Beitrag zur Kenntnis der Sinnesorgane von Symphylen (Myriapoda)

Zusammenfassung Das Tömösvárysche Organ von Scutigerella immaculata wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Es liegt in einer Epidermisinvagination direkt hinter der Basis der Antenne. Die Grube des Organs ist mit Kutikula ausgekleidet und steht durch eine rundliche Öffnung mit der Außenwelt in Verbindung. Zwei Drittel des Grubenraumes sind angefüllt mit einem Gitterwerk kutikulärer Stäbe, die distale Fortsätze von Sinneszellen enthalten. Unterhalb der Grube liegen mehrere Sinneszellen. Jede Sinneszelle formt proximal und distal einen schmäleren Fortsatz. Jeder distale Fortsatz läuft in zwei Zilienstrukturen aus, die unter Verzweigung in das Gitterwerk eintreten und sich auch dort weiter verzweigen. Die Sinneszellen werden von drüsigen Hüllzellen umfaßt. An ihnen können trichogene und tormogene Zellen unterschieden werden. Das Sekret der Hüllzellen umgibt die distalen Fortsätze der Sinneszellen von den Zilienstrukturen an bis in das Gitterwerk hinein. Die Kutikula des Gitterwerkes ist sehr dünn und von winzigen Poren durchsetzt.Nach einem Vergleich mit Sinnesorganen von Insekten muß vermutet werden, daß es sich beim Tömösváryschen Organ um ein Geruchssinnesorgan handelt, das vielleicht auch als Hygrorezeptor fungiert.

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Sense organs of symphyla (Myriapoda)II. Ultrastructure of the temporal organ of Scutigerella immaculata Newport

Summary The temporal organ of Scutigerella immaculata is situated in a pit just behind of the antenna. The pit represents an epidermal invagination. It is coated by cuticle and corresponds to the outside by a circular opening. More than half of the pit is filled up with a complicated network of branching and anastomosing cuticular protuberances. The cuticle of the protuberances is very thin and perforated by tiny pores. There are about ten sense cells situated under the pit, each of which forms a distal as well as a proximal process. Each distal process shows two ciliary structures. After branching they enter the cuticular protuberances and branch inside of it, as well. The sense cells are surrounded by glandular sheath cells, in which trichogen and tormogen cells can be distinguished. The secretion product of the sheath cells surrounds the distal parts of the sense cells inside of the cuticular protuberances. By comparison to sense organs of insects it must be presumed that the temporal organ represents an olfactory organ which may also function as hygroreceptor.

Ich danke Herrn Rau (Zentralinstitut für Elektronenmikroskopie der Technischen Universität Berlin) für die Durchführung der Arbeiten am Raster-Elektronenmikroskop und Frau Friedemann für die Anfertigung der Zeichnung.     

Untersuchungen zur Entwicklung von Gehölz-Aufforstungen auf Bergbaukippen in der Dübener Heide (DDR)

Zusammenfassung Der Braunkohlentagebau führt zu beträchtlichen Eingriffen in die Kulturlandschaft. Durch Wiederurbarmachung und Rekultivierung der Tagebauareale werden beträchtliche Bodenflächen der gesellschaftlichen Nutzung wieder zur Verfügung gestellt. In Landschaften mit von Natur aus fruchtbaren Böden steht dabei die Kippenrekultivierung für eine landwirtschaftliche Nutzung und in Gebieten mit von Natur aus weniger fruchtbaren Böden für eine forstliche Nutzung im Vordergrund. Die Tagebaurestlöcher werden häuftig zu Naherholungsgebieten umgestaltet oder für wasserwirtschaftliche Zwecke bzw. für eine geordnete Mülldeponie verwandt. In der Arbeit wird die syngenetische Entwicklung von aufgeforsteten achtjärigen Monokulturen des Populus-Artemisia vulgaris-Typs über etwa 30 jährige Bestände des Populus-Taraxacum officinale-Typs und Populus-Calamagrostis epigeios-Typs bis zu etwa 60 jährigen Baumbeständen des Populus-Carpinus betulus-Typs unter pflanzensoziologischen, ökologischen und pflanzengeographischen Aspekten untersucht. Die Arbeit schließt mit einer Darstellung der landeskulturellen Bedeutung der Kippenaufforstung für die gesamte Kulturlandschaft.

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In der Untersuchung wurden Ergebnisse, darunter Vegetationstabellen der zu erwähnenden Vegetationstypen der Lehrer-Diplomarbeit von Herrn Frenzel (1976) mit einbezogen, dem wir an dieser Stelle für seine Mitarbeit recht herzlich danken möchten.     

Zur Empfindlichkeit des schwachelektrischen Fisches Gnathonemus petersii (Gthr. 1862) (Mormyriformes,Teleostei) gegenüber elektrischen Feldern

Zusammenfassung An schwachelektrischen Fischen der Art Gnathonemus petersii (Günther, 1862) wird die Empfindlichkeit gegenüber von außen einwirkenden elektrischen Feldern und gegenüber Veränderungen des vom Tier selbst aufgebauten elektrischen Feldes gemessen.Als Reaktion für die Wahrnehmung dieser Reize dienen charakteristische Änderungen in der Pulsfrequenz des elektrischen Organs.Die Reizschwelle gegenüber von außen einwirkenden elektrischen Feldern ist von Tier zu Tier unterschiedlich. Die empfindlichsten Tiere reagieren auf eine Feldstärke von etwa 0,7 mV/cm. Die Reizung erstreckt sich hierbei auf einen kleinen Bereich der Körperoberfläche des Tieres. Am empfindlichsten ist der Bereich zwischen Auge und Kiemenöffnung.Die Verteilungsdichte der epidermalen Sinnesorgane wurde bestimmt; sie ist in den Bereichen hoher Empfindlichkeit besonders groß. Damit wurden frühere Befunde anderer Autoren bestätigt, welche diese Sinnesorgane als die Elektrorezeptoren erkannten.Die Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen des vom Fisch selbst aufgebauten elektrischen Feldes deckt sich in ihrem allgemeinen Verlauf mit der Empfindlichkeit gegenüber von außen einwirkenden elektrischen Feldern. Somit kommen für beide Arten von Reizen die gleichen Rezeptoren in Frage.

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Summary Weakly electric fish (Gnathonemus petersii, Mormyridae) have been investigated to determine the sensitivity to externally applied electric fields and to disturbances of the electric field emitted by the fish.Characteristic changes in the pulse frequency of the electric organ were used as criterion for the perception of these stimuli.The threshold value for externally applied fields varies for different specimen. The most sensitive annuals showed a response to a field intensity of about 0,7 mV/cm, the stimulus being applied to a small portion of the surface of the body of the animal. The most sensitive area is located between the eye and the gill slit.The distribution of epidermal sense organs has been determined and compared with the sensitivity to electric fields. Areas of high sensitivity coincide with areas of high density of epidermal sense organs. These findings confirm the results of other investigators who found these sense organs to be electroreceptors.The sensitivity to disturbances of the electric field emitted by the fish itself coincides with the sensitivity to externally applied fields. This result justifies the suggestion that both kinds of stimuli are perceived by the same types of receptors.

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Die Verfasser danken Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. H. Tischner für die Anregung zu dieser Untersuchung und dem Bundesministerium der Verteidigung für die Bereitstellung der Mittel

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Jetzt: Zoophysiologisches Institut der Universität Tübingen.     

Rasterelektronenmikroskopische Beobachtungen an pinealen Sinneszellen der Forelle,Salmo gairdneri (Teleostei)

Zusammenfassung Im rasterelektronenmikroskopischen Bild des Pinealorgans vonSalmo gairdneri kann man drei verschiedene Außengliedtypen der Photorezeptoren unterscheiden. Diese Ergebnisse werden im Hinblick auf die Ultrastrukturkonzepte von Rüdeberg (1969) und Bergmann (1971) diskutiert. Rasterelektronenmikroskopische Studien erleichtern die anatomische Klassifizierung von pinealen Sinneszellen aufgrund ihrer Außengliedform.

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Scanning electron microscopic observations of pineal photoreceptor cells in the trout,Salmo gairdneri (teleostei)

Summary The outer segments of pineal photoreceptor cells ofSalmo gairdneri were investigated with the scanning electron microscope. The scanning electron micrographs showed three different types of outer segments. These results are discussed with respect to the ultrastructural concepts of Rüdeberg (1969) and Bergmann (1971). Scanning electron microscopy permits better anatomical classification of pineal photoreceptor cells according to the form of their outer segments.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Arbeitsgruppe Prof. Dr. A. Oksche). Herrn Prof. Dr. G. Pfefferkorn, Direktor des Instituts für Medizinische Physik an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, danke ich für einen Arbeitsplatz am Rasterelektronenmikroskop, Herrn Prof. Dr. H. G. Fromme, Münster, für die Unterstützung bei der präparativen Aufbereitung des Materials.     

Die Kerngrösse des Follikelepithels während des Sexualzyklus beim Borstenigel

Zusammenfassung Mit Hilfe der Kernvolumbestimmung gelang es beim Borstenigel nicht, die beim Menschen und der Ratte typischerweise auftretenden und funktionell verursachten Änderungen der Kerngröße von Follikelepithel- und Granulosaluteinzellen festzustellen. Trotzdem die Granulosakerne von Ericulus derselben Grundklasse angehören wie die von Mensch und Ratte, zeigen jene eine viel geringere Spielbreite wie diese; ferner fällt ihre relative Klassenarmut auf. Während des Wachstums vom Primär- zum Sekundärfollikel verdoppelt sich der Inhalt der Follikelepithelkerne, worauf in der weiteren Entwicklung zum Reiffollikel eine Volumabnahme der Granulosakerne erfolgt. Diese Tatsache stützt die Vermutung, daß im Reiffollikel des Borstenigels verhältnismäßig geringe Hormonmengen produziert werden, was mit das Fehlen eines antrum folliculi erklären kann. Erst die Luteinisierung der Granulosazellen bewirkt eine nochmalige Verdoppelung der Kernvolumina, was auf eine starke funktionelle Beanspruchung der Zellen hinweist. Die Abweichungen gegenüber den Befunden bei Mensch und Ratte sind leicht mit der phylogenetischen Primitivität von Ericulus zu erklären.Arbeit unter Leitung von P.-D. Dr. med. Fritz Strauss. Herrn P.-D. Dr. Fritz Strauss sei hier für die Anregung zu dieser Arbeit sowie für sein stetes Interesse, das er meinen Untersuchungen entgegenbrachte, herzlich gedankt. Ebenso möchte ich auch Herrn Prof. Bluntschli für die groß-zügige Überlassung des Materials bestens danken.     

Über die Aufnahme von radioaktivem Schwefel in die wachsende Vogelfeder nach Applikation von 35S-Methioninlösungen

Zusammenfassung Wellensittichen (Melopsittacus undulatus), Elstern (Pica pica) und Haustauben (Columba livia) werden 0,1c1 ml einer isotonischen ³⁵S-DL-Methioninlösung mit Aktivitäten von 0,05–1,2 mC beiderseits der Crista sterni in die Brustmuskulatur injiziert.Die Lokalisation des in den heranwachsenden, primären Konturfedern, aber auch nach natürlicher Mauserung oder künstlicher Entfernung derselben in den folgenden Federgenerationen abgelagerten radioaktiven Isotops erfolgt mit einem Methan-Durchflußzähler oder autoradiographisch.An den Deck- und Flugfedern kann ein proximales, stark strahlendes Areal mit einem bogenförmigen Verlauf seiner apikalen Begrenzung von einem oder mehreren distalen Strahlungsbändern schwacher Aktivität unterschieden werden.Die distalen Strahlungsbänder treten häufig in einer rhythmischen Folge auf, wobei ihr Winkel zu dem proximalen Schaftteil in etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit diesem entspricht. In der rhythmischen Folge dieser Zuwachsstreifen ist nicht selten noch ein weiterer Unterrhythmus erkennbar.Die Breitenunterschiede der distalen Strahlungsbänder bzw. die Amplituden ihrer Rhythmen sind nicht ausschließlich korreliert mit der jeweiligen definitiven Federlänge, sondern auch abhängig von der Wachstumsphase der Feder am Applikationstermin und in gewisser Weise kennzeichnend für den Federtyp.Für das Ausbreitungsvermögen des radioaktiven Isotops bzw. der dasselbe enthaltenden Verbindungen kann auch eine gewisse Individualität der Einzelfeder festgestellt werden.Auch in dem proximalen, stark strahlenden Areal ist bisweilen (Pica pica) eine rhythmische Ablagerungsfolge des radioaktiven Isotops zu beobachten. Der Winkel dieser radioaktiven Streifen entspricht ebenfalls etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit dem proximalen Schaftteil.Bei einmaligen Injektionen von Methioninlösungen nicht zu hoher Strahlungsdosen wird bei Applikation in einer frühen Wachstumsphase der Feder eine proximalwärts abnehmende Strahlungsintensität auf der Fahne und dem Schaft gefunden. Dabei nimmt die Aktivität der Fahnen schneller ab als die des Schaftes, d. h. dieser schwärzt den Röntgenfilm weiter proximal als die Außen- und Innenfahne.Bei den Autoradiographien der Dorsal- und Ventralseiten der Konturfedern ergibt sich ein deutlicher Unterschied. Die Dorsalseite zeigt an der distalen Grenze des stark strahlenden Areals auf dem Röntgenfilm im Gebiet des Federschaftes eine strahlungsschwache Kerbe, die Ventralseite dagegen eine die distale Grenze des stark strahlenden Areals überragende Strahlungsspitze.In verschiedener Höhe durch den Federschaft markierter Federn geführte Querschnitte zeigen bei entsprechender junger Wachstumsphase im Spulenbereich eine radioaktive Strahlung der Spulenwand und der Federscheide, sowie weiter apikal auch eine solche der Hornsepten, der Schaftschenkel und der Markzellen des Schaftes (Columba livia).Bei hohen applizierten Strahlungsdosen kann eine langsame Abnahme der Aktivitäten über mehrere Federgenerationen verfolgt werden. Mehrfache, in 24stündigem Abstand folgende Injektionen nicht zu hoher Aktivitäten markieren sich auf dem Federschaft in der Form tütenartig ineinandergeschachtelter, oval ausgebuchteter Strahlungsrhythmen (Columba livia).Eine zeitmäßige Zuordnung der distalen Grenzen der distalen Strahlungsbänder und des proximalen Areals hoher Aktivität zum Applikationstermin ergibt für Federn einer frühen Wachstumsphase ein Emporwandern des radioaktiven Isotopes über das Oberflächenniveau der Haut nach der Applikation.Die natürlichen Zuwachsstreifen decken sich zuweilen (Pica pica) mit wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen auf der Federfahne. Diese können auch auf die Dorsalseite des Schaftes übergreifen. Ebenso können die Ansätze der Rami an den Schaftseiten in einer wellenartigen Folge inserieren. Dabei besteht die Möglichkeit, daß die Wellen der Federfahne mit den rhythmischen Schwankungen der Strahlungsintensität zusammenfallen, und unter gewissen Umständen können Fehlstreifen als extreme Ausschläge eines stoffwechselphysiologischen Rhythmus, wie er in der Folge der radioaktiven Querbänderung zum Ausdruck kommt, angesehen werden. Die auf dem Röntgenfilm in Erscheinung tretende Querbänderung der Federfahne kann durch quantitative Ablagerungsunterschiede des radioaktiven Isotops und, wenn auch in wesentlich geringerem Maße, durch Änderungen der Hornstruktur bedingt sein. Eine autoradiographische Auswertung von ein- und zweidimensionalen Papierchromatogrammen von Hydrolysaten markierter Federn läßt eine radioaktive Strahlung im Bereich des Cystin, Cystein, Taurin und Lanthionin erkennen. Dabei ist aber zu bedenken, daß Cystein und Lanthionin und insbesondere das Taurin durch die chemische Aufbereitung entstanden sein können. ³⁵S-Methionin konnte sowohl autoradiographisch as auch mit dem Methandurchflußzähler nicht erfaßt werden.Meinen beiden Mitarbeitern, den Herren Bruno Geierhaas und Werner Stössel, danke ich auch diesmal wieder für hilfreiche technische Assistenz und dem Landesgewerbeamt Baden-Württemberg sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine finanzielle Unterstützung dieser Untersuchungen.     

Eine Massentest-Methode zur Bestimmung des Holzgehaltes in Sproßachsen von Futterkohl

Zusammenfassung Ausgehend von der Bedeutung des Holzgehaltes in den Sproßachsen verschiedener Futterkohlformen für die Arbeit des Pflanzenzüchters, wurde ein Pendelschlagwerk entwickelt und beschrieben,mit dem mechanisch die Holzmasse und der Holzanteil über die zum Durchschlagen beliebiger Stammdurchmesser notwendige Arbeit serienmäßig bestimmt werden kann. Die korrelationsanalytisch ermittelte Beziehung zwischen der am Pendelschlagwerk gemessenen Arbeit und den Holzwerten ist mitB=97,5% für die Holzmasse undB=93,4% für den Holzanteil sehr eng. Mit diesem Pendelschlagwerk können gegenüber der bisher üblichen Methode Massenteste mit ausreichender Genauigkeit und in dem für die praktische Pflanzenzüchtung notwendigen Umfang durchgeführt werden.Mit 4 Abbildungen     

Elektronenmikroskopische untersuchungen an den Guanin-Speicherzellen von Araneus diadematus clerck (Araneae,Araneidae)

Zusammenfassung Bei einigen Spinnen, vor allem aus der Familie der Araneidae, bilden funktionell umgewandelte Mitteldarmzellen unmittelbar unter der Hypodermic eine nahezu geschlossene Zellschicht, die mehr oder minder stark mit Guaninkristallen angefiillt sein kann.Die distalen Zellbereiche dieser von uns als Guanocyten bezeichneten Zellen verzahnen rich mit der Hypodermis selbst oder stehen mit dem schmalen hypodermalen Hämolymphsinus in Verbindung. Thre proximalen Enden sind lang ausgezogen und schieben sich zwischen nicht umgewandelte Resorptionszellen. Jede Guanocyte steht mit dem Mitteldarmlumen in direkter Verbindung.Auf Grund des Organellenbestandes sind die Guanocyten als spezialisierte Mitteldarmzellen auzusprechen, die während der reproduktiven Periode die übrigen exkretorisch tätigen Gewebe bzw. Organe unterstützen oder ergänzen, indem sie der Hämolymphe, der Hypodermis und den benachbarten Resorptionszellen pinocytotisch purinhaltige Abbauprodukte und andere Exkrete entnehmen. Dieselben werden unter Mitwirkung eines glatten endoplasmatischen Retikulums umgebaut und temporär intrazellulär als kompliziert aufgebaute Kristalle innerhalb von membranösen Kristallsäckehen gespeichert.Die Notwendigkeit intrazellulärer Exkretspeicherung auf Grund der Ernährungs-physiologie und Abwandlungen in der Funktionsmorphologie sowie fortschreitender Alterungserscheinungen wird diskutiert.

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Electromicroscopic studies of the guanine storage cells of Araneus diadematus Clerck (Araneae, Araneidae)

Summary Guanocytes are present in several spiders especially of the family Araneidae. The guanocytes form a compact cell-layer under the hypodermis. Their distal parts remain connected to the hypodermic hemolymph sinus, while the proximal ends establish contact with the midgut lumen in the shape of a long cellular process.The organelle equipment of the guanocytes shows that they are specialized midgut cells. They support or replace the other excretory tissues and organs especially during the reproduction period. By pinocytosis, the guanocytes remove catabolites of the purine and protein metabolism from the hemolymph, the adjacent resorption cells of the midgut, as well as from the overlying hypodermis cells. The stored catabolites are formed into complex crystals assisted by the smooth endoplasmic reticulum.The necessity of the temporary intracellular excretory storage on the basis of the physiology of nutrition, changes in the functional morphology, and general signs of old age are discussed.

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Die Untersuchungen werden dankenswerterweise von der Deutschen Forschnungsgemeinschaft durch Sach- und Personalmittel gefördert.

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Herrn Prof. Dr. H.-U. Koecke danke ich für seine Unterstützung und die Einräumung eines Arbeitsplatzes am Elektronenmikroskop.     

Untersuchungen über die Herztätigkeit der Fische. III

Zusammenfassung Es wurde das Verhalten der verschiedenen Abteilungen der Fischherzen vom Typus A, B und C nach wirksamen Extrareizen untersucht. Dabei hat sich gezeigt, daß sich das Fischherz prinzipiell ganz anders verhält, als das Amphibienherz.Bei den Herzen vom Typus A und B ist eine Extrazuckung des Sinus von keiner kompensatorischen Pause gefolgt. Es setzt sich vielmehr die der Extrazuokung folgende spontane Zusammenziehung in dem gleichen zeitlichen Abstande an, wie die normalen Zusammenziehungen untereinander.Nach einer Extrazusammenziehung des Vorhofs dieser Herzen ist die Pause ebenfalls keine kompensatorische. Zumeist wird nämlich die Extrazusammenziehung des Vorhofs rückläufig auf den Sinus übertragen und ruft hier eine Extrazusammenziehung hervor. Durch diese wird aber seine Periode verkürzt. Die an die Extrazusammenziehung anschließende Periode ist aber von normaler Länge. Infolgedessen kann die Pause am Vorhof nicht kompensatorisch sein. Dies wäre ja nur dann der Fall, wenn die Periodik des führenden Zentrums nicht gestört worden wäre.Bei der Kammer der Herzen vom Typus A und B ist die Pause nach einer Extrazusammenziehung in der Regel kompensatorisch, auch wenn die Extrazusammenziehung rückläufig auf den Vorhof übertragen wird.Beim Vorhof der Herzen vom Typus C kann man Extrasystolen einstreuen. In diesem Falle findet eine Beeinflussung des im Ohrkanal gelegenen führenden Zentrums durch den gereizten Vorhofsanteil nicht statt. Für die eingestreute Extrasystole gilt die Gesetzmäßigkeit, daß normale Revolution + Extrarevolution + Pause gleich ist dem Normalintervall. Greift dagegen die Extraerregung auf das Zentrum im Ohrkanal über, so verhält sich der Vorhof dieser Herzen wie ein führendes Zentrum. Die mit der Extrasystole beginnende Periode ist von normaler Dauer. Die Pause nach einer Extrazusammenziehung des Vorhofs der Herzen vom Typus C ist also niemals kompensatorisch.Auch nach Extrazusammenziehungen der Kammer der Herzen vom Typus C ist die Pause zumeist keine kompensatorische. Die Extrazusammenziehung wird nämlich rückläufig auf den Vorhpf übertragen und ruft hier auf natürlichem Wege eine Extrazusammenziehung, hervor. Das Verhalten eines führenden Herzteils nach Extrareizen lehrt, daß die Pause nach der Extrazusammenziehung der Kammer keine kompensatorische sein kann.Wenn die mit der Extrasystole eines führenden Herzteils (bei den Herzen vom Typus A und B des Sinus, bei den Herzen vom Typus C des Ohrkanals) beginnende Periode gegenüber der Norm eine Verlängerung aufweist, so ist dies offenbar auf die ungünstige Wirkung des elektrischen Reizes zurückzuführen. Durch diesen werden nämlich die führenden Zentren geschädigt. Die vorliegende Untersuchung wurde mit Hilfe einer Spende der Kossenhaschen-Stiftung durchgeführt, der auch an dieser Stelle herzlichst gedankt sein soll.     

Über den Schwänzeltanz der Bienen

Zusammenfassung Der Schwänzeltanz der Bienen wird um so langsamer, je weiter das Ziel entfernt ist. Mit Hilfe von Zeitlupenaufnahmen sollte geklärt werden, welches Element des Tanzes die beste Beziehung zur Entfernung zeigt.Die Frequenz der Schwänzelbewegung ist mit etwa 13 Doppelschwänzlern je Sekunde bei verschiedenen Entfernungen konstant, kommt also als Signal für diese nicht in Betracht.Die beste Korrelation zur Entfernung weist die Schwänzelzeit auf (Zeitdauer der Schwänzelbewegung in einem Umlauf). Die gesamte Umlaufzeit ist als Signal für die Entfernung um 14%, die Zahl der Schwänzelbewegungen je Durchlauf um 20% weniger gut als die Schwänzelzeit. Gegen die Bedeutung der Schwänzlerzahl spricht auch, daß den Bienen das Erfassen und Vergleichen von Zahlen nicht zugemutet werden kann. Eine sichere Entscheidung, ob die Schwänzelzeit oder die gesamte Umlaufzeit (der Tanzrhythmus im alten Sinne) als maßgebendes Signal für die Entfernung dient, ist zur Zeit nicht möglich.Die Rücklaufzeit und die Länge der Schwänzelstrecke sind um rund 60–80% schlechter als die Schwänzelzeit und auch aus anderen Gründen als Signal für die Entfernung kaum in Betracht zu ziehen.Die durch die Tänze ausgesandten Bienen fliegen das Ziel mit größerer Genauigkeit an, als nach der Streuung der einzelnen Schwänzelzeiten zu erwarten wäre. Man kann daraus entnehmen, daß sie bei der Verfolgung der Tänze mehrere Einzelwerte mittein.Über die Konzentration der gesammelten Zuckerlösung werden die Stockgenossen durch verfütterte Kostproben und durch die Dauer und Lebhaftigkeit der Tänze, aber nicht durch ein spezielles Element des Schwänzeltanzes unterrichtet.Mit Unterstützung der Rockefeller Foundation und der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Growth of the cotton spotted bollworm, Earias fabia (Lepidoptera: Noctuidae) in relation to consumption, nutritive value and utilization of food from various plants

Growth of Earias fabia varies with the degree of consumption, nutritive value and utilization of food from different plants. The insect grows best on diets whose nutritive value and degree of conversion into body matter are high. Nutritional inferiority of a diet is to some extent compensated by its increased consumption and absorption, yet the insect may fail to grow if the degree of conversion into body matter is low. Differences among the dietary amino acids and proteins and their utilization by the insect reflect variations in its growth on different plants, but those in the lipids and carbohydrates are not significant enough to be suggestive.

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Zusammenfassung Das Wachstum von Earias fabia auf verschiedenen Pflanzen und das Ausmaß des Verbrauchs, des Nährwertes und der Ausnutzung der Nahrung auf ihnen wurden bestimmt. Das Insekt wächst auf Keimlingen von Abelmoschus esculentus und Gossypium hirsutum besser als auf reifen Samen des letzteren oder als auf keimenden Samen von Urena lobata und Althaea rosea. Reife Samen von A. esculentus, das Laub von G. hirsutum, keimende Samen von Pisum sativum, der Blütenstand von Brassica oleracea botrytis und die Früchte von Solanum melongena und Citrullus vulgaris fistulosus ergeben kein Wachstum. Keimender Mais (Zea mays) erwies sich als wachstumsfördernd für die älteren, nicht aber für die frühen Raupenstadien.Der Grad des Verbrauchs und der Absorption der Nahrung waren bei Ernährung mit Keimlingen von P. sativum und G. hirsutum sowie mit Blütenständen von B. oleracea botrytis höher, aber ihr Nährwert und der Grad der Umwandlung in körpereigener Substanz durch das Insekt waren niedriger als diejenigen auf Keimlingen von A. esculentus und Z. mays. Das Wachstum von E. fabia hängt ab vom Nährwert der Nahrung, vom Ausmaß, in welchem sie in Körpersubstanz umgewandelt, und von dem Umfang, bis zu welchem eine etwa bestehende Minderwertigkeit durch erhöhte Aufnahme und Absorption ausgeglichen werden kann.Die Unterschiede im Vorhandensein und in der Ausnutzung von Fetten und Kohlenhydraten der verschiedenen Nährmedien sind nicht signifikant genug, um Unterschiede im Wachstum von E. fabia auf ihnen zu ergeben. Bei den Aminosäuren kann das Vorhandensein und die Ausnutzung von Cystin/Cystein der Nahrung und die Unfähigkeit des Insekts, Valin zu verwerten, sein Wachstum beeinflussen. Obwohl das Insekt nicht fähig ist, die Proteine irgendeiner Nahrung vollständig zu verwerten, könnte die Gegenwart von Cystin/Cystein und (oder) Prolin unter den eiweißbildenden Aminosäuren gewisser Substrate das Wachstum beeinflussen.

     

Ultrastruktur des Pseudoculus vonEosentomon (Protura,Insecta)

Zusammenfassung In der Feinstruktur unterscheidet sich der Pseudoculus vonEosentomon nicht wesentlich von dem der Acerentomiden. Durch einen Endokutikulaporus treten die dendritischen Fortsätze zweier Sinneszellen, jeweils umgeben von einer Hüllzelle, in den Außenraum des Pseudoculus ein. Der Außenraum wird nach distal von einer äußeren Kutikulaschicht — vermutlich Epikutikula — abgeschlossen. Sie vermittelt durch regelmäßig angeordnete lange Spalten die Verbindung zur Außenwelt. Am Grunde der Spalten finden sich Porentubuli, die mit den Hüllzellen oder den distalen Fortsätzen der Dendriten Kontakt haben können. Aus der Feinstruktur kann geschlossen werden, daß der Pseudoculus als Chemo-, Hygro- und/oder Thermorezeptor fungiert.

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Ultrastructure of the pseudoculus ofEosentomon (Protura, Insecta)

Summary Concerning its fine structure the pseudoculus of Eosentomon is quite similar to that of Acerentomide Protura. There are two sensory cells innervating the organ. From each of them one dendritic process derives, surrounded by one enveloping cell. The processes of these four cells enter the distal cavity of the pseudoculus through a pore in the endocuticular layer. The cuticular layer of the cap seems to consist of epicuticle only. It is furrowed by long clefts connecting the distal cavity of the organ with the outside. Poretubules insert at the base of the clefts and may have contact with the cell membranes of both enveloping cells and dendritic processes. According to its structure the pseudoculus may function as chemo-, hygro- and/or thermoreceptor.

Für technische Mitarbeit danke ich Frau G. Raabe, für die Anfertigung der Zeichnung Frau C. St. Friedemann.     

A technique for artificially culturing ichneumonid parasites of woodwasps (Hymenoptera: Siricidae)

Oviposition under artificial conditions was readily induced in the primary parasites Rhyssa persuasoria and R. amoena and the cleptoparasite Pseudorhyssa sternata, ichneumonid ectoparasites of the larvae of siricid woodwasps.A method of rearing their immature stages on natural and substitute hosts is described.

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Zusammenfassung Rhyssa persuasoria und R. amoena, primäre Ektoparasiten der Larven und Puppen von Holzwespen der Familie Siricidae, werden zum Eiablageverhalten angeregt, wenn sie entweder aus Holzwespengalerien entnommenem Fraß oder einer Kultur der symbiotischen Pilze der Siriciden (Amylosterum spp.) ausgesetzt sind. Wirtslarven sind gewöhnlich für die Anregung zur Eiablage erforderlich. Der Kleptoparasit Pseudorhyssa sternata führt seine Legeröhre in die schon von Rhyssa spp. gebohrten Eiablagelöcher, und legt sein Ei in die Nähe des Eies oder der Junglarve des primärparasiten.Siriciden-Wirtslarven kamen auf eine nasse Fraßschicht in mit Papier zugedeckten, auf einer Perspex-Scheibe gedrillten Hohlräumen, wo sie zunächst legereifen Weibchen von Rhyssa spp. ausgesetzt wurden. Die Parasiten wurden von den Hohlräumen angelockt, bohrten in diese ein und legten ihre Eier auf die Wirtslarve oder den umliegenden Fraß ab. P. sternata-Weibchen wurden angelockt, entweder von Hohlräumen, worin die Primärparasiten gleichzeitig bohrten, oder von dem schon vorher von Rhyssa spp. durchbohrten Papier, und legten ihre Eier im Hohlraum ab. P. sternata kommt zur Eiablage, selbst wenn keine Siriciden-Larve und kein unreifes Stadium des Primärparasiten vorhanden sind.Parasiteneier und Wirtsstadien wurden in Zuchtkammern gesetzt, die es erlaubten, Beobachtungen über Verhalten und Entwicklung der Parasiten zu machen. Larven und Vorpuppen von Honigbienen konnten mit Erfolg als Ersatzwirte benutzt werden, sowohl für das Erhalten der Parasiteneiablage als auch für die Zucht der Parasitenlarven. Das weist auf die Möglichkeit einer Massenzucht von Ichneumoniden-Parasiten der Holzwespen unter künstlichen Bedingungen hin.Einige Anwendungen der Eiablage- und Zuchtverfahren werden angeführt.

     

On the contractile mechanism of insect fibrillar flight muscle

Zusammenfassung Als bestimmend für die Dynamik des Langzeitvorganges des Spannungsabfalles im Muskel nach aufgebrachten stufen- und rampenförmigen Längenänderungen ist das Übertragungsverhalten eines s ^k -Elementes mit einer elastischen Komponente ermittelt worden. Vergleichende Betrachtungen über die Veränderung der H-Zonenlänge und des Exponenten k haben zu einer Lokalisierung der Übertragungseigenschaften in der in der Mitte des Sarkomers befindlichen H-Zone geführt. Es wird vorgeschlagen, daß die elastische Rückstellkraft des Muskels in den parallel zur H-Zone befindlichen m-Filamenten generiert wird; diese Strukturen stellen zusätzliche Verbindungen zwischen den Myosinfilamenten in den beiden Halbsarkomeren dar. Aus der Modellierung mit einem Analogrechner folgt, daß das s ^k -Element physikalisch einer Kombination einer stark nichtlinearen Feder mit einem konventionellen Dämpfertopf entspricht. Durch vektorielle Subtraktion des s ^k -Anteiles mit elastischer Komponente von der Ortskurve der Dehnbarkeit des entspannten Insektenflugmuskels ist mit sehr guter Genauigkeit die Übertragungsfunktion von zwei in Serie befindlichen viskoelastischen Elementen des Maxwell-Typs ermittelt worden. Durch die Annahme, daß in einem der drei bereits früher postulierten Maxwell-Elemente, die als konzentriert in den dominanten passiven Strukturen — den Verbindungsfilamenten, den Myosinfilamenten und der H-Zone — angenommen wurden, die Feder in Serie mit dem Dämpfertopf eine stark nichtlineare Kraft-Längen-Charakteristik hat, wird es möglich, die Gültigkeit eines schon früher formulierten Modelles auf Langzeitveränderungen ausdehnen.Die Möglichkeit der Beschreibung von Spannungsabfällen, gemessen für verschiedene andere Muskeln, durch die Übertragungseigenschaften eines s ^k -Gliedes läßt eine Allgemeingültigkeit der am Insektenmuskel erzielten Ergebnisse als wahrscheinlich erscheinen. Die Möglichkeit ist diskutiert, daß die für Dehnungsreceptoren abgeleitete Übertragungsfunktion das im Muskel lokalisierte s ^k -Glied mit einbezieht.     

Neue Untersuchungen über die Wohnröhren-Bauweise vonLanice conchilega (Polychaeta,Sedentaria)

Zusammenfassung 1. Frühere, von 1950 bis 1951 durchgeführte Untersuchungen über die Lebensweise und speziell über den Röhrenbau vonLanice conchilega Pallas sind mit neueren Hälterungs- und Versuchsmethoden fortgesetzt worden. Für die Freilandbeobachtungen im Eulitoral konnte der für Untersuchungen beiArenicola marina entwikkelte Stechkasten mit Erfolg benutzt werden. Auf verschiedene Anwendungsmöglichkeiten des Stechkasten-Verfahrens für weitereLanice-Untersuchungen am natürlichen Standort wird hingewiesen.2. Anhand von Aquariumsversuchen konnte die Annahme der Paläontologen bestätigt werden, nach derLanice ihre Fransenfächer am oberen Rand der Wohnröhre stets quer zur Hauptrichtung des Wasserstromes anlegt. Der Winkel — im günstigten Falle stehen die beiden Fächer senkrecht zum Strom — weicht in der Schrägstellung nur ausnahmsweise um mehr als 30° ab. Die besten Ergebnisse ließen sich mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 60 mm/sec erzielen.3. Neben der Strömung spielte für die Schaffung der günstigsten Hälterungs- und Versuchsbedingungen die Fütterung und die Beleuchtung eine sehr wichtige Rolle. Die Wirkung der Ästchenkrone beim Nahrungserwerb und die Funktion der Tentakeln bei der Nahrungsaufnahme konnten beobachtet und illustrativ dargestellt werden.4. Die Experimente wurden (a) bei normalem Tag-Nacht-Rhythmus sowie (b) mit dunkel- und (c) mit hell-adaptiertenLanice durchgeführt.5. Bei den hell-adaptierten Würmern gelang die direkte Beobachtung der bisher nur fragmentartig und ungenau beschriebenen Tätigkeiten beim Bau des gesamten über die Bodenoberfläche ragenden Wohnröhrenabschnittes (Lanice-Bäumchen).6. Es wird versucht, die strömungsorientierte Anlage der Fransenfächer im Zusammenhang mit der Bauweise zu interpretieren.

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New investigations on the mode of tube-building ofLanice conchilega (Polychaeta, Sedentaria)

According to references in paleontological literature, the tubicolous polychaeteLanice conchilega Pallas arranges its burrows in a direction corresponding to the water current. The fan-shaped branches of the small tree-like upper end of the tube, which extends over the surface of the ground, lie transverse to the main direction of the water current. This fact is verified by aquarium experiments. The new investigations expand our knowledge on feeding habits ofLanice conchilega and the mode of tube-building hitherto described neither adequately nor correctly.

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Herrn Dr.A. Kotthaus zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Incompatible races of European cherry fruit fly,Rhagoletis cerasi (Diptera: Tephritidae), their origin and potential use in biological control

International investigations on the unidirectional incompatibility between two races ofRhagoletis cerasi discovered in 1972 have yielded a new distribution map of the observed phenomenon. Genetic, cytoplasmic and symbiote-induced incompatibility can be proposed as possible mechanisms but increasing evidence indicates that the observed sterility is caused by extra-chromosomal factors. Three hypotheses are suggested to explain the possible origin and mode of action of the observed trait. The potential use of incompatible races ofR. cerasi for novel control methods are discussed.

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Zusammenfassung Die 1972 entdeckte Univerträglichkeit verschiedener geographischer Herkünfte vonRhagoletis cerasi wurde in internationaler Zusammenarbeit weiter untersucht und die bis heute bekannte Verbreitung der beiden Rassen in einer neuen Karte dargestellt. Die zum ersten Mal bei einem wirtschaftlich bedeutenden Landwirtschaftsschädling festgestellte Inkombatibilität manifestiert sich in einer sehr tiefen Schlüpfrate von Eiern, welche in Kreuzungen zwischen südlichen Männchen und nördlichen Weibchen produziert werden, während die reziproke Kreuzung normale Nachkommenschaft erzeugt.Drei Mechanismen stehen zur Zeit für die Erklärung dieser unilateralen Inkombatibilität zur Verfügung: Genetische (chromosomal bedingte), zytoplasmatische und symbionteninduzierte Unverträglichkeit. Erste Hinweise deuten darauf, dass beiR. cerasi kein Fall von genetischer Inkombatibilität vorliegt.Aufgrund der Verbreitungsmuster und der möglichen Wirkungsmechanismen werden bezüglich des Ursprungs des beobachteten Phänomens drei Hypothesen aufgestellt, welche in laufenden Untersuchungen auf ihre Richtigkeit überprüft werden.Ein abschliessender Teil ist der Möglichkeit gewidmet, unverträgliche Rassen für neue Bekämpfungsmethoden für die Kirschenfliege auszunützen. Während in den laufenden Feldversuchen mit der Sterilen-Insektentechnik anwendbare Erfahrungswerte für die Massenaufsammlung von Freilandmaterial und die Auswahl geeigneter Aktionsgebiete gewonnen worden sind, ist auch der Aspekt der mechanischen Trennung der Geschlechter für die notwendige Bereitstellung reiner männchenpopulationen mit erfolgversprechenden Resultaten bearbeitet worden. Internationale Experimente im Laboratorium und unter Freilandbedingungen zur Prüfung des möglichen Einsatzes unverträglicher Rassen zu Bekämpfungszwecken sind in Ausführung begriffen.

     

Variation in locomotion between laboratory strains of Trichogramma maidis and its impact on parasitism of eggs of Ostrinia nubilalis in the field

The locomotion of females of different strains of the parasitic wasp Trichogramma maidis (Hymenoptera, Trichogrammatidae) was measured under standardized conditions and compared to their efficiency in the field for several years. A manual and an automatic method for recording and analysing the locomotion of insects are described and results for differently reared laboratory strains of T. maidis are presented. The correlation between manual and automatic measurements of the travel speed was significant (r=0.999). The automatic method was developed by means of an Image Processing System. T. maidis females were individually released in an arena, and the walking tracks were recorded by a video camera. To reconstruct the real path, a mathematical model which gives highly accurate path length estimations — termed arcus interpolation — was used. Furthermore the same programme permits the calculation of parameters like turning rate and angles, the activity pattern over the whole observation period or for selected parts of it. The locomotion of different T. maidis strains in the laboratory was compared with their efficiency in the field. An obvious relation between locomotion and parasitization in the field was apparent. The probability for parasitism of Ostrinia nubilalis Hbn. (Lepidoptera, Pyralidae) egg batches decreased linearly with increasing distance from the release point of Trichogramma wasps. The travel speed of the females of different T. maidis strains was found to be positively related to the potential for parasitism in the field. The travel speed can therefore be used as a parameter to estimate the capacity for host location and the efficiency of a T. maidis strain for inundative biological control programmes.

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Zusammenfassung Während mehrerer Jahre wurde die im Labor bestimmte Laufgeschwindigkeit von Trichogramma maidis Pint. & Voeg. (Hymenoptera, Trichogrammatidae) mit ihrem Parasitierungspotential im Freiland verglichen. Für die Bestimmung der Bewegungsaktivität von T. maidis werden zwei Methoden beschrieben. Mit der einen wird die zurückgelegte Wegstrecke eines Insekts, während einer definierten Zeitperiode, mit einem Planimeter gemessen. Für die zweite, automatische Bestimmung der Bewegungsaktivität verwendete man einen IPS (Image Processing System von KONTRON München), für welches entsprechende Programme entwickelt wurden. Bei der zweiten Messmethode wird der Weg jedes einzelnen Tieres in einer Laufarena von 24 mm Durchmesser während 10 Min mit einer Videokamera aufgenommen. Jede Sekunde werden die Schwerpunktskoordinaten des Tieres bestimmt. Die Länge des zurückgelegten Weges der Tiere wurde mit Hilfe eines Berechnungsmodells geschätzt. Die Wegstreckenkorrektur erfolgte mit Kreisbögen, welche aus drei aufeinanderfolgenden Punkten jedes Wegabschnittes berechnet werden. Mit dieser Korrektur konnte auf einfache Weise eine sehr genaue Schätzung der Laufstrecke erzielt werden. Die Ergebnisse der beiden Methoden weisen eine enge Korrelation (r=0.999) auf. Mit dem entwickelten Programm lassen sich zusätzlich, zu den effektiven Laufstrecken, auch noch Anzahl und Stärke der Richtungsänderungen sowie das Aktivitätsmuster der ganzen Beobachtungsperiode bestimmen.Die Untersuchungen ergaben, dass die Parasitierungsrate der Eigelege von Ostrinia nubilalis Hb. (Pyralidae, Lepidoptera) mit zunehmender Distanz vom Freilassungspunkt von T. maidis abnahm. Die Wahrscheinlichkeit für O. nubilalis-Gelege parasitiert zu werden, kann innerhalb der ersten 8 m am besten mit einem linearen Modell beschrieben werden. Das Parasitierungspotential definierte man als Integral der Parasitierungs-Wahrscheinlichkeit für O. nubilalis-Gelege über die Distanz vom Freilassungspunkt weg. Es zeigte sich, dass zwischen den im Labor bestimmten Laufgeschwindigkeiten der verschiedenen T. maidis Stämme und den im Feld gemessenen Parasitierungspotentiale eine positive Beziehung besteht. Die Laufgeschwindigkeit von T. maidis Weibchen kann somit als ein Parameter zur Bestimmung der Suchkapazität eines Trichogramma Stammes und in etablierten Bekämpfungsprogrammen als Eignungstest der Provenienzen für die biologische Bekämpfung betrachtet werden. Laufgeschwindigkeits-Bestimmungen ermöglichen es, rasche und ökonomische Qualitätskontrollen von in Massen gezüchteten T. maidis vorzunehmen, indem bereits im Labor die Eignung der T. maidis Stämmen für die Bekämpfung von O. nubilalis beurteilt werden kann.

     

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

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

Phylogenetische Untersuchungen an Diatomeen

Zusammenfassung In der vorliegenden Abhandlung wird auf Grund der Untersuchung antarktischen und südatlantischen Materials der Nachweis geführt, daß die Arten der DiatomeengattungenPseudoeunotia Grunow undFragilariopsis Hustedt noch mehr oder weniger stark reduzierte Rhaphebildungen zeigen, so daß sie nicht in ihrer bisherigen systematischen Stellung bei den Arhaphideen verbleiben können. Außerdem wird darauf hingewiesen, daß die Struktur der Zellwand beiFragilariopsis keinesfalls als Konvergenzerscheinung zu den Fragilariaceen gewertet werden kann, sondern daß die Zellen dieser Arten einem andern Bauplan unterliegen, der sich in der Abwesenheit der für die Arhaphideen charakteristischen hyalinen Längsrippe in deren Parapikalachse äußert. Die aufgefundenen Rhaphen entsprechen dem Typus der Kanalrhaphe der Nitzschiaceen, so daß sich daraus ein phylogenetischer Zusammenhang der genannten Gattungen mit den Nitzschien ergibt, und zwar besonders mit der SektionPseudonitzschia, die aber nicht als besondere Gattung abgetrennt werden kann. Als Ursache der Rhaphereduktion wird die Koloniebildung aufgefaßt, und zwar Kettenbildung mit Spitzenkontakt beiPseudonitzschia, Bänderbildung beiPseudoeunotia undFragilariopsis. Da die Koloniebildungen dieser Gattungen die Grenzfälle für die Bewegungserscheinungen derBacillaria paradoxa darstellen, wird es für möglich erachtet, daß auch diese bekannte Art sich in einem Übergangsstadium mit Rhaphereduktion befindet und daß demPseudonitzschia-bzw.Fragilariopsis-Stadium ein Bacillaria-Stadium vorausgegangen sein könnte. Als neue Arten werden beschrieben:Fragilariopsis Ritscherii undFr. separanda, außerdem sind folgende neue Kombinationen nötig geworden:Fragilariopsis curta, Fr. linearis, Fr. Vanheurckii. Die Typen und Belege für alle erwähnten Arten befinden sich in der Sammlung des Verfassers.     

Über die Resistenzadaptation wechselwarmer Tiere an extreme Temperaturen und ihre Ursachen

Zusammenfassung 1. Hitze- und Kälteadaptation können sinnvoll oder paradox verlaufen (diese Termini beschreiben nur den Vorgang in einfacher Weise und sollen nicht das Problem der Nützlichkeit beinhalten).2. Es wird auf neuere Befunde russischer Autoren eingegangen.3. Die Resistenzadaptation intakter Tiere verläuft bei manchen Tiergruppen (z. B. den Fischen) stets sinnvoll gegenüber beiden Extremtemperaturen. Bei anderen Tieren findet man nur eine Anpassung an eine Extremtemperatur. Beispiele für eine insgesamt paradoxe Anpassung der Ganztiere sind nicht bekannt, jedoch wohl für Teilbereiche der Adaptationstemperatur.4. Eine Koppelung von sinnvoller und paradoxer Resistenzadaptation kann durch Mechanismen bedingt werden, welche die Resistenz ganz allgemein erhöhen, so auch gegenüber beiden extremen Temperaturen. Auch bei einer sinnvollen Anpassung an beide Extremtemperaturen kann die Adaptation an eine von beiden mit einer allgemeinen Widerstandsfähigkeit gegenüber mehreren Faktoren verbunden sein.5. Die Resistenzadaptation einzelner Organfunktionen kann derjenigen der Lebensresistenz der Ganztiere entsprechen, doch braucht dies nicht immer der Fall zu sein. Sie kann nach russischen Autoren im Gegensatz zum Ganztier fehlen oder auch paradox verlaufen (wie bei der Endplattenübertragung von Nerv-Muskel-Präparaten von Fröschen), wenn die Lebensresistenz der Tiere sinnvoll adaptiert. Beim sehr resistenten Zellstoffwechsel (Sauerstoffverbrauch des Gewebes und Fermentaktivitäten) zeigten sich bei Xiphophorus helleri weit mehr paradoxe Adaptationsphänomene als beim Ganztier oder den Organfunktionen.6. Es liegen Hinweise dafür vor, daß nicht nur Zellenzyme, sondern auch reine Eiweiße eine Hitzeanpassung zeigen können. Man kann bei derartigen Versuchen die Tiere den unterschiedlichen Adaptationstemperaturen aussetzen und dann die Eiweiße isolieren, oder die Proteine selbst bei verschiedenen Temperaturen aufbewahren.7. Die Adaptationstemperatur kann auf lebenswichtige Prozesse wie die Funktion des Atemzentrums direkt einwirken, aber auch auf Zellstoffwechselprozesse mit einem weiteren Toleranzbereich. So wird die paradoxe Hitzeadaptation des Sauerstoffverbrauchs von Aalmuskelgewebe wahrscheinlich durch einen direkten Einfluß der Aufbewahrungstemperatur bewirkt. Oder aber es werden primär übergeordnete Systeme wie das Zentralnervensystem oder Hormondrüsen von der Adaptationstemperatur beeinflußt, die dann sekundär die Resistenz von Organfunktionen und des Gewebes gegenüber extremen Temperaturen verändern. Es werden Nachwirkungen der übergeordneten Faktoren, die auch an den isolierten Organen oder dem Gewebe in vitro meßbar sind, unterschieden von Direkteffekten, die nur im intakten Organismus wirksam und nach der Isolierung der Organe und Gewebe nicht mehr feststellbar sind.8. Es wird die Arbeitshypothese diskutiert, daß bei wechselwarmen Wirbeltieren die Hormone der Schilddrüse bei einer Leistungs- und Resistenzadaptation mitwirken, indem sie die Hitzeresistenz herabsetzen, die Kälteresistenz und den Stoffwechsel des Ganztieres und der Gewebe steigern. Um eine Leistungsadaptation im Sinne einer Kompensation und eine sinnvolle Resistenzadaptation an beide Extremtemperaturen zu erklären, müßte die Aktivität der Drüse mit steigender Adaptationstemperatur abnehmen. Es werden Befunde erörtert, die für beziehungsweise gegen eine Abhängigkeit der Schilddrüsenfunktion von der Adaptationstemperatur sprechen, und solche, die für beziehungsweise gegen eine Wirkung der Schilddrüsenhormone auf die Resistenz in dem angegebenen Sinne angeführt werden können. Die Methoden zur Untersuchung des ersten Problems werden kritisch betrachtet (Tab. 1). Die vorliegenden Befunde reichen noch nicht aus, um bei beiden Problemen eindeutige Entscheidungen zu fällen.

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On the resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals and its causes

This report deals with resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals, but not with capacity adaptation within the normal range of temperature. Resistance adaptation can either be reasonable or paradoxical; this depends on whether heat resistance (or cold sensitivity) increases or decreases with rising adaptation temperature before the experiments. New results are presented and discussed in the light of pertinent literature on resistance adaptation of intact animals, single organ functions, cell metabolism and pure proteins. The resistance adaptation of intact vertebrates seems always to be reasonable to both extreme temperatures, whereas invertebrates often adapt to one extreme temperature only. Organ functions and especially the very resistant cell metabolism of vertebrates may show paradoxical adaptation phenomena, the causes of which are discussed. Aspects are mentioned whether or not the function of the hypophysis-thyroid system is influenced by adaptation temperature and whether or not this system can regulate heat and cold resistance. The validity of results obtained by applying different methods for determination of thyroid gland activity in regard to their importance for temperature adaptation are considered. Pertinent results of Russian authors, reported during the recent Symposium on Cytoecology in Leningrad, are discussed.