Ueber das Zirkulationssystem einer Machilde (Thysanura)

Abstract

Es werden Anatomie und Histologie des Zirkulations- und Bingegewebssytems der letzten Segmente und der Schwanzanhaenge einer nicht naeher bestimmten Machilide beschrieben. Es ergeben sich folgende Hauptergebnisse: a - Das Bindegewebssystem hat eine ausgedehnt Entwicklung erfahren und schliesst, abgesehen vom Respirationssystem und den Lymphzellen, alle Organe gegen die Lymphfluessigkeit des Mixocoels ab ("Diffusionsbarrieren"). Es wird der mixocoelomiale Raum dem intracoelomialen gegenueber gestellt. Dieser schliesst die Mehrzahl der Organe in sich ein und erfaehrt im aeussersten Ende des Abdomens (etwa vom Anus ab) und in den Schwanzanhaengen eine ausgedehnte Entwicklung. Abdomenende und Anhaenge werden durch eine mesodermale Quermembran gegen den mixocoelomialen Raum abgeschlossen. b - Das Zirkulationssystem besteht im hinterem Koerperteis aus dem Rueckengefaess, das sich bis zur Quermembran fortsetzt und vor dieser ein Rueckstromventil und eine Filterregion besitzt, durch die keine Lymphzellen hindurchfliessen koennen, - ferner aus einem Terminalgefaess, das in Fortsetzung des Rueckengefaesses das Terminalfilum bis zum Ende durchlaeuft; hier muendet es in den intracoelomialen Raum. Ausserdem besitzt jeder Cercus ein Gefaess, das an der Quermembran mit einer ein Ventil tragenden Oeffnung beginnt und an der Spitze des Cercus sich ebenfalls oeffnet. Es hat seitliche Eintrittsoeffnungen und Bindegewebsbaender, durch die waehrend der Pulsation des Rueckengefaesses der Querschnitt veraendert wird. Der Zirkulationsweg geht aus der Figur 4 hervor. Terminalgefaess und Cercusgefaesse haben keine Muskelelemente. Die Cercusgefaesse treten nicht mit dem Rueckengefaess in Verbindung. C - Die Lymphfluessigkeit des mixocoelomialen Raumes hat eine andere Zusammensetzung als die des Raumes hinter der Quermembran. d - Das Rueckengefaess besteht aus einer inneren Muskularis, die gegen das Gefaesslumen durch das Sarkolemm abgeschlossen ist, und aus einer bindegewebigen aeusseren "Adventitia". Die Gefaesse der Schwanzanhaenge werden ausschliesslich aus Bindegewebe gebildet. An der Basis der Schwanzanhaenge besitzt die Hypodermis umfangreiche Imaginalringe, die das imaginale Wachstum der Anhaenge ermoeglichen: Ebenso finden sich hier die "Membranoblasten", embryonale Bindegewebszellen, von denen beim Wachstum die Membranen weiter gebildet werden, und zwei grosse Lager von embryonalen Zellen mesodermalen Typs, von denen laufend Zellen auswandern, die sich als mesodermales Epithel zwischen die peritoneale Auskleidung der Anhaenge und die Hypodermis schieben. Hypodermis und Mesodermepithel durchdringen sich gegenseitig, entsprechend der Figur 24, zu einem "MIschepithel". e - Die mesodermale Komponente des Mischepithels besteht aus oktoploiden Zellen, die durch Endomitosen aus den diploiden Zellen der Embryonallager entstanden sind. Durch weitere Endomitosen und anschliessende amitose-aehnliche Kerndurchsnuerungen wird die Kernzahl der endodermalen Komponente auf ein Vielfaches vermehrt. Die basal im Mischepithel gelegenen 8-ploiden Kerne machen eine Individualisierung der Chromosome durch, doch kommt es zu keiner Endomitose, sondern zu zwei sich schnell folgenden Kernfragmentationen, durch die vier gleichwertige diploide Kerne entstehen (somatische Reduktion). Diese Kerne umgeben sich, jeder fuer sich, mit einer Portion von Cytoplasma, treten aus dem Mischepithel aus und gelangen, die peritoneale Membran durchbrechend, in den intracoelomialen Raum und werden zu Lymphzellen. Diese werden, infolge der Pulsationen des Dorsalgefaesses, durch die Gefaesse der Cerci in den mixocoelomialen Raum transportiert, wo sie gealterte Lymphzellen ersetzen. Mitotische Vermehrung von Lymphzellen des Mixocoela wurden nicht gefunden. f - Aehnliche Lymphzellen bildende Epithelien wurden bei einer Lepsmatide, der Pro-Imago einer Ephemeride, einer Ephemeridenlarve sowie bei einer isopoden Crustaceee gefunden.

Circulatory organs of abdominal appendages in primitive insects (Hexapoda: Archaeognatha, Zygentoma and Ephemeroptera)

“…Modifications of the posterior portion of the dorsal vessel. The modifications in the posterior portion of the dorsal vessel in the investigated taxa have been previously described to some extent, however, a lack of accuracy and detail in these studies has led to conflicting conclusions regarding the functioning ( Bär 1912; Meyer 1931; Barth 1963; Rousset 1974). All these abdominal circulatory structures are to be seen in the context of ensuring haemolymph supply to the terminal body appendages and enabling the bidirectional flow in the dorsal vessel.…”

“…In Archaeognatha, it forms a caudal tube. Its wall has specific formations on the luminal side which were noted by Barth (1963) and described as septa and protuberances. Barth’s functional interpretation of these structures as a haemocyte filter seems far‐fetched, although we cannot offer a more plausible hypothesis.…”

“…A common feature of all investigated species is the separation of the cerci and terminal filament haemocoels from the abdominal body cavity. In an unspecified machilid species, Barth (1963) described a single expansive transverse septum separating a narrow terminal sinus and resulting in the confluence of the cercal and terminal filament haemocoels (cf. his anatomical reconstruction Fig.…”

“…In machilids, Barth (1963) described the two cercal vessels as not linked with the dorsal vessel instead they issue into the body cavity through a valve‐like opening at the transverse septum. As a consequence of these findings and the analysis of the anatomy of the transverse septum, Barth derived the following circulation pattern (cf.…”

“…In the dipluran Campodea , one vessel per cercus has been found linked to the dorsal vessel ( Gereben‐Krenn and Pass 1999). In Archaeognatha ( Bär 1912; Barth 1963), Zygentoma ( Rousset 1974) and Ephemeroptera ( Meyer 1931), each cercus and the terminal filament house a vessel. According to these descriptions, the linkage mode of the vessels to the dorsal vessel is different among the various taxa.…”