Symbiotic pathways of carbon in coral reef ecosystems

Summary 1. Productivity of algal-invertebrate symbiosis in coral reef ecosystems is discussed, and current methods of analysis described.2. Translocation within the symbiosis, apparent rates of turnover, the retention time of carbon fixed in photosynthesis and the excretory pathways leading to the reef community are examined. Possible mechanisms for recycling carbon back to the level of the primary producers are presented.3. Future prospects for in situ studies of the coral reef problem, and the requirements for substantiative data in these areas are discussed.

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Symbiotische Wege des Kohlenstoffs in Korallenriff-Ökosystemen. Gegenwärtiger Status und zukünftige Aussichten

Kurzfassung Die metabolische Leistungsfähigkeit des Ökosystems Korallenriff basiert zu einem wesentlichen Teil auf der unmittelbaren zellulären Integration von Primärproduzenten und Konsumenten in der symbiotischen Verbindung von Algen und Korallen. Diese Form des Zusammenlebens zweier Organismen stellt ein charakteristisches Merkmal der tropischen Korallenriffe dar und spielt eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung des Ernährungsgleichgewichts innerhalb dieses Ökosystems. Die gegenwärtigen Kenntnisse in bezug auf die Primärproduktion und den Weg des durch die Symbionten fixierten Kohlenstoffs werden besprochen. Methoden für In-situ-Forschungen werden an Hand der bisher erzielten Ergebnisse bewertet, und die Aussichten, die Energietransformation in den Lebensgemeinschaften im Korallenriff zu erfassen, diskutiert.

     

Die vitale Neutralrotspeicherung der Innenepidermis vonAllium cepa unter dem Einfluß von Atmungsgiften

Zusammenfassung Zellen der Innenepidermis der Zwiebelschuppe vonAllium cepa zeigten eine gewisse Einschränkung der Neutralrotspeicherung in der Vakuole, wenn die Anfärbung über 24 Stunden aus Neutralrot 1100000 in Leitungswasser erfolgte, dem die Atmungsgifte Natriumazid (NaN₃), Cyankali (KCN) oder 2,4-Dinitrophenol (DNP) in steigender Konzentration (bis 10^–2 mol) zugefügt waren. Eine Verringerung der Farbstoffspeicherung war auch bei Kurzfärbung (15 Minuten aus Neutralrot 110000 in Leitungswasser) festzustellen, wenn eine bis zu 24 Stunden andauernde Vorbehandlung mit den Atmungsgiften voranging.Vergleichende Versuche mit K₂CO₃-Zusätzen lassen vermuten, daß einerseits Abdiffusion des Farbstoffs nach Plasmaschädigung und anderseits p _h -Erhöhung im Zellsaft durch eindringendes Alkali und nicht eigentliche Giftwirkungen die Ursache hierfür sind.Nach längerer Vorbehandlung mit KCN und NaN₃ wird dagegen die Neutralrotspeicherung erhöht, während sie nach DNP-Behandlung weiter abnimmt. Diese und andere Erscheinungen dürften durch Vergiftung des Atmungsgeschehens bedingt sein, welche zu einer Ansäuerung des Zellsaftes oder im Falle der andersgearteten DNP-Wirkung zur Veratmung und Verringerung des Säuregehalts zu führen scheint.Die Neutralrotspeicherung in den leeren Vakuolen der Innenepidermis von Zwiebelschuppen hängt zwar nicht direkt von der Lebenstätigkeit der Zellen ab, doch scheint über p _h und (Semi-)Permeabilitätsänderungen eine gewisse indirekte Abhängigkeit vom Lebenszustand der Zellen zu bestehen.Die drei verwendeten Atmungsgifte ergaben nach längerer Einwirkung sichtbare, charakteristische Erscheinungen am Protoplasma: tröpfchenförmige, fettige Entmischungen (physiologische Lipophanerose), prämortale netzförmige Bildungen nach NaN₃-Behandlung. Bei Färbungsversuchen mit K₂CO₃-Zusätzen traten postmortale, fädige, doppelbrechende Gebilde an den koagulierten, plasmatischen Resten auf.HerrnDoz. Dr. H. Kinzel, Pflanzenphysiologisches Institut der Universität Wien, schulden wir für die freundliche Gewährung wertvoller Ratschläge und Hinweise außerordentlichen Dank.     

Über die Vibrationsstärke-Empfindung und die Wahrnehmbarkeit von Reizstärkeänderungen beim Tastsinn

Zusammenfassung Im Hinblick auf eine Informationsübertragung über den Tastsinn wird die Vibrationsstärke-Empfindung als Funktion der Reizstärke und deren gerade wahrnehmbare Änderung an einer Stelle der Haut an der Innenseite des Unterarms untersucht.Zunächst wird aufgrund von Schwellenmessungen gezeigt, daß ein schmalbandiger mechanischer Reiz der Haut sinnvoll durch den zeitlichen Verlauf der Hüllkurve der Deformationsgeschwindigkeit (t) im Frequenzbereich um 180 Hz beschrieben werden kann. Daran anschließend wird die VibrationsStärke-Empfindung als Funktion der Dauer t _iund der Geschwindigkeitsamplitude einer sinusförmigen Vibration untersucht. Aus den Meßergebnissen geht hervor, daß erst nach etwa 100 ms sich die volle Empfindungsstärke einstellt, die proportional zu ^t anwächst. Bei Vibrationsdauern t _i< 100 ms integriert der Tastsinn das Quadrat der Geschwindigkeit über die Zeit.Die Wahrnehmbarkeit von Reizstärke-Änderungen hängt von der Stärke des Reizes, von der aus die Änderung erfolgt, und von dem zeitlichen Verlauf des Reizes vor der Änderung ab. Letzteres enthält die Fähigkeit des Tastsinns, auf den jeweils herrschenden Reizzustand zu adaptieren und so die Empfindlichkeit gegenüber Änderungen zu erhöhen. Im nicht adaptierten Zustand können im Bereich weit oberhalb der Fühlschwelle relative Änderungen der Vibrationsamplitude von 16% gerade wahrgenommen werden, im adaptierten Zustand dagegen bereits solche von 6%.     

Determination of the periphyton production by means of the glass slide method

Summary By means of the glass slide method a study of the periphyton production was performed in the Sedlice Reservoir (Bohemia, Czechoslovakia) during the period July 30, 1958 – June 8th, 1959.The gravimetric mass analysis of the periphyton rendered at 9 sampling dates in 4–6 weeks intervals results for 4 depths (1, 3, 6, 9 m) including the zone of producers, the transitory zone, zone of consumers as well as the benthic zone.The air-dry weight and the dry weight (105°C) showed almost identical results. The dry weight formed in the average 8,0 % of the wet weight. The following values were calculated on the basis of the literature data: the ash-free dry weight by subtracting 20 % from the dry weight, the N-content as 7 % of the ash-free dry weight and the chlorophyll a content as 1,3 % of the ash-free dry weight.The biomass of the periphyton ranged between 0 and 491 mg/sq. dm of the ash-free dry weight with an average value 127,0. The highest values occurred in the depth of 1 m, the lowest near the bottom.The net production rate ranged between 10 and 1010 mg/sq.m/day of the ash-free dry weight with an average value 213. The highest mean value occurred in the depth of 6 m (280), the lowest in the depth of 9 m (91 mg/sq.m/day). The greatest production rates were found in March at all depths.The population turnover was different in each depth. In the depth of 1 m it equals 69,6 days, in 3 m 53,6 days, in 6 m 45,2 days, in 9 m 90,9 days. As a mean 59,6 = 60 days can be accepted. These are the longest turnover values determined at anyelse periphyton community. In the Sedlice Reservoir the periphyton renewes itself 6 times in the course of the year.All results gained were compared with similar data published by different authors. An attempt of correlation of these production data was undertaken, but no clear and reliable relationships could be detected.

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Zusammenfassung Unter Anwendung der Glassplattenmethode wurde eine Untersuchung der Produktion des Aufwuchses in der Sedlice-Talsperre (Böhmen, Tschechoslowakei) in der Zeit vom 30. Juli 1958 bis 8. Juni 1959 durchgeführt.Die angewendete gravimetrische Globalmethode brachte an 9 Entnahmetagen (in 4–6 Wochen-Intervalen) Ergebnisse für 4 Tiefen (1, 3, 6, 9 m), die die Zone der Produzenten, die Übergangszone, die Zone der Konsumenten sowie die benthische Zone darstellen.Das Lufttrockengewicht und das Trockengewicht bei 105°C ergaben fast identische Ergebnisse. Das Trockengewicht stellte im Durchschnitt 8,0 % des Feuchtgewichtes dar. Die folgenden Werte wurden auf Grund von Literaturangaben ausgerechnet: das aschenfreie Trockengewicht durch die Subtraktion von 20 % vom Trockengewicht, der Stickstoffgehalt als 7 % des aschenfreien Trockengewichtes und der Chlorophyllgehalt als 1,3 % des aschenfreien Trockengewichtes.Die Biomasse des Aufwuchses schwankte zwischen 0 und 491 mg/m² des aschenfreien Trockengewichtes und zeigte den durchschnittlichen Wert 127,0. Die höchsten Werte kamen in der Tiefe 1 m und die niedrigsten in 9 m vor.Die Netto-Produktion des Aufwuchses schwankte zwischen 10 und 1010 mg/m²/Tag aschenfreier Trockensubstanz und zeigte den durchschnittlichen Wert 213,0. Die höchsten Durchschnittswerte waren in der Tiefe 6 m (280) und die niedrigsten in 9 m (91 mg/m²/Tag) zu verzeichnen. Im März fand sich in allen Tiefen die höchste Produktion.Der Erneuerungskoeffizient änderte sich mit der Tiefe. In 1 m betrug er 69,6 Tage, in 3 m 53,6 Tage, in 6 m 45,2 Tage, in 9 m 90,9 Tage und im Durchschnitt 59,6 = 60 Tage. Diese Werte sind als die längsten, die irgendwann im Aufwuchse ermittelt wurden, anzusehen. Das heisst, dass sich der Aufwuchs in der Sedlice-Talsperre nur sechsmal im Jahre erneuert.Alle erzielten Resultate wurden mit ähnlichen Literaturangaben verschiedener Autoren verglichen. Es wurde ein Versuch unternommen, alle verfügbaren Produktionswerte zur Korrelation zu bringen, eine klare Abhängigkeit konnte jedoch nicht festgestellt werden.

     

Spektralphotometrische Untersuchungen am Kartoffel-X-Virus

Zusammenfassung Mit Hilfe von Reinpräparaten verschiedener Stämme des Kartoffel-X-Virus wurden die Kurven für die gesamte und die reine Absorption ermittelt. Dabei ließen sich zwischen den Stämmen keine Unterschiede in der Lichtabsorption feststellen. Bei 290 m war stets eine deutliche Einbuchtung vorhanden und aus dem Quotienten E_rein280/260 ergab sich ein NS-Gehalt von etwa 6,6%. Chemische Analysen bestätigten diesen Wert. Für Konzentrationsmessungen an nativem und hydrolysiertem X-Virus wurden Eichkurven aufgestellt. Spektralphotometrische Daten für die Nucleinsäure und das Protein, sowie für hydrolysiertes X-Virus wurden angegeben und Vergleiche zu den Ergebnissen beim Tabakmosaik-Virus gezogen.     

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

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

Zur Frage der Wirkungsweise einer radonhaltigen Atmosphäre auf embryonale Stadien von Drosophila melanogaster

Zusammenfassung Als Beitrag zur Untersuchung des biologischen Wirkungsmechanismus von Radon und seinen Folgeprodukten wurden Drosophilaeier in einer geeigneten Versuchsanordnung einer mit Radon angereicherten Atmosphäre ausgesetzt. Die Beteiligung des in der umgebenden Luft enthaltenen Radons, des in die Eier hineindiffundierten Radons sowie der auf der Unterlage und den Eiern abgelagerten Folgeprodukte bei der Strahlenwirkung wird analysiert und die davon herrührenden Dosen formelmäßig angegeben. Es ergab sich, daß die Reduzierung der Schlüpfrate der Eier in erster Linie auf die -Strahlung der auf den Eiern und der Unterlage abgelagerten Folgeprodukte des Radons zurückzuführen ist. Die experimentell gefundenen Dosiseffektkurven für die Schlüpfratenerniedrigung ergaben in halblogarithmischem Maßstab Geraden, wobei die durchschnittliche Streuung der Meßpunkte bei den Sehlüpfraten-Dosiskurven (8%) wesentlich geringer war, als bei den Schlüpfraten-Radonkonzentrationskurven (15%). Die größere Abweichung bei den Schlüpfraten-Radonkonzentrationskurven wird auf die mangelnde Proportionalität zwischen Radonkonzentration und Menge der abgelagerten Folgeprodukte zurückgeführt.     

Die Aufnahme14C-markierter Ligninbausteine in Fichtennadeln

Kurze Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse Der Einbau¹⁴C-markierter Lignin-Vorstufen (D-Coniferin, D-Glucovanillin, D-Glucosyringaaldehyd) in Fichtennadeln wurde auf mikroautoradiographischem Wege untersucht.Von der in die Nadeln eingebrachten Radioaktivität geht der größere Teil bei der Fixationsprozedur verloren. Die nicht auswaschbare Radioaktivität ist vorwiegend in den Zellwänden lokalisiert.Als Maß des Einbaus diente die mit Hilfe des Granula-Zählverfahrens ermittelte Granuladichte des stripping films. Die Granuladichte war im Mesophyll-Parenchym, Transfusions-Parenchym und Phloem hoch, in den lignifizierten Teilen (Xylem, Sclerenchym) niedrig.Für die hohe Granuladichte der lebenden Zellen des Transfusions-gewebes in Versuchen der Glucosyringaaldehyd-Serie wird eine Deutung gegeben. Zuweilen auftretende Aktivitätsnester in den Harzgängen und im Hypoderm werden beschrieben.Zwischen den Ergebnissen der UV-histospektroskopischen Lignin-Nachweismethode und der Phloroglucin-Salzsäure-Reaktion bestehen zuweilen deutliche Diskrepanzen.Die markierten Glucoside werden bevorzugt in ligninfreien oder nur schwach verholzten Geweben gespeichert. Die Lignin-Natur der eingebauten Verbindungen ist nicht gesichert.Das ermittelte Zahlenmaterial wurde statistisch geprüft. Die Untersuchungen werden fortgesetzt.Mit 9 Textabbildungen     

Elektronenmikroskopisch-cytochemischer Nachweis von Glykogen beiEimeria perforans

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

Gaswechselmessungen und cytologische Veränderungen während der Induktion atmungsdefekter Hefemutanten durch Acridinorange

Zusammenfassung Die Induktion atmungsdefekter Mutanten mit Acridinorange (AO) wurde an zuvor ausgehungerter Hefe in Nährlösung über 2 Std vor Beginn der Sprossung verfolgt.Die Häufigkeit, mit der die behandelten Zellen mutierte Kolonien erzeugten, war 10 min nach AO-Zugabe am höchsten und nahm bis zu 30 min langsam ab. Auch in den Kontrollproben stieg in dieser Zeit die Zahl der Spontanmutanten vorübergehend etwas an. Zwischen 30 und 45 min machte sich die toxische Wirkung des Acridins verstärkt bemerkbar und führte nach 2 Std zum völligen Verschwinden der neuinduzierten Mutanten, wobei diese gegenüber Normalzellen verzögert abstarben.Der O₂-Verbrauch war innerhalb der ersten 10 min um 118% des Kontrollwertes gesteigert. Während diese Atmungssteigerung im Sinne einer ersten Schädigung aufgefaßt wurde, erwies sich die nach 20 min einsetzende Hemmung als Folge der zunehmenden Abtötung der Versuchszellen. Die CO₂-Abgabe lag hingegen schon kurz nach der AO-Zugabe unter dem Kontrollwert und sank mit der Behandlungsdauer weiter ab, was dann ebenfalls nicht mehr als vitaler Vorgang interpretiert werden konnte.Die Ergebnisse sprechen dafür, daß das AO den Atmungsdefekt zu einem Zeitpunkt induziert, der vom normalen Ablauf bestimmter, noch unbekannter Stoffwechselprozesse bereits vorgegeben ist.     

Investigations on the ultrastructural changes of the spinal ganglion neurons in the course of axon regeneration and cell hypertrophy

Zusammenfassung Die morphologischen Veränderungen, die an den Spinalganglienzellen nach Durchtrennung ihres afferenten Axons auftreten, wurden bei Lacerta muralis untersucht. Die den Spinalganglien angehörenden Nerven wurden durch Schwanzamputation durchtrennt. Die licht- und elektronenmikroskopischen Befunde wurden systematisch verglichen.Bald nach Nervendurchtrennung kommt es an fast allen Spinalganglienzellen vorübergehend zu Schwellung des Zelleibes und — geringgradig — der Mitochondrien.Nach 7 Tagen sind zwei Nervenzellgruppen erkennbar, die eine sehr verschiedene Struktur aufweisen. Das endoplasmatische Reticulum der Neurone der ersten Gruppe, die ungefähr 12% der Nervenzellen des Ganglions ausmachen, hat ein normales Aussehen, die Neurofilamente sind zu dicken Bündeln zusammengeschlossen. Eine Deutung dieser Reaktionsweise war nicht möglich.Die Neurone der zweiten Gruppe — sie sind zahlreicher als die der Gruppe I — erscheinen unter dem Lichtmikroskop deutlich chromatolytisch. Elektronenmikroskopisch läßt sich ihr Zytoplasma folgendermaßen charakterisieren: Fehlen der parallel orientierten ergastoplasmatischen Strukturen und der Neurofilamente, Auftreten von geschlossenen Bläschen und von vorwiegend freien Ribosomen, Anhäufung von Mitochondrien um den Kern. Durch Aufschwellung und Fragmentierung der Tubuli und der Zisternen des endoplasmatischen Reticulums bilden sich die erwähnten geschlossenen Bläschen. Für eine Beteiligung des Kernkörperchens an diesem Vorgang spricht seine Volumenzunahme und seine Strukturveränderung. Während der Chromatolyse, die der Durchtrennung des Axons folgt, zeigt das Neuron eine vorübergehende Umdifferenzierung, so daß seine Struktur der des Neuroblasten weitgehend ähnelt.Nur wenige Neurone degenerieren infolge von Chromatolyse, die Mehrzahl gewinnt wiederum normale Struktur. Ihre Wiederherstellung beginnt mit der Fältelung der Kernmembran und Vergrößerung der Kernoberfläche und setzt sich mit dem Auftreten von ergastoplasmatischen Strukturen und zahlreichen Ribosomen vorerst in der Kerngegend, später auch im übrigen Teil des Zytoplasmas fort. Gleichzeitig treten die Neurofilamente wieder auf.Aufgrund der geschilderten Beobachtungen und bekannter biochemischer und histochemischer Angaben wird die Chromatolyse nicht als Ausdruck regressiver Erscheinungen aufgefaßt. Im wesentlichen handelt es sich um strukturelle Phänomene, die mit der Regeneration des Axons in Zusammenhang stehen.Wie bekannt, regenerieren bei der Eidechse nach der Schwanzamputation Haut, Muskeln und knorpeliges Skelett, während die Spinalganglien nicht regenerieren. Die letzten im Stumpf verbliebenen drei Spinalganglien-Paare innervieren den regenerierten Schwanzteil. Die Nervenzellen dieser Ganglien vermehren sich nicht, so daß sich durch die Schwanzregenerierung das Innervationsgebiet der einzelnen Zellen erheblich ausdehnt: in solchem Zustand hypertrophieren die Spinalganglienzellen.Während der Anfangsstadien der Hypertrophie beobachtet man im Zelleibe der Neurone ein stark entwickeltes Ergastoplasma und eine große, gut abgegrenzte Menge von sehr wahrscheinlich neugebildeten Neurofilamenten. Später findet eine allmähliche Vermischung der verschiedenen zytoplasmatischen Bestandteile statt. Dadurch erscheint der anfangs einheitliche, zytoplasmatische Sektor, welcher Neurofilamente enthält, in immer kleinere Zonen verteilt. Die Zahl der Mitochondrien in dem hypertrophierenden Zelleib steigt langsam und allmählich; aus der Volumenvergrößerung des Zelleibes resultiert jedoch, daß die Dichte der Mitochondrien verglichen mit der der Kontrollneurone stets geringer ist. Ist die Hypertrophie beendet, so erreichen die zytoplasmatischen Bestandteile wieder eine gleichmäßige Ausbildung und Verteilung, wie sie in den normalen Ganglienzellen vorhanden ist. Das hypertrophierte Neuron weist also am Schluß des Vorganges die gleiche Struktur wie die Normalneurone auf.In den hypertrophierenden Neuronen beobachtet man eine Vergrößerung der Kernkörperchen und eine Veränderung ihrer Struktur. Diese Veränderungen sind dieselben, die während der Axonregeneration vorkommen (vgl. vorhergehende Arbeit).Die Hypertrophie der Spinalganglienzellen bei Lacerta muralis besteht also hauptsächlich in der Vermehrung der Zellstrukturen (Neurofilamente, Zisternen des endoplasmatischen Reticulums, Mitochondrien).Durch Zunahme des peripheren Innervationsgebietes hypertrophieren vorwiegend die Spinalganglienzellen, die ein Volumen bis 4000 ³ aufweisen, und zwar solche, die ein höheres Oberflächen/Volumen-Verhältnis besitzen und sich wahrscheinlich später differenzierten. Die Nervenzellen, welche ein Volumen von mehr als 4000 ³ haben, hypertrophieren nicht. Im letzten Abschnitt dieser Arbeit wird die Ultrastruktur von Spinalganglienzellen verglichen, die sich in verschiedenen funktioneilen Zuständen befinden, nämlich Kontrollganglienzellen, chromatolytische Ganglienzellen, die das Axon regenerieren und keine spezifische funktioneile Tätigkeit ausüben, Ganglienzellen, die hypertrophieren und nicht spezifisch fähig sind. In den Ganglienzellen, die keine spezifische Funktion ausüben, liegen die Ribosomen überwiegend frei; das endoplasmatische Reticulum ist schwach entwickelt und äußerst einfach organisiert. Es wird von wenigen geschlossenen Bläschen gebildet. Dagegen ist das endoplasmatische Reticulum in den Ganglienzellen, welche eine spezifische funktionelle Tätigkeit ausüben, sehr entwickelt und sehr kompliziert gebaut; ergastoplasmatische Strukturen sind vorhanden. Es wird daher vermutet, daß in den freien Ribosomen des Zelleibes die zytoplasmatischen Proteine synthetisiert werden, in den ergastoplasmatischen Strukturen (Nissl-Schollen) dagegen hoch spezialisierte Proteine, die wahrscheinlich an einigen spezifischen Funktionen der Neuronen beteiligt sind.     

Proprioreceptoren am Subcoxal-und Femur-Tibia-Gelenk der Stabheuschrecke Carausius morosus und ihre Rolle bei der Wahrnehmung der Schwerkraftrichtung

Zusammenfassung Am Subcoxalgelenk befinden sich außer den schon bekannten Borstenfeldern Proprioreceptoren in Form von vier Borstenreihen an der Coxa. -Die Bewegung des Femur-Tibia-Gelenkes wird von einem Chordotonalorgan gemessen, das an der Basis des Femur liegt. Vom Receptor zieht eine cuticulare Sehne (Receptorsehne) zum FemurTibia-Gelenk. Die wichtigsten Nervenverästelungen im Femur und eine anormale Lage des Chordotonalorganes werden beschrieben. -Das Chordotonalorgan ist Glied eines Regelkreises zur Stabilisierung des Femur-Tibia-Gelenkes. Dieser Regelkreis adaptiert, mindestens bei höherer Belastung, langsam, aber vollständig. —Wirkt bei einem senkrecht vom Körper abstehenden Bein eine Kraft in Richtung der Querachse auf das Tier ein, ist in der normalen Körperhaltung die Auslenkung des Tibia-Tarsus-Gelenkes für kurze Zeit proportional zur einwirkenden Kraft. Die Regelkreise der beiden Körperseiten beeinflussen sich nicht gegenseitig. —Die von der Streckmuskulatur erzeugte Kraft ist um so größer, je stärker der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. — Wird die Receptorsehne nach außen gezogen, streckt das Tier das Femur-Tibia-Gelenk. Wird die Receptorsehne nach innen geschoben, beugt es das Femur-Tibia-Gelenk. Dabei ist ebenfalls vollständige Adaptation zu beobachten. — Die Streckung der Tibia (in Winkelgraden) ist proportional dem Logarithmus der Bewegung der Receptorsehne nach außen. Die Reaktion ist um so stärker, je mehr der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. —Die Beugung der Tibia (in Winkelgraden) ist proportional dem Logarithmus der Bewegung der Receptorsehne nach innen. Auch diese Reaktion ist um so stärker, je mehr der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. —Wird eine senkrechte Lauffläche von der Seite beleuchtet, stellen sich die Tiere teils in eine Resultierende zwischen Licht-und Schwerkraftrichtung ein, teils wenden sie sich vom Licht ab. — Der Mittelwert der Winkel zwischen Tierlängsachse und Schwerelot (₁) ist bei den dem Licht zugekehrten Tierstellungen von der Lichtintensität und dem Winkel zwischen Lichtrichtung und Schwerelot abhängig. Er ist unabhängig von Körpergewicht und Hangneigung. Die Streuung wird bei erhöhtem Körpergewicht kleiner. Abschaben der Sinnesborsten an den Subcoxalgelenken verkleinert den Mittelwert der Winkel ₁. Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane der nach oben zeigenden Körperseite durchtrennt, wird der Mittelwert der Winkel ₁ kleiner. Bei derartig operierten Tieren wird der Mittelwert der Winkel ₁ nach Erhöhung des Körpergewichtes größer. Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane der nach unten zeigenden Körperseite durchtrennt, wird der Mittelwert der Winkel ₁ größer als bei intakten Tieren. Bei derartig operierten Tieren wird der Mittelwert der Winkel ₁ nach Erhöhung des Körpergewichtes wieder kleiner. — Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane einer Körperseite durchtrennt, weichen die Tiere auf einer senkrechten Fläche zur operierten Körperseite hin von der Senkrechten ab (intakte Tiere laufen unter denselben Bedingungen etwa senkrecht nach oben oder unten). Der Winkel zwischen Körperlängsachse und Schwerelot ist bei den operierten Tieren um so kleiner, je größer das Körpergewicht und je größer die Hangneigung ist. — Die Genauigkeit, mit der ein einmal eingeschlagener Kurs nach Drehung der Lauffläche wieder aufgenommen wird, ist um so größer, je steiler die Lauffläche steht. — Bei der Orientierung im Schwerefeld liegt die Labilit ätsstellung für die Stabilitätsstellungen 0° und 180° ungefähr gegenüber der jeweiligen Stabilitätsstellung. — Es wird festgestellt, das Tier verhalte sich in allen Experimenten so, wie wenn bei ihm die von der negativen Geotaxis ausgelöste Drehtendenz als Quotient aus der Belastung in Richtung der Querachse und dem Betrag der Belastung in Richtung der Längsachse gebildet würde. Ein Minimalmodell für die Bildung der Drehtendenz wird aufgestellt. Theoretisch denkbare Möglichkeiten zur Verschiebung der Stabilitäts-und Labilitätsstellung werden diskutiert.     

On the contractile mechanism of insect fibrillar flight muscle

Zusammenfassung Aus sinusoidalen Analysen im Frequenzbereich von 0,01–70 Hz ist es gelungen, das dynamische Verhalten des passiven Muskels durch eine Serienschaltung dreier Maxwell-Elemente zu approximieren. Die MaxwellElemente werden den im entspannten Zustand bestimmenden morphologischen Strukturen — Verbindungsfilament, Myosinfilament und H-Zone — zugeordnet. Der passive Muskel kann als ein lineares System mit konzentrierten Parametern aufgefaßt werden, da viscose Zwischenwirkungen zwischen den Actinfilamenten und den dominanten passiven Elementen vernachlässigbar klein sind. Über die aus elektronenmikroskopischen Untersuchungen und Röntgenstrukturanalysen bekannten Dehnbarkeiten der einzelnen Filamentstrukturen des Muskels ist es möglich, Steifigkeitswerte für das Verbindungsfilament (1,4 (g/m), das Myosinfilament (34,2 g/m) und die H-Zone (4,6 g/m) zu bestimmen. Der elastische Modul des Myosinfilamentes, 1,5×10¹⁰ dyn/cm² ist vergleichbar mit den in der Literatur für andere natürliche Polymere angegebenen Elastizitätswerten.Für den Muskel im Zustand der Totenstarre, wo alle Myosinbrücken am Actinfilament festhalten, wird die Dehnbarkeit der H-Zone zum bestimmenden Faktor.Die Dynamik des passiven Muskels ist im beträchtlichen Maße abhängig von der Verstärkung der Restaktivität bei sehr niedrigen Ca⁺⁺-Konzentrationen. Bei zunehmender Dehnbarkeit des Myosinfilamentes wird dieser Verstärkungsfaktor größer und die resultierende Phasennacheilung wird dominant über die durch die passiven Strukturen hervorgerufene Phasenvoreilung. Bei hoher Ionenstärke wird das Myosinfilament so weich, daß die vorhandenen niedrigen Ca⁺⁺-Konzentrationen von 10^–9M, bei denen der Muskel sich normalerweise im entspannten Zustand befindet, für eine Aktivierung ausreichen; der Muskel leistet oszillatorische Arbeit.     

The Bottom Fauna and Sediments in a Drying Phase of a Saline African Lake (L. Chilwa,Malawi)

Summary A study of the bottom fauna and sediments of Lake Chilwa, Malawi, was carried out in late 1967 when the lake appeared to be drying out. The mud fauna at low lake level was poor, while skeletal remains suggested a more diverse and richer fauna, including a large mollusc community, when the level was higher earlier in the year.Sediments were characterised by high values for pH, conductivity, CaCO₃ and exchangeable Na ⁺. As the soils had been inundated at some stage, the results of analyses indicated the changes undergone by muds on exposure, namely loss of organic matter, phosphorus and exchangeable Na ⁺.The physical nature of the substrate at low lake level rather than increased salinity is thought to have been largely responsible for the low benthic values. Potential problems of faunal re-colonisation are considered.

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Zusammenfassung Ende 1967 wurden die Bodenfauna und die Sedimente des Chilwa Sees, Malawi, untersucht, als es den Schein hatte, da der See austrocknen würde. Die Bodenfauna war gering in Anzahl und an Arten, als das Niveau des Sees niedrig war, aber Überbleibsel von Tieren deuteten auf einer reicheren Fauna, einschlielich einer groen Molluskengemeinschaft, wenn bei Jahresanfang das Niveau des Sees höher war.Charakteristisch für die Sedimente waren ein hoher pH-Wert, Leitfähigkeit, CaCO₃ und austauschbares Na ⁺.Weil der Boden überschwemmt gewesen war, zeigten die Analysen-resultate Änderungen im Schlamm nach Blostellung, nämlich Verlust von organischer Substanz, Phosphor und austauschbarem Na ⁺.Es wird angenommen, da eher die Physische Eigenschaft des Substrats als der Salzgehalt die Ursache für den niedrigen benthischen Wert ist. Mögliche Probleme der Wiederbesiedlung werden diskutiert.

     

Über die Fraktionierung des Protoplasmas vonPhaseolus-Arten undPhaseolus-Artbastarden

Zusammenfassung Es werden Beispiele für die Fraktionierung des Protoplasmas der Blätter vonPhaseolus vulgaris, Phaseolus coccineus undPhaseolus vulgaris ()×Phaseolus coccineus () mitgeteilt. Die Zahlen lassebn keine sicheren Unterschiede zwischen den entsprechenden partiklären und Grundplasmafraktionen der Elternarten und Bastarde erkennen, doch zeigen sich Differenzen, wenn die Partikel- und Grundplasmafraktionen jeweils zusammengefaßt und die Quotienten Partikel-Nucleinsäure/Grundplasma-Nucleinsäure (NS_P/NS_G) und Partikel-Eiweiß/Grundplasma-Eiweiß (E_P/E_G) gebildet werden. Diese Quotienten liegen beiPhaseolus vulgaris niedriger als beiPhaseolus coccineus, und bei den nichtgestörten Bastarden stimmt der Quotient E_P/E_G praktisch mit dem vonPhaseolus coccineus überein, wähert ist. Die gestörten Bastarde ähneln im Nucleinsäuregehalt den Elternarten und den normalen Bastarden, doch ist in allen Fraktionen, besonders stark in den Chloroplasten, der Eiweißanteil bezogen auf Frischsubstanz und Nucleinsäure vermindert.—Nucleinsäure und Eiweiß nehmen mit der Entwicklung der Blätter ab, dabei wird das Verhältnis Eiweiß/Nucleinsäure, eine Fraktion ausgenommen, stark zugungsten des Eiweißes verschoben, ferner findet eine Verschiebung der Quotienten NS_P/NS_G und E_P/E_G zugunsten der partikeln statt. Eine Abhängigkeit der Quotienten vom Gesamteiweiß oder der Gesamtnucleinsäure, die beide in den einzelnen Versuchen stark variieren, ist nicht festzustellen. Die Befunde zeigen, daß die in den Bastarden enthaltenen Kerngene vonPhaseolus coccineus das Verhältnis der Plasmakomponenten der Mutter, das bei völliger Unabhängigkeit und Selbständigkeit mit dem vonPhaseolus vulgaris übereinstimmen müßte, wesentlich beeinflussen. Sie werden unter dem Gesichtspunkt der Konkurrenzbeziehungen zwischen den Plasmakomponenten, deren Zusammenspiel den Stoffwechsel der Zellen ergibt, diskutiert.     

Die Kennzeichnung der Zuwachsstreifen in der Wachsenden Konturfeder mit Hilfe von Radioaktivem Natriumsulfat

Zusammenfassung Hausrotschwänzen (Phoenicurus ochruros Gmelin), Elstern (Pica pica Linné), Wellensittichen (Melopsittacus undulatus Gould), Sonnenvögeln (Leiothrix luteus Scop.) und Dompfaffen (Pyrrhula pyrrhula Linné) wurde trägerfreies Na₂ ³⁵SO₄ in sterilisierter isotonischer Kochsalzlösung mit einer Aktivität von 1,0–2,0 mC/ml beiderseits der Crista sterni in die Brustmuskulatur injiziert oder peroral gegeben.Die Applikation der radioaktiven Sulfatlösung erfolgte zu verschiedenen Zeiten des normalen Gefiederwachstums beim Jungvogel und auch nach der Mauser bzw. künstlichen Entfernung von Einzelfedern während des Wachstums der Sekundärfedern.Deck- und Flugfedern wurden in wechselnden Zeitabständen nach der Applikation der Na₂ ³⁵SO₄-Lösung mit einem Geiger-Müller-Zählrohr und einem Zählrohrverstärker sowie auch autoradiographisch auf ihre radioaktive Strahlung hin mit folgenden Ergebnissen untersucht:Das radioaktive Isotop wird in der Feder je nach der Applikationsmenge und den stoffwechselphysiologischen Gegebenheiten bei den verwendeten Vogelarten in Form schmaler Querzonen oder größerer Areale abgeschieden.Die Winkel der radioaktiven Querzonen zu dem proximalen Schaftteil entsprechen denjenigen der natürlichen Zuwachsstreifen.Auch die Breite der schmalen radioaktiven Querzonen entspricht derjenigen der natürlichen Zuwachsstreifen oder aber unter gewissen Umständen sogar derjenigen, die durch Tag- und Nachtunterschiede oder stoffwechselphysiologische Schwankungen bedingt sind und so auch bei den natürlichen Zuwachsstreifen eine Aufgliederung des 24-Stundenrhythmus verursachen.Bei den Schwung- und Schwanzfedern der Wellensittiche konnte sogar eine mehrfache rhythmische Ablagerung des Isotops entsprechend dem 24-Stundenrhythmus der natürlichen Zuwachsstreifen über mehrere Tage hinaus nachgewiesen werden.Außer diesen schmalen radioaktiven Querzonen waren breitere, nicht so stark strahlende Querbänder autoradiographisch nachweisbar, die einem mehr Zeit beanspruchenden stoffwechselphysiologischen Geschehen zugeordnet werden könnten. Sie werden erst mehrere Tage nach der Applikation des radioaktiven Isotops in der Feder angelegt.Die schmalen radioaktiven Querzonen und auch die distalen Begrenzungen der größeren radioaktiven Areale ließen sich den Applikationsdaten zuordnen. Dabei war in allen Fällen, bei denen die untersuchten Federn sich in vollem Wachstum befanden, ein Emporwandern des radioaktiven Isotops bzw. seiner Derivate über das Oberflächenniveau der Haut nach dem Applikationstermin nachweisbar.Bei Hand- und Armschwingen des Wellensittichs konnte in einem Fall sogar eine Angleichung der proximalen Begrenzung des radioaktiven Areals an die proximale Grenze einer Pigmentzone festgestellt werden.Die im Gegensatz zu den Wellensittichen schnelle Ausscheidung des radioaktiven Isotops bei Elstern ermöglichte eine mehrfache Markierung an der gleichen Feder und eine entsprechende Zuordnung der radioaktiven Querzonen zu den Injektionsterminen sowie einen Vergleich zum Wachstum der Einzelfeder als auch eine vergleichende Betrachtung des Wachstums der Federn untereinander.Bei kleinen Federn des gleichen Federtyps lagen die radioaktiven Querzonen bei gleichen Applikationsdaten und unter der Voraussetzung, daß sich die Federn in der einander entsprechenden Wachstumsphase befanden, näher beieinander als bei großen Federn, relativ aber weiter voneinander entfernt.Vergleichende Messungen an Federn von Vögeln (Wellensittichen) des gleichen Käfigs gaben Veranlassung zu der Annahme zeitweiser gleichsinniger Änderungen der Wachstunisgeschwindigkeiten.Eine Auswertung der Lagebeziehungen der radioaktiven rhythmischen Querzonen bei den Schwungfedern von Wellensittichen ergab einen leicht wellenartigen Verlauf der den Zuwachsraten entsprechenden Querzonenbegrenzungen gleicher Wachstumszeiten.Für die chemische Federanalyse wurden Hydrolysate hergestellt. Eine Verbindung papierchromatographischer und autoradiographischer Methoden sowie das Abtasten von Papierchromatogrammen mit einem quantitativ arbeitenden Zählgerät, ermöglichte den Nachweis für die Ablagerung des radioaktiven Schwefels in der Feder in der Hauptsache als Cystin.Meinen beiden Mitarbeitern, den Herren Bruno Geierhaas und Werner Stössel, danke ich für hilfreiche technische Assistenz und dem Landesgewerbeamt Baden-Württemberg sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine finanzielle Unterstützung dieser Untersuchungen.     

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

Zusammenfassung Am Dünndarmepithel der Maus werden die Wirkungen von blutisotonischen Elektrolytlösungen untersucht. Einleitend werden einige physikalisch-chemische Grundlagen über den Einfluß der Elektrolyte auf lyophile Emulsionskolloide des Protoplasmas besprochen.Blutisotonische NaCl-Lösung führt nach 10 min Einwirkungsdauer im elektronenmikroskopischen Bild zu keiner morphologischen Veränderung der Dünndarmepithelzellen des Dursttiers. Verschiedene Zustandsformen im Fixierungsbild des Kerns werden auf einen wechselnden Hydratationszustand zurückgeführt. KCl führt in blutisotonischer Konzentration zur osmotischen Schwellung der Zellen. Es wird versucht, die Verbindung mit einer von Conway, Küsel und Netter entwickelten Theorie zu schaffen, nach der die osmotische Stabilität der Zellen durch zwei gegeneinandergeschaltete Donnan-Systeme gesichert wird. Ein Zusammenhang zwischen Spannungsveränderungen an Membranen und Depolarisation sowie zwischen dem Auftreten niedermolekularer Stoffwechselprodukte im Zytoplasma und der Stoffwechselwirkung des K⁺-Ions wird vermutet.In Verbindung mit den Befunden nach der Gabe von blutisotonischem MgCl₂ werden die verschiedenen Ursachen für eine Schwellung von Mitochondrien besprochen. Die von diesem Erdalkaliion differenten Wirkungen des CaCl₂ werden teilweise auf die konträre Stoffwechselwirkung des Ca²⁺ zurückgeführt. Dabei wird ein Einfluß auf kontraktile Proteine vom Actomyosintyp in den Mitochondrienmembranen diskutiert.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Interstitiallösungen der Sedimente,Nährstoffgehalt des Wassers und Primärproduktion des Phytoplanktons in Seen

Zusammenfassung 1. Die Intensitäten der Photosynthese des Schöhsees, Schluënsees, Plußsees und Großen Plöner Sees unterscheiden sich auf Grund ihrer Nährstoffreserven, insbesondere an Phosphor- und Stickstoffverbindungen, wesentlich voneinander.2. Das Nährstoffreservoir stellen die Interstitiallösungen des Schlammes dar, die mit ihrem Gehalt an Gesamt-Phosphor und Ammoniumionen in direkter Relation zur Primärproduktion des Phytoplanktons/m³ × 24 h der euphotischen Gewässerzonen stehen.3. Im Laufe des Sommers (1962) verringert sich die Primärproduktion der Seen gleichlaufend mit der Erschöpfung der Phosphat- und Stickstoffverbindungen im Epilimnion. Im Großen Plöner See tritt dieser Rückgang der Primärproduktion infolge zivilisatorisch bedingter Phosphatzufuhr jedoch später als in den anderen drei hier behandelten Gewässern ein.4. Alle vier Seen zeichnen sich während der sommerlichen Schichtungsperiode (1962) ständig durch eine ausgeprägte Vertikalzonierung der Primärproduktion mit Maximalwerten im unteren Bereich des Epilimnions aus.5. Diese Vertikalverteilung ist zurückzuführen erstens auf die Adaptation der Algen (vor allem vonOscillatoria- undAnabaena-Arten) an schwache Beleuchtungsintensitäten, zweitens auf die günstige Nährstoffversorgung am Grenzgebiet des Metalimnions, insbesondere bewirkt durch laminare Turbulenzströmungen der Wassermassen aus den Interstitiallösungen des Sublitorals.

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Interstitial fluide of sediments, nutrition content of the water and primary production of phytoplankton in lakes

In four lakes of northern Germany (Schöhsee, Schluënsee, Plußsee and Großer Plöner See) the intensities of photosynthesis are significantly different because of their nutrient reserves, especially in phosphates and nitrates. The nutritional reservoir is represented by the interstitial fluids of the mud; there exists a direct relation between their contents of total phosphorus and ammonium ions and the primary production (phytoplankton/m³×24 hrs) in the euphotic zones. During the summer (1962) the rate of primary production in the four lakes is reduced as phosphates and nitrates are depleted in the epilimnion. During the discontinuity period (summer 1962) a vertical zonation in the intensity of primary production is maintained with a maximum in the lower epilimnion. This vertical gradient is due to (1) adaptation of algae (especiallyOscillatoria andAnabaena species) to low illumination intensities, (2) favorable supply with nutrients.

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Herrn Professor Dr.W. Schäperclaus, Berlin-Friedrichshagen, zu seinem 65. Geburtstag gewidmet.     

Effects of flea beetles on the yield of radish

The yield of dry matter of radish attacked by adult flea beetles in the field was negatively and linearly related to the number of feeding lesions/unit area of leaf, when both sets of values were transformed logarithmically. The nature of the relationship is discussed.

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Zusammenfassung Die Beziehungen zwischen der Anzahl erwachsener Erdflöhe, Verletzungen der Rettichblätter und dem Ertrag an Wurzeln und Blättern wurde untersucht. Da die Käfer sehr lebhaft sind und es daher im Freiland schwierig ist, ihre jeweilige Anzahl zu erfassen, wurde der Befall durch Auszählen der Löcher geschätzt, die ihr Fraß an den Blättern erzeugt. Die Anzahl der Löcher pro Pflanze stand weder zur Blattfläche noch zum Trockengewicht der Pflanzen in Beziehung, aber die Anzahl Löcher pro cm² Blattfläche bei der Ernte war mit dem Ertrag an Trockensubstanz negativ linear korreliert, wenn beide Wertreihen logarithmisch transformiert wurden. Der Einfluß der Löcher auf den Ertrag war dichteabhängig, d.h. die einzelnen Löcher hatten einen relativ größeren Effekt auf den Ertrag, je geringer ihre Anzahl pro cm² Blattfläche war. Diese Beziehung wurde mit früher veröffentlichten Ergebnissen der Verfasser über die Fraßwirkung der Larven von Phaedon cochleariae und Plutella maculipennis auf Retticherträge verglichen, wobei sich eine negative lineare Beziehung zwischen Anzahl der Insekten und Ertrag ergeben hatte. Es wird daraus geschlossen, daß die Unterschiede in der Beziehung zwischen den quantitativen Ausmaßen des Befalls und dem Ertrag bei diesen beiden Schädlingen und den Erdflöhen lediglich die verschiedenen Methoden der Erfassung des Befalls widerspiegeln, nicht aber auf unterschiedlichen Reaktionen der Wirtspflanzen gegenüber der Beschädigung durch verschiedene Insekten beruhen.