Notizen über die Riesenkerne und „Riesenchromosomen“ in den Antipoden vonAconitum

Zusammenfassung Die Antipodenkerne vonAconitum vulparia, A. ranunculifolium, A. neomontanum undA. variegatum wachsen endomitotisch heran und erreichen offensichtlich hohe Polyploidiegrade (von vermutlich 64- und 128-Ploidie).Das stark vermehrte chromatische Material ist dabei entweder so wie in den diploiden Kernen annähernd gleichmäßig über den Kernraum verteilt oder zu Endochromozentren oder Riesenchromosomen zusammengeschlossen.Die Endochromozentren und Riesenchromosomen finden sich stets in haploider Zahl gemäß der Ausgangssituation in den Antipoden. Sie setzen sich aus den endomitotisch entstandenen Tochterchromosomen zusammen. Diese sind in den Endochromozentren an der Spindelansatzstelle oder in proximalen, wahrscheinlich leicht heterochromatischen Teilen vereinigt und spreizen im übrigen; in den Riesenchromosomen bilden sie kabelartige Aggregate.In manchen Ruhekernen mit Endochromozentren sind die Chromosomen nach Art einer frühen mitotischen Prophase spiralisiert.Von welchen Umständen die Ausbildung der bestimmten verschiedenartigen Kernstrukturen abhängt, ist nicht bekannt.Die Häufigkeit der Kerne mit Riesenchromosomen war bei allen Arten sehr gering; sie fanden sich beiAconitum neomontanum — wahrscheinlich, weil nur wenig Material zur Verfügung stand — überhaupt nicht und nur beiA. variegatum relativ häufiger als bei den anderen Arten.BeiA. variegatum läßt sich ein SAT-Riesenchromosom mit einem mitotischen SAT-Chromosom homologisieren und in mehreren Antipodenkernen an Hand bestimmter Baueigentümlichkeiten wiedererkennen.Bei dieser Art zeigt sich im kompakten sowie im lockerer gebauten Heterochromatin eine Tendenz zur Bildung von Querreihen und nicht ganz regelmäßigen Scheiben aus gleichartigen Chromomeren oder Sammelchromomeren. Im Euchromatin fehlen dagegen Anzeichen einer Scheibenbildung.Das Längenverhältnis von mitotischen Metaphasechromosomen zu Riesenchromosomen beträgt schätzungsweise 110.Auch beiDelphinium werden nach Stichproben anD. ajacis und einer Gartenform die Antipodenkerne hoch endopolyploid und bilden sich Endochromozentren nach dem Muster vonPapaver undAconitum aus.     

Über Kernstrukturen in den endopolyploiden Antipoden von Clivia miniata

Zusammenfassung Die Antipoden vonClivia miniata wachsen vor der Anthese und in geringem Maß auch noch zu Beginn der Anthese endomitotisch heran und werden 32-ploid.Sie enthalten zum Teil Kerne, in denen die endomitotischen Tochterchromosomen gemeinsamer Herkunft nur in den heterochromatischen proximalen Teilen zu radiären oder stabförmigen, locker gebauten Endochromozentren zusammenschließen und in den euchromatischen Teilen anscheinend getrennt verlaufen; weiter kommen vor: typische pflanzliche Riesenchromosomen aus relativ eng und ihrer ganzen Länge nach gebündelten Einzelchromosomen, diese allerdings nur selten, häufiger dagegen etwas atypische aus lockeren Bündeln bestehende Riesenchromosomen ; zwischen den Kernen mit Endochromozentren und mit Riesenchromosomen gibt es alle Übergänge.Die Zahl der Riesenchromosomen entspricht erwartungsgemäß der haploiden Chromosomenzahl 11; einzelne von ihnen zeigen im Heterochromatin stellenweise Andeutungen eines Scheibenbaues und bei den meisten tritt die Spindelansatzstelle als Einschnürung oder Unterbrechung hervor.Auch Kerne mit einer gleichmäßig feinen körnigen Struktur, die wahrscheinlich dem endomitotischen Formwechsel angehört, wurden beobachtet.Als Arbeitshypothese kann man annehmen, daß das Vorhandensein von viel und von kompaktem Heterochromatin die Bildung von pflanzlichen Riesenchromosomen fördert und bei Clivia meistens nur atypische lockere Riesenchromosomen auftreten, weil kompaktes Heterochromatin völlig fehlt und das lockere hinter dem Euchromatin an Menge stark zurückbleibt.     

Zur Kenntnis des Monokotyledonen-Perigons II. Die Perigonblätter vonOrnithoglossum

Zusammenfassung Die Untersuchung der Perigonblätter der südafrikanischen Liliaceen-Melanthioideen-GattungOrnithoglossum an Hand von Herbarmaterial hat ergeben, daß sie, und zwar in beiden Kreisen, gemäß ihrer äußeren Form, Bündelversorgung und Ontogenese als peltat-schlauchförmige Blätter zu bezeichnen sind. Damit ist die morphologisch bedeutsame peltate Bauweise im Perianth einer weiteren Monokotyledonen-Gattung nachgewiesen worden.Mit ihrer sitzenden Spreite und den an ihrem Schlauchteil herablaufenden akzessorischen Randkanten gehören die Perigonblätter vonOrnithoglossum jener Modifikation des Schlauchblattes an, die auch die Nektarblätter vonRanunculus verwirklichen. Bemerkenswerterweise wiederholen sich die verschiedenen Ausbildungsmöglichkeiten der Ventralspreite derRanunculus-Nektarblätter an den Perigonblättern vonOrnithoglossum: die taschenartige Ausbildung der Ventralspreite beiO. viride, das Auswachsen des Randes der Ventralspreite zur freien Nektarschuppe beiO. calcicolum und schließlich der Zusammenschluß des Ventralspreitenrandes durch einen akzessorischen apikalen Wulst zu einer in sich geschlossenen Kurve bei gewissen Formen vonO. viride und beiO. glaucum.     

Karyologische Anatomie von Zoocecidien und ihre Kernstrukturen

Zusammenfassung Von den 60 untersuchten Cecidien erbrachten bezüglich des Vorkommens somatischer Polyploidie 26 positive, 9 vermutlich negative und 25 eindeutig negative Ergebnisse. In 25 Gallen wurden endopolyploide Kerne mit Hilfe der Analyse der Kernstruktur und der statistischen Erfassung der Kernvolumina nachgewiesen. Es wurden folgende höchste Endopolyploidiestufen in den Nährgeweben der zwölf näher untersuchten endopolyploiden Gallen festgestellt (in Klammern die höchsten in den übrigen Gallengeweben beobachteten Polyploidiegrade): beiNeuroterus numismalis 512n (16n), beiAndricus marginalis 1024n (16n), beiNeuroterus quercusbaccarum 512n (8n), beiAndricus ostrea 32n (4n), beiAndricus aries 512n (4n), alle bisher genannten aufQuercus robur; beiCynips agama aufQuercus petraea 128n (16n), beiEriophyes similis pruni spinosae aufPrunus spinosa 512n (4n), beiAceria tristriata aufJuglansregia 256n (16n), beiAceria eucriotes aufLycium barbarum 128n (256n in Epidermiszellen), beiSierraphytoptus setiger aufFragaria viridis 32n (2n), beiJanetiella lemei aufUlmus minor 128n (16n); die Kerne der Epidermiszellen der Gallen vonDasyneura affinis aufViola odorata werden bis zu 256ploid (im unbeeinflußten Blatt 16n), die Haare an der Außente werden bis 256ploid (die Haare des unbeeinflußten Blattes bis zu 32ploid), dagegen sind die stark aufgelockerten Kerne der Nährzellen dieser Galle wahrscheinlich bloß tetraploid. Mit den Werten 512n bzw. 1024n wurden die bisher höchsten außerhalb des Blütenbereiches auftretenden Endopolyploidiegrade bei Angiospermen gefunden.Auch in manchen anderen, nicht näher untersuchten Cecidien — meist Cynipidengallen, aber auch Acaro- und Dipterocecidien — treten endomitotisch vergrößerte Kerne auf. In allen untersuchten Gallen von Tenthrediniden (Blattwespen), Aphididen (Blattläusen), in vielen Acarosowie in manchen Dipterocecidien, weiters in allen Fällen, in denen Homopteren Pflanzen befallen, ohne eigentliche Gallen zu bilden, in allen Bakterien-, aber auch in einer Cynipidengalle fanden sich keine endopolyploiden Kerne.Der Grad der somatischen Polyploidie steigt meistens mit der Annäherung an den Parasiten an; eine Ausnahme bilden die beiden untersuchten Dipterengallen, bei denen sich die höchsten Polyploidiestufen nicht in unmittelbarer Umgebung der Larve, sondern weiter außen finden.Die Endochromosomen der endopolyploiden Kerne mancher Gallen sind zu Bündeln vereinigt (beiNeuroterus numismalis ,Andricus marginalis undDasyneura affinis), in anderen kommt es nur zur Bil dung verschieden gebauter Endochromozentren (beiAceria tristriata, Eriophyes similis pruni spinosae undJanetiella lemei); es treten aber auch, in ein und demselben Kern neben Endochromozentren auch Bündel von Endochromosomen auf (beiAndricus aries undNeuroterus quercusbaccarum ). Zumeist ergaben sich zwischen den gleichen Gallen, die von verschiedenen Pflanzenindividuen derselben Art stammten, keine greifbaren Unterschiede; nur bei denen, die von einem Exemplar vonQuercus robur f.fastigiata gesammelt wurden, trat ein Dimorphismus in der Ausbildung der dem Nukleolus assoziierten Bündel von Endochromosomen auf. In den hoch endopolyploiden Kernen der Gallen vonAndricus aries aufQu. robur f.fastigiata finden sich in den Bündeln der Endochromosomen gewisse Anklänge an den Scheibenbau der Dipteren-Riesenchromosomen.

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Summary It has been proved that endopolyploid nuclei exist in many of the investigated plant galls. They are to be found typically in most galls produced by gall-flies (Cynipidae), and also frequently in galls produced by mites (Acarina — Tetrapodili) or Diptera — but not in galls produced by saw-flies (Tenthredinidae) and Homoptera. Endopolyploid nuclei occur mostly in nutritive tissues but frequently in other tissues also; in the nutritive tissue ofAndricus marginalia there are to be found nuclei up to 1024n: this is the highest degree of endopolyploidy known from parts outside the angiosperm floral region. The degree of endopolyploidy increases commonly from the periphery of the gall towards the parasite. The endopolyploid nuclei contain either endochromosomes retained in bundles or variously formed endochromocentres; in some cases they contain both.

     

Über festlegung und einhaltung der mittleren dichte von insektenpopulationen

Zusammenfassung Die Arbeit verzichtet bewußt auf empirische Beweise jeder Art, weil sie sich mit Vorgängen befaßt, die sich über lange Zeit erstrecken und deshalb der Beobachtung und dem Experiment einstweilen nicht zugänglich sind. Alle derartigen Versuche konnen bisher nicht überzeugen.Regulation der Populationsdichte liegt vor, wenn es irgendwelche endlichen Grenzen gibt, die vor ihr auf die Dauer nicht über- bzw. unterschritten werden. Da die Populationsdichte die auf sie ausgeübten Einflüsse im Laufe der Zeit summiert bzw. multipliziert, vermögen Zufallsfaktoren die Einhaltung solcher Grenzen nicht zu garantieren. Die Wetterereignisse konnen in ihrem zeitlichen Ablauf in periodischer und eventuell auch in aperiodischer Art von der Zufallserwartung abweichen, ohne dadurch aber die Überschreitung der Grenzen durch wetterbedingten Massenwechsel zu verhindern oder wesentlich zu verzögern. Auch das Zusammenw-irken mehrerer dichteunabhängiger Faktoren führt nicht zur Regulation.Wanderungen von Insekten können nur darn regulierend wirken, wenn sie in Abhängigkeit vor der Populationsdichte auftreten. Der regulierende Einfluß schützender Stellen im Biotop ist eine Folge intraspezifischer Konkurrenz. Änderungen in der Häufigkeit vor Genen oder Genanordnungen, welche eventuell mit dem Massenwechsel verbunden sind, können ebenfalls höchstens dann eine regulierende Wirkung haben, wenn sie dichteabhängig erfolgen.Alle dichteabhängigen Faktoren werden nicht nur vor der Populationsdichte, sondern auch vor anderen (diehteunabhängigen) Umweltkomponenten beeinflußt. Trotzdem ist die Dichteabhängigkeit das einzig mögliche regulierende Prinzip. Das Begriffssystem der Kybernetik gestattet eine eindeutige Beschreibung der Regulationsvorgänge. Dabei zeigt es sich, daß die Einhaltung irgendwelcher endlichen Dichtegrenzen und die Bestimmung der mittleren Populationsdichte zwei zwar zusammengehörige, aber wesensmäßig verschiedene Prozesse sind. Dichteunabhängige Faktoren (vor allem das Wetter) wirken einerseits als Führungsgröße, andererseits als kausales Agens für die Störgröße, dichteabhängige, vor allem die intraspezifische Konkurrenz, als Regler.Zur Beseitigung der bestehenden begrifflichen Schwierigkeiten wird vorgeschlagen, die Bezeichnung Regulation auf den Vorgang im Regelkreis (Populationsdichte — dichteabhängiger Faktor — dichteabhängige Sterblichkeit und Fruchtbarkeit - Populationsdichte) zu beschränken und die Festlegung der mittleren Populationsdichte als Determination zu bezeichnen. Das Wetter ist kein Regulations-, sondern ein Massenwechselfaktor, das Klima dagegen ist ein Determinationsfaktor.Die bisherigen Meinungsverschiedenheiten haben außer Mißverständnissen hauptsächlich drei Ursachen: 1. die ungenügende begriffliche Trennung zwischen Massenwechsel und Regulation, 2. ungenaue Vorstellungen über die Auswirkung dichteunabhängiger Faktoren, 3. fehlende Unterscheidung zwischen Regulation und Determination.     

The effect of multiplicity of infection on recombination values in bacteriophageT 4 D

Zusammenfassung In Massenlysaten und Einzelwürfen vonT 4-Kreuzungen steigt der Prozentsatz der Rekombinanten mit steigender Infektionsmultiplizität an, und zwar sowohl zwischen gekoppelten als auch zwischen ungekoppelten Genen. Dieser Befund stimmt mitTrautners (1960) Ergebnissen beiT 1-Kreuzungen überein. Der scheinbarte Widerspruch zuEpsteins (1958) früheren Resultaten beiT 4-Kreuzungen läßt sich erklären, da verschiedene Wirtsbakterien verwendet wurden.Es wird diskutiert, ob dieser Effekt durch die Annahme erklärt werden kann, daß die infizierenden Phagegenome bei der Rekombination brechen und daß die Bruchstellen zufallsgemäß über die Genome einer Phagenpopulation verteilt sind. Die beschriebenen Versuche schließen jedochTrautners Interpretation nicht aus, daß in der infizierten Bakterienzelle eine Topographie existiert, d. h., daß die verschiedenen Genotypen während der Vermehrung nach Einzelinfektion nicht so vollständig durchmischt werden wie nach Mehrfachinfektion.

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With 2 Figures in the Text     

Über die röhrenförmige Nektarschuppe an den Nektarblättern verschiedenerRanunculus- undBatrachium-Arten

Zusammenfassung Nach einem Überblick über die Formenmannigfaltigkeit der rudimentären Ventralspreite, der Schuppe, der Nektarblätter vonRanunculus, wird an Hand vonRanunculus platanifolius undsceleratus sowieBatrachium trichophyllum versucht, den Bau der hufeisenförmigen und der geschlossenen ring- oder röhrenförmigen Nektarschuppe zu klären, da diese Schuppenformen nicht ohne weiteres aus dem Spreitenbau der an sich peltaten Nektarblätter verständlich sind.Die Untersuchung der Ontogenese und der Bündelversorgung der röhrenförmigen Nektarschuppen vonRanunculus platanifolius undBatrachium trichophyllum erwies sich dabei als nicht sehr aufschlußreich: der vordere Schuppenrand geht aus der Mitte einer basalen Verdickung der Blattanlage hervor, wächst seitlich empor und schließt nach einem hufeisenförmigen Zwischenstadium dann apikal zusammen; die vier Schuppenbündel vonRanunculus platanifolius, die dem Dorsalmedianus und einem Lateralis entspringen, bilden einen ventral offenen Bogen, beiBatrachium trichophyllum sind bloß zwei Bündel vorhanden, Äste des Dorsalmedianus, die aber bereits unterhalb des Nektargewebes endigen; die Orientierung der Schuppenbündel ist bei beiden Arten wegen der zarten Beschaffenheit nicht festzustellen.Die Lösung brachteRanunculus sceleratus, dessen Schuppenform normalerweise zwischen einem elliptischen Wall und einem oben offenen Hufeisen schwankt. Bei ihm wurden nämlich häufig Nektarblätter mit drei hufeisenförmigen Schuppenwällen gefunden, wobei die äußeren Randwülste der seitlichen Schuppen stets in den Spreitenrand übergingen. Zwischenformen zwischen verbildeten Antheren und Nektarblättern zeigten zudem ganz klar, daß diese Wülste selbst Teile des ventralen Spreitenrandes sind: die mit der Dorsalspreite kongenital verwachsene Ventralspreite ist median eingeschnitten und damit zweilappig, wie sie, freilich unverwachsen, ja auch bei verschiedenen Sapindaceen-Kronblättern anzutreffen ist; die basalen Randschleifen des medianen und der seitlichen (zwischen Dorsal- und Ventralspreite gelegenen) Einschnitte sind zu den drei Schuppenwällen verdickt. Da im Normalfall beiRanunculus undBatrachium der ventrale Spreitenrand seitlich in seiner Entwicklung gehemmt ist, bildet sich gewöhnlich nur die Randschleife des Medianeinschnittes zu einer normalen Nektarschuppe aus. Die Abrundung des von echten Randteilen gebildeten Hufeisenbogens zu einem ring- oder röhrenförmigen Gebilde aber erfolgt durch eine zusätzliche Neubildung, die mit dem Bau der Ventralspreite nichts zu tun hat.     

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.     

Plastommutationen nach R?ntgenbestrahlung vonArabidopsis Thaliana (L) Heynh.

Zusammenfassung Nach Röntgenbestrahlung vonArabidopsis thaliana wurde in der X₁-Generation auf Grund einer intraindividuellen Musteranalyse sowie entsprechender Kreuzungen eine gesicherte Erhöhung der Rate von plasmonisch bedingten Blattfarbveränderungen festgestellt. Bei der Mehrzahl dieser X₁-Pflanzen waren die mutierten, zumeist weißen Gewebe sektorialchimärisch angeordnet; Schecken, wie sie durch eine zufallsgemäße Entmischung erblich verschiedener Plastiden entstehen, fanden sich nur in 8,3% aller Fälle. Verschiedene der induzierten Formen konnten durch einen cytologischen Nachweis von Plastiden-Mischzellen als Plastom-Mutanten identifiziert werden. Insgesamt stieg die Häufigkeit der sicher erwiesenen Fälle von Plasmonabänderungen im Mittel zweier Versuche von einer Spontanrate um max. 0,07 nach Samenbestrahlung auf 1,95 und nach einer Bestrahlung von Zygoten auf 0,95. Damit wurde erstmalig die Möglichkeit aufgezeigt, auchdie Mutationshäufigkeit extrachromosomaler Erbstrukturen durch eine Röntgenbestrahlung zu erhöhen.Mit 5 TextabbildungenHerrn Professor Dr. A.Scheibe zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Über Modifikationen bei Cyanophyceen

Zusammenfassung Die Wirkung der geprüften Substanzen: 5 Farbstoffe, 2 Alkaloide, Formaldehyd, -Indolylessigsäure, Kupfersulfat, beschränkt sich fast ganz auf unspezifische Wachstumshemmung, die mit steigender Konzentration der Gifte zunimmt. Mitunter wird die Bildung der Heterocysten oder der Dauerzellen beeinträchtigt oder ganz unterdrückt, andererseits kann die Zahl der Het (beiCylindrospermum) auffallend vergrößert werden; die Gestalt der Dauerzellen kann etwas abgeändert werden. Morphogene Wirkungen an den Trichomen sind noch weniger ausgesprochen als sie auf starken Lösungen ungiftiger Mineralsalze beobachtet wurden. Die auffälligsten Reaktionen waren Verschmälerung und Verlängerung der Zellen beiCylindrospermum, Bildung von Gallertscheiden beiAnabaena variabilis, Zerfall der Trichome in Einzelzellen beiAnabaena apospora. Auch aus den am stärksten modifizierten und scheinbar geschädigten Trichomen gehen auf giftfreiem Nährboden wieder normale Lager hervor.Mit 14 TextabbildungenMit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Das LängenverhÄltnis der Eu- und Heterochromatischen Abschnitte Riesenchromosomenartiger Bildungen Verglichen mit dem der Prophasechromosomen bei Bryonia Dioica

Zusammenfassung In den 128- und 256-ploiden Kernen der Klebstoffhaare von Bryonia dioica fanden sich im Jahre 1960 riesenchromosomenartige Gebilde, die eine Mittelstellung zwischen Riesenchromosomen und Endochromozentren einnehmen. Sie unterscheiden sich — vorwiegend durch das Vorhandensein von kompaktem Heterochromatin — von den im Jahre 1953 am gleichen Pflanzenmaterial aufgefundenen chromatischen Strukturen.Entsprechend der diploiden Chromosomenzahl sind 20 riesenchromosomenartige Bildungen vorhanden. Zwei Paare von ihnen stehen mit dem Nukleolus in Verbindung; sie werden als SAT I und SAT II bezeichnet, da sie den Nukleolenchromosomen der Mitose entsprechen.Das aus zahlreichen Messungen errechnete Längenverhältnis eu- und heterochromatischer Abschnitte der riesenchromosomenartigen Bildungen SAT I und SAT II ist gegenüber dem der entsprechenden Chromosomen eines mittleren Stadiums der Prophase aus dem Endosperm zugunsten der euchromatischen Abschnitte verschoben. Zu dem gleichen Ergebnis gelangt man, wenn man einige der übrigen, nicht näher bestimmbaren riesenchromosomenartigen Bildungen bzw. Mitosechromosomen vergleicht.Diese Tatsache wird mit der Vorstellung der Tendenz des kompakten Heterochromatins, seine starke Spiralisierung weitgehend unverändert beizubehalten, zu erklären versucht. Lockeres Heterochromatin und Euchromatin von Riesenchromosomen und riesenchromosomenartigen Bildungen strecken sich dagegen im Laufe der Polyploidisierung.Während des Überganges von 128-Ploidie zur 256-Ploidie verlängern sich die riesenchromosomenartigen Bildungen um das 1,26fache. Die Gesamtverlängerung gegenüber den mitotischen Chromosomen ist im Vergleich zu anderen Pflanzen sehr gering (12,54 bei 256-Ploidie).Im Verlauf der Prophase findet im Gegensatz zu Vicia und Rhoeo nur ein einmaliger Abbau des Heterochromatins im sog. Zerstäubungsstadium statt.In den endopolyploiden Kernen der Basalzelle der Haare und in den triploiden Kernen des Endosperms kommen Vakuolen vor, die aus dem Nukleolus in den Kernraum ausgestoßen werden.     

Das eigenartige Kopulationsverhalten vonChloromonas saprophila,einer neuen Chlamydomonadacee

Zusammenfassung Chloromonas saprophila n. sp., die in H₂S-haltigem Milieu über verwesendem Laub auftrat, zeichnet sich durch ihr Kopulationsverhalten aus. Die Gameten gleichen jungen vegetativen Zellen und entstehen wie diese zu viert aus einer Mutterzelle. Die Kopulation beginnt bei höherer Individuenzahl unter Gruppenbildung, bei niederer unter Pärchenbildung, Die Geißeln der Gameten sind in den Pärchen zu zweit parallel aneinander gelegt und miteinander verklebt. In den Kopulationsgruppen sind zwei Bündel von Geißeln in entsprechender Zahl vorhanden.Die Gameten verschiedenen Geschlechts stimmen zunächst morphologisch überein, verhalten sich jedoch verschieden: während des Herumschwimmens der Pärchen wird stets der gleiche Gamet vorangetrieben; dieser streift vom Vorderende beginnend seine Membran ab und befestigt sich in der Regel mit seinem Vorderende an der Flanke des behäuteten Gameten; die Geißelpaare trennen sich unterdessen. An der Befestigungsstelle wird die Membran des behäuteten Gameten lokal aufgelöst und sein Protoplast tritt in den des unbehäuteten über.Die reifen Zygoten haben eine glatte, bräunliche Wand und einen kupferroten Inhalt.Der unbehäutete Gamet ist von einer zarten, hyalinen Spezialhülle unbekannter Natur umgeben. Sie zeigt sich auch am Protoplasten des behäuteten dort, wo er sich von der Wand abhebt, und außerdem an den jungen Zygoten und an vegetativen Zellen, bei denen die Membran ausnahmsweise an einzelnen Stellen etwas absteht.     

Über klein- und großsporige Sporangien bei Phlyctochytrium palustre Gaertner und Rhizophydium racemosum Gaertner

Zusammenfassung Phlyctochytrium palustre Gaertner und Rhizophydium racemosum Gaertner bilden unter noch nicht näher analysierten Bedingungen zwei verschiedene Sporangientypen aus, die sich in ihrer Gestalt nur wenig oder gar nicht voneinander unterscheiden. Typ 1 enthält aber 3–4 (P. palustre) bzw. 2–2,5 (R. racemosum) große Zoosporen mit kleinem Globul, Typ 2 dagengen etwa doppelt so große, besonders lipoidreiche Zoosporen, die bei P. palustre immer begeißelt sind und zu normalen kleinsporigen Pflanzen heranwachsen. Bei Rhizophydium racemosum sind anscheinend zwei Entwicklungswege möglich: Die lipoidreichen Sporangiosporen werden entweder frei und wandeln sich dann in Zwergsporangien um, oder sie bleiben im Sporangium liegen und werden zu Dauersporen, die nach einer Ruheperiode mit einem Sporangium auskeimen. Es wird auf parallele Entwicklungsverläufe bei den Synchytriaceen hingewiesen.     

Selektive Paarung und gegenseitige Beeinflussung der Kopulationspartner bei der Diatomee Cocconeis

Zusammenfassung Früher untersuchte Sippen vonCocconeis zeigen die Gesetzmäßigkeit, daß Zellen nur paarungsfähig sind, wenn ihre Rapheschale der Hypotheka angehört. Der Richtungskörper entsteht dann, in der Folge einer inäqualen, differentiellen Cytokinese, gesetzmäßig an der Seite der Hypotheka, also in bezug auf die festsitzende Zelle unten. Bei var.euglyptoides sind außerdem auch Zellen sexualisierbar, welche die Rapheschale als Epitheka ausgebildet haben; sie können sich aber nicht mit ihresgleichen paaren. Die Paarung erfolgt überwiegend zwischen Partnern mit verschiedener Thekenkombination und nur in 1/8 der Fälle zwischen Partnern, deren Rapheschale der Hypotheka angehört. Die bei anderen Sippen bestehende 50%ige Sterilität wird dadurch entsprechend eingeschränkt.Die fixe Beziehung zwischen Richtungskörperbildung und Hypotheka ist auch beieuglyptoides erhalten, daher entsteht der Richtungskörper in Zellen mit oberer Hypotheka oben; die Polaritätsachse, welche den Ablauf der meiotischen Cytokinese kontrolliert, ist also in bezug auf den Protoplasten um 180° gedreht. Es sind also zweierlei Polaritäten zu unterscheiden: die den vegetativen Zellen inhärente Polarität, die sich in der Heteropolie der Pervalvarachse ausdrückt und nicht umkehrbar ist, und die während der Meiose auftretende, die beieuglyptoides mit ersterer gleich- oder gegensinnig wirken kann, während sie bei anderen Sippen immer gleichsinnig wirkt.Bei der Kopulation zeigen sich außerdem bestimmte (nicht zufällige) Beziehungen zwischen der Thekenkombination und der Lage der Partner zueinander, dem Eintritt in die Meiose und vermutlich der Bildung des Kopulationsschlauchs. Auch hieraus ist auf eine verschiedene physiologische Disposition der Zellen mit verschiedener Thekenkombination zu schließen.Infolge des verschiedenen Widerstands, den die oberen Theken in Paaren mit verschiedener Thekenkombination bei ihrem Aufklappen während der Bildung der Kopulationsgallerte leisten, entstehen bei der konstitutionell isogamen var.euglyptoides asymmetrische Kopulationsbilder, die eine bewegungsphysiologische Anisogamie, wie sie bei anderen Sippen konstitutionell ist, bloß vortäuschen.Mit 5 Textabbildungen     

Beiträge zur Entwicklungsgeschichte des sporogenen Gewebes der Gramineen und Cyperaceen. I.Zea mays

Zusammenfassung Auf Grund einer besonderen Zellteilngsfolge, die als mechanisch bedingt zu verstehen ist, ordnen sich die sporogenen Zellen beiZea mays so an, daß sie im Loculusquerschnitt wie die Sektoren eines Kreises um den Mittelpunkt herum liegen. Bei den folgenden Zellteilungen steht die Längsachse der Spindel den räumlichen Gegebenheiten entsprechend immer parallel, nie senkrecht, zur Antherenwand. Es erfolgen also keine Teilungen mehr in radialer Richtung, was im Zusammenwirken mit der Einstellung des Zellwachstums in antikliner Richtung bewirkt, daß die sporogenen Zellen im Zentrum des Antherenfaches auseinanderweichen und schließlich einen Hohlraum bilden.Die Pollenmutterzellen kleiden in einer Lage den Pollensack aus. Ihre Form ist ± stumpf-keilförmig, langgestreckt und die Längen ihrer drei Achsen verhalten sich ungefähr wie 321. Die längste Achse der Pollenmutterzellen und damit auch die Längsachse der Spindel der I. meiotischen Teilung steht immer parallel zur Antherenwand.Die Spindelanordnung der II. meiotischen Teilung erfolgt ebenfalls entsprechend den Raumverhältnissen. Die Spindeln stehen immer parallel zueinander, zur ersten Scheidewand und zur Antherenwand. Diese Art und Weise der Teilung führt dazu, daß die vier Zellen einer Tetrade sich in einer Ebene befinden und dem Tapetum anliegen. Auch nach der Isolierung der Mikrosporen wird diese Lage beibehalten.Die Auswirkung mechanischer Gesetzmäßigkeiten bei der Entwicklung des sporogenen Gewebes vonZea mays ist so stark, daß möglicherweise noch vorhandene andere Faktoren nur eine untergeordnete Rolle spielen.An dieser Stelle möchte ich Frau R.Wunderlich meinen besonderen Dank für mannigfache Beratung aussprechen.     

The effects of various temperature-salinity combinations on the body form of newly hatchedCyprinodon macularius (Teleostei)

Summary 1. Spawning groups of the teleostCyprinodon macularius kept at 28° C in air-saturated water of 35 salinity were allowed to spawn at intervals of 3 to 4 days. Their eggs were transferred 4 hours after fertilization into a variety of temperature-salinity combinations and the newly hatched young fixed within 60 minutes. The body form of these young was then examined by measuring 13 different length, depth and width dimensions.2. All 13 dimensions vary as a function of the temperature and salinity conditions effective during incubation. The dimension versus temperature plot results in differently shaped curves in the three test salinities.3. In fresh water, body length decreases above and below 32° to 33° C, while the various depth and width measurements increase. Maximum total length values are therefore correlated with minimum depth and width values; the body tends to become deeper and wider in the lowest and highest temperatures tested.4. In 35 body length decreases progressively with increasing temperature, especially near the upper critical temperature (34°, 35° C). All depth and width dimensions measured tend to decrease more or less harmoniously; hence there is little change in body form (isometry).5. In 70 body length decreases rapidly from 26° to 28° C but changes little in the next higher temperature level (31° C). All depth and width dimensions measured tend to change proportionally (often not quite as harmoniously as in 35 ).6. It seems possible that the increasing degree of disharmony in the order 35 < 70 < fresh water is related to the fact that(a) all eggs tested were laid and fertilized in 35 and remained there for 4 hours before being transferred into the test salinities and(b) 35 affords near optimum conditions for growth and reproduction. It seems possible that the structural consequences of exposure to the different incubation media may be different if spawning took place in fresh water or 70 instead of in 35 .7. Body depth and width tend to increase with decreasing salinity, resulting in rounder fish in fresh water with less surface area per unit volume.8. Body dimensions (length as well as depth and width) are significantly smaller in 70 than in fresh water or 35 .9. Changes in body dimensions of hatching fry may be related to the concomittant changes in the amounts of dissolved gases, especially O₂, in the various temperature and salinity combinations employed.10. Environmental effects during very early ontogeny are of paramount importance for the functional and structural properties of the individual and may modify its ecological capacities.

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Die Wirkungen verschiedener Temperatur-Salzgehalts Kombinationen auf die Körperform frischgeschlüpftercyprinodon macularius (Teleostei)

Kurzfassung Eier des KnochenfischesCyprinodon macularius wurden 4 Stunden nach dem Laichakt in verschiedene Temperatur-Salzgehalts Kombinationen überführt und unter kontrollierten Bedingungen erbrütet. Alle zum Laichen angesetzten Elterntiere besaßen einen ähnlichen genetischen Hintergrund (Nachkommen eines einzigen Ausgangspaares) und waren während ihres ganzen Lebens bei 28° C und 35 S gehalten worden. Die frischgeschlüpften Jungfische wurden möglichst rasch fixiert und 13 ihrer Körperdimensionen vermessen. — Alle vermessenen Dimensionen werden durch Temperatur und Salzgehalt des Inkubationsmediums beeinflußt. Trägt man die Dimensionen gegen die Inkubationstemperatur auf, so ergeben sich in den drei Testsalzgehalten unterschiedliche Kurvenzüge. In Süßwasser nimmt die Körperlänge von 28° bis 33° C zu, verringert sich aber merkbar bei 34° C; Körpertiefe und -breite verhalten sich praktisch umgekehrt; die größte Länge wird also bei einer intermediären Temperaturstufe erreicht und ist korreliert mit Minimalwerten für Tiefe und Breite (v-förmige Kurven); die größte Tiefe und Breite wird in den niedrigsten (28° C) und in den höchsten (34° C) Testtemperaturen erreicht. In 35 verringert sich die Körperlänge mit abnehmender Temperatur und sowohl die Tiefe als auch die Breite des Körpers verändern sich nahezu direkt proportional (weitgehend isometrisches Wachstum). In 70 nimmt die Körperlänge von 26° nach 28° C rapide ab, zeigt aber bei 31° C nur geringfügige Veränderungen; Tiefe und Breite verändern sich harmonisch; das Ausmaß der Isometrie ist jedoch zumeist geringer als in 35 . Mit abnehmendem Salzgehalt verringert sich der Oberflächen/Volumen-Quotient des Körpers. Die Befunde werden im Lichte früherer Untersuchungen anC. macularius und ähnlicher Studien an anderen aquatischen Organismen eingehend erörtert. Zweifellos kommt dem Einfluß der Umwelt — insbesondere während der sehr frühen Ontogenie — eine hervorragende Bedeutung zu für die funktionellen und strukturellen Eigenschaften und damit für die ökologische Potenz des aufwachsenden Individuums.

     

Über die chromotropen Zellen der Nebenniere vom Wasserfrosch

Zusammenfassung Aus dieser neuerlichen Untersuchung der zuerst von Stilling beschriebenen Sommerzellen ergibt sich somit als einzige Übereinstimmung in den sonst widerspruchsvollen Angaben des Schrifttums, daß sie in ihrem Vorkommen nicht auf den Sommer beschränkt sind, weshalb sie von mir nach ihrer färberischen Eigentümlichkeit als chromotrope Zellen bezeichnet werden. Da ihr isoelektrischer Punkt bei etwa p_H 5 liegt, verhalten sie sich gegenüber Farbstoffen nicht ausschließlich (acido-) oxyphil, doch sind sie auch keine Mastzellen oder überhaupt während der Entwicklung veränderte Wanderzellen, sondern eine besondere Art autochthon entstandener Nebennieren-Epithelzellen, deren Körnchen saure Polysaccharide enthalten. Ihre funktionelle Bedeutung muß erst geklärt werden. Dabei ist es besonders bemerkenswert, daß sich das Vorkommen dieser Zellen auf Rana esculenta und eine Abart von ihr sowie exotische Verwandte beschränkt, während sie bei Rana temporaria und deren nächsten Verwandten immer fehlen. Die gegenteiligen Angaben der Literatur beruhen wahrscheinlich teilweise auf unzutreffender Bestimmung der Art und im übrigen wohl auf Verwechslung mit gekörnten Wanderzellen, was besonders bei der Entwicklung zu falschen Vorstellungen führen kann.Herrn Professor Alfred Kohn in dankbarer Erinnerung gewidmet.     

Der Einfluss verschiedener Ernährung auf die „Soldaten“-Entwicklung bei Ameisen mit vergleichenden Untersuchungen bei Anderen tieren

Zusammenfassung Als Hauptergebnis der Ameisenversuche, die damit auch ein allgemeines Interesse verdienen, läßt sich folgendes feststellen: Es ist möglich, in Kunstnestern der dafür besonders geeigneten Gattung Pheidole durch experimentelle Methoden Soldatenentwicklung künstlich hervorzurufen, d.h. die Entwicklung der jungen Larven so zu beeinflussen, daß nicht, wie gewöhnlich, kleine Arbeiterinnen entstehen, sondern größere, kräftigere, widerstandsfähigere Tiere, die sich außerdem durch eine längere Lebensdauer auszeichnen. Man kann aber auch in natürlichen, ganz unbeeinflußten Pheidole-Nestern die Zahl solcher Soldaten auf das 4- und 5fache erhöhen, wenn man den Nestern ein bestimmtes Futter vorlegt. Die Möglichkeiten zur Soldatenentstehung sind bei Pheidole im Ei vererbungsmäßig festgelegt; sie verwirklichen sich aber nur unter gewissen Bedingungen. Ausschlaggebend ist dabei ein besonderer Wirkstoff, der Faktor T. Er konnte bisher durch keinen anderen Biokatalysator ersetzt werden, und ebensowenig durch bisher angewandte Gemische von Vitaminen und Aminosäuren-Cholin, Carnitin und Desoxyribonucleinsäure. Dies gilt nicht nur für die Beobachtungen und Versuche an Ameisen selbst, sondern auch für die zu Modellexperimentell herangezogenen anderen Tiere, insbesondere Drosophila melanogaster. Dieser Faktor T hat nach allen vorliegenden Erfahrungen bis hinauf zum Menschen in bisher noch nicht absteckbaren Grenzen die Fähigkeit, andere Wirkstoffe zu mobilisieren und damit vorhandene Reserven herauszuholen. Die Ameisengattung Pheidole, die schon bei der Auffindung dieses Faktors eine bedeutende Eolle spielte, ist durch ihre Soldaten-Kaste bis jetzt das eindrucksvollste Beispiel dafür, wie durch den Faktor T schlummerende, nicht genützte biologische Möglichkeiten verwirklicht werden können.Herrn Prof. Dr. K. von Frisch zu seinem 70. Geburtstag gewidmet.     

Beiträge zur Morphologie der Peripheren Nervenfaser

Zusammenfassung Die Ansicht vonTheodor Boveri (1885), wonach sich dieSchwann-sche Scheide an denRanvierschen Schnürringen von der Außenseite des Markes auf dessen Innenseite umschlägt und so das Axolemm bildet, kann an Hand von formalinfixierten und gefärbten Präparaten (Serienlängsschnitten) bestätigt und durch entsprechende Mikroaufnahmen belegt werden.Der Begriff derSchwannschen Zelle (= Neurolemmzelle) ist demnach insofern jetzt weiter zu fassen, als diese einröhrenförmiges Gebilde darstellt, das die Markscheide in sich einschließt.Es wird deshalb erneut vorgeschlagen, dieSchwannsche Scheide fortan als äußeres Neurolemm und das Axolemm als inneres Neurolemm zu bezeichnen und auch die jeweils zugehörigen, bereits an anderer Stelle (R. Sulzmann 1955) beschriebenen Leisten dementsprechend zu benennen.Die Tatsache, daß die Schnürringe von Fasern nahezu gleicher Stärke in ein und demselben Faserbündel stets auf annähernd gleicher Höhe anzutreffen sind, wird lediglich als eineFolge gleicher Wachstumsgeschwindigkeit ohne besondere funktionelle Bedeutung aufgefaßt. Bezüglich der Funktion der Schnürringe wird vermutet, daß sie in erster Linie derErnährung der jeweils angrenzendenSchwannschen Segmente, insbesondere aber dem Stoffaustausch der betreffenden Achsenzylinderabschnitte dienen.Weiterhin wird angenommen, daß sich die Besonderheiten im Bau desRanvierschen Schnürrings, die zweifelsohne von großer praktischer Bedeutung sind, aus derEntwicklungsgeschichte der peripheren markhaltigen Nervenfaser ableiten lassen.