Fig. 1. Ruhende Zelle; a) Zelleib oder Protoplasma; b) ruhender Kern mit Chromatingerüste, Kernhaut und Kernsaft; c) Zentralkörperchen oder Centrosoma. — Fig. 2. Zweiteilung des Centrosomas; beginnende Chromosomenbildung. — Fig. 3. Die beiden Tochter-Centrosomen rücken gegen die Pole und umgeben sich mit Strahlenhöfen; das ganze Chromatin in (4) Chromosomen vereinigt. — Fig. 4. Fortschreiten der beiden Vorgänge; Auflösung der Kernhaut, Aufsaugung des Kernsaftes. — Fig. 5. Anordnung der Chromosomen in der sog. Äquatorialplatte; fädige Verbindungen mit den Centrosomen. — Fig. 6. Längsteilung aller Chromosomen. — Fig. 7 und 8. Wanderung der Tochter-Chromosomen zu den Polen: beginnende Teilung des Zelleibes. — Fig. 9. Die Zweiteilung der Zelle vollzogen: Neubildung von Kernhaut und Kernsaft um jede Chromosomengruppe. Schwinden der Strahlenhöfe um die Centrosomen. — Fig. 10. Übergang beider Tochterzellen in die Ruheform; Auswachsen der Chromosomen zum Chromatingerüste.]
Bei den Bakterien vermag man nicht recht den Kern und das Protoplasma zu unterscheiden, und vermag man daher auch nicht zu sagen, wie sich beide bei der Teilung verhalten. Anders ist es bei jenen Zellen, bei denen Protoplasma und Kern deutlich voneinander geschieden sind. Hier hat man die allermerkwürdigsten Vorgänge kennen gelernt. Wir müssen uns mit dieser sog. indirekten (Umwegs-) Zellteilung der kernhaltigen Zellen genauer beschäftigen, weil wir nur durch sie zu einem tieferen Verständnis der Befruchtung vordringen können.
Wenn wir eine nicht in Teilung begriffene Zelle unter sehr starker Vergrößerung betrachten, erscheint uns der ruhende Kern als ein Bläschen, das in der Regel die Gestalt der Mutterzelle nachahmt. Wenn wir die Zelle künstlich färben, sehen wir, daß auch der Kern wieder ein zusammengesetztes Gebilde ist. Wir sehen in ihm ein oder mehrere rundliche Körperchen, die Kernkörperchen, und ein badeschwammartiges Gerüstwerk, das mit der deutlich erkennbaren Kernhaut zusammenhängt und den ganzen Kern durchzieht. Die Maschen der Waben dieses Gerüstwerkes sind vom Kernsafte ausgefüllt. Eine der Substanzen, aus welchen das Gerüst besteht, hat die Eigenschaft, sich mit gewissen Farbstoffen stark zu beladen, wenn man die Zelle künstlich zu färben sucht; sie wird daher Chromatin (färbbarer Stoff) genannt.
Kommt es nun zur sog. indirekten Teilung oder Teilung durch „Mitose“ (Fadenbildung des Chromatins), so verändert sich zunächst der Kern in der auffallendsten Weise (s. [Tafel 1] Fig. 1–10). Das Chromatingerüste zieht sich zu einem zunächst vielfach gewundenen Strange zusammen, der weiter zusammenschrumpft, sich dabei verdickt und verkürzt und schließlich durch Querteilung in eine Anzahl von Teilstücken zerfällt, welche Chromosomen genannt werden. Die Zahl dieser Chromosomen ist bei den verschiedenen Organismenarten verschieden (4, 8, 16 und mehr; beim Menschen 24), aber für die Zellen jeder Tier- und Pflanzenart unveränderlich. Während es zur Bildung der Chromosomen kommt, löst sich der Kern als solcher auf, indem die Kernhaut verschwindet und der Kernsaft ins Protoplasma übertritt.
Die Chromosomen ordnen sich nun in einer Ebene, die ungefähr dem Äquator der Zelle entspricht, parallel hinter- und nebeneinander. Dann spaltet sich jedes Chromosoma der Länge nach in zwei genau gleichgroße Hälften, und die Hälften jedes Chromosoms wandern nun in entgegengesetzter Richtung, die eine nach dem einen, die andere nach dem andern Pol der Zelle. Die Zahl der Chromosomen hat sich also genau verdoppelt, und in der Nähe jeden Poles versammeln sich genau so viele Chromosomen, als die Mutterzelle hatte; also 4, wenn diese 4 hatte, 8, wenn 8 usw. Um jede der Chromosomengruppen scheidet sich nun wieder Flüssigkeit aus dem Protoplasma aus, die Chromosomen fangen an, Fortsätze auszusenden, die miteinander verwachsen, so daß wieder ein genau solches Gerüstwerk und eine genau solche Kernblase entstehen, wie sie die Mutterzelle hatte. Inzwischen hat sich auch das Protoplasma am Äquator eingeschnürt. Es wächst hier eine Scheidewand quer durch die Mutterzelle durch, die beiden Hälften lösen sich allmählich voneinander los, und indem sie wachsen, werden sie mehr und mehr das genaue Abbild der Mutterzelle, aus der sie hervorgegangen sind.
So umständlich der Vorgang der Kernteilung und Kernneubildung schon nach dem bisher Gesagten ist, in Wirklichkeit ist er noch weit verwickelter. Tatsächlich fängt der Teilungsvorgang damit an, daß sich ein besonderes, kleines Körperchen, das sich neben dem Kerne im Protoplasma der Zelle findet, das Zentralkörperchen oder Centrosoma, verdoppelt und die beiden Hälften an die Pole der Zelle auseinanderrücken. Um jedes der beiden neuen Centrosomen bilden sich fädige Strahlen. Ein Teil dieser Fäden heftet sich an die Chromosomen an, und mit Hilfe dieser Fäden werden die Chromosomenhälften — wie wir’s beschrieben haben — schließlich auseinandergezogen und gegen die Pole hingeführt. Tatsächlich regiert also das Zentralkörperchen oder Centrosoma den ganzen Teilungsvorgang. Aber so wichtig an sich dieser Vorgang ist, wollen wir uns auf diese Andeutungen beschränken, die aus der Abbildung wohl verständlich werden dürften.
Für uns ist vor allem wichtig die Umwandlung des ruhenden Kernes in die Chromosomen, die Halbierung der Chromosomen und die sorgfältige Verteilung der Hälften auf die beiden Tochterzellen. Was durch den ganzen Vorgang erreicht wird, ist völlig klar: offenbar wird dadurch das Chromatin, die färbbare Substanz des Kernes, so gleichmäßig als irgend möglich auf die Tochterzellen verteilt. Offenbar ist diese gleichmäßige Verteilung des Chromatins Bedingung dafür, daß die Tochterzellen der Mutterzelle gleich werden.
Der geschilderte Vorgang der sog. indirekten Zellteilung verläuft in der ganzen Tier- und Pflanzenwelt in der Hauptsache völlig gleichartig: der überraschendste Beweis für die enge Verwandtschaft alles Lebendigen!
Genau so, wie wir’s hier geschildert haben, verläuft nicht nur die Zellteilung beim Wachstum der mehrzelligen Organismen, der Metazoen, sondern auch die ungeschlechtliche Fortpflanzung der Protozoen. Zellteilung folgt bei ihnen in dieser Weise auf Zellteilung; ohne Ende, wenn nicht äußere Hindernisse eintreten.