Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Panzer von dinoflagellaten: I. Gonyaulax polyedra

Abstract

Growth and division of Gonyaulax polyedra has been studied by scanning and transmission electron microscopy. Major emphasis has been centered on processes involving the theca. Important results are: 1. The outermost membrane is the plasmalemma. 2. A new membranelike structure occurs within the pellicular alveoli. 3. The plate rims exhibit regularly spaced grooves, interpreted to be channels for plate precursor material transport. 4. There are three different types of vesicles temporarily associated with the pellicular alveoli, serving different functions in plate formation and growth. 5. During division numerous cytoplasmatic channels penetrate the nucleus; the chromosomes loose their typical appearance and electron density. 6. Flattened vesicles surrounded by the inner alveolar membrane, invaginate towards the interior of the cell and fuse, thus forming the cleavage furrow. Pellicular alveoli, later containing the plates, are already visible adjacent to the cleavage furrow. 7. Immediately after division one half of either daughter cell contains old plates. These old plates will be abandoned after constriction of the pellicular alveoli parallel to the surface. Thus this pellicular alveolus consists of two parts, an inner and an outer one. The outer part contains the old plate, the inner one probably plate material. 8. Synchronous ecdysis can be induced by cooling down cultures to +4°C. A new theca is built within less than four hours. 9. The system of plate overlap described by Dure and Netzel (1974) has been verified and fully established. Mit den Methoden der Raster- und Transmissions-Elektronen-Mikroskopie wurden Wachstum und Teilung von Gonyaulax polyedra untersucht. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand die Theka. Besonders hervorzuheben sind folgende Befunde: 1. Das Plasmalemma ist die äußerste Membran. 2. In den pellikulären Alveolen wurde eine neue, membranähnliche Struktur nachgewiesen. 3. In den Plattenrändern sind Rinnen angelegt, über die Plattenmaterial für das Flächenwachstum transportiert werden kann. 4. 3 verschiedene Vesikeltypen an der Peripherie haben verschiedene Funktionen beim Panzerbau. 5. Der Kern wird während der Teilung von zahlreichen Zytoplasmakanälen durchzogen. Die Chromosomen verlieren bei der Teilung ihre typische Form und ihre elektronenoptische Dichte. 6. Die Teilungsfurche entsteht durch eine zellwärts gerichtete Ausstülpung eines flachen Vesikels, der zwischen Panzerplatte und innerer pellikulärer Alveolenmembran liegt. Die pellikulären Alveolen, in denen die neuen Platten gebildet werden, sind schon in der Teilungsfurche angelegt. 7. Die alten Panzerplatten, die den Tochterzellen aufliegen, werden kurz nach der Teilung durch eine oberflächenparallele Durchsehnürung der pellikulären Alveolen abgeworfen. Die inneren Teile der durchgeschnürten Alveolen enthalten wahrscheinlich noch altes Plattenmaterial. 8. Mit einer Abkühlungsmethode können Zellen zum synchronen Abwurf des Panzers angeregt werden. Der Panzer wird in weniger als 4 Stunden regeneriert. 9. Das von Dürr und Netzel (1974) angefertigte Überlappungsschema wurde ergänzt.