Die mikroklimatischen Verhältnisse in der wassernahen Luftschicht

Zusammenfassung Geschildert werden die mikroklimatischen Verhältnisse in der wassernahen Luftschicht einiger niederrheinischer Gewässer und ihr Einfluß auf die dortige Vegetation. Das Verhalten der an Wasserschichten grenzenden atmosphärischen Schichten wird beeinflusst durch die flüssige Unterlage. Das spezielle Windfeld einer Wasseroberfläche sorgt für ihre kräftige Durchmischung — Reibungsaustausc —, die durch große Schwimmpflanzenteppiche behindert werden kann. Störungen des hydrochemischen Gleichgewichtes sind dann die Folge. In allen Gewässern kommt es zu einem lebhaften Massenaustausch, der gleichfalls durch die Vegetation eingeschränkt oder unterbunden werden kann. Die für den Pflanzenwuchs wichtigen Strahlungsverhältnisse im Wasser sind je nach Reinheitsgrad und Vegetationstrübung verschieden.Die niederrheinischen Gewässer unterscheiden sich nach Entstehung, Entwicklung, Größe und mikroklimatischen Verhältnissen. Grundsätzlich wird unterschieden zwischen stehenden und fließenden Gewässern. Bei den stehenden Gewassern — Seen, Teiche, Weiher, Tümpel und Lachen — hängen die Schichtungsverhältnisse von den verschiedenen Tiefen- und Flächenwerten ab und sind sehr unterschiedlich. Dadurch zeigen these Gewässerarten auch keine einheitlichen Temperaturverhältnisse. Die wassernahen Lufttemperaturen werden durch die Temperaturen der Wasseroberfläche bestimmt; allerdings kommt bei Kleinstgewässern auch den advektiven Umgebungseinflüssen einige Bedeutung zu. Der Dampfdruck in der wassernahen Luftschicht ist etwas niedriger als über den Uferbereichen; die Eisbildung geht bei Kleinstgewässern von kleinen, festen Gegenständen der Oberflache aus. Übertemperaturen treten vor allem in stark mit Algen durchsetzten Wasserzonen auf. Verlandungszonen haben gleichfalls höhere Wassertemperaturen als die freie Wasserfläche selbst.In größeren Wasseransammlungen — Seen — tritt im Gegensatz zu den Kleinstgewässern der tägliche Temperaturgang gegenüber dem jährlichen zurück. Infolgedessen wird auch die wassernahe Luft-temperatur durch den jährlichen Temperaturverlauf bestimmt. Temperatur des Oberflächenwassers und der wassernahen Luft differieren naturgemäß voneinander, wobei auch dem Wind — Windschichtung — eine nicht unerhebliche Bedeutung zukommt. Die Temperaturen der Fließgewässer werden merklich bestimmt durch die Temperatur des Quellwassers, die sich erst nach und nach angleicht, d.h. ansteigt. Sie unterliegt wenigstens im Sommer einem deutlichen Tagesgang und steigt, wenn auch nur geringfügig, mit weiterer Entfernung von der Quelle an, wobei die Grund- und Vegetationsverhältnisse im Uferbereich von Wichtigkeit sind. Ein strömendes Gewässer führt die über ihm lagernde wassernahe Luftschicht mit, wenn die Windgeschwindigkeit einen bestimmten Wert nicht überschreitet.Aus vielen Einzelbeobachtungen und Untersuchungen ergab sich, daß Windstärke und-richtung insbesondere bei größeren stehenden Gewässern auf die Dichte und Breite der Uferpflanzengesellschaften einen Einfluß ausüben. Die Strahlung führt zu photischen Reizwirkungen und ermöglicht u.a. die CO₂-Assimilation. Das Lichtklima ist an den einzelnen Standorten stets ein ganz spezielles. Die Vegetation im Wasser wird an den niederrheinischen Gewässern mit Ausnahme der Altwasser kaum beeinträchtigt, da Tiefenwerte von über 300 cm nur ganz selten vorliegen. Auf die Bedeutung des Strahlungsklimas fur die natürliche Selbstreinigung der Gewässer wurde hingewiesen. Strahlungsklima und Temperatur-verhältnisse greifen praktisch ineinander, denn die letzteren werden weitgehend durch die Strahlung bedingt und sind für die gleichen Lebensvorgänge wichtig. Die Luftfeuchtigkeit schließlich ist von besonderer Bedeutung für die Transpiration der Pflanzen.Insgesamt erweist sich das Mikroklima der niederrheinischen Gewässer, induziert durch das hier vorliegende maritime Klima, als außerordentlich günstig für die Vegetation und erklärt den reichen Pflanzenwuchs ebenso wie die an diesen Gewässern beobachtete und besondere Rhythmik der Entwicklungsablaufe während einer Vegetationsperiode.     

Mutationsversuche an Kulturpflanzen VI

Zusammenfassung der Ergebnisse Bei den mit angewandter Zielsetzung durchgeführten Mutationsversuchen an der Sojabohnensorte Heimkraft I wurden zunächst durch Triebkraftversuche Anhaltspunkte und dann im Freilandversuch genauere Hinweise für geeignete Röntgendosen für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen gefunden. Die Anzahl der Pflanzen mit Hülsenansatz der 6 kr-, 8 kr-, 10 kr-und 12 kr-Parzelle (35,0%, 15,3%, 21,8%, 15,5%) derX ₁-Generation zeigen, wie auch schon die im Gewächshaus durchgeführten Triebkraftversuche, daß im Gegensatz zu den AngabenGustafssons (1944) nach unseren Versuchen 10000 r nicht als Höchstmaß der Strahlenverträglichkeit von Sojabohnensamen angesehen werden kann. Im Triebkraftversuch waren bei einer Dosis von 16 kr nach fünf Wochen Versuchsdauer noch 12,5% der Pflanzen durchaus wüchsig, und erst bei 20 kr mit 0,7% wüchsigen Pflanzen war die letale Dosis nahezu erreicht.Wie die prozentuale Verteilung der insgesamt 427 bestätigten Mutanten auf die einzelnen Bestrahlungserien zeigt (Tab. II), sind Röntgendosen von 6 kr bis 12 kr, sowohl was die Höhe der Mutantenhäufigkeit als auch die Anzahl der überlebendenX ₁-Pflanzen (Tab. 4 und 5) betrifft, für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen am besten geeignet.Von den in unseren Versuchen gefundenen Mutanten haben nur einige reichverzweigte Formen, die frühreifen Typen, die Mutanten mit höherem Tausendkorngewicht und eine Reihe noch näher zu untersuchender Formen mit erhöhtem Hülsenbehang und Ertrag und geringerer Keimtemperatur züchterischen Wert. Die außer den Mutanten des Chlorophyllapparates noch zahlreich aufgetretenen verschiedenen Wuchstypen, die Veränderungen in der Blattform und Behaarung der Pflanzen und der Samenschalenfarbe, sind vom Standpunkt der deutschen Sojazüchtung als neutral oder in den meisten Fällen als negativ zu bezeichnen. Ihr Auftreten war aber insofern wichtig, als damit bewiesen werden kann, daß es auch bei Soja in verhältnismäßig kurzer Zeit möglich ist, aus einer Zuchtsorte ein Mutantensortiment experimentell zu erzeugen, in dem die charakteristischen Merkmale eines Teiles der im Weltsortiment bekannten Soja-Varietäten auftreten.Abgesehen davon, daß ein experimentell geschaffenes Mutantensortiment zur Lösung genetischer, physiologischer und biochemischer Fragestellungen geeignetes Ausgangsmaterial bietet, läßt sich aus den bisherigen Ergebnissen schließen, daß bei weiterer Arbeit in absehbarer Zeit Formen geschaffen werden können, die früher als die Ausgangssorte zur Reife kommen und ihr im Ertrag überlegen sind, Außerdem können die Mutanten mit züchterisch wertvollen Merkmalen als Ausgangsmaterial für weitere Kreuzungen verwendet werden und die schwierige Kombinationszüchtung der Sojabohne beschleunigen helfen.Mit 22 Textabbildungen     

Versuche über Photoperiodismus III

Zusammenfassung An den Lupinenartenluteus, angustifolius, albus undmutabilis wurden 1934 und 1935 Tageslängenversuche durchgeführt.Blüte, Ansatz und Reife vonL. angustifolius undL. luteus erfuhren bei 12-Stundentag eine starke Verzögerung gegenüber dem Normaltag.Im übrigen zeigten die beiden Arten bei den Tageslängenversuchen selbst sowie auch beim Vergleich mit den Ergebnissen von Saatzeitversuchen ein so widerspruchvolles Verhalten, daß die Frage nach ihrer photoperiodischen Reaktionsweise als nicht geklärt angesehen werden muß.Es wird vermutet, daß bei den vorgenannten Arten neben der Tageslänge auch Temperatur und Feuchtigkeit einen großen Einfluß auf den Entwicklungsrhythmus ausüben. L. albus erwies sich bis auf kleine Abweichungen als ziemlich unempfindlich gegen Veränderungen der Tageslänge. L. mutabilis ist ebenfalls als tagneutral zu bezeichnen.Die Versuche werden in Vergleich gesetzt zu denen anderer Autoren und die Ergebnisse im Hinblick auf den Anbau und die Züchtung der Lupinenarten besprochen.     

Der winterschlaf der fledermäuse mit besonderer berücksichtigung der wärmeregulation

Zusammenfassung Teilen wir die Säugetiere nach der Ausbildung ihrer Wärmeregulation ein, so können wir höhere und niedere Warmblüter unterscheiden, wobei naturgemäß beide Gruppen durch Übergänge miteinander verbunden sind.Die untersuchten Fledermäuse (14 Arten) gehören zu den ausgesprochen niederen Warmblütern, sie besitzen eine außerordentlich unvollkommene Wärmeregulation. Während des Tagesschlafes sinkt auch im Sommer ihre Körpertemperatur auf die Höhe der Umgebungstemperatur und die Tiere fallen in einen lethargischen Zustand, die Tagesschlaflethargie, aus der sie jeden Abend erwachen. Dies konnte nicht nur bei gefangen gehaltenen, sondern auch bei freilebenden Tieren beobachtet werden.Während der Tagesschlaflethargie sind alle Lebensfunktionen mehr oder weniger verlangsamt. Auf äußere Reize hin, z. B. bei Berührung, kann die Tagesschlaflethargie unterbrochen werden und die Körper temperatur steigt in relativkurzer Zeit bis zur Höhe der Wachtemperatur an. Das Tier ist erwacht und fähig, ungehemmt von seinen Organen Gebrauch zu machen, wenn die Körpertemperatur eine Höhe von etwa 35° erlangt hat., Die maximale Wachtemperatur ist bei den einzelnen Arten verschieden und kann bis über 40° betragen.Wir können annehmen, daß für den Eintritt der Schlaflethargie innere Faktoren maßgebend sind, die dem Tier die Schlafbereitschaft (Müdigkeit) geben und die sich in einem deutlichen Tagesrhythmus ausprägen. In zweiter Linie kommt die Umgebungstemperatur hinzu, durch die vor allem die Tiefe des Zustandes bestimmt wird.Bei sehr hoher Umgebungstemperatur tritt kein lethargischer Zustand ein, da dann die Körpertemperatur nicht unter die Bewußtseinsschwelle sinkt. Die Grenze liegt bei einer Umgebungstemperatur von etwa 28°. Im Leben der Fledermäuse hat die Tagesschlaflethargie zweifellos die Bedeutung, daß bei ungünstiger Witterung (Fehlen der Insektennahrung) infolge der mit der Erniedrigung der Körpertemperatur verbundenen Stoffwechselverminderung Nahrungsaufnahme nicht notwendig ist und die Tiere in ihren Verstecken bleiben können.Eine Ausnahme machen nach den bisherigen Beobachtungen trächtige Weibchen, bei denen kein Sinken der Körpertemperatur unter die Bewußtseinsschwelle und damit keine Lethargie beobachtet wurde. Dies erklärt sich wohl aus dem mit der Trächtigkeit verbundenen erhöhten Stoffwechsel.Die Tagesschlaflethargie geht in die Winterschlaflethargie über, wenn die Umgebungstemperatur eine bestimmte Grenze unterschreitet, die etwa bei 8–10° liegt. Es wird dann der Tagesrhythmus ausgeschaltet und die Lethargie wird zum Dauerzustand (= Winterschlaf). Es ist anzunehmen, daß neben der tiefen Umgebungstemperatur auch noch eine innere Winterschlafbereitschaft hinzutreten muß, denn die Fledermäuse treffen zum Winter hin gewisse Vorbereitungen (Wanderungen).Entsprechend der tieferen Umgebungstemperatur ist im Winterschlaf auch der lethargische Zustand tiefer als im Tagesschlaf. Die Körpertemperatur kann sogar unter 0° sinken, ohne daß dasTier geschädigt wird. Fledermäuse lassen sich also wie manche Kaltblüter unterkühlen. Erst eine Umgebungstemperatur von etwa –5° wirkt tödlich.Ähnlich wie bei anderen Winterschläfern setzt auch bei den Fledermäusen bisweilen beim Erreichen der Minimal temperatur infolge des Kältereizes eine Wärmeproduktion ein (Wiedereinschalten der Wärmeregulation), die bis zu einem völligen Erwachen führen kann. Die untersuchten Tiere waren aber nicht fähig, längere Zeit, etwa tagelang, Kältetemperaturen zu ertragen; es tritt dann der Kältetod ein. Dieser erfolgt bisweilen auch schon, ohne daß die Tiere fähig waren, ihre Minimal-temperatur zu halten oder gar wach zu werden. Es geht dann der Winterschlaf ohne weiteres in die tödliche Erstarrung über. Der Winterschlaf der Fledermäuse nähert sich damit der Kältestarre eines Kaltblüters.Ein normales Aufwachen aus dem Winterschlaf kann auch mitten im Winter — wohl infolge eines inneren Weckreizes — gelegentlich vorkommen. Die Dauer des Wachseins ist dann aber meist nur kurz.In Anlehnung an die Untersuchungen von Merzbacher können 4 Stadien des Winterschlafes unterschieden werden. Das unterste Stadium, das bei anderen Winterschläfern gewöhnlich nicht auftritt und das auch bei den Fledermäusen meist nur bei extremer Kälte (im Experiment) herbeigeführt wird, ist das der Rigidität. Es tritt bei Temperaturen unter 0° ein und ist durch Vorherrschen der Rückenmarksreflexe gekennzeichnet. Das 2. Stadium ist das des tiefen Winterschlafes, das mit Temperaturen über 0° verbunden ist, und bei dem die Medulla-oblongata-Reflexe hervortreten (Anhefterreflex). Bei etwa 10° geht der tiefe Winterschlaf in den leichten (Stadium 3) über, bei dem die Gehirntätigkeit einsetzt. Dieses Stadium entspricht auch dem Zustand, in den die Tiere während der Tagesschlaflethargie verfallen. Mit dem 4. Stadium, das durch Vorherrschen der Großhirntätigkeit gekennzeichnet ist, geht der leichte Winterschlaf in den Wachzustand über.Diese Stadien, die gleitend miteinander verbunden sind, werden sowohl beim Einschlafen wie beim Aufwachen durchlaufen.Das Erwachen aus dem Winterschlaf kann durch äußere Reize herbeigeführt werden und erfolgt je nach der Intensität des Reizes und der mehr oder weniger vorhandenen Winterschlafbereitschaft schneller oder langsamer.Auch bei Tieren, die im Zustand des Winterschlafes durch Herzstich tödlich verwundet werden, wird zunächst ein Aufwachen eingeleitet.Beobachtungen freilebender Fledermäuse haben gezeigt, daß die bestimmten Winterquartiere, die sich meist von den Sommerquartieren unterscheiden, alljährlich von einer großen Anzahl von Arten und Individuen aufgesucht werden. Die besonderen, an die Winterquartiere gestellten Bedingungen, sind Frostfreiheit und genügende Luftfeuchtigkeit. Die Wahl der engeren Schlafplätze im Winterquartier fällt bei den einzelnen Arten mehr oder weniger verschieden aus. Manche Arten über-wintern mit Vorliebe gesellig, andere stets einzeln. Gelegentliches Aufwachen aus dem Winterschlaf kommt vor. Beginn und Beendigung des Winterschlafes dürfte zeitlich von der Witterung und Außentemperatur weitgehend abhängig sein.Die Untersuchungen haben gezeigt, daß — wenigstens bei den Fledermäusen — eine enge Beziehung zwischen Schlaf und Winterschlaf besteht. Sie unterstützen damit die, neuerdings wieder von Uiberall vertretene Ansicht, daß der Winterschlaf überhaupt in das Gebiet der Schlaferscheinungen einzuordnen ist und auf einer Funktion des Zentralnerven-systems beruht.Die Annahme von der Bedeutung der innersekretorischen Drüsen für den Winterschlaf verliert gerade bei Berücksichtigung der besonderen Verhältnisse der Fledermäuse stark an Wahrscheinlichkeit.Die Untersuchungsergebnisse deuten ferner darauf hin, daß die geringe Wärmeregulation der Fledermäuse eine primäre Eigenschaft ist und daß bei der engen Verknüpfung von Wärmeregulation und Winterschlaf auch dieser eine primäre Eigentümlichkeit darstellt.     

Die Entstehung der polyploiden Somakerne der Heteropteren durch Chromosomenteilung ohne Kernteilung

Zusammenfassung Das Erhaltenbleiben distinkter Chromosomen bzw. Chromozentren im Ruhekern und das gesetzmäßige Vorkommen von polyploiden Kernen in bestimmten Geweben der Heteropteren ließ sich an 21 Arten aus 17 Gattungen und 8 Familien feststellen.Die Polyploidie entsteht regelmäßig (und wahrscheinlich ausschließlich) durch eine Art von Mitose im Innern des Kerns (Endomitose). Während dieses Vorgangs durchlaufen die Chromosomen Veränderungen, die denen einer gewöhnlichen Mitose ähneln (Endoprophase, Endometaphase usw.); doch fehlt das Stadium der stärksten metaphasischen Kontraktion.Der wesentliche Unterschied gegenüber der Mitose besteht in dem Ausbleiben der Spindelbildung. Dies hat zur Folge, daß keine gerichteten Bewegungen der Chromatidenpaare und der Chromatiden eintreten und daß keine Kernteilung durchgeführt wird. Die Trennung der Schwesterchromatiden erfolgt in einem Kern synchron, jedoch im Vergleich zu einer gewöhnlichen Anaphase regellos; bezeichnend ist das langdauernde Haftenbleiben der Schwesterchromatiden an den Enden. Die Spindelansatzstelle ist offensichtlich inaktiv. Es besteht im ganzen eine bemerkenswerte Übereinstimmung mit der Colchicinmitose.Der Vorgang der Endomitose zeigt unmittelbar, daß eine vollständige Chromosomenteilung ohne Spindelapparat durchgeführt werden kann. Der für Dipterenkerne aus dem Endergebnis erschlossene Vorgang des Kernwachstums durch Polyploidisierung läßt sich hier unmittelbar und schrittweise verfolgen.Endomitosen treten in ganz verschiedenen Organen und Geweben auf, nämlich in denMalpighischen Gefäßen, den Hodensepten, dem Follikelepithel, dem Fettkörper, den als Oenocyten bezeichneten Zellen, der Speicheldrüse, Bindegewebe und im Epithel des Mitteldarms. Im letzteren Fall erfolgt die Polyploidisierung vor jeder Funktionsperiode der Drüsenzellen während des Heranwachsens der diploiden Erneuerungszellen.Im Unterschied zu Geweben, deren Massenzunahme auf Zellwachstum unter endomitotischer Polyploidisierung der Kerne beruht, gibt es auch Gewebe, deren Massenzunahme durch Teilung diploid bleibender Zellen zustande kommt (Epidermis, Ganglien). Die beträchtliche Größenzunahme der diploiden Kerne bestimmter Zonen im Gehirn wird ausschließlich durch Kernsaftvermehrung verursacht.Aus diesen Tatsachen ergeben sich Ausblicke für die Bearbeitung der Probleme Kernbau und Gewebedifferenzierung, Kernbau und Funktion, Endomitose und Kernwachstum, Endomidose und Amitose.     

Diapause und embryonale Missbildung bei eierlegenden Zahnkarpfen

Zusammenfassung Bei eierlegenden Zahnkarpfen aus der Unterfamilie der Rivulinae (Fam. Cyprinodontidae) wurden während der Embryonalentwicklung im wesentlichen zwei Typen von letalen Mißbildungen beobachtet. Zum einen starben Embryonen plötzlich ab, ohne daß morphologische Anomalien sichtbar wurden, zum anderen war zunächst die Entwicklung blockiert, im Laufe der Zeit (nach Tagen oder Wochen) stellten sich dann morphologische Anomalien ein, und noch später gingen die Keime schließlich zugrunde. Der letztere Fall war auf drei charakteristische Stadien beschränkt, Stadien nämlich, auf denen bei Arten aus temporären Gewässern Diapausen in die Embryonalentwicklung eingeschaltet werden. Bei Arten aus ephemeren Gewässern erschien deshalb die Diapausedauer zuweilen verlängert, oder bei Arten aus permanenten Gewässern wurden Diapausen vorgetäuscht. Die Ursache für Mißbildungen solchen Typs sind als Defekte im Differenzierungsmuster zu deuten, die verhindern, daß die Entwicklung eine bestimmte Organisationshöhe überschreitet und eine nächste Organisationsstufe erreicht. Im Gegensatz zu den irreparablen Schäden scheinen die Diapausen bei Zahnkarpfen aus periodisch austrocknenden Gewässern auf reversiblen Schaltungen im Differenzierungsmuster zu beruhen, die den Beginn eines neuen Abschnittes der Morphogenese lediglich verzögern. Die Gesetzmäßigkeiten hinsichtlich der Phasenspezifität (Stockard 1921) und der Wirkungsspezifität (Ancel 1947) teratogener Faktoren treffen für die behandelten Mißbildungserscheinungen zumindest nicht uneingeschränkt zu.     

Die Diatomeenflora des Neusiedler Sees im österreichischen Burgenland

Zusammenfassung Die vorliegende Neubearbeitung der Diatomeenflora des Neusiedler Sees gründet sich auf Analysen von 71 Proben, die sowohl Plankton als auch Litoralmaterial umfassen. Insgesamt wurden 158 Formen in 35 Gattungen mit 130 Arten und 28 Varianten festgestellt. Diese im Verhältnis zur Ausdehnung des Seebeckens außerordentlich große Formenarmut wird auf den Chemismus des Wassers an sich, auf seine mehr oder weniger großen Schwankungen und auf die wiederholt auftretende Austrocknung des ganzen Beokens zurüekgeführt.Obgleich der Chlorid- wie der Kochsalzgehalt sich in verhältnismäßig geringen Grenzwerten bewegen, sind die Halophyten mit etwa 50 Arten, also rund 40% der beobachteten Diatomeen, vertreten. Die Wirksamkeit des Chlorid-Anions muß daher durch andere Anionen unterstützt werden. Als solche kommen besonders HCO₃ und SO₄ in Frage, die im Seewasser vorwiegend als Soda, Glauber- und Bittersalz, ferner als Gips und Kaliumsulfat vorhanden sind.Nur eine geringe Anzahl von Diatomeenarten wird durch den im See herrsehenden Chemismus in der Entwicklung begünstigt, so daß sie als charakteristische Leitformen für Gewässer mit ähnlichem Chemismus aufgefaßt werden können. Im übrigen stellen aber die genannten Salze, insbesondere wahrscheinlich die Natriumverbindungen, für die meisten Diatomeen Maxiraumfaktoren dar, die die Entwicklung einer reicheren Flora verhindern.Als besonders zu wertendes Charakteristikum im Chemismus ist das Natriumbikarbonat zu beachten, dem wohl in erster Linie die Entwicklung einiger Leitformen, aber auch der einschränkende Einfluß auf die Diatomeenflora in ihrer Gesamtheit zuzuschreiben ist.     

Histochemische Aspekte bei der Azanfärbung des Knochens

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, in welcher Weise chemische Gruppierungen der Grund- und Kittsubstanz die Azanfärbung des lamellären Knochens beeinflussen.Es wurde dabei gezeigt, daß für die Aufnahme von Azokarmin Amino- und Iminogruppen große Bedeutung besitzen. Ihre Zerstörung führt zum Verlust der Azokarminfärbung bei 18° C undph 5,82. Mit heißen Lösungen dieses Farbstoffes vonph 2,58 hingegen (Azokarminbad bei der Azanfärbung) ist noch eine Anfärbung des Knochens herbeizuführen. Sie gelingt auch mit der erstgenannten Lösung nach Einwirkung verdünnter Säuren bei 60° C. Die Aufnahme von Azokarmin bei der Azanmethode wird daher auf eine Veränderung derKittsubstanz des Knochens durch das heiße Färbebad bezogen.Anilinblau wird ebenfalls von den Aminogruppen des Gewebes gebunden, es kann jedoch auch durch seine basischen Phenylaminogruppen eine Bindung mit sauren Gruppen des Substrats eingehen. Die Anwendung von Phosphorwolframsäure macht dem Anilinblau außerdem vermehrt basische Gruppen zugänglich. Eine vorhergehende Azokarminfärbung erlaubt daher oft noch eine Aufnahme von Anilinblau durch den Knochen. Am kollagenen Bindegewebe findet wegen der geringen Anzahl der Aminogruppen keine Hemmung durch Azokarmin statt.Mit 1 Textabbildung     

Das Heterochromatin der Geschlechtschromosomen bei Heteropteren

Zusammenfassung Die Untersuchung von 16 Arten aus den FamilienLygaeidae, Pentatomidae, Capsidae undCorixidae ergibt, daß die Y-Chromosomen im Unterschied zu den X-Chromosomen somatisch heterochromatisch sind. Die Y-Chromosomen bilden in den polyploiden Somakernen in der Regel ein auffallendes Sammelchromozentrum; in gewissen Kernen bleiben sie getrennt. Die Sammelchromozentrenbildung beruht auf dem Unterbleiben des Auseinanderrückens der Tochterchromatiden in der Endoana- und Endotelophase (die Polyploidie entsteht allgemein auf dem Weg der Endomitose).Bei mehreren Arten sind die Geschlechtschromosomen SAT-Chromosomen (nukleolenkondensierende Chromosomen). Abgesehen von der meiotischen Prophase läßt sich die Beziehung zwischen Geschlechtschromosomen und Nukleolus besonders deutlich in den diploiden, durch Kernsaftvermehrung stark vergrößerten Ganglienkernen beobachten.Das relativ kleine unpaare X-Chromosom vonSyromastes marginatus ist nicht somatisch heterochromatisch. Dies stimmt zu der früher fürGerris- undVelia-Arten gegebenen Deutung, daß die somatische Heterochromasie der X-Chromosomen von ihrer Größe abhängt.Das Gesamtverhalten der Geschlechtschromosomen unter Berücksichtigung der bei den Dipteren herrschenden Verhältnisse legt die Annahme nahe, daß die Y-Chromosomen der Heteropteren nicht nur absolut, sondern auch relativ weniger Chromomeren als die somatisch euchromatischen X-Chromosomen enthalten. Es kann weiter angenommen werden, daß die Chromomeren den Formwechsel der Chromosomen beherrschen und daß im Fall der Heterochromasie das normale (euchromatische) Verhältnis von Chromomerenzahl und Chromosomenmasse zuungunsten ersterer verändert ist. Das Heterochromatin läßt sich also als phylogenetisch rudimentäre, an den wesentlichen Steuerungsorganellen, den Chromomeren, verarmte Chromosomensubstanz auffassen. Daß das Heterochromatin und im besonderen die somatische Heterochromasie der Heteropteren keine wesentliche physiologische Bedeutung besitzen kann, folgt auch aus dem Vergleich nahe verwandter Arten, wieGerris lateralis undGerris lacustris, deren X-Chromosomen einmal somatisch euchromatisch, das andere Mal heterochromatisch sind.Als Nebenergebnis werden Angaben über neue Chromosomenzahlen Familientypen und meiotische Anordnungen der Chromosomen mitgeteilt. In der Anaphase trennen sich die Chromatiden unter Parallel-verschiebung (parallel zur Äquatorebene), ohne daß die Wirksamkeit des Spindelansatzeserkennbar wird; daß ein Spindelansatz vorhanden ist, ergibt sich aus dem Verhalten in der meiotischen Anaphase.     

Freilandbeobachtungen zur eiablage von Mantispa pagana fbr. (Neuroptera,Plannipennia)

Zusammenfassung Mantispa pagana legt ihre Eier an vor Regon und direkter Sonnenbestrahlung geschützten Stellen an alien brüchigen Bäumen ab. Die Eier werden nach und nach in Gelegen von 500 und mehr Eiern abgesetzt. Da meist mehrere Individuen an der gleichen Stelle ihre Eier unterbringen, sind manche Legeplätze mit bis zu 150000 Eiern besetzt.Die Eizahl eines Individuums kann auf Grund der Erfahrungen und den diesbezüglichen Angaben, die von anderen Arten derselben Gattung bekannt werden, auf rund 8000 geschätzt werden.Die mit einem Stiel versehenen Eier werden so abgesetzt, daß sie am Stiel hängen. Der Eistiel kann das Ei nicht tragen, wie es beispielsweise bei Chrysopa der Fall ist.Die Beobachtungen wurden während eines Studienaufenthaltes, der durch einen Förderungspreis des Theodor-Körner-Stiftungsfonds für Wissenschaft und Kunst finanziert wurde, in Rovinj (Istrien) im Sommer 1958 gemacht. Meinem Institutsvorstand Herrn Prof. Dr. W. Kühnelt und dem Bundesministerium für Unterricht sei an dieser Stelle für die Gewährung eines zweimonatigen Studienurlaubes gedankt.     

Über das elektronenmikroskopische Bild des eosinophilen Granulozyten

Zusammenfassung Die elektronenmikroskopische Untersuchung der Körnchen der eosinophilen Granulozyten von Katze und Mensch enthüllt einen komplizierten Aufbau dieser in ihrer Größe wechselnden, bald rundlichen, bald kantigen Gebilde. Man kann an ihnen ein dichteres, sehr verschiedenartig geformtes Internum und ein weniger dichtes Externum unterscheiden. Neben kompakten Granula lassen sich in Auflösung begriffene Körper darstellen, die offenbar aus ersteren hervorgehen. Die Behandlung der eosinophilen Zellen mit Formalin, Alkohol, Xylol und Paraffin führt eine tiefgreifende Zerstörung der Cytoplasmastruktur herbei, nicht jedoch eine im elektronenmikroskopischen Bild deutlich werdende Veränderung des Feinbaues der eosinophilen Granula. Auf die Übereinstimmung des elektronenmikroskopischen Befundes mit den Ergebnissen chemischer Untersuchungen wird hingewiesen. Die Frage nach der Herkunft der eosinophilen Granula bleibt offen.Die Untersuchung wurde mit Hilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt.Herrn Prof. Dr. H. Becher (Münster/W.) zum 60. Geburtstage gewidmet.     

Über Jahres- und Tagesrhythmus bei Zugvögeln

Zusammenfassung Das Jahr zerfällt für die Zugvögel in vier periodisch wiederkehrende Phasen. Rhythmisch wechseln Zugphasen und solche ohne Zug ab. Die auslösenden Faktoren des Jahresrhythmus sind unbekannt.Durch Schilddrüsenfütterung ist es verschiedentlich gelungen nach Ablauf der Zugzeit die Merkmale der Zugzeit noch künstlich hervorzurufen.Der Tag zerfällt außerhalb der Zugzeit rhythmisch in eine Helligkeitsphase, in der die Vögel sich bewegen, und eine Dunkelphase, in welcher die Tiere ruhen.Während der Zugphasen des Jahresrhythmus ist bei den untersuchten Arten innerhalb der Dunkelphase die Zugunruhe vorhanden. Diese äußert sich durch Herumflattern im Käfig in einem Zeitabschnitt, in welchem außerhalb der Zugzeit die Vögel schlafen.Die Bewegung in der Hellphase kehrt im Dauerdunkel rhythmisch wieder. Sie wird allmählich schwächer und verschwindet bei manchen Arten innerhalb weniger Tage.Die Zugunruhe in der Dunkelphase ist soweit wie untersucht (9 bzw. 13 Tage) im Dauerdunkel stets vorhanden. Der Rhythmus der Zugunruhe läßt sich in einen inversen verwandeln. Durch genügend langen Einfluß eines 12stündigen Beleuchtungswechsels kann der 24stündige Tages-rhythmus zerstört und ein neuer 12stündiger den Tieren aufgeprägt werden.     

Das Verhalten des Trabeculum corneo-sclerale nach Implantation in die Augenvorderkammer bei Primaten

Zusammenfassung Um das reaktive Verhalten des Trabeculum corneo-sclerale unter Bedingungen der Gewebekultur zu prüfen, wurden bei Meerkatzen (Cercopithecus aethiops) Auto- und Heterotransplantationen von Kammerwinkelgewebsstücken (Elliot-Trepanate) in die Augenvorderkammer durchgeführt. Die lichtmikroskopische und histochemische Aufarbeitung des Materials zeigte, daß das normalerweise hochdifferenzierte Trabekelwerk des Implantates vom 3. Tag post operationem zunehmend entdifferenziert. Zuerst gingen die spezialisierten Endothelien der Innenwand des Schlemmschen Kanals, später die Trabekelmembranen und die intertrabekulären Strömungskanälchen verloren. Die lamelläre Ordnung war nicht mehr erkennbar. Das Gewebe gewann das Aussehen eines undifferenzierten, retikulären Bindegewebes mit homogener Zwischensubstanz und begann vom 9.–11.Tag an in seinen uvealen Partien allmählich zu hyalinisieren. In der Zwischensubstanz ließen sich mit verschiedenen histochemischen Methoden Mucopolysaccharide nachweisen, die z. T. nach Inkubation mit Hodenhyaluronidase verschwanden. Alle Reaktionen fielen jedoch hier deutlich schwächer aus als am Fibroblastengewebe des Implantats, das sich vom 4. Tag an stark vermehrte und in der Regel um den 7.–9. Tag das Implantat ganz einhüllte. Während die Fibroblasten eine intensive Mucopolysaccharidproduktion erkennen ließen, schienen die Trabekelendothelien eher regressiv verändert.Die Heterotransplantate zeigten im wesentlichen gleiche Veränderungen, nur traten nach 5 Tagen Fremdkörperreaktionen stark in den Vordergrund.Allgemeinreaktionen des Wirtsauges, insbesondere im Bereich der Kammerbucht, werden beschrieben und diskutiert.Ausgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Herrn Prof. Dr. H. Bautzmann zum 65. Geburtstag gewidmet.Herrn Prof. David Allbrook, Direktor des Anatomischen Instituts am Makerere-College, Uganda (Brit. Ostafrika), sei für seine stete Hilfsbereitschaft und Unterstützung bei der Durchführung dieser Arbeit an seinem Institut herzlich gedankt.     

Moderne Methoden in der Gräserzüchtung

Zusammenfassung Nach Erörterung der augenblicklichen Lage in der Gräserzüchtung werden, methodische Versuche geschildert, die in Müncheberg an Glatthafer und Knaulgras in den Jahren 1948–1953 durchgeführt wurden. Sie erstrecken sich auf die Anwendung der Auslesezüchtung und des Inzucht-Heterosis-Verfahrens auf Wildmaterial der genannten Arten.Die Ergebnisse der Versuche bestehen darin, daß es möglich ist, mit Hilfe einfacher Auslese zu Stämmen mit höherer Leistung zu gelangen, daß aber in der Anwendung der Heterosiszüchtung sehr viel größere Möglichkeiten liegen. Es wurden einzelne Inzuchtlinien aufgefunden, die nach Kreuzung mit beliebigen anderen Linien eine Ertragssteigerung von 35 und 40% gegenüber dem Mittel der heute im Handel befindlichen Sorten ergaben.Zum Schluß werden als Konsequenz aus den Versuchen Wege aufgezeigt, wie die Gräserzüchtung gestaltet werden muß, um sicher zu ertragreichen neuen Sorten zu kommen.Mit I Textabbildung.     

Ergebnisse der Röntgenbestrahlung bei der Gülzower Süßen Gelblupine (L. luteus)

Zusammenfassung Es werden die Bestrahlungsversuche mit der Gülzower Süßen Gelblupine beschrieben. Die Bestrahlungen wurden durchgeführt, um für die praktische Züchtung wertvolle Mutationen zu erhalten. Der Dosisbereich erstreckte sich von 8 kr bis 16 kr. Zur weiteren Erhöhung der Mutationsrate wurde eine nochmalige Bestrahlung der 12 kr und 16 kr-Parzelle mit 16 kr vorgenommen. Mutationsauslesen wurden in der X₁ und in der X₂ durchgeführt. Als Veränderung traten in der X₁ Gabeltypen, Pflanzen mit unbehaarten Hülsen, eine Farb- und eine Chlorophyll-Mutante auf. In der X₂ fanden sich neben Mutationen des Blatt- und Blühapparates Veränderungen hinsichtlich der Behaarung, der Samengröße und-farbe. Auf Grund der erhaltenen Ergebnisse kann gesagt werden, daß die Röntgenbestrahlung als Zuchtmethode bei Lupinen geeignet ist.Mit 9 Textabbildungen.     

Öko-soziologische Untersuchungen an den Kuhlen der Berendonk und am Kermisdahl

Zusammenfassung Berendonk-Kuhlen und Kermisdahl stellen Gewässer verschiedenen Reifegrades dar. Ihre Entwicklung hing wesentlich von Einfluß der Niers bzw. des Rheinstromes ab; erstere gehen auf ausgetorfte Flachmoore im linksniederrheinischen Niederterrassenraum zurück, letzterer stellt einen Rheinmäander dar.Bruchwälder und -gebüsche sowie z. T. gut ausgebildete Ufer- und Wasserpflanzenbestände dokumentieren den hohen Reifegrad der Kuhlen, während das Fehlen oder die nur fragmentarische Ausbildung dieser Gesellschaften am Kermisdahl diesen als junges Gewässer kennzeichnen. Die unterschiedliche Vegetation in beiden Gewässern hat hydrographisch-hydrologische Gründe, bei denen Strömung und Fließgeschwindigkeit, Gewässerform und Gewässertiefe eine wesentliche Rolle spielen. Die hydrochemischem Verhältnisse geben die letzte Erklärung für die Spezifizität der Vegetation an beiden Gewässern. Sekundäreinflüsse von Niers und Rhein sind nicht auszuschließen; das belegen z.T. auch die pelographischen Untersuchungen.Herrn Univ.-Prof. Dr. Robert Potonié zum 80. Geburtstag zugeeignet!     

Über Keimung und das Jugendwachstum im Hinblick auf die Entwicklung der Pflanzendecke

Zusammenfassung An Keim- und Kulturversuchen wurde untersucht, ob die spezifische Ausbreitungskraft einiger Trockenrasenassoziationen ihre Ursache in besonderen Verhältnissen des Jugendzustandes der beteiligten Pflanzen hat. Die Keimfähigkeit der Samen erwies sich im Assoziationsdurchschnitt als einheitlich. In jeder Gesellschaft fielen aber einige Arten nach beiden Seiten hin aus dem Rahmen des Mittelmaßes. Dagegen zeigten die Angehörigen ausbreitungskräftiger Gesellschaften die Fähigkeit, die günstigen Lebensbedingungen der Gartenkultur durch rasches, kräftiges Wachsen und frühes Blühen auszunutzen, während die Arten nichtausbreitungskräftiger Gesellschaften ihre langsame, spätreifende, Entwicklung beibehielten. Hierin wird eine Erklärung für die Tatsache erblickt, daß manche Trockenrasengesellschaften schnell und sicher, andere nur zögernd in offenstehendes Brachland eindringen in dem ähnlich wie im Gartenbeet die Voraussetzungen für besonders üppiges Wachstum gegeben sind. Neben dieser grundlegenden Beziehung wurden zahlreiche Abweichungen angetroffen, welche zeigen, daß noch andere Faktoren mitwirken, so daß bei der kausalanalytischen Untersuchung der Pflanzengesellschaften auch Einzelarten, nicht nur Artengruppen besondere Beachtung erfordern.Mit 4 Textabbildungen.     

Gewässerverschmutzung durch Außenbordmotoren und deren Wirkung auf Fauna und Flora

Zusammenfassung 1. An der Verschmutzung der Gewässer durch Mineralöle und deren Produkte sind in zunehmendem Maß auch die Wasserfahrzeuge mit Außenbordmotoren, gemischgeschmierten Zweitaktern, beteiligt. Da aber die Oberflächengewässer immer stärker auch für die Trinkwassergewinnung herangezogen werden müssen, sind die Untersuchungen auch von allgemeinhygienischem Interesse.2. Die durchgeführten Versuche, in denen in Abhängigkeit von Motorleistung und Mischungsverhältnis (Schmieröl — Brennstoff) die anfallenden Abgas-, Öl- und Krackprodukte chemisch untersucht worden sind, ließen einen Vergleich mit Zahlenangaben anderer Autoren zu. Der Anfall an Schmieröl, das wegen seiner schlechten biochemischen Abbaubarkeit besonders gravierend ist, kann allerdings durch Verwendung eines Brennstoffgemisches von 1 : 50 statt wie üblich 1 : 16 bis 1 : 25 um etwa 50 % herabgesetzt werden.3. Für die Tankversuche wurden durch Einleiten der Motorauspuffgase in einen wassergefüllten Behälter Versuchswässer in Konzentrationen von 1 : 1000 und 1 : 2000, d. h. Kraftstoffverbrauch zu Wasser mit Motor II (Nennleistung 18 PS, Mischungsverhältnis 1 : 50) hergestellt und chemisch untersucht. Gleichzeitig wurden mit diesen konzentrierten Wässern orientierende Toxizitäts- und Geschmacksteste mit Fischen durchgeführt. Hierbei war die letale Dosis für Karpfen und Forellen sehr unterschiedlich. Aquarien versuche mit einem Tankwasser von 1 : 2000 zeigten, daß sich die geschmackliche Beeinflussung des Fischfleisches verliert, wenn nach einigen Tagen der Exposition die Versuchstiere wieder in Frischwasser gehalten werden.4. Bei den Teichversuchen wurde durch den Betrieb eines Außenbordmotorbootes (20 PS) das Versuchsgewässer in steigendem Maße durch Auspuffgase belastet. Hierbei waren insbesondere Fische ein brauchbarer und empfindlicher Indikator für den Grad der Gewässerverölung, da sie infolge Speicherung der im Wasser gelösten, emulgierten und suspendierten Verbrennungsprodukte verhältnismäßig schnell geschmacklich ansprachen. Dadurch konnten auch unterschwellige Konzentrationen der Auspuffgase erfaßt werden. Während der Versuchszeit war bei steigendem Verbrauch an Kraftstoffgemisch eine zunehmende Belastung an organischen Stoffen festzustellen. Dies drückte sich in einem Anstieg des KMnO₄-Verbrauches, des Geruchsschwellenwertes, im Gehalt an schwerflüchtigen Kohlenwasserstoffen und den Sauerstoffwerten aus; auch der Geschmack des Fischfleisches wurde von mehreren Versuchspersonen immer stärker als ölig bzw. ungenießbar empfunden.5. Wie dargelegt werden konnte, ist eine irreparable Verölung von Gewässern durch den Betrieb von Außenbordmotoren nicht zu erwarten, wenn der Bootsbetrieb während der Saison mit der Größe des Gewässers und seinem biologischen Selbstreinigungsvermögen abgestimmt wird. In dieser Hinsicht kann auch einiges von der motortechnischen Seite aus getan werden, wie beispielsweise die Herabsetzung des Schmierölanteils im Brennstoffgemisch und eine ordnungsgemäße Wartung der Motoren.6. Die Untersuchungen bezogen sich auftragsgemäß auf die Gewässerverschmutzung durch Außenbordmotoren, doch sind in diesem Zusammenhang die bei der Binnenschiffahrt anfallenden Bilgewässer- und Altöle zu erwähnen, die oft unkontrolliert über Bord abgelassen werden. Diesem Übelstand wäre aber durch gesetzliche Vorschriften und Einrichtung von Annahmestellen für obige Ölabfälle entlang den Wasserstraßen zu begegnen, wie es am Rhein und an der Elbe bereits praktiziert wird. Gerade im Hinblick auf die Bedeutung des Bodensees als Trinkwasserspeicher wird man hier die Entwicklung der Klein- und Binnenschiffahrt besonders sorgfältig beobachten und gegebenenfalls durch entsprechende Maßnahmen lenken müssen.

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Water pollution by outboard motors and its effects on fauna and flora

Cases of water pollution by outboard motors have been reported in America and Switzerland. The present studies have been sponsored by the German Federal Board of Health in co-operation with the Institute for Internal Combustion Engines of the Technical University of Berlin. We have conducted (a) motor brake tests, (b) tank tests and (c) tests in ponds, considering effects of dissolved engine gases on fishes and fish food organisms in relation to fuel consumption and test duration. Tests were made with 3 new, mixed-lubricated twostroke carburettor engines with underwater exhausts and a capacity of 6, 20 and 40 PS, respectively, releasing a drift of oil, as well as petrol and its combustion products. Of special interest were hydrocarbons because of their poor biochemical decomposition in organisms and phenols in view of their toxicity in water. Lethal doses differed in the fishes (carps, trouts) tested. During pond tests these fishes turned out to be sensitive indicators for the degree of water pollution because accumulation of combustion products in the water can be tested very quickly in terms of fish flesh flavour. Experiments in aquariums containing a concentration of 1 : 2000 demonstrated that detrimental changes in the flavour of the fish flesh disappeared after some days exposure to clean freshwater. The pond experiments further revealed a significant reduction in the number of certain microorganisms. After termination of tests, the chemical and biological conditions improved increasingly within a few weeks due to self-purification of the water. Our investigations show clearly that, in waters serving as drinking water supplies, all boat activities must be avoided.

     

Zell- und Zellkernveränderungen in den Nuclei habenulae und einigen Hypothalamuskernen bei experimentellen Eingriffen an der Schilddrüse

Zusammenfassung Histologische Beobachtungen und variationsstatistische Erhebungen über die Kerngröße im Diencephalon nach Thyreoidektomie, Thiouracilbehandlung und Thyroxinzufuhr an Albinoratten zeigten, daß eine Verhinderung der Thyroxin-Synthese bzw. Herabsetzung des Thyroxinspiegels im Blute zu hochgradigen Zell- und Zellkernveränderungen im Nucleus medialis habenulae führt. Die Veränderungen bestehen in einer Chromatolyse der Nervenzellen, einer hochgradigen Schrumpfung ihrer Kerne und in einigen Fällen auch in Zellausfall.Gleichzeitig ausgeführte kernvariationsstatistische Aufnahmen in verschiedenen Hypothalamusgebieten und im Hippocampus ergaben entweder überhaupt keine Kernveränderungen (Hippocampus, Nucleus suprachiasmaticus, Nucleus arcuatus) oder Veränderungen mit Dissoziation des Effektes nach Thyreoidektomie und Thiouracilbehandlung, nämlich Kernschwellung im Nucleus paraventricularis nach Thyreoidektomie, Kernschrumpfung im Nucleus dorsomedialis nach Thiouracilbehandlung.Diese Befunde werden als direkter histologischer Beweis für die Annahme gewertet, daß den Nuclei habenulae eine besondere Rolle bei der Steuerung der thyreotropen Hormonsekretion des Vorderlappens zukommt.     

Plasmolyse verhindert Ergrünen

Zusammenfassung Im Dunkeln etiolierte Plastiden ergrünen im Lichte nicht, wenn und so lange die Zellen plasmolysiert sind.Diese Hemmung der Chlorophyllbildung ist reversibel; nach erfolgter Deplasmolyse stellt sich im Lichte Ergrünen ein.Auch ein bereits beginnender Ergrünungsprozeß kann bei nachträglicher Plasmolyse nicht fortgesetzt werden.Während der Plasmolyse kann am Licht in den etiolierten Plastiden sich auch die für die Silberreduktion der Chloroplasten verantwortliche Substanz nicht bilden.Die Behinderung der Chlorophyllbildung im plasmolysierten Zustande der Zelle wird als ein Symptom dafür angesehen, daß die Plasmolyse die Physiologie der Zelle nicht unwesentlich beeinflußt.