This article was downloaded by: [Case Western Reserve University]On: 29 October 2014, At: 14:59Publisher: Taylor & FrancisInforma Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH,UK

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Alcune Osservazioni Citologichee Citochimiche SullaMaturazione dei Testicoli inDaphnia MagnaFulvio Zaffagniniaa Istituto di Zoologia dell'Università, BolognaPublished online: 29 Jan 2014.

To cite this article: Fulvio Zaffagnini (1965) Alcune Osservazioni Citologichee Citochimiche Sulla Maturazione dei Testicoli in Daphnia Magna, Caryologia:International Journal of Cytology, Cytosystematics and Cytogenetics, 18:1, 1-13, DOI:10.1080/00087114.1965.10796153

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CAR YOLOGIA VOLUME 18 GENNAIO-MARZO 1965 NUMERO 1

ALCUNE OSSERVAZIONI CITOLOGICHE E CITOCHIMICHE SULLA MATURAZIONE DEI TESTICOLI IN DAPHNIA MAGNA

FULVIO ZAFFAGNINI Istituto di Zoologia dell'Universita, Bologna

In Redazione: il 30 Settembre 1964"

INTRODUZIONE

I vari Autori (CHAMBERS 1913, TAYLOR 1914, REY 1934, MoRTIMER 1936, 0JIMA 1954) che hanno studiato la spermatogenesi nei Dafnidi si sono occupati soprattutto dell'aspetto citologico della maturazione delle cellule germinali e in particolare del comportamento dei cromosomi. Una minore attenzione invece e stata rivolta alle particolari cellule di grandi dimensioni che compaiono ad un certo momento dello sviluppo dei testicoli, la cui origine e la cui funzione non sono state pertanto sufficientemente chiarite.

Quale criterio d'indagine nel seguire lo sviluppo dei testicoli venivano in genere presi in considerazione i giomi d' eta degli animali. Poiche la velocita di sviluppo dei testicoli, come quella di qualsiasi fenomeno biofogico dei Cladoceri, dipende fortemente dalle condizioni ambientali e principalmente dalla tempera­tura, non e possibile stabilire con tale criteria delle tappe di sviluppo valevoli per tutte le specie e nell' ambito della stessa specie per tutte le temperature. Mi e sembrato pertanto molto utile studiare i processi maturativi dei testicoli pren­dendo come punti fissi di riferimento le mute con le· quali l'animale acquisisce gradualmente lo stato adulto, poiche l' esatta conoscenza dell' aspetto che presen­tano i testicoli dopo ogni muta preadulta permette di stabilire delle tappe suc­cessive di maturazione determinate e caratteristiche, valide a tutte le tempe­rature.

Un'indagine di questo tipo era stata fatta succintamente da Moru (1933) in Daphnia magna quale punto di riferimento per i suoi studi sull'effetto dell'irra­diazione sulle cellule germinali maschili. N el presente lavoro e mia intenzione ampliare le osservazioni di questo A., da un lato con lo studio del comporta­mento degli acidi nucleici e dall' altro col tentare di chiarire l' origine e il signifi­cato funzionale delle suaccennate « cellule giganti ,, .

"Indagini eseguite con un contributo del C.N.R. (Gruppo di ricerca sui sesso).

1] [Caryologia, Vol. 18, n. 1, 1965

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MATERIALE E TECNICA

Gli esemplari maschili di Daphnia magna, nati da uno stesso parto, allevati in cristaliizzatori a temperatura costante di 19" C e nutriti con Chlarella, sono stati fis­sati nel liquido di Carnoy ad intervalii regolari di 12 ore, dalia nascita alia maturita sessuale. In seguito altri maschi, sempre appartenenti ad uno stesso parto, sono stati fissati dopo ogni muta, dalia maturita sessuale alia vecchiaia, in modo da avere un quadro completo deli'attivita spermatogenetica durante le varie fasi del c:clo vi­tale dei maschi di Daphnia magna.

Le sezioni sagittali di ogni individuo (5-7 It di spessore) sono state poste in due vetrini in modo che ogni vetrino contenesse meta animale e quindi uno dei due te­sticoli. Una serie di vetrini e stata colorata con il metodo di Feulgen e l'altra con la miscela verde di metile-pironina tamponata a pH 7, cosicche su ogni individuo e stato possibile effettuare le due colorazioni per la ricerca rispettivamente degli acidi desossi- e ribonucleici.

RISULTATI E DISCUSSIONE

Sviluppo dei testicoli e maturazione delle cellule germinali

Nel maschio appena nato i testicoli si presentano come due piccoli cordoni compatti di cellule germinali situati ai lati dell'intestino nei segmenti toracici po­steriori e addominali anteriori. Le cellule germinali sono rappresentate da grossi spermatogoni in riposo con citoplasma intensamente pironinofilo e nucleo ton­deggiante. Questo contiene un ben evidente nucleolo pironinofilo centrale ed alcuni piccoli granuli di cromatina Feulgen-positivi disposti tutt'intorno. La pi­roninofilia citoplasmatica e nucleolare scompare dopo trattamento con ribonu­cleasi, per cui essa e da attribuirsi alla presenza di RNA.

Dopo la prima muta i testicoli appaiono aumentati di dimensioni, rna sono ancora costituiti da due cordoni compatti di spermatogoni (Fig. 1). Questi sono in intensa attivita mitotica e dai grossi spermatogoni iniziali si passa a sperma­togoni piu piccoli e piu numerosi. La diminuzione di dimensioni riguarda so-

Figg. 1-5. - Sezioni sagittali di testicoli di Daphnia magna in diversi stadi di sviluppo. Parte cefalica in alto. Fiss.: Carnoy. Coloraz.: Feulgen. Fig. 1. - Testicolo dopo Ia I muta pieno di spermatogoni, di cui alcuni in divisione. Ingr. 285x. Fig. 2. - Testicolo dopo Ia II muta con spermatociti meiotici e « cellule giganti ». AI centro si sta formando il lume testicolare pieno di sostanza ribonucleoproteica: l, lume. Ingr. 205 x. Fig. 3. - Testicolo dopo la III muta con spermatociti di 1° e 2° ordine e spermatidi. II lume testicolare si sta scavando: I, lume. lngr. 205 x. Fig. 4. - Testicolo dopo Ia IV muta con il lume pieno di spermi:sp, spermi. lngr. 125 x. Fig. 5. - Testicolo di maschio adulto. La parete testicolare enormemente assottigliata deli­mita un ampio lume pieno di spermi. lngr. 105 x.

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prattutto il citoplasma ed il nucleo, in minor misura il nucleolo. La pironinofilia citoplasmatica e nucleolare non subisce apprezzabili variazioni.

Dopo la seconda muta i testicoli sono aumentati ancora in spessore e in lunghezza ed e iniziata la spermatogenesi. Oltre agli spermatogoni, sempre nu­merosi e alle volte in attivita mitotica, situati prevalentemente nella parte piu periferica del testicolo, sono ora visibili verso la parte interna di esso numerosi spermatociti di 1° ordine riuniti in gruppi (Figg. 2 e 10). Questi hanna il cito­plasma ridotto, scarsamente pironinofilo ed il nucleo, privo di nucleolo, in varie fasi del processo meiotico e).

Nella parte centrale dei testicoli si raccoglie, a questa stadio, una sostanza intensamente pironinofila, che il controllo con la ribonucleasi ha mostrato essere provvista di RNA (Figg. 6 e 7). Essa e originata probabilmente dall'eliminazione da parte degli spermatociti di una parte del loro citoplasma, che abbiamo pre­cedentemente vista essere ridotto ed impoverito del proprio contenuto ribonu­cleoproteico. FAUTREZ-FIRLEFYN (1949) ha osservato che nei giovani spermatociti di 1 o ordine di Artemia salina il materiale ribonucleoproteico si con centra a forma di semiluna a un lato del citoplasma e poi viene espulso all' esterno. Esso si ritrova in seguito sotto forma di sferule di varia grandezza nel lume del testi­colo e piu spesso verso la periferia fra gli spermatogoni e gli spermatociti. Non ho potuto osservare un fenomeno simile in Daphnia magna, tuttavia ho fondati motivi per ritenere che la sostanza ribonucleoproteica che si rinviene al centro dei testicoli derivi da materiale plasmatico eliminato dagli spermatociti. Infatti in stadi successivi e possibile vedere fra i gruppi di elementi germinali delle strie di sostanza ribonucleoproteica che dalla periferia confluiscono verso la parte centrale del testicolo (Fig. 9). L'immagine che questa aspetto suscita e quella di tanti rigagnoli che dalle sponde laterali sfociano nel torrente centrale.

Dopo la terza muta il materiale ribonucleoproteico cosl. raccolto tende a scomparire e al suo posto si forma il lume del testicolo (Figg. 3, 8 e 9). Si puo

(I) Le cellule germinali maschili in maturazione sana uniformemente distribuite per tutta Ia lunghezza dei testicoli; in questi non esiste quindi Ia distinzione fra una piccola por­zione posteriore germinativa eel una grande porzione anteriore maturativa, come accade negli ovari.

Figg. 6-9. - Sezioni sagittali di testicoli di Daphnia magna trattati con due diversi metodi di colorazione. Parte cefalica in alto. Fiss.: Camoy. Fig. 6. - Porzione anteriore di testicolo dopa Ia II muta con il lume testicolare in formazione pieno di sostanza ribonucleoproteica: Z, lume. Coloraz.: Feulgen. lngr. 510 x. Fig. 7. - Porzione anteriore di testicolo dopa Ia II muta colorato con il verde di metile­pironina a pH 7 per mettere in evidenza Ia sostanza ribonucleoproteica contenuta nel Iume testicolare: cg, cellula gigante; I, lume; spg, spermatogoni. lngr. 510 x. Fig. 8. - Porzione anteriore di testicolo dopa Ia III muta con il lume in escavazione: I, lume. Coloraz.: Feulgen. lngr. 510 x. Fig. 9. - Porzione anteriore di testicolo dopo Ia III muta colorato con il verde di metile­pironina a pH 7 per mettere in evidenza Ia distribuzione della sostanza ribonucleoproteica : cg, cellula gigante; I, lume; spg, spermatogoni. Ingr. 510 x.

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supporre che questo materiale venga utilizzato dagli elementi germinali in ma­turazione (spermatociti e spermatidi). La comparsa dellume determina la forma­zione di una parete testicolare in cui sono contenuti tutti i vari stadi del processo spermatogenetico, dagli spermatogoni agli spermatidi (Fig. 11). Gli spermatogoni sono localizzati ormai in sottile strato e in numero ridotto nella regione piu peri­ferica del testicolo. Gli spermatociti di 1 o e di 2° ordine, molto numerosi e riuniti in gruppi, occupano la parte centrale della parete testicolare. Gli spermatociti di 2° ordine si distinguono da quelli di 1° ordine per le dimensioni piu piccole e per la minor quantita di cromatina ed a causa di cio e difficile seguirne le varie fasi della divisione nucleare. Gli spermatidi, raggruppati in gran numero, sono localizzati nella parte piu interna della parete testicolare prospiciente al lume e sono ben riconoscibili per avere un nucleo rotondo con la cromatina ordinata a forma di corona o addensata in una massa compatta eccentrica lungo la mem­brana nucleare (MoRTIMER 1936).

Dopo la quarta muta (1) il maschio diviene sessualmente maturo con la com­parsa di numerosi spermi liberi nellume del testicolo (Fig. 4). Questi hanno forma bastoncellare, privi di coda (anemaspermi) e sono costituiti quasi esclusiva­mente da materiale cromatinico che si colora con la Feulgen e con il verde di metile. Ad una estremita, probabilmente quella posteriore, vi e una piccolis­sima parte pironinofila. La maturazione degli spermi avviene pressoche con­temporaneamente a tutti i livelli del testicolo, senza una prevalenza in questa o quella regione, benche sia stato osservato da alcuni AA. che tale maturazione inizi prima nella parte posteriore. Non posso confermare tale reperto perche nei testicoli da me esaminati i primi spermi sono comparsi indistintamente per tutta la lunghezza della gonade, qualche volta anzi erano pit\ numerosi nella parte anteriore. Mi sembra pertanto che si possa dire che la spermatogenesi in Daphnia magna avviene contemporaneamente a tutti i livelli del testicolo, senza un ordine di precedenza di una regione rispetto ad un' altra. Come negli stadi

(1) La IV muta, alia temperatura di 19° C, interviene dopo circa 7 giorni dalla nascita.

Figg. 10-15. - Sezioni sagittali di testicoli di Daphnia magna. Parte cefalica in alto. Fiss.: Carnoy. Coloraz.: Feulgen. Fig. 10. - Porzione di testicolo dopo la II muta. Fra gli spermatogoni e gli spermatociti di 1° ordine si notano i nuclei di varie " cellule giganti " : cg, cellula gigante; spc, spermatociti di 1° ordine; spg, spermatogoni. Ingr. 725 x . Fig. 11. - Porzione di testicolo dopo la III muta. Le " cellule giganti " sono aumentate di dimensioni e si distinguono nettamente dalle cellule germinali (spermatogoni, spermatociti e spermatidi): l, lume. Ingr. 725 x. Fig. 12. - Porzione di testicolo fra la III e la IV muta. Sono visibili gruppi di spermi in vicinanza delle " cellule giganti " : cg, cellula gigante; sp, spermi. Ingr. 725 x . Fig. 13. - Porzione di testicolo maturo con il lume pieno di spermi. Nella parete testicolare sono visibili i nuclei di quattro " cellule gig anti ", di cui due mol to grandi. Ingr. 725 x .

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precedenti abbiamo osservato spermatociti e spermatidi situati lungo tutta la parete testicolare, cosi ora troviamo gli spermi riempire tutto il lume del testi­colo. Essi si spingono anche nel condotto seminale situato nel post-addome, sicche a questo stadio i maschi sono ormai capaci di accoppiarsi. 11 raggiungi­mento della maturita sessuale non riguarda pero soltanto i testicoli, rna anche i caratteri sessuali secondari che, come e stato riferito in altra sede (ZAFFA­

GNINI 1965a), si completano appunto con la quarta muta. Nelle mute successive, che vengono ora considerate adulte, i testicoli

aumentano ancora di dimensioni assumendo la forma di un sacco con un'ampia cavita piena di spermi (Fig. 5). Fra questi sono sovente visibili delle forma­zioni sferoidali non pironinofile di varia grandezza, considerate da Moro (1933) come resti ammassati di plasma di spermi maturi. A seguito della trasformazione degli spermatidi in spermi e della liberazione di questi nel lume del testicolo, la parete testicolare si assottiglia progressivamente fino a divenire un' esile membrana formata da cellule germinali in vari stadi di maturazione, dagli spermatogoni agli spermatidi. Non tutti questi stadi pen) sono presenti con­temporaneamente ed anche se presenti, non nelle stesse proporzioni. Cio fa supporre che, come ha visto FAUTREZ-FIRLEFYN (1949) in Artemia salina, anche in Daphnia magna la spermatogenesi proceda per ondate successive dopo la grande ondata spermatogenetica iniziale.

La precedente descrizione si riferisce allo sviluppo dei testicoli di maschi di Daphnia magna che raggiungono la maturita sessuale dopo la quarta muta. 11 numero delle mute preadulte puo pero variare, in genere da 4 a 5, e cio di­pende principalmente dalle dimensioni degli animali alla nascita. N el caso di 5 mute preadulte la muta soprannumeraria si inserisce subito dopo la nascita a far sl. che 1' animale recuperi lo svantaggio delle m'inori dimensioni iniziali (ZAFFAGNINI 1965b) e parallelamente nei testicoli si osserva una limitata attivita mitotica spermatogoniale. Alla muta successiva, che per lo sviluppo dei caratteri esterni corrisponde alla prima muta descritta precedentemente, il ritmo mol­tiplicativo degli spermatogoni riprende normale. In generale si puo pertanto dire che nel caso di un numero di mute preadulte superiore a quattro lo svi­luppo dei testicoli subisce un rallentamento solo all'inizio, in quanto si osserva una limitata attivita moltiplicativa degli spermatogoni, la quale estendendosi per un tempo piu lungo conduce alla fine allo stesso numero di spermatociti. Una volta che questi si sono formati il ritmo dello sviluppo successivo non su­bisce piu alterazioni, in connessione col fatto che anche le mute rimangono ora immutate.

Origine e funzione delle " cellule giganti "

Dopo la seconda muta, quando i testicoli contengono spermatogoni e spermatociti di 1 o ordine, sono visibili a vari livelli della gonade delle partico-

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Fig. 14. - Porzione di testicolo di maschio adulto, pieno di spermi. NeL Ia Sottile parete testicolare e visibile il nucleo espanso di una « cellula gigante n con cromatina diffusa e nu­cleolo frammentato: cg, cellula gL gante. Ingr. 725 x. Fig. 15. - Idem.

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lari cellule piu grandi degli spermatogoni. Di queste cellule, che sono circa un centinaio, e ben evidente il grosso nucleo ovoidale che contiene un nucleolo relativamente grande, molto pironinofilo, piu o meno centrale e numerosi gra­nuli di cromatina Feulgen-positivi, addossati prevalentemente alla membrana nucleare (Fig. 10). Il citoplasma, invece, e scarso, con un contorno mal dennito e con una affinita per la pironina minore di quella del nucleolo. La pironino­filia del citoplasma e del nucleolo scompare dopo trattamento con ribonucleasi, per cui si deve ritenere che essa sia legata al contenuto ribonucleoproteico di questi costituenti cellulari.

Dopo la terza muta, quando nei testicoli sono presenti tutti gli stadi del processo maturativo fino agli spermatidi, le " cellule giganti ,, sono aumentate di numero (circa 130-150) e di dimensioni (1

) (Fig. 11). Esse sono situate nella parete della gonade ad intervalli irregolari ed introducono, secondo MoRr (1933), le loro estremita plasmatiche in mezzo alle cellule germinali dividendo incompletamente la gonade in piu gruppi di cellule germinali. In Simocephalus vetulus, secondo CHAMBERS (1913), ciascun gruppo o isola di spermatociti in meiosi (tutte le cellule di uno stesso gruppo si trovano press'a poco allo stesso stadio di maturazione) e circondato da un anello di citoplasma indifferenziato, il quale e continuo con quello che circonda altre isole e con il citoplasma delle " cellule giganti ,, giacenti fra le isole. Una figura che puo ricordare questa de­scrizione di CHAMBERS e la Fig. 9.

Dalla quarta muta in poi le " cellule giganti ,, hanno la tendenza ad aumen­tare ancora le loro dimensioni, rna si notano delle visibili differenze di accresci­mento fra una cellula e l'altra (Fig. 13). Il loro numero rimane dapprima stazionario, poi inizia a decrescere oscillando per diverse mute intorno a 100-120 unita e diminuendo ulteriormente nei maschi di eta piu avanzata. Il nucleo intanto cambia aspetto poiche puo divenire stretto ed allungato, men­tre la cromatina si diffonde piu o meno densamente nel suo interno masche­rando in parte il nucleolo. Man mano che aumenta l'eta degli animali e la pa­rete testicolare diviene sempre piu sottile, il nucleolo delle " cellule giganti n

tende a frammentarsi e a divenire meno pironinofilo scomparendo quasi fra l'abbondante cromatina che riempie il nucleo. Questo dal canto suo si dilata raggiungendo alle volte delle dimensioni notevoli (Figg. 14 e 15).

a) Origine. - CHAMBERS (1913) ha riferito che le " cellule giganti ,, deri­vano direttamente dagli spermatogoni senza passare attraverso gli stadi si­naptici della meiosi. Anche MoRI (1933) le ha considerate cellule germinali tra­sformate, mentre TAYLOR (1914) ha attribuito ad esse una probabile natura so­matica. Io propendo per Yinterpretazione di CHAMBERS e MoRI in quanto al­l' epoca della comparsa delle " cellule giganti n e possibile osservare una sue-

(1) Siccome il limite cellulare non e visibile, quando parlo di aumento di dimensioni mi riferisco a quelle del nucleo.

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cessione diretta di dimensioni dai grossi spermatogoni a queste cellule. La tra­sformazione di spermatogoni in « cellule giganti n puo venire interpretata come dovuta ad un processo di poliploidia da endomitosi: 1' eleva to numero di gra­nuli Feulgen-positivi nel lora nucleo parla in favore della poliploidia di queste cellule. Poiche la loro comparsa e contemporanea a quella degli spermatociti si pub ritenere che un certo numero di spermatogoni, invece di dividersi per dare origine a spermatociti, abbiano moltiplicato il numero dei cromosomi per mezzo di una o piu mitosi endonucleari.

b) Funzione. - Solo Moru (1933) ha cercato di interpretare la funzione delle « cellule giganti » attribuendo a queste una funzione nutrice; gli altri AA. non hanno neppure sfiorato il problema. Moru, partendo dalla considerazione che nel punto della parete testicolare da cui si e appena liberato un gruppo di spermi si trova una « cellula gigante n e che le cellule germinali che sono si­tuate nelle vicinanze delle « cellule giganti n presentano tutte lo stesso stadia di maturazione, ha attribuito a tali cellule la stessa importanza come cellule nutrici per le cellule germinali in maturazione delle cellule del Sertoli nei Mammiferi.

L'interpretazione di MoRI pero non appare molto plausibile perche le « cellule giganti » non sembrano contrarre rapporti diretti con le cellule germi­nali, anche se all' epoca della comparsa dei primi spermi si osservano alle volte dei gruppi di spermi in vicinanza di una « cellula gigante ,, (Fig. 12). Inoltre il numero relativamente scarso delle « cellule giganti » in rapporto alla innume­revole quantita delle cellule germinali e la loro posizione quasi sempre peri­ferica in mezzo ai gruppi di spermatociti, mentre gli spermatidi sono situati piu centralmente, tendono ad escludere che tali cellule possano avere una fun­zione analoga a quella delle cellule del Sertoli. E piu verosimile attribuire alle « cellule giganti » una funzione di nutrimento generale per la gonade. Nella Fig. 9, che mostra un testicolo dopo la terza muta, sono visibili alla periferia della parete testicolare diverse « cellule giganti » da cui partono strie di ma­teriale plasmatico ricco di RNA che confluiscono nel lume testicolare in forma­zione. Tale materiale e stato precedentemente considerato eliminato dagli sper­matociti, rna puo verosimilmente essere formato in parte anche dalla secre­zione delle « cellule giganti ».

Sugli aspetti morfologici riferibili all'attivita secretoria di tali cellule, pen), non si pub dire molto. A partire dalla quarta muta esse presentano delle dimen­sioni nucleari molto variabili ed una tendenza a diminuire di numero, onde parrebbe logico ammettere che le « cellule giganti » una volta formate perman­gano le stesse per tutta la vita dell'animale esaurendosi pian piano e che quindi le diverse dimensioni dei loro nuclei possano indicare fasi diverse della loro attivita secretoria. Ma non e neppure da escludere che queste cellule siano soggette a rinnovamento e che pertanto le cellule piu piccole siano quelle di piu

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recente formazione. Non mi e stato possibile osservare infatti in queste cellule delle evidenti modificazioni nucleari e citoplasmatiche che denotassero una loro ritmica attivita secretoria con produzione di materiale ribonucleoproteico in intima connessione con le varie fasi del processo spermatogenetico, come sono state osservate dalla VITAGUANO (1948) nelle grosse cellule poliploidi di rivestimento dei lobi testicolari di Asellus aquaticus e dalla MoNTEFosCHI (1951) in quelle di Anilocra physodes. Pertanto si puo per ora concludere dicendo che le K cellule giganti » presenti nei testicoli di Daphnia magna sono cellule ger­minali poliploidi, derivate direttamente dagli spermatogoni per un processo di endomitosi e con funzione trofica generale senza evidenti rapporti con le cellule germinali in maturazione.

BIBLIOGRAFIA

CHAMBERS R., 1913. - The Spermatogenesis of a Daphnid, Simocephalus vetulus. A pre­liminary paper. Bioi. Bull., 25: 134-140.

FAUTREz-FmLEFYN N., 1949. - Recherches cytochimiques sur la distribution des acides nucleiques au cours de la spermatogenese chez Artemia salina L. C. R. Soc. Bioi. Paris, 143: 884-886.

MoNTEFosCHI S., 1951. - Ricerche sulla funzione delle cellule follicolari e sulla sua rela­zione con la spermatogenesi in Anilocra (Crust. Isopod.). Caryologia, 4: 25-43.

MORI Y., 1933. - Kastrationsversuche bei Cladoceren. I. Die Entwicklung der sekundaren Sexualcharaktere bei radiumbestrahlten Miinnchen von Daphnia magna. Z. Wiss. Zool., 144: 289-316.

MoRTIMER C. H., 1936. - Experimentelle und cytologische Untersuchungen iiber den Generationswechsel der Cladoceren. Zool. Jahrb., Abt. Physiol., 56: 323-388.

0JIMA Y., 1954. - On the spermatogenesis of Daphnia pulex (de Geer). Jour. Fac. Sci., Hokkaido Univ., Ser. VI Zool., 12: 225-229.

REY P., 1934. - La formule chromosomiale de Daphnia pulex de Geer. Bull. Soc. Zool. France, 59: 343-346.

TAYLOR M., 1914. - Note on the Number of Chromosomes in the male Daphnia pulex. Zoo!. Anz., 45: 21-24.

VITAGLIANO G., 1948. - Il metabolismo dell'acido ribonucleico nella spermatogenesi di Asellus aquaticus L. Ric. Scient., 18: 840-843.

ZAFFAGNINI F., 1965a. - Alcuni aspetti del differenziamento sessuale in Daphnia magna. I. Sviluppo post-embrionale ed acquisizione dei Caratteri Sessuali Secondari (C.S.S.). Monit. Zool. Ita!. (in stampa).

-, 1965b. - Alcuni aspetti del differenziamento sessuale in Daphnia magna. III. Accresci­mento individuale in lunghezza. Monit. Zoo!. Ital. (in stampa).

SUMMARY

It has been studied the maturation of the testes of male Daphnia magna by stating as development stages the moults by which the animal attains the adult state. At birth the testes contain resting spermatogonia only; at first moult they are in great mitotic activity; at second moult primary spermatocytes in meiosis are found; at third moult the spermatogenetic process has attained the spermatid stage and at last, at fourth moult, the animal reaches the sexual maturity, having the testes full of spetm.

At second moult, besides the spermatocytes, a ribonucleoproteic substance and a number

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OSSERVAZIONI CITOLOGICHE IN DAPHNIA MAGNA 13

of cells distinguished by their great size appear in the testes. The ribonucleoproteic substance, probably originated by expulsion of plasmatic material from the spermatocytes, at the beginning gathers in the middle region of the testis, then it disappears utilized by the ripening germ cells and in its place the lumen of the 'testis originates. The « giant cells •, placed in the testis wall among the germ cells, seem to grow directly from spermatogonia by a process of polyploidization by endomitosis and a function of feeding for the whole testis without clear connections with ripening germ cells has been attributed to them.

RIASSUNTO

~ stahl stucliata Ia maturazione dei testicoli dei maschi di Daphnia magna stabilendo come tappe eli sviluppo le mute con le quali l'animale acquisisce lo stato adta!to. Alia nascita i testicoli contengono solo spermatogoni in riposo; alia prima muta essi sono in intensa attivita mitotica; alia seconda muta si notano spermatociti di primo ordine in meiosi; alia terza muta il processo spermatogenetico e arrivato fino aUo stadio di spermatidio e infine alia quarta muta l'animale raggiunge Ia maturita sessuale con i testicoli pieni di spermi.

Alia seconda muta oltre agli spermatociti compaiono nei testicoli una sostanza ribo­nucleoproteica ed un certo numero di celluJe di grandi dimensioni. La sostanza ribonucleo­proteica, originata probabilmente per eliminazione di materiale plasmatico dagli spermato­citi, si raccoglie inizialmente nella parte centrale del testicolo, poi scompare utilizzata dagli elementi germinali in maturazione e al suo posto si forma il lume testicolare. Le « cellule giganti •, situate nella parete testicolare in mezzo aile cellule germina.li, sembrano derivare direttamente dagli spermatogoni per un processo di poliploidia da endomitosi ed e stata attribuita ad esse una funzione eli nutrimento generale per il testicolo, senza evidenti rap­porti con le cellule germinali in maturazione.

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