Tauchuntersuchungen zur Vertikalverteilung der sublitoralen Helgoländer Algenvegetation

Zusammenfassung 1. Die Vertikalverteilung der makroskopischen Algen im Helgoländer Sublitoral wurde an fünf Tauchprofilen von insgesamt 7200 m Länge untersucht. Weitere Tauchgänge wurden durchgeführt, um auch seltenere Arten zu erfassen.2. Zwischen 0,5 und 1,5 m Tiefe bildenLaminaria digitata undL. saccharina eine geschlossene Vegetation, zwischen 1,5 und 4 mL. hyperborea. Mehrjährige Exemplare vonL. digitata undL. saccharina kommen nicht unterhalb von 3 m Tiefe vor,L. hyperborea wurde bis 8 m Tiefe gefunden.3. Insgesamt wurden von 1965 bis 1970 im Helgoländer Sublitoral 66 Algenarten bzw. nicht weiter identifizierte Gattungen gefunden (Tab. 2). 38 Arten kamen in mehr als acht der untersuchten 1232 Quadrate (25×25 cm) vor (Tiefenverteilung in Abb. 10). Die sublitorale Algenvegetation erstreckt sich bei Helgoland bis 15 m Tiefe. Durch Vergleich mit Daten von anderen Küsten wurden zwei Artengruppen herausgestellt, deren untere Tiefengrenzen einerseits im oberen, andererseits im unteren Drittel des Sublitorals zu finden sind (Tab. 5).

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Diving investigations on the vertical distribution of sublittoral algal vegetation near Helgoland

The vertical distribution of macroscopic sublittoral algae near the island of Helgoland (North Sea) has been investigated using theScuba diving technique.Laminaria digitata andL. saccharina occupy the depth range between 0.5 and 1.5 m (below mean low water of spring tides). TheL. hyperborea forest extends between 1.5 and 4 m depth. The deepest-growing specimens ofL. hyperborea have been recorded at 8 m depth, the deepest algae (encrusting forms) at 15 m. Some species are confined to the upper part of the sublittoral zone (e. g.Chondrus crispus, Dumontia incrassata, Ahnfeltia plicata, Polyides rotundus, Furcellaria fastigiata), while others penetrate to the lower part (e. g.Phycodrys rubens, Delesseria sanguinea, Brongniartella byssoides, Phyllophora crispa, Bryopsis plumosa).

     

Changes in the ecological balance of invertebrate communities in kelp holdfast habitats of some polluted North Sea waters

Summary 1. This paper presents a thirty-one month study of a neotenous invertebrate community which developed inLaminaria hyperborea holdfasts in some polluted waters of the North Sea (northeast England und southwest Scotland).2. Sixty miles of open coastal waters and approximately thirty miles of the Forth Estuary are affected by pollutants.3. Reduction in the species diversity leaves only one possible detritus food chain in the habitat.4. This simple community is not in balance.5. The ecology of the polluted water community is considered and the possible long-term effects of pollution in the kelp forest are discussed.

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Veränderungen des ökologischen Gleichgewichts von Invertebraten-Lebensgemeinschaften in Habitaten der Haftorgane von Tangen einiger verunreinigter Nordseegewässer

Kurzfassung Die durch Wasserverunreinigungen bedingten räumlichen und zeitlichen Veränderungen der Lebensgemeinschaften von Invertebraten, die auf dem Haftorgan der BraunalgeLaminaria hyperborea Gunn. Fosle siedeln, wurden untersucht. Alle Beobachtungen beziehen sich auf die nordöstliche Küste Englands und die südwestliche Küste Schottlands. Die Arbeit schließt sich an eine frühere Veröffentlichung (Jones 1971) an, in der die chemischen, physikalischen und biologischen Faktoren behandelt wurden, welche die verschmutzten Küstengebiete charakterisieren. Dabei wurde unterschieden zwischen der jährlichen Zuwachsrate des Haftorgan-Habitats (gemessen in mm³ ecospace) und der Besiedlungsrate (ecoperiod). Die Ergebnisse zeigen, daß die Entwicklung der Epifauna aufLaminaria hyperborea in einem Radius von ungefähr 50 km um den Firth of Forth und in einem Bereich von 100 km in offenen, verschmutzten Küstengewässern verlangsamt ist. In verunreinigten Küstengewässern entsteht eine wenig stabile Nahrungskette, die sich auf Detritus aufbaut. Der periodische Verlust einiger nur kurzfristig siedelnder Arten scheint zu bewirken, daß sich die Biozönose nicht unabhängig von benachbarten, in unverschmutzten Gebieten vorkommenden marinen Gemeinschaften entwickeln kann. Die möglichen Dauerfolgen der Verschmutzung auf derartige neotene Lebensgemeinschaften werden diskutiert.

     

Vorkommen vonAstropecten aranciacus (Asteroidea,Echinodermata) in Abhängigkeit von Umweltbedingungen

Zusammenfassung 1.Astropecten aranciacus L. ist die größte von sechs Arten der Gattung, die im Mittelmeer nachgewiesen sind. Dieser Seestern lebt auf Sedimentböden; die obere Grenze des Vorkommens findet sich auf etwa drei Meter Tiefe.2. Auf 70 Stichprobenfeldern von je 25 m² Fläche wurde die Individuenzahl vonA. aranciacus zusammen mit biotischen und abiotischen Bedingungen registriert. Das Untersuchungsgebiet lag zwischen 3 und 10 m Tiefe.3. Die statistische Datenauswertung ergab, daß die Abundanz vonA. aranciacus mit zunehmender Tiefe und steigendem mittlerem Sandkorndurchmesser zunimmt. Von den biotischen Faktoren war die Anzahl Molluskenarten positiv, die Anzahl Echinocardien negativ mit der Abundanz vonA. aranciacus korreliert.4. Die Bestandesdichte vonA. aranciacus schwankte in dem heterogenen, mosaikartig gegliederten Biotop zwischen 0 und 12 Individuen je 100 m². Im Mittel entfielen auf 100 m² 4 Seesterne. Der Radius R der Tiere variierte zwischen 7 und 15 cm.5. Die Makro-Infauna des Gebiets fiel durch geringe Abundanz auf. Bei den Mollusken betrug die durchschnittliche Bestandesdichte 36 Tiere pro m². Dagegen war die Arten-Diversität groß: In Infaunenproben von gesamthaft 17,5 m² Fläche fanden sich 37 Molluskenarten.

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Environmental conditions affecting the occurrence ofAstropecten aranciacus (Asteroidea, Echinodermata)

In shallow water off the north coast of Sardinia (western Mediterranean) the frequency of occurrence of the starfishAstropecten aranciacus was recorded in 70 sample areas of 25 m² each. Four environmental factors, namely depth, average sand grain diameter, number of mollusc species, and number of individuals of the genusEchinocardium proved to be related to the abundance ofA. aranciacus. The sediment contained many species, each, as a rule, being present at low abundance. The molluscs found and their sizes are listed.

     

Ökologische Untersuchungen anPleurobrachia pileus

Zusammenfassung 1. Die Populationsdynamik der tentaculaten CtenophorePleurobrachia pileus Fabr. 1780 wurde in den Jahren 1966 bis 1968 bei Helgoland untersucht.2. Die in der hydrographisch komplizierten Deutschen Bucht ablaufende Populationsdynamik konnte durch die punktförmige Probennahme und die sie ergänzenden Messungen nur annäherungsweise erfaßt werden.3. Der Jahresgang vonP. pileus zeichnet sich im Untersuchungsgebiet aus durch einen in allen Untersuchungsjahren übereinstimmenden Abundanzanstieg unter Zunahme junger Individuen von März bis Mai. Im Juni wurden die höchsten Abundanzwerte ermittelt; der Rückgang der Population erfolgt anschließend sehr schnell bis zum völligen Fehlen vonP. pileus in den Planktonfängen vor Helgoland.4. In den Jahren 1966 und 1968, alsPleurobrachia pileus eine Abundanz von etwa 10 Individuen pro m³ erreichte, fehlte sie im Spätsommer völlig. 1967, als ihre maximale Abundanz 1–2 Individuen pro m³ betrug, war sie im Spätsommer und Herbst regelmäßig bis häufig im Plankton vertreten.5. Der mittlere Körperdurchmesser der gefangenenP. pileus ist im Winter größer als im Sommer. Gegen Ende des Winters zeigen einzelne Individuen Reduktionserscheinungen an den Lokomotionsorganen.6. Die Tiefenverteilung vonP. pileus zeigt ganzjährig eine Präferenz der bodennahen Wasserschichten, die durch Seegangseinwirkungen anscheinend gefördert wird.7. Die Massenentwicklung vonP. pileus im Frühjahr folgt der Frühjahrsblüte des Phytoplanktons und dem daran gebundenen Auftreten von Copepoden und Evertebratenlarven.8. Der Populationsrückgang wird maßgeblich durchBeroe gracilis verursacht. Deren Population ist somit für die Populationsdynamik vonP. pileus der einflußreichste biotische Faktor.9. DaBeroe gracilis Nahrungsspezialist ist, bilden beide Arten ein Regelsystem, das bei hoher Abundanz vonP. pileus wirksam wird.10.Bolinopsis infundibulum undBeroe cucumis, die synchron im gleichen Gebiet als ökologisches Regelsystem verwandter Struktur vertreten sind, haben nur einen geringen direkten Einfluß auf die Populationsdynamik vonPleurobrachia pileus undBeroe gracilis.11. Die Konsequenzen der Abhängigkeit des Auftretens vonBeroe gracilis vonP. pileus werden diskutiert.

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Ecological investigtions onPleurobrachia pileus. 1. Field studies

The tentaculate ctenophorePleurobrachia pileus Fabr. belongs to the most abundant holoplanktonic zooplankters of the German Bight (North Sea). Its population dynamics have been studied from May 1966 to August 1968. Samples were taken mainly near the island Helgoland; hence the survey on population dynamics, which depend upon the complicated hydrographical conditions of the German Bight, is quite limited. Plankton samples were taken either as surface hauls in turbulent water, or as Hensen vertical hauls or horizontal hauls with the Knüppelnetz. In all three years the annual cycle ofP. pileus reveals a characteristic population increase from March to the end of May, followed by a steep population decrease. Maximum abundances varied from about 20 individuals per m³ to about 1 individual per m³. The population increase corresponds to the spring plankton bloom. The decrease is mainly due to the influence ofBeroe gracilis, whose population dynamics were also studied, as well as those ofBolinopsis infundibulum andBeroe cucumis. IfP. pileus andB. gracilis were abundant in spring,P. pileus could not be found during the subsequent summer, but reappeared in autumn and winter. In 1967, whenP. pileus andB. gracilis were less abundant, representatives could be caught throughout the following months. The population dynamics ofPleurobrachia pileus andBeroe gracilis, as well as ofBolinopsis infundibulum andBeroe cucumis, provide examples of ecological feedback systems.

     

Populations ofLaminaria hyperborea at various latitudes

Summary 1. Populations ofLaminaria hyperborea were sampled in the Isle of Man (54° N), the Bergen area (60° N) in south-west Norway and the Tromsø area (70° N) in north Norway.2. The age of each plant was determined through the observation of a median section of the base of the stipe and the fresh weight of the stipe taken as a measure of the production of primary and secondary stipe tissue by the plant.3. At 4 m below mid-tide there was a slight difference in stipe weights at a given age between exposed and relatively sheltered sites in the Isle of Man. Differences between those in the Isle of Man and those at exposed sites near Bergen and near Tromsø were also slight. The longevity of the plants was greater near Bergen however.4. At 14 m below mid-tide plants were slightly smaller than at 4 m in the Isle of Man and a population from the same depth in a highly exposed site near Bergen had similar stipes. Again, however, the longevity was greater near Bergen, resulting in some very much larger plants.5. At 33 m below mid-tide near Bergen plants were very much smaller than at 14 m.6. Plants very small for their age were encountered in the Isle of Man only at the entrance to caves, where breaking waves seemed to cause damage.7. The largest plants for their age were found in shallow water rapids near Bergen. The longevity of these was low, however.8. It is concluded that local conditions have as much effect on early growth rate as latitude. Greater differences occur in the ability to become established and in longevity over the range of latitude studied and south-west Norway appears favourable for these.

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Populationen vonLaminaria hyperborea in verschiedenen geographischen Breiten

Kurzfassung Jahreszeitliche Wachstumsschwankungen beiLaminaria hyperborea prägen sich in der Anatomie des Stiels aus. Dadurch läßt sich das wahrscheinliche Alter einer Pflanze an einem Längsschnitt durch die Basis ihres Stiels bestimmen.L. hyperborea wächst im Sublitoral; vollständige Pflanzen kann man durch Tauchen erhalten. Die Art kommt an exponierten und halbexponierten Küsten Europas von 40° N bis 71° N vor, und zwar auf felsigem Untergrund oder festliegenden Blöcken von der Niedrigwasserlinie bis zu Tiefen von 4 bis 35 m. Je nach den örtlichen Gegebenheiten ist sie die dominierende Art, oder sie kommt vergesellschaftet mitL. digitata, L. saccharina, L. ochroleuca, Saccorhiza polyschides oderAlaria esculenta vor. Die untersuchten Pflanzen stammten aus Beständen von Standorten verschiedener geographischer Breite und abgestufter Exposition, hauptsächlich von der Isle of Man sowie von Süd- und Nordnorwegen. Gewicht und Länge des Stieles und der Lamina jeder Pflanze wurden gemessen und ihr wahrscheinliches Alter bestimmt. Am Ende der Periode des raschen Wachstums entspricht die Lamina einer Jahresproduktion; sie wird jährlich abgeworfen. Der Stiel dagegen ist mehrjährig und zeichnet den Wachstumsverlauf während der gesamten Lebensdauer einer Pflanze auf. Bei vergleichbarer Tiefe unter dem mittleren Meeresspiegel schwankt das Wachstum im allgemeinen an den untersuchten Standorten verschiedener geographischer Breite nicht mehr als unter den ökologischen Gegebenheiten eines Ortes. Jedoch pflegen an begünstigten Standorten der höheren Breiten die Pflanzen älter zu werden als bei Isle of Man. Bis zu einer Tiefe von 15 m nimmt das Wachstum nur wenig ab, in erheblich tieferem Wasser ist das Wachstum aber auffallend verringert. Die Pflanzen werden auch merklich kleiner, wenn sie am Eingang exponierter Höhlen wachsen. An Standorten, die ständig einer starken Strömung ausgesetzt sind, ist das Wachstum bei geringer Lebensdauer der Pflanzen intensiv.L. cucullata, vielleicht eine in ruhigem Wasser ausgebildete Form vonL. hyperborea, erzeugt ein im Verhältnis zum Stiel schwereres Laub.

     

Ovariole number and fecundity in aphids

Ovariole number in both the sycamore aphid and the bird cherry-oat aphid was shown to be a constant for a particular generation. This generation specific ovariole number remained constant, despite varied nymphal experiences. The number of embryos per ovariole in the sycamore aphid was dependent on the size of the adult aphid. In the bird cherry-oat aphid, the number of embryos per ovariole was a constant, but the number of pigmented embryos present was a function of the size of the aphid at adult moult. Ovariole number, an index of reproductive potential, was thus concluded to be the result of an intrinsic and programmed factor.

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Zusammenfassung Individuen der ersten und zweiten Generation der Ahornzierlaus, Drepanosiphum platanoidis, und der ersten drei apteren Generationen von Migranten der Traubenkirschenlaus, Rhopalosiphum padi, wurden unter verschiedenen Temperatur- und Ernährungs-bedingungen gehalten. Die Imagines wurden seziert. Die Anzahl der Ovariolen war konstant, unabhängig von den Bedingungen, denen die Larven ausgesetzt waren. Tiere der ersten Generation der Ahornzierlaus hatten zwölf Ovariolen während Tiere der zweiten und dritten Generation acht bzw. sechs Ovariolen aufwiesen.Vergleiche von Läusen derselben Generation zeigten, daß die großen Individuen der Ahornzierlaus ein größeres Vermehrungspotential hatten als kleine Individuen. Die Bedingungen, unter denen sie gehalten wurden, beeinflußte die Gesamtzahl der Embryos pro Ovariole. Bei Rhopalosiphum padi dagegen war die Gesamtzahl der Embryos sowohl bei kleinen als auch bei großen Läusen gleich; jedoch erhöhte sich die Anzahl der reifen Embryos pro Ovariole, wenn die Larven unter verbesserten Bedingungen aufgezogen wurden.Die Anzahl der Ovariolen, ein Index für das Vermehrungspotential der Blattläuse, ist teilweise das Resultat eines internen, programmierten Faktors.

     

Untersuchung über den Wasserwechsel der Seeigel und seine Bedeutung für Atmung und Exkretion

Zusammenfassung 1. BeiEchinus esculentus L. wurde die über den Mund aufgenommene und durch den After ausgeschiedene Wassermenge gemessen.2. Die durch Trinken einverleibte Wassermenge nimmt allometrisch mit der Körpergröße zu. In erregtem Zustand ist eine Steigerung der Trinkrate um mehr als das 10fache möglich.3. Die durch den After ausgeschiedene Wassermenge ist größer als die über den Mund aufgenommene. Das bedeutet, daß über die Körperoberfläche zusätzlich Wasser absorbiert und durch den Darm wieder ausgeschieden wird. Diese zusätzliche Wasseraufnahme ist bei den kleinen Individuen besonders ausgeprägt.4. Die Bedeutung des Trinkens, des Wassereinstromes über die Körperoberfläche und die Ausscheidung durch den Darm wird im Hinblick auf Atmung und Exkretion diskutiert. Dabei ergeben sich folgende Schlußfolgerungen: Das hastige Trinken in erregtem Zustand kann die Sauerstoffversorgung im Körperinneren verbessern, die Wasserausscheidung über den Darm die Exkretion von löslichen Stoffwechselendprodukten fördern.5. Für die Wasseraufnahme durch die Körperoberfläche und den Weg des Wassers durch den Körper wird folgender Mechanismus vorgeschlagen und diskutiert: Infolge eines mit einer Ionenpumpe verbundenen K⁺- und Ca²⁺-Überschusses in der Ambulacralflüssigkeit besteht ein geringer, einwärtsgerichteter osmotischer Gradient, der einen Wassereinstrom in die Lumina der expandierten Füßchen bewirkt. Durch Kontraktion der Füßchen wird das eingedrungene Wasser zum größten Teil über die Ampullenwände in das Metacoel gepreßt und vom Darm aktiv, zusammen mit Stoffwechselendprodukten, wieder ausgeschieden.

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Studies on water exchange of sea urchins and its importance for respiration and excretion

Measurements of the quantities of sea water taken in by the mouth and expelled by the anus show thatEchinus esculentus L. drinks water at more or less regular intervals. The amounts of water taken in through the mouth increase allometrically in relation to body volume. Upon stimulation, drinking rate may rise to more than ten times the basic rate. Since the amount of water leaving the body through the anus exceeds that entering through the mouth, additional water must be absorbed through the body surface and excreted by the gut. The amount of water influx via body surface is especially high in smaller individuals. Drinking, influx and excretion of water are discussed with regard to respiration and excretion: hasty drinking, caused by stimulation, can increase the supply of oxygen to the perivisceral cavity, and subsequent excretion supports the removal of metabolic wastes. The following mechanism of water influx is proposed and discussed: As a consequence of excess K⁺ and Ca⁺⁺ ions in the ambulacral system, due to an ion pump, there exists a small inward directed osmotic gradient causing water to enter the lumina of the expanded tube feet. When the tube feet contract, most of the absorbed water is forced through the ampulla walls into the perivisceral cavity, from where it is actively excreted by the gut, together with metabolic wastes.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Geographic variation in clutch and brood size of the Eagle OwlBubo bubo in the Western Palearctic

Summary In the western Palearctic, the clutch size of the Eagle Owl (Bubo bubo) is constant with latitude and longitude whereas the brood size decreases from south to north, a reverse trend compared to other Strigiforms. This tendency seems independent of the population density of Eagle Owls and the availability of prey with high food value and may be related to climatic constraints which could determine lower viability of eggs and young at high latitudes.

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Zusammenfassung In der Westpaläarktis ist die Gelegegröße des Uhus in Gebieten unterschiedlicher geographischer Länge und Breite konstant. Im Unterschied dazu nimmt die Brutgröße von Süden nach Norden ab, umgekehrt zum Trend bei anderen Eulen. Die Tendenz der Abnahme der Brutgröße scheint unabhängig von der Siedlungsdichte und der Erreichbarkeit von Beute mit hohem Nährwert. Sie kann mit klimatischen Bedingungen zusammenhängen, die eine höhere Mortalität der Eier bzw. Nestlinge in hohen Breiten verursachen.

     

The oviduct of the ostrichStruthio camelus massaicus

Summary The histology and ultrastructure of the oviduct of three ostriches are described. The ostriches were obtained at the stage just before oviposition. The oviduct wall consists of a mucous membrane carrying mucosal folds showing side branching. The pseudostratified columnar or tall simple columnar epithelium covering the lumen contains ciliated and non-ciliated cells. The ultrastructure of the two cell types and the glandular cells of the lamina propria is described. The vagina has no glands in the subepithelial connective tissue. Beyond the connective tissue, the oviduct wall has two layers of smooth musculature. The inner layer consists of circularly disposed fibres some of which continue into the subepithelial connective tissue to ultimately enter the core of the mucosal folds. The outer layer contains oblique and longitudinally arranged fibres and is peripherally bound by a serous covering.

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Über den Eileiter vonStruthio camelus massaicus

Zusammenfassung Histologie und Ultrastruktur des Eileiters des Straußes werden anhand von drei Individuen beschrieben, die gerade vor der Eiablage geschossen wurden. Der Eileiter ist von einer Schleimhaut ausgekleidet, die in Falten mit Verzweigungen geworfen ist. Das mehrreihige oder einschichtige Zylinderepithel enthält sowohl mit Zilien versehene als auch zilienlose Zellen. Ihre Ultrastruktur und die der Drüsenzellen der Lamina propria werden dargestellt. Die Propria der Vagina enthält keine Drüsen. Peripher vom Bindegewebe der Lamina propria wird die Eileiterwandung durch zwei Lagen glatter Muskulatur vervollständigt. Die innere Schicht besteht aus circulär angeordneten Fasern, von denen einige in das subepitheliale Bindegewebe der Schleimhautfalten einstrahlen. Die äußere Muskelschicht enthält longitudinal und schräg verlaufende Fasern und ist außen von einer Serosa bedeckt.

     

Trennung der effekte von transmutation und strahlung nach einbau von radionukliden in die DNS

Summary Among the various methods for studying the relative effects of transmutation and radiation of incorporated nuclides, simulation of beta radiation by external gamma exposure is of practical importance.Self-irradiation and mutual irradiation of the labeled cells cannot be neglected in any case. Furthermore, additional hypothetical and experimental problems may arise from using either external beta radiation or different isotopes of an element.By means of external gamma irradiation on the other hand, this being equivalent to the internal beta radiation from a microdosimetrical point of view, the radiation effect of the nuclide alone can be observed without any modification of other experimental parameters. To determine such equivalent gamma radiation for labeled cell nuclei ofVicia faba roots, the authors applied the Monte Carlo Method to the beta spectra of³²P,³H,¹⁴C and¹³¹J, to the energy-dependent LET and to different cell diameters. The existence of secondary particle equilibrium inside the nuclei during gamma exposure was assumed. For certain radionuclides and cell sizes it is possible to calculate gamma spectra which induce energy spectra in the nuclei similar to those caused by the beta particles originating in the nuclear DNA.

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Trennung der effekte von transmutation und strahlung nach einbau von radionukliden in die DNS

Zusammenfassung Unter den verschiedenen Methoden zur Untersuchung der relativen Wirkung von Transmutation und Strahlung inkorporierter Nuklide kommt der Simulation der Betastrahlung durch eine externe Gammastrahlung praktische Bedeutung zu. Nicht immer kann man nämlich davon ausgehen, daß die Selbstbestrahlung der zu untersuchenden Objekte vernachlässigt werden kann. Auch bringt sowohl die Verwendung einer äußeren Betastrahlung als die verschiedener Isotope desselben Elements häufig zusätzliche prinzipielle und experimentelle Probleme mit sich. Hingegen kann durch eine der Betastrahlung äquivalente Gammastrahlung der Strahleneffekt des Nuklids allein ohne Veränderung der Kultur- und Inkorporationsbedingungen untersucht werden. Allerdings ist es keineswegs einfach, diese äquivalente Gammastrahlung auf rein theoretischem Wege zu ermitteln. Immerhin können mit Hilfe des skizzierten Verfahrens zumindest in einigen Fällen Gammaspektren berechnet werden, die im Innern des Zellkerns vonVicia faba, Energieabsorptionsspektren erzeugen, die denen von im Zellkern emittierten Betateilchen ähnlich sind.Unter Berücksichtigung des in der Diskussion Gesagten läßt sich das Verfahren sicherlich verbessern. Auch fßr andere Objekte und Objektverteilungen dürften sich dann äußere Strahlenquellen ermitteln lassen, mit denen der relative Anteil von Transmutation und Strahlung an der Gesamtwirkung des radioaktiven Zerfalls untersucht werden kann.

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Eingegangen am 26. August 1974     

Die Bedeutung der Habitatstrukturen als Regulationsmechanismus für die Brutpaardichte von Rabenkr?hen (Corvus c. corone)

Zusammenfassung Von Januar bis September 1996 wurden in vier Gebieten Niedersachsens mit einer Gesamtfläche von 113 km² Untersuchungen zur Bedeutung des Brutplatzangebotes für die Ausbildung unterschiedlicher Siedlungsdichten der Rabenkrähen (Corvus c. corone) durchgeführt. Ziele waren eine Bestandserfassung der Rabenkrähen sowie eine Beurteilung der Habitatstruktur als Regulationsmechanismus für ihre Verteilung und Siedlungsdichte. Die meisten Horste fanden sich in Baumreihen oder Alleen, in gebäudeumgebenden Gehölzen und auf den Stahlmasten von Hochspannungsleitungen. Waldränder wurden als Brutstandort nicht bevorzugt. Der mittlere Nestabstand aller Gebiete betrug 689 m, Reviergrößen schwankten zwischen 0,18 und 0,6 km². Die Nisthöhen lagen zwischen 2,5 und 42 m; in Gehölzen dominierte eine Höhe von 13 m. Die Abundanzen schwankten zwischen 0,5 und 2,0 Paaren/km² bei einer mittleren Abundanz von 1,4 Paaren/km² und einer Gesamtzahl von 72 Nichtbrüterindividuen. Die Habitatstrukturen ermöglichten hypothetisch 3,2- bis 7,6fach höhere Brutpaardichten als real vorkamen. Nur 20% der Strukturen wurden als Nistplatz genutzt. Eine Abhängigkeit der Horstverteilung von der Verteilung der Habitatstrukturen wurde nicht gefunden. Weder die Habitatstrukturen an sich noch in Verbindung mit den Reviergrößen sind als ultimativer Regulationsmechanismus für die Revier- und Brutplatzwahl und damit für die Verteilung und Siedlungsdichte der Rabenkrähen anzusehen.

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Significance of habitat structures as a regulatory mechanism for the breeding density of Carrion Crows (Corvus corone corone)

Summary In four regions of Lower Saxony with a total area of 113 km² we examined woods and electricity pylons as habitat structures with respect to their frequency distribution and suitability as breeding places of carrion crows. We determined real population densities and calculated a hypothetical breeding density in relation to habitat structures in order to test a possible regulative effect of these structures on regional differences in settlement density ofCorvus c. corone. The regional capacities indicated a hypothetical breeding density 3.2 to 7.6 times higher than was proven in reality. Even in a medium-sized territory of 0.5 km² (a value to be found in literature) a 1.4 times higher density is still possible. Furthermore, the regional nest distribution established by the index of dispersion was random, but the habitat structures showed clumping. Neither the habitat structures on their own nor in combination with territory size can be regarded as definite mechanisms of regulation in the choice of territory and breeding place and thence of the distribution and settlement density ofCorvus c. corone. The possible influence of food supply and non-breeding populations on distribution patterns and settlement densities is discussed.

Gefördert mit Jagdforschungsmitteln des Landes Niedersachsen     

Die analyse des dispersionsmusters und seine bedeutung für eine population räuberischer wasserwanzen (Notonecta glauca L.)

Zusammenfassung Aus Serienfilmaufnahmen wurde das Verteilungsmuster der Individuen des Rückenschwimmers Notonecta glauca in natürlichen und künstlichen Populationen verschiedener Dichte und Geschlechterzusammensetzung analysiert. Die Abstände zwischen jedem Tier und seinem nächsten Nachbarn wurden gemessen und mit den errechneten Werten aus Populations-Modellen bekannten Verteilungstyps verglichen. Es zeigte sich, daß jede Rückenschwimmer-Population mit einer höheren Dichte als 6 Tieren pro m² einer Zufallsverteilung folgt. Änderungen im Zahlenverhältnis der Männchen gegenüber den Weibchen bzw. in der Altersstruktur der Population (3. Larvenstadium bis Imago) hatten keinen Einflß auf den Dispersionstyp. Für Populationen mit geringeren Dichten als 7 Tieren pro m² ist der Unterschied in der Größe des mittleren interindividuellen Abstands einer simulierten Zufallsverteilung gegenüber einem Gleichverteilungs-Modell nicht bei allen Abundanzen signifikant. Deshalb kann nicht entschieden werden, ob Notonecta-Populationen dieser geringen Dichte zufällig oder gleichmäßig verteilt sind. Die Übereinstimmung des Verteilungsmusters der Rückenschwimmer-Populationen mit einer Zufallsverteilung weist darauf hin, daß diese räuberischen Wasserwanzen kein das Verteilungsmuster bestimmendes Verhalten besitzen.

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Summary From photographic recordings the distribution of individuals of the back swimmer Notonecta glauca in natural and artificial populations of various densities and sex ratios were analysed. The distances between each animal and its nearest neighbour were measured and compared with calculated data from population models with known dispersion patterns. It was shown that each back swimmer population with a higher density than 6 animals per m² follows a random distribution. Varying the ratio of males to females in the population has no influence on the type of dispersion nor has age from 3. instar to imago. In populations with smaller densities than 7 animals per m² the difference in average interindividual distance between a random dispersion model and a uniform dispersion model is not significant for each density. Therefore it is impossible to decide whether Notonecta-populations with these low densities are randomly or uniformly distributed. The agreement of the dispersion pattern of the back swimmer populations with a random distribution indicates the absence of any behaviour affecting dispersion of this predatory water bug.

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Mit Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Bewilligungen an Prof. Dr. H. Markl, Az. Ma. 374/4; 741, 29-3).     

A diver-operated quantitative bottom sampler for sand macrofaunas

Summary 1. A new bottom sampler for macrofauna is described which is easily operated by a diver.2. The airlift pump principle is employed firstly to sink a sampling cylinder into the seabed and secondly to operate a suction pipe which is used to excavate sand and animals from within the cylinder.3. The sampler covers an area of 0.1 m² and penetrates to a depth of 60 cm. It is particularly suitable for quantitative studies of deeper burrowing fauna (e. g.Ensis spp. andLutraria spp.).4. The sampler is designed for use in sandy sediments and for studies on the distribution of faunas within small areas where line transects or grids of samples are required.

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Ein vom Taucher betätigtes Gerät zur quantitativen Entnahme der Makrofauna auf Sandböden

Kurzfassung Zur Entnahme quantitativer Proben der Makrofauna aus festem Sandboden gibt es nur zwei Geräte, die beide sehr schwer sind und einer kräftigen Winde auf einem großen Schiff bedürfen: (a) der Knudsengreifer (0,1 m² Fläche, 30 cm Einstichtiefe, 150 kg) und (b) der Kastengreifer von Reineck (20×30 cm Fläche, 40 cm Einstichtiefe, 750 kg). Für Untersuchungen über die Verteilung benthischer Makrofauna innerhalb kleiner Gebiete war jedoch ein Gerät zur Entnahme von Bodenproben erwünscht, das von einem Taucher gezielt eingesetzt werden kann. Eine Sammeltiefe von mehr als 30 beziehungsweise 40 cm war erforderlich, um den Fang der tiefer grabenden Arten, beispielsweise der MuschelLutraria, zu gewährleisten. Das neue Gerät wurde zweiteilig entworfen. Der eine Teil besteht aus einem offenen Stahlzylinder, der eine Länge von 60 cm und eine Grundfläche von 0,1 m² aufweist. Er wird zunächst mit Handkraft senkrecht in den Boden hineingepreßt, damit er vom Sand gut abgedichtet wird. Das obere Ende wird anschließend mit einem Deckel verschlossen, und das Wasser, das sich im Zylinder oberhalb des Sedimentes befindet, wird durch eine Pumpe abgesogen. Der hydrostatische Druck auf den Deckel preßt den Zylinder in den Sand. Wenn der Zylinder völlig in das Sediment versenkt ist, wird der Deckel entfernt und der vom Zylinder umfaßte Sand durch den zweiten Teil des Gerätes ausgesaugt. Dieser besteht aus einer langen Kunststoffröhre von etwa 8 bis 10 cm Durchmesser. Sie wird in senkrechter Stellung völlig unter Wasser gehalten. Wird Luft unter Druck in das untere Ende eingeleitet, so funktioniert die Röhre als eine Lufthebepumpe. Ein speziell gebautes Sieb ist am oberen Ende des Steigrohres befestigt. Der Taucher führt das untere Ende dieser Saugpumpe in den Zylinder und saugt dessen Inhalt in das Sieb hinein. Die Druckluft für die Betätigung des Instrumentes wird von einem Kompressor oder aus Druckluftflaschen (4–5 m³) geliefert. Das beschriebene Gerät ist leicht und kann deshalb mühelos vom Taucher bedient werden. Es kann von Kleinbooten aus eingesetzt werden und benötigt keine Winde.

     

Jahreszeitliche ?nderungen des Blutzuckerspiegels bei Trauerschn?ppern (Ficedula hypoleuca)

Zusammenfassung An handaufgezogenen Trauerschnäppern, die in einem konstanten 12: 12-Stundentag gehalten wurden, konnte nachgewiesen werden, daß der charakteristischen Tagesrhythmus des Blutzuckerspiegel jahreszeitlichen Änderungen unterliegt. Während der Herbstzugzeit treten abends und in der Nacht hohe Blutzuckerwerte auf; in der Überwinterungsphase liegen die Werte in der Nacht deutlich unter den am Tag gemessenen. Dies spricht dafür, daß der Blutzuckerspiegel während der Zugzeit an den veränderten Energiehaushalt der Vögel angepaßt wird. Der Trauerschnäpper ist ein Nachtzieher, dessen nächtliche Zugunruheaktivität sich gut im Haltungskäfig aufzeichnen läßt. Es zeigte sich, daß bei Individuen mit nächtlicher Zugunruhe und solchen, die eine Ruhenacht einlegen, der gleiche Anstieg des Blutzuckerspiegels zum Abend hin zu beobachten war. Der Verlauf der Blutzuckerkurve ist also unabhängig von der Nachtaktivität, was auf eine Steuerung durch ein endogenes Zeitprogramm hinweist.

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Seasonal variations of serum glucose rhythms in Pied Flycatchers (Ficedula hypoleuca)

The glucose level was recorded in handraised Pied Flycatchers, nocturnal migrants that were kept in a constant 12 : 12 photoperiod. The glucose concentration shows a distinct 24-hours-cycle which changes in the course of the year. During the period of autumn migration, glucose levels in the blood are high during nighttime and lower during daytime. During the overwintering time, in contrast, the values of blood glucose during daytime are higher than during nighttime. This may be interpreted as an adaption to the seasonal changes in the locomotor rhythm and energetic requirements in night migrating birds. The observation that there was no difference in the 24-hours-profiles of blood glucose between birds with nocturnal activity and inactive birds suggests that the diurnal rhythmicity of blood glucose in pied flycatchers is controlled by an endogenous program.

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Herrn Prof. Dr. F. W.Merkel gewidmet, der als einer der ersten Untersuchungen zum Energiehaushalt von Zugvögeln durchführte.     

A technique for artificially culturing ichneumonid parasites of woodwasps (Hymenoptera: Siricidae)

Oviposition under artificial conditions was readily induced in the primary parasites Rhyssa persuasoria and R. amoena and the cleptoparasite Pseudorhyssa sternata, ichneumonid ectoparasites of the larvae of siricid woodwasps.A method of rearing their immature stages on natural and substitute hosts is described.

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Zusammenfassung Rhyssa persuasoria und R. amoena, primäre Ektoparasiten der Larven und Puppen von Holzwespen der Familie Siricidae, werden zum Eiablageverhalten angeregt, wenn sie entweder aus Holzwespengalerien entnommenem Fraß oder einer Kultur der symbiotischen Pilze der Siriciden (Amylosterum spp.) ausgesetzt sind. Wirtslarven sind gewöhnlich für die Anregung zur Eiablage erforderlich. Der Kleptoparasit Pseudorhyssa sternata führt seine Legeröhre in die schon von Rhyssa spp. gebohrten Eiablagelöcher, und legt sein Ei in die Nähe des Eies oder der Junglarve des primärparasiten.Siriciden-Wirtslarven kamen auf eine nasse Fraßschicht in mit Papier zugedeckten, auf einer Perspex-Scheibe gedrillten Hohlräumen, wo sie zunächst legereifen Weibchen von Rhyssa spp. ausgesetzt wurden. Die Parasiten wurden von den Hohlräumen angelockt, bohrten in diese ein und legten ihre Eier auf die Wirtslarve oder den umliegenden Fraß ab. P. sternata-Weibchen wurden angelockt, entweder von Hohlräumen, worin die Primärparasiten gleichzeitig bohrten, oder von dem schon vorher von Rhyssa spp. durchbohrten Papier, und legten ihre Eier im Hohlraum ab. P. sternata kommt zur Eiablage, selbst wenn keine Siriciden-Larve und kein unreifes Stadium des Primärparasiten vorhanden sind.Parasiteneier und Wirtsstadien wurden in Zuchtkammern gesetzt, die es erlaubten, Beobachtungen über Verhalten und Entwicklung der Parasiten zu machen. Larven und Vorpuppen von Honigbienen konnten mit Erfolg als Ersatzwirte benutzt werden, sowohl für das Erhalten der Parasiteneiablage als auch für die Zucht der Parasitenlarven. Das weist auf die Möglichkeit einer Massenzucht von Ichneumoniden-Parasiten der Holzwespen unter künstlichen Bedingungen hin.Einige Anwendungen der Eiablage- und Zuchtverfahren werden angeführt.

     

Trennung der Thylakoidbausteine einiger Athiorhodaceae durch Gelelektrophorese

Zusammenfassung Thylakoide vonRhodospirillum rubrum, Rhodopseudomonas viridis undRhodopseudomonas capsulata wurden durch Behandlung mit Phenol-Ameisensäure in makromolekulare, in der Gelelektrophorese wandernde Fraktionen aufgespalten. Dabei ergaben sich vier deutlich hervortretende Hauptfraktionen, die zum Teil noch in Unterfraktionen aufzulösen sind.BeiRhodospirillum rubrum wurden neben den Thylakoiden auch noch Rohfraktionen der cytoplasmatischen Membran und der Zellwand mit der gleichen Methode untersucht. Alle Strukturen unterschieden sich deutlich voneinander in der Zahl und Wanderungsgeschwindigkeit ihrer Banden.Aus einer Dunkelkultur vonRhodospirillum rubrum, in der durch Absenken des Sauerstoffpartialdruckes die Thylakoidmorphogenese und Pigmentsynthese induziert worden war, wurde die Gesamtmembranfraktion isoliert, durch Behandlung mit Phenol-Ameisensäure dissoziiert und gelelektrophoretisch aufgetrennt. In den Pherogrammen war deutlich von Beginn der Induktion an eine Zunahme thylakoidspezifischer Bandenmuster zu erkennen. Ein Ausplanimetrieren der Absorptionskurven ergab, daß das Wachstum der Thylakoidstrukturen exponentiell erfolgte. Unter den Bedingungen der Kultur wurde nach etwa 8 Std ein Plateau in der Ausbildung der thylakoidspezifischen Strukturen erreicht. Die Kurve der Bacteriochlorophyllsynthese nahm einen etwas anderen Verlauf. Sie war im Bereich des exponentiellen Wachstums der Thylakoidstrukturen stärker gekrümmt, bog dann aber später ebenfalls ab, so daß sie nach 8–10 Std parallel zu den Thylakoiden verlief.

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Fractionation of thylakoid-components of some athiorhodaceae by polyacrylamide-gel electrophoresis

Summary Thylakoids (chromatophores) ofRhodospirillum rubrum, Rhodopseudomonas viridis, andRhodopseudomonas capsulata were fractionated after treatment with phenol-formic acid-water (2:1:1) by gel electrophoresis in four main fractions. The pattern of maxima was different in the three species.Crude preparations of cytoplasmic membrane and cell wall ofR. rubrum differ from the thylakoids in their pattern of electrophoresis distribution.Crude total membrane fractions were isolated from cells ofR. rubrum, which was induced to synthesize bacteriochlorophyll and thylakoids.Fractionation of the membranes by the above mentioned method shows very clearly that after induction of morphogenesis the thylakoid-specific membrane units are increased exponentially.

     

A study on hearing in frogs (Rana pipiens and Rana clamitans)

Zusammenfassung Die relative Reizschwellkurve für die Schallempfindung bei den Fröschen Rana clamitans und R. pipiens wurde in dem Frequenzbereich von 30–15000 Hz bestimmt. Die Kurve ist dieselbe für beide Geschlechter. Versuche zeigten, daß Schälle entweder inhibierend oder stimulierend auf die Atmungsbewegungen wirken können. Diese Wirkung wird nicht von der Frequenz oder der Intensität der Schälle bestimmt, sondern von dem physiologischen Zustand des Tieres.Die Latenzzeit zwischen Reiz und Effekt ist unabhängig von der Tonfrequenz, wird aber von den Intervallen zwischen aufeinanderfolgenden Reizen beeinflußt; sie wird kürzer, wenn die Intervalle verlängert werden.Dressurversuche mit 18 Tieren, unter Anwendung von Strafung durch elektrische Schläge und einem Dressurton von 300 Hz, ergaben positive Erfolge bei zwei Individuen von R. clamitans.

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Contribution No. 67 of the Department of Biology, Hamilton College, McMaster University, Hamilton, Ontario.     

The effects of the winter of 1962/63 on the british marine fauna

Summary 1. During the exceptionally cold winter of 1962/63 the south east coasts of Great Britain suffered the coldest conditions, but the coasts of Hampshire and Dorset, the Bristol Channel and parts of North Wales the greatest negative anomalies.2. Northern forms were not generally seriously affected, but some Celtic and southern forms suffered very high mortality in the intertidal zone, particularly in embayed situations in the areas mentioned above.3. Southern forms limited to exposed western promontories did not suffer much damage; marine algae were also little affected.4. Death was caused, not only as a direct result of exposure of the tissues to extreme cold, but also from the general lowering of the animals' activity; for example, failure to remove silt by ciliary action, to cling to rock surface, and to burrow, led to many deaths.5. Even where high mortality was experienced, a few, perhaps more resistant, individuals of the species generally survived in favourable habitats, so that distribution limits were little affected. Adaptive behaviour played an important part in the survival of many littoral forms.

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Die Wirkungen des Winters 1962/63 auf die Britische Meeresfauna

Kurzfassung Während des ungewöhnlich kalten Winters 1962/63 herrschten die niedrigsten Temperaturen an der Südostküste Großbritanniens. Die größten negativen Anomalien dagegen wurden an den Küsten von Hampshire und Dorset, im Bristol-Kanal und in Teilen von Nord-Wales festgestellt. Die nördlichen Formen wurden im allgemeinen nicht ernstlich beeinträchtigt, aber einige keltische und südliche Formen erlitten sehr hohe Verluste im Bereich der Gezeitenzone, insbesondere in mehr oder minder abgeschlossenen Buchten im Gebiet der oben erwähnten Lokalitäten. Bei den südlichen Formen der exponierten Küsten der westlichen Vorgebirge war die Sterblichkeit relativ gering; marine Algen wurden ebenfalls nur wenig geschädigt. Der Tod trat nicht nur als direkte Folge der Kälteeinwirkung auf die Gewebe ein, sondern wurde auch durch die zu weit gehende Herabsetzung der Aktivität (etwa unzureichende Zilienaktivität zur Entfernung sedimentierender Schlammpartikel, mangelnde Anhaftungsfähigkeit an die Felsoberfläche oder ungenügendes Eingrabungsvermögen) verursacht. Selbst in Situationen, in denen hohe Sterblichkeitsraten auftraten, überlebten im allgemeinen einige wenige (vielleicht resistentere) Individuen in günstigen Habitaten, so daß die Verbreitungsgrenzen nur geringfügig beeinflußt wurden. Bei vielen Litoralformen spielte zudem ein adaptives Verhalten eine wichtige Rolle für das erfolgreiche Überstehen der Kälteperiode.

     

Maternal age as an ecological factor in the population dynamics of the European corn borer, Ostrinia nubilalis

The influences of maternal age on egg hatchability in the laboratory, and on larval survival on host plants in the field of the European corn borer were studied.Maternal age had no effect on egg fertility, but the failure of fully developed embryos to hatch increased with the increase of the female's age.On host plants, the number of surviving larvae hatched from eggs laid by 2-day old moths was higher than those from eggs laid by 6-day old moths. But the influence of maternal age was apparent only during early larval life; it was not apparent in the later larval stages, possibly because the weaker larvae had been eliminated within the first few days after hatch.The maternal influence on larval survival was more pronounced among the young larvae living on a borer-resistant host than among those on a borer-susceptible host. The general implication of this observation is discussed.

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zusammenfassung Es wurde das Schlüpfen von Eiern des Maiszünslers untersucht, die von Weibchen verschiedenen Alters (von 1 bis 6 und 7 oder mehr Tagen) abgelegt worden waren. Die Ergebnisse zeigen eine beständige Zunahme des Versagens der Schlüpffähigkeit voll entwickelter Embryonen mit der Zunahme des Weibchen-Alters.Zwei Maissorten, eine Maiszünsler-resistente und eine Maiszünsler-anfällige, wurden mit einer bestimmten Anzahl von Eiern mit weit entwickelten Embryonen infiziert. Die Eier stammten von 2 und von 6 Tage alten Weibchen. Die Anzahl der auf den Pflanzen überlebenden Larven, die 1, 4 und 6–7 Wochen nach der Infektion geprüft wurde, war bei denen aus Eiern von 2 Tage alten Müttern größer als bei solchen aus Eiern der 6 Tage alten Falter. Die Beobachtungen lassen vermuten, daß das Mutter-Alter die Lebensfähigkeit der Larven während der allerersten Tage nach dem Schlüpfen beeinflußt. In den späteren Stadien wurden mütterliche Effekte nicht nachgewiesen, wahrscheinlich weil dann die schwächeren Individuen während der frühen Larvenzeit bereits ausgemerzt wurden.Die Wirkung des Alters der Mutter auf das Überleben ihrer Larven war auf einer Maiszünsler-resistenten Sorte deutlicher ausgeprägt als auf einem anfälligen Wirt. Der Einfluß suboptimaler Bedingungen auf die Manifestation der Wirkungen des Mutter-Alters werden diskutiert.

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Paper no. 6758, Scientific Journal Series, Minnesota Agricultural Experiment Station. St. Paul, Minnesota 55101, U.S.A.