Die Lungenatmung der Süsswasserpulmonaten (zugleich ein Beitrag zur Temperaturabhängigkeit der Atmung)

Zusammenfassung Das Lungengas wird bei der Ventilation durch Diffusion erneuert, zum geringen Teil jedoch durch aktives Kontrahieren und Expandieren der Lunge (wie bei den Stylommatophoren).Die Reflexhandlung der Luftaufnahme verläuft bei Jungtieren von Segmentina nitida äußerst starr. Am Oberflächenhäutchen wird nach wechselnden Zeiten plötzlich in mehreren Ventilationen die Lunge mit Luft gefüllt. Durch Außeneinflüsse kann die Zeit bis zum Eintritt des Reflexes verändert werden. — Auch Armiger crista vermag Luft in die normalerweise Wasser enthaltende Lungenhöhle aufzunehmen.Die bei Jungtieren von Segmentina nitida starr verlaufende Reflexhandlung kann für längere Zeit (1 Stunde und mehr) unterbrochen werden. Der Reizzustand dauert dabei an.Bei den kleineren Arten der Planorbiden verlängert sich mit abnehmender Körpergröße die Tauchzeit. Segmentina nitida macht als sehr bewegliche Art eine Ausnahme. Die kleinen Planorbiden sind auch bei mittleren Temperaturen bei erzwungener Hautatmung (durch Absperren von der Wasseroberfläche) lebensfähig.Im Winter, aber auch im Sommer geht Limnaea stagnalis bei niedriger Temperatur (5° C) zu reiner Hautatmung über.Bei der Ventilation wird das Lungengas weitgehend erneuert. Die kurz nach derselben gemessenen Lungengasmengen variieren je nach den Versuchsbedingungen mehr oder weniger. Bei einer bestehenden Sauerstoffschuld (z. B. nach längerer erzwungener Tauchzeit) wird die Lungenfüllung vergrößert. Auch reiner Stickstoff wird aufgenommen. Nach der Füllung der Lunge mit diesem Gas kriecht die Schnecke abwärts.Luft, der CO₂ in geringen Mengen beigemischt wird, hat deutlich abstoßende Wirkung auf Limnaea stagnalis. In geringen Mengen im Versuchswasser gelöstes CO₂ verlängert die Zeit des Spiraculumanlegens (Diffusionsregulierung), hat jedoch keinen Einfluß auf die Länge der Tauchzeiten, auf die bei der Ventilation aufgenommene Luftmenge und auf die Gasmenge der Lunge beim Aufstieg am Ende der Submersion.Während der Tauchzeit funktioniert das Lungengas wie bei den tauchenden Insekten als physikalische Kieme.Sauerstoffmangel kann als Atemreiz die negative Geotaxis am Ende der Tauchzeit auslösen (auch bei Armiger crista).Druckversuche zeigen, daß auch die Abnahme der Lungenfüllung als Atemreiz wirken kann. Die Schnecke perzipiert den Füllungsdruck.Durch Versuche mit übergeleiteten Gasgemischen wird das Zusammenwirken beider Faktoren geklärt. Sie können sich in ihrer Wirkung summieren. In einem Sommer- und Winterversuch wurde die Länge der Tauchzeiten durch übergeleitete Gasgemische beeinflußt, und zwar in beiden Versuchen entgegengesetzt. Es wird gezeigt, daß allein ein Variieren von Aufbewahrungs- und Versuchsbedingungen das verschiedene Verhalten bedingen kann. Die beim Aufstieg in der Lunge befindliche Gasmenge bleibt dagegen bei nicht gerade extremen Versuchsbedingungen annähernd konstant. In sauerstoffarmem Wasser sind die Tauchzeiten verkürzt und die Lungengasmengen beim Aufstieg vergrößert.Die Tauchzeiten sind im Winter länger als im Sommer. Die Lungenfüllung beim Aufstieg am Ende derselben ist im Winter geringer.Das beim Atmungsprozeß entstehende CO₂ reichert sich nicht im Lungengas an, sondern löst sich sofort im Wasser.Der Sauerstoff des Lungengases wird bei erzwungenen Tauchzeiten weitgehender verbraucht als in Hazelhoffs Versuchen. Nach langen Tauchzeiten enthält das Lungengas von Limnaea stagnalis im Winter 1% O₂, im Sommer etwas mehr.Der O₂-Verbrauch bei 30 Min. Tauchzeit ist im Winter größer als im Sommer (wahrscheinlich nicht Rassenunterschiede). Bei diesen schon längere Zeit an die Versuchstemperatur angepaßten Schnecken ist der Unterschied im Verbrauch bei 15° und 21,5° C im Sommer größer als im Winter. Die Abhängigkeit der Lungenatmung bei plötzlicher Temperaturänderung ist in beiden Jahreszeiten gleich. Die Temperaturabhängigkeit der Atmung bei plötzlicher Temperaturänderung ist grundsätzlich verschieden von der nach einer Anpassung des Organismus an die Versuchstemperatur. Beides läßt sich nicht zu einem Gesetz vereinigen.Die Anpassung des Organismus nach plötzlicher Temperaturänderung verläuft in den beiden Jahreszeiten grundsätzlich verschieden. Im Sommer werden die endgültigen Werte nach der Anpassung bei der plötzlichen Änderung der Temperatur nicht erreicht, im Winter dagegen überschritten.     

Der histochemische Nachweis des Kupfers im Gehirn

Zusammenfassung Kupfer läßt sich im Gehirn histochemisch lokalisiert nachweisen. In der weißen Substanz enthalten viele Gliazellen eine kupferhaltige Verbindung, die sich durch Dithizon nachweisen läßt. Sie entspricht in ihrem Verhalten einer in der normalen Leber nachgewiesenen Verbindung, ihr Kupfer reagiert mit den gebräuchlichen Kupferreagentien wie Rubeanwasserstoff usw.Durch das Kupfersulfid-Silberbild wird Kupfer in diesen und anderen Gliazellen, in Nervenzellen und Perizyten dargestellt.Diffus verteilt liegt Kupfer — und gelegentlich ein weiteres Schwermetall, dessen Sulfid cyanidresistent ist — in der Großhirnrinde, in den Basalganglien sowie in Schichten des Ammonshorns und Kleinhirns.Die Befunde werden kurz diskutiert.Mit 14 Textabbildungen     

Das Heterochromatin der Geschlechtschromosomen bei Heteropteren

Zusammenfassung Die Untersuchung von 16 Arten aus den FamilienLygaeidae, Pentatomidae, Capsidae undCorixidae ergibt, daß die Y-Chromosomen im Unterschied zu den X-Chromosomen somatisch heterochromatisch sind. Die Y-Chromosomen bilden in den polyploiden Somakernen in der Regel ein auffallendes Sammelchromozentrum; in gewissen Kernen bleiben sie getrennt. Die Sammelchromozentrenbildung beruht auf dem Unterbleiben des Auseinanderrückens der Tochterchromatiden in der Endoana- und Endotelophase (die Polyploidie entsteht allgemein auf dem Weg der Endomitose).Bei mehreren Arten sind die Geschlechtschromosomen SAT-Chromosomen (nukleolenkondensierende Chromosomen). Abgesehen von der meiotischen Prophase läßt sich die Beziehung zwischen Geschlechtschromosomen und Nukleolus besonders deutlich in den diploiden, durch Kernsaftvermehrung stark vergrößerten Ganglienkernen beobachten.Das relativ kleine unpaare X-Chromosom vonSyromastes marginatus ist nicht somatisch heterochromatisch. Dies stimmt zu der früher fürGerris- undVelia-Arten gegebenen Deutung, daß die somatische Heterochromasie der X-Chromosomen von ihrer Größe abhängt.Das Gesamtverhalten der Geschlechtschromosomen unter Berücksichtigung der bei den Dipteren herrschenden Verhältnisse legt die Annahme nahe, daß die Y-Chromosomen der Heteropteren nicht nur absolut, sondern auch relativ weniger Chromomeren als die somatisch euchromatischen X-Chromosomen enthalten. Es kann weiter angenommen werden, daß die Chromomeren den Formwechsel der Chromosomen beherrschen und daß im Fall der Heterochromasie das normale (euchromatische) Verhältnis von Chromomerenzahl und Chromosomenmasse zuungunsten ersterer verändert ist. Das Heterochromatin läßt sich also als phylogenetisch rudimentäre, an den wesentlichen Steuerungsorganellen, den Chromomeren, verarmte Chromosomensubstanz auffassen. Daß das Heterochromatin und im besonderen die somatische Heterochromasie der Heteropteren keine wesentliche physiologische Bedeutung besitzen kann, folgt auch aus dem Vergleich nahe verwandter Arten, wieGerris lateralis undGerris lacustris, deren X-Chromosomen einmal somatisch euchromatisch, das andere Mal heterochromatisch sind.Als Nebenergebnis werden Angaben über neue Chromosomenzahlen Familientypen und meiotische Anordnungen der Chromosomen mitgeteilt. In der Anaphase trennen sich die Chromatiden unter Parallel-verschiebung (parallel zur Äquatorebene), ohne daß die Wirksamkeit des Spindelansatzeserkennbar wird; daß ein Spindelansatz vorhanden ist, ergibt sich aus dem Verhalten in der meiotischen Anaphase.     

Das Verhalten der Deckzellen des Meerschweinchennetzes unter dem Einfluss verschiedener Reizmittel

Zusammenfassung Es wird der Einfluß verschiedener Reize auf den Zellverband der Deckzellen des Meerschweinchennetzes unter möglichst physiologischen Bedingungen untersucht.Das Netz reagiert in Form einer Spannungserhöhung oder einer Erschlaffung des ganzen Zellverbandes, formhaft sichtbar durch Enger- und Weiterstellung der Netzmaschen.Adrenalin, Ergotamin und andere Reizmittel bewirken eine Spannungserhöhung durch Kontraktion der Fibrocyten, die im Extremfall die Netzlöcher fast völlig verschließt und im Plasma der Fibrocyten eine feine Querstreifung entstehen läßt.Atropin und Acetylcholin bewirken im Endeffekt eine Erschlaffung des Netzes unter Weiterstellung der Maschen. Dabei fließen kleinere Maschen zu größeren zusammen und das Plasma der Deckzellen verschmälert sich auffallend zu einer den Faserbündeln des Netzes dicht anliegenden Hülle.Es wird der Nachweis geführt, daß die Reaktionen ohne Schädigung des Gewebes verlaufen, sie sind reversibel, am überlebenden Netz beobachtet und am fixierten Präparat soweit morphologisch möglich, analysiert.Die erwähnten Reaktionen sind an das Plasma der Deckzellen gebunden und beruhen nicht auf einer Veränderung des Faserskeletes. Dieses spielt nur eine passive Rolle.Am Mesenterium des Meerschweinchens läßt sich ebenfalls eine kontrahierende Wirkung des Adrenalins nachweisen, die aber hier an den Plattenepithelien auch bei starker Reaktion ohne Querstreifungsbild verläuft, allenfalls nur eine Granulierung im Plasma entstehen läßt.     

Über die Mechanik des Herzschlages bei Cladoceren. Eine Analyse mit Hilfe der Mikrozeitlupe

Zusammenfassung Das Herz von Holopedium gibberum besitzt außer den sonst den Cladoceren allein zukommenden, reifenförmig ausgebildeten Wandmuskeln noch das Lumen seines dorsalen Abschnittes sagittal durchsetzende Binnenmuskeln.Das mit der Mikrozeitlupe aufgenommene Herz von Holopedium zeigt eine Pulsationsfrequenz von 270 Schlägen in der Minute, das von Daphnia pulex eine solche von 285 Schlägen. Die Systole dauert bei beiden Tieren ungefähr 11/2mal solange als die Diastole.Die Ausdehnung des Herzens in der Diastole wird allein durch die Elastizität der Wandung durchgeführt, die Zusammenziehung in der Systole durch die Konstriktorenmuskeln. Das Konstriktorenmuskelsystem vollführt nicht gleichzeitig die Kontraktion, sondern nacheinander nach einem bestimmten Zeitgesetz.Die Ostienlippen sind nicht, wie bisher angenommen wurde, Muskelbänder, sondern nicht verkürzbare, federnde Elemente, deren Ruheform durchgebogen ist. Im ungespannten Zustande klafft das Ostium deshalb mit linsenförmiger Öffnung, die die Ostienlippen in der Ruhe umgreifen. Im Verlaufe der Diastole verengert sich die Ostiumöffnung dadurch, daß die Lippen durch die sich ausdehnende Herzwand allmählich gespannt werden und sich so strecken, ohne jedoch dabei vollständig gestreckt zu werden und so zu einem Ostienverschluß zu führen. Im dorsalen und ventralen Winkel des Ostiums setzen besonders differenzierte, der Wandmuskulatur zugehörige Muskeln an, der obere und der untere Ostiumschließmuskel. Diese sind es, die bei Beginn der Systole zuerst zur Kontraktion gelangen, die Ostienlippen zur Geraden spannen und dadurch den dichten Verschluß des Ostiums herbeiführen. Dieser Verschluß hält durch die ganze Dauer der Systole an. Sie sind es auch, die als erste bei beginnender Diastole erschlaffen, wodurch die Federkraft der Ostienlippen freigegeben wird. Die Lippen springen in die durchgebogene Ruheform zurück, mit großer Schnelligkeit, in einer Zeitspanne, die weniger als 6 dauert. Dadurch wird bewirkt, daß das Ostium vom ersten Beginne der Diastole an offen steht. Bei Daphnia pulex läßt sich der gleiche Öffnungs- und Schließmechanismus des Ostiums an Hand der Mikrozeitlupenaufnahme nachweisen.Die weitere Kontraktionsfolge in der Systole bei Holopedium gibberum ist die, daß sofort auf die Kontraktion der Ostienschließmuskeln diejenige der in ihrer Nachbarschaft gelegenen Wandmuskeln erfolgt; durch sie erfahren als erste die mittleren Partien des Herzens eine Höhenverkürzung. Darauf folgt Kontraktion der sagittalen Binnenmuskeln, wodurch der Breitendurchmesser der Herzkuppe verringert wird. Erst gegen Ende der Systole kontrahieren sich die Wandmuskeln des hinteren Herzzipfels.Approximative Berechnungen haben ergeben, daß sowohl bei Holopedium gibberum als auch bei Daphnia pulex bei einer Herzkontraktion ungefähr die Hälfte des Blutinhaltes ausgetrieben wird.Mit Unterstützung der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft.     

Über den Einfluß des Entfernens der Keimblätter auf die Entwicklung und den Ertrag von diploidem und autotetraploidem gelbem Senf

Zusammenfassung Das 1000-Korngewicht tetraploider Samen vonSinapis alba ist etwa doppelt so groß wie das 1000-Korngewicht diploider Samen. Dieses größere Gewicht der tetraploiden Samen wirkt sich in der Jugendentwicklung der Pflanzen fördernd aus, auf die späteren Entwicklungsstadien hat es keinen Einfluß. Ähnlich wirkt sich das Entfernen der Keimblätter aus: Die anfängliche Hemmung wird im Laufe der späteren Entwicklung aufgehoben. Der Gesamtertrag der Tetraploiden ist in den ersten Entwicklungsstadien größer, später merklich kleiner als der Ertrag der Diploiden. Besonders der Kornertrag und noch wesentlich mehr die Zahl der geernteten Samen ist bei den Tetraploiden wesentlich kleiner als bei den Diploiden. Im Einzelblattgewicht, in der Sproßlänge und Sproßdicke übertreffen die Tetraploiden deutlich die Diploiden, während diese eine erheblich höhere Blattzahl je Pflanze besitzen. Am Gesamtertrage haben bei den Tetraploiden Sprosse und Blätter einen größeren Anteil, während die Diploiden sich durch einen erheblich größeren Anteil an Blütensprossen auszeichnen. Die geringere Ausbildung der Blütensprosse bei den 4n-Pflanzen läßt auf eine Abschwächung der Sexualität schließen.     

Die Otolithen im Labyrinth der V?gel, besonders beim Star und der Taube

Zusammenfassung und Folgerungen Die vorliegende Untersuchung behandelt die Gestalt, Größe und Raumlage der Otolithenapparate sowie die Form, Größe und Anordnung der Otolithenkristalle. Aus den morphologischen Befunden läßt sich Folgendes schließen: Falls das Receptionsorgan des hypothetischen Ortssinnes seinen Sitz im Labyrinth hat, ist in erster Linie an die Lagena zu denken, weil sie zwar eine konstante Raumlage, aber (nach Experimenten anderer Autoren) wahrscheinlich keine statische Funktion hat. Die Formunterschiede bei Star und Taube lassen sich vorläufig nicht als Grundlage verschiedener funktioneller Leistungen deuten. Ungeachtet der Frage nach der funktionellen Bedeutnng läßt sich bezüglich der Wirkungsweise annehmen, daß sich nicht die Einzelkristalle innerhalb der Schicht verlagern, sondern die Masse als Ganzes wirkt.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Inaktivierung der Ribonuclease durch Röntgenstrahlen in ihrer Abhängigkeit vom Wassergehalt

Zusammenfassung Trockene und feuchte Ribonuclease bis zu einem Wassergehalt von 70% wurde mit Röntgenstrahlen bestrahlt und die Abhängigkeit sowohl der Radikalzahlen als auch der Inaktivierungsraten von der Feuchtigkeit und der Aufbewahrungsdauer gemessen. Ähnlich, wie dies früher für Pepsin und Alkoholdehydrogenase festgestellt wurde, nehmen die Radikalzahlen, die man unmittelbar nach der Bestrahlung mißt, rasch mit steigendem Wassergehalt ab. Die Inaktivierungsraten nehmen mit dem Wassergehalt, welchen das Enzym bei der Bestrahlung besitzt, zu. Setzt man trocken bestrahlte Ribonuclease einer Wasserdampfatmosphäre aus oder löst sie in flüssigem Wasser, so ergeben sich beträchtlicheAftereffekte. Alle durch das Wasser bedingten Aktivitätsverluste beruhen darauf, daß durch Autoxydation die Strahlenempfindlichkeit der Ribonuclease erhöht wird. Ebenso wie die Inaktivierungsrate des Pepsins und der Alkoholdehydrogenase ist auch die Inaktivierungsrate der Ribonuclease unabhängig vom Wassergehalt während der Bestrahlung sowie der Aufbewahrungsdauer im trockenen Zustand, wenn sie anschließend an die Bestrahlung und Aufbewahrung in trockenem Zustand 2 bis 3 Tage in Lösung oder in H₂O-Dampf gebracht und erst dann die Aktivität gemessen wird.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Bundesinnenministerium (Schutzkommission) danken wir für Unterstützung der Arbeit.     

Ein Beitrag zur Kenntnis der Plasmolyse derOedogonium-Zelle

Zusammenfassung Auf Grund der Ergebnisse dieser Beobachtungen läßt sich behaupten,daß das gesamte Protoplasma, und nicht nur gewisse Schichten für die osmotischen Erscheinungen, so auch für die Semipermeabilität, verantwortlich sein mußdaß optisch manifeste Schichten im Protoplasma neu gebildet werden können und in gewissen Fällen auch neu gebildet werden müssen;daß die optische Manifestation einer Schicht noch keinesfalls auch eine Lokalisation der osmotischen Eigenschaften einer Zelle bedeuten mußdaß die osmotischen Eigenschaften der Protoplasten viel mehr auf den Auswirkungen eines Eiweißfilzes als auf ein System lipoider Mizellen hindeuten;und daß endlich das Plasma der negativen Plasmolyseorte bei denOedogonien verschieden von dem Plasma der anderen Zellteile gebaut sein muß, d. h. diese Plasmolyseorte keinesfalls nur durch eine erhöhte Adhäsion, sondern auch durch eine spezifische Konstruktion der betreffenden Plasmateile bedingt sind.Einen sehr großen Einfluß muß hier (im Plasma der negativen Plasmolyseorte) auch die wahrscheinlich für sehr viele Stoffe — so auch für H₂O — höhere Permeabilität ausüben, da anders die unmittelbare Abrundung der negativen Plasmolyseorte am Anfange der Deplasmolyse nicht erklärlich wäre. Mit dieser Behauptung steht auch die Tatsache einer viel früheren Desorganisation der betreffenden Plasmateile in bester Übereinstimmung, da diese durch ein schnelleres, durch die höhere Permeabilität bedingtes Eindringen der Plasmolytikum-Moleküle tadellos zu erklären ist. Dazu stimmen übrigens auch bestens die Beobachtungen vonTsohermak (1943), die an Hand anderer Untersuchungen beiOedogonien eine intrazelluläre Verschiedenheit in der Permeabilität beobachten konnte.     

Über den Bau der Netzhaut bei Süsswasserfischen,die in grosser Tiefe leben (Coregonen,Tiefseesaibling)

Zusammenfassung Es werden die Augen folgender Fischarten untersucht: Ammerseerenke, Ammerseekilch, Blaufelchen vom Bodensee, Bodenseekilch, Tiefseesaibling vom Ammersee und Bodensee.Die Betrachtung der Belichtungsverhältnisse im Bodensee und Ammersee lehrt, daß von 40 m Wassertiefe an vollständige Dunkelheit herrscht.Aus der Untersuchung der Biologie der Tiere geht hervor, daß diese Fische nicht ständig am Grunde der Seen leben, sondern zeitenweise sogar bis zur Oberfläche kommen, In ausgewachsenem Zustand leben die Kilche und Tiefseesaiblinge in größerer Tiefe als Renken und Blaufelchen.Das Auge dieser Tiefenfische ist keineswegs größer als das anderer Fische mit gutentwickeltem Sehorgan, sondern kleiner, und zwar bei den Kilchen am kleiusten.Die Sehelemente zeigen bei den Coregonen und dem Tiefseesaibling den gleichen Bau wie bei Hellfischen, nur ist die Zahl der Sehelemente geringer als bei diesen Tieren (bei den Kilchen ist sie am geringsten).Das Pigment besteht aus Melaninstäbchen. Von Guanin ist nirgends eine Spur bei den untersuchten Fischarten angetroffen worden.Die Sehelemente und das Pigment zeigen in ihrer Stellung bei den einzelnen Fischarten alle Übergänge von vollständiger Hell- bis zu vollständiger Dunkelstellung. Es ist interessant, daß auch bei diesen Fischen eine größere Empfindlichkeit der Zapfen in einer unteren Netzhaut-region festgestellt werden konnte.Der eigentümliche Bau der Netzhaut der untersuchten Fische erklärt sich aus inher Geschinchte. In der Eiszeit als eine der letzten Fischfamilien als Helltiere enststanden, fanden die Salmoniden teils in fließendem Quellwasser (Forelle), teils in tiefen Alpenseen (Coregonen, Tiefseesaibling) günstige Lebensbedingungen (geringe Temperatur, hohen Sauerstoffgehalt des Wassers). Unter den ungünstigen Lichtverhältnissen machte das Auge der Tiefenfische nur eine geringe Reduktion der Augengröße und der Zahl der Sehelemente durch, es läßt jedoch noch sehr gut die Verwandtschaft mit den anderen Salmoniden erkennen.     

Über den Einfluss des adrenocorticotropen Hormons auf die Färbung und über die Auslösbarkeit des Hochzeitskleides bei einigen Fischen

Zusammenfassung Das Hochzeitskleid der Elritze läßt sich durch adrenocorticotropes Hormon oder durch Intermedin auslösen, die beide peripher, an den Chromatophoren, angreifen, weiter durch Adrenalin, das möglicherweise über eine Ausschüttung von adrenocorticotropem Hormon wirkt, und durch Sexualhormon.Adrenocorticotropes Hormon (ACTH) löst auch das Hochzeitskleid des Bitterlings und das weniger auffällige des Macropoden aus. Intermedin bedingt beim Bitterling zwar auch eine Rotfärbung der Afterflosse und sonstige Bestandteile des Hochzeitskleides, aber keine oder nur eine sehr geringe Verdunkelung des Rückens.Substanzen mit acetylcholinartiger Wirkung (Parasympathicomimetica), darunter auch Yohimbin, lösen beim Bitterling ein Hochzeitskleid mit stärkerer Rückenverdunkelung als bei ACTH aus, bei der Elritze im wesentlichen nur eine allgemeine Verdunkelung.Herrn Dr. Paul Bell der Lederle Laboratories danke ich für das mir zur Verfügung gestellte ACTH-Präparat.     

Die Entstehung der polyploiden Somakerne der Heteropteren durch Chromosomenteilung ohne Kernteilung

Zusammenfassung Das Erhaltenbleiben distinkter Chromosomen bzw. Chromozentren im Ruhekern und das gesetzmäßige Vorkommen von polyploiden Kernen in bestimmten Geweben der Heteropteren ließ sich an 21 Arten aus 17 Gattungen und 8 Familien feststellen.Die Polyploidie entsteht regelmäßig (und wahrscheinlich ausschließlich) durch eine Art von Mitose im Innern des Kerns (Endomitose). Während dieses Vorgangs durchlaufen die Chromosomen Veränderungen, die denen einer gewöhnlichen Mitose ähneln (Endoprophase, Endometaphase usw.); doch fehlt das Stadium der stärksten metaphasischen Kontraktion.Der wesentliche Unterschied gegenüber der Mitose besteht in dem Ausbleiben der Spindelbildung. Dies hat zur Folge, daß keine gerichteten Bewegungen der Chromatidenpaare und der Chromatiden eintreten und daß keine Kernteilung durchgeführt wird. Die Trennung der Schwesterchromatiden erfolgt in einem Kern synchron, jedoch im Vergleich zu einer gewöhnlichen Anaphase regellos; bezeichnend ist das langdauernde Haftenbleiben der Schwesterchromatiden an den Enden. Die Spindelansatzstelle ist offensichtlich inaktiv. Es besteht im ganzen eine bemerkenswerte Übereinstimmung mit der Colchicinmitose.Der Vorgang der Endomitose zeigt unmittelbar, daß eine vollständige Chromosomenteilung ohne Spindelapparat durchgeführt werden kann. Der für Dipterenkerne aus dem Endergebnis erschlossene Vorgang des Kernwachstums durch Polyploidisierung läßt sich hier unmittelbar und schrittweise verfolgen.Endomitosen treten in ganz verschiedenen Organen und Geweben auf, nämlich in denMalpighischen Gefäßen, den Hodensepten, dem Follikelepithel, dem Fettkörper, den als Oenocyten bezeichneten Zellen, der Speicheldrüse, Bindegewebe und im Epithel des Mitteldarms. Im letzteren Fall erfolgt die Polyploidisierung vor jeder Funktionsperiode der Drüsenzellen während des Heranwachsens der diploiden Erneuerungszellen.Im Unterschied zu Geweben, deren Massenzunahme auf Zellwachstum unter endomitotischer Polyploidisierung der Kerne beruht, gibt es auch Gewebe, deren Massenzunahme durch Teilung diploid bleibender Zellen zustande kommt (Epidermis, Ganglien). Die beträchtliche Größenzunahme der diploiden Kerne bestimmter Zonen im Gehirn wird ausschließlich durch Kernsaftvermehrung verursacht.Aus diesen Tatsachen ergeben sich Ausblicke für die Bearbeitung der Probleme Kernbau und Gewebedifferenzierung, Kernbau und Funktion, Endomitose und Kernwachstum, Endomidose und Amitose.     

Ursprung,Verlauf und Endigung der retino-hypothalamischen bahn

Zusammenfassung Die früher beschriebene retino-hypothalamische Bahn (Knoche 1956–1959) wurde in ihrer Ausbreitung und Endigung durch erneute Untersuchungen an Mensch, Hund und Kaninchen ergänzt. Nach Opticusdurchschneidungen läßt sich der Ursprung und Verlauf retino-hypothalamischer Nervenfasern wie folgt festlegen: Am ventro-kranialen Chiasmarand, bzw. am N. opticus, verlassen markarme Nervenfasern die Sehbahn und dringen über die Lamina terminalis und durch die seitlich von ihr gelegenen Gebiete in das Grau der seitlichen 3. Ventrikelwand ein. Die an ihren degenerativen Zeichen zu verfolgenden vegetativen Opticusfasern durchziehen in Nähe des Ependyms die Regio suprachiasmatis (rostral und chiasmanah), die caudalen Anteile des N. paraventricularis, erreichen den N. tuberis infundibularis und in relativ geringer Zahl die Neurohypophyse. Der angegebene Verlauf läßt sich übereinstimmend an Sagittal-, Horizontal-und Frontalschnitten nachweisen.Innerhalb des N. tuberis infundibularis treten am Ende vegetativer Opticusfasern synaptische Formationen in Gestalt von Endösen und Ringen sowie Endkolben unterschiedlicher Form und Größe auf. Sie befinden sich in Gruppen an kleinen Blutgefäßen und einzeln an kleinen Nervenzellen. Die synaptischen Figuren lassen sich deutlich 10–14 Tage nach Opticusdurchschneidungen imprägnieren. Im N. tuberis infundibularis ist somit ein Endgebiet der retino-hypothalamischen Nervenfasern zu vermuten. Zur Feststellung der Ursprungszellen der retino-hypothalamischen Bahn wurden die vegetativen Opticusfasern nach ihrem Abgang aus der eigentlichen Sehbahn im Hypothalamus zerstört. Von der jeweiligen Läsionsstelle an sind die degenerativ veränderten vegetativen Opticusfasern durch die Vorderwand des 3. Ventrikels hindurch über die retino-hypothalamische Wurzel bis in den N. opticus zu beobachten. Im III. Neuron der Retina lassen sich post laesionem hypothalami degenerativ veränderte Nervenzellen (retrograde Degeneration) kleiner und mittlerer Größe nachweisen. Diese von Becher (1953–1955) als vegetative Nervenzellen der Retina bezeichneten Ganglienzellen sind als die Ursprungszellen der retino-hypothalamischen Bahn anzusehen.Die Ergebnisse von Untersuchungen der Zwischenhirne von Menschen, bei denen 2–6 Jahre vor dem Tod eine Bulbusenukleation durchgeführt wurde, sprechen für den Ablauf einer degenerativen Atrophie der retino-hypothalamischen Wurzel.Die Untersuchung erfolgte mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Beeinflussung der Zellatmung durch partiellen Salzmangel

Zusammenfassung Die Beeinflussung der Atmung durch partiellen Salzmangel wurde an hungerndem und gefüttertem Gewebe verschiedener Organe verschiedener Tierarten untersucht. Die Ergebnisse früherer Untersuchungen auf diesem Gebiete konnten an hungerndem Gewebe zum Teil bestätigt werden. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Art der Beeinflussung der Atmung durch Ca- und K-Entzug und durch Entzug der Salze dieser beiden Kationen von den spezifischen Eigenheiten des Gewebes und von der Art seiner Ernährung abhängt.Die Atmung hungernden embryonalen Gewebes von Schwein und Rind verhält sich auf Salzentzug anders als das Gewebe von erwachsenem Schwein und Rind, während gefüttertes Gewebe sich ähnlich wie das Gewebe der erwachsenen Tiere dieser Art verhält.An Hand von Versuchen an Rinderretina kann die Wirkung des partiellen Salzentzugs auf die Atmung nicht als Folge einer Änderung des pH-Optimums der Atmung durch diesen Eingriff gedeutet werden.Der Einfluß von Ca-Mangel auf die Atmung kann durch Zusatz einer äquimolaren BaCl₂-Lösung annähernd kompensiert werden. Zusatz von äquimolaren Mengen von MgCl₂ hemmt, der von SrCl₂ steigert unter unseren Versuchsbedingungen die Atmung. Die Wirkungsintensität der zweiwertigen Kationen der Ca-Reihe Sr, Mg, Ba auf die Atmung gefütterter Rattennierenlinde verhält sich nicht entsprechend ihrer Reihenfolge im periodischen System.     

Der mikrochemische Nachweis der Alkaloide in der Pflanze

Zusammenfassung Es wurde eine eindeutige sichere Methode ausgearbeitet, um das Kokain in der Pflanze mikrochemisch zu fassen und zu verfolgen. Der sicherste Nachweis läßt sich erbringen durch Mikrosublimation des Kokains und Nachweis im Sublimate mit Au Cl₃ + K Br oder Extraktion mit CHCl₃ + NH₃ und Reaktion mit Au Cl₃ + K Br. Daneben lassen sich noch verwenden die Benzoesäuresublimation und die direkte Reaktion im Schnitt, die jedoch nur bei Anwesenheit von größeren Mengen Kokain gute Resultate geben.     

Demonstration von Mikroorganismen der Rhizosphäre vermittels der Aufwuchsplattenmethode nach Cholodny

Zusammenfassung Mit Hilfe der Aufwuchsplattenmethode nach Cholodny läßt sich eine starke Mikroorganismenanhäufung in der Rhizosphäre der Pflanzen nachweisen. Teilweise handelt es sich um richtige Bakterienmäntel, die das Wurzelhaar umgeben. Unter Ergänzung durch Züchtungs- usw. Verfahren dürfte die Methode in dieser Richtung aussichtsreiche Möglichkeiten bieten.Im übrigen gab die Methode auf verschieden gedüngten Böden wenig faßbare Einblicke; doch dürfte auch hier eine Verbesserung der Methodik weiter führen. Die Mikroorganismenzahl ist in Freilandversuchen geringer als in Gefäßversuchen. In reichen Böden ist sie größer als in armen Böden; in jenen herrschten Stäbchen, Actinomyceten und Pilze vor, in diesen (Heidesand) waren fast nur Kokken zu beobachten.     

Beitrage zur symbiose der aphiden und psylliden

Zusammenfassung Das Mycetom der Psylliden ist in der Jugend unpaar, zur Zeit der Geschlechtsreife paarig. Gestalt und Lage sind im Laufe der post embryonalen Entwicklung veränderlich.Das Mycetom besteht aus einem Syncytium, in dessen Randgebiet einkernige Mycetocyten eingelagert sind; sie können das Syncytium allseitig umschließen oder Lücken aufweisen, zwischen denen dieses an die Oberfläche tritt.Die Symbionten der Mycetocyten stellen bei 22 untersuchten Arten recht ähnliche Schläuche dar.Die Symbionten den Syncytiums können von Faden, und Stäbchen-formen bis zu gequollenen Schläuchen variieren; innerhalb einer Art sind sie konstant. Aber auch in letzterem Falle lassen sie sich stets durch die Struktur des Protoplasmas und seine Affinität zum basischen Farbstoff von den Mycetocytensymbionten, selbst wenn sie gleich groß sind, unterscheiden. Übergänge von einem Typ in den anderen fehlen durchaus.Bei einer unbestimmten Trioza und Strophingia ericae ist das Syncytium zwar ebenso entwickelt, aber symbiontenfrei; bei Trioza spec. leben die Syncytium-Symbionten im Fettgewebe; bei Strophingia fehlt jedoch dieser zweite Symbiont völlig.Beide Symbiontensorten infizieren vereint auf dem Weg über die Follikelzellen die Eier.Das die beiden Mycetomteile charakterisierende gelbe Pigment entstammt dem Eiplasma. Es tritt bereits in jungen Ovocyten auf, sammelt sich später um die polare Symbiontenmasse und wird darn in sie einbezogen. Es handelt sich hierbei nicht um Melanin.Während der Keimstreifbildung werden die beiden Symbiontensorten geschieden. Merkwürdigerweise kommen die endgültig im zentralen Syncytium liegenden Symbionten zunächst in periphere, einkernige Zellen und die schließlich in solchen untergebrachten in ein zentrales Syncytium. Auf einem weiteren Stadium wird dieses provisorische Syncytium in einkernige Zellen aufgeteilt, gleichzeitig aber löser sich andererseits die Wände der bereits gebildeten cinkernigen Zellen auf; das so entstehende Syncytium nimmt darn den Raum zwisclien den neuen Mycetocyten ein.Beziehungen der verschiedenen Symbiose-Typen zum System lassen sich noch nicht erkennen.Dissertation der mathematisch-naturwissenschaftlichen Abteilung der Philosophischen Fakultät der Universität Leipzig.     

Zur Morphologie des Porphyrinpigmentes der Turacus-Federn

Zusammenfassung Das nur in Federn von Bananenfressern (Musophagidae) vorkommende Turacinpigment, bekanntlich das Kupferkomplexsalz des Uroporphyrins III, wurde bei Turacus leucotis im Licht- und im Elektronenmikroskop untersucht. Bei starkem Auflicht, im Dunkelfeld und zwischen gekreuzten Polars leuchten die turacinhaltigen Strahlen und Äste blutrot auf. Das Pigment liegt in den Strahlen als feine Körnchen von unbestimmter Form und wechselnder Größe vor; gelegentlich aber zeigt sich geradlinig-winkelige Begrenzung der Teilchen, die auf Kristallinität hinzuweisen scheint. Das Pigment ist in den Strahlen interfascicular, also zwischen den parallel verlaufenden Tonofibrillenbündeln eingelagert, seltener und nur spärlich in denselben, intrafascicular. Bei den Rindenzellen der Äste mit kompaktem Keratinmantel erscheint das Pigment als eine zusammenhängende Masse im Intramoenialraum. Die interfasciculare Anordnung des Turacins bei den Strahlen hebt am Schnitt im Elektronenmikroskop die Querschnittsform und Anordnung der Tonofibrillenbündel übersichtlich hervor — was im einzelnen geschildert wird. Beobachtung im Fluorescenzmikroskop bei Behandlung der Strahlen mit Schwefelsäure läßt den Weg des Reagens im Hörn verfolgen: Zunächst treten rot fluorescierende Punkte an den Zellgrenzen auf; diese wachsen entlang den Tonofibrillenbündeln strichartig in die Zellen hinein aus, die schließlich im ganzen fluorescieren. Partiell (mit Ammoniak) entpigmentierte Strahlen lehren, daß das Pigment an der positiven Doppelbrechung der Radii nicht beteiligt ist. Jedoch verstärkt es die Lichtbrechung des Federkorns, wie das Verhalten der Beckeschen Linie an der Grenze von pigmentiertem und entfärbtem Teil eines Radius erkennen läßt. Demnach liegt das Uroporphyrin im Turacinpigment meist wohl amorph vor. Die rote Farbe turacinführender Strahlen und Äste zwischen gekreuzten Polars ist also nicht etwa die Interferenzfarbe des Pigmentes, sondern kommt durch seine Filterwirkung auf die Polarisationsfarbe des Keratins (Weiß I. O.) zustande. Demnach ist auch der schwache Dichroismus der Strahlen als Formdichroismus zu betrachten, hervorgerufen durch den periodischen Wechsel der parallelisierten farblosen Fibrillen mit dem dazwischen gelegenen absorbierenden Turacin.     

Areal und populationsgrösse bei inseltieren

Zusammenfassung Aus dem Produkt der Flächengröße von Inseln und der Zahl der Individuen je Quadratkilometer wird die Größe der Gesamtpopulation als Annäherungswert gegeben.Es ergibt sich dabei, daß die Gesamtpopulation vielfach außerordentlich gering ist und bisweilen kaum der Einwohnerschaft eines kleinen Dorfes entspricht. Die geringsten Werte erreichen größere Arten, da diese auf den Quadratkilometer nur in besonders geringer Individuenzahl vorkommen können. Das gleiche gilt für räuberische Arten auch bei geringerer Größe.Derartige Arten sind daher durch Inzuchtfaktoren erhöht gefährdet. Schwankungen im Gesamtbestand können nicht, wie auf dem Festland, durch Expansion beantwortet werden und müssen entsprechend zu erhöhtem Konkurrenzkampf führen.Das Prinzip der Flächen- und Populationsberechnung läßt sich mit gewissen Einschränkungen auch auf Festlandtiere ausdehnen. Fläche und Populationsgröße stufen sich bei Festlandtier, Bewohner größerer und kleinerer Inseln parallel der Körpergröße ab.