Graz door vriendelijke bemiddeling van Prof. Leitgeb ontvangen) en evenzeer die van hier in 1883 gekweekte planten, den 13 December 1883 in glazen met welwater op eene goed verlichte plaats gebracht in eene kweekkas, waarvan de gemiddelde temperatuur 60° a 65° F. bedroeg, vertoonden reeds den 24 December een aantal jonge planten. Ik geloof daarom, dat, al behoeven de sporen van Sphaeroplea ook eene periode van rust, het mislukken der

11

ocr page 16

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

kiemingsproeven des winters in de kamer veelal toe te schrijven is aan te groote verlaging van temperatuur gedurende den nacht.

Evenzoo heb ik, na eenige voorafgaande vergeefsche proeven, het begin der kieming van de zygoten ook waargenomen des winters in een hangenden droppel in eene vochtige kamer naar Strasburgek's voorschrift (Zie Behrens Hilfshuch f. mikr. Unters., p. 203), welke in eene warme plantenkas was geplaatst. Spoedig hield echter de ontwikkeling op, daar de jonge plantjes door woekering van bacteriën en lagere Fungi gedood werden.

Dat ook in het duister Sphaeroplea-sporen normaal kunnen ontkiemen, en zelfs chlorophyll vormen (vermoedelijk uit eene omzetting van de roode olieachtige stof, het Haematochroom, waarbij de impulsie van het licht niet noodig is), heeft Heinricher (11. p. 441) aangetoond. Overigens zijn het slechts de eerste kiemingsverschijnselen (de vorming van zwermsporen), die in het duister plaats hebben, en houdt de groei alras op bij gemis aan assimilatie, nadat de voorraad van plastische voedingstoffen verteerd is.

Kiemingsverschijnselen.

De eerste verschijnselen van het ontwakend leven die men waarneemt, zijn eene verandering van den inhoud der oösporen. De roode korrels schijnen zich in een aantal kleinere te verdeden, en tusschen deze ontstaat allengs een grooter of kleiner aantal uiterst kleine groene korreltjes, voornamelijk aan den omtrek der spherische massa. Langzamerhand bespeurt men in den inhoud eene verdeeling in twee è, vier portiën, die echter, dikwijls zeer moeilijk waar te nemen is, aangezien de ondoorschijnende inhoud de geheele spoor vult en de portiën aanvankelijk nog niet van een eigen wand omgeven zijn. Eigenlijk ziet men die portiën eerst goed, wanneer zij, zich afrondende, de eene na de andere in de spoor zich beginnen te bewegen. Omstreeks denzelfden tijd is in den verdikten spoor-wand eene kleine opening ontstaan op eene wijze, die ik niet in bijzonderheden heb kunnen vervolgen. Door deze opening werkt eene der genoemde portiën, die nu tot zwermspoor geworden is, zich langzaam naar buiten, waarbij zij belangrijk van vorm verandert, van eene ellipsoidische in eene wormvormige gedaante overgaat, en tevens eene eigen beweging volbrengt, die ten gevolge heeft, dat zij al borende en om hare as draaiende, nu eens in de eene dan in de andere richting, soms met schokken, het zoogenaamde achterste of dikke gedeelte buiten de zygote brengt, waarop dan het overige gedeelte volgt.

12

ocr page 17

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

In dezen toestand is namelyk de zich vrijmakende zwermspoor een klein wormvormig lichaam, twee k drie maal langer dan breed, aan het eene einde (het achterste gedeelte) dikker en groen, aan de andere helft of het zoogenaamde voorste gedeelte, aanzienlijk dunner en met zeer kleine roode korreltjes gevuld, behalve aan den top die kleurloos is en waar zioh twee bij het leven niet waarneembare, maar na dooding met jodium uiterst moeilijk te onderscheiden ciliën schijnen te bevinden (Heinricher 11. p. 445 noot en fig. 17; zie ook de fraaie figuur 4 op Taf. LXY van Kny's Wandtafeln). Heinricher meent, in tegenspraak met Coim, dat die verdeeling der roode en groene kleurstof in de zwermsporen steeds zeer regelmatig is, maar ik heb, nevens de boven beschreven verdeeling, ook herhaaldelijk zwemsporen aangetroffen, waarin de groene en roode korrels zonder regelmaat gemengd waren, ja zelfs ik heb dit evenzoo in lateren toestand gevonden, wanneer de sporen reeds tot kleine spoelvormige Algen met zweepvormige uiteinden waren uitgegroeid. (Yergelijk ook Ksty 11. p. 264).

Nadat op de beschreven wijze eene der portion zich tot zwermspoor ontwikkeld heeft en naar buiten getreden is, volgt op dezelfde wijze een tweede portie, daarna een derde en soms ook een vierde, totdat ten laatste de wand der zygote als een ledige dop overblijft. Heinricher beschrijft dit proces uitvoerig (11. pag. 445—447) en wat ik daarvan gezien heb, komt in het algemeen met deze beschrijving overeen, zoódat ik hiernaar mag verwijzen. De vrygekomen zwermsporen bewegen zich met het voorgedeelte vooruit, rondwentelende door het water, maar alras verandert nu de vorm in dien van een spoelvormig lichaampje, aan beide einden in een dunnen, zweepvormigen draad uitloopende, alzoo in den typischen vorm van Sphaeroplea, waarmede dan de kieming afge-loopen is.

In de gegeven voorstelling heb ik aangenomen, dat de zygote, door voorafgegane destructie van den wand van het oogonium, vrij was, maar in vele gevallen blyven de zygoten in geheele rijen in de moedercel besloten, ook in het voorjaar. In dat geval heeft de kieming binnen die moedercel plaats, maar nu verkeeren de zich vormende zwermsporen in zeer ongunstige omstandigheden. Er is voor haar ter nauwernood ruimte om uit de spoor te komen, en om tusschen de zygoten en den binnenwand van het oogonium een bescheiden plaatsje te vinden. Daartoe moeten zij vaak zich in allerlei bochten wringen en vreemde vormen aannemen, zooals fig. 20, PI. II vertoont. Maar voor de verdere ontwikkeling is geen gelegenheid. Het kan dan ook niet bevreemden, dat van de nog in de moedercel besloten zygoten een aantal te loor gaan, en dat bij kunstmatige culturen de door Heinricher aanbevolen maatregel, om

13

ocr page 18

14 ONDERZOEKINGEN OVEE SPHAEROPLEA ANNUL1NA Ag..

vooraf de met reeksen zygoten gevulde cellen in kleine stukjes te snijden, gunstige gevolgen heeft, zooals mij bij eigen ervaring gebleken is.

Groei der jonge draden van Sphaeroplea.

Wanneer de zwermsporen vrij gekomen zijn, veranderen zij spoedig in de bovengenoemde spoel vorm ige lichaampjes, die van het midden naar de beide aan elkander gelijke uiteinden in dikte afnemen en ter wederzijden in lange dunne zweepvormige draden uitloopen, die betrekkelijk stijf zijn en geene beweging als ciliën vertoonen. Don overgang der zwermsporen tot dit stadium heb ik evenmin als mijne voorgangers kunnen waarnemen, en dus ook niet het eerste ontstaan van den cellulosewand kunnen zien, want in dit stadium hebben de jonge Sphaeroplea-plantjes reeds een duidelijken wand van cellulose, die vooral aan de uiteinden vrij dik is, zoodat liet lumen in de zweepvormige uiteinden tot een nauw kanaal wordt, ja zelfs geheel verdwijnen kan, iu welk geval de uiteinden uit eene solide cellulose-massa bestaan. Deze jeugdige Algen zijn aanvankelijk ongeveer vier a zes maal langer dan breed, de uiteinden medegere-kend, maar terwijl do breedte of dikte slechts weinig toeneemt, worden zij door intercalairen groei alras zooveel langer, dat de lengte 20 a 30 malen de breedte overtreft. Ook dan nog zijn zij ecncellig. Eerst later ontstaan in den langen, dunnen draad dwarsschotten, doch hierover onder nader.

Belangrijk verandert ouk de inhoud, nadat de zwermsporen in spoelvormige cellen zijn overgegaan. Ljj sommigen dezer laatste ziet men nog de groene en roode korreltjes, die, hetzij onderling vermengd, hetzij tusschen het voor- en achtergedeelte verdeeld iu de zwermspoor waren, eenigen tijd blijven, vooral in het eerste geval. Zij vullen dan het lumen der cel met uitzondering der uiteinden, In dc meeste gevallen echter zijn de roode korreltjes geheel of nagenoeg verdwenen. In de plaats daarvan vindt men in den aequator van het spoelvormige plantje een smalle groene strook, uit zeer kleine chlorophyllkorrels en een groote chromatophoor nevens eenig kleurloos plasma bestaande, welke strook zich aansluit aan het dunne wandstandige protoplasma, en twee groote spherische vacuolen vaneen scheidt.

Op dit jeugdige stadium volgt alras een ander, waarin zich twee strooken of ringen van dezelfde samenstelling als de zoo even beschrevene in de cel vertoonen, die nu op gelijken breedten van den aequator zich bevinden en de afscheiding vormen van drie vacuolen.

Dc jonge Alge groeit nu sterk in alle richtingen. Het geheel is grooter ge-

ocr page 19

ONDERZOEKINGEN OVEE SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

worden, de beide strooken of ringen zijn nog aanwezig, maar breeder, en in elk thans twee chromatophoren. Onder aan begint de vorming van een derden ring, die binnen kort de anderen in grootte evenaren en weder door een vierden gevolgd worden zal. Zoo ontstaat allengs eene eencellige plant, 30 è, 40 malen langer dan breed, ter wederzijden in een rechte of flauw gebogen punt uitloopende, en waarvan de inhoud gevormd wordt door eene lange rij van ongeveer even groote vacuolen, die van elkander gescheiden zijn door betrekkelijk dunne strooken of diaphragma's (zoogenaamde ringen) van protoplasma, met sterke plasmadraden, zich aansluitende aan het nagenoeg doorschijnende wand-plasma, en behalve uit kleurloos plasma, chlorophyllkorreltjes en kernen (waarover aanstonds nader) uit één è, drie chromatophoren bestaande, zooals boven bl. 5 beschreven is. Dit is de gewone typische vorm van Sphaeroplea annu-lina, zoo als die overal beschreven en afgebeeld is.

In overeenstemming met Schmitz {Die Chromatophoren der Algen, p. 90 sqq.) heb ik gevonden, dat de chromatophoren zich vermenigvuldigen door insnoering. Reeds in de versche planten ziet men eerst veelal één chromatophoor in eiken ring, te midden van een aantal aan de peripheric verbonden plasmadraden, die tevens een grooter of kleiner getal chlorophyllkorreltjes bevatten. Daarna vindt men twee, dicht bijeen of tegen elkander aan liggende chromatophoren, die later zich van elkander verwijderen. Soms ook drie zulke chromatophoren in denzelfden ring. Wanneer men echter, naar het voorschrift van Strasburger, de levende planten ongeveer 4 uren gelegd heeft in zuiver chroomzuur van 1 0/0 (of ook in eene verzadigde oplossing van kaliumbichro-maat, wat hetzelfde resultaat geeft) en ze daarna herhaaldelijk heeft uitgespoeld in gedestilleerd water, totdat alle kleuring van het vocht verdwenen is, dan verkrijgt men praeparaten, waarin bij voldoende vergrooting, de bijzonderheden der chromatophoren goed kunnen waargenomen worden. Het blykt dan, dat in gunstige gevallen bij sommigen het pyrenöide in de chromatophoor zich biscuitvormig voordoet, en de amylumring, evenals do buitenlaag van plasma dit in verschillende dikte omgeeft. Al heb ik dus in de levende planten het proces der deeling niet kunnen volgen (hetgeen ten gevolge van de ondoorschynend-heid der chromatophoren ook bezwaarlijk zon geweest zijn), zoo geloof ik daarom uit de beelden, welke de gefixeerde draden mij vertoonden, toch te mogen opmaken, dat de deeling der chromatophoren plaats heeft door insnoering, ongeveer op de wijze als de deeling der chlorophyllkorrels tot stand komt.

15

ocr page 20

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNÜLINA Ag.

Dwarswanden.

quot;Wanneer de eencellige draad van Sphaeroplea eene zekere lengte heeft bereikt, ontstaat daarin vroeger of later een dwarswand, loodrecht op de lengteas der plant, welke dwarswand daarna door meerderen gevolgd wordt. Deze eerste dwarswand ontstaat meestal in het midden der cel, doch hij kan ook op 1/3 der lengte gevormd worden. De plaats is dus niet constant, en evenmin die van den eerstvolgenden dwarswand, welke meermalen het eerst verschijnt in de kleinste der beide dochtercellen.

Over het geheel ontstaan de dwarswanden later in welig groeiende dan in armoedige planten. In het eerste geval kan de plant eene lengte van 3,5 m.m. hebben vóór het verschijnen van het eerste tnsschenschot, bij zwakke planten daarentegen vindt mon spoedig een aantal dwarswanden. Heinricher heeft in zijne schematische fig. 15 op eenvoudige manier door lijnen en punten verschillende gevallen hiervan voorgesteld. Bij mijne culturen heb ik soortgelijke gevallen evenzoo gevonden.

Deze dwarswanden of tusschcnschotten hebben een zeer bijzonderen vorm, welke Cohn in 1855 niet gekend schijnt te hebben en welke, gelijk boven gezegd, voor Heinricher de aanleiding geweest is, om de uit Griiz afkomstige planten tot eene bijzondere varieteit der species Sphaeroplea annulina Ag. te brengen. Over deze dwarswanden mogen hier nog eenige bijzonderheden medegedeeld worden.

A.1 aanstonds valt de groote dikte dezer dwarswanden in het oog, welke de dikte van de buitenwanden der cel aanzienlijk, soms wel 12 en meermalen overtreft. Daarbij is hunne oppervlakte niet vlak, zooals gewoonlijk, maar onregelmatig gegolfd, hetgeen veroorzaakt, dat de massa van den wand, die zelf sterk lichtbrekend is, zoowel van ter zijde als van boven op gezien een eigen sterken lichtglans afgewisseld met donkere slagschaduw vertoont. Bovendien ziet men, dan eens meer dan weder minder duidelijk, een aantal aan elkander evenwijdige lagen in de massa. De figuren, welke deze dwarswanden op de doorsnede vertoonen, kunnen hoogst verschillend zijn. Men itou ze in twee soorten, regelmatige en onregelmatige, kunnen verdoelen, welke door allerlei tusschenvormen in elkander overgaan. De eerste, heb ik in mijne voorloopige mededeeling in de Kon. Akad, v. Wetenschappen te Amsterdam halleen genoemd. Zij gelijken in den eenvoudigsten vorm, zooals fig. 14a vertoont, op een dwarsbalk met eeniger-mate gegolfde oppervlakte. In dat geval is de gemeenschap tusschen den inhoud der aangrenzende cellen door den balk afgesloten. Zeer dikwijls echter blijft

16

ocr page 21

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

die gemeenschap eenigen tijd bestaan en wordt zij eerst daarna opgeheven, omdat de tusschenwand gevormd wordt door een dikken, breedon ring met eene eenigszins onregelmatige opening in het midden, welke eerst lator, hetzij aan ééne zijde, hetzij aan beide zijden door een stop of prop van cellulose gesloten wordt. Deze prop doet zich nu eens voor als eene verdikking van den balk in het midden, dan weder als eene min of meer kegelvormige massa, die met een breed grondvlak op den ring rust. Beide zijn later innig verbonden en uit dezelfde stoffen bestaande, althans, zoover ik heb kunnen nagaan, physisch en chemisch (zie volgende bladzijde) niet verschillend, en alleen van elkander te onderscheiden door het beloop der in beide voorkomende lagen. De figuren 14 h en 14 c kunnen beter dan eene uitvoerige beschrijving daarvan eene voorstelling geven.

Dat de ring, hoewel reeds tamelijk dik en uit een aantal lagen bestaande, in het midden nog open is, ziet men het best, wanneer de dwarswand door ombuiging of door drukking van den Sphaeroplea-draad niet van ter zijde, maar van boven op in het gezicht komt. Maar ook wanneer die ring zijdelings of en profil te zien was, heb ik meermalen in de levende plant de opening in het midden duidelijk waargenomen, en de plasmadraden met chlorophyllkorreltjes onafgebroken daardoorheen zien doorloopen van de eene cel in de andere. Eindelijk wordt hetzelfde nog bevestigd door hetgeen het onderzoek der uit Graz ontvangen zy-goten mij leerde. Ik vond daarin namelijk behalve oösporen en stukken van Sphaeroplea-draden, een aantal ronde schijfjes, eenigszins onregelmatig van oppervlakte, sommigen soliede, maar anderen met eene onregelmatige opening in het midden, geheel overeenkomende met het beeld, dat de balken van levende planten van boven op gezien vertoonen (zie PI. If fig. lü). Deze schijfjes nu zijn, zooals het chemisch onderzoek nog nader aantoonde, niet anders dan de na ontleding van den buitenwand der Sphaeroplea-draden overgebleven dwarswanden of balken, die nu geïsoleerd alle bijzonderheden duidelijk laten waarnemen en tevens een sprekend bewijs zijn van de groote mate van resistentie der dwarswanden, welke ongeschonden overblijven, ook wanneer de wand waaraan zij verbonden waren, geheel verdwenen is.

Behalve deze op grooter of kleiner afstand van elkander ontstaande dwarswanden, vindt men nog eene andere soort van afscheiding, welke ik boven de onregelmatige genoemd heb. Deze komen in de meest grillige vormen voor, en zijn niet anders dan woekeringen van cellulose, die op allerlei plaatsen aan de zij- en lengtewanden kunnen ontstaan, en nu eens het lumen der cel slechts plaatselijk vernauwen, dan weder volkomen afscheidingen vormen van kolossale dikte. Eene beschrijving van deze woekeringen laat zich niet wel geven, maar de figuren 17, 18, 19, 21 en 22 kunnen althans van enkelen daarvan een denkbeeld geven. Opmerking

A 3

quot;NATUURK. VERT1. DEU KONINKL. AKADEMIE. DUEL XXVI.

17

ocr page 22

0NDEKZ0EK1NGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

verdient nog, dat deze woekeringen vaak in groote hoeveelheid voorkomen in de dunne uiteinden der draden, en soms deze uiteinden over eene zekere lengte tot eene geheel soliede massa maken (zie fig. 22).

De scheikundige geaardheid van al die dwarswanden en woekeringen is dezelfde. Zij bestaan allen, even als de buitenwanden van Sphaeroplea, uit cellulose; lagen van andere stoffen heb ik daarin niet kunnen ontdekken. Bij toevoeging van chloorzinkjodium worden allen blauw gekleurd, de dwarswanden nog sneller en van donkerder tint dan de buitenwanden. Na eenigen iijd, wanneer het jodium gedeeltelijk ontweken is, worden beiden violet; do dwarswanden en woekeringen bezitten, misschien van wege de grootere massa, die tint nog, wanneer de buitenwanden reeds ontkleurd zijn. Hierbij valt tevens, even als bij do echte cellulose, eene geringe opzwelling waar te nemen.

Hoewel op den eersten oogopslag van elkander verschillend, zoo komen toch, naar ik meen, in wijze van ontstaan en van groei de regelmatige dwarswanden of balken en de onregelmatige woekeringen overeen, en laten zich daaruit de overgangen, die men tusschen beiden vindt, verklaren.

Terwijl bij don groei der draden van Sphaeroplea de buitenwanden zich in-tercalair door intussusceptie vergrooten, ontstaan do dwarswanden, evenals die van Spirogyra en andere Algen, door appositie van celluloselagen tegen de binnenzijde van den buitenwand, en wel zoodanig, dat zich aanvankelijk een smalle ring vormt, loodrecht op de lengterichting van den draad. Deze ring doet zich op de optische doorsnede van den draad voor als twee kleine uitwassen, diametraal tegenover elkander geplaatst aan de binnenzijde van den celwand (zie fig. 15). Deze uitwassen vergrooten zich of zoodanig dat zij, zonder dikker te worden, een steeds broederen ring vormen en eindelijk elkander raken, waarna het tus-schenschot tusschen de twee nu gevormde cellen volkomen is geworden en vervolgens door appositie van nieuwe celluloselagen in dikte toeneemt, of wel, er zetten zich nieuwe lagen op de geheele oppervlakte van de uitwassen af, welke daardoor eon soms vrij dikken, maar in hot midden open ring vormen. Dit heeft o. a. in fig. Wh plaats gehad. Op dezen ring ontstaan daarna, door appositie; van lagen aan ééne of aan beide zijden, de dikke proppen van cellulose, welke de afsluiting volkomen maken (zie fig. I-lc).

De gronden voor deze voorstelling vind ik deels in het beloop der lagen op de ringen en proppen vooikomende (zie figg. 14c, 17, 18, 22), welke de richting der afzettingen duidelijk aanwijzen, deels in de afwijkingen in den bouw van den inhoud der cel, nabij die afzettingen. Men ziet namelijk, soms tegen deze aan, soms op korten afstand daarvan, in plaats van de gewone plasmaringen van Sphaeroplea, eene dichte opeenhooping van kleurloos plasma, kleine chlo-

18

ocr page 23

ONDERZOEKINGEN OVER SPIIAEROPLEA ANNULINA Ag.

rophyllkorrels en chtomatophoren (wel 5 6 in aantal), welke massa, zoo zij niet tegen de afzetting aanligt, door onderscheiden dunne kleurlooze plasmadraden met deze verbonden is (verg. fig. 19 en 25), en het heeftallen schijn, alsof de materie, voor do afzettingen noodig, in deze massa gevormd en door de dunne plasmastroompjes naar het bestemmingsoord gevoerd wordt.

Dit alles wordt nog meer in het oog vallend, wanneer men ook den blik vestigt op het ontstaan der onregelmatige woekeringen van cellulose. Deze beginnen gewoonlijk met eene plaatselijke afzetting op eenig punt aan de binnenzijde van den celwand, óp dergelijke wijze als het eerste ontstaan der ringen, en zij gelijken in vorm aanvankelijk op de proppen, welke de ringen sluiten. Men zou zeggen, het zijn proppen, die niet op den rand van den ring, maar op eenig willekeurig punt van den binnenwand der cel aangehecht zijn. Fig. 19 geeft daarvan een voorbeeld. Meermalen treft men in de dunne uiteinden der plant een aantal zulke proppen dicht bij elkander aan, maar ook op het dikkere middengedeelte der plant komen zij soms vrij dicht bij elkander voor. Tegen deze initialen hebben, dan eens meer in deze, dan weder in gene richting, nieuwe afzettingen van cellulose plaats, terwijl op de boven beschreven wijze het protoplasma met zijne attributen zich in de nabijheid daarvan ophoopt. Zoo kan het gebeuren, dat, wanneer eenigen dier proppen dicht bijeen liggen, al zijn ze ook niet in een zelfde vlak loodrecht op de as der plant geplaatst, zij toch door aangroeiing- langzamerhand elkander raken en aaneengroeien, zoodat er ten slotte een eenigszins onregelmatige dwarswand of balk gevormd wordt. Men ziet dit proces in wording afgebeeld in tig. 19 en in meer gevorderden staat in fig. 17; de uitwassen zijn hier gemakkelijk te herkennen aan hunne donkere omtrekken, een gevolg van het sterk lichtbrekend vermogen dor cellulose-massa's.

Maar soms geschiedt het ook, wanneer eenmaal de neiging tot eellulose-woe-kering in den Sphaeroplea-draad aanwezig is, dat tusschen twee dicht bij elkander gelegen en reeds vrij dikke dwarswanden of balken de afzetting van cellulose op onregelmatige wijze voortgaat. In dat geval wordt eene zekere hoeveelheid protoplasma met clilorophyll tusschen de cellulose-massa's opgesloten en blijft daarin, zoolang de cel leeft. De chromatophoren kan men echter in deze ondoorschijnende ophooping van groen plasma niet duidelijk onderkennen, en de reactie met jodium leert dat hier, evenals in de puntige uiteinden der planten wier inhoud grootendeels door cellulose-afzetting gevuld is, geen zetmeel meer te ontdekken is. Het zetmeel is dus vermoedelijk tot vorming van cellulose verbruikt. Heinricher, die ook de cellulose-proppen kortelijk beschrijft, heeft dit evenzoo gevonden (11. p. 435).

Dit het bovenstaande volgt, dat, gelijk ik reeds in mijne voorloopige mede-

19

ocr page 24

ONDEllZOEKINGEN OVER SPHAEEOPLEA ANNULINA Ag.

deeling (Procesverbaal der Zitting van 26 Mei 1883 der Kon. Akad. v. Wet. te Amsterdam, Afd. Natuurkunde, en Botan. Centralblatt. Bd. XV, Is0. 12) lieb opgemerkt, de vorming van cellulose als dwarsbalken en proppen bezwaarlijk volgens de voorstelling van Naegeli door intussusceptie kan geschieden, maar dat voor deze gevallen veeleer gedacht moet worden aan den groei door appositie, gelijk Dippel en Stuasbuhgeu die in hunne bekende werken beschreven hebben. Ja zelfs, even als de balken van Caulerpa aan deze laatste physiologen tot steun voor hunne voorstelling gediend hebben, zoo kunnen dit ook de boven beschreven cellulose woekeringen van Sphaeroplea doen. In hoeverre de verschijnselen, welke Sphaeroplea vertoont, ook verklaard zouden kunnen worden uit de voorstelling, welke onlangs Wiesner in zijne belangrijke „ Untersuchungen über die Organisation der vegetal)discilen ZelUiautquot; (Sitzungsber. d. Wien. Akad. Jan. 1886) van den bouw en den groei van den celwand gegeven heeft, zou nader onderzocht moeten worden. Alleenlijk wil ik opmerken, dat die voorstelling van het karakter van den groeienden cel-wand als een levend, protoplasma-houdend weefsel, volgens welke de tot dus-verre aangenomen scherpe grens tusschen protoplasma en celwand vervalt, de bovenbeschreven woekeringen van cellulose, waarbij vaak een zekere hoeveelheid protoplasma in de cellulose-massa wordt ingesloten, in een geheel ander licht plaatst en nog beter rekenschap geeft van het levend blijven van dit ingesloten protoplasma, dan wanneer men het, overeenkomstig de oude voorstelling, als min of meer geincysteerd beschouwt. Men heeft toch bij Sphaeroplea niet te doen inet rusttoestanden, zooals Stahl ze bij Vaucheria geminata (Bot. Ze it. 1879 N0. 9) heeft gevonden, maar met groeiende planten.

De vorming der bovenbeschreven dwarswanden of balken schijnt voor onze Alge een normaal verschijnsel te zijn. Althans zij komen in welig groeiende, oogenschijnlijk geheel gezonde planten regelmatig voor. Hein richer beschouwt ze als een der voornaamste kenmerken zijner variëteit crassisepta (zie boven bl. 5). Die balken zijn ook erfelijk. Leitgeb zag ze het eerst in 1882; de planten, uit de zygoten dezer generatie verkregen, vertoonden ze evenzoo, zoowel bij Kny in Berlijn en bij mij in Utrecht, als in Graz; ik vond ze nogmaals terug in de derde generatie.

De groote woekeringen van cellulose schijnen echter bij voorkeur onder bijzondere, eenigszins abnormale omstandigheden te ontstaan. Ik vond ze voornamelijk bij armoedig ontwikkelde planten, vooral bij de zoodanige, die in een klein glas in betrekkelijk geringe hoeveelheid water moeten leven. Dit komt overeen met de ervaring van Heinricher, die de neiging tot vorming van callulose-proppen zag toenemen, wanneer hij de planten uit de vrije natuur in een

20

ocr page 25

ONDERZOEKINGEN OVEE SPHAEROPLEA ANNÜL1NA Ag.

aquarium overbracht. En in algeraeenen zin sluit zich die vermeerderde vorming van cellulose, ouder ongunstige levensvoorwaarden, aan bij het welbekende verschijnsel van buitengewone verdikking van de celwanden bij zoovele Phane-rogamen op dorren, onvruchtbaren bodem, die slechts een traag en gebrekkig leven toelaat. Men denke o. a. aan de dikwandige celgroepen in kleine, slechte peren en appelen.

Heinricher, die Sphaeroplea in de vrije natuur en wel in het bassin eener fontein te Graz heeft waargenomen, maakt de opmerking, dat de cellen veelvuldig afbraken bij de dwarswanden en daarna, door regeneratie van den cel-wand, zooals van Yaucheria bekend is, bleven voortleven, zoodat men daar ter plaatse slechts uiterst zelden aan de volwassen planten de zweepvormige einden aantrof, die zij in de jeugd bezaten. Hij meent, dat de stoot door het vallende water op verdikte wanden aangebracht, het afbreken daar ter plaatse en dus de vegetatieve vermenigvuldiging zeer bevorderde, zoodat, volgens hem, de vorming van dikke balken en proppen van cellulose een aanpassingsverschijnsel zou zijn aan de bijzondere omstandigheden, waarin Sphaeroplea verkeerde.

Coim, die de plant in 1855 op een vroeger overstroomd aardappelveld aantrof, maakt van dit afbreken geen gewag, en vermeldt integendeel uitdrukkelijk, dat hij ook aan de langste, veelcellige draden, de beide haarvormige uiteinden aanwezig vond. Ik heb steeds hetzelfde gezien, ook bij de grootste exemplaren, maar ik heb alleen planten, uit de zygoten van Graz afkomstig en in glazen met water of in een aquarium gekweekt, kunnen bestudeeren. Ten einde nu na te gaan, of de stoeten van vallend water ook van invloed konden zijn op de vorming der dwarsbalken en celstofmassa's, heb ik eene hoeveelheid van jonge, pas uit de zygoten ontwikkelde plantjes, waarin nog geen celdeeling had plaats gehad, verdeeld in twee even groote glazen, en die naast elkander geplaatst in eene gematigd warme plantenkas, zoodat zij beide licht en warmte in voldoende mate ontvingen voor eene krachtige ontwikkeling. Maar het water in het eene glas werd steeds in rast gelaten, dat in het andere glas werd voortdurend in beweging gehouden en ververscht door een onafgebroken reeks van druppels, die uit een hooger geplaatst waterreservoir, ter hoogte van 60 cent. ongeveer, op de planten nedervielen, terwijl door middel van een onder in het glas uitmondende hevel eone gelijke hoeveelheid water werd afgevoerd, zoodat het niveau in het glas op gelijke hoogte bleef. In beide glazen ontwikkelden zich de plantjes voorspoedig en er ontstond in beide een aantal celdeelingen. Maar verschil in hoeveelheid of in dikte der dwarsbalken kon ik tusschen beide niet ontdekken. Indien het dus waar is, wat Heinricher beweert, dat de genoemde celstofophoogingen door adaptatie uit bepaalde levensomstandigheden

21

ocr page 26

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

ontstaan zijn, dan moet dit vroeger in eeno reeks van ons onbekende gcnera-tiën allengs geschied zijn, en kunnen zij onder veranderde toestanden ook eerst allengs na ettelijke generation verdwijnen, want gelijk gezegd, zij zijn erfelijk in de eerstvolgende afstammelingen. Ik voor mij zou de plant, die ons bezighoudt, liever als eene afzonderlijke variëteit (Heinricher) of species (Kky) beschouwen, en de beteekenis der stevige, dikke dwars wand en zoeken in het versterken en tegen inknikken of platdrukken beveiligen van den langen, dun-wandigen draad, terwijl de woekering der cellulose-vorming aan abnormale productie onder min gunstige levensvoorwaarden, overeenkomstig met hetgeen bij hoogere planten voorkomt, zou toe te schrijven zijn.

ÖEXUEELE VOORTPLANTING.

Vroeger of later, naarmate de levensomstandigheden minder of meer gunstig zijn voor de plant, ziet men in de draden van Sphaeroplea zich de voortplantingsorganen ontwikkelen. De voorbereiding hiertoe bestaat in eene verandering van den inhoud van sommige cellen, welke zeer verschillend is, naar gelang zich of spermatozoïden of oöspheeren zullen vormen. Somtijds ondergaan bijna alle cellen van den volwassen draad met uitzondering van de draadvormige eindcellen achtereenvolgens deze verandering. Altijd wordt echter in óéne cel slechts één der beide geslachtsorganen gevormd; zij wordt of antheridium 5f oogonium. Het aantal der antheridia en oögonia, welke eéne plant voortbrengt, is even groot of verschilt niet veel. Meestal zag ik eenige (3 a 4) antheridia achter elkander en daarop een even groot aantal oögonia volgen, maar soms ook vond ik eene reeks van op elkaar volgende cellen afwisselend in mannelijke en vrouwelijke geslachtsorganen veranderd. Dit heeft ook Kny (11. p. 261) gezien. Sphaeroplea annulina is dus inonoecisch en blijft dit zelfs, wanneer de plant slechts uit twee cellen bestaat, maar, gelijk boven is medegedeeld, heb ik in mijne kuituren ook zwakke, slechts uit ééne cel bestaande plantjes aangetroffen, die 5f alleen spermatozoïden 5f alleen oöspheeren vormden, zoodat in dit geval het nanisme ook tot dioecie kan leiden.

Antheridiën.

Wanneer eene cel zich tot antheridium zal ontwikkelen, ziet men eerst de groote chromatophoren allengs kleiner worden, de uitwendige omhulling en de

22

ocr page 27

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPIEA ANNÜLTNA Ag.

23

zetmeelring verdwijnen ; do laatste wordt vermoedelijk opgelost en in andere stoffen omgezet. Vervolgens vindt men ook de pyrenoïden niet meer terug, hetzij dat deze evenzoo worden opgelost, hetzij dat zij in een aantal kleine pyrenoïden uiteen vallen; althans men ziet weldra een groot aantal uiterst kleine lichaampjes of microsomen in de plaats daarvan treden. Aanvankelijk blijft de vorm der ringen in de cel nog bewaard, maar zeer spoedig verandert ook de groene kleur dezer ringen, die eerst voor een geelachtig groen en kort daarop voor een licht brnin plaats maakt. Het chlorophyll van het proto-plasma is dan ook gedesorganiseerd en het voorkomen der cel wordt, zooals Coiin het reeds heeft afgebeeld in zijn fig. 10a op PI. 13 en Kny nog nader in zijne fig. 2 van Taf. LXIII. Allengs verdwijnen nu de ringen door verplaatsing der plasmadraden en er ontstaat een wijdmazig net van dicht bijeen geplaatste, meest tot draden gegroepeerde microsomen, waaromheen andere microsomen meer los en verder uiteen geplaatst voorkomen; allen omgeven van een waterhelder en door eene huidlaag scherp begrensd protoplasma. Doch ook dit beeld vertoont de cel in deze hare periode van activiteit slechts kort. Weldra ziet men de microsomen zoowel als het kleurlooze plasma tot eene samenhangende massa vereenigd, die zich tegen den cilinderwand der cel aansluit en een zeker aantal groote ellipsoïdische vacuolen omsluit, in rijen achter elkander gelegen, zoodat in dit stadium de cel in de optische doorsnede zich voordoet als bevattende eene reeks van groote bolvormige of ellipsoïdische ruimten (de vacuolen) van weinig minder omvang dan de dikte der cel, en aan alle zijden omgeven door een met eene huidlaag scherp begrensd protoplasma, dat een overgroot aantal kleine korreltjes of microsomen bevat. Alleen tusschen de vacuolen heeft genoemd protoplasma eene aanzienlijke dikte en vertoont zich op de doorsnede als een dubbelen meniskus. De genoemde microsomen, vooral rondom de vacuolen tot eene dichte laag opeengehoopt, komen nu allengs in eene trillende beweging en agglomereeren zich tot kleine eironde lichaampjes, welke ook uit het omringende waterheldere plasma zicli vergrooten. De beweging, aanvankelijk traag, wordt gaandeweg sneller, vooral bij de buitenste nabij de vo-cuolen gelegene gedeelten, waarbij deze laatsten niet alleen zelve in eene trillende beweging geraken, maar ook kleiner worden. De eironde lichaampjes verkrijgen scherpe omtrekken, en worden meer peervormig en weldra zijn de spermatozoïden ontstaan, die, nadat ook de twee ciliën gevormd zijn, zich nu eerst matig, daarna zeer snel bewegen, aanvankelijk rondom de vacuolen, maar spoedig ook door den meniskus van protoplasma, waarin zij gelegen zijn. Dit proces geschiedt niet gelijktijdig in alle deelen der cel, maar achtereenvolgens in de verschillende meniskusvormige massa's, zoodat men gelegenheid heeft in hetzelfde antheridium

ocr page 28

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

onderscheitlen ontwikkelingstrappen van spermatozoïden gelijktijdig waar te nemen. Langzamerhand wordt al het protoplasma der cel verbruikt bij deze vormingder spermatozoïden en blijven deze in levendige beweging, totdat zij door de inmiddels in den celwand ontstane kleine openingen één voor één uitwippen en in het omringende water rondzwermen, om weldra eene cel met oösporen op te zoeken, deze door eene soortgelijke opening binnen te treden en de bevruchting te bewerken. Ten laatste is het antheridium geheel ledig en bevat niet anders dan enkele, kleurlooze proioplasma-lichaampjes, gewoonlijk in de nabijheid der genoemde openingen liggende. In andere antheridiën zag ik echter geen spoor van inhoud meer. Wellicht zijn die enkele protoplasma-lichaampjes overblijfselen van niet tot ontwikkeling gekomen spermatozoïden.

De zoo even genoemde openingen in den cilinderwand der cellen, die tot anthe-ridïen of oogoniën worden, zijn, gelijk Kny terecht opmerkt, van binnen naar buiten spits toeloopende, en om die reden eigenlijk alleen van ter zijde goed te zien. Aan den boven- of onderkant van den draad, die op de mikroskooptafel ligt, kan men ze zeer moeilijk waarnemen.

Om diezelfde reden heb ik ook de vorming daarvan niet kunnen nagaan en het is mij niet bekend, dat dit aan een der andere waarnemers van Sphaeroplea gelukt is; maar ik heb geen bezwaar, om mij met de onderstelling van Kny (11. p. 262) te vereenigen, dat zij ontstaan moeten zyn, ten tijde dat het protoplasma nog tegen den celwand aanlag.

Gelijk te verwachten was, heb ik de openingen het duidelijkst kunnen waarnemen in de antheridiën, waaruit de spermatozoïden verdwenen waren en in de oögoniën met ontwikkelde oöspheeren of oösporen. In de ledige cellen waren zij ook na overwintering nog duidelijk zichtbaar. De plaats dezer openingen, waarvan een grooter of kleiner aantal (altijd meer dan ééne) in eene cel voorkomt, schijnt niet aan een bepaalde regelmaat gebonden te zijn. Nu eens vond ik er twee of drie vrij dicht bijeen, dan weder stonden zij op tamelijk groeten afstand van elkander.

Over den vorm der spermatozoïden heb ik niet veel nieuws mede te deelen. Het zijn kleine peervormige lichaampjes, die aan het versmalde einde twee lange cilïen dragen, welke men eerst na dooding duidelijk zien kan. Gedurende het leven ontsnappen deze door hunne snelle beweging aan de waarneming. Volgens Heinricher is het smalle einde nooit zoo lang en dun als Cohn dit afbeeldt, en hoewel in de afmetingen in lengte- en breedterichting tusschen de verschillende spermatozoïden eener zelfde cel nog al eenig verschil voorkomt, zoo komen mijne Avaarnemingen toch meer met die van Heinricher overeen. Eene spoelvormige gedaante, aan beide einden toegespitst, waarvan Kny gewag

24

ocr page 29

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

maakt, heb ik niet gevonden. Ook zag ik de ondoorschijnende moleculen, die gemakkelijk kleurstoffen opnemen, vooral aan de beide uiteinden opgehoopt en in het midden eene enkele of dubbele kleurlooze strook (kraag volgens Hein-richer II. p. 440). In dat ondoorschijnende gedeelte aan het achtereinde komen, volgens Kny (11. p. 261), kleine geelachtige chromatophoren en eenige kleurlooze korreltjes voor, die ten deele uit zetmeel bestaan. Heinricher daarentegen beweert, dat de spermatozoïden van Sphaeroplea zonder twyfel geene chromatophoren bezitten (11. p. 440 noot.)

De tegenspraak tusschen beide schrijvers berust waarschijnlijk op de verschillende beteekenis, die beide aan het woord „chromatophoren'; hechten. Vat men het op in den zin door Schmitz gebruikt, en begrijpt men daaronder die grootere lichamen met pyrenoïdeu, zetmeelring en omgevend gekleurd plasma, welke in de vegetatieve cellen van Sphaeroplea voorkomen, dan heeft ongetwijfeld Heinricher gelijk. De geheele, boven gegeven beschrijving van de veranderingen, welke in de vegetatieve cel plaats hebben bij de vorming van het an-theridium, bewijst dit voldoende. Maar dit kan ook Kny niet bedoeld hebben, die zelf eenige regels vroeger zegt, dat bij die vorming de groote pyrenoïden niet hunne zetmeelringen verdwijnen. Ik geloof dus, dat hij met den naam van chromatophoren het fijnkorrelig, licht geel gekleurd plasma, dat in het ondoorschijnend gedeelte der spermatozoïden voorkomt, wil aanduiden. Twijfelachtig komt mij eindelijk de aanwezigheid van zetmeel in deze voor. In het bgna volwassen antheridium kon ik met jodium nergens zetmeel ontdekken, en met het oog op de levensfunctie der spermatozoïden schijnt my de vorming van zetmeel in deze minder waarschijnlijk. Ook herinner ik mij niet, dat in de spermatozoïden van verwante planten met zekerheid de aanwezigheid van zetmeel is aangetoond.

Oögoniën.

De cellen, die zich tot oögoniën zullen ontwikkelen en waarvan de plaats in den Sphaeroplea-draad reeds boven aangewezen is, ondergaan reeds van den aanvang eene geheel andere wijziging van den inhoud dan die, welke tot antheri-diën worden. Wanneer, (hetgeen in beide gevallen voorafgaat) de cel volwassen is en een zeker aantal ringen met chromatophoren, chlorophyll korrels en kleurloos plasma bevat, ziet men, als eerste voorbereiding tot de vorming van het oogonium, voor zoover ik heb kunnen nagaan, eene uitbreiding van de netvormige plasmadraden, welke de ringen onderling verbinden. Daarbij schijnt eene

A 4

uatuubk. veeh. der k0n1nkl. akademie deel XXVI.

25

ocr page 30

ONDEEZOEKINGEN OVER SPHAEKOPLEA ANNULINA Ag.

vermeerdering van het chlorophyll en ook eene vermeerdering en vergrooting van de chromatophoren te ontstaan, welke laatste zich niet meer bijna uitsluitend in de ringen maar ook daartusschen in het net van plasmadraden plaatsen, zoodat het algemeen voorkomen van den inhoud der cel, hoewel steeds levendig groen, een ander wordt dan te voren, en de ringen grootendeels door een wijd-mazig net vervangen zijn, gelijk fig. 5 dit kan aantoonen.

Spoedig verandert echter dit beeld weder. De in elkanders nabijheid gelegen chromatophoren en chlorophyllkorrels vereenigen zich met het omringende plasma tot betrekkelyk groote, ondoorschijnende, groene massa's van onregelmatige, meest min of meer stervormige gedaante, welke door een aantal dunne plasmadraden met den cilinderwand der cel (of juister, met liet wandstandige, kleurlooze plasma) verbonden zijn, en den indruk geven van stervormige plasmamassa's in het lumen der cel opgehangen. Cohn en Kny hebben dit goed afgebeeld, respectievelijk in hunne figg. 6b en la. PI. 13 en fig. 1. Taf. LXFV. De aldus in eene rij gelegen stervormige massa's, waarvan de middellijn soms weinig kleiner is dan die van het lumen der cel, zyn aanvankelijk van elkander gescheiden door eene scherp begrensde, zeer dunne laag van plasma, loodrecht op den cilinderwand der cel geplaatst, welke geheel het voorkomen heeft van een dunnen dwarswand. Zoowel de reactie met jodium, als de toevoeging van water onttrekkende stoffen toont echter aanstonds aan, dat men hier niet met een dunnen cellulosewand maar met een plasmalaagje te doen heeft.

Bovendien ziet men, ook zonder aanwending van reagentiën, dien schijnbaren wand bij de verdere ontwikkeling van het oogonium alras verdwijnen. Weldra namelijk heeft er eene aanzienlijke contractie plaats door uitstooting van water uit het protoplasma; de stralen of pseudopodiën der stervormige figuren worden ingetrokken en de schijnbare dwarswand splijt zich in twee lamellen, die den celwand los laten, ieder één der plasma-massa'lt; omgeven, en door verdere contractie zich tegen deze meer en meer ei- of bolvormig geworden massa's aanleggen. (Yergelijk Cohn, fig. 7. PI. 13. Kny, fig. 2. Taf. LXTV).

Hierdoor wordt de inhoud van het jeugdige oogonium eene reeks van eivormige of spherische lichamen, ondoorschijnend en groen gekleurd, vooral in het midden. Deze lichamen, die niet anders zijn dan de bijna volwassen eicellen of oöspheeren, contraheeren zich nog meer, en zijn dan geheel groen met uitzondering van een klein kleurloos gedeelte aan den omtrek, hetwelk dooi' Cohn en Kny (11. pag. 262) bij analogie met aniere Algen. „Empfangnissfleckquot; genoemd is, omdat men vermoedt, dat daar de bevruchtende werking der sper matozoïden plaats heeft. Deze vlek heb ik somwijlen, doch niet altijd kunnen waarnemen. Tengevolge der genoemde contractie is nu de middellijn der oö-

26

ocr page 31

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEHOPLEA ANNULINA Ag.

spheeren veel kleiner dan die der cel geworden, eu vaak ziet men ze dan óiók naar elkander toerukken en zich in eene dubbele rij plaatsen,'^zóoda't 'èeti bédeel te van het oogonium ledig wordt. 1 * 7110 '

De beschreven veranderingen, die in zeer korten tijd verloopoü^ hëbbétt^plaiits terzelfder tijd waarop in eene aangrenzende cel de spermatozoïden1 zicïi vorihën. In het oogonium zijn nu ook de vroeger genoemde kleine openingeü in'dèrTci-linderwand ontstaan, en er is alzoo gelegenheid tot bevruchting der' èicellen.

quot;UiiO/h'

Bevruchting.

Deze geschiedt, op de wijze zooals boven bl. 7 beschreven is, door indringing der spermatozoïden in het oogonium en door hunne vereeniging met de oösphee-ren. Ik zal daaromtrent thans in geene nadere bijzonderheden treden, na al wat Cohn daarvan reeds gezegd heeft. Zoo dikwijls ik dit aantrekkelijk schouwspel heb gezien, heb ik de beschrijving van Cohn geheel bevestigd gevonden. Maar, evenmin als aan Cohn, Hkinricher en Kny, is het mij gelukt, om de vereeniging van spermatozoïd en oöspheer onmiddellijk waar te nemen. Toch geloof ik die te mogen aannemen, want spoedig na de bevruchting, wanneer de oöspheer zich met een dunnen wand omgeeft en tot oöspoor wordt, is er van de spermatozoïden niets meer te zien en het oogonium bevat dan niets anders dan een zeker aantal oösporen, terwijl aan een weder uittreden der spermatozoïden uit het oogonium, door niemand waargenomen, wel niet te denken valt.

Het vermoeden, in mijne voorloopige mededeeling geuit, dat de oöspheeren, bij ontbreken van de bevruchting, zich ook parthenogenetisch zouden kunnen ontwikkelen, heeft zich bij nader onderzoek niet bevestigd.

Celkernen.

Er blijft my over, de vraag te bespreken of bij Sphaeroplea kernen voorkomen. In het voorafgaande heb ik opzettelijk daarvan niet gesproken, omdat ik dit onderwerp liever in zijn geheel wilde behandelen, en ik thans beter de gelegenheid heb, onder verwijzing naar het vroeger medegedeelde, de verschillende phasen van ontwikkeling van Sphaeroplea daarbij in het oog te houden, zonder genoodzaakt te zijn, door vermelding van andere bijzonderheden het overzicht te storen. Ook knoopt zich aan dit onderwerp voor mij de persoon-

27

ocr page 32

ONDEEZOEKLNGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

.pjicht, om de juistheid eener waarneming van Heinricher te erkennen, clie ;d^( vroeger door mij gegeven voorstelling afwijkt.

Cohn en zijne voorgangers Fresenius 1) en Cienskowski f) spreken niet van, kernei^ bij Sphaeroplea, en evenmin Alex. Braun, waar hij in zijn klassiek wpi^k;c^j^ix Yierjüngung in der Natur §), bij de behandeling der verschillende wij^ (jvfa^ ^deeling en celvermenigvuldiging, ook de vorming der sporen van Sphaqyppjlea .in bijzonderheden vermeldt. In dien tijd was onze kennis van het voorkomen en de beteekenis der celkernen veel geringer dan thans, en men kon niet beschikken over de voortreffelyke optische hulpmiddelen van de tegenwoordige dagen; de methode van verharding en kleuring, welke tot zoo verrassende uitkomsten heeft geleid, was onbekend, zoodat het niet te verwonderen is, dat men geen kernen by ons Algengeslacht heeft gevonden.

Doch ook ik was aanvankelijk niet gelukkiger. Hoewel bij mijn eerste onderzoek de eigenaardige dwarsbalken en de verschijnselen der fructificatie bij Sphaeroplea meer mijne aandacht getrokken hadden dan de vraag, of in de cellen ook kernen bevat waren, zoo verzuimde ik toch niet, ook hiernaar te zoeken. Naar het voorschrift van Strasburger in chroomzuur van l0/0 vier uren lang gelegde en daarna met gedestilleerd water herhaaldelijk uitgespoelde draden van Sphaeroplea, die geheel kleurloos waren geworden, en overigens uitmuntend materiaal opleverden voor onderzoek, werden met verschillende kleurmiddelen, z. o. karmijnoplossing, cochenille-aluin, haematoxyline, eosine, rosanilin-acetaat behandeld, maar zonder succes. Wel vertoonden zich de bekende verschillen tusschen de microsomen in het plasma en het hyaloplasma, waarvan de eerste de kleurstof in zich concentreerden en het laatste kleurloos bleef; wel zag ik ook de pyrenoïden der chromatophoren dan meer dan minder gekleurd, maar met zekerheid kon ik geen celkernen in de cellen ontdekken, zoodat ik in mijne voor-loopige mededeeling in de zitting der Akademie van den 26 Mei 1883 meende te mogen zeggen, dat in Sphaeroplea geen kernen worden gevonden.

ïsiet beter ging het later Kny 2), die verklaarde met pikrinzuur-nigrosine geene bevredigende uitkomsten verkregen te hebben en in de onzekerheid dienaangaande op zijne voortreffelijke „Wandtafelnquot; ook geene kernen heeft afgebeeld, niettegenstaande Heinricher reeds het tegendeel had beweerd en door figuren toegelicht.

28

1

Bot. Zeit. 1851. p. 241 sqq. Wat Freseniüs pag. 209 in zijne fig. 31 als kernblaasje aaii'

2

11. p. 261 Noot.

ocr page 33

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

Deze, wiens onderzoek, gelijk boven gezegd (bl. 4) weinige maanden na mijne mededeeling het liclit zag, beweert, dat bij Sphaeroplea de kernen bijzonder gemakkelijk zichtbaar te maken zyn. Zoowel met alcoholmateriaal als met in osmiumzuur van l0/0 of in pikrinzuur verharde voorwerpen kon hij door hae-matoxyline of pikrokarmijn goede kernkleuringen verkrijgen. In verschillende stadiën van ontwikkeling van Sphaeroplea beeldt hij, hoewel in eenigszins gebrekkige en onvolledige figuren, de plaats en het aantal der door hem gevonden kernen af. In eene noot, waarin hy mijne uitkomst bestrijdt 1), wyst hij er bovendien op, dat zijne kernen geen pyrenoiden, d. i. niet de centra van amy-lumkogels zyn, maar dat hij, hoewel op deze laatsten niet bijzonder acht gevende, meende, dat zy bij Sphaeroplea toch ook voorkomen.

Ik behoef wel niet te zeggen, dat deze uitkomst nieuw onderzoek van mijne zyde noodig maakte. Al had mijne ervaring my ook geleerd, dat Heinricher's uitspraak, dat bij Sphaeroplea de kernen bijzonder gemakkelyk zichtbaar te maken zijn, niet juist was, ik wist uit vroeger ondervinding, dat het brengen der kernen in een toestand, waarin zij en zij alleen de kleurstof opnemen of bij uitspoeling vasthouden, vaak van omstandigheden afhangt, die men niet altijd kan doorzien, zoodat Strasburger, eene autoriteit op dit gebied, terecht verklaart: „os kommt nur zu haufig vor, dass eine sonst bewahrte Tinction aus unbekannten Gründen versagt, daher niemals auf einen vereinzelten Fall hin ein Schluss zu basiren istquot;. f)

Daarom werden met een deel van het eerst ontvangen materiaal, zoowel als met nieuwe zygoten, door de welwillendheid van Prof. Leitgeb later uit Graz ontvangen, nieuwe kuituren aangelegd (cf. boven bl. 9) en werd dit meer dan eens, en zelfs, tot toetsing van enkele twijfelachtige punten, nog in het afge-loopen najaar herhaald, zoodat ik voldoende materiaal van verschillenden leeftijd bezat. Dit materiaal werd zoowel in verschen staat, als gehard onderzocht. In de levende draden kon ik nimmer, later zoo min als vroeger, kernen ontdekken. Verharding had plaats in alcohol, in chroomzuur van l0/o, waarin de planten vier uren vertoefden en in geconcentreerd pikrinzuur, waarin zij meestal een etmaal, soms iets langer bleven. In de beide laatste gevallen werd herhaaldelijk met veel gedestilleerd water uitgespoeld, daarna werden de praeparaten enkele dagen in water uitgeweekt, zoodat elk spoor van vrij zuur verdwenen was, waarop de aldus geharde voorwerpen tot nader onderzoek bewaard bleven in het door Strasburger aanbevolen mengsel van 1 deel alcohol, 1 deel glycerine en 8

29

1

11. pag. 438.

f) Das botanische Practicum, pag. 330.

ocr page 34

ONDEEZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

deelen gedestilleerd water. Een enkele maal heb ik, om schimmelvorming te voorkomen, daarby een enkelen droppel carbolzuur gevoegd, maar dit later nagelaten, toen mij bleek, dat dit voor de latere kleuring soms minder voor-deelig was. Bij behandeling met ehroomzuur werden de groene draden, even als na plaatsing in alcohol, volkomen ontkleurd; bij gebruik van pikrinzuur hadden zij soms nog een geelachtig groenen tint behouden, die eerst na langer verblijf in het zuur, of na latere plaatsing in ehroomzuur verdween. De inhoud der aldus behandelde cellen was weinig of niet samengetrokken, en plasmadraden, zoowel als de binnen het plasma voorkomende (nu ontkleurde) chromato-phoren met amylumring en pyrenoïd waren zeer scherp geteekend.

Dit materiaal werd met verschillende kleurmiddelen behandeld, waarvan ten slotte pikrokarmijn, waterige haematoxyline-oplossing en Beale's karmijn de beste uitkomsten gaven; het tweede bepaaldelijk, wanneer het eenigen tijd aan de lucht gestaan had en ten deele in haematëiu-ammoniak veranderd was. Met allen vond ik in de cellen van Sphaeroplea een groot aantal zeer kleine kernen, dikwijls veel meer dan Heinricher aangeeft.

In pikrokarmijn waren de kernen geelrood gekleurd (zie fig. 12) en het overige plasma kleurloos, in haematoxyline waren zij blauw. In het laatste geval kwam de kleuring dikwijls eerst 24 uren, nadat de praeparaten in het kleurmiddel eenigen tijd vertoefd hadden en daarna uitgewasschen waren, goed voor den dag. Na kleuring zoowel met pikrokarmijn als met haematoxyline werden de praeparaten in het bovengenoemde mengsel van alcohol, glycerine en water of wel in verdunde glycerine bewaard, waarin zij zich zeer goed hielden. Sommigen daarvan, thans reeds meer dan twee jaren oud, zijn nog in geenen deele verbleekt. De in pikrinzuur geharde voorwerpen bleken voor beide kleurmiddelen goed geschikt te zijn; die, welke in ehroomzuur gehard waren, namen wel haematoxyline, maar pikrokarmijn niet altijd even goed op. Daarentegen vond ik het methylgroen, dat anders voor kleuring van kernen zulke goede diensten bewijst, voor Sphaeroplea ongeschikt. De kleurstof werd weinig of niet opgenomen.

In den laatsten tijd heb ik vooral met voordeel gebruik gemaakt van beale's karmijn, waarin de voorwerpen eenige dagen vertoefden, en dan in water werden uitgespoeld, om in het genoemde mengsel van glycerine, alcohol en water bewaard te blijven, hetgeen, aan de lucht liggende, langzamerhand in bij den gewonen toestand der lucht met water verzadigde glycerine veranderde, en waarbij geen contractie van den inhoud plaats had. In dit beale's karmijn werden de kernen karmijnrood met nog donkerder tint der nucleoli of der microsomen in de kern. Bij eenigszins intensieve kleuring werden ook depyrenoïden

30

ocr page 35

ONDERZOEKINGEN OVEE SPHAEROPLEA. ANNULINA Ag.

licht getint, maar anders dan de kernen, zoodat deze laatsten scherp te onderscheiden waren. Mijn assistent, de Heer WoLTERma, was mij hierbij met veel ijver behulpzaam. Bij dit onderzoek bleek toevallig, dat temperatuurverschillen niet zonder belangrijken invloed op de kleuring zijn. In pikrinzuur en in chroomzuur geharde draden van Sphaeroplea, welke, na in gedestilleerd water uitgespoeld te zijn, ettelijke dagen in beale's karmijn gelegen hadden, namen de kleurstof weinig of niet op. Dit geschiedde echter in den winter, toen de temperatuur van mijne werkkamer in het laboratorium des avonds en des nachts tot 2° k 3° C., soms nog lager daalde. Eene verwarming tot 25°, hoogstens 30° C., bracht nu binnen een half uur eene prachtige kleuring der kernen teweeg. Eene geringe verwarming kan dus vaak voordeelig zijn, wanneer de kleuring lang uitblijft of slechts zeer zwak is.

Gaven de genoemde kleurmiddelen mij de gelegenheid, om bij ontwikkelde draden van Sphaeroplea de kernen op te sporen en te onderzoeken, het was niet wel mogelijk deze behandeling toe te passen op de jonge plantjes, die pas uit den staat van zwermsporen in dien van spoelvormige lichaampjes overgegaan, slechts 0.005—0,008 mm. lang en nog niet 0.001 mm. breed waren. Bij de uitwassching van het zuur moesten zij met het waschwater weggespoeld worden, zonder dat het mogelijk was, ze weer terug te vinden en op te zamelen. Ik heb nog beproefd om eene kleine hoeveelheid jonge plantjes na harding-op een filtrum te brengen, en na uitspoeling, totdat het waschwater geene zure reactie meer vertoonde, voorzichtig van het papier af te nemen; maar ook dit gaf geene goede resullaten, en de hoeveelheid voorwerpen, waarover ik beschikken kon, was daartoe ook te gering. Met belangstelling heb ik daarom kennis genomen van een opstel van Pfitzer (Deutsche hotan. Berichte, I, p. 44), die bij zyne onderzoekingen van Bacillariaceën op hetzelfde bezwaar gestuit was7 en na velerlei proeven, in nigrosin-pikrinzuur een middel had gevonden, om tegelijk te verharden en te kleuren, zonder dat het kleurmiddel behoefde verwijderd te worden. Tk heb met goed gevolg dit pikro-nigrosine, zoowel in alcoholische als in waterige oplossing gebruikt. Het protoplasma wordt daarmede zwak vuilblauw, maar de kernen donkerbruinrood gekleurd bij de ontwikkelde draden, zooals fig. 13 doet zien. Voor de jonge boven genoemde toestanden, liet het zich aanwenden door toevoeging van een droppel van het reagens bij de in een hangenden droppel gekiemde zygoten. Later is het mij gelukt, bij deze ook goede kleuringen te verkrijgen met pikrokarmijn. Het geheele voorwerp werd dan wel lichtrood gekleurd, maar de kernen en ook de nucleoli waren daarin toch duidelijk en scherp te onderkennen. In de figg. 1, 2 en 3, waarvan de kernkleuringen op deze wyze verkregen zijn, is duidelijkheidshalve de lichte tint van het plasma weggelaten.

31

ocr page 36

ONDERZOEKINGEN OVER SP H AERO PLEA ANNULINA Ag.

Eindelijk nog deze opmerking: wil men de kernen in de verschillende stadiën bij Sphaeroplea goed leeren kennen, dan moet men gebruik maken van zeer sterke vergrootingen, want zij zijn uiterst klein. Ik heb dan ook daarvoor in den laatsten tijd steeds bij voorkeur objectieven met homogeene inmersie, bepaaldelijk Zeiss 1/18 gekozen, en met groot voordeel heb ik ook gebruik gemaakt van de nieuwe apochromatische objectieven uit die beroemde werkplaats afkomstig, waarvan de groote openingshoek en de zuiverheid der kleurbeelden bij deze onderzoekingen mij van groote waarde waren.

De langs genoemde wegen verkregen uitkomsten zijn de volgende:

In de zeer jonge plantjes, die pas den spoelvorm hadden aangenomen, vond ik ééne celkern in het midden gelegen, rond van vorm met een duidelijken nucleolus, ter wederzijde van de kern zag men een chromatophoor in de lengteas van het voorwerp (zie fig. 1); een iets grooter plantje vertoonde twee dergelijke kernen op gelijken afstand van het midden gelegen (fig. 2); een dergelijk voorwerp, ruim tweemaal zoo lang als het laatstgenoemde en ook iets dikker in het midden, had vier kernen, waarvan er twee iets kleiner dan de beide andere en dicht bij elkander gelegen, vermoedelijk eerst kort te voren door deeling eener moederkern waren ontstaan (fig. 3); in dit plantje vond ik, behalve oliedroppeltjes, die in alle jonge voorwerpen in grooter of kleiner aantal voorkwamen, vier chromatophoren met duidelijke amylumringen om de pyrenoïden. Hier zag men reeds, wat in de oudere planten veelvuldig wordt aangetroffen, de kernen in de onmiddellijke nabijheid der chromatophoren. Ik kan dus bevestigen, wat Heinricher ten opzichte van de aanwezigheid en het getal der kernen in zeer jeugdige voorwerpen heeft medegedeeld (11. p. 448). Evenmin als hij, heb ik directe deeling der kernen kunnen waarnemen, maar wel zag ik vaak, ook in oudere voorwerpen, twee kernen van iets geringer grootte, zeer dicht bij elkander liggen, waar op dergelijke plaatsen er elders slechts één voorkwam, tevens beide min of meer aan de naar elkander toegekeerde zijde afgeplat. Verder vond ik herhaaldelijk kernen van eenigszins verlengden vorm met twee nucleoli (fig. 6 a en c), hetgeen als het begin van deeling te beschouwen is, zoodat ik er niet aan twijfel, of de kernen bij Sphaeroplea vermeerderen zich door deeling in den regel iti twee dochterkernen.

Wanneer de draden van Sphaeroplea voortgaan met groeien en de ringen in aantal toenemen, waarbij ook de chromatophoren, op de wijze zooals Schmitz in zijn voortreffelijk werk: Die Chromatophoren der Algen, p. 90 sqq. heeft uiteengezet, zich deelen en vermenigvuldigen, ziet men ook het aantal celkernen toenemen. Grewoonlijk liggen er van deze twee k drie in eiken ring, meestal in de onmiddellijke nabijheid der met amylumkogels omgeven pyrenoïden, en dik-

32

ocr page 37

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEKOPLEA ANNULINA Ag.

■wijls, doch niet altijd, met deze in aantal in eiken ring overeenkomende. Wanneer de celkernen relatief in rust, d. i. niet in toestand van deeling verkeeren is de vorm meest rond of ellipsoïdisch, en soms min of meer lensvormig afgeplat, met een duidelijken, door de kleurstof zeer donker getinten nucleolus in het midden. De substantie der kern is dan vrij gelijkmatig, hoewel ook dikwijls eenige donkere puntjes, als kleine chromatine-lichaampjes daarin voorkomen. Bepaalde kernfiguren of een net van draden heb ik daarin niet kunnen onderscheiden ; en in geen geval althans is het mij gelukt daarin die reeks van veranderingen der chromatine-lichamen als opvolgende deelingsstadiën te onderkennen, welke bij de zoogenaamde indirecte kerndeeling door Strasburoeu en anderen beschreven zyn.

Het is mogelijk, dat de kleine afmeting dier kernen, welke bij de sterkste vergrootingen van meer dan 2000 maal slechts een beeld van enkele millimeters grootte vertoonen, ons belet dergelijke veranderingen waar te nemen, maar ik houd het voor waarschijnlijker, dat men bij deze veelkernige cellen te doen heeft met zoogenaamde „directe kerndeelingquot;, waarbij niet al die phaseu en verschillende vormen doorloopen worden, maar waarbij eene insnoering der kernen plaats heeft, voorafgegaan door eene insnoering of verdeeling der nucleoli.

Met de celdeeling — hier het ontstaan der dikke dwarswanden, met cellulose proppen van verschillenden vorm voorzien, — heeft de kerndeeling niets te maken. De vorming dier wanden heeft plaats door appositie tegen den buitenwand aan, zoo als boven bl. 18 is uiteengezet. En ook waar de zich vormende of zich vergrootende proppen tegen een ring met chromatophoren en pyrenoïden aanliggen of door plasmadraden met dezen verbonden zyn, vertoonen de celkernen in dien ring noch in aantal, noch in vorm en structuur verschil met de gewoonlijk in de ringen voorkomende kernen.

Daarentegen in sommige cellen van volwassen Sphaeroplea-draden vond ik, niettegenstaande het voorkomen der ringen weinig veranderd was, zoo vele kernen, en daarbij van zoo verschillende grootte, dat ik een geruimen tijd geaarzeld heb, of ik hier niet met iets anders te doen had. Konden wellicht de oliedroppels, die ook in het protoplasma voorkomen, de kleurstof tevens hebben opgenomen ? Hiertegen was echter het bezwaar aantevoeren, dat die glanzige, sterk lichtbrekende droppels zich wel niet met dezelfde tinten zouden voordoen als de geharde celkernen; en tussohen de gekleurde lichaampjes was wel verschil in grootte, maar niet verschil in tint te herkennen. Toen ik Pfepfer's belangrijke verhandeling „ TJeber Aufnahme von Anïlinfarhen in lebenden Zeilen (Untersuchungen a. d. botan. Inst, in ïübingen, Bd. II) ontving en daaruit zag, hoe looistof blaasjes bij uitnemendheid het vermogen bezitten om kleurstoffen op te nemen, kwam het

A 5

NATÜTTRK. VBBU. DEK KONINKL. AKADEMLE. DEEL XXVI.

33

ocr page 38

ON DEKZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

denkbeeld bij mij op, of deze misschien deel aan de kleuring mijner praepara-ten konden hebben. Ik heb daarop de cellen van Sphaeroplea opzettelijk in dit opzicht onderzocht, maar noch met ijzerzouten, noch met kaliumbichromaat, noch met het later door Moll aanbevolen reagens (Maandblad v. Natuurwetenschappen Bd. XI. p. 27.) heb ik daarin looistoffen kunnen vinden.

Nader onderzoek evenwel bevestigde mij in de aanvankelijke meening, dat de bedoelde voorwerpen toch inderdaad kernen zijn. Ik vond ze terug bij gebruik van verschillende kleurstoffen. Met pikro-karmijn werden zij rood (zie fig. l^), met pikro-nigrosine bruinrood, terwijl het plasma vuilblauw werd (zie fig. 13); met haematoxyline werden zij blauw gekleurd (zie fig. 23). En toen ik ze onderzocht met de beste optische hulpmiddelen van den tegen woord i gen tijd, namelijk met het nieuwe apochromatische objectief voor homogeene immersie van Zeiss met 1.30 openingshoek en 2.0 focaal-afstand, vond ik in onderscheiden kernen ook de nucleoli, en in een enkele ook deelingstoestanden, zoo als fig. 23 doet zien. Het bleek mij, door vergelyking met andere praeparaten, dat ik in bovengenoemde gevallen te doen had met een eerste stadium van het proces der vorming van spermatozoïden. Op een tydstip, waarop de ringen met chromatophoren nog geene andere noemenswaardige wijziging vertoonen, dan deze, dat de plasmadraden, die ze vereenigen, overvloediger schijnen te worden, deelen zich de kernen herhaaldelijk door insnoering en worden uit het cytoplasma, dat ze omringt, gevoed. De door insnoering ontstaande stukken behoeven daarbij niet even groot te zyn ; evenmin is de voeding bij alle stukken even snel; van daar, dat in dit stadium de grootte der dochterkernen zeer onderscheiden kan zijn.

Bij de verdere ontwikkeling verdwijnt echter allengs dit verschil. Zoo vond ik in een later stadium, afgebeeld in fig. 7, waar de kernen door Beale's kar-mijn gekleurd zijn, de meesten van ongeveer gelijke grootte. Nucleoli waren toen niet daarin te herkennen, wel daarentegen een grooter of kleiner aantal chromatine-lichaampjes, uiterst klein, sommigen als puntjes, anderen als staafjes zich voordoende, zonder dat het mij echter mogelyk was, daarin bepaalde figuren te herkennen. Deze kernen waren nu, zoo als de figuur doet zien, vrij gelijkmatig verdeeld in de plasma-massa met groote vacuolen, die in de plaats der ringen was getreden. Het aantal der pyrenoïden met amylumringen was verminderd, maar onderscheiden groote chromatophoren met beide bestanddeelen, wier inhoud in de verharde massa zich scherp tegen de omgeving afteekende, waren nog in de plasma massa verspreid.

Weldra verdwijnen nu ook deze; het amylum wordt verbruikt en de pyrenoïden verdeden zich vermoedelijk in de plasma-massa of worden in deze opgelost; althans zij zijn niet meer afzonderlyk herkenbaar. De kernen daarentegen

34

ocr page 39

ONDKEZOEKINGRN OVER SPHAEROPLEA ANNULINA Ag.

vermenigvuldigen zich nog meer. In de figg. 8 en 9 ziet men dit stadium afgebeeld, In beide vindt men een groot aantal kernen, scherp begrensd, soms verlengd, soms hoekig van vorm, met kleine, donkerder getinte microsomen in de kernmassa, liggende te midden van een fijnkorrelig plasma met groote vacuolen daartusschen. In fig. 9 ziet men tevens nog enkele kernen in deelingstoestand met den biseuitvorm, en onderscheiden anderen, wier ligging naast elkander en afplatting aan de naar elkander toegekeerde zijden bewijst, dat de deeling of afsnoe-ring eerst kort te voren heeft plaats gehad. Nu eens meer, dan minder duidelijk ziet men de kernen tevens als middelpunten van afzonderlijke ellipsoïdische plasmalicharnen, de toekomstige spermatozoïden. Dit laatste wordt gaandeweg duidelijker, en weldra zijn, gelijk fig. 10, evenals de beide vorige naar de natuur geteekend, aangeeft, de spermatozoïden duidelijk herkenbaar. Ieder sper-matozoïd bevat ééne kern, die een groot gedeelte van het breeder achtergedeelte inneemt, scherp begrensd, en gewoonlijk ellipsoïdisch is. In het voorste gedeelte bevindt zich geene kernmassa. Tusschen de spermatozoïden wier ciliën in dit stadium nog niet goed herkenbaar zijn, bevinden zich geene kernen. De dochterkernen worden dus ieder een hoofddeel van een spermatozoïd, dat aanvankelijk nog tusschen de plasma-massa gelegen, in zijn laatste stadium van ontwikkeling dit in zich opneemt, zoodat, gelyk boven gezegd, er, na het uittreden der volwassen spermatozoïden, in de tot antheridium geworden cel geen of slechts een nauw merkbaar spoor van den protoplasmatischen inhoud overblijft.

Geheel anders is de levensloop der kernen in de vrouwelijke cellen van Sphaeroplea. Ook hier begint de aanleg tot sexueele voortplanting met eene wijziging van de dispositie van chromatophoren, kernen en plasma in ringen, waarvoor een meer of min wijdmazig net in de plaats treedt, maar het aantal der kernen vermeerdert daarbij niet merkbaar. Zij verplaatsen zich alleen en liggen meestal in de knooppunten van het net van plasma, zoo als fig. 5, doet zien. Zij blijven den ronden of ellipsoïdischen vorm en de duidelijke, donker getinte nucleoli behouden. Bij de verdere wijziging van den plasmainhoud tot onregelmatige klompen en stervormige massa's, met fijne draden aan het wandplasma verbonden en van elkander door dunne plasmadraden, die het voorkomen van uiterste dunne tusschenschotten hebben, gescheiden, blijven de py-renoïden en de daarom liggende groote amylumkogels bewaard en plaatsen zich de kernen in het midden van den klomp. Het aantal der kernen schijnt daarbij te verminderen. Terwyl in eiken klomp drie è, vier chromatophoren met pyrenoïden en amylumringen voorkomen, vond ik daarin, zoo als fig. 11 aangeeft, slechts één of twee kernen. Waar twee kernen weiden aangetroffen, lagen deze onmiddellijk tegen elkander, waar er slechts één werd gezien, was deze

35

ocr page 40

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA. ANNULINA Ag.

groot en eenigszins verlengd. In beide gevallen waren de nucleoli verdwenen, en zag men de chromatine-lichaampjes als puntjes of staafjes in onregelmatige figuren in de kern-massa verspreid. Vermoedelijk voegen zich hier dus meer kernen samen tot één. Hoewel ik die samensmelting niet direct heb waargenomen, acht ik deze toch waarschijnlijker dan dat eenige kernen zouden verdwijnen en opgelost worden in de plasma-massa. Er is, dunkt mij, geen reden, waarom van de oorspronkelijke gelykwaardige kernen, sommigen zouden verdwijnen en te niet gaan en anderen in leven blijven. Trouwens bij de bevruchting heeft toch ook samensmelting der kernen plaats, wanneer het spermatozoïd in het ei verdwijnt, en bij Phanerogamen is hetzelfde aangetoond in den kiemzak, zoodat het verschijnsel niet zonder analogie is. In elk geval is in het genoemde stadium van ontwikkeling het aantal der kernen kleiner dan te voren.

In de oöspheeren en bevruchte oösporen, die slechts met één dunnen wand bekleed zijn, heb ik altijd slechts één kern aangetroffen, terwijl daarin steeds 2, 3 en 4 groote chromatophoren met pyrenoïden en amylumbollen werden gevonden. Fig. 24 toont dit in een paar voorbeelden. In deze was de kern weder in rusttoestand met duidelijke nucleolen.

In de oösporen met verdikten wand, den staat waarin de zygoten overwinteren, gelukte het mij evenmin als aan mijn voorganger, de kern door kleuring aan te toonen. De wand was zoo resistent, dat zelfs na langdurige harding de kleurstof niet binnendrong. Ik vermoed echter met Heineicher, dat de zygote eenkernig blijft tot het begin der kieming. Dan heeft er in den inhoud eene belangrijke verandering plaats, waarmede waarschijnlijk een deeling der kernen gepaard gaat, want ieder der zwermsporen, of nauwkeurig gezegd, ieder der spoelvormige plantjes, waarin de zwermsporen veranderen, bezit aanvankelijk een kern, en volgens onze tegenwoordige voorsteUing wordt een celkern niet spontaan gevormd, maar is hereditair.

Uit het bovenstaande blijkt alzoo, dat de cellen van Sphaeroplea veelkernig zijn. De rol dezer kernen, en hare veranderingen zijn aangetoond bij de vorming van spermatozoïden en eicellen, hetgeen, zoover mij bekend is, tot dus verre, hoewel vermoed, niet direct was bewezen. De kernen deelen zich door insnoering, zij nemen aan het proces der celdeeling geen aandeel. Mijne waarnemingen sluiten zich geheel aan die van Scumitz in zijn geschrift: Die viel-Teernigen Zeilen der Siphonocladinceenquot; en van Strasbueger: JJeber den Thei-lungsvorgang der Zellkernequot; en ik wensch het beschreven geval te brengen tot hetgeen Flemming genoemd heeft „directe kerndeelingquot;, daar van fragmentatie van kernen, mijns inziens, alleen sprake kan zijn bij afstervende organen, waar de kernen geen rol meer te vervullen hebben.

36

ocr page 41

VERKLARING DER FIGUREN.

PLAAT I.

Jong plantje van Sphaeroplea annulina met ééne kern, behandeld met pikro-karmijn-ammoniak. De kern karmijnrood gekleurd. Vergrooting .

Een iets ouder voorwerp met 2 kernen.

Onder voorwerp met 4 kernen. Hiervan is alleen het middengedeelte afgebeeld. 9~?.

üedeelte van eene volwassen cel van Sphaeroplea, na verharding in chroom-zuur van l0/0, gekleurd met Beai/e's karmijn. ITet stuk bevat drie ringen, ieder met I a 2 celkernen fe, en met 1 a 2 chromatophoren c, waarin zet-meelring z en pyrenoïd p duidelijk te zien zijn. -L^0.

Gedeelte van eene cel, evenzoo behandeld, waarin de eerste aanduiding van de vorming van oöspheeren plaats heeft, herkenbaar door de meer netvormige verdeeling van plasma, kernen en chromatophoren. De letters c, k, p en z hebben dezelfde beteekenis als in de vorige figuur.

a, b, c en d Gedeelten van cellen, met kernen met 1, 2 en 3 nucleoli. De kernen met karmijn gekleurd. J-—.

■10. Gedeelten van cellen, waarin verschillende ontwikkelingstrappen der vorming van spermatozoïden te zien zijn, alleen gehard in chroomzuur, daarna met Bkale's karmijn gekleurd. In fig. 7 zijn de ringen van plasma verdwenen, de chromatophoren met pyrenoïd en amylumring gedeeltelijk nog aanwezig, het aantal der kernen is vermeerderd, en bij onderscheiden daarvan zijn de chromatine-lichaampjes op bijzondere wijze gegroepeerd. Hier en daar,

b. v. bij d, d, zijn sporen van plaats liebbende kermleeling zichtbaar. J-y-2-. In fig. 8 zijn (ie chromatophoren verdwenen, de kernen nog weder in aantal vermeerderd. Fig. 9 als voren. Verschillende kernen vertoonen zich paarsgewijze gegroepeerd en dun de naar elkander toegekeerde zijden afgeplat, als gevolg der voorafgegane deeling. Fig. 10. Bijna volwassen spermatozoïden, te midden van kleurloos, fijnkorrelig plasma. lsl09* kernen in de figuren 7—10 overal karmijnrood gekleurd.

Gedeelten eener cel, na verharding in chroomzuur niet Beale a karmijn gekleurd, met eenige onregelmatige, min of meer stervormige plasma-massa's, welke zich tot oöspheeren zullen vormen. Later stadium van het in fig. 5 afgebeelde. De chromatophoren zijn bewatird gebleven, en in elk der door draden nog samenhangende massa's ziet men 1 a 2 groote kernen k. Deze zgn in de fig. karmijnrood gekleurd. 8-0.

ocr page 42

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEKOPLEA ANNÜLINA Ag.

PLAAT II.

Fig. 12. Gedeelte vau eene cel, waarin de eerste aanduiding van vorming van spermatozoïden, herkenbaar door veelvuldige en herhaalde deeling der kernen. De kernen geelachtig rood gekleurd na harding in pikrinzuur en behandeling met pikro-karmyn.

» 13. Een soortgelijke cel, in ongeveer even oud stadium, na harding in pikrinzuur gekleurd met waterige nigrosine-oplossing. De kernen zijn hier roodachtig, het plasma blauw geworden. ^-5.

Fig. 14. a, h en c. Voorbeelden van regelmatige dwarswanden der cellen; a. gewone gesloten dwarswand; h. ringvormige dwarswand, in het midden open, in doorsnede gezien; c. een zoodanige, boven en onder door een cellulose-prop gesloten.

» 15. Eerste begin van een dwarswand, door twee diametraal tegenovergestelde verdikkingen van den buitenwand door appositie ontstaan. 8j-n.

gt; 16. Twee losse, doode dwarswanden van boven op gezien. Een daarvan gekleurd met Schulta' reagens om de opening in het midden te doen zien. —°Q.

» 17 en 18. Voorbeelden van onregelmatige dwarswanden en celstofwoekering, met de lagen in die wanden,

» 19. Gedeelte van eene levende cel. Bij x plaatselijke woekering van cellulose, ter wederzijde omgeven van eene ophooping van chlorophyllhoudeud plasma. De gemeenschap tusschen de twee deelen der cel wordt hierdoor niet afgesloten, doch slechts vernauwd,

» 20. Gedeelte eener cel met kiemende zygoten z, en daartusschen eenige zwerm-sporen, met de roode en groene puntjes bedeeld. Naar het leven getee-kend.

» 21 en 22. Woekeringen van cellulose. Fig. 21 nabij het einde van den draad.

Fig. 22. Spits en geheel solide geworden, door vorming van cellulose, met iSchulïz' reagens blauw gekleurd.

» 23. Gedeelte eener cel, na verharding in geconcentreerd pikrinezuur behandeld met waterige haematoxyline-oplossing, waardoor de kernen blauw gekleurd zijn. Eetste stadium van de vorming van spermatozoïden van ongeveer gelijken ouderdom als in figg. 12 en 13. J-y-2-.

» 24. Twee bevruchte oüsporen of zygoten, van een eersten wand voorzien; beide behandeld met chroomzuur en daarna met Beai.k's karmijn. In iedere oöspoor ééne kern (rood gekleurd in de figuur) en 1 a 3 chromatophoren met py-renoïd en amylumring. •1-I0-0.

» 25 Ligging van plasmadraden en kernen nabij den gi'oeienden cellulose-prop. De kernen met karmijn gekleurd. ?-J—.

38

ocr page 43
ocr page 44

ONDERZOEKINGEN OVER SPHAEROPLEA ANNUL1NA. Ag.

PLAAT II.

12. Gedeelte van eene cel, waarin de eerste aanduiding van vorming van spermatozoïden, herkenbaar door veelvuldige en herhaalde deeling der kernen. De kernen geelachtig rood gekleurd na harding in pikrinzuur en behandeling met pikro-kannyn.

13. Een soortgelijke cel, in ongeveer even oud stadium, na harding in pikrinzuur gekleurd met waterige nigrosine-oplossing. De kernen zijn hier roodachtig, het plasma blauw geworden.

14. a, h en c. Voorbeelden van regelmatige dwarswanden der cellen; a. gewone gesloten dwarswand; b. ringvormige dwarswand, in het midden open, in doorsnede gezien; c. een zoodanige, boven en onder door een cellulose-prop gesloten.

15. Eei •ste begin van een dwarswand, door twee diametraal tegenovergestelde verdikkingen van den buitenwand door appositie ontstaan, 8°-'.

16. Twee losse, doode dwarswanden van boven op gezien. Een daarvan gekleurd met Schuliv.' reagens om de opening in het midden te doen zien. -°0.

17 en 18. Voorbeelden van onregelmatige dwarswanden en celstofwoekering, met de lagen in die wanden. •

19. (Jedeelte van eene levende cel. Bij x plaatselijke woekering van cellulose, ter wederzijde omgeven van eene ophooping van chlorophyllhoudend plasma. De gemeenschap tusschen de twee deelen der cel wordt hierdoor niet afgesloten, doch slechts vernauwd.

20. Gedeelte eener cel met kiemende zygoten z, en daartusschen eenige zwerm-sporen, met de roode en groene puntjes bedeeld. Naar het leven getee-kend. ^®0.

21 en 22. Woekeringen van cellulose. Fig. 21 naby het einde van den draad. Fig. 22. Spits en geheel solide geworden, door vorming van cellulose, met Schultz' reagens blauw gekleurd.

23. Gedeelte eener cel, na verharding in geconcentreerd pikrinezuur behandeld met waterige haematoxyline-oplossing, waardoor de kernen blauw gekleurd zijn, Eeiste stadium van de vorming van spermatozoïden van ongeveer gelijken ouderdom als in figg. 12 en 13, ' Yquot;.

24, Twee bevruchte oösporen of zygoten, van een eersten wand voorzien; beide behandeld met chroomzuur eu daarna met Beai.k's karmijn. In iedere oospoor éene kern (rood gekleurd in de figuur) en 1 a 3 chromatophoren met py-renoïd en amylumring. -^0-0.

25 Ligging van plasmadraden en kernen nabij den groeienden cellulose-prop. De kernen met karmijn gekleurd. ,

ocr page 45

-p r

Oiulci'zockiu'ictt (n'cr Snlutci'oulra ai

,\ w i' lurwKx

a A 'j

AK Al) A I'D X AT. 131.XXVI

VKUHAXIl, li KOX

ocr page 46
ocr page 47

V

X W I' IIAI'\VKN'flOU' Oiwlcrzockiificii ox-cr S|)liiuM,(i|)l(,a :

;i A'j

12

l ,1

ij

;v ( quot;•ï'i '

• » . g.

• ' * ,5 x' 'ï* ■. * •

L

V

» quot;jf,

l

1

#

^r/y v 1

lt;9

;• *

• •

é «• V'

quot; I»

■ • V

■ V a » .

lt;#•

!

* - v'

^ ■■■ ■' ■ ^-

'•s

\

.X'

iu

o *^Ém •S»

■; quot; * *, *- » *

-•■ /

14 .

; j I]

'■ Ct'

lI-

i

i

;,/ ;■

gt;V:quot;quot;

■ gt;\

/'■ t

v i • ■• vV*

.v.*'

'•

%r^M

W •

r/quot;-? ''

'Y^'/r ■■•

Sf /

20 too

8 no

Tquot;

V:

ft

/

k ' quot;'M

,. .4 v-... •'-

^ V

^(xy

in

. #/ | m

s

m ,. j p^j

Bi

• s

J)

■r

r ^^LJ x

'quot;I

d Ü i. T'

'•■j'i j:'■quot;' i

V KM HA ND, li KUX AK Al) AI-D.XAT Dl XXVI

ocr page 48

mum

ocr page 49
ocr page 50

CBDUUKT KIJ I)K UORVER K RÜBK11- B A KKL8.