Die Keimstreifverlängerung der Malacostraca wird durch ein festgelegtes Zellteilungsmuster der posterioren Teilungszone erreicht. Dort geben anfangs in einem Halbkreis angeordnete Ektoteloblasten ihre Tochterzellen nach anterior ab, welche das für malakostrake Krebse typische Gittermuster ausbilden. Dabei spielen die Ektoteloblasten eine besondere Rolle, da sie das Zellmaterial für die anschließende Segmentierung produzieren. Im Gegensatz zu Vertretern basal abzweigender Taxa der Malacostraca, bei denen sich der Halbkreis der Ektoteloblasten aus zwei Halbreihen oder aus einem Zellring bildet, sind bei den Isopoden, zu denen auch die Kellerassel Porcellio scaber zählt, die Ektoteloblasten von Beginn an in einem Halbkreis angeordnet. Das Teilungsmuster bei der Verlängerung des Keimstreifens wurde bereits bei vielen Vertretern der Malacostraca, einschließlich P. scaber, ausführlich untersucht. Daten über die Bildung der Ektoteloblasten und den Beginn ihrer Teilungsaktivität fehlen dagegen weitestgehend. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde daher mit Hilfe von Zellmarkierungsversuchen mit Vitalfarbstoffen (wie z.B. Alexa Fluor 488 und Tetramethylrhodamin) und der 4D-Mikroskopie die Bildung der Keimscheibe, die Gastrulation und der Beginn der Keimstreifverlängerung bei P. scaber untersucht. Ein besonderer Fokus lag dabei auf den Ektoteloblasten und den umliegenden Zellen, deren Zelllinien untersucht wurden. Wie in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden konnte, sind (i) die Ektoteloblasten bereits vor Beginn der Gastrulation in einem äußeren Halbkreis formiert, (ii) zwei Zellen, die Teile der späteren Mittellinie bilden, bis kurz vor Beginn der Teilungstätigkeit der Ektoteloblasten in deren Reihe eingereiht, (iii) die Ektoteloblasten erst mit der Fertigstellung der ersten e-Reihe als große, verlängerte Zellen erkennbar und es ist (iv) ein zweiter Halbkreis vorhanden, der sich ausschließlich in posteriore Richtung teilt und dadurch den Gastrulationsporus schließt. / In malacostracan crustaceans, the elongation of the germ band is realized by an invariant cell division pattern of the posterior growth zone. The ectoteloblasts are arranged in a semicircle and divide in anterior direction in a fixed pattern. Their progeny are arranged in the typical grid pattern of malacostracan crustaceans and provide the cell material for later segmentation processes. In contrast to other malacostracans, where the ectoteloblast appear in two half rows or a cell ring, the ectoteloblasts are arranged in a semicircle in isopods from the outset. The cell division pattern during elongation of the germ band is well studied in many malacostracan species including the isopod Porcellio scaber. However, details about formation of the ectoteloblasts and beginning of their cell division activity are missing. Therefore, the aggregation of the germ disc, the gastrulation, and the beginning of the elongation of the germ band in Porcellio scaber were examined using vital dyes (e.g. Alexa Fluor 488 and Tetramethylrhodamine) in cell labeling experiments combined with 4Dmicroscopy. The formation and cell-lineages of the ectoteloblasts and their surrounding cells were analyzed. The results suggest that (i) the ectoteloblasts are arranged in a semicircle before gastrulation starts, (ii) two cells forming part of the arising midline are lined up with the ectoteloblasts until they start their cell division activity in a predetermined pattern, (iii) the differentiation of ectoteloblasts is discernable after formation of the first e-row when they appear as big and elongated cells and (iv) a second semicircle exists whose cells divide in posterior direction and, consequently, enclose the gastrulation pore.

Malkostrake Krebse zeigen im postnauplialen Keimstreif ein invariantes Zellteilungsmuster und eine Zelllinie. Embryonen eines Isopoden (Porcellio scaber) und eines Amphipoden (Orchestia cavimana) wurden bezüglich ihrer Zelllinie vergleichend Untersucht. Mittels immunhistochemischer Färbungen wurde das Expressionsmuster der Gene engrailed und Distal-less in Hinblick auf die Zelllinie und die Morphogenese der Segmente und der Beinentwicklung analysiert. Die Zelllinie wurde bei Porcellio scaber mit der Methode der 4D-Mikroskopie untersucht. Mit Zellablationsexperimenten wurden Abhängigkeiten der Zellen untereinander aufgezeigt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen: I. Die Genexpression von Distal-less und engrailed wird unabhängig von der Zelllinie reguliert. II. Die Bildung der konvergenten einästigen Beine im Thoraxbereich beider Krebse erfolgt durch unterschiedliche Regulation des Gens Distal-less - bei Orchestia cavimana wird die Expression des Gens in den lateralen Zellen abgeschaltet, während diese Zellen bei Porcellio scaber erst gar nicht Distal-less exprimieren. III. Die Anwendung des Systems der 4D-Mikroskopie zeigte unter anderem, dass in den vorderen Reihen nichtektoteloblastischen Ursprungs bei Porcellio scaber die Zelllinie variabel ist und eine Zellsortierung und Zellimmigration stattfindet. IV. Die Ähnlichkeit der Bildung dieser Reihen bei Porcellio scaber mit der der Tanaidaceen lässt auf ein Schwestergruppenverhältnis der Taxa Isopoda und Tanaidacea schliessen. Die Dissertation enthält fünf Videoaufnahmen als separate AVI-Dateien. / Malacostracan crustaceans show in their postnaupliar germ-band an invariant cleavage pattern and a cell-lineage. A comparative analysis of this cell-lineage in an Isopod (Porcellio scaber) and an amphipod (Orchestia cavimana) was done in this thesis. Immunohistochemical stainings of the gene products Distal-less and Engrailed were used, to show the relation of these genes to the morphogenesis of segments and legs. Further, the cell-lineage of Porcellio scaber was analyzed with a 4D-microscope system. Cell-ablation experiments were used to show regulational networks in the development of the germ-band. The results of this work show: I. The regulation of the genes Distal-less and engrailed is independent of the cell-lineage. II. The morphogenesis of the convergent monoramous limbs in the thorax is reflected by different expression patterns of the gene Distal-less - in Orchestia cavimana the expression of Distal-less is switched off in the lateral cells, in Porcellio scaber these cells do not start the Distal-less expression. III. The 4D-microscopy analysis show, that the cell-lineage in the cellrows wich have a non-ectoteloblastic origin is not invariant. In these rows of cells show cell sorting. IV. The formation of these rows in the isopod Porcellio scaber shows similarity to the formation in tanaidaceans. A sister group relationship of Tanaidacea and Isopoda is strongly supported. This dissertation contains five video recordings as separate AVI files.