Hell-und Dunkeladaptation der Augen vonPieris brassicae L. (Lepidoptera)

Summary The compound eyes ofPieris brassicae L. have a tiered retina. During light and dark adaptation, ultrastructural changes have been observed throughout the length of the ommatidia in the latero-ventral region of the eyes. These changes have been quantitated by mapping at distinct levels of the ommatidia, and plotted as histograms. Both in visual cells and secondary pigment cells and at the attachment region between crystalline cone and rhabdome such ultrastructural changes have been found to be correlated to the state of adaptation.Distal and proximal photoreceptor cells show different adaptation mechanisms. Whereas the distal cells show a clear pupil mechanism in their distal parts, there is only very little horizontal movement of pigment granules in the proximal cells. In the proximal cells, multivesicular bodies (MVB) are always abundant, while in the distal cells their number is small and increases slightly during light adaptation. In the proximal cells light adaptation causes pigment granules, located in the distal process, to move proximally. Increasing the light intensity from 160 to 1600 W/cm² results in more intense migration of pigments.In the secondary pigment cells, a slight but significant distal movement of pigment granules is observed at high light intensity. If continued this condition causes the granules to aggregate in the vicinity of the apical cell membrane, and to move up to the distal inflated extensions of the distal processes formed by these cells. In dark adapted eyes, these processes are nearly devoid of pigment and the pigment granules beneath the apical membrane disperse. In addition to these structural changes, there is a tendency for retinal movements at the attachment from crystalline cone to rhabdome. — The various adaptation mechanisms are not equally well developed in different regions of the compound eye.

---

Hell-und Dunkeladaptation der Augen vonPieris brassicae L. (Lepidoptera)

Zusammenfassung Die Retina vonPieris brassicae L. ist mehrreihig. Erstmals wurden feinstrukturelle Veränderungen während der Hell und Dunkeladaptation über die gesamte Länge der Ommatidien des latero-ventralen Augenbereichs anhand von Kartierungen in vergleichbaren Höhen der Ommatidien untersucht und in Histogrammen wiedergegeben. — Sowohl in den Sehzellen als auch Nebenpigmentzellen und am Übergang von Kristallkegel zum Rhabdom wurden feinstrukturelle Veränderungen in Korrelation mit der Adaptation gefunden.Die Adaptation erfolgt bei distalen und proximalen Sehzellen jeweils auf andere Art. Während die distalen Sehzellen in ihrem distalsten Bereich sehr gut die Pupillenreaktion zeigen, adaptieren die proximalen Sehzellen nur geringfügig mit horizontaler Pigmentwanderung. Auch die Anzahl der multivesikulären Körper (MVB), die in den proximalen Sehzellen immer groß ist, steigt bei Helladaptation (HA) nur in den distalen Sehzellen etwas an. In den proximalen Sehzellen wandern die Pigmentgranula bei HA geringfügig aus dem distalen Fortsatz dieser Sehzellen proximalwärts. Intensitätssteigerung auf das 10fache (von 160 auf 1600W/cm²) bewirkt eine Verstärkung der genannten Pigmentwanderungs-Reaktionen in den Sehzellen.Die Granula der Nebenpigmentzellen wandern bei HA mit starker Intensität etwas distalwärts. — Bei starker langer HA häufen sich diese Granula unter der apikalen Membran dieser Nebenpigmentzellen und wandern bis in die distalen kleinen Erweiterungen der distalen Fortsätze dieser Zellen. Bei Dunkeladaptation (DA) sind diese Fortsätze nahezu frei von Pigment; unter der apikalen Zellmembran verteilen sich die Pigmente locker. Außerdem besteht am Übergang von Kristallkegel zu Rhabdom die Tendenz zur Retinomotorik. — In den verschiedenen Augenbereichen erfolgen die genannten Adaptationsreaktionen unterschiedlich gut.

---

---

Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Stiftung Volkswagenwerk

---

Herrn Prof. Dr. Kurt Hamdorf (Bochum) danken wir für kritische Diskussion und Fräulein Althaus für die graphischen Darstellungen     

The structure of the eye ofPieris brassicae L. (Lepidoptera)

Summary The apposition eye of the large Cabbage Butterfly,Pieris brassicae L., was investigated electronmicroscopically (TEM). Diagrams based on micrographs show details of the structure of an ommatidium.The dioptric apparatus is made up of cornea, corneal process, and crystalline cone. The sensory part consists of nine visual cells. The retina is tiered. Four distal visual cells (type I) participate in forming the distal rhabdome, the proximal part being formed by four proximal visual cells (type II) with proximal main sections. There are ultrastructural differences between these two types of receptors. The basal ninth visual cell forms, if any, only stubby microvilli that have no part in the formation of the banded rhabdome. There is no gap between the distal and proximal parts of the rhabdome, but the two parts differ morphologically. In the distal part the rhabdomeres do not interlock at right angles and are, for the most part, not exactly perpendicular to the optical axis of the ommatidium; their microvilli may be bent and sometimes extend more than halfway across the rhabdome. In the proximal rhabdome the microvilli are straight and parallel, though they too vary in extent across the rhabdome. The microvilli plates of neighbouring rhabdomeres interlock here at right angles. Basally the rhabdome ends at a large tracheal fork that acts as a tapetum.There are five different types of pigment granules in the ommatidium each belonging to a particular cell type. Distal and proximal visual cells each have one type of pigment; the other three types of pigment granules belong to two principal, six secondary, and six basal pigment cells, respectively. Each distal process of the secondary pigment cells contains microtubule bundles and is joined horizontally to the processes of neighbouring secondary pigment cells. Bundles of microtubules running parallel to the optical axis are found in the primary pigment cells, too. The ultrastructure is described, and its relevance for the eyes function, especially in the ultraviolet wavelength-range, is discussed.

---

Zusammenfassung Das Appositionsauge des gro\en Kohlwei\lings,Pieris brassicae L. wurde elektronenmikroskopisch (TEM) untersucht. Der Bau eines Ommatidiums wird im Schema und Details anhand von Aufnahmen wiedergegeben.Der dioptrische Apparat besteht aus Cornea, Corneafortsatz und Kristallkegel.Der sensorische Teil ist aus neun Sehzellen zusammengesetzt. Die Retina ist mehrreihig. Vier distale einfache Sehzellen vom Typ I haben Anteil am distalen, vier proximale Sehzellen (Typ II) mit ihrem proximalen Hauptabschnitt am proximalen Rhabdomaufbau. Diese Rezeptortypen unterscheiden sich feinstrukturell. Die basale neunte Sehzelle besitzt keine oder stummeiförmige Microvilli, die keinen Anteil am gebÄnderten Rhabdom haben. Distales und proximales Rhabdom gehen ineinander über, unterscheiden sich aber morphologisch. Im distalen Rhabdom verlaufen die Rhabdomere in einer horizontalen Ebene nicht senkrecht zueinander und auch vielfach nicht exakt senkrecht zur optischen Achse des Ommatidiums; ihre Microvilli können gebogen sein und sich stellenweise über mehr als die HÄlfte des Rhabdoms erstrecken. Im proximalen Rhabdom sind die Microvilli gerade orientiert, überqueren aber auch verschieden weit das Rhabdom. Die Microvilliplatten benachbarter Rhabdomere sind proximal senkrecht zueinander orientiert. Das Rhabdom endigt basal an einer gro\en Tracheengabel, die als Tapetum wirkt. Fünf verschiedene Pigmentgranulatypen erscheinen in jedem Ommatidium.Jeder Pigmentgranulatyp ist einem bestimmten Zelltyp zugeordnet. Distale und proximale Sehzellen enthalten jeweils verschiedene Pigmente; die anderen drei Pigmenttypen sind auf zwei Haupt-, sechs Nebenpigmentzellen und sechs basale Pigmentzellen verteilt. Jeder distale Fortsatz der Nebenpigmentzellen enthÄlt Microtubulibündel und steht horizontal mit den FortsÄtzen benachbarter Nebenpigmentzellen in Verbindung. Au\erdem verlaufen auch in den Hauptpigmentzellen gebündelte Microtubuli parallel zur optischen Achse.Die Feinstrukturen werden beschrieben und ihre Bedeutung für die Funktion des Auges insbesondere im ultravioletten WellenlÄngenbereich wird diskutiert.

---

---

This publication is dedicated to Professor Dr. Dr. h. c. H. Autrum on the occasion of his 70th birthday

---

This work was supported by grants from the Deutsche Forschungsgemeinschaft and the Stiftung Volkswagenwerk. — The author thanks Dr. H. Kayser, Biology Department, Ulm University, for specimens ofPieris brassicae and for advice on rearing methods, as well as Dr. Noli (Leitz) for the SEM micrographs, Figure 3 a and b, taken with a Leitz AMR 1000. A Leitz Metallbeschichtungskammer with gold cathode in argon was used for gold vapour coating. — For Figure 3c I sincerely thank Mrs. Dr. Pietsch-Rohrschneider (REM Cambridge MK II)     

Die Plastidenpigmente einiger Desmidiaceen

Zusammenfassung Die Carotinoide und Chlorophylle von 18 Desmidiaceen-Arten werden durch Adsorptions- und Verteilungs-Dünnschichtchromatographie getrennt, identifiziert und ihre Mengen bestimmt. Die Zusammensetzung der Pigmente ähnelt der, die man gewöhnlich bei Chlorophyceen und in grünen Blättern höherer Pflanzen findet. In Übereinstimmung mit Befunden vonDrawert, aber im Gegensatz zu den Ergebnissen vonBarer wurde beiClosterium auch Chlorophyll b nachgewiesen; daraus geht hervor, daß dieses Genus keine Ausnahme von derSeyboldschen Regel darstellt, nach der die Fähigkeit zur Stärkebildung mit der Anwesenheit von Chlorophyll b verknüpft ist. Die Pigmentmengen pro Zelle schwanken beträchtlich. In einer alten Kultur trat ein rotes Sekundärcarotinoid auf, das wahrscheinlich mit Echinenon (4-Oxo--Karotin) identisch war.

---

Plastid pigments of some desmids

Summary The carotenoids and chlorophylls from 18 species of desmids are separated by adsorption- and partition-thin-layer-chromatography, identified and their amounts measured. The distribution of the pigments resembles that usually found in Chlorophyceae and green leaves of higher plants. In accordance with data ofDrawert, but contrary to the earlier findings ofBarer, inClosterium also chlorophyll b was found, indicating that this genus is no exception toSeybold's rule on ability for starch formation being connected with the presence of chlorophyll b. The amounts of the pigments per cell vary considerably. In an old culture a red secondary carotenoid appeared, presumably identical with echinenon (4-oxo--carotene).

---

---

Herrn Dr.K. Kowallik (Botanisches Institut der Universität Marburg/Lahn) danke ich für die Überlassung zahlreicher Desmidiaceen-Klonkulturen, Herrn Dr.W. Koch (Pflanzenphysiologisches Institut der Universität Göttingen, Sammlung von Algenkulturen) für die Übersendung mehrerer Kulturen vonClosterium ehrenbergii, Cl. acerosum undCl. littorale, Herrn Doz. Dr. K.Egger (Botanisches Institut der Universität Heidelberg) für reines Echinenon und-Apo-8-carotinal zu Vergleichszwecken und Frl. E.Castellanos für technische Hilfe.     

Kernkontrollierte Lactatdehydrogenase inAcetabularia

Zusammenfassung In kernhaltigen, aber auch in kernlosen Zellen vonAcetabularia wird wÄhrend des Wachstums die LDH-AktivitÄt bis zum Beginn der Hutbildung vermehrt. Verschiedene Arten vonAcetabularia weisen bezüglich der LDH entweder durch Zahl der Banden oder Position der Banden Unterschiede voneinander auf. Heterologe Transplantate bzw. Implantate lassen einige Wochen nach der Operation erkennen, da\ die artspezifischen Isozymbanden des Cytoplasmas verschwinden und die vom Kern determinierten erscheinen. Zumindest ein Teil der LDH-AktivitÄt ist an die Chloroplasten gebunden. Dieses wurde mit Hilfe der Saccharose-Dichtegradienten-Zentrifugation und auf histochemischem Wege nachgewiesen.

---

Nucleus dependent lactic dehydrogenase inAcetabularia

Summary In nucleate as well as in anucleate cells ofAcetabularia LDH activity is increased until the cap is formed. Different species ofAcetabularia can be distinguished by the electrophoretic behavior of the LDH. Heterologous grafts of nucleus containing rhizoids or of isolated nuclei to anucleate cytoplasm result in the disappearance of the LDH pattern of the cytoplasm and in the appearance of a new one which is specific for the species of the nucleus. At least part of the enzyme activity is linked to the chloroplasts as was shown by sucrose density gradient centrifugation and by histochemical techniques.

---

---

Wir danken Herrn Dr. G.Werz für Anregungen beim histochemischen Nachweis und Herren H.Kretschmer für seine Hilfe bei der PrÄparation der Transplantate und Implantate.     

Histochemische,elektronenmikroskopische und quantitative Studien über den Glykogenvorrat der Plexus chorioidei vonRana temporaria L.

Zusammenfassung Die Epithelzellen derPlexus chorioidei ventr. III undIV vonRana temporaria L. sind sehr glykogenreich. DiesesGlykogen hat offenbar den Charakter eines innerhalb des Gehirns gelegenen Kohlenhydratdepots. Die Glykogenpartikeln des Plexusepithels (Durchmesser etwa 300 Å) bilden Rosetten oder Aggregate von einer weniger regelmäßigen Beschaffenheit als die -Partikeln, die in der Leberzelle beschrieben worden sind. Nach Verabfolgung vonAdrenalin ist mit histochemischer, elektronenmikroskopischer und quantitativer Methodik eine Abnahme des Plexusglykogens zu beobachten. Die f unktionelle Bedeutung des Glykogendepots im Anurengehirn wird auf der Basis dieser Befunde diskutiert. Weiterhin werden einige Aspekte des Stoffwechsels und der Gefäßversorgung der Plexus chorioidei vonRana temporaria, besprochen. Die Ultrastruktur des Glykogens im Plexusepithel wird unter normalen und Versuchsbedingungen mit dem elektronenmikroskopischen Bild des Leberglykogens verglichen.

---

Histochemical, electron microscopic and biochemical studies on the glycogen stores in the choroid plexuses of Rana temporaria L.

Summary The epithelial cells of the choroid plexuses (third and fourth ventricle) inRana temporaria L. are rich in glycogen. This material seems to represent a storage depot of carbohydrate within the brain. The glycogen particles (about 300 Å in diameter) of the plexus epithelium form rosettes or aggregates that are more irregular than the alpha particles described in the liver cell. After administration of epinephrine a depletion of glycogen can be demonstrated in choroid plexus cells with histochemical, electron microscopic and biochemical methods. The functional significance of the glycogen depot in the anuran brain is discussed in view of this evidence. Consideration is also given to certain other metabolic aspects and to the vascular supply of the choroid plexuses inRana temporaria L. The ultrastructure of the glycogen in this epithelium is compared with that in the liver cell under normal and experimental conditions.

---

---

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

---

Teil einer medizinischen Doktorarbeit.

---

Herrn Prof. Dr.Hj. Staudinger danke ich für die Überlassung eines Arbeitsplatzes am Physiologisch-Chemischen Institut der Universität Gießen.     

Die Feinstruktur der Sinnes- und Hüllzellen in den antennalen Schmecksensillen vonDysdercus intermedius Dist. (Phyrrhocoridae,Heteroptera)

Zusammenfassung Der feinstrukturelle Aufbau der langen Sensilla chaetica auf den Antennen der Baumwollwanze (Dysdercus intermedius, 2. Larvenstadium) wurde unter besonderer Berücksichtigung der zytoplasmatischen Einschlüsse ihrer zellulären Bestandteile untersucht. Diese vermutlich kontaktchemorezeptiven Sensillen werden von fünf bipolaren Sinneszellen innerviert. Die Sinneszellkörper und die basalen Abschnitte der Dendritten werden von drei Hüllzellen umgeben; die Axone dagegen von einer dünnen Lage Gliazellen. Drei Typen von Zwischenzellkontakten konnten beobachtet werden: zonulae adhaerentes, septierte Verbindungen und gap junctions. Die Ergebnisse werden im Vergleich zu anderen Sinnes- und Drüsenorganen und in bezug auf ihre funktioneile Bedeutung diskutiert.

---

The ultrastructure of the sense- and enveloping cells in the antennal taste sensilla ofDysdercus intermedius dist. (Phyrrhocoridae, Heteroptera)

Summary The ultrastructural architecture of the cotton bug's (Dysdercus intermedius, 2. instar) long antennal sensilla. chaetica was investigated with special regard to the cytoplasmic inclusions of their cellular components. These sensilla, which are thought to be contactchemoreceptive, are innervated by five bipolar sense cells. The sense cell bodies and the basal parts of their dendrites are surrounded by three enveloping cells; the axons have a thin layer of glial cells. Three types of intercellular contacts could be observed: zonulae adhaerentes, septate junctions and gap junctions. The results are discussed in comparison to other sense and glandular organs and with regard to their functional meaning.

---

---

Den Herren Prof. Dr. K.Hansen (Regensburg) und Prof. Dr. E.Schnepf (Heidelberg) sei für viele Anregungen, der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine Sachbeihilfe gedankt. Meinen Eltern in Dankbarkeit gewidmet.     

Genbedingte Störungen der Infloreszenz- und Blütenbildung

Zusammenfassung Mit Hilfe von Mikrotomschnitten werden die histologischen Verhältnisse in 2 Mutanten von Pisum sativum im Vergleich zur Normalform beschrieben, die durch Störungen in der Infloreszenz- bzw. Blütenbildung charakterisiert sind.Bei der Mutante 2228 unterbleibt die Ausdifferenzierung sporogener Zellen in den Antheren und Samenanlagen, während bei der Mutante 172A anstelle normaler Infloreszenzen vegetative Kurzsprosse ausgebildet werden. Vergleichende histologische Untersuchungen von Kurzsproß-, Hauptsproß- und Blütenblättern einerseits und von Kurzsproß- und Hauptsproß-Vegetationskegeln andererseits ergeben keine Anhaltspunkte für generative Restpotenzen in dieser Mutante.Zum Schluß werden die Ergebnisse im Zusammenhang mit vergleichbaren Fällen in der Literatur diskutiert, mögliche Ursachen für die Entstehung der Störungen aufgeführt und kurze Hinweise für eine experimentelle Weiterbearbeitung gegeben.

---

Genetically determined abnormalities of inflorescence development and of flower formation

Summary In a histological study of two sterile mutants of Pisum sativum induced by X-rays and neutrons, respectively, the following results were obtained: Individuals of the mutant 2228 are characterized by failure to develop normal sexual organs. In the nucellus as well as in the anthers no sporogenous cells are differentiated. Instead, a homogenous mass of cells can be seen to fill the organs, it degenerates sooner or later. In the mutant 172 A no inflorescences are developed at all, so that the change from the vegetative to the generative phase of the plants is blocked. Instead of normal inflorescences so-called vegetative inflorescences are produced. Comparative histological studies showed that in this mutant there remain no residual generative potentialities in either the shoot tips or the leaves.

---

---

Mit Unterstützung des Bundesministers für Wissenschaft und Forschung der Bundesrepublik Deutschland und der Euratom-I.T.A.L.

---

Angenommen durch H. F. Linskens     

Gleichzeitiger Nachweis von phenolarmen und phenolreichen Phasen in den Blattepidermiszellen vonSalix alba L.

Zusammenfassung In vielen Epidermiszellen der Blattoberseite vonSalix alba L. wurden in den Vakuolen stark und schwach lichtbrechende Phasen nebeneinander beobachtet. Mit dem Vitalfarbstoff Brillantcresylblau und verschiedenen mikrochemischen Nachweisen konnten sekundäre Vakuoleninhaltsstoffe innerhalb einer Zelle getrennt voneinander nachgewiesen werden. Während in den stark lichtbrechenden Gebilden alle Reaktionen auf Gerbstoffe (Gemische mit vielen phenolischen OH-Gruppen) positiv verliefen, wiesen die Reaktionen in den schwach lichtbrechenden Phasen auf Flavonoide und ihre Derivate (Gemische mit weniger phenolischen OH-Gruppen) hin.

---

Simultaneous demonstration of separate phases with different phenol content in the leaf epidermis cells ofSalix alba L.

Summary Strongly and weakly refractive phases occur in many vacuoles of the upper leaf epidermis ofSalix alba L. Different secondary vacuolar substances could be demonstrated separately in the interior of single cells by vital staining with brillant cresyl blue as well as by various microchemical assays. Only flavonoids (substances containing few phenolic OH-groups) could be detected in the weakly refractive phase whereas tannins (substances rich in phenolic OH-groups) could be demonstrated in the strongly refractive phases.

---

---

Frau Prof. Dr.Maria Luhan zum 60. Geburtstag gewidmet.

---

Die Autorin dankt Herrn Prof. Dr.Helmut Kinzel, Pflanzenphysiologisches Institut der Universität Wien, und Herrn Doz. Dr.Hanno Richter, Botanisches Institut der Universität für Bodenkultur, Wien, für ihre freundliche Diskussionsbereitschaft und Herrn Dr.Robert Kartusch für die Anfertigung der Abbildungen.     

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.

---

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.     

Energieabsorption an Grenzflächen zwischen Geweben verschiedenen Bremsvermögens

Zusammenfassung Es wird eine Methode aufgezeigt, mit der es möglich ist, die Energiedosis in der Nähe einer ebenen Grenzfläche zwischen Knochen und Weichgewebe bei einer homogenen Verteilung -strahlender Nuklide im Knochen zu berechnen. Die Methode ist allgemeiner, als ähnliche von anderen Autoren vorgeschlagene, da man jede beliebige, experimentell oder theoretisch gefundene Energieabhängigkeit der Bremsvermögen von -Teilchen im Weichgewebe und im Knochen bei der Berechnung verwenden kann. Die numerische Durchführung der Rechnung mit einem Bremsvermögen, das den z. Zt. besten experimentellen Daten angepaßt worden war, ergab nur eine geringfügige Abweichung der Dosis von Werten, die von anderen Autoren mit einer einfachen Potenzfunktion ermittelt worden waren. Die strahlenbiologische Bedeutung einer mittleren Energiedosis in mikroskopischen Bereichen mit stark inhomogenem Strahlungsfeld wird kurz diskutiert.

---

Summary A method for calculating the absorbed dose at points near a plane interface between bone and soft tissue from -emitting nuclides homogenously distributed in bone is presented. The method is more generalized in relation to other work done in this field by the fact that any experimental or theoretical dependence of soft tissue or bone stopping power upon the energy of the -particle may be used for dose calculation. Results of a calculation with an -particle stopping power fitted to best experimental data known at present are presented. They diverge only little from results received by other autors with a simple power function. The meaning in radiation biology of a mean absorbed dose in microscopic dimensions with a higly inhomogenous radiation field is discussed.

---

---

Herrn Professor Dr. Drs. h. c. B.Rajewsky danke ich für zahlreiche anregende Diskussionen, Herrn Professor Dr. F.Stummel und dem Zentralen Recheninstitut der Universität Frankfurt für großzügige Bereitstellung von Rechenmaschinenzeit und für Beratung bei der mathematischen Durchführung der Rechnungen.     

Regulation of photomorphogenic processes inCassia tora Linn. by Circadian rhythm

Summary The effect of interruption light upon two photomorphogenic processes, the germination of seeds and the unfolding of cotyledons, was studied in the case ofCassia tora Linn. The response to the light was found to be obeying an endogenous circadian rhythm and differed according to the time at which the light was provided. The similarities between this phenomenon and that of photoperiodic induction of flowering under similar conditions are discussed.

---

Zusammenfassung Bei Störlichtversuchen mit Samen vonCassia tora Linn. wurde festgestellt, daß bei zwei photomorphogenetischen Prozessen, nämlich bei der Samenkeimung und bei der Kotyledonenentfaltung, die Empfindlichkeit für Störlicht einem ungefähr tagesperiodischen (circadian) Rhythmus folgt. Es wird auf die Ähnlichkeiten zwischen diesem Phänomen und dem der Störlichtwirkung bei der photoperiodischen Blühinduktion hingewiesen.

---

---

With 2 Figures in the Text     

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.

---

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.

     

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.

---

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.

---

---

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

Rezeptorrauschen und Informationskapazität der Sehzellen vonCalliphora erythrocephala undPeriplaneta americana

Zusammenfassung Die mittlere, effektive Rauschamplitude des Belichtungspotentials wird im Soma der Sehzellen vonCalliphora erythrocephala undPeriplaneta americana in Abhängigkeit von der Lichtintensität gemessen. Sie nimmt mit ansteigender Intensität ab. Für eine Intensitätsspanne von 11000 beträgt sie fürCalliphora erythrocephala 0,440,26 mV und fürPeriplaneta americana 0,670,16 mV. Die Amplitudenverteilung des Rauschens ist gaußförmig. Der Einfluß auf die Informationskapazität (bit/sec) wird für verschiedene Kontrastverteilungen diskutiert; die Informationskapazität ist bei geringen mittleren Lichtintensitäten im Soma der Sehzellen vonCalliphora erythrocephala gering, d.h. bei geringen Beleuchtungsstärken werden Kontraste aus der Umwelt nur schlecht übertragen. In den Axonen der Sehzellen 1–6 wird jedoch durch die präsynaptische Summation der Belichtungspotentiale die Übertragung von Kontrasten gerade bei geringen Beleuchtungsstärken erheblich verbessert (Abb. 5). Die Informationskapazitäten im Soma der Sehzellen vonCalliphora erythrocephala undPeriplaneta americana werden verglichen; die Leistung der Sehzellen bei der Übertragung von Kontrasten vor allem bei geringen Beleuchtungsstärken ist beiPeriplaneta americana erheblich schlechter als beiCalliphora erythrocephala.

---

Inherent noise and information capacity in the visual cells ofCalliphora erythrocephala andPeriplaneta americana

Summary When the receptor potential from the soma of the visual cells ofCalliphora erythrocephala andPeriplaneta americana is measured we distinguish the r.m.s. voltage of the noise in dependence on the stimulus light intensity. The r.m.s. voltage of the noise decreases with increasing light intensity. The values for an intensity range of 11000 are 0.440.26 mV forCalliphora erythrocephala and 0.670.16 mV forPeriplaneta americana. The amplitude of the inherent receptor noise has a Gaussian Distribution. The influence on the information capacity of the visual cell is discussed for different contrast distributions as stimulus pattern. The information capacity is decreased at low mean light intensities inCalliphora erythrocephala visual-cell somata, i.e. environmental contrasts are transmitted only weakly at low illuminations. In the axons of visual cells 1–6, however, the transmission of contrasts especially at low illumination intensities is considerably improved by the presynaptie summation of receptor potentials (Fig. 5). The information capacities in the visual cell somata ofCalliphora erythrocephala andPeriplaneta americana are compared; the efficiency of visual cells during the transmission of contrasts, especially at low illumination intensities, is far worse inPeriplaneta than inCalliphora.

---

---

Die Experimente wurden mit Sachmitteln durchgeführt, die Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. H. Autrum von der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung gestellt wurden.     

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.

---

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.

---

---

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.     

Food utilization and esterase activity in Pieris brassicae during chronic exposure to lindane-containing food

Pieris brassicae larvae were reared on a meridic diet containing 0.75 ppm lindane. The results show that overal food consumption was lower but the approximate digestibility of food and the efficiency of conversion of ingested material into tissue biomass were higher than in control larvae. Total haemolymph esterase activity of larvae fed the lindane diet was reduced. Disc electrophoresis of midgut soluble proteins revealed eight zones of carboxylesterase activity. Results suggest that the activity of two esterase zones was reduced and that of one enhanced in larvae fed the lindane diet.

---

Zusammenfassung Fünfte Larvenstadien von Pieris brassicae wurden für 72 h an einer meridischen Diät gehalten, die 0,75 ppm Lindan enthielt. Wie die Ergebnisse zeigen, war die Gesamtnahrungsaufnahme ca 50% niedriger als die der Kontrollarven, dagegen erreichte das Larvengewicht über 70% der Kontrolle. Angenäherte Verdaulichkeit (AD) betrug 80,4% für die lindanhaltige Diät gegenuber 61,7% für die Kontrolldiät. Die Effizienz des Umsatzes von aufgenommener Nahrung (ECI) war ebenfalls größer für lindanhaltige Nahrung, dagegen war die Effizienz des Umsatzes von verdauter Nahrung (ECD) bei lindanhaltiger und Kontrolldiät vergleichbar. Disc-Elektrophorese von löslichen, larvalen Mitteldarmproteinen ergab acht Zonen von Esterase-Aktivität, die verschiedene Empfindlinchkeit gegenüber in-vitro Organophosphat-Hemmung zeigten. Die Aktivität von zwei Carboxylesterasen war vermindert und die Aktivität einer schnell wandernden Esterase erschien bei lindangefütterten Larven vergrößert. Die Ergebnisse lassen auch vermuten, daß die totale hämolymphesterolytische Aktivität bei lindangehaltenen Larven reduziert war. Der Effekt von reduzierter hydrolytischer Aktivität auf larvalen Lipid-Metabolismus wird diskutiert.

---

---

This study was supported by funds from the Finnish Cultural Foundation.     

Lamelläre Einschlußkörper in den Zellkernen vonRhinanthus serotinus Oborny

Zusammenfassung In den Zellkernen der Antherenwand (mit Ausnahme des Tapetums) vonRhinanthus serotinus Oborny treten bis zu vier Einschlußkörper auf, die als Kristalloide vorliegen. Jedes Kristalloid besteht aus einem Stapel ± gleichartig ausgebildeter Lamellen, deren Periode etwa 180 Å beträgt (die Lamellendicke ist etwa 70 Å, der Lamellenabstand rund 110 Å). Die enge Nachbarschaft zwischen Nukleolus und Einschlußkörper scheint nicht zufällig zu sein: vielleicht dienen gewisse Orte am Nukleolus als Kristallisationszentren bei der Stapelbildung.

---

Lamellar inclusions in the nuclei ofRhinanthus serotinus oborny

Summary The nuclei of the anthere wall (with the exception of the tapetum) contain inclusions of stacks of lamellae. The thickness of one lamella amounts to 70 Å, the distance from one lamella to the next one measures about 110 Å; the periodicity amounts to 180 Å. The close contact of stack and nucleolus in most nuclei seems to be not accidentically: perhaps locations around the nucleolus are places of cristallization of the stack.

---

---

Herrn Prof. Dr.Karl Carniel danke ich für fruchtbringende Diskussion und FrauChrista Grubmann für technische Mithilfe.     

Zur Entstehung der Spermatophore vonOpisthopatus cinctipes Purcell, 1899 (Onychophora,Peripatopsidae)

Zusammenfassung Alle Teile des männlichen Genitaltraktes vonOpisthopatus cinctipes sind an der Entstehung der Spermatophore beteiligt.In den Spermatocyten der Hoden werden in großer Zahl elektronendichte Sekreteinschlüsse produziert, die in den Vesiculae seminales zusammenfließen und aus der Spermatide in das Vesicula-Lumen entlassen werden.Während der Spermiocytogenese wird ein zweiter Typ von Einschlußkörpern gebildet, den wir als Akrosom-Vesikel deuten; auch er wird in der Samenblase ausgeschleust.In der Passage durch die Vasa efferentia werden fast reife Spermien und Sekret voneinander getrennt. An der Peripherie liegen die Sekrete, im Zentrum die Spermien.Im Vas deferens werden die Samenpakete von einer mehrschichtigen Sekrethülle umgeben. Durch den muskulösen Ductus ejaculatorius wird die Spermatophore abgegeben, auch in ihm finden sich Drüsenzellen.Dem Transport dienen in Vasa efferentia und Vas deferens Cilien.

---

Formation of the spermatophore ofOpisthopatus cinctipes Purcell, 1899 (Onychophora, Peripatopsidae)

Summary All parts of the male genital tract ofOpisthopatus cinctipes are involved with the formation of the Spermatophore.In the spermatocytes within the testes a Golgi apparatus produces electron dense secretory granules merging into one large droplet, which is extruded by the spermatid within the seminal vesicle.A second vesicular structure is formed near the plasmamembrane of the spermatids by a Golgi apparatus. It is presumably an acrosome vesicle and is extruded into the seminal vesicle, too.During the passage through the vasa efferentia secretory products and sperm-cells are separated from each other, the secretory products building an envelope around the spermatozoa.The epithelium of the vas deferens adds a multilayered outer covering. Some parts of the male genital tract bear cilia (vasa efferentia, vas deferens).

---

---

Herrn Prof. Dr. O. Kraus (Zoologisches Institut, Hamburg) danke ich für die Anregung, über Onychophoren zu arbeiten, sowie für seine hilfreiche Unterstützung     

Über den Feinbau von Theka,Pusule und Golgi-Apparat bei dem DinoflagellatenGymnodinium spec.

Zusammenfassung Das Pusulensystem vonGymnodinium spec. besteht aus röhrenförmigen Invaginationen des Plasmalemmas mit zarten Rippen auf der Lumen-Seite, die eng von einer besonderen, perforierten Zisterne umschlossen sind. Die Degeneration der Pusule, der Feinbau der Theka mit Trichocysten-ähnlichen Vesikeln und Kragengruben, die Bildung der Cystenwand, das Stigma und seine Verbindung mit der Geißelbasis und der Golgi-Apparat mit verschiedenen Vesikeltypen werden beschrieben.

---

Ultrastructural studies on the theca, pusule, and golgi apparatus in the dinoflagellateGymnodinium spec.

Summary The pusule system ofGymnodinium spec. consists of tubes formed by the invaginated plasmalemma which is ornamented with delicate ribs on its luminal surface and tightly surrounded by a special, perforated cisterna. The degeneration of the pusule, the fine structure of the theca with some peculiar structures (trichocyst-like vacuoles, collared pits, the developing cyst wall), the stigma and its connection with the flagellar base, and the Golgi apparatus with different types of vesicles are described.

---

---

Wir danken Herrn Dr. W. Koch, Göttingen, für die Überlassung derGymnodinium-Kultur und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für Sachbeihilfen.     

Über Arthropoden-Abwehrstoffe XLI. Zur Explosionschemie der Bombardierkäfer (Coleoptera,Carabidae)

Zusammenfassung Die Drüsenzellen in den Loben der Wehrdrüsen vonBrachynus crepitans bilden eine Mischung aus H₂O₂ und Hydrochinonen. Diese Drüsenzellen ähneln in ihrer Struktur, trotz ihrer außergewöhnlichen Sekrete, einigen Hautdrüsen anderer Insekten. Sie enthalten ein gut entwickeltes endoplasmatisches Reticulum, einige Dictyosomen und viele lysosomenähnliche Organellen; die Zahl der Mitochondrien ist unerwartet niedrig. Eine große Höhle im mittleren Teil der Zelle steht durch einen cuticularen Kanal mit dem Hauptkanal des Lobenastes in offener Verbindung. Das Zentrum dieser Höhle wird von einem Sack aus feinen Fibrillen eingenommen. Zwischen diesem Sack und dem Zellkörper befinden sich zahlreiche Mikrovilli. An der Basis dieser Mikrovilli bildet das Plasmalemm Invaginationen, in denen es mit einem beiderseitigen Belag versehen ist. Die Menge dieser coated membranes und die Zahl der Mikrovilli hängt vom Funktionszustand der Zelle ab. — Verschiedene Möglichkeiten des Sekretionsmechanismus werden diskutiert.

---

On defense substances of arthropods XLI. The chemistry of the bombardier beetle (Coleoptera, Carabidae)IV. The fine structure of the defensive glands of Brachynus crepitans

Summary The gland cells of the lobular defensive glands ofBrachynus crepitans produce a highly concentrated mixture of H₂O₂ and hydroquinones. The fine structure of these cells is comparable to that of some other insect glandular cells despite of their extraordinary products. Their cytoplasm contains a well developed endoplasmic reticulum, some dictyosomes and many lysosome-like organelles of different kinds; the number of mitochondria is lower than expected. A large cavity in the center of the cell is drained by an efferent cuticular tubule which is a branch of the central lobular channel. The center of the cavity is occupied by a sac-like structure consisting of a meshwork of fibrils. Between this sac and the cell body there are many crowded microvilli. At the base of the microvilli the plasmalemma forms invaginations which are coated on both surfaces. The number of these coated invaginations and the amount of the microvilli depends on the functional state of the cell. — Several possibilities of the mechanism of the secretory process are discussed.

---

---

XL. Mitteilung:H. Schildknecht: Angew. Chem.81 (im Druck) (1969).

---

III. Mitteilung:H. Schildknecht, E. Maschwitz u.U. Maschwitz: Z. Naturforsch.23b, 1213–1218 (1968).

---

Wir danken Frl.G. Deichgräber für ihre wertvolle Mitarbeit, den Herren Dr.U. Maschwitz und Dr.H. G. Heumann für wichtige Hinweise und anregende Diskussionen, Herrn Prof. Dr.J. Knappe für die Diskussion der biochemischen Probleme, der Deutschen Forschungs gemeinschaft für Sachbeihilfen.