Das Doppelauge vonEntomobrya muscorum Nicolet (Insecta,Collembola)

Zusammenfassung Der bodenlebende CollembolaEntomobrya muscorum hat an jeder Kopfseite ein loses Aggregat von acht Ommatidien, von denen zwei einen deutlich kleineren Linsendurchmesser aufweisen. Die sechs großen Ommatidien werden als Haupt-, die zwei kleinen als Nebenaugen bezeichnet. Beide Ommatidientypen haben verschieden gebaute Rhabdome, so daß der Komplex ein Doppelauge darstellt. Es wird der Bau der Hauptaugen geschildert. Ihr sensibler Teil setzt sich aus acht Retinulazellen zusammen, die ein offenes Rhabdom in zwei Lagen bilden. Eine zentrale sechste Zelle in der distalen Schicht weicht in ihrer Feinstruktur deutlich von den übrigen ab. Die Rhabdome beider Ommatidientypen werden miteinander verglichen, und ihre funktionelle Bedeutung vor allem in Hinblick auf eine mögliche Arbeitsteilung für eine Polarisationswahrnehmung wird erörtert. Es wird kurz die phylogenetische Bedeutung dieser Augen für die Insekten und die Collembolen selbst angeschnitten.

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The double eye ofEntomobrya muscorum nicolet (Insecta, Collembola)

Summary The ground living CollembolaEntomobrya muscorum has on each side of the head eight circular ommatidia in an arrangement characteristic of the species. Of these two have a distinctly smaller lens. The six big ommatidia are called primary eyes, the two small ones accessory eyes. The two types of ommatidia have different rhabdom structures, so justifying the term double eye. The structure of the primary eyes is described. The photosensitive part is constructed of eight retinula cells which form an open rhabdom in two layers. The central sixth cell in the distal layer is quite different from the others. The rhabdoms of both types are compared. The possible function of the accessory eyes in perception of the e-vector is discussed. The phylogenetic significance of these eyes for the Insecta and the Collembola is considered.

     

Histologische Untersuchungen zum Bau des Auges von Ocypode cursor (Brachyura)

Zusammenfassung Im Ommatidium des Komplexauges von Ocypode cursor wurde entgegen einer früheren Untersuchung eine achte Retinulazelle gefunden. Sie unterscheidet sich nach Form und Lage von den sieben regulären Retinulazellen. Ihr Kontakt zum Rhabdom und der Besitz eines Axons (bisher bei Decapoden unbekannt) widerlegen die für andere Decapoden geäußerte Ansicht, daß diese Zelle rudimentär sei. Ihre besondere Ausbildung legt den Gedanken nahe, daß sie funktionell spezialisiert ist.Am distalen Ende der Retinula liegt eine im Schnitt quer zur Ommatidienachse kreuzförmige pigmentfreie Zone (Abb. 3, 4). Ein Arm, in jedem Ommatidium der gleiche, enthält einen kugeligen Kern. Es ist anzunehmen, daß diese pigmentfreie Zone den Zellkörper der achten Retinulazelle darstellt. Diese Zelle steht in räumlichem Kontakt zum Rhabdom. Der Raum zwischen den vier Armen der Zelle 8 wird von den distalen, stark pigmentierten Enden der sieben regulären Sinneszellen gefüllt. Die in der Regel größere Zelle 7 liegt hinten, Zellen 1 und 2 oben, Zellen 3 und 4 vorn, Zellen 5 und 6 unten. Die Kerne dieser Zellen sind länglich ellipsoid. Der kernhaltige Arm der Zelle 8 verjüngt sich nach proximal zu einem Axon (Abb. 6), das an der Peripherie des Rings der sieben regulären Retinulazellen an der Naht zwischen den Zellen 6 und 7 zur Basalmembran zieht (Abb. 7). Unmittelbar über der Basalmembran divergieren die Retinulazellen: Zelle 1 zieht nach hinten oben, Zellen 2 und 3 nach vorn oben, Zellen 4 und 5 nach vorn unten, Zellen 6 bis 8 nach hinten unten (Abb. 9). In dieser asymmetrischen Gruppierung durchstoßen die Axone der Retinulazellen die vier lanzettlichen Öffnungen, die zur Basis der in der darüber und darunter liegenden Reihe nächst benachbarten Ommatidien ziehen (Abb. 10). Auf diese Weise ergibt sich ein regelmäßiger Wechsel von Öffnungen in der Basalmembran mit drei und fünf Querschnitten von Axonen (Abb. 11).

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Summary In the ommatidium of the apposition eye of Ocypode cursor eight retinula cells are found, where the eighth accessory cell has a characteristic shape and position distinct from the other seven retinula cells. For other decapods this cell has been assumed to be rudimentary. At least for Ocypode its contact with the rhabdome and the possession of an axon contradict this assumption. A functional specialization of this cell seems more probable.In sections perpendicular to the optical axis a cross-shaped pigmentless structure appears at the distal end of the retinula. One bar of this cross (in any particular ommatidium the same) contains a spherical nucleus (Figs. 3, 4). All four bars seem to be in contact with the central rhabdome. The similar appearance of all four bars and the presence of only one nucleus in this region favour the assumption that all four bars belong to one and the same cell. The space between the bars is filled by the densely pigmented distal ends of the seven regular retinula cells: the dorsal space by cells 1 and 2, the anterior by 3 and 4, the ventral by 5 and 6, and the posterior by cell 7. The nuclei of these cells are elongated. The nucleus-containing bar tapers proximally into an axon (Fig. 6) which extends towards the basilar membrane peripheral to the rosette of the seven regular sense cells, close to the border of cells 6 and 7 (Fig. 7). Immediately adjacent to the basement membrane the retinula cells (in this case, their axons) diverge peripherally: the direction of No. 1 becomes dorso-posterior, No. 2 and No. 3 dorso-anterior, No. 4 and 5 ventro-anterior, No. 6–8 ventro-posterior (Fig. 9). In this asymmetric distribution the axons of the retinular cells pass through the basement membrane by openings which extend between the bases of neighbouring ommatidia in the next higher or lower row of ommatidia (Fig. 10). Thus a sequence of openings follows with alternately three and five cross sections of axons (Fig. 11).

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Herrn E. Freiberg danke ich für die Ausführung der Zeichnungen, Frl. I. Geiss und Drs. R. und S. Pickering für Hilfe bei der Anfertigung des Manuskriptes, Herrn Dr. K. Kirschfeld für dessen kritische Durchsicht.     

Beitrag zur Theorie des organischen Wachstums

Ohne ZusammenfassungBevor ich schließe, will ich auch an dieser Stelle meinen Dank Herrn Prof. H.Przibram für seinen Rat und seine Hilfe bei der Abfassung dieser Arbeit aussprechen; ebenso meinem Freunde cand. ing. E.Mittelmann für die Durchsicht der Rechnungen und Anfertigung der Skizzen.     

Kritische Bemerkungen zuPapaver bracteatum Lindl.

Zusammenfassung Form und Behaarung des Kelches und die Farbe der Kronblätter werden als wichtigste diagnostische Merkmale vonPapaver bracteatum Lindl. beschrieben. Sie erlauben dessen eindeutige Unterscheidung von verwandten Taxa. Dagegen sind die Brakteen, denen in der Literatur große Aufmerksamkeit geschenkt wird, für eine Trennung ungeeignet.

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Summary Shape and pubescence of calyx and colour of petals are described as important diagnostic characters ofPapaver bracteatum Lindl. They allow a correct separation from related taxa. In contrast to the view found in literature the bracts are not essential to discrimination.

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Wir danken Herrn Prof. Dr. K.Mothes herzlich für sein Interesse am Fortgang unserer Untersuchungen und Herrn Dr. K.Werner vom Institut für Systematische Botanik und Pflanzengeographie der Universität Halle für kritische Diskussionen bei der Abfassung des Manuskriptes.     

Feinstruktur des Komplexauges der Roten Waldameise,Formica polyctena (Hymenoptera,Formicidae)

Zusammenfassung Die Analyse der Feinstruktur des Komplexauges der Ameise Formica polyctena ergab, daß der dioptrische Apparat der insgesamt 750 Ommatidien aus einer lamellierten Cornealinse und einem euconen Kristallkegel besteht. Zwei Hauptpigmentzellen umgeben schalenförmig den Kristallkegel, 8 Nebenpigmentzellen schirmen das Ommatidium in seiner ganzen Länge von der Cornea bis zur Basalmembran ab. Jedes Ommatidium besteht in seinem distalen Teil aus 8 Retinulazellen, 2 gegenüberliegenden schmalen und je 3 gegenüberliegenden großen Sehzellen. Weiter proximal tritt eine 9. Retinulazelle hinzu. Die Mikrovillisäume der Sehzellen verschmelzen zu einem zentralen Rhabdom. Im distalen Teil sind die Mikrovilli in 3 Richtungen angeordnet. Es wird im besonderen die Orientierung der Mikrovilli zur Augenlängsachse und zur Ommatidien-Symmetrieachse untersucht. Auch die 9. Sehzelle bildet Mikrovilli. Das Rhabdom endet an 4 basalen Pigmentzellen.Auf den Mikrovillisaum folgt im Querschnitt des dunkel adaptierten Ommatidiums ein Kranz von großen intrazellulären Vakuolen. Die anschließende cytoplasmatische Zone der Retinulazellen enthält viele Pigmentgranula und Mitochondrien; multivesikuläre und multilamelläre Körper sowie Golgiapparate treten nur selten auf. Die funktionelle Bedeutung des Ommatidienaufbaues und die Verteilung der Organellen bei Dunkeladaptation werden diskutiert.

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The fine structure of the complex eye of the ant Formica polyctena (Hymenoptera, Formicidae)

Summary The fine structure of the compound eye of the ant Formica polyctena was investigated. The eye consists of a total of 750 ommatidia, each containing a dioptric apparatus of a lamellated cornea lens, a eucone-type crystalline cone, and 8 long pigment cells which surround the ommatidium for its total length, i.e. from the cornea to the basal membrane. Each ommatidium has in its distal portion 8 retinula cells—6 large plus 2 small ones. The retinula cells are arranged in such a way that 3 pairs of large cells, and the one pair of the small cells lie opposite each other. Further proximally, a 9th retinula cell is encountered. The fused, centrally located rhabdom is built up by the microvilli of all nine retinula cells. The rhabdom ends at 4 basal pigment cells. In dark adapted ommatidia, a ring of large intracellular vacuoles is to be seen immediately peripherally to the rhabdom. The outer, cytoplasmic zone of the retinula cells contains many pigment granules and mitochondria; multivesicular bodies, onion bodies and Golgi apparatus are of relatively rare occurrence. The functional significance of the ommatidial structure and the arrangement of the cell organelles in the dark adapted condition are discussed.

Für technische Hilfe danke ich Frau Langer und Frl. Müller, Herrn Prof. H. Markl für die Durchsicht des Manuskripts.     

Der Einfluß des pH-Wertes auf die Darstellbarkeit von vier Phosphatasen bei gezüchteten Hühnerherzmyoblasten

Zusammenfassung Die Darstellbarkeit der sauren Phosphatase, der Thiaminpyrophosphatase, der Inosindiphosphatase und der Adenosintriphosphatase in gezüchteten Hühnerherzmyoblasten hängt weitgehend vom pH-Wert der Präparationslösung ab und äußert sich in der Menge des jeweils gebildeten Reaktionsproduktes. Das pH-Optimum der einzelnen Enzyme läßt sich bei den Myoblasten nicht verallgemeinern, sondern gilt in der Regel für definierte Reaktionsorte in der Zelle.

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The influence of pH on the localization of four phosphatases in culture cells

Summary In cultured chicken heart myoblasts the localization of acid phosphatase, thiamine pyrophosphatase, inosine diphosphatase and adenosine triphosphatase largely depends on the pH of the incubating medium. The rate of phosphate liberation from the substrate indicates the influence of pH. In myoblasts the pH optimum of the different enzymes must not be generalized, as each pH optimum is only valid for one defined class of cytoplasmic organelles.

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Die Arbeit wurde durch Mittel der Kernforschungsanlage Jülich GmbH gefördert. Herrn Prof. Dr. N. Weissenfels, Herrn Prof. Dr. R. Danneel und Herrn Dr. D. Schäfer danke ich für beratende Hilfe, Frau G. Scheben und Fräulein I. Rosooha für technische Assistenz.     

Die Mittelung von Reaktionspotentialen

The evidence of averaged evoked potentials has been proved. The resulting possibilities for calculation and reduction of the standard deviation are discussed with special regard to computer application. Examples of acoustic evoked responses from the cortex of the cat and the scalp of man demonstrate the suggested processing of EEG data.

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Dissertation Erlangen 1968.

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Zu danken habe ich Herrn Professor Dr. W. D. Keidel für viele Anregungen und für die Schaffung ausgezeichneter Arbeitsbedingungen, Herrn Professor Dr. E. Mollwo für das gezeigte Interesse und für wertvolle Ratschläge bezüglich der Darstellung der Ergebnisse, Herrn Dr. E. David und Herrn Dipl.-Phys. S. Kallert für viele fördernde Diskussionen und für eine über den kollegialen Rahmen hinausgehende interdisziplinäre Zusammenarbeit, Herrn K. Burian für sorgfältigste Ausführung der photographischen Arbeiten und Frau M. Fumy für qualifizierte technische Unterstützung. — Die Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft apparativ entscheidend gefördert.     

Die räumliche Verteilung der Proteine in Feld- und Hausgrilleneiern

Zusammenfassung Die Proteinmuster verschiedener Eizonen wurden bei Feld- und Hausgrillen mit Hilfe der Disc-Elektrophorese untersucht. Deutliche quantitative wie auch qualitative Unterschiede in der Proteinzusammensetzung vorderer und hinterer Eiabschnitte ergaben sich für alle Arten. Dies gilt sowohl für unbefruchtete Eier als auch für die Entwicklungsstadien bis zur ersten Furchungsteilung. Betrachtet man kleinere Eibezirke (Vorderkappen, Mittelteil, Hinterkappen), läßt sich für einige Eiweiße eine gefälleartige Verteilung in der Eilängsachse nachweisen.

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The distribution of proteins in field and house cricket eggs

Summary The electrophoretic protein patterns of different regions in field and house crickets eggs were studied. All species showed marked quantitative and qualitative differences between anterior and posterior egg regions. This is valid for unfertilized eggs as well as early developmental stages. Investigations of smaller egg zones (anterior, middle, and posterior parts) revealed a gradient-like distribution of some of the proteins.

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Herrn Prof. Dr.Friedrich Seidel zum 70. Geburtstag gewidmet.

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Die vorliegenden Untersuchungen wurden von dem erstgenannten Autor mit Unterstützung der National Science Foundation (Grant G-21759) in dem Department of Biology der University of Virginia in Charlottesville, USA., begonnen. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für großzügige Unterstützung bei der Weiterführung der Arbeiten in Deutschland.     

Sexchromatin in polyploiden Zellen

Ohne Zusammenfassung

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Sexchromatin in polyploiden Zellen

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Herrn Professor H. v. Hayek zum 65. Geburtstag gewidmet.

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Nach einem Referat, gehalten auf der gemeinsamen 9. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Anthropologie und der Gesellschaft für Konstitutionsforschung.     

Der Einfluss Einer Abgestuften Dosierung von Ultravioletter Sonnenstrahlung auf das Wachstum der Pflanzen

Ohne ZusammenfassungMit 19 Textabbildungen.Ich möchte an dieser Stelle dem Leiter des Physikalisch-Meteorologischen Observatoriums Davos Herrn Dr.Mörikofer, und seinen Mitarbeitern Dr.Courvoisier und Dr.Wierzejewski für die verständnisvolle Förderung, die sie meiner Arbeit angedeihen ließen, und für ihre Beratung in physikalischen Fragen herzlich danken. Ebenso gilt mein Dank Herrn ProfessorGessner und Herrn Professor v.Denffer für alle Anregungen, die sie mir zur Durchführung der Untersuchungen gegeben haben. Herrn ProfessorRenner aber bin ich zu besonderem Dank verpflichtet für die fördernde Anteilnahme, mit der er sich der vorgelegten Arbeit angenommen hat.     

Zur Wirkung des Lichts auf das Ruhepotential der grünen Pflanzenzelle

Summary Through an actionspectrum it has been shown that light affects the membrane potential of the alga Acetabularia crenulata by way of the chloroplasts.

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Herr cand. rer. nat. Dietrich Gradmann hatte in Form einer Zulassungsarbeit für das Staatsexamen wesentlichen Anteil an den Experimenten. Herrn Prof. Dr. E. Bünning danken wir für die großzügige Unterstützung der Arbeit.     

Statocystenfunktion bei einigen Landpulmonaten (Gastropoda)

Ohne Zusammenfassung

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Statocyst function in some pulmonate gastropodsBehavioral and electrophysiological studies

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Herrn Prof. Dr. F. Huber danke ich für das Thema. Die Untersuchungen wurden gefördert durch ein Promotionsstipendium der Stiftung Volkswagenwerk und des Landes Nordrhein-Westfalen sowie aus Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Stiftung Volkswagenwerk, die Herrn Prof. Huber zur Verfügung standen. Herrn Prof. Dr. H. Schöne danke ich für die Durchsicht des Manuskriptes und meiner Frau für ihre Hilfe bei einigen Messungen.     

Die periodisch strukturierten Körper im Subcommissuralorgan der Ratte

Zusammenfassung Die erstmals von uns im Subcommissuralorgan adulter Ratten mit dem Elektronenmikroskop aufgefundenen periodisch strukturierten Körper (PSK) werden ausführlich beschrieben. Sie liegen extracellulär in der Umgebung von Kapillaren; mithin kennzeichnet das angioarchitektonische Muster des Subcommissuralorgans bei der Ratte ihre Fundorte: sie finden sich im Hypendym oder zwischen den basalen Polen der subcommissuralen Ependymzellen. Die Mehrzahl der PSK liegt der Basalmembran der Kapillaren unmittelbar nach außen an; dabei läuft das Linienmuster der Körper meist steil auf die Basalmembran zu. Daneben werden PSK auch weiter entfernt von Gefäßen gefunden; sie zeigen dann häufig eine Beziehung zu frei im Gewebe endenden Abzweigungen der Basalmembran.Das Muster der PSK ist im Schnittbild durch osmiophile Linien, die in konstantem Abstand parallel laufen, charakterisiert; bei Osmiumfixierung und Einbettung in Epon 812 beträgt die mittlere Periode 940 Å. Zwischen je zwei dieser Hauptlinien (Linien I. Ordnung, etwa 140 Å breit) verläuft eine schwächere Zwischenlinie (Linie II. Ordnung, etwa 60 Å breit); drei feinere Linien (III. Ordnung) sind innerhalb der Periode asymmetrisch angeordnet und geben ihr eine polare Orientierung. Sonderbefunde an den Systemen werden mitgeteilt und diskutiert. — Es werden Argumente für die Auffassung vorgetragen, daß die PSK aus linearen Elementen aufgebaut sein müssen. Diese Filamente verlaufen senkrecht zu den Linien; sie sind die eigentlichen Träger der periodischen Zeichnung und stehen so gut in Register, daß sie in ihrer Gesamtheit das periodische Strukturmuster ergeben.Lichtmikroskopisch lassen sich die den PSK entsprechenden Objektstellen mit Bindegewebsfärbungen und Silberimprägnationen homogen darstellen; dagegen liefern Amyloid- und elektive Sekretfärbungen negative Ergebnisse. Aus histochemischen Reaktionen ist der Gehalt der PSK an Protein als sicher, der an sauren Mucopolysacchariden als wahrscheinlich anzunehmen. Die Filamente werden als Proteinstrukturen aufgefaßt, die in einer Matrix von Mucopolysacchariden eingebettet liegen können. In-vitro-Ergebnisse der Kollagenforschung und erste bekannt gewordene in-situ-Beobachtungen von ungewöhnlichen Kollagenformen im Auge und bei bestimmten Tumoren des Hörnerven stützen die dargelegte Vorstellung, daß die Filamente der PSK eine nicht faserige Kollagenformation darstellen, bei der die Tropokollagenmoleküle möglicherweise um ihre halbe Länge gegeneinander versetzt sind.Für die Entstehung der PSK scheint die Basalmembran der Kapillaren von wesentlicher Bedeutung zu sein. Ganz junge Ratten, bei deren Kapillaren die Basalmembran noch nicht voll ausgebildet ist, enthalten keine PSK im Subcommissuralorgan.Herrn Professor Dr. Benno Romeis zum 75. Geburtstag gewidmet.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — Für präparatorische und photographische Arbeiten schulden wir Frau H. Asam großen Dank; des weiteren danken wir Frl. B. Fielitz und Frl. R. Beck. Die Schemata wurden von Herrn cand. med. A. Meinel gezeichnet. — Den Herren Prof. Dr. W. Grassmann, Prof. Dr. F. Miller, Dozent Dr. Dr. H. Hager, Dr. K. Blinzinger, München, und Dr. W. Schlote, Tübingen, verdanken wir wertvolle Anregungen und Diskussionen.     

Der Einfluß verschiedener Aldehyde auf die Strukturerhaltung gezüchteter Zellen und auf die Darstellbarkeit von vier Phosphatasen

Zusammenfassung Durch Verbesserung der Fixierungs- und Inkubationsverfahren gelang bei gezüchteten Hühnerherzmyoblasten der lagegetreue Nachweis von vier Phosphatasen. Da die Myoblasten in vitro sehr flach auswachsen und sich somit die Anfertigung von Schnitt-präparaten erübrigt, eignen sich diese Zellen besonders gut für cytochemische Untersuchungen.Zunächst wurden sieben verschiedene Aldehyde bezüglich ihrer Fixierungseigenschaften geprüft. Hierbei stellte sich heraus, daß die einzelnen Aldehyde die Zellstrukturen ungleichmäßig gut erhalten. Anschließend wurde der Einfluß der verschiedenen Fixierungsmittel auf die Aktivität der vier Phosphatasen untersucht. Da eine gute Strukturerhaltung nicht unbedingt auch eine schonende Enzymbehandlung bedeutet und umgekehrt, waren mitunter Kompromisse notwendig.

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Aldehyde fixation of culture cells for studies of morphology and phosphatase activity

Summary Improved methods of fixation and incubation enabled exact localization of four phosphatases in cultured chicken heart myoblasts. The flat-growing of myoblasts cultivated in vitro spares the sectioning procedure, therefore these cells are an excellent material for cytochemical investigations.Researching the fixation properties of seven aldehyds, major morphological differences in the quality of fixation were noted. Subsequently the influence of the different fixators on the activities of phosphatases was investigated. Since a perfect fixation of structure does not imply without fail a sufficient preservation of enzyme activity and vice versa, occasionally compromises were necessary.

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Die Arbeit wurde durch Mittel der Kernforschungsanlage Jülich GmbH gefördert. Herrn Prof. Dr. N. Weissenfels, Herrn Prof. Dr. R. Danneel und Herrn Dr. D. Schäfer danke ich für beratende Hilfe, Frau G. Scheben und Frl. I. Rosocha für technische Assistenz.     

Untersuchungen über Formbildung mit Hilfe experimentell erzeugter Keimblattchimären von Echinodermenlarven. II

Ohne ZusammenfassungDie Versuche, auf denen die vorliegende Arbeit aufgebaut ist, wurden im Frühjahr 1931 an der Zoologischen Station in Neapel ausgeführt. Ich danke Herrn Prof.Dohrn und dem Personal der Station bestens für vielseitiges Entgegenkommen und alle sonstige wertvolle Hilfe.Ferner habe ich der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft für ein meinem SchülerNümann bewilligtes Reisestipendium zu danken. HerrNümann hat mich bei Ausführung der Operationen und der zeichnerischen Wiedergabe der Ergebnisse vorzüglich unterstützt.     

Untersuchungen über Formbildung

Ohne ZusammenfassungDie Versuche, über die in der vorliegenden Arbeit berichtet wird, wurden im März–April 1933 in der Zoologischen Station in Neapel ausgeführt. Herrn Prof.Dohrn und dem Personal der Station habe ich für alle Hilfe bestens zu danken. Bei Ausführung der Operationen und der photographischen Sicherstellung der Ergebnisse wurde ich aufs beste von meinem langjährigen Mitarbeiter Dr. W.Nümann und Herrn cand. phil.Schmidt unterstützt. Ferner habe ich der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft für ein Reisestipendium zu danken.     

Optische Eigenschaften der Ommatidien im Komplexauge von Musca

Summary Optical characteristics of the dioptric system in the ommatidia of Musca have been analysed by use of antidromic illumination of the eye. The results indicate that the distal endings of the rhabdomers terminate near the focal plane of the dioptrics and that the quality of the lens is high enough to resolve some details of their shape. — Using optical methods it has been possible to confirm directly that the optical axes of 7 individual rhabdomers from 7 different ommatidia all converge to a common point in the distant surroundings. This is a characteristic for compound eyes of the neural superposition type. — The results are discussed on the basis of the hypothesis that the Musca eye is composed of two functionally different subsystems: One system (D) with high absolute sensitivity and low spatial resolution consisting of the sense cells no. 1 to 6, and a second system (H) with high spatial resolution and low absolute sensitivity composed of cells no. 7 and 8.

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Wir danken Herrn Dr. K. G. Götz, Herrn Prof. W. Reichardt und Herrn Dr. D. Varjú für wertvolle Diskussionen, Fräulein T. Wiegand für Mithilfe bei den Experimenten, sowie Herrn E. Freiberg für das Fertigstellen der Abbildungen.     

Die Gefrierätzung korrespondierender Bruchhälften: ein neuer Weg zur Aufklärung von Membranstrukturen

Zusammenfassung Mit Hilfe der Gefrierätztechnik konnte bisher nur eine der beiden beim Anschneiden bzw. Anbrechen des Objektes entstehenden Bruchflächen ausgewertet werden. Daraus ergaben sich vor allem bei der Deutung von Membranstrukturen unterschiedliche Auffassungen hinsichtlich des Bruchverlaufes.Es wird eine Gefrierbruchmethode beschrieben, die es ermöglicht, beide bei einem Bruch entstehenden Bruchflächen gleichzeitig zu ätzen und zu bedampfen.Wie am Beispiel einiger Membranstrukturen vonSaccharomyces cerevisiae gezeigt wird, eröffnet diese Methode die Möglichkeit, eine eindeutige Aussage über das Bruchgeschehen bei der Gefrierätzung von Membranen zu treffen.Es werden Beispiele für Membran-Oberflächen und Innenansichten gebracht. Auf mögliche Unterschiede im Bruchgeschehen bei –100° C und –210° C wird hingewiesen.

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Freeze-etching of corresponding fracture moieties: A new approach to membrane structures

Summary Hitherto, freeze-etching techniques permitted only one of the two fracture faces formed in cutting or fracturing an object to be evaluated. The incomplete information thus obtained resulted in contradictory concepts, especially for the interpretation of membrane structures.A freeze-fracturing method is described, which provides for the evaluation of both the fracture faces formed. The object is enclosed between two tightly appressed object holders. After vitrification at –210° C, cells can be cleaved under liquid nitrogen by means of a tensile stress applied to the holders. Subsequently, the object holders are fastened under liquid nitrogen on a supporting metal plate. Corresponding fracture moieties are adjusted so as to obtain a positive-negative-effect of the replicae in shadowing, which enhances the interpretation of the relief.The supporting plate bearing the objects is taken up under liquid nitrogen by means of a special transport device and transferred into the preparation unit EPA 100 (Leybold-Heraeus, Cologne, West Germany). The capacity of the support plate being up to 12 objects, both the fracture moieties can be etched and replicated in high vacuum at the same time. Some membrane structures ofSaccharomyces cerevisiae demonstrate the value of this method for unequivocal interpretation of the fracture processes involved in freeze-etching of membranes. Examples of membrane surface and membrane interior views are presented. Possible differences in fracture processes at –100° C and –210° C are mentioned.

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Mit finanzieller Unterstützung durch die Hochschuljubiläumsstiftung der Gemeinde Wien.

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Die elektronenmikroskopische Bedampfungsanlage EPA 100 wurde von der Fa. Leybold Heraeus (Köln) zur Verfügung gestellt.

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Herrn Dr. F.Grasenick, Dr. W.Geymeyer und Ing. A.Aldrian bin ich für Hilfsmittel und wertvolle Anregungen zu Dank verpflichtet.

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Herrn Prof. Dr. H.Adam danke ich für das Entgegenkommen bei der Benützung des elektronenmikroskopischen Laboratoriums.

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Mein besonderer Dank gilt Frl. H.Friedl für ihre ausgezeichnete technische Mitarbeit sowie

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Herrn Dr. H.Richter für anregende Diskussionen bei der Abfassung des Manuskriptes.     

The respiration of insects at reduced pressures I. The expiration of carbon dioxide by Tenebrioides mauritanicus (L.)

Carbon dioxide expiration of larvae of Tenebrioides mauritanicus (L.) exposed to reduced pressures in air is increased temporarily during the initial period of change from atmospheric pressure down to 35 mm Hg.During this time there is evidence of irritation of the insects shown by increased locomotor activity. After the required low pressure is reached the insects soon assume an activity and CO₂ expiration characteristic for that pressure. At 35 mm, the lowest pressure attainable before fatal desiccation starts, CO₂ expiration and visible activity are at their lowest. At 100 mm both phenomena are at about the same level as at atmospheric pressure. When oxygen is substituted for air the responses are similar, but at pressures of 35 mm and 50 mm there is slightly more visible activity and more CO₂ production than at the corresponding pressure in air.

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Zusammenfassung Monro (1959) beobachtete, dass bei der Reaktion von T. mauritanicus und anderen Insekten auf Vakuum-begasung mit Methylbromid die Sterblichkeit bei 35 mm Quecksilberdruck geringer war als bei 100 mm. Unter 35 mm trat eine erhebliche Sterblichkeit durch Austroknung ein. Um diese Ergebnisse auf einen möglichen Atmungseffekt zu beziehen, wurde die Kohlensäureausatmung der Larven von T. mauritanicus zwischen 35 und 750 mm gemessen.Die Kohlensäureausatmung wuchs vorübergehend während der Anfangsphase der Druckverringerung von 750 auf 35 mm an. Während dieses Stadiums wurde auch die sichtbare Aktivität der Insekten gesteigert. Nachdem der erforderliche niedere Druck erreicht war, nahmen die Insekten eine für diesen Druck charakteristischen CO₂-Ausatmung und Aktivität an. Bei 100 mm befanden sich beide Erscheinungen etwa auf der gleichen Höhe wie bei atmosphärischen Druck und sie verringerten sich dann zunehmend, bis sie beide bei 35 mm ihren niedrigsten Wert erreichten. Wenn die Luft durch Sauerstoff ersetzt wurde, waren die Reaktionen ähnlich, aber bei einem Druck von 35 oder 50 mm in Sauerstoff war etwas mehr sichtbare Aktivität und mehr CO₂-Ausatmung als bei den entsprechenden Werten in Luft.Die Bedeutung dieser Befunde wird besprochen. Bei einem Druck unter 100 mm besteht eine bemerkenswerte Ähnlichkeit zwischen CO₂-Ausatmung und Methylbromidempfindlichkeit (Monro 1959). Es wird vermutet, dass hier ein direkter Zusammenhang zwischen herabgesetzter Atmung und gesteigerter Resistentz gegen Giftgase besteht. Weitere Studien sind erforderlich, um den wirklichen Sauersoffverbrauch festzustellen, so dass entsprechende Respirationsquotienten für reduzierte Druckverhältnisse aufgestellt werden können. In dieser Richtung laufen bereits Laboruntersuchungen.

     

Zum Feinbau der Ommatidien von Pteronemobius heydeni (Fisch.) (Orthoptera,Gryllidae)

Zusammenfassung Die Ommatidien der Sumpfgrille Pteronemobius wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Der dioptrische Apparat besteht aus der cuticularen Linse, auf der zahlreiche Cornea-Nippel stehen, sowie dem Kristallkegel mit seinen Zellen, die auch noch beim adulten Tier Mitochondrien besitzen. Diese vier Zellen bilden insgesamt acht nach basal gerichtete Fortsätze, vier laterale und vier zentrale. Die lateralen, die auch bei anderen Insekten vorkommen, ziehen zwischen den Retinulazellen bis zur Basalmembran, an der sie enden. In ihrem proximalen, erweiterten Bereich nehmen die Fortsätze Kontakt miteinander auf. Hier enthalten sie außer den für den gesamten Verlauf typischen Mikrotubuli Pigment und feine Granula, die denen des Kegels gleichen.Die vier anderen, zentral gelegenen Fortsätze bilden gemeinsam den dünnen Spitzenausläufer der Kegelbasis. Er wird vom Rhabdom umhüllt und endet nach etwa 6 m.Sieben oder acht Retinulazellen bilden ein Rhabdom vom geschlossenen Typ. Zunächst umfassen vier dieser Zellen den Kegel, doch treten noch vor seinem basalen Ende drei weitere hinzu. Die beiden primären Pigmentzellen werden dabei peripherwärts abgedrängt. Die sekundären Pigmentzellen bilden keinen geschlossenen Zylinder um die Retinulazellen.

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The fine structure of the ommatidia of Pteronemobius heydeni (fisch.) (Orthoptera, Gryllidae)

Summary The ommatidia of the gryllid Pteronemobius have been examined electron microscopically. The dioptric apparatus consists of a cuticular lens on which numeral nipples insert and of the crystalline cone with its cells bearing mitochondria even in the adult. These four cells form altogether eight proximally directed processes, four lateral and four central ones. The lateral processes — as in other insects — extend from between the retinula cells to the basal membrane at which they terminate. In its proximal enlarged region they get into contact with each other. Besides those microtubuli typical for the total process they contain pigment and fine granules similar to those of the cone.The four remaining processes centrally situated form the thin pointed appendix of the cone basis being enveloped by the rhabdom and ending after about 6 m.Seven or eight retinula cells form a rhabdom of the closed type. Primarily there are four of these cells enclosing the cone, however, farther proximally they are joined by three more cells. Thus, the two primary pigment cells are forced away towards the periphery. The secondary pigment cells do not constitute a closed cylinder around the retinula cells.

Frl. A. Hennig bin ich für ihre technische Mitarbeit zu großem Dank verpflichtet.