Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Ernährungsorganellen von Paramecium

Zusammenfassung Der Cytopharynx von Paramecium aurelia wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Aus Befunden und den aus zahlreichen Veröffentlichungen erhobenen lichtmikroskopischen Beobachtungen ließen sich Rückschlüsse auf den Vorgang des Einstrudeins der Nahrungspartikel und die Funktion der Schlundfasern bei der Bildung und Abschnürung der Empfangsvakuole ziehen. Beim Einstrudeln der Nahrungspartikel aus einem durch die Mundfeldbewimperung hervorgerufenen Zirkulationsstrom gelangen die peripher erfaßten Partikel durch die Mundöffnung, die durch Falten der Vestibulum- und Pharynxpellikula gebildet wird, in den Pharynx. Durch die Mundverengung wird sowohl ein Abfiltrieren zu großer Partikel als auch eine Reusenwirkung der in den Pharynx gelangten Nahrungspartikel bewirkt. Die in den Pharynx aufgenommenen Partikel werden von dem Peniculus und der Vierermembran zum Ösophagus befördert, wobei der Peniculus als hauptsächlichstes Schluckorganell angesehen werden muß. Zahlreiche Mikrovilli an den Cilien verhindern ein Zurückströmen der Partikel. Am Endabschnitt des Pharynx inserieren in Rippen die Schiundfasern, die röhrenförmige und in flachen Bändern angeordnete Fibrillen darstellen, denen Kontraktilität zugeschrieben wird. Sie führen am Ösophagus entlang caudalwärts und enden anscheinend blind im Cytoplasma. Im erschlafften Zustand ermöglichen sie eine Dehnung des Ösophagus, an dessen Endabschnitt die Empfangsvakuole gebildet wird. Nach maximaler Anschwellung der Empfangsvakuole erfolgt eine Kontraktion der Schlundfasern, die als Kontraktionswelle von der Ansatzstelle der Fibrillen aus caudalwärts fortschreitet, dabei den Ösophagus verengt, die Empfangsvakuole abschnürt und nach hinten wegbewegt. Am Pharynx gelegene hochgradige Fibrillenkomplexe werden als das von Gelei (1934) beschriebene Neuromotorium gedeutet. Lichtmikroskopische Befunde verschiedener Autoren über eine unterschiedliche Beschaffenheit der Wände (Membranen) in den einzelnen Cytopharynxabschnitten konnten elektronenmikroskopisch nicht bestätigt werden. Eine Klärung der funktionellen Bedeutung von schlauchförmigen Strukturen, die im Endabschnitt des Pharynx an den Rippen in den Pharynx einmünden, steht noch aus.     

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%.     

Some fundamental aspects of information dynamics

Zusammenfassung Mechanisierte Sprachübersetzung, Speichern von Information und Mustererkennung stellen drei Sonderfälle der allgemeinen Operationen Lernen, Ordnen und Erkennen dar. Die Automatisierung solcher Operationen bildet nicht nur ein an und für sich interessantes Problem, sondern eine dringliche Notwendigkeit, sollen die universellen Gro Brechenanlagen nicht an der Komplexität ihrer inneren Organisation (soft-ware) ersticken. Als vielleicht einfachstes dieser drei — im Grunde nie getrennt auftretenden — Vorgänge, wird das Problem der Wiedererkennung betrachtet, d.h. dasjenige der Abbildung eines kontinuierlichen Ensembles reeller, metrischer Objekte auf eine endliche, diskrete Struktur ohne Metrik, wie sie beispielsweise das Innere einer digitalen Rechenanlage darstellt. Der notwendige Übergang vom heute einzig üblichen Speicher zum eigentlichen Gedächtnis hängt unter anderem von der Lösung dieses Problems ab. Seine Untersuchung hebt die grundsätzliche Bedeutung der Umgebung einzelner Objekte — ihres Kontextes — hervor, welche Umgebung im diskreten Raum das notwendige Äquivalent zum Kontinuum darstellt. Dies führt zu einer neuen Betrachtung des Paradoxon von Brillouin, und zur notwendigen Benützung dynamischer Methoden bei der Verarbeitung von Information, anders gesagt bei ihrer Überführung aus der bildhaft-kontinuierlichen Form in die diskrete, und zurück. Womit zumindest eine mögliche Definition nicht-trivialer Informationsverarbeitung gegeben ist.     

The reliability of parasitic water-mites (Hydracarina) as indicators of physiological age in mosquitoes (Diptera: Culicidae)

The reliability of parasitic water-mites as criteria of a nulliparous condition has been investigated in ten species of mosquito in Uganda. Larvae of two kinds of hygrobatid-type mites, when alive, were found only on nulliparous mosquitoes; but living larvae of two other hygrobatids occurred on a small proportion of pars also. Larvae of thyasid-type mites occurred at least as often on pars as on nullipars. Different types of scars caused by mites can provide information concerning the original infestation rate of a population and also the likelihood that an individual female is parous.In the species of mosquito studied, the infestation rate of nullipars sometimes exceeded 80%, but was usually less than 20%.

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Zusammenfassung An 10 Mückenarten von Uganda wurde untersucht, inwieweit schmarotzende Wassermilben zuverlässig sind zur Unterscheidung alter Mücken (d.h. solcher, die Eier gelegt haben) von jungen Mücken (d.h. solchen, die noch keine Eier gelegt haben). Untersuchung der Ovarien ermöglichte es, weibliche Mücken in alte und junge Individuen einzuteilen. Zu diesem Zweck wurden mehr als 20.000 Mücken seziert.Der Lebenszyklus der an Mücken schmarotzenden Wassermilben wird besprochen. Die Larven zweier Arten von hygrobatischen Wassermilben wurden lebend nur an jungen Mücken gefunden; lebende Larven von zwei anderen hygrobatischen Milbenarten kamen auch an einem kleinen Teil von alten Mücken vor. Larven von thyasischen Milben wurden mindestens ebenso oft an alten wie an jungen Mücken gefunden. Deshalb war es wichtig, den Milbentypus festzustellen und zu erkennen, ob die Milben lebendig oder tot waren.Die Infektion der Mücken durch fünf der gewöhnlichen Wassermilben-Species wird beschrieben. Es hängt von der Milben- und von der Wirts-Art ab, welche Stelle die Milben zum Anheften wählen. Verschiedene Typen der durch die Milben verursachten Narben informieren über die ursprüngliche Befallsrate einer Bevölkerung und auch über die Wahrscheinlichkeit, dass die Mücke alt ist. Die Stärke der Infektion ändert sich bei einer einzigen Mückenart von Monat zu Monat beträchtlich. Manchmal sind über 80% der jungen Mücken befallen, im allgemeinen aber weniger als 20%.Bei Culex annulioris, bei dem die hygrobatischen Larven sich auf die jungen Mücken beschränken, ist der Stechzyklus eines befallenen Weibchens derselbe wie dem aller jungen Weibchen. Deshalb kann der Stechzyklus der jungen Mücken, nicht aber der der alten, direkt von den untersuchten milbentragenden Weibchen abgeleitet werden.Es wird gefolgert, dass bestimmte Wassermilben des hygrobatischen Typus für eine schnelle Diagnose von jungen Mücken nützlich sind; vorher muss jedoch in ausgedehnten Versuchen der Grad ihrer Zuverlässigkeit für jede Wirtsart festgelegt werden.

     

Bildung von Mitochondrien in der regenerierenden Leber der Maus

Zusammenfassung 46 Stunden nach der Teilhepatektomie, d.h. während des Höhepunktes der progressiven Phase der Regeneration der Leber, ist das endoplasmatische Retikulum der Parenchymzellen örtlich stark erweitert. Durch eine progressive Transformation der erweiterten Cisternen entstehen durch Bildung von Doppelmembranen, Cristae und einer Matrix über mehrere Zwischenstationen regelrechte Mitochondrien.Neben Unterbrechungen der äußeren Mitochondrienmembran und der Membran des endoplasmatischen Retikulum wurde auch beobachtet, daß die Membranen ineinander übergehen können. Diese Verbindungen könnten durch einen membrane flow einen aktiven Transport von Substanzen in das Innere der Mitochondrien ermöglichen.Die morphologischen Befunde, die für eine Entstehung der Mitochondrien aus dem endoplasmatischen Retikulum und die Bildung der microbodies im glatten Anteil desselben sprechen, werden im Zusammenhng mit einigen biochemischen Ergebnissen der Literatur diskutiert.Jefe de Trabajos Prácticos del Instituto de Patología General y Experimental, Mendoza, Argentina, zur Zeit Stipendiat der Alexander von Humboldt-Stiftung.     

Zur Cytologie und Physiologie pflanzlicher Drüsen

Zusammenfassung Nach licht- und elektronenmikroskopischen Untersuchungen anDrosophyllum-Drüsen (Fixierungen mit Osmium-Bichromat) läßt sich folgendes feststellen:Bei Fütterungen mit Albumin und Casein ballt sich das Chromatin in den Kernen der Drüsenzellen zusammen. Vorübergehend bilden sich in den Nucleolen dense particles, und die Mitochondrien schwellen leicht an. Darauf wird das endoplasmatische Reticulum stark vermehrt, es entstehen Zisternen und röhrenförmige Strukturen, die mit Ribosomen in charakteristischen Gruppen besetzt sind. Die Ausscheidung der Verdauungsfermente läßt sich elektronenmikroskopisch nicht beobachten. Die zersetzten Substanzen werden über die Zellwände aufgenommen.In einigen Fällen bilden sich in den Drüsenzellen eigenartige Membranknäule, wahrscheinlich aus den Dictyosomen, die dann meist stark verkrümmt sind, ferner Zisternen des endoplasmatischen Reticulum, die mit einzelnen Ribosomen besetzt sind und häufig dicht parallel liegen. Dabei schwellen die Mitochondrien oft an und das Chromatin der Zellkerne dispergiert. Es scheint sich hierbei um (vorübergehend?) erschöpfte Zellen zu handeln.Mit 24 TextabbildungenGekürzter Teil einer bei der philosophischen Fakultät der Universität Marburg eingereichten Habilitationsschrift.     

Der eilegeapparat der odonaten

Zusammenfassung Der Eilegeapparat mit drei Paar Gonapophysen wind als der ursprünglichste angesehen und vollständiger Eilegeapparat genannt; alle Typen mit weniger als drei Gonapophysenpaaren sind von ihm durch Rudimentation abzuleiten und werden als unvollständiger Eilegeapparat zusammengefaßt.Am vollstandigen Eilegeapparat sind seine Teile durch Gelenke und Muskeln beweglich, am unvollstandigen sind sie starr ; Gelenke und Legemuskeln fehlen. Die fur die Eiablage wichtigen Gelenke und Muskeln werden beschrieben.Die Entwicklung des vollstandigen Eilegeapparates erfolgt bei der Larve in der Reihenfolge, daß zuerst die Gon. laterales, hierauf die mediales und zuletzt die anteriores ausgebildet werden. Die Rudimentation des unvollstandigen geschieht in der gleichen Reihenfolge, indem zuerst die Gon. laterales und als letzte die anteriores zurück-gebildet worden.Die Eiablage erfolgt beim vollstandigen Eilegeapparat primär exophytisch durch Ablage auf dem Boden oder endophytisch durch Einstechen in Pflanzengewebe, beim unvollstandigen Eilegeapparat exophytisch durch Ablage in das Wasser.Es wind angenommen, daß die primär exophytische Ablageart die ursprünglichste ist und alle anderen von ihr abzuleiten sind.Die endophytische Ablage entwickelt an den Gonapophysen verschiedene Anpassungen, die exophytische führt zu ihrer Rudimentation.Anpassungen an die endophytische Ablage sind Verkürzung der Gonapophysen, Entwicklung eines Tastapparates (Styli), eines Schneide-apparate (Gon. mediales), einer Legeröhre (Gon. anteriores) und einer Stützkante an den Gon. laterales, Ablage in Gonaphysenstellung, oder am 10. Sternit, Ablage in Sternitstellung.Ablage in Gonapophysenstellung beansprucht die Gon. laterales und führt bei Ablage in ein Substrat von zunehmender Härte - sie erfolgt in extremen Fallen in Baumstämme — zu verschiedenen Modifikationen ; Ablage in Sternitstellung läßt die Gon. laterales unbeansprucht und könnte bei Ablage in ein Substrat von abnehmender Härte — sie erfolgt in extremen Fallen in Schlamm — zu Rudimentation der Gon. laterales und exophytischer Ablage in das Wasser überleiten.Der unvollständige Eilegeapparat zeigt eine große Formenmannigfaltigkeit, die sich aber auf zwei Grundtypen, einem mit zwei Paar Gonapophysen — es fehlen die Gon. laterales — und einem mit einem Gonapophysenpaar, der Scheidenklappe, einem Rudiment der Gon. anteriores, zurückführen lassen.Der Zweigonapophysentypus ist bei verschiedenen Gruppen erhalten; bei den Cordulegasterinae ist er morphologisch einheitlich, was einen Stillstand des Rudimentationsprozesses andeutet, und an eine bestimmte Eiablageart angepaßt; bei den anderen Gruppen ist er morphologisch sehr verschieden, wobei es sich wohl um verschiedene Rudimentationsstufen handelt, und fur die Eiablage funktionslos geworden.Der Scheidenklappentypus findet sich bei den Gomphidae, Corduliidae und Libellulidae. Ursprünglichere Formen zeigen längere, höher entwickelte, kürzere Scheidenklappen. Bei vielen Arten ist die Scheidenk1appe restlos rudimentiert. Ihre Rolle für die Eiablage ist fraglich, vielleicht nur sinnesphysiologischer Art. Mechanisch zu deutende Formen (Spitzhammerbildung) kommen vor und sind gelegentlich mit Eiablage auf dem Boden verbunden, was als Anklänge an eine primär exophytische Ablage gedeutet wird.Bei den Libellulidae werden vereinzelt sekundäre Apparate aus neuen Elementen entwickelt.Die Eizahl ist bei Formen mit vollständigem Eilegeapparat höher als bei Formen mit ,unvollständigem und bei den Corduliidae und Libellulidae am höchsten.Die morphologische Vielfalt der Eilegeapparate ist das Ergebnis von zwei Verhaltensänderungen, dem Üborgang der Imagines zu einer Ablage durch Einstechen in Pflanzengewebe und dem Übergang der Larven zum Leben im Wasser. Diese Änderungen wurden von den einzelnen Gruppen auf verschiedene Weise und in verschiedenem Ausmaße vollzogen und ließen eine Unzahl von morphologischen Typen entstehen.Das Bestreben, die Eier möglichst nahe dem Wasser abzulegen, führte jene Gruppen, die nicht oder nicht zu weit an die Ablage in Pflanzengewebe angepaßt waren, zur Ablage in das Wasser. Diese Ab lageart führte zur Rudimentation der Gonapophysen und ließ möglicherweise neue, der neuen Ablageart angepaßte Apparate entstehen.Die Rudimentation der Gonapophysen ermöglichte eine Erhöhung der Eizahl und führte these Gruppen zur Besiedlung von neuen Lebensräumen und damit zu ihrer heute dominierenden Stellung innerhalb der Ordnung.     

Zeitpunkt und Grad der Linksneigung des thorakalen Aortensystems

Zusammenfassung Durch Berechnungen an quergeschnittenen und Messungen an frontalgeschnittenen Serien menschlicher Embryonen (58 Fälle von 7–20 mm größter Länge) konnte die Annahme einer Linksneigung der kranialen Abschnitte des thorakalen Aortensystems verifiziert werden.Diese Linksneigung kann bei bestimmter Untersuchungstechnik bereits im Entwicklungsstadium von 10–12,9 mm in Erscheinung treten (relative Involution der rechten 4. Kiemenbogenarterie), sie wird aber (wie die Linksschwenkung des gesamten thorakalen Aortensystems) im Stadium von 13–15,9 mm effektiv. Ab 16 mm Keimeslänge steht der rechte 4. Aortenbogen als Ganzer deutlich über dem linken.Die asymmetrische Entwicklung des Herzens determiniert die ihr kausal folgende definitive Ausgestaltung des thorakalen Aortensystems bei gegebener spiegelbildlicher Anlage der Zeit, der Art und dem Grade nach. Das vom Herzen ausgeworfene Blut realisiert sie auf hämodynamischem Wege.Die von uns schon früher geforderte und hier für die gewöhnliche Linksasymmetrierung bewiesene Neigung des kranialen Endes nach der Schwenkungsseite des gesamten thorakalen Aortensystems führt zur Regel der hohen Lage zirkumflexer Aortenbogen (hohe Rechtslage der Aorta, höhere Stellung des rückwärtigen Bogens beim Arcus duplex aortae).     

Endomitose und Polytänie in den Nährzellkernen von Calliphora erythrocephala Meigen

Zusammenfassung Das Wachstum der Nährzellkerne (NZK) von Calliphora erythrocephala wurde untersucht. Nach einer Periode reiner Zuckerfütterung wird den Fliegen Eiweißkost im Überschuß gegeben. In 4–6 Tagen danach reifen die Eier zur Ablage heran.Im oktoploiden Interphase-NZK können mittels Phasenkontrast multiple Chromosomen in kryptopolytäner Form nachgewiesen werden.Das Vorkommen der bekannten Polytänchromosomen beschränkt sich auf die 16-ploide Kernphase. Der Auf- und Abbau des polytänen Zustandes erfolgt jeweils in einem Endomitosezyklus. Beim vorzeitigen Zerfall von einzelnen Polytänchromosomen wurden annähernd 16 Chromatidenpaare festgestellt. Der mittlere Wachstumsfaktor der NZK beträgt bis zum 16n-Stadium 2,53.Der heterochromatische Abschnitt des Geschlechtschromosoms bildet sich während der Auflösung der Autosomen zu einem Endochromozentrum um, das während des fortschreitenden Kernwachstums erhalten bleibt und sich später weiter aufteilen kann.Auf den Zerfall der Polytänchromosomen folgen 2 ausgeprägte Endomitosezyklen, danach bilden die Chromosomen ein stark feulgenpositives Kerngerüst, an dem ein Formwechsel der Chromosomen nicht mehr wahrgenommen werden kann. In NZK von 50 an erscheinen oligotäne Fibrillen als Produkt einer Chromosomenvermehrung in polytäner Form.In den NZK vonDrosophila melanogaster ist ebenfalls in fortschreitendem Maße ein Nachlassen der metaphasischen Kontraktion während der Endomitosen höherer Polyploidiestufen festzustellen. Dies führt in der letzten Wachstumsphase in gleicher Weise wie beiCalliphora zur Ausbildung oligotäner Fibrillen.Die homologen oligotänen Fibrillen vonCalliphora zeigen allgemein eine Paarungstendenz, die in 14 von 95 Ovarien dieses fortgeschrittenen Wachstumsstadiums zu hochpolyploiden Chromosomenbündeln führte. In 11 von diesen 14 Eierstöcken waren Riesenchromosomen mit eindeutiger Querbänderung vorhanden. In den meisten Fällen erstreckt sich der Zusammenschluß der oligotänen Fibrillen zu einem einheitlichen Chromosomenkörper nicht über die ganze Chromosomenlänge.Die Lage der Homologen im Kernraum wird mit Hilfe der Anordnung der Nucleolen und der X-Chromozentren untersucht. Nach vollzogenem sekundären Zusammenschluß bildet das X-Chromozentrum die zwei endständigen heterochromatischen Querscheiben, an denen das Geschlechtschromosom zu erkennen ist.Die Bildung der sekundären Riesenchromosomen wird mit den Konjugationsvorgängen bei Rückbildung der Balbiani-Ringe und mit den Paarungen zwischen in diploider Anzahl auftretenden Speicheldrüsenchromosomen verglichen. Als Voraussetzung der Entstehung von Riesenchromosomen aus retikulären Kernen werden eine Polytänisierung der Chromonemen zu oligotänen Fibrillen und eine vorherige Sonderung und Ballung der Homologen im Kernraum angesehen.     

Untersuchungen über die löslichen Aminosäuren und Zucker von Grünalgen mit natürlichem und erhöhtem Vitamin B1-Gehalt

Zusammenfassung In Massenkulturen von Chlorella pyrenoidosa und mehreren anderen Grünalgen wurde in verschiedenen Entwicklungsstadien der Gehalt an löslichen Aminosäuren und Zuckern bestimmt und der Einfluß eines künstlich erhöhten Aneuringehaltes auf diese beiden Komponenten untersucht.Sowohl die Zusammensetzung der Nährlösung als auch der Aneurinzusatz hat Einfluß auf den Aminosäure- und Zuckergehalt der gebildeten Algenmasse.In den Aneurinkulturen ist eine für die einzelnen Algenarten, Kulturbedingungen und Entwicklungsstadien charakteristische Erhöhung des Aminosäure- und Zuckergehaltes zu beobachten.Die Ergebnisse werden unter dem Gesichtspunkt einer Beeinflussung des physiologischen Alters der Kulturen durch die Erhöhung des Aneurinspiegels in den Zellen diskutiert.Auszug aus einer Dissertation der Fakultät für Landwirtschaft und Gartenbau der T. H. München.     

Über das Zusammenwirken des erregenden und des hemmenden Neurons des M. abductor der Krebsschere beim Ablauf von Reflexen des myotatischen Typus

Zusammenfassung Eine speziell für die Verwendung in strömenden Körperflüssigkeiten konstruierte Caissonelektrode ermöglichte an dem zum Abduktor des Scherenfingers ziehenden Paar motorischer Axone die oszillographische Analyse der bei Reflexvorgängen eintretenden peripheren Interferenz von erregenden und hemmenden Impulsen. Werden mit dem Fingerglied der festgeklemmten Schere entsprechende kurze Bewegungen vorgenommen, so treten myotatische Reflexe auf, und die Aktionen der erwähnten 2 motorischen Ganglienzellen entsprechen dabei formell sehr weitgehend jenem Schema Sherringtons, durch welches für das spinale Säugerpräparat die — dortselbst intrazentral erfolgende — Umschaltung solcher Reflexvorgänge auf die gemeinsame Endstrecke aufgehellt wurde: Wir registrierten einerseits autogene, auf der Seite des gedehnten Muskels selbst eintretende Effekte (nämlich eine Streuentladung erregender Impulse, welche von einer kürzer dauernden, inversen Hemmeraktivierung begleitet ist) und anderseits die durch Dehnung des Antagonisten auszulösende reziproke Reaktion, welche aus einer Streuentladung von Hemmerimpulsen samt schwächerer inverser Aktivierung des Erregerneurons besteht. Für die am häufigsten auftretende Form der reflektorischen Antwort — die Streuentladung — darf als charakteristisch gelten, daß die Impulsfrequenz der im betreffenden Versuchstypus dominierenden, also eigentlich myotatischen Reaktion beinahe übergangslos auf durchschnittlieh 70 Hz emporstieg, um nach einem oder zwei entsprechend kurzen Intervallen (von z. B. 17 msec) zunächst auf mäßige Werte wie etwa 10–15 Hz abzusinken und dann früher oder später zu erlöschen.     

Untersuchungen über Intersexualität beiGammarus duebeni (Crustacea,Amphipoda)

Zusammenfassung 1. In der vorliegenden Arbeit wird eine Analyse der intersexuellen Geschlechtsausprägung beiGammarus duebeni gegeben, die sich auf die Untersuchung der primären und sekundären Geschlechtsmerkmale, des Wachstums, der Häutungsfrequenz und des sexualbiologischen Verhaltens stützt. Das Auftreten von Intersexualität wird zu hormonalen und genetischen Faktoren, welche die Geschlechtsrealisation steuern, in Beziehung gesetzt.2. Zum besseren Verständnis der Besonderheiten intersexueller Entwicklung werden zunächst Morphologie und Differenzierung des Genitalapparates normalgeschlechtlicher Tiere beschrieben. In beiden Geschlechtern werden postembryonal männliche wie weibliche abführende Geschlechtsorgane angelegt, und in den Gonaden entstehen wahrscheinlich primär Oocyten. Mit Beginn der äußeren sexuellen Differenzierung werden im männlichen Geschlecht die Anlagen der Ovidukte, im weiblichen Geschlecht die Analgen der Vasa deferentia zurückgebildet, während die Anlagen der Vesicula seminalis erhalten bleiben. Eine männliche Determinierung ist von der Entwicklung und hormonalen Aktivität der androgenen Drüse abhängig.3. Nach dem Grad der Ausprägung weiblicher beziehungsweise männlicher Sexualcharaktere werden fünf verschiedene Intersexualitätstypen unterschieden: stark weibliche Intersexe, die habituell und funktionell völlig normalen gleichen, jedoch Calceoli und (oder) ein oder zwei Penispapillen aufweisen; schwach weibliche Intersexe, die etwas stärker maskulinisiert sind, im hinteren Bereich des Ovars testikuläres Gewebe ausbilden und durch mehr oder weniger differenzierte Anlagen der Vesicula seminalis, Vasa deferentia sowie meist rudimentäre androgene Drüsen gekennzeichnet sind; mittlere Intersexe, deren Gonaden aus ovarialen und testikulären Bezirken in nicht festgelegter Verteilung bestehen und die weibliche wie männliche ableitende Geschlechtswege, rudimentäre oder partiell entwickelte androgene Drüsen und Oostegiten mit normalem, unvollständigem oder fehlendem Borstenbesatz ausbilden; schwach männliche Intersexe, die durch eine Ovarregion im vorderen Abschnitt des Hodens, durch das Vorhandensein paariger Oviduktanlagen und durch Oostegiten ohne Randborsten charakterisiert sind; stark männliche Intersexe, die einen typisch männlichen Geschlechtsapparat und Oostegiten ohne Randborsten in normaler oder reduzierter Zahl besitzen.4. Hinsichtlich der Wachstumsintensität gleichen stark weibliche Intersexe normalen und stark männliche sowie schwach männliche Intersexe normalen . Einen mehr oder weniger intermediären Wachstumsverlauf weisen die mittleren und schwach weiblichen Intersexe auf. Auch die Größen- und Wachstumsrelationen des Propodus der 1. und 2. Gnathopoden liegen bei schwach weiblichen, mittleren und schwach männlichen Intersexen in gradueller Abstufung zwischen den Werten, die für das weibliche und männliche Geschlecht gelten.5. Stark weibliche, stark männliche und meist auch schwach männliche Intersexe sind fertil und zeigen normales weibliches beziehungsweise männliches Sexualverhalten. Schwach weibliche und mittlere Intersexe sind steril. Sie können nicht oviponieren, da ihre Ovidukte blind geschlossen bleiben. Mittlere Intersexe sind jedoch in Ausnahmefällen als geschlechtstüchtig. Wie anhand der Präkopulationsbereitschaft feststellbar ist, können sich mittlere Intersexe in Anwesenheit normalgeschlechtlicher Partner als gegenüber und als gegenüber verhalten. Diese geschlechtliche Ambivalenz wird als eine Erscheinung von relativer Sexualität gedeutet.6. Bezüglich der Häutungsfrequenz nehmen schwach weibliche und mittlere Intersexe eine weniger ausgeprägte, schwach männliche Intersexe eine stärker ausgeprägte Mittelstellung zwischen und ein. Die Häutungsfrequenz der schwach weiblichen und mittleren Intersexe ist nicht streng festgelegt. Sie kann bei mittleren Intersexen nachweislich durch die Gegenwart eines präkopulierenden reguliert werden, wobei eine Annäherung an die Häutungsfrequenz der erfolgt.7. Intersexe treten in natürlichen Populationen mit einer Häufigkeit von höchstens 0,5% auf. In Laborzuchten kann bei Selektion bestimmter Stämme der Anteil der Intersexe beträchtlich (10% und mehr) vergrößert sein.8. Durch Transplantation der androgenen Drüse in weibliche Tiere wurde experimentell eine Geschlechtsumwandlung in männliche Richtung ausgelöst, wobei verschiedene intersexuelle Zwischenstufen durchlaufen werden. Mitunter wird nur eine partielle Maskulinisierung erzielt, die etwa bis zum Stadium der mittleren Intersexualität führt. Auf Grund dieser und anderer Befunde wird das Zustandekommen intersexueller Geschlechtsausprägung auf eine rudimentäre oder unvollkommene Entwicklung der androgenen Drüse zurückgeführt. Die Entstehung der Intersexualität wird durch eine unzureichende Produktion des androgenen Hormons und durch Selbstdifferenzierung des Ovars erklärt.9. Anhand von Karyotypanalysen wurde die Chromosomenzahl mit 52 (= 2n) bestimmt. Hinweise für das Vorhandensein von Heterochromosomen liegen nicht vor; diese und andere Ergebnisse deuten auf eine polyfaktorielle Geschlechtsbestimmung hin.10. Die anGammarus duebeni gewonnenen Befunde werden unter vergleichenden Aspekten zu den Intersexualitätserscheinungen anderer Amphipoden in Beziehung gesetzt. Die Probleme der hormonalen Regulation der Geschlechtsfunktion werden eingehend diskutiert.

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Investigations on intersexuality inGammarus duebeni (crustacea, amphipoda)

A detailed analysis of intersexuality inGammarus duebeni, concerning morphology of primary and secondary sexual characters, growth, molting frequency and sexual behavior is presented. Based upon five different types a classification of intersexuality is given reflecting the degree of femaleness and maleness with respect to genital structures and secondary sex characters. Additional information is presented concerning the intermediary character of growth rates, molting frequency and sexual behavior in certain intersexual types. In intersexes the androgenic gland mediating the hormonal control of primary and secondary male characters is mostly in a rudimentary condition or only partially developed. According to sex reversal experiments and to the conceptions ofCharniaux-Cotton, intersexuality is interpreted inGammarus duebeni to be caused by reduced production of the androgenic hormone and by self-differentiation of the ovaries. On the basis of chromosomal studies and other genetic results, a polygenic sex determination is suggested.

     

Der Zinknachweis in den A-Zellen und B-Zellen des Inselorganes bei der Ente

Zusammenfassung In den Langerhansschen Inseln der Ente fällt die histochemische Reaktion auf Zink nach vitaler intravenöser Injektion von Dithizon stark positiv aus. Die überwiegend aus B-Zellen bestehenden hellen Inseln und die fast nur aus A-Zellen bestehenden dunklen Inseln erlauben den Ausfall der Reaktion und die Lokalisation des Zinkdithizonates innerhalb der Inselzellen in beiden Inselzelltypen getrennt zu beurteilen. Zinkdithizonat in granulärer Form findet sich sowohl in den A-Zellen als auch in den B-Zellen. Es ist in ersteren violettrot, in letzteren karminrot. In den A-Zellen deckt sich bei intravitaler Reaktion das Zinkvorkommen nicht mit den -Granula. Am nativen Gefrierschnitt ist das Metalldithizonat beim Zinknachweis nicht granulär, sondern diffus im ganzen Cytoplasma nachzuweisen. Das gleiche gilt für die B-Zellen. Die beiden Methoden haben lokalisatorisch einen verschiedenen Effekt. In beiden Zelltypen der Inseln wird außer dem roten Zinkdithizonat eine schüttere schwarze Körnelung gefunden, die möglicherweise das Vorhandensein eines weiteren Schwermetalles anzeigt. Das Vogelpankreas eignet sich in besonderem Maße für Untersuchungen, welche den Zinkgehalt der A-Zellen im Zusammenhang mit dem Kohlenhydratstoffwechsel betreffen.Mit Unterstützung der Research Corporation, New York.     

Breeding success, nestling diet and parental care in the White-backed WoodpeckerDendrocopos leucotos

In western Norway, pairs of White-backed Woodpecker breeding in coastal areas (<2 km from the sea) started egg laying earlier than pairs in inland areas (2–15 km from the sea). Laying was earlier in years when the ambient temperature was higher during the pre-laying period. About half of 69 pairs studied started laying within the period 25–30 April over the 10 study years. Clutch size ( = 4.0 eggs) and breeding success values (fledglings per egg; = 0.63) did not differ between years. The mean number of fledglings per nest was 2.4. The mean body mass of fledglings differed between years and were negatively correlated with the laying date. Fledgling mass differed between sexes (males = 87.8g, females = 84.2g), and both sexes were heavier in coastal than in inland areas. The mean hourly feeding rate of nestlings increased with nestling age, but feeding rate per nestling did not vary with nestling number. The nestling food was mainly comprised by wood-living beetle larvae ( = 72% by dry mass). It is suggested that breeding success is related to territorial quality, which, in turn, strongly influences female quality.

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Zusammenfassung In Westnorwegen beginnen Weißrückenspechte, die an der Küste brüten, eher mit der Eiablage als Paare im Inland (>2 km von der Küsten entfernt). Höhere Lufttemperaturen in der Vorlegezeit begünstigten frühere Eiablage. Mehr als die Hälfte der 69 untersuchten Paare begannen innerhalb von 10 Jahren zwischen 25. und 30. April mit der Eiablage. Gelegegröße ( = 4,0 Eier) und Bruterfolg (flügge Junge pro Ei; = 0,63) unterschieden sich nicht in einzelnen Jahren. Pro Nest flogen 2,4 Junge aus. Die mittlere Körpermasse der flüggen Jungvögel war mit dem Datum der Eiablage negativ korreliert. Flügge Männchen waren etwas schwerer als gleichalte Weibchen ( 87,9, 84,2 g); beide Geschlechter waren in Küstengebieten schwerer als im Inland. Die mittlere Fütterungsrate pro Stunde stieg mit dem Alter der Nestlinge, veränderte sich aber nicht mit der Zahl der Nestlinge. Die Nestlingsnahrung bestand vor allem aus holzbewohnenden Käferlarven ( = 72% der Trockenmasse). Vermutlich hängt der Bruterfolg mit der Qualität des Brutreviers zusammen, die wiederum vor allem die Kondition des Weibchens bestimmt.

     

Nachweis der Chemilumineszenz spontaner und strahleninduzierter Peroxiradikale

Zusammenfassung Die Autoxydation einiger organischer Verbindungen wird von einer schwachen Chemilumineszenz begleitet, deren Intensität bei Zimmertemperatur in der Grö-ßenordnung von 10³ Photonen/cm³ s liegt. Diese kleinen Lichtmengen werden mit einer Apparatur zur ichtquantenzählung gemessen. Der Einfluß von Licht und ionisierender Strahlung sowie verschiedenen Chemikalien auf die autokatalytische Kettenreaktion bei der Oxydation von Estern ungesättigter Fettsäuren und damit auf den zeitlichen Verlauf der Lumineszenz läßt einige kinetische Aussagen über die untersuchten Systeme zu. Aus der Temperaturabhängigkeit der Lichtemission lassen sich Aktivierungsenergien berechnen, aus dem Spektrum können Angaben über Reaktionsenthalpien gewonnen werden. Die Versuchsergebnisse stützen die Hypothese strahleninduzierter freier Radikale und gleichzeitig die Gültigkeit des klassischen Mechanismus der Kettenreaktion im untersuchten Dosisleistungsbereich. Auf Möglichkeiten des neuen Meßverfahrens bei der Behandlung von Problemen in der Strahlenbiologie wird hingewiesen.     

Wesen und Wirken der psychischen Person nebst einer Theorie des Erinnerns

Zusammenfassung Bestimmung des Begriffs Person. Vorkommen und Beispiele der Inkongruenz von morphologischer, physiologischer und psychischer Einheit (psychischer Person). Person und Persönlichkeit. Begriff der übergeordneten psychischen Person und der in diese einbezognen psychischen Personen. Wechselbeziehungen zwischen beiderlei bei Tier und Mensch. Dem geläufigen Wissen entnommene Beispiele. Besonders instruktive Zustände und Vorkommnisse im tierischen Verhalten (Handeln), welche die Existenz von Mehrfachpersonalität belegen, darunter mannigfache Wechselbeziehungen zwischen einer übergeordneten Person und einbezognen wie unter solchen, werden in diesem Sinn neu gedeutet. Sie betreffen Medusen, Actinien, Hydren, Asteroideen, Crinoideen, Turbellarien, Poriferen, Protisten, nach Beobachtungen am naturgegebnen Verhalten, Experimenten, operativen Verfahren vonGoetsch, Diebschlag, Jennings, von Levetzow, W. Arndt. Aus der Humanpsychologie gehört in diesen Zusammenhang u.a. die Problematik um das uns Unbewusste und damit um das hier bevorzugte Wesen des Erinnerungsvorgangs. Mehrdeutigkeit von bewusst, unbewusst, unterbewusst, Ablehnung aller Schichtenvorstellungen über Psychisches, Ablösung durch meinen hier dargelegten Personalismus. Wahrhaft unbewusst sind uns die Triebdispositionen bezw. Instinktbereitschaften, nebstdem die Fertigkeiten und Reaktionsmechanismen (Reflexe) und die uns erinnerlich entfallenen Bewustseinsinhalte. Erklärung dieses Unbewussten aus der Mitwirkung einbezogner psychischer Personen. Rolle dieser Bewahrer beim Erwerb, der Bewahrung, der Rückerstattung an das Bewusstsein (richtiger Bewusthaben) u.a. Mangel jeder Initiative bei den einbezognenen Erinnernsbewahrern, somit auch jeder Art eines tätigen Unbewussten vom Typ des Unterbewusstseins des Psychanalytiker. Art der somatischen Repräsentation der Erinnernsbewahrer. Im Punkt des Verhältnisses der Bewahrer zu den durch sie bewahrten Inhalten erfordert der Standpunkt einer reinen Psychologie, jene sich als ihrer Inhalte bewusst vorzustellen. Kritik an einigen voraussichtlich gegen meine personale Auffassung vom Erinnerungsvorgang sich richtenden Bedenken. Vergleich meiner Theoretik hinsichtlich des Erinnernsvorgangs mit andern, die ihr verwandt sind oder verwandt erscheinen können: Ablehnung der materialisierenden Hypothetik in der Physiologischen PsychologieTheodor Ziehens, - Anerkennung beachtlicher Ansätze beiOswald Bumke, seine Annäherung in Wesentlichem, so in seiner Ablehnung eines tätigen Unbewussten (Unterbewussten der Psychanalyse), - ohne dass er zur Vorstellung der einbezognen Personen und einer damit ermöglichten Deutung dieser Vorgänge gelangte. Einwände gegen Einzelheiten bei ihm.     

Untersuchungen über die Ursachen der Leistung von Kulturpflanzen

Zusammenfassung Mit Hilfe reziproker Pfropfungen zwischen verschiedenen Kartoffelsorten und-klonen wurde versucht, die Abhängigkeit der wichtigsten Teileigenschaften der komplexen Eigenschaft Ertrag: den Stärkegehalt je Knolle die Knollengröße und die Knollenzahl in ihrer Abhängigkeit vom oberirdischen Teil der Pflanze klarzulegen.Es fand sich, daß bei den untersuchten Klonen der Stärkegehalt der Knollen und die Knollengröße vorwiegend von der genetischen Konstitution der Knollen abhängig sind und von der assimilatorischen Leistungsfähigkeit der oberirdischen Organe der Pflanze nur sher geringfügig oder gar nicht beeinflußt werden.Hinsichtlich der Knollenzahl je Pflanze lassen sich auf Grund der geringen Zahl der durchgeführten Pfropfungen und infolge der großen Variabilität dieses Merkmals noch keine sicheren Aussagen machen.Auf Grund der erhaltenen Ergebnisse wird die Bedeutung der Teileigenschaften und ihres Zusammenwirkens zum Zustandekommen der komplexen Eigenschaft Ertrag erörtert. Hierbei wird die Arbeitshypothese aufgestellt, daß die Größe der assimilatorischen Leistung weitgehend vom Sog und der Niederlegung der Assimilate durch die Pflanze bestimmt wird.Mit 10 TextabbildungenDiese Arbeiten werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.     

Die Anordnung der Ommatidien in der Retina der Biene (Apis mellifica L.)

Zusammenfassung In der Regio olfactoria des Goldfisches (Carassius auratus) werden intraepitheliale Drüsen und deren Oberflächenstruktur beschrieben. Die Stadien der Sekretanhäufung, der Sekretausscheidung und der Bedeutung für die Bildung des Schleimfilmes über der olfaktorischen Rosette werden demonstriert und diskutiert. Zwei unterschiedliche Erscheinungsbilder von Drüsen werden beschrieben, bei denen es sich jedoch möglicherweise nur um zwei Modifikationen ein und desselben Zelltyps handelt: 1. Drüsen, die als Becherzellen bezeichnet werden und 2. Drüsen, deren ballonartige Vorwölbungen ihrer distalen Zellpole weit über die Oberfläche des olfaktorischen Epithels hinausragen. Diese beiden Drüsen unterscheiden sich in ihrer Häufigkeit, ihrer Verteilung auf den Lamellen der olfaktorischen Rosette, ihrem Sekretionsmechanismus und ihrer Oberflächenbeschaffenheit, nicht jedoch im lichtmikroskopischen Erscheinungsbild ihrer Sekrettropfen.Auf der Oberfläche der Becherzellen lassen sich zwei verschiedene Typen von Mikrovilli mit jeweils unterschiedlichem Verteilungsmuster erkennen: 1) ca. 0,15–0,5 lange Mikrovilli die in wechselnder Dichte über die gesamte Oberfläche der Drüsenzellen verteilt sein können und 2) bis ca. 1 lange Mikrovilli, die wie ein Stäbchensaum den Verlauf benachbarter Zellmembranen markieren. Außer diesen beiden Oberflächenprofilen kommen noch Strukturen vor, die in Ein- oder Mehrzahl auf der Oberfläche der Becherzellen erscheinen können und als Bündel verwachsener Zilien interpretiert werden. Sie sind bis zu 5 lang, ihr Basisdurchmesser beträgt ca. 1 und sie verjüngen sich im allgemeinen zur Spitze hin.Die Existenz von microspines an den Zilien der den Becherzellen stets benachbarten Flimmerzellen wird beschrieben.Die Existenz eines terminalen Filmes auch über dem olfaktorischen Saum von Teleostiern konnte erstmalig nachgewiesen werden.

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Scanning electron microscopy of the olfactory glands in the gold fish (Carassius auratus)

Summary The appearance and fine structure of the surface of endoepithelial glands in the regio olfactoria of Carassius auratus are described. The phases of accumulation of secretory droplets, their excretion, and their significance for the production of the terminal mucous film are demonstrated and discussed.Two different kinds of endoepithelial glands formation are described. It is possible that these glands are only modifications of a single cell type. The first modification is referred to as goblet cells; the second as endoepithelial glands with balloon-like projections over the surface of the olfactory epithelium.On the surface of the goblet cells, two classes of microvilli, which differ in structure and pattern of distribution, can be seen. In addition, membrane protrusions, which are interpreted as bundles of fused cilia, can sometimes be found.The goblet cells always appear with ciliated cells in well defined areas. The cilia of ciliated cells are characterized by the existence of microspines.The terminal mucous film, which until now was described only in land-living vertebrates is demonstrated in fish for the first time.

Die Verfasser danken Frau Dr. M. Pfautsch, Herrn Professor Dr. G. Pfefferkorn und Herrn J. R. Pfefferkorn (alle Institut für Medizinische Physik der Universität Münster) für wertvolle Kritik und uneingeschränkte Hilfsbereitschaft bei der Durchführung der ersten rastermikroskopischen Gewebsaufbereitung; Herrn Karl Donberg und Herrn Karl Wolzenburg danken sie für sorgfältige technische Assistenz.     

Über die Modifikationen der Schraubenrotation im Protoplasma

Zusammenfassung Bei der Rotation einer Schraube um ihre Längsachse gibt es zwei extreme Möglichkeiten der Verschiebung: Die Schraube bohrt sich entweder durch das Medium (scheinwellenlose Rotation), oder das Medium wird entlang der Schraube verschoben (Rotation mit Scheinwellen). Welche von diesen beiden Möglichkeiten verwirklicht ist, hängt in erster Linie von der Verschiebbarkeit des Mediums ab. Bei der in Modellversuchen untersuchten Rotation mit Scheinwellen kann außerdem eine Schwingung auftreten, die, wenn sie nicht etwa durch eine Berührung gedämpft wird, die Bildung stehender Wellen verursacht. Die Verschiebungsverhältnisse entlang der schwingend rotierenden Schraube erscheinen sehr kompliziert (Glitschbewegungen nach beiden Richtungen).Zwischen den beschriebenen Extremfällen der Schraubenrotation gibt es Übergänge. Es wurde versucht diese in einem Schema gemeinsam zu erfassen (Abb. 4).Angewandt auf die submikroskopischen Schrauben des Protoplasmas führt die Unterscheidung der genannten Rotationsformen zu Erklärungsmöglichkeiten für verschiedene physiologische Phänomene: Das Strekkungswachstum und die periodischen Turgorschwankungen der Pflanzenzellen, die endogen-periodischen Erscheinungen, sowie das Auswachsen von Amöben-Pseudopodien werden als Wirkungen von scheinwellenlosen Rotationen aufgefaßt. Die Formbildung und Reizleitung wird dagegen mit Hilfe der Schwingungen interpretiert, die bei den Rotationen mit Scheinwellen auftreten.Ausgeführt in der Naturkundlichen Station/Linz.