Metamorphose-Induktion bei Planulalarven

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Abstract
1. Die Metamorphose der Planulae vonHydractinia echinata (Hydrozoa) wird durch bestimmte marine, gramnegative Bakterien ausgelöst, die gegen Ende des exponentiellen Wachstums ein stimulierendes Prinzip freisetzen. 2. Der Reiz wird nur von stationären Zellen nach Anzucht bei niederer Populationsdichte (bis zu 107 Zellen/ml) in einem geeigneten Medium (z.B. Fleischextrakt) abgegeben. Übertragung der Mikroben in Nährstoff-freies Seewasser erhöht ihre Induktionskapazität. 3. Die Konzentration des Induktors übertrifft normalerweise den Schwellenwert nur in der engsten Umgebung lebender Bakterien. Nur wenn die Mikroben durch einen plötzlichen Abfall des osmotischen Drucks geschockt werden, hinterlassen sie im filtrierten Medium nachweisbare Spuren. 4. Entsprechend kann das Agens durch ein osmotisches Schockverfahren, das die Mikroben am Leben läßt, angereichert und isoliert werden. Der Induktor gehört zu einer Kategorie mikrobieller Substanzen, die unter dem Begriff “leakage” -Produkte zusammengefaßt werden. 5. Das aktive Prinzip kann aus der leakage-Lösung mit Aceton gefällt und mit Chloroform extrahiert werden. Es scheint ein instabiles, nicht-dialysierbares, polares Lipid zu sein. 6. Um eine vollzählige und vollständige Metamorphose zu erzielen, muß der isolierte Induktor in Art eines Pulses appliziert werden. Nimmt man den Beginn der Metamorphose als Maß der Reaktionsgeschwindigkeit, zeigen die Dosis-Wirkungskurven einen Michaelisartigen Sättigungsverlauf. Bei kurzen Pulsen ergeben die Prozentsätze induzierter Metamorphosen ebenfalls eine Sättigungskurve. Dies deutet die Beteiligung eines Enzyms oder Carrier-systems bei der larvalen Reaktion an. 7. Der induzierende Effekt wird durch gleichzeitige Applikation von Ouabain gehemmt. Umgekehrt kann eine hohe Dosis an leakage-Material den Ouabainhlock überrollen. Die Primärwirkung des Induktors kann somit als Stimulation des aktiven Kationentransports, speziell als Stimulation der Na+/K+-ATPase interpretiert werden. 1. The metamorphosis of the planulae ofHydractinia echinata (Hydrozoa) is induced by certain marine, gramnegative bacteria which at the end of the exponential growth release a stimulating principle. 2. The stimulus is liberated by stationary cells previously cultivated at low population densities (up to 107 cells/ml) in a proper medium (e.g. extract of meat). Transfer into seawater lacking nutritive sources enhances the inductive capacity. 3. The concentration of the inducing agent normally surpasses the threshold level only in the close microenvironment of living cells. But when shocked by a drop in the osmotic pressure the bacteria discharge increased amounts which become traceable in the filtered cell-free medium. 4. Thus the inducer can be accumulated and isolated by a process of osmotic shock which does not affect the viability of the microbes. The principle belongs to a category of microbial substances which are subsumed under the comprehensive term „leakage“-products. 5. The active principle can be precipitated from the leakage solution with acetone and extracted with chloroform. The inducer seems to be an unstable, nondialyzable, polar lipid. 6. In order to evoke complete metamorphosis the isolated agent must be applied in a pulse-like fashion. Using the onset of metamorphosis as criterion for the velocity of reaction the dose-response curves display Michaelis-like saturation kinetics. At short pulses the percentages of induced metamorphoses yield a saturation curve as well. This indicates that an enzyme or carrier-system is involved in the larval response. 7. The inducing effect of the bacterial principle is antagonized by ouabain. Conversely, high doses of the isolated leakage material abolish the ouabain inhibition. The primary effect of the inducer, therefore, can be interpreted as stimulation of the active cation transport, especially of the Na+/K+-ATPase.