Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Wirkungen von Chloroform, Diäthyläther, Äthylalkohol und Aceton auf den anschließend mit Osmiumtetroxyd fixierten Dünndarm der Maus werden beschrieben.Auffallende Erweiterungen der inneren Zellräume, vor allem des endoplasmatischen Retikulums, werden mit einem lähmenden Einfluß des Chloroforms auf Transportmechanismen in den Membranen gedeutet. Durch die Reduzierung von Membranvesikulationen an glatten Muskelzellen wird die Schädigung eines Transportmechanismus unter der Einwirkung von Aceton unmittelbar nachgewiesen.Vom Chloroform abweichende Wirkungen des Diäthyläthers werden auf das andere Lipoidlösungsspektrum und auf eine geringere Anreicherung des Diäthyläthers in den Membranschichten zurückgeführt.Auf die Bedeutung des Kern-Plasma-Kreislaufs für das Zellgeschehen und auf seine Beeinflußbarkeit durch die Narkotica wird hingewiesen. Im Zusammenhang damit wird die Glykolyse im Kern und die mögliche Beschränkung glykolytischer Prozesse im Cytoplasma auf das endoplasmatische Retikulum erörtert.Die im Vergleich zu reinem Wasser geringen osmotischen Effekte wäßriger Lösungen der Lipoidlösungsmittel machen eine Abnahme der Membranpermeabilität für Wasser wahrscheinlich.Bei den Versuchen mit Äthylalkohol und Aceton tritt mit steigenden Konzentrationen eine Abnahme der Osmiophilie und schließlich Zerfall der Membranstrukturen ein. Das Problem der Lipoiddifferenzierung durch Extraktion aus den einzelnen Membranen der Zelle wird diskutiert.Es wird darauf hingewiesen, daß die Betrachtung der Grenzflächenspannung zwischen verschiedenen Flüssigkeitsphasen den in der Zelle gegebenen Verhältnissen nicht voll gerecht wird. Statt einfacher Grenzflächen liegen Grenzmembranen vor, die aus mehreren Substanzschichten bestehen und in sich mehrere Grenzflächen enthalten. Zur Erklärung des dynamischen Verhaltens der Zelloberfläche ist mit unterschiedlichen Schichtspannungen in den Plasmamembranen zu rechnen.Auf die Möglichkeit einer gezielten Präparation durch verschiedene Vorbehandlungen der Gewebe oder durch die Art der Zusammensetzung der Fixierungslösung wird hingewiesen.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Teilweise vorgetragen auf der 10. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Kiel, September 1961.     

Die Neubildung von Primärfollikeln vor und nach Beginn der Geschlechtsreife bei verschiedenen Säugetieren

Zusammenfassung Bei verschiedenen Säugetierarten wurde die Bildung neuer Eizellen und Follikel in der Geschlechtsperiode beschrieben. Der Prozeß der postnatalen (postpuberalen) Oogenese zeigt bei den untersuchten Tierarten einen unterschiedlichen formalen Ablauf; das Oberflächenepithel des Ovars ist einmal mehr, einmal weniger an dem Vorgang beteiligt.Bei einem Iltisjungtier und einer jungen Katze wurden in den Ovarien nur sehr wenige Follikel gefunden; an Stelle des Follikellagers befanden sich Stränge aus indifferent aussehenden Zellen.Es wurde versucht, auf Grund der eigenen Befunde und den aus der Literatur bekannten Beobachtungen die möglichen Bedingungen für das wechselnde Vorkommen einer Eineubildung zu skizzieren. Es scheinen Alter, Brunft (Zyklus), Trächtigkeit und noch andere Einflüsse eine Rolle zu spielen. Das Bestehen eines follikulären Zyklus sensu strictiori wird jedoch abgelehnt. Argumente für und wider die Oogenese in der Geschlechtsperiode wurden erörtert.Auf Grund der Befunde über den formalen Ablauf der Eibildung in den allgemein anerkannten Oogeneseperioden (Embryonalzeit und kurz nach der Geburt), sowie der gegenwärtigen Anschauungen der Erblehre und der Beobachtungen über Änderung des morphologischen Charakters unentwickelter Keimzellen in Richtung eines indifferent aussehenden Zelltyps wurde als wahrscheinlichste Erklärung für das Phänomen der postpuberalen Oogenese angenommen, daß sich später neue Eizellen aus bereits vorhandenen Formtypen entwickeln, die morphologisch nicht als Eizelle kenntlich sind. Der Ort des Vorkommens solcher Zellen kann sein a) das Oberflächenepithel, b) die Rinde, c) das Follikelepithel.     

Untersuchungen über tages- und jahresperiodische Änderungen im Energiehaushalt gekäfigter Zugvögel

Zusammenfassung Die Jahresperiodik des Körpergewichtes (KG) von Dorngrasmücken (Sylvia communis), Rotkehlchen (Erithacus rubecula) und einigen anderen Arten wird beschrieben. Während das KG der Dorngrasmücken im Herbst das Jahresmaximum erreicht, bildet es das Rotkehlchen erst im Frühjahr aus. Beide Arten erhöhen das KG auch zu Beginn der entsprechenden anderen Zugphase.Die Futteraufnahme ist bei beiden Arten im Frühjahr am stärksten, doch auch im Herbst deutlich erhöht. Bei gefütterten Tieren steigt der RQ in den Phasen der Zugdisposition und der nächtlichen Zugunruhe (a) im Mittel von 13–17 Uhr über 1. In den Ruhephasen (b) überschreitet er dagegen im Laufe der Hellphase nur schwach 0,9 (höchster Mittelwert). Ein Vergleich der Futteraufnahme während der Stoffwechselversuche von Tieren in Phase a mit solchen in b ergibt keine Unterschiede. Die Höhe des RQ schlafender Tiere in der Dunkelheit wird von der zugunruhiger Vögel nur wenig überschritten. Der RU zugunruhiger Vögel konnte nicht exakt erfaßt werden. Eine Stütze für die Annahme, daß seine Absenkung eine der Ursachen für die Depotbildung ist, fand sich nicht. Der RU im Winter dürfte jedoch tiefer als der des Sommers sein.Die KT der Hellzeit unterliegt einer Jahresperiodik. Kommt es zu einem Anstieg des KG, fällt sie ab.Echte positive oder negative Korrelationen zwischen den einzelnen Werten ließen sich nicht nachweisen. Sie sind jedoch auch kaum zu erwarten, da augenscheinlich eine Vielzahl von Faktoren die Ausbildung des KG bestimmt.Ebenso wie aus den Untersuchungen der tages- und jahresperiodischen Aktivitätsänderungen (Merkel 1956) geschlossen wurde, deuten die mitgeteilten Befunde darauf hin, daß eine endokrine Umstellung in der Hellzeit vor und während der Zugphasen auftritt. Diese Sparregulation ist für die Depotbildung verantwortlich zu machen. Sie löst den erhöhten Kohlenhydrat-Fettumbau und die Hyperphagie aus, senkt die Aktivität und die Wärmeproduktion und stellt so die Energiedepots bereit, die dann dem Vogel in der Dunkelzeit für die Durchführung des nächtlichen Zuges zur Verfügung stehen, der überdies im Vergleich zum Zuge in der Hellzeit ökonomischer sein dürfte.     

Die sumpf- und wiesenpflanzengesellschaften der mineralböden südlich des zábřeh bei hlučín

Zusammenfassung Vier auf Mineralböden wachsende Wiesenassoziationen wurden besprochen. Diese stellen Ersatzgesellschaften der Auenwälder des Ulmio-almion Verbandes dar, die sich hier dank des regelmässigen Mähens und des Herbstweidens nicht entwickeln können. Es handelt sich um typische durch Grundwasser-Bewegungen gegebene Wiesenbestände und zwar in drei Fällen um Sumpfwiesen geringer wirtschaftlicher Bedeutung (Caricetum gracilis, Caricetum vesicariae und Caricetum vulpinae), in einem Fall um eine Heuwiese von relativ guter Qualität (Succiseto-Festucetum commutatae). Die Lage dieser Wiesen in der Opava-Aue sowie im Mezorelief bestimmt deren Wasserregime, das zusammen mit dem Nährstoffgehalt sowie den anderen chemischen Eigenschaften der Böden in der Pflanzenzusammensetzung zum Ausdruck kommt. Oekologisch entscheidend ist hier vor allem der Wasserstand in der Ruheperiode, zu Beginn der Vegetationszeit und während der Trockenzeit.Die Sumpfwiesen sind typisch auf den von Grundwässern alljährlich beeinflussten Gleyböden entwickelt. Das Caricetum gracilis weist von ihnen die besten standörtlichen Verhältnisse auf. Die Grundwasserschwankungen, sowie der Wechsel der Bodenfeuchtigkeit sind hier relativ ausgeglichener als bei den übrigen Gesellschaften, was nicht nur einen relativ besseren Säuregrad und ein besseres Puffervermögen des Bodens, sondern auch die relativ beste mikrobielle Tätigkeit zur Folge hat. Der grösste Anteil an Cyperaceen-Arten ist hier durch den Luftmangel während des grössten Teiles des Jahres bedingt. Wo in diesem Sinne etwas günstigere Verhältnisse herrschen, kommt es zur Entwicklung der Variante von Trifolium repens, mit anwesenden mesophytischen Pflanzenarten von relativ besserer wirtschaftlicher Qualität.Das Caricetum vesicariae und das Caricetum vulpinae finden ihr Optimum in abflusslosen Senken, meistens kleiner Ausdehnung, wo im Winter die bis +28 und +20 cm reichenden Winterüberflutungen die Bodenoberfläche vor dem Einfrieren schützen. Wenn auch hier der Standort im Vergleich zum Caricetum gracilis als Ganzes relativ schlechter ist (extremere Feuchtigkeits-Verhältnisse, schlechteres Boden-Puffervermögen) wurden in den obersten an Sapropel reichen Bodenschichten (bis 10 cm) bessere Nährstoff-Verhältnisse, vor allem von K und N (hauptsächlich beim Caricetum vesicariae) festgestellt. Das Caricetum vesicariae und das Caricetum vulpinae sind natürlich auch im Bodenwasserregime ökologisch eng verknüpft: ihre Grundwasserganglinien haben einen parallelen Verlauf, wobei für das Caricetum vesicariae eine relativ grössere und länger dauernde Winterüberflutung und in der Trockenzeit ein relativ kleineres Sinken des Grundwassers unter die Bodenoberfläche typisch ist. Während den Untersuchungsjahren konnte man sogar je nach der Länge der Ueberschwemmungen in den Frühjahrsmonaten grössere wechselseitige Verschiebungen in der Dominanz von Carex vesicaria und Carex vulpina beobachten.Das Succiseto-Festucetum commutatae, eine der im unteren Opava-Lauf auf Semigleyböden am weitesten verbreiteten Wiesengcsellschaften weist ähnliche Grundwasserganglinien wie das Caricetum vulpinae auf, die Kurven liegen aber noch tiefer und zeigen grössere Unterschiede zwischen Maximum und Minimum. Zu Ueberschwemmungen kommt es hier nur sehr selten; im Winter, Frühjahr und nach mächtigen, längerdauernden Regen steigt aber das Grundwasser regelmässig in die obere Wurzelschicht empor (die Wiese macht dann den Eindruck einer Nassoder Feuchtwiese), was für die Entwicklung der wirtschaftlich wertvollen Sanguisorba officinalis von Bedeutung ist. In der Trockenzeit pflegt aber der Pflanzenbestand an Wassermangel zu leiden. Ungünstig wirken hier ferner die Versauerung des Bodenprofils, sein schlechtes Puffervermögen und sein schwerer Charakter. Der Gehalt an Nährstoffen ist hier dagegen nicht schlecht, man kann aber voraussetzen, dass sie in der Trockenzeit den Pflanzen schwerer zugänglich sind. Alle diese Bodeneigenschaften sind sehr ungünstig für die Entwicklung der wirtschaftlich wertvollen Arrhenatheretalia-Arten, die hier nur spärlich vertreten sind. Etwas günstigere Verhältnisse herrschen nur bei der weniger ausgedehnten Subassoziation von Geranium pratense.Die Hauptunterschiede zwischen den studierten Assoziationen sind am besten aus den beigelegten Tabellen III–VII abzulesen.Aus dem Obgesagten ist zu ersehen, dass die geplante Entwässerung der Zábeher Wiesen kaum zu wesentlicher Verbesserung ihrer Qualität führen wird. Wenn auch beim Caricetum gracilis, Caricetum vesicariae und Caricetum vulpinae die Heuqualität (nicht aber der Ertrag) besser sein wird, werden sich die Feuchtigkeits-Verhältnisse des relativ ausgedehntesten und wirtschaftlich wertvollen Succiseto-Festucetum commutatae verschlechtern. Wenn auch hier in der Nasszeit relativ günstigere Bodenfeuchtigkeit herrschen wird, werden die Leitpflanzen in der Trockenzeit aber noch mehr an Wassermangel leiden. Dies kann nicht nur das Zurücktreten der wertvollen Sanguisorba officinalis, sondern auch die Verbreitung des Agrostis vulgaris auf Kosten des wirtschaftlich auch wertvollen Festuca rubra ssp. commutata zur Folge haben. Dagegen werden sich aber hier die Arrhenatheretalia-Arten nicht mehr verbreiten, da sie neben ausgeglichenerer Feuchtigkeit auch bessere physikalische und chemische Eigenschaften des Bodenprofils bedürfen, die hier ohne gleichzeitig gebaute Bewässerungs-Einrichtungen kaum zu erreichen sein werden.Manuskript eingangen am 20.V.1964.     

Die Zellstruktur des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Es wird am Dünndarmepithel der Maus gezeigt, daß Na-Alkylsulfate (anionaktiv) Mitochondrien zur Schwellung bringen, Kern- und Cytoplasmastrukturen in feinster Dispersion und das endoplasmatische Retikulum in ausgeprägter Kontinuität erhalten. Hexadecyltrimethylammoniumbromid (kationaktiv) führt zu keiner Mitochondrienschwellung, zu einer Destruktion des endoplasmatischen Retikulums und zu einer Strukturvergröberung im Kern und in der cytoplasmatischen Matrix. Ein Alkylpolyglykoläther (nichtionogen) bewirkt ähnliche, aber geringfügigere Veränderungen der Zellstrukturen als die kationaktive Substanz.Es wird versucht, die Beobachtungen entsprechend den Vorstellungen über den Wirkungsmechanismus der Netzmittel aus ihrer erhöhten Löslichkeit an Grenzflächen und aus der Ionogenität der hydrophilen Gruppen zu deuten.Teilweise vorgetragen auf der 9. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Freiburg, Oktober 1959.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen.     

Number and structure of perisomatic satellite cells of spinal ganglia under normal conditions or during axon regeneration and neuronal hypertrophy

Zusammenfassung Die Satellitenzellen des Spinalganglions der Eidechse (Lacerta muralis) wurden im normalen und experimentell veränderten Zustand — d. h. nach Durchtrennung des afferenten Axons und während der Hypertrophie der Nervenzellen des Spinalganglions, die der Ausdehnung des peripheren Innervationsgebietes folgt — licht- und elektronenmikroskopisch untersucht.Die Grundeigenschaften der Satellitenzellen der Eidechse sind denjenigen ähnlich, die in Spinalganglien der Säugetiere und Amphibien beobachtet wurden. Auch bei der Eidechse sind die Satelliten einkernige Einzelzellen, die eine geschlossene Hülle um den Zelleib bilden. Die Verbindungen zwischen den anliegenden Satelliten sind bei der Eidechse im allgemeinen weniger kompliziert als bei den Säugetieren. Die Dicke der Satellitenhülle variiert von einer Strecke zur anderen; in einigen Strecken liegt sie unter 2000 Å.Im Zytoplasma der Satelliten findet man stets Mitochondrien — deren Zahl für jeden ²-Schnitt dreimal geringer ist als jene, die in den entsprechenden Neuronen gefunden wurde —, das endoplasmatische Reticulum, vorwiegend von regellos angeordneten Zisternen gebildet, einen wenig entwickelten Golgi-Apparat und Ribosomen. Manchmal findet man auch Centriolen, Cilien ohne das zentrale Fibrillenpaar, Filamente (zahlreicher als in den Satellitenzellen der Säugetiere und weniger als in jenen der Amphibien), den Lysosomen ähnliche Granula und Granula mit gleicher Ultrastruktur wie die Lipofuszinkörnchen. Kleine Vesikel, die aus dem Golgi-Apparat entstehen, fließen anscheinend später zu vesikelhaltigen und elektronendichten Körpern zusammen. Die Bedeutung des Verhältnisses zwischen dem Golgi-Apparat, den vesikelhaltigen und den elektronendichten Körpern sowie der Endverlauf der beiden letztgenannten konnte nicht festgestellt werden.Die Durchmesser der Neurone und die Zahl der entsprechenden Satelliten wurden an Serienschnitten lichtmikroskopisch gemessen. Auf diese Weise wurde das Verhältnis zwischen Satelliten und Neuronen quantitativ festgestellt: es entspricht etwa demjenigen, das bei der Ratte festgestellt wurde.Bei erhöhter Stoffwechsel-Aktivität der Neurone, d. h. während der Regeneration des Axons und Hypertrophie des Zelleibes, zeigen die entsprechenden Satelliten folgende Veränderungen: Ihr Kern nimmt an Volumen zu (etwa 46% im Durchschnitt), das Kernkörperchen zeigt Veränderungen der Ultrastruktur, der Golgi-Apparat erscheint hypertrophisch, die aus dem Golgi-Apparat entstandenen kleinen Vesikel und die elektronendichten Körper scheinen zahlreicher geworden zu sein. Die Durchschnittszahl der Mitochondrien für jeden ²-Schnitt ist dagegen nicht wesentlich geändert. Diese Veränderungen können dahingehend gedeutet werden, daß während der erhöhten Stoffwechsel-Aktivität der Neurone auch die Aktivität ihrer Satellitenzellen ansteigt.Die Zahl der entsprechenden Satellitenzellen wächst im Verlaufe der Hypertrophie des Zelleibes durch Mitose. Auf diese Weise paßt sich die Masse der Satellitenzellen der erhöhten Neuronenmasse an.Die ermittelten Befunde stützen die früher vorgetragenen Hypothesen (Pannese 1960): a) die Satellitenzellen sind in der Lage, ihren Stoffwechsel zugunsten der Neurone zu aktivieren, b) sie sind stabile Elemente im Sinne Bizzozeros.     

Zur Theorie des Lasers

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die halbklassische Dispersionstheorie für zwei Niveaus auf die Probleme des Lasers angewandt. Im ersten Teil der Arbeit wird die Dispersionstheorie für Spins mit dem Drehimpuls 1/2 formuliert und für einfache Probleme durchgeführt.Die Gleichungen für die Wahrschemlichkeitsainplituden werden für periodische Felder gelöst. Die Lebensdauer der beiden Niveaus wird dann in vollkommen symmetrischer Weise im Sinne der Lorentzschen Stoßdämpfung berücksichtigt. Dabei ergibt sich eine allgemeine Aussage über die Laserleistung, die mit der Erfahrung verglichen wird.Im zweiten Teil werden aus den Gleichungen für die Wahrscheinlichkeitsamplituden zwei nichtlineare Differentialgleichungen für das induzierte elektrische Moment und für die Differenz der Besetzungszahlen der beiden Niveaus abgeleitet. Im Falle periodischer Felder wird eine einfache angenäherte Lösung dieser Gleichungen für langsam veränderliche Feldamplitude gegeben, die als Besetzungs- und Energiebilanz des Lasers bekannt ist.Auf dér Basis der abgeleiteten Differentialgleichungen des Lasers werden dann zwei klassische und ein quantentheoretisches Modell des Lasers betrachtet.Mancherlei Anregung zur Abfassung dieser Arbeit verdankt der Verfasser den Vorträgen; die Herr Prof. Dr.Martienssen im Frankfurter Physikalischen Verein und Herr Dr.Gürs, München, im Frankfurter Physikalischen Kolloquium gehalten haben. Herrn Dipl.-Phys.Müller-Arnke danke ich für die Durchsicht des Manuskriptes und wertvolle Diskussionen.Erweiterte Passung einer Herrn Prof. Dr. B.Rajewsky zu seinem 65. Geburtstag gewidmeten Arbeit.     

Cytologisehe Studien V

Zusammenfassung Nach Einwirkung letaler Temperaturen und Strahlungsdosen verändert sich die elektronenmikroskopisch sichtbare Feinstruktur des Cytoplasmas vonParamecium im prämortalen Stadium der Zelle, indem eine zunehmende Homogenisierung der normalen Strukturkomponenten auftritt. Gleichzeitig verliert das Cytoplasma stark die Fähigkeit, die in der elektronenmikroskopischen Technik heute gebräuchlichen Kontrastmittel zu binden. Diese Aspekte bezeichnen die irreversible Gelierung des Cytoplasmas im prämortalen Stadium und sind beim Wärmetod und Strahlentod identisch.Unterschiede zwischen beiden Noxen ergeben sich durch das Vorkommen auffallender Bläschenreihen im strahlengeschädigten Cytoplasma sowie durch das Auftreten stark geschwollener Mitochondrien mit aufgelockerter Innenstruktur bei wärmegeschädigten Zellen.Zur Durchführung von Vorversuchen stellte Herr Prof. Dr. R. Danneel freundlicherweise die Röntgenapparatur des Zoologischen Instituts zur Verfügung. Für Beratung sowie für die Ausführung der Bestrahlungen im Institut für Röntgenforschung bin ich den Herren Dr. Bergeder und Dr. Schröck-Vietor. für die technische Assistenz Frau Koeppen-Lesche zu Dank verpflichtet. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft förderte die Untersuchungen durch eine Sachbeihilfe.     

Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Die Kenntnis der Mikromorphologie der Saumzellen des Dünndarmepithels wird in einigen Punkten ergänzt (Ausbildung des Terminalgespinsts, Zusammenhang von endoplasmatischem Retikulum und perinukleärer Zisterne, Centrosom).Durch Erniedrigung und Erhöhung des osmotischen Drucks im Darminhalt werden die in den verschiedenen Membransystemen der angrenzenden Zellen eingeschlossenen flüssigen Mischphasen beeinflußt. Die sich hierbei ergebenden Veränderungen von Form, Größe und Dichte der Zelle und ihrer Komponenten werden beschrieben. Der Weg des Wassers führt durch die Epithelzellen über die epithelialen Interzellularräume in den subepithelialen Raum. Einige Eigenschaften der verschiedenen Membranen der Zelle werden besprochen. Die flache Form der Sacculi in den Golgi-Zonen und der Cysternen des endoplasmatischen Retikulums wird darauf zurückgeführt, daß der osmotische Druck in diesen Räumen niedriger liegt als im angrenzenden Cytoplasma. Es wird vermutet, daß aktive Transportleistungen der Membranen des endoplasmatischen Retikulums zu einem Kreislauf von Stoffen zwischen Kern und Cytoplasma führen.

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Teilweise vorgetragen auf der 9. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Freiburg, Oktober 1959.

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Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Vergleichende Untersuchungen an haploiden und durch Colchicineinwirkung diploid gewordenen Stämmen vonOedogonium cardiacum

Zusammenfassung Durch die Behandlung gut teilungsfähiger Fäden vonOedogonium cardiacum mit einer 1%igen Colchicinlösung während 36 Stunden läßt sich Polyploidie auslösen.Die Bestimmung des Zuwachses von je 65 fünfzelligen haploiden und diploiden Keimlingen nach 1, 2 und 3 Wochen ergibt für haploide und diploide Zellen eine weitgehend übereinstimmende Vermehrungsrate.Die haploiden Keimlinge reagieren auf eine leichte Veränderung der Außenbedingungen im Zuge der Überimpfung mit einer höheren Absterberate als die diploiden (31 gegenüber 9).Die Bestimmung der Zellzahl von 500 beliebigen Keimlingen aus Massenkulturen in Abständen von 10, 20 und 30 Tagen nach dem Überimpfen ergibt nach den ersten beiden Zeiträumen eine höhere Zahl für die haploiden, nach 30 Tagen aber eine merkbar höhere für die diploiden Keimlinge. Dabei ist nach 10 und 20 Tagen der Anteil Einzelliger bei den diploiden Keimlingen viel höher als bei den haploiden; ob dies auf verzögerter oder wiederholter Schwärmerbildung beruht oder an einem Keimverzug liegt, ist fraglich. Jedenfalls wird das anfängliche Nachhinken der diploiden Keimlinge nach 20–30 Tagen völlig ausgeglichen.Im Konkurrenzversuch erweist sich unter den gegebenen Kulturbedingungen die diploide der haploiden Sippe hinsichtlich der Vermehrungsrate überlegen; denn bei Beimpfung der Kulturgefäße mit je zehn haploiden und zehn diploiden 40zelligen Fäden (vier Parallelversuche) finden sich in 35 Tage nachher entnommenen Proben ungefähr 2/3 diploide und 1/3 haploide Zellen.Die Mittelwerte des Zellvolumens von haploiden und diploiden Keimlingen verhalten sich wie 14,6, die des Kernvolumens wie 14,0.Die Anzahl der Pyrenoide ist bei den diploiden Zellen erhöht (100 haploide Zellen enthielten 306, 100 diploide 584 Pyrenoide), das einzelne Pyrenoid ist etwas vergrößert.Hinsichtlich der Breite der Chromatophorenlamellen ergeben sich zwischen haploiden und diploiden Zellen keine wesentlichen Unterschiede.Die Chromosomenzahl vonOedogonium cardiacum beträgt n=19. Im haploiden Satz liegen drei verschiedene, charakteristisch gestaltete SAT-Chromosomen vor.Mit Hilfe der Colchicin-Behandlung lassen sich auch tetraploide Zellen und kurze Fadenstücke erzielen, doch zeigt sich bei diesen eine verminderte Vitalität.     

Saisonbedingte Veränderungen in der Morphologie der Leydigzellen von Rana esculenta

Zusammenfassung Saisonabhängige Veränderungen in der Morphologie der Leydigzellen von Rana esculenta wurden über den Zeitraum eines Jahres in Licht- und Elektronenmikroskop untersucht.In den Monaten November bis Februar kommen im Zytoplasma der Leydigzellen kleine Mitochondrien des tubulären Typs, Vesikel des glatten endoplasmatischen Retikulum und freie Ribosomen vor, Fettvakuolen treten nur vereinzelt auf, der Golgikomplex ist gering entwickelt. In der Zeit von März bis Juni nimmt die Zahl der Zellorganellen zu. Es erscheinen in Gruppen angeordnete Lysosomen und außer den kleinen Mitochondrien Riesenmitochondrien, des Golgifeld ist größer, die Fettvakuolen sind vermehrt. Sowohl die kleinen als auch die Riesenmitochondrien enthalten Kristalle, die aus osmiophilen globulären Einschlußkörpern hervorzugehen scheinen. In den Monaten Juni/Juli ist fast der ganze Zelleib einer Leydigzelle von Fettvakuolen ausgefüllt. Die Zahl der Riesenmitochondrien und Lysosomen verringert sich, das Golgifeld ist wieder unauffällig.Eine Beziehung zwischen der Vermehrung und Entfaltung der Zellorganellen und der in der Literatur angegebenen Phase der gesteigerten Steroidproduktion konnte festgestellt werden. Das Auftreten der Riesenmitochondrien und Lysosomen und ihre Bedeutung für die saisonbedingte Entwicklung und Involution der Leydigzellen wird diskutiert.

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Seasonal changes in the morphology of leydig cells in Rana esculenta

Summary Seasonal changes in the structure of the testicular interstitial cells in Rana esculenta were investigated.Throughout November–February, small mitochondria of the tubular type, visicles of the smooth endoplasmic reticulum and free ribosomes predominate and the cytoplasm contains few lipid droplets and a poorly developed Golgi apparatus. During the period from March to June the cell organelles increase in number. There are numerous aggregated lysosomes and conspicuous accumulations of lipid droplets. Besides small mitochondria increasing numbers of giant mitochondria occur and the Golgi complex is enlarged. The small and giant mitochondria contain crystals which seem to originate from osmiophilic globular inclusion bodies. During June and July the whole cytoplasm may be filled with lipid droplets. Concomitantly there is a decrease in the number of lysosomes and giant mitochondria and the Golgi apparatus is in a state of involution.Possible correlations between the development of the cell organelles and the period of increased steroid production are pointed out. The appearance of giant mitochondria and lysosomes and their importance for seasonal Leydig cell development and involution are discussed.

Auszugsweise vorgetragen auf der 68. Versammlung der Anatomischen Gesellschaft in Lausanne, April 1973. — Herrn Prof. Dr. Dr. E. Horstmann danke ich für die Anregung zu dieser Arbeit und Herrn Prof. Dr. A. F. Holstein für die Durchsicht des Manuskriptes.     

Veränderungen des Meeres durch Abfälle und die darauf basierende Einführung von fünf Gefahrenklassen für das Einbringen von Abfällen ins Meer

Zusammenfassung 1. Die Veränderungen des Meeres, die durch das Einbringen von Abfällen ins Meer hervorgerufen werden können, werden besprochen.2. Vier verschiedene Arten von Veränderungen werden unterschieden: (a) Veränderungen am Meeresboden, (b) Veränderungen im Meerwasser, (c) Veränderungen an der Meeresoberfläche, (d) Veränderungen in der Luft über dem Meer.3. Als Maß für die Schädlichkeit schwer löslicher Abfälle, die auf den Meeresboden absinken, wird die von den Abfällen zugedeckte Fläche am Meeresboden benutzt.4. Als Maß für die Schädlichkeit von Abfällen im Meerwasser wird das schädlich veränderte Meerwasservolumen eingeführt. Das schädlich veränderte Meerwasservolumen ist dasjenige Volumen, in dem durch das Einbringen von Abfällen Schäden auftreten können, weil ein bestimmter Grenzwert, beispielsweise eine Grenztemperatur oder eine Grenzkonzentration (z. B. die Erträglichkeitsgrenze), über- oder unterschritten ist. Bei kontinuierlichem Einbringen von Abfällen ist der zeitlich konstante Wert, bei ein- oder mehrmaligem Einbringen der zeitliche Maximalwert des schädlich veränderten Meerwasservolumens ausschlaggebend. Für Überschlagsrechnungen kann man den zeitlichen Maximalwert des schädlich veränderten Meerwasservolumens demjenigen Meerwasservolumen gleichsetzen, das erforderlich ist, um den betreffenden Abfall bis zur Ungefährlichkeit und Unschädlichkeit zu verdünnen.5. Als oberstes Gebot für das Einbringen von Abfällen ins Meer wird die Notwendigkeit herausgestellt, die negativen Wirkungen der Abfälle auf Pflanzen und Tiere des Meeres und der Küstenländer, auf Schiffahrt, Fischerei, Sport und Tourismus und nicht zuletzt auf die Gesundheit des Menschen so klein wie möglich zu halten.6. Unter Berücksichtigung dieses Gebotes wird eine Klassifizierung von Abfällen und Meeresgebieten vorgeschlagen.7. Die vorgeschlagene Klassifizierung teilt die Abfälle unter Berücksichtigung von Stoff und Menge in fünf Gefahrenklassen ein und gibt an, ob und bei welchen Wassertiefen die Abfälle ins Meer eingebracht werden dürfen.8. Für die Einordnung von Abfällen in die einzelnen Gefahrenklassen werden Kriterien angegeben. Diese Kriterien berücksichtigen Art, Ausmaß und Dauer der durch die Abfälle im Meer hervorgerufenen Veränderungen.9. Die Kriterien für die Einordnung von Abfällen in die einzelnen Gefahrenklassen und die Angaben darüber, ob und bei welchen Wassertiefen die Abfälle ins Meer eingebracht werden dürfen, sind in Form einer Tabelle zusammengestellt.10. An Hand von praktischen Beispielen wird die vorgeschlagene Klassifizierung erläutert.

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Changes of the sea by wastes, and the introduction of five danger classes for the disposal of wastes in the sea, based on such changes

There are four different kinds of changes caused by the disposal of wastes into the sea: changes on the sea floor, in the seawater, at the surface and in the air above the sea. The measure for the harmful effect of insoluble wastes on the sea floor is the area covered by the wastes. The measure for harmful effects in sea-water is the water volume with harmful properties; this is the volume in which a certain critical value (temperature, concentration, etc., e. g. in regard to the tolerance limits of organisms) is surpassed. In case of continuous waste disposal, the constant value (with time) of the water volume with harmful properties is decisive; in case of a singular or repeated disposal, the maximum value (with time). The maximum value of the water volume with harmful properties is almost equal to the water volume necessary for making a waste harmless by dilution. It is necessary to keep negative effects of wastes on organisms, fisheries, sport and tourism, and — last but not least — on the health of mankind, as small as possible. Keeping this necessity in mind, a classification of wastes and sea areas is proposed. This classification divides the wastes, according to substance and quantity, into five classes and provides information whether or not wastes may be disposed of in the sea and at which depths. Special criteria are provided for the classification of waste products; these criteria take into consideration type, extent, and duration of the changes caused in the sea. Examples are given to demonstrate the application of the proposed classification in praxis. Criteria for waste classification and instructions for disposal in sea areas of different depths are given in a table.

     

Contrary responses of Musca domestica concerning their selection of different shades and hues

The results of experiments in the open air with houseflies settling on surfaces (cardboards) of light and dark shades and of various colours differed from those in laboratory tests. Whereas black is preferred to gray and to white and to all hues in the indoor tests, the white cardboards we used attracted in most cases a preponderant majority of flies in the open air but not so when placed versus yellow.It is assumed that the attraction of the white cardboard is due to the reflection of the near ultraviolet of sunlight. Ultraviolet reflection of a more moderate degree by gray, blue and yellow cardboards could be only one of various factors which cooperate in rendering the respective colour attractive in the open air. Red was quite frequently preferred both in indoor and outdoor tests. Blue was the least frequented colour in indoor and brown in outdoor tests.

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Zusammenfassung Die Fliegen wurden in Laboratoriumsversuchen in einen zylinderförmigen, 80 cm weiten und 35 cm hohen, aus durchsichtiger Plastik hergestellten Behälter gesetzt. Der Boden und die Wand waren in sechs Sektoren eingeteilt, die abwechselnd mit Kartons zwei verschiedener Farben belegt wurden.In Freilandversuchen (im Hof einer grossen Milchviehwirtschaft) wurden dieselben farbigen Kartons benutzt. Ein Paar verschiedenfarbiger Bögen, die mit einer Zuckerlösung bestrichen waren, wurde auf den Boden an Orten ausgelegt, wo sich Fliegen in grosser Menge angesmmelt hatten.In den Laboratoriumsversuchen ließen sich 75% der Fliegen auf Schwarz und 25% auf Weiss nieder. In der Wahl gegenüber den fünt chromatischen Farben (Rot, Braun, Gelb, Grün und Blau) bevorzugten zwischen 63% und 68% der Fliegen die schwarze Unterlage. In Versuchen, in denen die fünf genannten Farben unter sich verglichen wurden, wurde Rot stets bevorzugt und Blau niemals; Braun, Gelb und Grün wurden in verschiedenem Maße gewählt je nach der Kombination, in der sie sich befanden.Die Bevorzugung von Schwarz spricht für die Auffassung, daß in geschlossenen Räumen im allgemeinen die dunkleren Farben bevorzugt werden, doch zeigt die Wahl der farbigen Flächen, daß, wenn man die Helligkeitswerte derselben in Betracht zieht, der Farbe an sich (dem Chroma) eine wichtige Rolle bei der Auswahl zukommt.In den Freilandversuchen wurde Gelb von 77%–93% der Fliegen gegenüber Weiß, Grau und Schwarz bevorzugt und von 81%–95% gegenüber den fünf andern Farben. Ausserdem wurden folgende Bevorzugungen festgestellt: Rot gegenüber Blau, Grau, Schwarz und Braun; Weiß gegenüber Grün, Grau, Schwarz und Braun, Blau gegenüber Weiß, Grau, Schwarz und Braun; Grün gegenüber Blau, Schwarz und Braun; Grau gegenüber Schwarz und Braun; Schwarz gegenüber Braun. Farbpaare mit annähernd gleicher Verteilung der Fliegen waren Rot und Grün, Rot und Weiß, und Grün und Grau. Die am wenigsten besuchte Farbe war Braun.Ein Vergleich der Ergebnisse der Freilandversuche mit denen der Laboratoriumsexperimente zeigt keine Übereinstimmung. Am auffälligsten ist die Verschiedenheit in der Wahl von Schwarz und Weiß. Im Gegensatz zu den 75% der Fliegen auf Schwarz im Laboratorium, liessen sich im Freien 80% auf Weiß nieder. Da keine Beeinflussung der Wahl durch Wärme, Feuchtigkeit, Wind, Licht oder Schatten festgestellt werden konnte, vermuten wir, daß im Freien die starke Reflektion des im Sonnenlicht vorhandenen Ultraviolett das weiße Papier für die Fliegen anziehend macht, für das (von Professor Autrum in München) eine Reflektion von 40%–80% der Wellenlängen zwischen 320 und 380 m gemessen wurde.Wenn wir für die verschiedene Wahl von Schwarz und Weiß im Plastikkäfig des Laboratoriums einerseits und im Freiland andererseits eine Erklärung geben können, so fehlt uns eine solche für das verschiedene Verhalten der Fliegen gegenüber den Farben. Eine sehr mäßige Reflektion von Ultraviolett seitens der blauen, gelben und grauen Kartons kann bestenfalls nur einer von mehreren Faktoren sein, die zusammenwirken, um die betreffenden Farben im Freiland anziehend zu machen.

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This work was supported partly by a grant from the Stiftung Volkswagenwerk, Hannover-Döhren, Germany.     

Herkunftsversuche für Zwecke der Forstpflanzenzüchtung,erläutert am Beispiel zweier Modellversuche

Zusammenfassung Die älteren Herkunftsversuche hatten das Ziel, das genetische Variationsmuster der Baumarten zu beschreiben (wirtschaftliche Zielsetzung) und durch dessen Abhängigkeiten von der Umwelt die Wirksamkeit der natürlichen Auslese zu zeigen (genökologische Zielsetzung). Gelegentlich werden auch taxonomische Fragen mit bearbeitet. Als bester Plan für die Stichprobenentnahme von Material für solche Versuche kann Probenentnahme entlang von transsects angesehen werden. Eine Kombination von Labor-, Baumschul- und Feldversuchen ermöglicht Prüfung auch umfangreichen Versuchsmaterials, wie es bei hinreichend dichter Probenahme und großem Verbreitungsgebiet der Baumart notwendigerweise anfällt.Von Herkunftsversuchen, die als Grundlage für Züchtungsprogramme dienen sollen, müssen auch Informationen über die genetische Variation und Kovariation innerhalb der Herkünfte gefordert werden. Bei geeigneter Versuchsanordnung können dann nicht nur Informationen über die Wirksamkeit der natürlichen Auslese überhaupt, sondern auch über das Zusammenspiel von Umweltvariation und genetischen Prozessen in den Populationen gewonnen werden. Art und Ausmaß der genetischen Variation und Kovariation in den Herkünften, Feststellung von Art, Richtung und Intensität der natürlichen Auslese, Bedeutung von Zufälligkeiten für die Differenzierung von Herkünften sowie der Grad der Koadaptation beim Vergleich entfernterer Herkünfte stellen die Populationsparameter dar, an denen der Forstpflanzenzüchter interessiert ist, wenn er die Erfolgsaussicht bestimmter Phasen eines Züchtungsprogramms einschätzen will.Zur Erläuterung wurden Ergebnisse zweier Herkunftsversuche mit Birken verwendet. Es wird darauf hingewiesen, daß es notwendig ist, Modelle und Verfahren zu entwickeln, die für die Verhältnisse in den Waldbaumpopulationen passen und den Schwierigkeiten beim Experimentieren mit Bäumen Rechnung tragen.Mit 4 Abbildungen     

Elektronenmikroskopische Darstellung der Muskelkapillaren im Gefrierätzbild

Zusammenfassung Mit Hilfe des Gefrierätzverfahrens wurde die Struktur von Muskelkapillaren aus dem Diaphragma der Maus dargestellt. Die im Abdruck wiedergegebenen Feinstrukturen entsprechen denen vom Schnittbild her bekannten Zellkomponenten. Durch die besonderen Vorteile dieser Technik werden Einblicke in das räumliche Zellgefüge gewonnen. Das Studium von ausgedehnten Membranoberflächen weist auf eine partikuläre Baukomponente sowie auf den bipolaren Charakter der Unitmembran hin. Außen- und Innenseite der Erythrozyten-Membran unterscheiden sich durch unterschiedliche Strukturierung und verschiedenen Partikelbesatz. Das Stroma des Erythrozyten ist aus partikulären Einheiten aufgebaut. Die vorliegenden Ergebnisse werden mit den in der Literatur beschriebenen Befunden verglichen und diskutiert.

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Electron microscopical investigation of muscle capillaries applying the freeze-etching technique

Summary The structure of muscle capillaries in the mouse diaphragm was investigated applying the freeze-etching technique. The replicated fine structure has its equivalent in the cell components already known from ultra-thin sections. The particular advantage of the freezeetching technique is the possibility to examine the tissue structure in three dimensions. The study of large areas of membrane surfaces shows that the membrane is composed of particles. The different structures of the inner and outer surfaces indicate further the bipolarity of the unit membrane. In the erythrocyte membrane, both the inner and the outer surfaces are distinguished by their different structures and the characteristic distribution and size of their particles. The cytoplasm of the erythrocyte is filled with particles which might be hemoglobin molecules. The results of this paper and the findings of other workers are discussed.

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Wir danken Herrn Prof.H. Moor für die Durchsicht des Manuskriptes und die Durchführung der Gefrierätzungen sowie Herrn Dr.Vogel für das Überlassen einiger Aufnahmen und für wertvolle Diskussionsbeiträge.     

Natürliche pflanzliche Resistenzstoffe gegen den Kartoffelkäfer und ihr möglicher Wirkungsmechanismus

Zusammenfassung Unter Berücksichtigung eigener, zum Teil noch unveröffentlichter Arbeiten werden unsere heutigen Kenntnisse über die natürlichen pflanzlichen Resistenzstoffe gegen den Kartoffelkäfer kritisch zusammengefaßt.Ein besonderes Interesse besitzen in diesem Zusammenhang die inSolanum- undLycopersicon-Arten vorkommenden Alkaloidglykoside. Einige dieser Alkaloide wirken abschreckend auf die Larven des Kartoffelkäfers, so z. B. Tomatin, Demissin, zwei Alkaloidtetroside ausS. polyadenium und der Wildkartoffelserie derAcaulia, eindulcamara-Alkaloid sowie die inS. chacoense aufgefundenen Leptine. Andere wiederum, wie z. B. -Solanin, -Chaconin, Solasonin und Solamargin, besitzen diese Schutzwirkung nicht.Untersuchungen, die zur Klärung der Beziehungen zwischen der chemischen Konstitution dieser Alkaloide und ihrer Kartoffelkäferwirksamkeit durchgeführt wurden, deuten darauf hin, daß die speziellen konstitutionellen Verschiedenheiten nur indirekt, die durch diese bedingte Veränderung der biophysikalischen Eigenschaften jedoch direkt für die unterschiedliche Wirksamkeit verantwortlich zu machen sind. Durch die konstitutionellen Besonderheiten der wirksamen Alkaloidglykoside wird die Polarität der Moleküle wesentlich vergrößert, und zwar sowohl durch die Tetrasaccharidkomponente im Vergleich zur Trisaccharidkomponente als auch durch den Xylose-Anteil und das gesättigte Aglykon im Vergleich zu dem Rhamnose-Anteil und dem ungesättigten Aglykon.Die erhöhte Polarität der wirksamen Alkaloide findet ihren Ausdruck in einer vergrößerten Affinität dieser Alkaloide zu den Sterinen. Es bilden sich — so ähnlich wie mit dem Steroidsaponin Digitonin — Molekülverbindungen, wodurch die für das Insekt essentiellen Phytosterine blockiert zu werden scheinen.Wie die Saponine, so sind auch die verwandtenSolanum-Alkaloidglykoside oberflächenaktiv, und zwar tritt diese Eigenschaft bei den larvenwirksamen Alkaloiden auf Grund der erhöhten Polarität ihrer Moleküle stärker in Erscheinung als bei den unwirksamen Alkaloiden. Wir vermuten, daß im Zusammenhang mit einer derartigen extremen Veränderung der Oberflächenspannungsverhältnisse durch biophysikalische Beeinflussung der Permeabilitäts- und weiterer zellphysiologischer Vorgänge eine geschmackliche Vergällung des Futters für die Larven des Kartoffelkäfers bewirkt wird.Mit 3 TextabbildungenErweiterte Wiedergabe zweier Vorträge, die anläßlich der Intern. wiss. Konferenz über das Kartoffelkäferproblem in Moskau-Leningrad am 26. 10. 1956 und des Symposiums Insect and Foodplant in Wageningen (Holland) am 27. 5. 1957 gehalten wurden.     

Simulation of rhythmic nervous activities

Zusammenfassung Die überschwellige Dauererregung mehrerer Jenik-Modellneurone würde bei jedem einzelnen zu einer ununterbrochenen Dauerentladung führen. Auf Grund des hier vorgestellten Verschaltungsprinzips der sog. Zyklischen Hemmung sind die Elemente jedoch über Hemmungsleitungen in zyklischer Weise miteinander verkoppelt, wodurch zeitlich definierte, periodisch sich wiederholende, gegenseitige Erregungsunterdrückungen erreicht werden. Das heißt: trotz gleichförmiger Eingangserregung zeigen die Neuronenmodelle am Ausgang ein burst-artiges Entladungsmuster.Der für einen solchen Burst-Generator endlicher Folgefrequenz notwendige Verzögerungsmechanismus ist dadurch gegeben, daß die Modellneurone nach erfolgter Hemmung eine ausreichend lange Erholphase durchlaufen müssen, bevor sie wieder in den aktiven Entladungszustand gelangen. Die Länge dieser Erholphase ist abhängig von den Parametern des Erregungs- und Hemmeinganges (Frequenz, Amplitude, PSP-Zeitkonstante), also von außen steuerbar.Zwei verschiedene Typen von zyklischen Netzwerken werden untersucht. In den einfachen Netzwerken werden Ausgangs- (Erregungs-) und Zwischen- (Hemmungs-) Nervenzelle durch ein und dasselbe Modellneuron repräsentiert. Beliebig viele, jedoch mindestens 3 Einzelelemente umfaßt ein solcher Burst-Generator (N3), wobei jedes Element in Hemmrichtung maximal bis zu M _maxN–2 Nachbarelemente hemmend beeinflussen kann. Diese streng rotationssymmetrische Hemmungsverschaltung garantiert das charakteristische rhythmische Ausgangsmuster der periodischen Erregungsumläufe, indem die Modellneurone entgegen dem Hemmrichtungssinn nacheinander in Bursts entladen.Im Unterschied zu den einfachen Netzwerken wird — als mögliche Annäherung an die physiologischen Gegebenheiten — in den sog. komplexen Netzwerken der Hemmeinfluß jedes Ausgangselementes über ein eigenes Zwischen- (Hemmungs-) Element ausgeübt. Die Vielfalt der Ausgangs-Zeitmuster kann dadurch erheblich gesteigert werden.Die Ausgangsmuster beider Netzwerktypen können bei gegebener Struktur als Funktion der Erholphase errechnet werden. Die Nützlichkeit dieser Netzwerke als biologisches Modell liegt vielleicht gerade darin, daß die das Zeitverhalten bestimmende Erholphase von den Eingangsgrößen direkt gesteuert wird, d. h. die Werte der Eingangsparameter werden in eine Zeitgröße (der Länge der Erholphase) umgesetzt. Mit noch zusätzlicher zeitabhängiger und asymmetrischer Variation dieser Eingangsparameter an den Einzelelementen stellt ein derartiges Netzwerk ein vielseitiges und flexibles Steuerinstrument für die verschiedensten (periodischen) Vorgänge dar.Obwohl es aus der Biologie noch keinen direkten Beweis für das Vorhandensein einer derartigen Hemmungsverkopplung gibt, sind andererseits rückführende Hemmverbindungen und Neurone mit relativ langer Hyperpolarisationsphase bekannt. Im Rückenmark, Septum, Ammonshorn und Thalamus sind in der Literatur ähnliche Neuronenaktivitäten beschrieben, die unsere Modellvorstellung unterstützen.     

Elektronenmikroskopisch-cytochemischer Nachweis von Glykogen beiEimeria perforans

Zusammenfassung An Entwicklungsstadien des KaninchencoccidsEimeria perforans wurden elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Darstellung, den Syntheseort und die Lokalisation des Glykogens durchgeführt.Das Glykogen läßt sich nach den bekannten Verfahren der Schnittkontrastierung mit Bleihydroxyd und Kaliumpermanganat elektronenmikroskopisch darstellen. Außerdem gelingen Kontrastierungen des Coccidienglykogens mit Kaliumbichromat, Chromsäure und Rutheniumrot. Nach Einwirkung von -Amylase auf die Schnittpräparate verläuft die Pb(OH)₂-Kontrastierung negativ.Das Glykogen der Makrogamonten und Makrogameten vonE. perforans ist in Cytoplasmaeinschlüssen lokalisiert, die sich mit Osmiumtetroxyd, Phosphor-Wolframsäure und mit Uranylacetat nicht kontrastieren lassen. Die Einschlüsse erscheinen vielmehr nach Behandlung mit diesen Substanzen leuchtend weiß in ihrer elektronendichteren Umgebung. Die Größenausdehnung der Glykogeneinschlüsse hängt von der Darstellungsmethode ab. Die nicht kontrastierten Einschlüsse (nach Osmiumtetroxyd-Fixierung und Nachkontrastierung mit Phosphor-Wolframsäure und Uranylacetat) sind im Durchschnitt 620 m lang und 500 m breit.Der vom Glykogen der Metazoen her bekannte Aufbau aus kugeligen Granula von 20–30 m Größe wird beim Coccidienglykogen nicht beobachtet. Die Glykogeneinschlüsse der Makrogameten enthalten nach der Pb(OH)₂-Kontrastierung längliche Gebilde, die kettenartig miteinander verbunden sind. Da nach den übrigen Darstellungsverfahren andere Strukturen auftreten, ist zu vermuten, daß jeweils andere Komponenten des Coccidienglykogens mit den Kontrastierungsmitteln reagieren. Demnach unterscheidet sich das Glykogen der Coccidien in seinem Aufbau vom Glykogen der Metazoen.Das erste Auftreten des Glykogens wird in jungen Makrogamonten in engem Kontakt mit dem lamellären endoplasmatischen Reticulum beobachtet. Anhäufungen der Kanälchen des endoplasmatischen Reticulum finden sich sowohl in Kernnähe als auch in peripheren Zellbereichen. Die Frage, ob das Glykogen in Kernnähe oder in der Randzone des Makrogamonten synthetisiert wird, ist daher bedeutungslos geworden.Außer in weiblichen Stadien (Makrogamonten, Makrogameten, Zygoten, Oocysten) werden die hellen Glykogeneinschlüsse auch in den Restkörpern der Mikrogamonten angetroffen, bei denen sie auch schon lichtmikroskopisch nachgewiesen worden sind.Über einen Teil der Ergebnisse wurde auf dem I. Internationalen Kongreß für Parasitologie in Rom (21. — 26. 9. 1964) berichtet.Herrn Prof. Dr.R. Danneel, Herrn Prof. Dr.G. Piekarski (Institut für Medizinische Parasitologie der Universität Bonn) und Herrn Prof. Dr.K. E. Wohlfarth-Bottermann danke ich für manche Anregung und Unterstützung. Die Mittel für die Untersuchungen stellte mir die Deutsche Forschungsgemeinschaft zur Verfügung.