Differentielle Zellteilungen und Polyploidie bei der Schuppenbildung der Mehlmotte Ephestia kühniella Z

Die Zellen der Hinterflügelanlage von Ephestia durchlaufen während der Mitosenperioden der Vorpuppen- und Puppenzeit 5 differentielle Zellteilungsschritte DT 1—5, von denen der erste neu ermittelt wird (Abb. 1). DT 1 und 2 führen jeweils zur Bildung von 4 verschiedenwertigen Stammzellen (StZ), die nach ihrer Deszendenz als Schuppenepithel-StZ bezeichnet werden. Sie zerfallen mit der DT 3 gleichermaßen in je eine Schuppen-StZ I, die mit den DT 4 und 5 die Zellen des Schuppenapparates liefert, und eine Epithel-StZ, aus welcher ein Epithelzellverband hervorgeht. Durch Behandlung mit Röntgenstrahlen kann die im Zellbild nicht kenntliche DT 3 experimentell erfaßt werden, da die Epithel-StZ und ihre Nachkommen weilgehend resistent sind, ihre Schwesterzellen dagegen, die Schuppen-StZ I, mit ihren Abkömmlingen sowie die gemeinsamen Vorfahrenzellen hochempfindlich.Die Verschiedenwertigkeit der Schuppenepithel-StZ, die mit den DT 1 und 2 festgelegt wird, prägt sich stets in einer verschiedenen Größe der aus ihnen hervorgehenden Schuppen aus. Bei Überschreitung bestimmter Grenzen treten Unterschiede der Polyploidiestufen der Schuppenbildungszellen hinzu, welche neuerdings außer an den Kerngrößen auch an den Anzahlen der Chromozentren in den Ruhekernen der Bildungszellen bestimmt werden. Es wird geschlossen, daß die Polyploidiestufen plasmatisch bedingt sind, doch wirken sie auch ihrerseits auf die Schuppengröße.Die verschiedenen Polyploidiestufen der Schuppenbildner sind nach dem Kompensationsprinzip jeweils mit verschiedenen Teilungspotenzen der zugehörigen Epithel-StZ verknüpft, derart, daß die Anzahl der Endomitoseschritte, welche die Polyploidiestufe der Schuppe einstellt, mit der Anzahl der von der Epithel-StZ durchlaufenen Vermehrungsteilungsschritte eine konstante Summe bildet. Auf Grund dieses Prinzips wird nach Bestimmung des Häufigkeitsverhältnisses zwischen Schuppen- und Epithelzellen in verschiedenen Flügelregionen ein bisher nicht bekannter Schuppengrößentyp mit der Kernstufe 4 n vorausgesagt und gefunden.Die nach Strahlenwirkung häufig auftretende somatische Mutation dunkle Schuppen erscheint bei Behandlung der Tiere zu verschiedenen Zeiten nach der letzten Raupenhäutung aber vor Einsetzen der Vorpuppenmitosenperiode in mutanten Schuppennestern, deren Gliedanzahl mit fortschreitendem Behandlungsalter der Tiere abnimmt. Hieraus folgt, daß die mutationsfähige Anlage in den Blastemzellen während der fraglichen Zeit fortschreitend in eine zunehmende Anzahl selbständig mutationsfähiger Einheiten zerlegt wird, die in der anschließenden Mitosenperiode auf die Abkömmlinge der einzelnen Zellen verteilt werden. Die Annahme, daß diese Verteilung sich nicht streng nach der Entstehungsfolge der Mutationseinheiten richtet, sondern mehr oder weniger zufallsmäßig erfolgt, bietet eine Möglichkeit der Erklärung für die Inkongruenz zwischen genealogischen Schuppenverbänden und Mutantennestern neben zwei anderen, die geprüft werden können.