Untersuchungen an der Niere des Siebenschläfers (Glis glis L.) im Winterschlaf und im sommerlichen Wachzustand

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Glomerulum von winterschlafenden und wachen Siebenschläfern (Glis glis L.) ergaben eine starke Verbreiterung und Auflockerung der Lamina densa der Basalmembran mit Lamellierung und hernienartiger Vorbuchtung gegen die Deckzellen. Diese Alterationen der Basalmembran werden als das morphologische Substrat der erhöhten Permeabilität betrachtet, die beim Winterschlafenden Tier zu einer physiologischen Nephrose führt (Mitteilung I und II). Als Folge der Permeabilitätsstörung kommt es an den Deckzellen zu einer Konfluenz der Fußfortsätze. Die beschriebenen Glomerulum-Veränderungen sind während der sommerlichen Wachperiode nicht reparabel. Man darf daher annehmen, daß auch im Sommer eine glomeruläre Proteinurie besteht, obwohl hier die nephrotischen Veränderungen der Nierentubuli weitgehend zurückgebildet sind, wie unsere lichtmikroskopischen Untersuchungen zeigten.Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Verteilung der freien Aminosäuren in der Pflanze und ihre Beeinflussung durch photoperiodische Induktion (Untersuchungen an Kalanchoë Blossfeldiana)

Zusammenfassung Die freien Aminosäuren von Blättern, Wurzeln und Inflorescenzen der Kurztag-Crassulacee Kalanchoë Blossfeldiana wurden isoliert und papierchromatographisch fraktioniert. Dabei konnten identifiziert werden: Cystein, Histidin, Lysin, Asparagin, Arginin, Glutamin, Asparaginsäure, Serin, Glykokoll, Glutaminsäure, Threonin, -Alanin, -Alanin, -Aminobuttersäure, Valin, Phenylalanin, Leucin und/oder Isoleucin sowie Tryptophan.Die größte Aminosäuremenge wurde in den Wurzeln sowie in den voll entwickelten Inflorescenzen gefunden, die Minimalkonzentration in den Blättern mittleren Alters.Von den drei Grundaminosäuren (Glutaminsäure, Asparaginsäure und -Alanin) überwiegt in den Wurzeln die Asparaginsäure, in allen oberirdischen Teilen von Langtag-Exemplaren dagegen die Glutaminsäure oder das -Alanin. In ausgebildeten Inflorescenzen herrscht im Gegensatz zu allen anderen oberirdischen Teilen derKalanchoë die Asparaginsäure vor.Die quantitative Auswertung der Papierchromatogramme zeigte, daß sich im Laufe einer mehrtägigen photoperiodischen Induktion in der Sproßspitze und in den — photoperiodisch maximal empfindlichen —Laubblättern mittleren Alters bedeutende Veränderungen in den gegenseitigen Mengenverhältnissen der Grundaminosäuren vollziehen. Darüber hinaus lassen auch die übrigen Aminosäuren schon in den ersten Induktionstagen deutliche Mengenänderungen erkennen, die in den einzelnen Zonen nach Richtung und Amplitude verschieden sind.Ein unmittelbarer Vergleich der beobachteten Konzentrationsverschiebungen der freien Aminosäuren mit denen der in den Zellproteinen des Vegetationskegels festgelegten Aminosäuren erwies sich als nicht möglich, doch erfolgen die Änderungen in beiden Fraktionen in vergleichbaren Zeiträumen.Mit 17 TextabbildungenDissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen     

Über den Einfluss der Bewegungsrichtung der Basilarmembran auf die Ausbildung der Cochlea-Potentiale von Strix varia (Barton) und Melopsittacus undulatus (Shaw)

Zusammenfassung Die vom runden Fenster abgeleiteten Cochlea-Potentiale von Barred Owl (Strix varia) und Wellensittich (Melopsittacus undulatus) werden in einer ursprünglich für Säuger entwickelten Apparatur untersucht. Verbesserungen der schon früher erarbeiteten präparativen Technik für Kleinvögel werden angegeben.Die Cochlea-Potentiale der Eule werden in ihrer Abhängigkeit von Intensität, Dauer und Polarität (Phase) eines ursprünglich rechteckigen Reizimpulses dargestellt. Nur die Stärke des Klicks hat einen wesentlichen Einfluß auf ihre Ausbildung; dies stimmt mit den Beobachtungen an Säugern überein.Nur die Mikrophon-Komponente der elektrischen Schwankungen im Innenohr des Wellensittichs verhält sich wie bei Eule und Säuger. Die auf die Entladungen von Nervenzellen zurückgeführte Komponente N₁ zeigt eine gründlich verschiedene Empfindlichkeit für die Dauer und die Phase des Reizes. Ähnliche Verhältnisse scheinen nach älteren Untersuchungen bei der Taube zu bestehen.In der Diskussion werden die Unterschiede zwischen Sittich (und Taube) einerseits, Eule (und Säuger) andererseits in Parallele zur Größenentwicklung von Cochlea und Fußplatte des Gehörknöchelchens gesetzt.Zur Erklärung der Empfindlichkeit der nervösen Entladungen für die sich mit der Reizdauer und -phase ändernde Bewegungsweise der Basilarmembran wird angenommen, daß die Verlagerung der Haarzellen zum ovalen Fenster erregend, in entgegengesetzter Richtung hemmend wirkt. Bei kurzen Reizen tritt Interferenz beider Wirkungen auf.Ermöglicht durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

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.     

Freie und gebundene Aminosäuren in knöllchentragenden und knöllchenfreien Erbsenpflanzen verschiedener Altersstadien

Zusammenfassung Die mit 75% igem Alkohol extrahierbaren Aminosäuren und Amide aus 32, 50 und 64 Tage alten Knöllchen, knöllchenfreien Wurzeln und Blättern von Erbsenpflanzen wurden halbquantitativ papierchromatographisch bestimmt; ebenso nach Hydrolyse die Proteinaminosäuren der extrahierten Pflanzenrückstände. Vergleichend dazu wurden knöllchenfrei mit NO₃- gezogene Erbsenpflanzen nach 20 und 40 Tagen ebenso untersucht. Zur Sicherung der halbquantitativen Werte wurden die Gesamt--Amino-N-Gehalte der Extrakte und Hydrolysate nach van Slyke bestimmt.Die Analysen werden auf Grund der Literatur besprochen und mit den Ergebnissen anderer Autoren verglichen.Die qualitative und quantitative Zusammensetzung der freien Aminosäurenfraktion wird als eine Stütze für die Meinung angesehen, daß der von den Knöllchenbakterien gebundene Stickstoff zunächst nicht durch Verdauung, sondern durch eine Abscheidung seitens der Bakterioiden für die Pflanze nutzbar wird.Fräulein Diemut Schwarz danke ich für verständnisvolle Assistenz.     

Pädogame Automixis und Auxosporenbildung beiNitzschia frustulum var.perpusilla

Zusammenfassung BeiNitzschia frustulum var.perpusilla unterbleibt die Paarung, es werden bei normalem Ablauf der Gametogenese unter Klaffen der Theken ungepaarter Zellen zwei Gameten je Mutterzelle gebildet, die sich in einer nicht über die Thekenränder hervortretenden Gallerte umlagern, sich abkugeln und dann miteinander kopulieren. Es handelt sich um den ersten sicher nachgewiesenen Fall von Automixis innerhalb der GattungNitzschia.Die sich ebenfalls abkugelnde Zygote bildet eine dünne unverkieselte Wand, die beim folgenden Streckungswachstum in zwei Stücke zerreißt, welche als Kappen an den Polen der reifen Auxospore hängen.Das verkieselte Perizonium ist, wie auch beiNitzschia amphibia, geringelt, außerdem ist eine als Naht erscheinende Längsstruktur wohl das Längsperizonium im Sinnevon Stoschs, vorhanden.Vor der Bildung der Schalen der Erstlingszelle erfolgt eine starke Kontraktion (Spontanplasmolyse) des Protoplasten der Auxospore innerhalb des Perizoniums, wodurch sofort die definitive Zellform hergestellt wird. Der kontrahierte Protoplast umgibt sich mit einer dünnen, unverkieselten Wand, innerhalb welcher dann die beiden ersten Schalen mit normaler Streifen- und Raphestruktur entstehen. Es wird so außer der eigentlichen Auxospore mit ihrem Perizonium noch eine sekundäre Auxospore gebildet.Die Gameten- und Auxosporenbildung läßt sich leicht durch Übertragung auf frisches Kulturmedium (Agar mit verdünntem Meerwasser) auslösen. Sehr häufig treten eben entstandene Tochterzellen, die noch mit den Hypotheken aneinander haften, in die Auxosporenbildung ein, was zeigt, daß sich vegetatives Wachstum und Auxosporenbildung nicht wesentlich ausschließen.     

Kiemen und Hämolymphkreislauf von Phyllidia pulitzeri (Gastropoda,Opisthobranchia, Doridacea)

Zusammenfassung Ziel dieser Studie ist die anatomische und histologische Beschreibung der Atmungsorgane und des Kreislaufes von Phyllidia pulitzeri Pruvot-Fol, 1962. Der an Hand von Schnittserien rekonstruierte Kreislauf, insbesondere der Kiemenkreislauf, und die ventralen Kiemenblättchen werden mit denen typischer Doridacea (Archidoris und Corambe) verglichen.Innerhalb der Phyllidiidae behält der Sinus lateralis seine Funktion bei: Er leitet die durch Hautatmung mit Sauerstoff angereicherte Hämolymphe aus dem Notum in das Atrium. Ebenfalls leitet er die Hämolymphe aus den ventralen Kiemenblättchen in das Herz. Die für die kiementragenden Doridacea so typischen caudo-medialen Eingänge der afferenten und efferenten Kiemengefäße in das Atrium fehlen bei den Phyllidiidae.Die Lage der Atmungsorgane, die Art der Vervielfältigung der Kiemenblättchen, das Fehlen einer Raphe und eines unabhängigen Kiemenkreislaufes, die Vergrößerung des peripheren Körperkreislaufes in die ventralen Blättchen deuten darauf hin, daß die Kiemen von Phyllidia pulitzeri sekundäre Ausstülpungen des ventralen Notumepithels darstellen.Da das Herz und die Sinus laterales bilateral symmetrisch auf der Eingeweidemasse liegen, scheinen das Kreislaufsystem und die Atmungsorgane apomorphe Merkmale zu sein, die innerhalb der Doridacea nur einmal entstanden.

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Respiratory organs and vascular system of Phyllidia pulitzeri (Gastropoda, Opisthobranchia, Doridacea)

Summary The anatomical and histological details of the respiratory organs and the vascular system of Phyllidia pulitzeri Pruvot-Fol, 1962, are described. The vascular system, especially of the ventral gill leaflets, is reconstructed and compared with that of typical Doridacea (Archidoris and Corambe).Within the Phyllidiidae the sinus lateralis maintains its function of returning the blood from the notum to the atrium. This blood is oxygenated by cutaneous respiration. The sinus lateralis also returns the blood from the ventral leaflets. The caudo-medial entrances of the afferent and efferent branchial vessels into the atrium, so typical of all gill-bearing Doridacea, are missing in the Phyllidiidae.The position of the respiratory organs, the mode of multiplication of the gill leaflets, the lack of the raphe and of an independent branchial vascular system, and the enlargement of the peripheral vascular system into ventral leaflets show that the gills of Phyllidia pulitzeri are secondary specializations of the epithelium of the ventral notum.The heart and the sinus laterales lying bilaterally symmetrical on the viscera, the vascular system, and the respiratory organs seem to be apomorphic features that evolved only once within the Doridacea.

     

Über die Variabilität der Blüten vonTofieldia calyculata I. Zu Karpellen verbildete Staubblätter

Zusammenfassung In Blüten vonTofieldia calyculata, die sich durch ungewöhnlich große Variabilität auszeichnen, wurden verschiedentlich Zwischengebilde zwischen Staubblättern und Karpellen gefunden, die stets die Stelle eines Staubblattes einnahmen und daher als Gynostamina bezeichnet werden. An ihnen, deren Gestalt alle möglichen Übergänge zwischen Staubblättern und Karpellen zeigt, wandelt sich die Anthere zu einem einkarpelligen Fruchtknoten und das Filament unter starker Verkürzung zum Karpellstiel um. Dabei streckt sich die Antherenspitze zum narbentragenden Griffel, der fertile Antherenkörper wird unter Verbreiterung und Einrollung seiner Theken zum Fruchtknoten, der basal einen rudimentären Schlauchabschnitt aufweist, und dessen Bündelversorgung ganz der eines normalen Karpells entspricht. Die Samenanlagen entspringen jenen Flanken der sterilen ventralen Pollensäcke, die dem Karpellhohlraum zugewendet sind. Da an stärker verbildeten Gynostamina auch die dorsalen Pollensäcke rudimentieren, entstehen völlig karpellartige Gebilde, an welchen bloß der verschieden weit klaffende Ventralspalt auffällt. Die unvoreingenommene Deutung, daß hier eine diplophylle Spreite ohne Rücksicht auf ihre Baueigentümlichkeiten in eine schlauchförmige umgewandelt wird, wird zugunsten einer anderen aufgegeben, die eine harmonische Durchdringung beider Spreitenformen annimmt, zu welcher Vorstellung die Spreitenformen mancher Sapindaceen-Kronblätter Anlaß geben.     

Untersuchungen über die Phytoplanktonblüte in der westlichen Ostsee

Zusammenfassung 1. Im Übergangsgebiet zwischen Nord- und Ostsee, der Beltsee, wurden Untersuchungen über Beginn, Dauer und begrenzende Faktoren der Phytoplanktonblüten durchgeführt. Vom Feuerschiff Flensburg (Flensburger Außenförde) aus wurden tägliche Vertikalserien mit 2,5 m Probenabstand durchgeführt und die gewonnenen Proben anschließend bearbeitet. Chlorophyll- und Eiweißgehalt wurden neben Planktonzählungen zur Charakterisierung des Planktongehaltes benutzt. Nach eigenen Beleuchtungsmessungen wurde die Strahlungsenergie in den verschiedenen Wassertiefen berechnet. Ferner dienten hydrographische Untersuchungen und Messungen des Phosphatgehaltes zur Beschreibung der abiotischen Umwelt der Plankter. Die Beobachtungen fanden jeweils 5 bis 6 Wochen lang im März bis April 1961 und 1962 sowie im September und Oktober 1961 statt.2. Der Beginn der Blüte war Ende Februar 1961 an geringe Turbulenztiefen bei ruhigem Wetter und relativ hohe Wassertemperaturen (3,5° C) gebunden. Im folgenden Frühjahr begann die Planktonwucherung drei Wochen später bei niedrigen Temperaturen (1° C) nach einsetzender Stabilisierung der Wassersäule durch eine hochgelegene Sprungschicht. Im Herbst 1961 ermöglichte nachlassende Windeinwirkung nach einer vorhergegangenen Anreicherung der euphotischen Schicht mit Nährstoffen den Beginn der Blüte.3. Unterschiedliche Lichtansprüche erklären das Wachstum zweier getrennter Populationen vonSkeletonema costatum an der Oberfläche und vonThalassiosira in 10 m Tiefe zur gleichen Zeit im Frühjahr 1962. Verschiedene Nährstoff- und Lichtansprüche machen im Herbst 1961 die getrennte Besiedlung des phosphatarmen Oberflächenwassers durchCeratium tripos und des phosphatreicheren vermischten Wassers durchCeratium fusus erklärlich.4. Das Ende der beobachteten Frühjahrsblüten wurde durch Windturbulenz herbeigeführt. Phosphaterschöpfung ließ sich in den 6 Beobachtungswochen in keinem Falle erkennen. Beim Zusammenwirken der die Planktonblüten begrenzenden Faktoren — winderzeugte Turbulenz, Stabilität der Wassersäule, Nährstoffangebot und Fraß durch Zooplankton — kommt in der Beltsee weniger der Nährstofferschöpfung die Hauptrolle zu, als vielmehr der Einwirkung der Turbulenz. Hoher Sestongehalt beherrscht als feine mineralische Trübe die Lichtextinktion im Wasser. Die geringen Kompensationstiefen (Frühjahr 1961: 2 bis 4 m; Frühjahr 1962: 2 bis 7 m; Herbst 1961: 1,5 bis 11 m) bewirken eine große Anfälligkeit der Planktonentwicklung gegenüber schon geringer Erhöhung der Turbulenztiefe, die das Plankton leicht unter die kritische Tiefe bringen kann.5. Statt einer Frühjahrs- und Herbstblüte des Phytoplanktons ist eine Folge unterschiedlich starker Wucherungen während mindestens 4 bis 6 Wochen im Frühjahr und 8 Wochen im Herbst anzunehmen. Diese Wucherungen dauern weit länger als dies bei Nährstoffbegrenzung allein der Fall wäre, da an windigen Tagen das Planktonwachstum gehemmt und gleichzeitig die Nährstoffmenge in der Oberschicht ergänzt wird.6. Starke regionale Schwankungen der Turbulenz- und Kompensationstiefe führen in der Beltsee zu einer sehr inhomogenen horizontalen Planktonverteilung. Im Zusammenhang mit Strömungen erschwert dieser Umstand die Untersuchung der Planktonsukzession an einem Ort, weil die Sequenz meist miterfaßt wird. Man sollte daher besser die Sukzession in einem markierten, individuellen Wasserkörper untersuchen. Fragen der Licht- und Nährstoffbeeinflussung der hier beobachteten Populationen bedürfen noch der Klärung durch das Kulturexperiment.

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Investigations on the phytoplankton bloom in the western Baltic

Initiation and limitation of phytoplankton blooms in spring and autumn, occurring under complex hydrographic conditions in the brackish stratified waters of the western Baltic (Belt Sea), were investigated. Daily quantitative observations of plankton and environmental factors were made for a period of 5 to 6 weeks during March and April 1961 and 1962 as well as in September and October 1961 from the light-vessel Flensburg in the outer Flensburg Fjord. The diatom outburst appeared at the end of February 1961 during a calm weather period. In March 1962, when water temperature was quite low, the flowering ofSkeletonema andThalassiosira occurring in two separate clouds took place three weeks later. These clouds were found at the surface and at 10 m depth after stabilization by a halocline in 7.5 to 10 m. In both cases the end of this first bloom was caused by turbulence. The effect of the disappearance of a thermohaline stratification on the plankton succession was observed in September 1961, when, three days after complete mixing of the water column and with the onset of a calmwind period, a vigorous bloom ofCeratium fusus started; it stopped with the occurrence of a nutrient-devoid low-saline water mass at the surface. In the Belt Sea the main limiting factor for plankton flowering is considered to be wind turbulence coupled with high seston values and low compensation depths (2 to 11 m). Plankton blooms, as understood here, occur in the form of unevenly distributed clouds in the euphotic layer during periods of at least 4 to 6 weeks in spring, and of 8 weeks in autumn. They are controlled by turbulence and last until a long period of calm weather allows the depletion of nutrients in the upper layer of the stratified water.

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Herrn Prof. Dr.Friedrich Krüger zum 65. Geburtstag am 18. August 1967 in Verehrung gewidmet.Gekürzte und veränderte Fassung der Dissertation des Verfassers (Kiel 1965). Die Arbeit wurde mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

The effects of polychlorobiphenyls on Chorthippus brunneus (Saltatoria: Acrididae)

Fourth instar nymphs of Chorthippus brunneus were dosed topically with polychlorobiphenyl. No sublethal effects were detected on development or reproductive potential except for a probable latent toxicity, which may be correlated with mobilisation of lipids at the moult. The amounts absorbed to produce these toxic effects are much greater than those found in wild specimens.

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Zusammenfassung Vierten Larvenstadien von Chorthippus brunneus wurden jeweils einzeln Dosen von 12,5, 50 oder 200 g Polychlorbiphenyl (PCB) äußerlich appliziert. Die höchste Dosis verursachte in beiden Geschlechtern eine gewisse akute Vergiftung und es entstand wahrscheinlich auch eine latente Giftwirkung unmittelbar nach der Imaginalhäutung, welche mit der wenig polaren Natur von PCB und der Mobilisation von Lipiden bei der Häutung zusammenhangen könnte. Weitere subletale Wirkungen auf die Entwicklung oder die Fortpflanzungsfähigkeit waren nicht feststellbar, und verglichen mit den bei Wildfänglingen gefundenen Rückständen scheint es unwahrscheinlich, daß PCB beim gegenwärtigen Grad der Umweltverseuchung irgendwelche Wirkungen auf freilebende Insektenpopulationen ausübt.

     

Untersuchungen zur Beurteilung optischer Informationsdarstellung in Mensch-Maschine-Systemen

Zusammenfassung Die Untersuchungen haben gezeigt, daß selbst geringfügige Unterschiede in der Art der Informationsdarstellung (AZS II/AZS III) bei der manuellen Regelung anhand geeigneter Kriterien nachweisbar sind.Als geeignet zur Beurteilung von Anzeigesystemen in M-M-Systemen mit kontinuierlichem Signalangebot haben sich neben der unmittelbaren Beurteilung mit Hilfe des bezogenen Regelfehlers{ie112-01} auch die Zeitverschiebung (Totzeit) zwischen Vorgabe und Nachführsignal sowie der Grad der linearen statistischen Kopplung dieser Signale, ausgedrückt als übertragener Informationsfluß{ie112-02}, erwiesen.Die Kriterien Totzeit{ie112-03} und Transinformationsfluß{ie112-04} ergänzen die Beurteilung eines M-M-Systems anhand des Regelfehlers insofern, als die im geschlossenen System vorhandene Totzeit in bezug zur Stabilität des Systems gebracht werden kann, während mit Hilfe des übertragenen Informationsflusses die Linearität des Systems gemessen wird.Die Beurteilung einer manuellen Mehrgrößenregelung erfolgt am besten anhand der Gesamtaufgabe. Die Untersuchungen zeigen, daß trotz relativ starker Abweichungen der Ergebnisse für die einzelnen zu regelnden Achsen über die Summe aller 3 Achsen in etwa gleiche Leistung erbracht wird. In der informationstheoretischen Beschreibung bedeutet dies, daß der gesamte, über die 3 Achsen bei einer bestimmten VP übertragene Informationsfluß von Versuch zu Versuch in etwa der gleiche ist, während die Beiträge der einzelnen Achsen stark unterschiedlich sein können.Zwischen den Größen Regelfehler{ie112-05} und übertragener Informationsfluß{ie112-06} ergab sich für die gegebenen Versuchsbedingungen ein statistischer Zusammenhang. Danach entspricht einer Abnahme des Regelfehlers eine Zunahme des übertragenen Informationsflusses.Die beschriebenen Untersuchungen haben bewiesen, daß die Leistungsfähigkeit eines M-M-Systems in hohem Maße von der Art der Informationsdarstellung abhängig ist. Im Fall der mehrdimensionalen Regelung konnte gezeigt werden, daß durch geeignete örtliche Zusammenfassung optischer Information in integrierten Anzeigen die Regelungsleistung des Menschen infolge besserer Informationsaufnahme erheblich gesteigert werden kann.

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Manual control in man machine systems with visual displays can be considerably improved by displaying the relevant information in a form, adapted to the abilities of man.By means of simple three dimensional control tasks some possibilities of measuring the performance of man machine systems were examined. The investigations were made for three display systems which differed only in the spatial arrangement and allocation of the displayed symbols. The following criteria were found to be appropriate: relative control error, time lag between input and output signals, transinformation flow.Furthermore, some results concerning the behavior of man, integrated into a multi control system will be mentioned.

     

Die Feinstruktur des Dünndarmepithels während der physiologischen Milchresorption beim jungen Goldhamster

Zusammenfassung Im Dünndarmepithel werden helle und dichte Saumzellen und sezernierende Zellen unterschieden. Die dichten Saumzellen entsprechen lichtmikroskopisch dunklen Zellen. Aus ihrer Feinstruktur wird geschlossen, daß es sich um die Stammzellen der hellen Saumzellen handeln kann.Auf den Microvilli der hellen Saumzellen wird eine Decksubstanz gefunden, die als Sekret der Becherzellen gedeutet wird. Sie dürfte nicht nur als Schutzschicht, sondern auch als Fermentträger für die durchtretenden Milchbestandteile von Bedeutung sein.Bei der Deutung des Resorptionsablaufes wurden die Milchfetttröpfchen im Darmlumen berücksichtigt. Sie können im Darmlumen zu kleinsten Partikeln abgebaut werden. Zwischen den Microvilli werden nur sehr selten kontrastreiche größere Partikel (Lipidtropfen) gefunden, nicht jedoch im angrenzenden Schlußleistennetz. Aus den Befunden wird geschlossen, daß Milchfetttröpfchen zu elektronenmikroskopisch nicht mehr sichtbaren Partikeln abgebaut werden können, die als solche resorbiert werden. Andererseits deuten die Befunde darauf hin, daß größere Partikel durch Pinocytose an der apicalen Zellmembran aufgenommen werden. Den morphologischen Befunden können chemisch unterschiedliche Abbaustufen der Milchfetttröpfchen zugrunde liegen. Die intrazelluläre und interzelluläre Verteilung des resorbierten Milchfettes ist ähnlich wie bei Resorption reiner Fette nach experimenteller Fütterung. Kontrastreiche Tröpfchen (Lipid) werden auch in der perinucleären Zysterne und in den Zellkernen gefunden.Im Gegensatz zur Resorption reiner Fette findet man nach Milchresorption in den intrazellulären Bläschen außer den kontrastreichen Lipidtröpfchen noch kontrastarme Substanzen und kleine Vesikeln sowie verschiedenartige Einschlüsse. Dieser Unterschied gegenüber der reinen Fettresorption wird auf die Resorption von Kohlenhydraten und Eiweißen der Milch zurückgeführt.Die Feinstruktur der hellen Saumzellen im Darm des Goldhamsters entspricht im wesentlichen jener der entsprechenden Zellen im Darm von Ratte und Maus.In hellen Saumzellen ohne Lipidtröpfchen werden verschiedenartige Cytosomen beobachtet.Die Feinstruktur von sezernierenden Zellen wird kurz beschrieben.Höhe, Durchmesser, Oberfläche und Anzahl der Microvilli und der Flächenzuwachsfaktor für die apicale Zellmembran werden gemessen und berechnet.Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Medizin. Der Medizinischen Akademie in Düsseldorf vorgelegt. — Arbeit unter Leitung von Priv.-Doz. Dr. Lindner.     

Das „Muster“ im Eischalenkalk der Vögel dargestellt durch Schliffätzung

Zusammenfassung Das Muster im Eischalenkalk der Vögel wurde bei Diomedea exulans im Polarisationsmikroskop untersucht, an Quer- und Flachschliffen der Schale, die, dem Objektträger aufgekittet, mit Calcinase (EDTA) geätzt waren. Auf solchem Wege ist das Muster in allen Schalenlagen nachweisbar. Es entsteht, indem beim Auswachsen der Calcitindividuen kristallographisch definierte Spalten in ihnen zunächst offenbleiben, dann aber sich schließen, wobei an ihrem Ort Verwachsungsnäbte oder zarte Grenzlinien sich erhalten; aber auch diese können verschwinden. Das Muster wird also nicht erst durch die Ätzung hervorgerufen, sondern diese verdeutlicht eine vorgegebene, aber mehr oder minder verborgene Struktur. Unter Wirkung der Calcinase treten die Grenzen der Musterelemente auf der Schliffebene zuerst als Furchen hervor; indem diese sich erweitern und vertiefen, werden die Musterelemente am Schliff völlig getrennt. In der Kegellage sind die Musterelemente blockartig. In der Inneren Säulenlage reihen sich rhomboedrische Elemente zu parallelen Streifen aneinander, auf deren Grenzen die Globularinklusionen angehäuft sind (Streifenmuster). In der Äußeren Säulenlage verlaufen die Grenzen der Musterelemente in den inklusionsfreien Rainen zwischen den Häufchen der Globularinklusionen.

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Summary The calcite pattern of the avian egg shell (Diomedea exulans) was studied by means of the polarization microscope on transverse and tangential ground sections cemented on the object slide and etched with Calcinase (EDTA). In such manner the pattern is visible in all shell layers. It develops in the outgrowing calcite individues as cristallographically defined clefts closing than more or less, so that only still remain sutures or tender boundary lines; but also these can be at last indiscernable. Therefore the pattern is not at first developed by etching, but Calcinase makes distinguishable an existing, more or less latent structure. Under the action of Calcinase the boundaries of the pattern elements first appear on the ground section surface as furrows; these enlarging and deepening separate the pattern elements completely. In the cone layer the pattern elements are block like. In the inner column layer rhombic pattern elements are ranged in stripes and the globular inclusions are accumulated on the pattern boundaries. In the outer column layer the separation of elements in the globular pattern happens in the inclusion free hiels between the squares.

     

Abnorme struktur einer eischale von Arenaria Interpres

Zusammenfassung Eine Eischale von Arenaria interpres bot als einzige eines normalen Geleges stellenweise einen krustenartigen Belag aus kleinen Körnern dar. Schliffe lehrten, daß an solchen Stellen — nach Ausbildung einer normalen Kegelschicht — die Entwicklung der Säulenlage mehr oder minder unvollständig ist. Die so bedingten Vertiefungen der Schalenoberfläche füllen in einfacher oder mehrfacher Schicht die Körner aus, untereinander und mit der Unterlage fest verbacken, derart, daß sie die fertige Oberfläche der normalen Schale überragen. Eire Korn besteht aus einem Calcitindividuum oder mehreren, besitzt meist einen aufgehellten Kern und darum einen durch die Anwesenheit zahlreicher Gaseinschliisse undurchsichtigen Mantel und schließt reach außen mit einem hellen Saum ab. Das Wachstum der Körner erfolgt konzentrisch. Gemäß der zeitlichen Folge von klarem, dann getrübtem und schließlich wieder klarem Kalk besteht Übereinstimmung der Entwicklung der Körner mit jener der normalen Schale. Nach dem Gesagten sind die Körner wesentlich verschieden von solchen Auflagerungen, wie sie bei mancherlei Vogeleiern in der normalen Entwicklung auf der fertigen Sphärokristall-schale auftreten.     

Über die Rindenvakuolen der Teleosteeroocyten

Zusammenfassung Die Rindenvakuolen der Ooocyten von Süßwasserteleosteeren wurden während aller Stadien der Oogenese und des befruchteten Eies physiologisch und histochemisch untersucht; als Untersuchungsmaterial dienten vorwiegend die Oocyten der Cyprinoiden Leuciscus rutilus, Abramis brama, Cyprinus carpio und Tinca vulgaris.Die Rindenvakuolen entstehen dicht unter der Oocytemnembran im peripher verdichteten Grundcytoplasma. Die Rindenvakuolenbildung ist mit Abschluß des Oocytenstadiums II beendet.Die Rindenvakuolen der untersuchten Süßwasserteleosteer bestehen aus einem System von ineinandergeschachtelten Vakuolen, die in hypotonischen Medien extrem verquellen. Ihre bedeutende Rolle bei der Bildung des perivitellinen Saftraums wird nachgewiesen.Die Rindenvakuolen ergeben in wäßriger Lösung mit Toluidinblau und anderen metachromatischen Farbstoffen typische Metachromasie, die in den einzelnen Vakuolentypen unterschiedlich ausfällt. Die Metachromasie verschwindet sofort nach Alkoholbehandlung.Die äußeren und mittleren Vakuolen enthalten größere Mengen von Eiweißen, die Tryptophan und Tyrosin bzw. -Aminogruppen besitzen. In den inneren Vakuolen konnten Eiweiße nicht mit Sicherheit nachgewiesen werden. In den äußeren und mittleren Vakuolen sind speichelresistente Polysaccharide enthalten. Der Ausfall der Eiweiß- und Polysaccharidnachweise war zum Teil stark abhängig von der Fixierungsart. Der Glykoproteidcharakter und die chemische Zusammensetzung der Polysaccharidkomponente werden diskutiert.     

Zur Entwicklung des neurosekretorischen Systems bei Säugern und Mensch und der Regulationsmechanismen des Wasserhaushaltes

Zusammenfassung Bei 122 Ratten, 21 Meerschweinchen, 28 Hunden und 18 Menschen wurde die Entwicklung der neurosekretorischen Kerngebiete und der Neurohypophyse im Laufe des Lebens untersucht.Die Ganglienzellen des Nucleus supraopticus und paraventricularis sind in der ersten Zeit noch sehr cytoplasmaarm, ihre kleinen Kerne besitzen einen schwach ausgeprägten Nucleolus. Zellfortsätze sind nicht sichtbar. Im Laufe der ersten Lebenszeit, beim Menschen schon in der Fetalzeit, wachsen die undifferenzierten Ganglienzellen langsam heran. Zu einem wohldefinierten Zeitpunkt, wenn nämlich das Cytoplasma eine gewisse Ausdehnung erreicht hat, läßt sich in ihm erstmalig mit Gomoris Chromalaunhämatoxylin ein sehr feinkörniges Neurosekret nachweisen. Im Laufe des weiteren Lebens nimmt dieses Sekret mit der Vergrößerung der Zellen ständig an Menge zu. Die Zahl der neurosekretorischen tätigen Ganglienzellen wächst. Zweikernige, neurosekretorisch tätige Ganglienzellen treten beim Menschen bereits in der Fetalzeit auf.Noch vor dem Sichtbarwerden des Neurosekretes in den Ganglienzellen der Kerngebiete findet man Neurosekret im Hypophysenhinterlappen. Diesen Umstand führen wir auf die Speicherfunktion der Hypophyse zurück. Auch im Hypophysenhinterlappen nimmt der Neurosekretgehalt im Laufe des Lebens stetig zu; in gleichem Maße bessert sich die Kapillarisierung.Die Gliazellen der Kerngebiete und die Neurohypophyse lassen eine Beteiligung an histologischen und cytologischen Entwicklungsprozessen, soweit man die Chromalaunhämatoxylin-Phloxinfärbung einer Beurteilung zugrunde legen darf, vermissen.Die Beobachtungen über die Histogenese des neurosekretorischen Systems stehen mit der Entwicklung anderer für den Wasserhaushalt wichtiger Organe wie der Niere und mannigfachen physiologischen und klinischen Beobachtungen in gutem Zusammenhang. Beispielsweise besitzen auch Extrakte des Hypophysenhinterlappens vom Neugeborenen nur Bruchteile der Wirksamkeit vom Erwachsenen. Der physiologische Diabetes insipidus des Säuglings darf zum Teil auf ein Unvermögen der neurosekretorisch tätigen Kerngebiete im Hypothalamus zur Produktion antidiuretischer Substanzen zurückgeführt werden. Das morphologische Bild der Niere, Clearanceuntersuchungen und eine selbst bei Belastung durch Hinterlappenextrakte fixierte physiologische Isosthenurie beim Säugling weisen darauf hin, daß im Falle einer Bildung antidiuretisch wirksame Substanzen infolge der Unreife der Nieren dort keinen Angriffspunkt fänden. Auch die osmoreceptorische Funktion der neurosekretorischen Zellen dürfte sich erst mit der Zeit ausbilden.Die Untersuchungen wurden mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Herkunftsversuche für Zwecke der Forstpflanzenzüchtung,erläutert am Beispiel zweier Modellversuche

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

Lactate dehydrogenase isoenzymes in the mammalian egg: Investigations by micro disc electrophoresis in 15 species of the orders Rodentia,Lagomorpha, Carnivora,Artiodactyla and in man

Summary The LDH isoenzyme pattern in oocytes, ova or fertilized eggs of 16 mammalian species belonging to five different taxonomic orders was demonstrated by micro disc electrophoresis. The results obtained point to the existence of two types of oocytes in mammals: while in species of the orders Rodentia and Lagomorpha only LDH1 ( subunits) is demonstrable, in species of the orders Carnivora and Artiodactly and in man LDH isoenzymes formed of and subunits are present in the oocyte. In a number of species, the LDH pattern was also studied in ova and fertilized eggs. No change in the isoenzyme pattern was seen during this developmental period. From this it is concluded that there is no uptake of LDH from the environment and that all LDH activity is due to storage products synthesized during oogenesis.

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Zusammenfassung Aus Oocyten bzw. unbefruchteten oder befruchteten Eiern von 16 Säugerspecies, die fünf verschiedenen Ordnungen angehören, wurde das LDH-Isoenzymmuster mit Hilfe der Mikro-Disk-Elektrophorese untersucht. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß die Säuger nach ihrem LDH-Muster in den Oocyten in zwei Gruppen getrennt werden können: Bei Species der Ordnungen Rodentia und Lagomorpha konnte nur LDH1 (-Untereinheiten) nachgewiesen werden, während bei Species der Ordnungen Carnivora und Artiodactyla und beim Menschen zusätzliche LDH-Isoenzyme beobachtet wurden, die auf das Vorhandensein von - und -Untereinheiten in der Oocyte schließen lassen. Bei Species, deren LDH-Muster auch in unbefruchteten und befruchteten Eiern untersucht werden konnte, fand sich während dieser Entwicklungsperiode keine Veränkderung des Isoenzymmusters gegenüber den Oocyten. Dieser Befund spricht dafür, daß keine LDH aus der Umgebung in den Keim aufgenommen wird und daß die Gesamtaktivität der LDH aus Vorratsstoffen stammt, die bereits während der Oogenese synthetisiert worden sind.

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Supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 46).