Nach den ausgedehnten, wichtigen Untersuchungen von Haberlandt (VIII. 4) befindet sich der Kern von jungen, sich entwickelnden Pflanzenzellen „meist in grösserer oder geringerer Nähe derjenigen Stelle, an welcher das Wachsthum am lebhaftesten vor sich geht oder am längsten andauert. Dies gilt sowohl für das Wachsthum der ganzen Zelle als solcher, wie auch speciell für das Dicken- und Flächenwachsthum der Zellhaut. Ist mehr als eine Stelle im Wachsthum bevorzugt, so nimmt der Kern eine solche centrale Lage ein (Fig. 161 II), dass er von den Orten ausgiebigsten Wachsthums ungefähr gleichweit entfernt ist. Zuweilen stellen Plasmastränge (Fig. 161 II) eine Verbindung der Kerne mit den Wachsthumsstätten auf kürzestem Wege her. In der ausgebildeten Zelle behält der Kern seine frühere Lage nur in der kleineren Anzahl der Fälle bei. Gewöhnlich verlässt er den in der wachsenden Zelle innegehabten Platz und zeigt dann zumeist eine unbestimmte, in einzelnen Fällen jedoch aufs Neue eine bestimmte Lagerung.“
Von den zahlreichen Beobachtungen, an denen Haberlandt diese Sätze begründet, theile ich einige besonders lehrreiche Beispiele mit.
Die Epidermiszellen vieler Pflanzen zeigen häufig Verdickungen entweder an ihrer nach aussen oder nach innen gerichteten Wandfläche. Je nachdem liegt der Kern entweder der Aussenwand oder der Innenwand und zwar der Mitte der Verdickung dicht an. In sehr anschaulicher Weise lehren dies die in Fig. 161 zusammengestellten Beispiele: Nr. I eine Zellreihe von der Epidermis des Laubblattes von Cypripedium insigne, Nr. III eine Epidermiszelle der Fruchtschale von Carex panicea. Nr. IV. eine junge Epidermiszelle des Laubblattes von Aloë verrucosa.
Eine zweite Reihe von Beobachtungen betrifft das Wachsthum ober- und unterirdischer Pflanzenhaare.
Die zarten Wurzelhaare der Pflanzen zeigen ein deutlich ausgesprochenes Spitzenwachsthum. Hier findet sich denn auch der Kern, so lange das Wachsthum andauert, stets in der Spitze (Fig. 162 A), während er in ausgewachsenen, alten Haaren sich weiter von ihr entfernt hat. Wenn ein Wurzelhaar sich aus einer Epidermiszelle neu anlegt, so geschieht dies stets durch Ausstülpung der über dem Zellkern gelegenen Parthie der Aussenwand (Fig. 162 B). Bei manchen Pflanzen (Brassica oleracea) kann sich die Zelle des Wurzelhaares verzweigen, wobei dann der einfache Kern in einen der Zweige hereinrückt. Dieser wird dann sowohl der protoplasmareichste, als auch der längste, während die anderen Zweige zu wachsen aufhören.
Von den Wurzelhaaren unterscheiden sich die oberirdischen Haare dadurch, dass sie ein basipetales, intercalares Wachsthum besitzen, wie Haberlandt durch Messungen festgestellt hat. In Folge dessen liegt hier der Kern nicht in der Spitze, sondern ungefähr da, wo sich der secundäre, basale Vegetationspunkt befindet und das Längenwachsthum am längsten andauert.
Unter Sternhaaren (Fig. 163) versteht man eigenthümliche, einzellige Gebilde, die sich nach ihrem peripheren Ende in mehrere, in radiärer Richtung auseinander weichende Zweige spalten. Hier liegt der Kern im Mittelpunkt der Verzweigung, so lange die formativen Processe andauern, rückt dann aber nach beendetem Wachsthum wieder näher an die Basis heran.
Auch Pilze und Algen liefern Belege für eine Theilnahme des Kerns an den formativen Processen. Bei den vielkernigen Hyphen von Saprolegnia bilden sich seitliche Schläuche stets unmittelbar über einem in nächster Nähe der Wandung befindlichen Kern. Bei Vaucheria und anderen vielkernigen Algen giebt es, wie bei den höheren Pflanzen, besondere Vegetationspunkte, von denen das hauptsächliche Wachsthum ausgeht; an diesen sieht man nun zahlreiche kleine Kerne der Cellulosemembran unmittelbar angelagert, dann folgt eine Schicht von Chromatophoren, während in dem übrigen Theil der Zelle die Lage gerade eine umgekehrte ist.
Noch auffälliger ist die Beziehung der Kerne zur Bildung der Zellhaut bei den Erscheinungen, die sich bei der Wundheilung von Vaucheria beobachten lassen. Denn jetzt treten in dem an der Wundstelle sich ansammelnden Protoplasma zahlreiche kleine Kerne auf; sie rücken also an die Oberfläche empor, die Chlorophyllkörner dagegen werden gerade in entgegengesetzter Richtung zurückgezogen. Kerne und Chlorophyllkörner tauschen so ihre Plätze gegen einander aus. Durch diese Wahrnehmung widerlegt sich zugleich der sonst leicht zu erhebende Einwand, dass der oder die Kerne einfach an den Stellen vorgefunden würden, zu denen das Protoplasma in grösserer Menge zuströme und sie mit sich schleppe. Denn dann wäre eine gleichzeitige entsprechende Verlagerung der viel kleineren Chlorophyllkörner noch eher zu erwarten, zumal diese ja unter dem Einfluss verschiedener Beleuchtung sehr leicht ihren Ort verändern. Von dieser Wanderung bleiben nun aber wieder die Kerne unberührt.
„Wir sehen also,“ bemerkt Haberlandt, „dass Zellkerne und Chlorophyllkörner unabhängig von einander bestimmte Ortsveränderungen zeigen, welche, vorausgesetzt, dass dieselben passiv erfolgen, keinenfalls durch Bewegungen des gesammten Körnerplasmas bewirkt werden können. Wenn nun das strömende Plasma betreffs der mitzuführenden Inhaltskörper gewissermaassen eine bestimmte Auswahl trifft, in dem einen Falle den grösseren Zellkern mitschleppt, die kleineren Chromatophoren zurücklässt, im anderen Falle wieder die Chromatophoren verschiebt und die ebenso kleinen oder oft noch kleineren Zellkerne unverrückt lässt, so kann eine solche Verschiedenheit der Bewegungs-Erscheinungen doch nur den Sinn haben, dass durch dieselben bestimmte, mit der Function der Kerne, beziehungsweise der Chromatophoren zusammenhängende Lagerungsweisen bezweckt werden.“
Aehnliche Beziehungen zwischen Lage und Function der Kerne, wie Haberlandt für die Pflanzenzellen, hat Korschelt (VIII. 8) für thierische Zellen nachgewiesen.
Zellen, welche sich durch reichliche Aufnahme von Reservestoffen beträchtlich vergrössern, sind die Eier. Diese haben häufig das Keimbläschen an dem Orte gelagert, an dem vorzugsweise die Stoffaufnahme vor sich gehen muss. So nehmen z. B. bei einem Theil der Cölenteraten die Eier ihre Entstehung aus dem Entoderm und werden aus dem Inhalt des Gastrovascularsystems durch Vermittelung von Entodermzellen ernährt. In Uebereinstimmung mit dem oben aufgestellten Satz liegen in jungen Eiern die Keimbläschen ganz oberflächlich und zwar an der nach der Gastralhöhle zugewandten Seite (Fig. 164). Bei manchen Actinien (Hertwig VIII. 5b) reichen die Eier sogar noch lange Zeit mit einem stielartigen Fortsatz in das Darmepithel bis an seine Oberfläche heran (Fig. 165). Der Stiel lässt eine regelmässig fibrilläre Structur erkennen, wie sie überall da auftritt, wo ein reger Stoffaustausch stattfindet und dieser Stoffaustausch bestimmte Bahnen einhält; er lässt sich daher als ein besonderer Nährapparat des Eies in Anspruch nehmen. Auch hier liegt das Keimbläschen regelmässig der Basis des Nährapparats unmittelbar an (Fig. 165).
Ein ähnliches Verhalten trifft man in den schlauchförmigen Ovarien der Insekten, die in Eifächer und in Nährfächer gegliedert sind. Entweder ist hier wieder das Keimbläschen an das Nährfach dichter herangerückt, oder es zeigt das noch interessantere Verhalten, dass es nach dem Nährfach zu zahlreiche, pseudopodienartige Fortsätze (Fig. 166) ausstreckt und dadurch nach der Seite, wo die Stoffaufnahme stattfindet seine Oberfläche in auffälliger Weise vergrössert. Hier beginnt sich denn auch der Dotter in der Umgebung des Keimbläschens in zahlreichen, dunkeln Körnchen abzuscheiden, welche von den Nährzellen zugeführt worden sind.
Bei den meisten Thieren werden die Eier durch Vermittelung des Follikelepithels ernährt. Korschelt findet dementsprechend, dass bei Insekten die Kerne der Follikelzellen, so lange die Bildung des Dotters und des Chorions vor sich geht, unmittelbar an der nach dem Ei gerichteten Oberfläche liegen, dagegen nach Fertigstellung des Chorions in die Mitte der Zelle zurückweichen.
Noch frappanter ist das Verhalten der Kerne in den sogenannten Doppelzellen, welche strahlenartige Chitinfortsätze an dem Chorion der Eier von Wasserwanzen (Ranatra und Nepa) erzeugen (Fig. 167 A B). Die Protoplasmakörper der beiden Zellen, welche einen Strahl zwischen sich ausscheiden, verschmelzen. Während der Ausscheidung schicken die beiden überaus grossen Kerne an der nach dem Strahl zugekehrten Seite zahlreiche, feine Fortsätze aus.
Fig. 166. Ein Eifollikel von Dytiscus marginalis mit angrenzendem Nährfach, in welchem eine reichliche Körnchenausscheidung stattfindet. Das Keimbläschen des Eies sendet Fortsätze aus nach der Richtung der Körnchenanhäufungen. Nach KORSCHELT Taf. I, Fig. 20.
Fig. 167. A Querschnitt einer secernirenden Doppelzelle aus dem Eifollikel von Nepa cinerea L. Die Bildung des Strahles ist noch im Gange. Vergr. 270fach. Nach KORSCHELT Taf. V, Fig. 120.
B Längsschnitt einer Doppelzelle aus dem Eifollikel von Nepa. Bildung der Basis des Strahles. Vergr. 195fach. Nach KORSCHELT Taf. V, Fig. 121.
Aus diesen und ähnlichen Beobachtungen ziehen Haberlandt und Korschelt folgende, die Function des Zellkerns betreffende Schlüsse:
1) „Die Thatsache, dass der Kern gewöhnlich blos in der jungen, sich erst entwickelnden Zelle eine bestimmte Lagerung zeigt, weist darauf hin, dass seine Function hauptsächlich mit den Entwickelungsvorgängen der betreffenden Zelle zusammenhängt.“ (Haberlandt.)
2) „Aus der Art seiner Lagerung ist zu schliessen, dass der Kern beim Wachsthum der Zelle, speciell beim Dicken- und Flächenwachsthum der Zellhaut, eine bestimmte Rolle spielt. Damit ist nicht ausgeschlossen, dass er in der ausgebildeten Zelle eventuell noch andere Functionen zu erfüllen hat.“ (Haberlandt.)
3) Der Kern ist wie bei der Abscheidung, so auch bei der Nahrungsaufnahme der Zelle betheiligt. Ausser in der Lage kann sich dies auch darin kundgeben, dass der Kern nach dem Ort der Abscheidung und der Stoffaufnahme seine Oberfläche durch Ausstrecken zahlreicher Fortsätze vergrössert.