Die Vitalfärbung des Mäuseasciteskarzinoms mit Acridinorange

Zusammenfassung Es wurde über die Acridinorange-Vitalfluorochromierung des Mäuseasciteskarzinoms unter besonderer Berücksichtigung der intraplasmatischen Speicherung des Farbstoffs in granulärer Form berichtet.Die Untersuchungen wurden an lebenden Zellen mit der kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskopie durchgeführt und die Ergebnisse dann den Bildern gegenübergestellt, die nach Fixation und Färbung der vitalfluochromierten Zellen zu erreichen waren.Im wesentlichen wurden die Verhältnisse nach Injektion sehr hoher Acridinorangedosen untersucht, aus Vergleichsgründen aber auch die Wirkung geringerer Farbstoffmengen und anderer, verwandter basischer Farbstoffe.Nach Injektion von 8 mg des stärker wirksamen gereinigten Acridinorange kommt es zunächst zu dem Symptomenkomplex der initialen FarbstoffÜberschwemmung. Er ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die diffuse, sehr labile Rotfluoreszenz der gesamten Zelle, wobei offen gelassen wird, ob die Rotfluoreszenz im Kernbereich auf Überlagerung entsprechend fluoreszierender Cytoplasmabestandteile, oder auf leicht reversibler Farbstoffadsorption an der Kernmembran beruht.Die Bedeutung dieses Fluoreszenzmodus liegt in dem gelungenen Nachweis, daß diffuse Rotfluoreszenz aller Zellareale mit dem Weiterleben der Zellen vereinbar sein kann. Der Nachweis der erhaltenen Vitalität läßt sich nicht nur durch den weiteren Ablauf des Färbeprozesses, sondern auch durch die Überimpfung solcher acridinorange-überschwemmter Zellen führen.Dieses Stadium der massiven Farbstoffaufnahme ist von dem der nachfolgenden Farbstoffspeicherung durch eine Phase getrennt, in dem die Zellen trotz reichlichen Farbstoffangebots nicht fähig sind, das Acridinorange in granulärer Form zu sammeln. Geringere Farbstoffmengen werden wesentlich schneller im Cytoplasma zu rotleuchtenden Körnchen konzentriert. Es wird daher die Auffassung vertreten, daß durch die initiale Farbstoffüberschwemmung eine reversible Zellschädigung, als solche kenntlich durch den weiteren Ablauf der Vitalfärbung, verursacht wird.Im Stadium der Farbstoffspeicherung wird das Acridinorange im Cytoplasma unter aktiver Mitwirkung der lebenden Zellen in gut abgegrenzten, leuchtend rot fluoreszierenden Gebilden gespeichert. Es wird erneut die Frage diskutiert, ob nicht dieser Konzentrationsvorgang, in Analogie zu ähnlichen, bereits entsprechend gedeuteten Prozessen in der Zellpathologie als Koazervatbildung aufgefaßt werden könne.Teilnehmer an der Bildung solcher Komplexkoazervate sind im wesentlichen Nukleoproteide der Zelle und der Farbstoff.Entstehung, Wachstum und Rückbildung der Koazervate wurden an vitalen Zellen im kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskop und in gefärbten Präparaten untersucht.Ein Frühstadium wird von einem Spätstadium abgegrenzt. Im Frühstadium sind die Koazervate groß, wasserreich, labil, dem Fixations- und Färbeprozeß nicht gewachsen. Der Übergang vom Früh- in das Spätstadium wird im Phasenkontrastmikroskop von einem Gestaltwechsel angezeigt:Die großen, gelb-glänzenden Frühkoazervate werden durch Dehydratation zu dichten, grau-gelben oder schwarzen Körnchen bei zunächst gleichbleibender Rotfluoreszenz.Diese dehydrierten Gebilde des Spätstadiums färben sich mit May-Grünwald-Giemsa-Lösung tief dunkelblau; mit Methylgrün grün, mit Pyronin rot, bei kombinierter Methylgrün-Pyroninfärbung mit erhöhtem Pyroninanteil rot, mit modifizierter Gallocyaninchromalaunfärbung tiefblau. Allgemein färben sie sich mit den basischen Farbstoffen dann, wenn der Färbeprozeß so schnell abläuft, daß die immer noch labilen Koazervate in der Zelle erhalten werden können.Die Färbeergebnisse werden mit dem hohen Gehalt der Koazervate an Nukleoproteinen, speziell an Ribonukleinsäure, in Zusammenhang gebracht.Besonders hervorgehoben werden die Unterschiede in der Koazervatbildung zwischen Tumorzellen und Histiozyten des Mäuseascitescarcinoms. Die Tumorzellen wieder zeigen Verschiedenheiten zwischen kleinen, stark basophilen Zellen (A-Zellen) und größeren schwach basophilen (B-Zellen). Die letzteren scheinen leichter und in größerem Ausmaß Koazervate zu bilden.Die Histiozytengranula werden schneller und reichlicher gebildet als die der Tumorzellen. Sie sind bereits wenige Stunden nach Fixation und Färbung nachweisbar. Da das Volumen der Koazervate über den ursprünglichen Umfang der dazugehörigen Histiozyten hinauswachsen kann, wird angenommen, daß die Histiozyten während der Koazervatbildung Nährstoffe und Eiweiß aus der Suspensionsflüssigkeit aufnehmen können. Im Frühstadium nehmen die Koazervate auch weiter Farbstoff aus der Umgebung auf, den sie sogar benachbarten Zellstrukturen (Kern) zu entziehen vermögen. Sie behalten stets ihren basophilen Charakter.Im Gegensatz zu den Histiozyten, die einen Großteil oder gar ihre gesamte basophile Plasmagrundsubstanz in den Granula zu sammeln vermögen, ist der Anteil der Nukleoproteide, den die lebende Tumorzelle in die Koazervate abgibt, im Verhältnis zur vorhandenen Gesamtmenge relativ gering: Auch im Anschluß an starke Granulabildung läßt sich nach Fixation und Färbung eine im wesentlichen unveränderte Basophilie des Grundplasmas nachweisen.In der vitalen Zelle besteht eine unterschiedliche Affinität anderer basischer Farbstoffe zu den bereits gebildeten Acridinorangekoazervaten: Neutralrot vermag Acridinorange zu verdrängen, Pyronin und Trypaflavin dagegen nicht. Hinsichtlich seiner Fähigkeit zur Koazervatbildung nimmt jedoch das Acridinorange absolut eine Sonderstellung ein und wird hierin von keinem anderen Farbstoff erreicht. Mögliche Beziehungen dieser Eigenart zu physikalisch-chemischen Merkmalen des Farbstoffs werden besprochen.Art und Ausmaß der Koazervatbildung werden als unmittelbar abhängig von der Zellstruktur aufgefaßt. Mögliche Zusammenhänge werden unter Berücksichtigung elektronenmikroskopischer Befunde sowie neuere Anschauungen über den Nukleinsäurestoffwechsel diskutiert.Die Relationen zwischen den unter Farbstoffeinwirkung neugebildeten Koazervaten und präexistierenden Cytoplasmaeinschlüssen werden erörtert. Unterscheidungsmöglichkeiten sind nicht immer gegeben. Gesetzmäßigkeiten in der Lokalisation fluoreszierender Einschlüsse, Anfärbung solcher Einschlüsse nach dem erwiesenen Zelltod sprechen für die Anwesenheit präformierter Plasmaeinschlüsse.Hinweise werden auf die mögliche praktische Bedeutung der Koazervatbildung gegeben.In Zellen des Ascitestumors lassen sich nach der oben angegebenen Methode Koazervate in starkem Ausmaß erzeugen. Die koazervattragenden Zellen lassen sich als Testobjekte verwenden, in denen der Einfluß verschiedener Medien allgemein auf die Fluoreszenzeigenschaften und speziell auf die fluoreszierenden Koazervate studiert werden kann. Insbesondere lassen sich Rückbildungs- bzw. Abbauvorgänge verfolgen. Besonders verträglich sind albuminhaltige Medien. Allerdings extrahieren sie mitunter den Farbstoff ziemlich schnell aus den Zellen. Frühkoazervate werden zurückgebudet, ohne Spuren in der Zelle zu hinterlassen. Spätkoazervate werden nach fortschreitender Dehydratation wahrscheinlich so abgebaut, wie auch andere ausgesonderte proteinhaltige Plasmabestandteile.     

Die Produktion und Elimination von Ersatzgeschlechtstieren bei der Termite Kalotermes flavicollis FABR

Zusammenfassung Die Ersatzgeschlechtstierhäutung wird induziert und verläuft anders als eine normale Larven- oder Nymphenhäutung (rascherer Ablauf, Darmentleerung später, Verkleinerung der Kopfbreite, Regression der Flügelanlagen usw.). Eine Rückoder Weiterentwicklung ist für ein Ersatzgeschlechtstier nicht möglich. Es ist deshalb als adult zu betrachten.Alle Larven und Nymphen können, sofern sie das 7. Stadium und eine Kopfbreite von mindestens 1,07 mm erreicht haben, zu Ersatzgeschlechtstieren determiniert werden, wenn sie während einer kurz nach jeder Häutung eintretenden kritischen Periode dem hemmenden Einfluß funktioneller Geschlechtstiere entzogen werden.Ersatzgeschlechtstiere können innerhalb 24 Std determiniert werden.Die kritische Periode nach jeder Häutung ist als eine lang ausgedehnte Periode abnehmender Kompetenz (Bereitschaft) zur Ersatz-geschlechtstierbildung (vgl. Abb. 4) aufzufassen. Mit der Abnahme der Kompetenz wird die Zeit verlängert, die zur Determination erforderlich ist.Vorhandene Geschlechtstiere verhindern die Produktion von Ersatz-geschlechtstieren, sofern sie paarweise vorhanden sind. Der hemmende Einfluß der Geschlechtstiere auf die Produktion der Ersatzgeschlechtstiere ist nicht geschlechtsspezifisch. Ein einzelnes Geschlechtstier hat keinen Einfluß auf die Produktion von Ersatzgeschlechtstieren.Die von den Geschlechtstieren ausgehende Hemmwirkung scheint auf der Produktion eines sozialen Wirkstoffs zu beruhen. Dieser hypothetische Wirkstoff dürfte von Larven und Nymphen, die sich im Bereitschaftszustand befinden, aufgenommen werden und bei ihnen die Determination zum Ersatzgeschlechtstier verhindern. Es werden einige Argumente angeführt, die für die Theorie des sozialen Wirkstoffs sprechen.Überzählige Geschlechtstiere werden eliminiert. Sie werden von den Larven und Nymphen gefressen. Diese Elimination erfolgt unabhängig von der Produktion der Ersatzgeschlechtstiere und ist durch andere Mechanismen bedingt. Zur Auslösung der Elimination genügt es, wenn zwei Geschlechtstiere des gleichen Geschlechts durch Antennen-kontakt wahrgenommen werden.     

The role of ants in the epidemiology of barley yellow dwarf virus

The effect of ant attendance on the spread of barley yellow dwarf virus by Schizaphis (Toxoptera) graminum (Rondani) was studied under field conditions. Aphids visited by ants multiplied more rapidly than unattended colonies. Secondary spread of virus is caused by apterae which leave overcrowded plants and become established on nearby hosts. Ant-mediated spread of virus is typically confined to the edges of the field. Excavations made by ants around subterranean parts of small grains provide shelter and a suitable feeding site for tht aphid vector.

---

Zusammenfassung Die Anregung zur vorliegenden Arbeit wurde dadurch gegeben, daß während einer Schlechtwetterperiode auf unterirdischen Teilen von Hafer- und Gerstenpflanzen von Ameisen besuchte Blattlauskolonien beobachtet wurden. Es handelte sich dabei um die Ameise Lasius neoniger (Emery) und die Blattlaus Schizaphis graminum (Rondani), die als Getreideschädling und als Überträger der Gelbverzwergungsvirose der Gerste in Nordamerika außerordentlich schädlich ist.Die Ergebnisse der Studie bestätigen erneut ältere Beobachtungen, nach denen sich die Populationsdichte der von Ameisen besuchten Blattläuse erheblich erhöht. Verschiedentlich konnte nachgewiesen werden, daß Ameisen Blattlausfeinde, insbesondere Marienkäfer, vertreiben, sobald diese in ihr Territorium eindringen.Die durch Ameisen geförderte Ausbreitung des Virus muß im engen Zusammenhang mit der populationsfördenden Wirkung des Blattlausbesuches gesehen werden. Ungeflügelte Blattläuse verlassen übervölkerte Pflanzen und wandern in die Umgebung der Wirtspflanze ab. Dabei können Entfernungen zurückgelegt werden, die ohne weiteres ausreichen, benachbarte Pflanzen aufzufinden und gegebenenfals mit Virus zu infizieren. Dadurch, daß sich L. neoniger hauptsächlich an den Feldrändern aufhält, bleibt allerdings die Virusausbreitung auf diese Region beschränkt und dringt nicht weiter in den Bestand vor. Selbst unter günstigen Bedingungen, das heißt in der Gegenwart von Ameisen, Blattläusen und Virus während des anfälligen Jugendstadiums des Getreides, bleibt die Ausbreitung des Virus und der dadurch angerichtete Schaden eng lokalisiert.Eine gewisse Bedeutung in der Epidemiologie der Gelbverzwergungsvirose dürfte auch dem Vorkommen von Blattläusen auf unterirdischen Pflanzenteilen zuzuschreiben sein, weil die Läuse hier gegen Witterungs- und Feindeinwirkung geschützt sind.Die von verschiedenen Seiten beobachtete enge Bindung zwischen Ameisen und Blattläusen konnte in dem vorliegenden Fall nicht beobachtet werden. Ein besonderer Instinkt der Ameisen oder Blattläuse scheint mir zur Aufrechterhaltung der Wechselbeziehung nicht notwendig.

---

---

Approved for publication by the Director of the South Dakota Agricultural Experiment Station as Journal Series No. 583.     

Schwarmbienen auf Wohnungssuche

Zusammenfassung Wenn man einen Schwarm, der sich in der Nähe seines Mutterstockes niedergelassen hat, nicht einfängt, sondern seinem eigenen Schicksal überläßt, dann sucht er sich selbst eine geeignete Wohngelegenheit und zieht nach einiger Zeit dorthin um. Wie diese Wohnungssuche und der Umzug vor sich gehen, konnte weitgehend geklärt werden.1.Kurze Zeit, nachdem sich der Schwarm zur Traube gesammelt hat, sieht man tanzende Bienen auf der Traube. Es sind erfolgreiche Spurbienen, die durch ihren Tanz die Lage eines von ihnen entdeckten Nistplatzes anzeigen und einen Teil ihrer Genossinnen veranlassen, ebenfalls abzufliegen und jenen Nistplatz zu inspizieren. Auf Grund dieser Tänze läßt sich die künftige Zugrichtung des Schwarmes und auch die Entfernung des Nistplatzes voraussagen. Dadurch, daß mehrmals ein Schwärm bei seinem Umzug bis zum Nistplatz verfolgt werden konnte, wurde die Richtigkeit unserer jeweiligen Voraussage bestätigt. In 3 Fällen gelang es uns sogar, allein auf Grund der Tänze den künftigen Nistplatz schon vor dem Umzug des Schwarmes aufzufinden. 2.Auf der Traube gehen durch die Tänze zunächst Meldungen aus verschiedener Richtung und Entfernung ein; d. h. es werden von den Spurbienen mehrere Nistplätze gleichzeitig angemeldet. Da der Schwarm jedoch nur eine von diesen angebotenen Wohnungen beziehen kann, einigt man sich nach Stunden, oder auch nach Tagen erst, auf einen dieser Nistplätze. Man sieht, wie eine bestimmte Tanzgruppe mehr und mehr zum Durchbruch kommt, während die anderen Spurbienen ihre Tänze einstellen. Erst wenn alle Tänzerinnen einstimmig die gleiche Richtung und Entfernung anzeigen, mit anderen Worten, wenn sich die Spurbienen auf einen Nistplatz geeinigt haben, erfolgt der Aufbruch und der Schwarm zieht in sein neues Heim um. 3.Die Wahl fällt immer auf den besten der angemeldeten Nistplätze. Auf einer Insel, sowie auf freiem, offenem Gelände, wo es keine natürlichen Wohnplätze für Bienen gab, wurden künstliche Nistplätze angeboten, die in irgendeinem Merkmal sich unterschieden. Die Spurbienen konnten jenen, der ihnen als der bessere erschien, wählen. Es wurde eine Holzbeute dem Strohkorb, ein windgeschützter Nistplatz einem ungeschützten, ein neutraler Korb einem mit Melisse geschwängerten, ein weiter entfernter Wohnplatz dem nahe gelegenen — innerhalb gewisser Grenzen — vorgezogen. Auch zeigte sich, daß die Raumverhältnisse, die Erwärmung bei intensiver Sonnenbestrahlung, die Gefährdung durch Ameisen bei der Wahl des Nistplatzes eine Rolle spielen können. Stehen zwei gleichwertige Nistplätze zur Wahl, dann kann es sein, daß auf der Traube keine Einigung zustande kommt. Es bilden sich zwei gleich starke Tanzgruppen heraus und beide geben schließlich gemeinsam das Zeichen zum Aufbruch. Die Schwarmwolke sucht sich in diesem Fall zu teilen, kommt aber nach kurzer Zeit zurück und sammelt sich erneut zur Traube. Entweder versuchen nunmehr die Spurbienen erneut zu einer Einigung zu kommen oder, wenn dies auch jetzt nicht gelingt, dann macht sich der Schwarm an seinem vorläufigen Anlegeplatz ansässig. Er baut Waben ins Gebüsch, beginnt ein Brutnest anzulegen und Vorrat zu speichern. 4.Da die Tätigkeit der Spurbienen zeitlich sehr eng begrenzt ist, also nicht in den bekannten Arbeitskalender eines Bienenstaates eingereiht werden kann, wurde die Frage näher untersucht, wie eine Biene zur Spurbiene wird.Es zeigte sich, daß Spurbienen nicht erst nach dem Schwärmen von der Traube aus in Tätigkeit treten, sondern schon einige Tage vor Auszug des Schwarmes; ferner, daß es ortskundige Trachtbienen sind, die zu Spurbienen werden. Die Faktoren, die die Wohnungssuche bei diesen ehemaligen Trachtbienen auslösen, sind hauptsächlich, wenn nicht ausschließlich, in der Überfüllung des Mutterstockes mit gedeckelter Brut und mit Pollen und Honig, und der damit verbundenen Übersättigung der Stockbienen zu suchen. Zu dieser Zeit wird den Sammelbienen der eingetragene Nektar nicht mehr abgenommen, sie müssen notgedrungen das Sammeln einstellen und sind zum Nichtstun verurteilt. Das ist die Situation, in der stets einige von diesen arbeitslosen Trachtbienen auf Wohnungssuche ausziehen. Haben sie einen Nistplatz ausgekundschaftet, dann tanzen sie auch im Stock bereits, so daß vor dem Schwärmen schon eine Anzahl von Spurbienen an verschiedenen Nistplätzen verkehrt. 5.Was die Spurbienen ihrem Wesen nach besonders von den Sammelbienen unterscheidet, ist, daß sie sich sehr leicht von einem Nistplatz auf einen anderen unstimmen lassen; vor allem, wenn sie selbst nur einen zweitrangigen Nistplatz entdeckt hatten, dann stellen sie sehr bald ihre Tänze ein und interessieren sich für die lebhafteren Tänze anderer Spurbienen. Da primär gute Nistplätze lebhaftere Tänze auslösen als minderwertige, muß sich so bald alles Interesse auf den besten Nistplatz konzentrieren und die Einigung zustande kommen. 6.Im Gegensatz zu den Trachtbienen führen die Spurbienen gelegentlich Dauertänze auf. Während Sammelbienen immer wieder ihren Tanz unterbrechen und erneut zum Futterplatz fliegen, können Spurbienen stundenlang, ja von einem Tag auf den anderen ihren Tanz fortsetzen, wobei zwar Tanzpausen eingeschaltet werden, aber zwischendurch kein Ausflug erfolgt. Da der Sonnenstand in dieser Zeit sich laufend ändert, muß bei der Richtungsangabe dieser Dauertänzer auch die Zeit einkalkuliert werden. Dazu sind die Dauertänzerinnen imstande — auch wenn ihnen der Ausblick zum Himmel verwehrt ist, und auch dann, wenn der Tanz Ms zum nächsten Morgen fortgesetzt wird. 7.Um den 20 000–30 000 Bienen beim Auszug aus dem Stock und beim Aufbruch von der Traube ein rasches gemeinsames Handeln zu ermöglichen, verfügen die Bienen über ein besonderes Alarmierungssignal. Dies ist ein charakteristischer Schwirrlauf, der in jeder Situation müßig herumsitzende Bienen zum Auffliegen veranlassen kann. Auch am Nistplatz zeigen die Spurbienen diesen Schwirrlauf, jedoch muß hier seine Deutung noch offengelassen werden.Die Arbeit wurde aus Mitteln der Rockefeller Foundation und der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die Prof. v. Frisch zur Verfügung standen, wesentlich gefördert.     

Struktur und Verhalten der Nukleolen von Hühnerherzmyoblasten in Gewebekultur während des Interphasewachstums und der Mitose

Zusammenfassung Die Nukleolen von Hühnerherzmyoblasten können durch ein verbessertes Verfahren annähernd lebensgetreu dargestellt werden. Die im lebenden Zustand recht homogen aussehenden Nukleolen lassen nach geeigneter Behandlung charakteristische Innenstrukturen erkennen, deren Differenzierungsgrad von der Größe der Zellkerne abhängt, die ihrerseits vom Interphasealter der Zellen bestimmt wird.Zur Ermittlung des Interphasealters wurden die Größen von mehreren hundert Kernen in zwei Myoblastenkulturen gemessen. Durch rechnerische und statistische Verfahren konnte daraus die Wachstumskurve der Interphasekerne gewonnen werden. Die weiteren Untersuchungen galten dann den Wechselbeziehungen zwischen der Nukleolusdifferenzierung und dem Kernalter.Zur Identifizierung der Nukleolusbestandteile wurden mehrere cytochemische und färberische Nachweisverfahren verwendet, mit deren Hilfe sich chromatische, fadenförmige Strukturen mit einem gewissen DNS-Gehalt nachweisen ließen, die von einer RNS-haltigen Substanz allseits wolkenartig umgeben waren. Die morphologischen und stofflichen Eigenschaften dieser Nukleolusinnenstrukturen deuten auf ihre chromosomale Natur hin, wofür auch der Umstand spricht, daß die Anzahl der Nukleoluseinheiten pro Zellkern von Generation zu Generation konstant bleibt.Wenn die Chromosomen unmittelbar vor und nach der Mitose infolge ihrer starken Kondensierung sichtbar und auch die Nukleolen eben noch bzw. schon wieder erkennbar sind, kann man nachweisen, daß sie integrierende Bestandteile zweier Chromosomen sind.Mit fortschreitender Interphase dekondensieren die extranukleolären Chromosomenanteile und entziehen sich damit der mikroskopischen Betrachtung. Während dieser Zeit erscheinen die Nukleolen zunächst als kompakte Massen, werden dann langsam größer, lockern sich dabei auf und lassen in einer homogen erscheinenden grauen Masse zunächst eine und bald darauf zwei dünnere identische Fadenstrukturen erkennen, die mitunter weit auseinander weichen. Dieser Vorgang tritt gesetzmäßig ein und muß als Chromosomenspaltung im Hinblick auf die zur nächsten Zellteilung notwendige Chromosomenverdoppelung gedeutet werden. Während der frühen Prophase rücken die beiden Chromosomenspalthälften noch einmal zu einer scheinbaren Einheit zusammen und werden mit Beginn der Anaphase vom Spindelapparat endgültig getrennt.Das Verhalten der Nukleolen gibt auch Hinweise auf ihre Funktion. Die Nukleolen treten im Verlauf der Interphase mit grauer Substanz beladen an die Kernmembran heran und geben diese in submikroskopisch kleinen Mengen an das Cytoplasma ab. Das Produkt der Nukleolen besteht aus RNS-haltigen Granula, die nur im Elektronenmikroskop sichtbar sind und sicher eine Bedeutung für die Eiweißsynthese der Myoblasten haben, die bei der raschen Zellteilungsfolge sehr rege ist. Nach der Aktivitätsphase löst sich der chromosomale Anteil der Nukleolen mit einem Rest an grauer Substanz wieder von der Kernwand ab und wandert zum Kerninnern zurück, wo er dann im expandierten Zustand einen genaueren Einblick in seine chromatischen Strukturen zuläßt. Der den Nukleolen verbliebene Substanzrest wird noch vor der Zellteilung, nämlich nach der Auflösung der Kernmembran während der Prophase, in mikroskopisch sichtbarer Form dem Cytoplasma zugeführt.Gelegentlich erfolgen während der Interphase Nukleolusextrusionen. Hierbei können außer der RNS-haltigen Substanz auch chromosomale Nukleolusanteile knospenartig in das Cytoplasma ausgeschleust werden. Dieser Vorgang ist zwar sehr augenfällig, kann aber schon aus statistischen Gründen kaum eine besondere Bedeutung haben, weil er keine regelmäßige Versorgung des Cytoplasmas mit RNS-haltigen Substanzen gewährleistet.Die Arbeit wurde durch eine Sachbeihilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft ermöglicht. Herrn Professor Dr. R. Danneel, danke ich für beratende Hilfe, Frl. stud. med. R. Mielke und Frau A. Meyer für technische Assistenz.     

Beiträge zur Kenntnis der primären Wurzelrinde

Zusammenfassung Untersucht wurden das primäre Rindenparenchym und die scheidenbildenden Gewebe solcher Dikotylenwurzeln, die sich verdicken und in den sekundären Bau übergehen.—Das Fehlen einer Wurzelhypodermis wird untersucht. Wenn das auch vielfach bei Xerophyten der Fall ist, so fehlen doch Beziehungen zu anatomischen, systematischen und ökologischen Verhältnissen. Gleiches gilt von den Parenchymhypodermen. Über sie, die Interkutis und die Metadermbildung werden Ergänzungen zu dem bereits Bekannten gegeben.—Das Parenchym der primären Rinde kann durch Vergrößerung oder Teilungen seine Zellen ein erhebliches Wachstum erfahren und dadurch mit einer Verdickung der Wurzel Schritt halten. Es besteht im einfachsten Falle aus einer Zellenschicht, kann aber auch den größten Teil des Wurzeldurchmessers ausfüllen.—Es wird ein Periderm untersucht, das sich unter der Interkutis bildet; seiner Verbreitung wird nachgegangen.—Für denCasparyschen Streifen werden eine neue Reaktion und eine neue Färbung angegeben. In ihm werden Brüche und deren Ausheilung sowie sein Verschwinden aus der Zelle aufgefunden.—Bei Kompositen kommt eine dauernde und wachstumsfähige Primärendodermis vor.—Es werden unvollständig verkorkende Endodermen untersucht; auch diese Endodermen sind zum Teil dauernd wachstumsfähig. Ihre verkorkten Zellen sind regellos verteilt. Ihre Suberinlamellen zeigen infolge von Dehnungen mitunter eine Verdünnung, die bis zu ihrem Zerreißen oder ihrem Verschwinden gehen kann.—Die vollständig verkorkten Endodermen werden bis zu ihrem Absterben verfolgt sowie die Bildung der verschiedenen Abschlußschichten der Wurzel nach dem Eintritte des sekundären Baues. Bei Dikotylen bildet die Endodermis niemals die dauernde Abschlußschicht.—Es wird eine Anordnung der verschiedenen Endodermtypen und eine Gruppierung der verschiedenen Wurzeltypen gegeben.—Die Luftwurzeln vonImpatiens undZea und die Wurzelknöllchen vonRanunculus Ficaria werden als metakutisierte Wurzeln erkannt.—Die anatomischen Ergebnisse führen auf die Frage, welche Leistung dem primären Rindenparenchym zuzusprechen wäre. Es wird versucht, die Annahme zu unterbauen, das Rindenparenchym wirke als Schwellkörper, der der wachsenden Wurzel Raum schafft.(Holthorst bei Bremen.) Mit 24 Textabbildungen.     

Lamelläre Struktur des Chromatoplasmas von Cyanophyceen in mikroskopischen Dimensionen und Baueigentümlichkeiten des Protoplasten von Chroococcus turgidus

Zusammenfassung An mehreren Cyanophyceen tritt im Chromatoplasma unter bestimmten physiologischen Umständen ein Lamellenbau von mikroskopischen Ausmaßen in Erscheinung, der offenbar eine vergrößerte Ausbildung der elektronenoptisch nachgewiesenen Struktur ist. Es handelt sich um Pakete parallel liegender, ± verbogener Lamellen in gleicher Zahl und Anordnung wie in elektronenoptischen Bildern. Die Struktur ist gegenüber der von anderen Cyanophyceen elektronenoptisch nachgewiesenen nur etwa 3 fach vergrößert.Die entsprechenden physiologischen Zustände stellen sich als eine Depression bestimmter Art dar, die sich in Vergilbung und Sistierung der Zellteilungen ausdrückt. Die mikroskopisch sichtbare Lamellierung erfolgt intravital und ist reversibel. Es finden sich alle Übergänge zwischen normal blaugrünen Zellen mit körnig-homogenem Chromatoplasma und stark gelben mit deutlicher Lamellierung. Es besteht offenbar eine gleitende Reihe zwischen der submikroskopischen und der mikroskopischen Lamellierung.Die Beobachtungen zeigen, daß durch die Beschreibung des Protoplasten an einem bestimmten Zeitpunkt sein Feinbau nicht vollkommen erkannt werden kann, sondern daß dieser, wenigstens in quantitativer Hinsicht, stark vom Lebenszustand der Zelle abhängen kann.Bei Chroococcus turgidus bestehen Anzeichen, daß die Assimilations-pigmente auch in zentralen Bezirken lokalisiert sind. So reichen die Lamellenpakete des Chromatoplasmas in das Centroplasma hinein, und hier bilden sich auch Phycocyanvacuolen. Das Centroplasma wird durch das Chromatoplasma anscheinend zerklüftet, die feulgenpositive Substanz liegt zwischen den Ausbeulungen des Chromatoplasmas.     

Die praktische Ermittlung des Ploidiegrads von Zuckerrüben durch Zählen der Schließzellen-Chloroplasten

Zusammenfassung Die vonMochizuki undSueoka (1955) mitgeteilte Tatsache, daß sich diploide, triploide und tetraploide Zuckerrüben in der Zahl ihrer Chloroplasten in den Schließzellen der Spaltöffnungen unterscheiden, läßt sich dazu verwenden, die Ploidiegrade schneller zu bestimmen als auf andere Weise.Die Chloroplasten müssen zum Zählen stärker hervorgehoben werden. Dies geschieht in der Praxis durch Einlegen der frisch abgezogenen Epidermisstückchen in Silbernitratlösung (Molisch-Reaktion;Mochizuki undSueoka 1955) oder Jod-Jodkalium-Lösung auf dem Objektträger. Ein Zusatz von Rapidnetzer BASF oder Marlon-Paste, oder zur Jod-Jod-kalium-Lösung auch von Pril, erhöht die Benetzung der Cuticula.Ein Gemisch diploider, triploider und tetraploider Zuckerrüben kann man durch Auszählen der Chloroplasten von 10 Schließzellenpaaren auf einem Epidermisstück soweit trennen, daß zunächst höchstens 10% der Pflanzen unsicher bleiben, von denen man noch je ein zweites Blatt untersucht. Etwa 2% der Pflanzen bleiben auch dann noch unsicher, während 1–2% dem falschen Ploidiegrad zugeordnet worden sind. Die Genauigkeit reicht für viele Zwecke vollkommen aus.Ein Gemisch aus nur diploiden und tetraploiden Pflanzen kann durch kurzes Durchmustern jedes Präparats leicht und mit Sicherheit richtig getrennt werden.Eine pentaploide Pflanze wurde durch ihre auffallend hohe und eine haploide Pflanze durch ihre auffallend niedrige Chloroplastenzahl entdeckt.Das beschriebene Verfahren, den Ploidiegrad durch Zählen der Chloroplasten in den Schließzellen zu ermitteln, stellt nur geringe Ansprüche an die untersuchende Person und den Zustand des Materials.Mit 4 Abbildungen     

Zwei neue Formen von Cyrtocyten. Vergleich der bisher bekannten Cyrtocyten und Erörterung des Begriffes „Zelltyp“

Zusammenfassung Die Feinstruktur von zwei neuen Cyrtocytenformen wird beschrieben. Es handelt sich um die Terminalorgane von Stenostomum, einem rhabdocölen Turbellar und Urnatella, einem Vertreter der Entoprocta. Die Wände des Reusenröhrchens von Stenostomum werden aus zwei Gitterfenstern gebildet, die durch zwei Plasmalängspfeiler getrennt sind. Bei Urnatella ist die Röhrchenwand aus einer größeren Anzahl von Pfeilern und alternierenden Querstäbchen aufgebaut.Die Beziehungen der neuen Cyrtocytenformen zu den schon bekannten werden diskutiert. Anschließend wird versucht, alle schon bekannten Cyrtocytenformen systematisch zu vergleichen. Nach Erörterung des Begriffes Ähnlichkeit und nach Einführung von Verfahren des Vergleichens werden die letzteren auf die Cyrtocytenformen angewandt. Die daraus resultierenden vergleichbaren Merkmale der Cyrtocyten werden zusammengestellt. Einige Bemerkungen über die Evolution der Cyrtocyten schließen sich an. Als Fazit wird eine schärfere Fassung des Begriffes Zelltyp gegeben.Als Habilitationsschrift angenommen von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Freien Universität Berlin.     

Schichtung und Feinstruktur des Grundzytoplasmas

Zusammenfassung Die Untersuchungen beziehen sich auf das Grundzytoplasma der Spermatozyten und Spermatiden von Tachea nemoralis, Helix lutescens und Helix pomatia.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten hat eine schon mikroskopisch nachweisbare Schichtung. Es besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das erstere ist hyalin und einschlußfrei. Das letztere besteht aus einer lipoidarmen, zentralen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, peripheren, zum Teil das Zentrosom unmittelbar umhüllenden, den Golgi-Apparat enthaltenden Phase. Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Der erstere liegt näher dem Zentrosom als die letzteren.Die Zellen wurden durch verschiedene Mittel zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt. Die Myelinfiguren entstehen aus der Plasmamembran, aus der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und aus der Hülle der Golgi-Apparatelemente. Dagegen konnten die Mitochondrien, das zwischen ihnen liegende Grundzytoplasma, die Binnenkörper der Golgi-Apparatelemente und das Ektoplasma niemals zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt werden. Die Lipoide sind also ungleichmäßig im Zytoplasma verteilt. Die strukturellen Veränderungen der lipoidreichen Phase, welche experimentell entweder durch Verflüssigung oder durch Verfestigung ihrer Substanz hervorgerufen werden können, werden näher beschrieben.Die lipoidreichen Schichten des Entoplasmas sind nach Vitalfärbung mit Chrysoidin schwach positiv doppelbrechend in bezug auf den Radius der Zelle. Die Oberfläche der lebenden ungefärbten Zelle ist dagegen schwach negativ doppelbrechend in bezug auf den Radius. Diese Doppelbrechung wird nicht auf die Plasmamembran, sondern auf das äußere Ektoplasma bezogen.Das Grundzytoplasma hat also submikroskopischen Schichtenbau. Die miteinander alternierenden Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind jedoch teilweise gerüstartig miteinander verbunden, da die nachgewiesene Doppelbrechung nur schwach ist. Die Lipoidlamellen sind jedoch nicht gleichmäßig im Grundzytoplasma verteilt. Am zahlreichsten müssen sie in der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und in der Plasmamembran sein. Gering ist dagegen ihre Anzahl im Ektoplasma, welches hauptsächlich aus Eiweißfolien aufgebaut sein muß. Die Lipoidlamellen und Eiweißfolien sind innen konzentrisch in bezug auf das Zentrosom und außen konzentrisch in bezug auf den Kern und das Zentrosom angeordnet. Diese submikroskopische Struktur muß sehr labil sein, da der Aggregatzustand des Grundzytoplasmas in der Mitte zwischen einem typischen Gel und einem typischen Sol steht.Während der Reifungsteilungen zerfallen die lipoidreichen Schichten in Fibrillen, welche in bezug auf ihre Länge schwach negativ doppelbrechend sind. Während der Mitose geht die submikroskopische Schichtenstruktur des Grundzytoplasmas teilweise, insbesondere im Inneren der Zelle, in eine submikroskopische Fibrillenstruktur über.Die submikroskopische Struktur des Golgi-Apparates wurde vom Verfasser schon früher beschrieben. Auch wurde die Doppelbrechung der Mitochondrien schon früher festgestellt. Die Moleküle der Glyzeride sind senkrecht zur Länge der sehr kurzen, stäbchenförmigen Mitochondrien orientiert.Die Literatur, welche sich auf die mikroskopisch faßbare Schichtung des Grundzytoplasmas in verschiedenen Zellen bezieht, wird besprochen. Die mikroskopische Struktur der Zellen ist nämlich der grobmorphologische Ausdruck einer feineren submikroskopischen Struktur. Auch kann aus der Schichtung der mikroskopischen Einschlüsse auf die Schichtung der Substanzen des Grundzytoplasmas geschlossen werden. Die auf diese Weise gewonnenen Vorstellungen über die submikroskopische Struktur des Grundzytoplasmas können polarisationsoptisch geprüft werden.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten, Ovozyten und der somatischen Zellen besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das letztere ist entweder homogen oder besteht aus einer lipoidarmen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, mit dem Golgi-Apparat verbundenen Phase. Das Ektoplasma der Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Leukozyten und Fibroblasten ist in der Regel hyalin und einschlußfrei. Dagegen ist es in einigen Fällen nachgewiesen, daß die Neurofibrillen, Nissl-Körper, Myofibrillen, Tonofibrillen, Epithelfibrillen und retikulären Bindegewebsfibrillen nur im Ektoplasma liegen. Deshalb ist die Vermutung naheliegend, daß die spezifischen mikroskopischen Komponenten der Nerven-, Muskel-, Epithel- und retikulären Bindegewebszellen Differenzierungsprodukte des Ektoplasmas sind. Dagegen scheinen die Sekretions-, Exkretions- und Reserveprodukte, ebenso wie der Golgi-Apparat und die Mitochondrien immer nur im Entoplasma zu liegen.Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar vom Golgi-Apparat umgeben, während die Mitochondrien nach außen von ihm liegen oder umgekehrt. In jungen Ovozyten können diese mikroskopischen Komponenten besonders dicht um das Zentrosom zusammengedrängt sein, ja das ganze Entoplasma kann einen fast kompakten, vom Ektoplasma durch eine Membran scharf abgegrenzten Körper bilden. In solchen Fällen haben wir es mit einem Dotterkern im weiteren Sinne zu tun. Seltener scheinen die mikroskopischen Komponenten regellos im homogenen Entoplasma zerstreut zu sein.Gewöhnlich besteht das Grundzytoplasma nur aus einer Ekto- und Entoplasmaschicht. Seltener alternieren zahlreichere Ekto- und Entoplasmaschichten miteinander. Auch kann das Entoplasma als ein Netzwerk von Strängen im Ektoplasma liegen. Die lipoidreiche und die mitochondrienhaltige Phase bilden gewöhnlich zwei verschiedene Schichten des Entoplasmas. Jedoch kann sich die lipoidreiche Phase auch als ein kompliziertes Lamellensystem, ein Faden- oder ein Netzwerk in der mitochondrienhaltigen Phase verteilen oder umgekehrt. Die lipoidreiche, mit dem Golgi-Apparat verbundene und die mitochondrienhaltige Phase können entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder wenigstens teilweise auch konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sein. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar von der lipoidreichen Phase umhüllt, während die mitochondrienhaltige nach außen von ihr liegt oder umgekehrt. Auch scheint eine der beiden Phasen des Entoplasmas bisweilen einen kompakten Körper bilden zu können.Das Grundzytoplasma ungefähr isodiametrischer Zellen (Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Fibroblasten, Nervenzellen) scheint also überall aus Eiweißfolien und Lipoidlamellen, welche entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder auch teilweise konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sind, aufgebaut zu sein. Die Lipoidlamellen sind in den einen Schichten des Grundzytoplasmas zahlreicher und in den anderen spärlicher. Die Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind wohl zum Teil gerüstartig miteinander verbunden. Nur die Ausläufer dieser Zellen haben eine submikroskopische fibrilläre Struktur. Dagegen müssen wir annehmen, daß in sehr stark gestreckten Zellen (Muskelzellen, hohe Zylinderepithelzellen) das gesamte Grundzytoplasma eine mehr oder weniger deutlich ausgesprochene submikroskopische fibrilläre Struktur hat. An der Peripherie solcher Zellen kommt es vielleicht sogar zur Filmstruktur. In schwächer anisodiametrischen Zellen hat das Entoplasma, die Plasmamembran und vielleicht auch das äußerste Ektoplasma, wenn es frei von mikroskopischen Fibrillen ist wohl noch eine submikroskopische Folien- und Lamellenstruktur.     

Das Gefäss-System der Rattenniere

Zusammenfassung Das Gefäßsystem der Rattenniere wurde mit Hilfe von Plastoid-, Tusche- und Gelatineinjektionen an 130 Tieren untersucht.Die zwei unterschiedlichen Kapillargebiete der Rinde, der rundmaschige Plexus des Labyrinthes und der langmaschige der Markstrahlen, werden beide durch direkte Äste aus den Vasa efferentia versorgt: sie sind im Zufluß somit parallelgeschaltet. Im Abfluß existiert diese Unabhängigkeit nicht: das Blut der Markstrahlkapillaren muß zum größten Teil über die Labyrinthkapillaren in die Venae interlobulares abfließen. Zum Teil gewinnen die Markstrahlkapillaren auch Anschluß an die aus dem Mark aufsteigenden venösen Vasa recta.Die Einteilung des Markes in Außenstreifen, Innenstreifen und Innenzone findet auch im Verhalten der Gefäße ihre Berechtigung: Zu- und Abfluß sowie die Art der Kapillarisierung der drei Markabschnitte sind sehr verschieden. Die zuführenden Gefäße sind die arteriellen Vasa recta, die sich ausschließlich aus den Vasa efferentia der juxtamedullären Glomerula bilden und sich dann bei der Versorgung der drei Markabschnitte stufenweise bis zur Papillenspitze hin aufbrauchen. Entsprechend der Aufzweigung der arteriellen Vasa recta bilden sich venöse Vasa recta in allen Teilen des Markes. Sie steigen im Mark auf, ohne sich zu vereinigen, und treten als geschlossene Phalanx in den Außenstreifen über. Hier vereinigen sie sich aufsteigend allmählich und münden in Venae interlobulares oder arcuatae. Die arteriellen und venösen Vasa recta für die bzw. aus der Innenzone durchlaufen den Innenstreifen gebündelt in kräftiger entwickeltem Bindegewebe. Zu- und Abfluß eines jeden der drei Markabschnitte geschieht somit niemals über Kapillaren eines der beiden anderen, sondern immer über Vasa recta. Es würde dies bedeuten, daß die drei Markabschnitte eine voneinander relativ unabhängige Blutversorgung hätten. Dies ist jedoch nicht der Fall, denn die Vasa recta sind nicht allein Verteilergefäße, sondern ihrem Baue nach gleichzeitig weitlumige Kapillaren. Da aber die Vasa recta der Innenzone den Innenstreifen gebündelt und damit weitgehend unabhängig von den Tubuli durchlaufen, ergibt sich dennoch eine funktionelle Trennung der Blutversorgung von Innenstreifen und Innenzone, während sich die Durchblutung von Innenstreifen und Außenstreifen aufsteigend vermischt.Die funktionellen Konsequenzen, die sich aus dieser sehr eigenartigen und komplexen Gefäßarchitektur des Markes ergeben, werden diskutiert.Herrn Professor Dr. med. Dr. h. c. mult. Friedrich Wassermann zum 80. Geburtstag in Verehrung und Dankbarkeit gewidmet.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Aorta des Kaninchens

Zusammenfassung Die Aorta des Kaninchens wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Die Ergebnisse wurden mit den elektronenmikroskopischen Befunden anderer Autoren an der Rattenaorta und eigenen Befunden an der Schweineaorta verglichen. Ähnlich wie die Rattenaorta und im Gegensatz zur Schweineaorta zeigt die Kaninchenaorta in einigen Konstruktionsmerkmalen bedeutsame Unterschiede gegenüber der menschlichen Aorta, soweit deren Konstruktion auf Grund lichtmikroskopischer Untersuchungen bekannt ist.Die Intima besteht aus einem porenfreien, durch stark untereinander verzahnte Einzelzellen gebildeten Endothel und einer schmalen subendothelialen Intima. Diese enthält, eingebettet in eine Grundsubstanz, ein lockeres, wenig organisiert erscheinendes kollagen-elastisches Fasergeflecht und einige sog. Langhanszellen. Die letzteren stellen die für den Stoffwechsel der subendothelialen Intima verantwortlichen Fibrozyten dar; sie sind zugleich in ihrer Eigenschaft als ruhende Mesenchymzellen auch als die Stammzellen einer eventuellen zellulären Reaktion auf einen die Intima treffenden Reiz aufzufassen.Die Media ist von der Intima durch eine voll ausgebildete Lamina elastica interna getrennt. Diese innerste elastische Lamelle bildet ein geschlossenes, homogen gebautes Rohr mit nur wenigen Fenstern.Die übrigen Medialamellen sind teils homogene Rohrwandstücke, teils zusammengesetzt aus elastischen Bändern; ihre Konstruktion steht zwischen der der Rattenaorta, welche lediglich homogene Platten besitzt, und der der Schweineaorta, deren elastische Lamellen hochorganisierte Fasersysteme darstellen. Die Mediamuskelzellen finden sich auch beim Kaninchen als eine Sonderform glatter Muskulatur. Als einzige in der Media enthaltene Zellform sind sie über ihre kontraktilen Funktionen hinaus mit den Funktionen eines Fibroblasten ausgestattet und für den Stoffwechsel der Mediagrundsubstanz und deren faseriger Differenzierungen verantwortlich.Im Interlamellärraum finden sich außer den Muskelzellen, die seinen größten Teil einnehmen, auch kollagene und elastische Fasern und eine Grundsubstanz. Eine strenge Organisation des interlamellären Fasergeflechtes wie in der Schweineaorta ist beim Kaninchen nicht festzustellen.Der Benninghoffsche Spannapparat wird auch in der Kaninchenaorta durch eine Kontinuität von muskulären und elastischen Mediaelementen verkörpert. Diese Kontinuität findet ihren Ausdruck unter anderem im gleichen Steigungswinkel von 30° gegenüber der Horizontalschnittebene, den die Muskelzellen und die Bänder der inhomogen gebauten elastischen Medialamellen einhalten.Die weniger komplizierte Organisation der Lamellen und des interlamellären Fasergeflechtes, der steilere Ansatzwinkel der Muskelzellen an den elastischen Lamellen und vor allem die ausgeprägte Lamina elastica interna unterscheiden die Kaninchenaorta deutlich von der Schweineaorta und lassen Anklänge an die Bauweise muskulärer Arterien erkennen. Die Kaninchenaorta steht dabei entsprechend ihrer Größe zwischen der Rattenaorta und der Schweineaorta.Das Vorhandensein einer Lamina elastica interna mit nur relativ kleinen Fensterungen, die gegenüber der Schweineaorta deutlich geringere Durchströmbarkeit der elastischen Medialamellen und das Fehlen von Vasa vasorum deuten auf eine gegenüber den Aorten größerer Tiere weniger komplizierte Ernährung der Aortenwand hin.Rückschlüsse aus experimentell an der Kaninchen- oder Rattenaorta erhobenen Befunden auf Vorgänge an der Aorta größerer Säuger und vor allem des Menschen sind aus diesen Gründen nur mit Vorbehalt möglich.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über den Feinbau der Knochenmarkskapillaren

Zusammenfassung Nach den hier mitgeteilten Beobachtungen sind die venösen Kapillaren des Knochenmarkes vom Frosch allseitig durch eine dünne cytoplasmatische kernhaltige Membran gegen das Markgewebe abgeschlossen. Eine Kommunikation mit den Interzellularräumen des Retikulums durch konische Übergangsstellen oder präformierte Öffnungen in den Kapillarwänden konnte nicht festgestellt werden. Die Sinuswände zeichnen sich durch die Fähigkeit der Speicherung von Tusche und Trypanblau aus. Ein Grundhäutchen ließ sich an ihnen färberisch nicht nachweisen, doch zeigen die Wandungen der Venensinus — entgegen den Angaben von Tretjakoff (1929) — eine wohlausgebildete Gitterfaserstruktur, die fließend in die argyrophilen Netze des angrenzenden Retikulums übergeht. Die von Jordan u. Baker (1927) aufgestellte Behauptung, daß im Knochenmark des Frosches eine Kommunikation der Sinus mit den Interzellularräumen des Retikulums bestehe, läßt sich nicht aufrecht erhalten und kann auch auf das Knochenmark der Säuger nicht übertragen werden, dessen Sinus sich von denen des Froschmarkes prinzipiell nicht unterscheiden. Die venösen Kapillaren des Säugermarkes gehen aus langen, engen, relativ dickwandigen und kernreichen arteriellen Kapillaren hervor, auf deren Grundhäutchen typische Pericyten (Adventitialzellen) angetroffen werden. Die Einmündung in die weiten dünnwandigen Sinus erfolgt mit trichterartiger Erweiterung und gleichzeitiger Gabelung der Blutbahn. Das System der Venensinus stellt ein reichverzweigtes Wundernetz dar, das an keiner Stelle präformierte Öffnungen oder kontinuierliche Übergänge in das Markretikulum aufweist. Die Ausschwemmung der reifen Erythrocyten aus dem Parenchym in den Kreislauf ist durch periodische Durchbrechungen der histiocytären Wandmembran zu erklären. Die Darstellung eines Grundhäutchens war auch an den Sinus des Säugermarkes nicht möglich. Das Verhalten der Gitterfasern entspricht dem für das Froschmark geschilderten.Zum Schlüsse möchte ich mir erlauben, Herrn Priv.-Doz. Dr. K. Zeiger für die Anregung zu dieser Untersuchung und ihre Unterstützung herzlich zu danken.     

Über den Licht- und Schattenreflex von Mya arenaria

Zusammenfassung Wird eine Intensität, an die Mya adaptiert ist, für einige Sekunden vermindert und dann wieder auf die alte Höhe gebracht, so benötigt Mya 5 Min., um sich an die Ausgangsintensität zurückzuadaptieren.Es ist damit zu rechnen, daß etwa 70% aller Beschattungen eine Reaktion zeitigen. Das Auftreten oder Fehlen der Reaktion steht nicht in Zusammenhang mit der Länge der Zeit, während der das Tier an die Ausgangsintensität adaptiert wurde, wenn diese Zeit länger als die eigentliche Adaptationszeit ist. Auf Beschattung reagiert Mya in der Regel durch Einschlagen oder Einziehen der an den Siphoöffnungen befindlichen Tentakel, auf Belichtung mittels einer Siphokontraktion. Die biologische Bedeutung dieser beiden Reaktionsweisen wird zu erklären versucht.Die Unterschiedsschwellen für Belichtung und Beschattung fallen annähernd in die gleiche Größenordnung, auf Intensitätserhöhung reagieren die Tiere um ein Geringes empfindlicher. Die Muscheln sprechen im. Durchschnitt auf eine Intensitätsverminderung um 59,35% des Anfangsbetrages gerade eben noch an, während eine Erhöhung um das 1,05fache des Anfangsbetrages als durchschnittliche Unterschiedsschwelle des Licht-reflexes anzusehen ist.Die minimalen Beschattungszeiten und die Latenzzeiten des Schatten-reflexes sind wesentlich kürzer als die minimalen Expositionszeiten und Latenzzeiten des Lichtreflexes unter entsprechenden Bedingungen.Setzt man die Muscheln einer Kombination zweier Lampen aus, von denen jede stets die gleiche Intensität hat, während die Farbe der einen Lampe gewechselt werden kann, und mißt nun die Reaktionszeiten bei Auslöschen des farbigen Lichtes, so ergeben sich bei den verschiedenen Farben verschiedene Reaktionszeiten. Die kürzeste Reaktionszeit fanden wir bei Auslöschen gelben Lichtes. Im Gelb ist also das Absorptions-maximum der den Schattenreflex bedingenden photosensiblen Substanz, in einem anderen Spektralbereich also als das des den Lichtreflex bestimmenden Stoffes.Alle diese Tatsachen führten uns zu der Schlußfolgerung, daß die für den Schatten- und Lichtreflex von Mya verantwortlich zu machenden Rezeptoren miteinander nicht identisch sind.Die Reaktionszeit des mechanischen Reizes verkürzt sich mit steigender Reizstärke. Mechanischer Reiz und ein (an sich zeitlich unterschwelliger) Lichtreiz können sich summieren, was sich in einer Verkürzung der Reaktionszeit zeigt.     

Untersuchungen über das Kreislaufsystem bei den Weichtieren IV

Zusammenfassung Die Koordination zwischen den beiden Abteilungen des Herzens von Helix pomatia L. beruht auf rein mechanischen Faktoren durch Übertragung der Zusammenziehung infolge von Dehnung. Dies wird dadurch bewirkt, daß der tätige Herzteil durch die Verkürzung seiner Fasern den benachbarten dehnt und ihn dadurch zur Zusammenziehung anregt.Ein solches Geschehen hat zur Voraussetzung, daß die einzelnen Teile des Herzens beweglich sind. Solange die Vorhofkammergrenze hin- und hergeschoben werden kann, wird der Zusammenziehung des einen Herzteils die des anderen nachfolgen. Die Führung übernimmt jeweils der stärker gedehnte Herzteil, der infolgedessen auch rascher automatisch rhythmisch arbeitet. Das kann also einmal der Vorhof, ein anderes Mal die Kammer sein.Daß es sich um eine Übertragung der Zusammenziehung auf dem Prinzip der Dehnung handelt, kann man daraus entnehmen, daß die Koordination zwischen den beiden Herzabteilungen aufhört, sobald man die Vorhofkammergrenze fixiert und auf diese Weise ihre Hin- und Herbewegungen unmöglich macht. Dann arbeiten die beiden Herzabteilungen völlig unabhängig voneinander. Auf der anderen Seite wird die Koordination zwischen den Herzabteilungen nicht gestört, wenn man an der Vorhofkammergrenze eine Ligatur anlegt und dadurch die Fasern zerquetscht. Dies hat allerdings zur Voraussetzung, daß die Vorhofkammergrenze verschieblich bleibt. Ebenso können die Abteilungen zweier Herzen koordinatorisch arbeiten, die miteinander durch einen Faden verknüpft sind. Bei einem solchen zusammengesetzten Herzen ist also jeder anatomische und physiologische Zusammenhang zwischen den Abteilungen aufgehoben, trotzdem können seine beiden Abschnitte koordiniert arbeiten.Die Koordination der beiden Herzabteilungen des Schneckenherzens wird im Tierkörper durch die Befestigung der einander abgekehrten Enden der Herzteile am Perikardialsack begünstigt. Da sie aber auf einer Übertragung der Zusammenziehung infolge der Dehnung, also rein mechanischen Momenten, nicht auf Leitung beruht, so erklärt sich ohne Schwierigkeit, warum der Fuhktionszusammenhang so leicht zu lösen ist.Aus dem Prinzip der Koordination der Herzabteilungen auf rein mechanischen Momenten erklärt sich aber auch, daß das Intervall zwischen Vorhof- und Kammertätigkeit As- Vs bei gegebener Temperatur und gutem Ernährungszustande des Herzens nicht festgelegt ist wie beim Wirbeltiere sondern von der Frequenz abhängt und zwar in der Weise, daß es um so kürzer ist, je rascher das Herz arbeitet.     

Schilddrüse und Federausfall

Zusammenfassung Die Folgen künstlich herbeigeführter Hyperthyreoidie auf den Federausfall sind während und außerhalb der Mauser untersucht.Thyroxin und Thyreoidea können in der Mauserperiode nach 7 bis 10 Tagen den Federausfall kurzfristig hemmen bzw. blockieren.Außerhalb der Mauserperiode kann ein hyperthyreotischer Zustand einen Federausfall verursachen. Die einzelnen Arten wie auch artgleiche Idividuen reagieren auf dieselbe Menge bei gleichen Umweltbedingungen ungleich stark. Zwischen Temperament des Einzelvogels und Reaktion auf Schilddrüsengaben ist eine Parallelität erkennbar.Mit zunehmender Anzahl der Injektionen steigen allgemein Wirkungsdauer und Intensität des Federausfalls.Ihr zeitlicher Abstand entscheidet mit über das Ergebnis. Bei einer Distanz von mehr als 3 Tagen ließ sich kein Federausfall mehr auslösen.Eine Gewichtsabnahme — gleich, ob von Federausfall begleitet oder nicht — war bei meinen Vögeln stets die Folge schon einmaliger Hormongaben. Bei Wiederholungen kommt es zu starkem Kräfteverfall, u.U. mit tödlichen Folgen. Eine Injektion kann nach anfänglichem Abfall zu einem Anstieg über das Ausgangsgewicht führen.Für den jahreszykhschen Ablauf der Schilddrüsentätigkeit läßt sich kein allgemein gültiges Schema aufstellen. Innerhalb einer Art bestehen keine eindeutigen Beziehungen zwischen Mauser und dem Entwicklungszustand der Schilddrüse.Der Federausfall nach Hyperthyreoidie ist eines der Symptome des überstürzten Stoffwechsels. Hiermit ist nicht bewiesen, daß auch der Beginn der Mauser durch erhöhte Sekretion der Schilddrüse ausgelöst wird.Die Untersuchungen führen zu der Annahme, daß der Federausfall bei Hyperthyreoidie und der einer normalen Mauser keine homologen Erscheinungen sind.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Die Hormonpräparate stellten großzügig zur Verfügung die Deutsche Hoffmann-La Roche AG, Grenzach-Baden, und die Dr. Georg Henning-GmbH, Berlin.     

Über eine postmeiotische Teilungsanomalie und den Spiralbau der Chromosomen von Paris quadrifolia

Zusammenfassung In drei Pflanzen einer Kolonie von Paris quadrifolia wurde in eben entstandenen Gonen eine abnorme postmeiotische Mitose beobachtet, die bis zur Metaphase geht und dann rückläufig über eine Telophase zu einem meist normalen Ruhekern führt. Die Chromosomen sind ungespalten und entsprechen äußerlich und innerlich den Anaphasechromosomen der homöotypischen Teilung. Obwohl diese Chromosomen die Wertigkeit von Chromatiden besitzen, also keine teilungsfähigen, aus zwei Chromatiden aufgebauten Vollchromosomen sind, erfolgt die Spindelbildung, die Metakinesebewegung und die Orientierung der Chromosomen in der Äquatorialplatte normal. Diese Vorgänge sind also unabhängig vom Alter der Chromosomen und Centromeren. Auch die Einstellung der Spindel in der Zelle unter Drehung des Polfeldes erfolgt so, wie es zu erwarten wäre, wenn eine normale Zellteilung an dieser Stelle stattfände.Die Spindeleinstellung der abnormen Mitose ist mechanisch, bedingt und eine andere als in der 1. Pollenmitose, bei der nicht einfach mechanische Gesetzmäßigkeiten wirken, sondern eine bestimmte plasmatische Differenzierung bestimmend ist.Das Auftreten der postmeiotischen Mitose zeigt keine ursächliche Beziehung zu den für Paris bezeichnenden Störungen infolge von Inversionsheterozygotie. Die Ursache kann genotypischer oder phänotypischer Natur sein; für beide Annahmen lassen sich Anhaltspunkte gewinnen.Durch Vorbehandlung mit NH³-AIkohol läßt sich der Spiralbau der Chromosomen in der 1. Pollenmitose klar sichtbar machen. Es bestätigt sich die Auffassung, daß je Chromatide eine Doppelspirale vorhanden ist, daß aber nicht zwei auseinandergeschobene Spiralen vorliegen. Die Großspiralisierung kann als Modell dienen um Deutungen vorzunehmen, wo die unmittelbare optische Beobachtung versagt.     

Versuche über das Gedächtnis und das Lernvermögen der Tauben

Zusammenfassung Damit sind wir am Schluß der Untersuchungen angelangt, und es sollen noch einmal die Hauptergebnisse kurz zusammengestellt werden. Die Fütterung mit Giftmais hat ein Erbrechen und ein Übelsein zur Folge, das sich meist über einige Stunden erstreckt. Trotz der relativ kurzen physischen Wirkung übt sie eine starke psychische Wirkung auf die Tauben aus, die in einer Abschreckung von dem Giftmais besteht. Sie schränken ihre Nahrungsaufnahme ein, wenn sie nur Giftmais erhalten und meiden ihn, wenn sie außerdem noch ausreichend guten Mais zur Auswahl haben. Beschneidet man ihre Tagesration an gutem Mais, so ersetzen sie die fehlende Menge durch eine stets geringere Menge von Giftmais. Das Auffinden des guten und das Meiden des Giftmaises beruht bei den Käfigversuchen auf einer Ortsdressur; ein optisches Erkennen der Giftkörner findet nicht statt. Dagegen vermögen die Tauben wahrscheinlich eine wenn auch unsichere Unterscheidung mit Hilfe des Geschmacks- oder Geruchssinnes zu treffen, wenn man das Zustandekommen einer Ortsdressur ausschaltet.Die verwendeten Futtermittel erfreuen sich sehr verschiedener Grade von Beliebtheit, sogar die drei Maissorten wurden verschieden gern genommen. Die Reihenfolge des Futters in ansteigenden Graden der Beliebtheit ist folgende: Gerste—eckiger Mais—runder weißer Mais—runder gelber Mais—Weizen.Erwirbt eine Taube eine schlechte Erfahrung, so ändert sie demgemäß in Zukunft ihr Verhalten ab: sie bevorzugt ein sonst weniger beliebtes Futter nach Vergiftung mit dem beliebteren, selbst wenn dieses nur einmal vergällt und nachher wieder gut ist. Auch das Beispiel einer anderen, unvergifteten Taube, die vor ihren Augen das beliebtere Futter frißt, vermag sie nicht dazu zu bringen, dieses der schlechten Erfahrung entgegen wieder zu bevorzugen.Die Erinnerung an die schlechte Erfahrung ist streng an die Maissorte gebunden, mit der die Taube vergiftet wurde; eine andere Maissorte wird wieder bevorzugt.Eine schlechte Erfahrung sitzt so fest, daß ein Tier 17 Tage lang die entgegengesetzte Erfahrung machen mußte, ehe es wieder umlernte.Die Erinnerung an eine Erfahrung kann durch einen Notfall wieder wachgerufen werden.Für die Praxis läßt sich nach den Ergebnissen mit ziemlicher Sicherheit voraussagen, daß die Tauben die Felder mit gebeizter Maissaat meiden werden, denn wir konnten zeigen, daß die Tauben in erster Linie eine besondere Abneigung fassen für den Ort, an dem sie die Giftkörner fanden. Es läßt sich weiterhin schließen, daß auch Nachbarfelder, die eventuell mit ungebeizter Saat derselben Maissorte beschickt sind, wahrscheinlich bis zu gewissem Grade verschont werden, da die Tauben nicht nur den. Ort, sondern auch die betreffende Maissorte verschmähen, mit der sie sich vergifteten. Damit ist zugleich für die Freilandversuche der Fingerzeig gegeben, Versuchsparzellen mit giftigem und ungebeiztem Mais nicht nebeneinander in den Flugbereich derselben Tauben zu legen.     

Untersuchungen über die Spermiogenese beim Sandläufer,Cicindela campestris L.

Zusammenfassung Wie das Spermium von Lepisma besitzt dasjenige von Cicindela das Zentriol in parapikaler Stellung. Es besteht kein Kontakt mit dem Akrosom.Bereits auf frühem Spermatidenstadium wird die Kernsubstanz in zwei unterschiedliche Bestandteile getrennt, denen ganz bestimmte Bezirke der Kernmembran zugeordnet sind. Der größere Teil des Kernmaterials liegt in feinverteilter Form vor; die ihn umgebende Kernmembran enthält keine Poren. Er wandelt sich nach bekanntem Schema zum Kern des reifen Spermiums um. Der kleinere Teil besitzt granuläre Struktur und liegt in einer vorgewölbten Blase, in deren Bereich die Kernmembran mit Poren übersät ist. Im Laufe der Differenzierung wird diese Blase zusammen mit dem Zentriol von der Basis an die Spitze verlagert. Sie scheidet dabei offenbar kontinuierlich ihren Inhalt in das Zytoplasma aus. Sobald sie sich vollständig entleert hat, wird sie abgeschnürt und verfällt der Rückbildung. Das sezernierte Material sammelt sich zunächst größtenteils um das Zentriol. Abschließend jedoch verteilt es sich entlang der Geißel, wobei eine gebogene Lamelle nicht ohne Einfluß zu sein scheint.Die Bedeutung dieser eigenartigen Kernsekretion ist vorerst unklar. Es gibt aber liehtmikroskopische Befunde, die auf eine weitere Verbreitung mindestens unter Insekten hinweisen. Angesichts der vorgelegten Befunde scheint auch eine Revision der Ansicht, daß das perizentrioläre Material bei vielen anderen Arten aus dem Zentriol hervorgehe, geboten.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur Kinetik der Strahlenwirkung

Zusammenfassung Die klassische Treffertheorie geht primär von der Betrachtung statischer Systeme aus und setzt zeitliche Abläufe nur als nachträgliche Korrekturen in ihr Schema ein. Neuere experimentelle Erfahrungen verlangen eine mathematische Behandlung, die von Anfang an sowohl die physiologische Kinetik als auch die strahleninduzierten Abläufe an vitalen Objekten berücksichtigt. Dazu bietet eine stochastische Behandlung das geeignete formale Schema. Da man es dabei mit Markoff-Prozessen zu tun hat, vereinfachen sich die Ansätze und lassen sich numerisch auf dem Analogrechner lösen. Darüber hinaus ist meist die Matrixdarstellung anwendbar.Man kann zwar die Treffertheorie als speziellen Fall dieser generellen stochastischen Darstellung erhalten, erkennt dabei jedoch, daß die üblichen Voraussetzungen zu eng sind. Parameter wie Zeitfaktor und Relative Biologische Wirksamkeit sind in dem umfassenderen Ansatz von vorneherein eingeschlossen.Die Formen der Dosiswirkungskurven sollten nur dann im treffertheoretischen Sinne gedeutet werden, wenn physikalische und biologische Realitäten es erfordern. In allen anderen Fällen ist eine Interpretation vorzuziehen, die keine Vorwegannahme über den Wirkungsmechanismus beinhaltet. Am Beispiel der Strahlenwirkung auf ein Enzymsystem in vivo wird die Brauchbarkeit der vorgeschlagenen stochastischen Darstellung gezeigt.