Lipochemistry of the progamic stage of a self-incompatible species: Neutral lipids and fatty acids of the secretory stigma during its glandular activity,and of the solid style,the ovary and the anther in Forsythia intermedia Zab. (Heterostylic species)

Chromatographic (thin-layer, gas column, column chromatography) analyses of neutral lipids and fatty acids of reproductive tissues of Forsythia intermedia Zab., a self-incompatible species, were performed with two objectives in mind: 1. To determine whether there is a qualitative evolution of the different classes of lipids and fatty acids that could be correlated with the three functional stages observed during previous histochemical and ultrastructural studies. The stigmatic exudate and intracellular accumulations consist mainly of neutral lipids. 2. To compare the lipid composition of the stigma (both thrum and pin forms) with that of the style, the ovary, and the anther, and to investigate the possible existence of a stigma-specific lipid compound. Stigmatic neutral lipids are found mostly in a glyceridic mixture probably containing hydrocarbons and terpenes. The fatty acids identified are between C:7 and C: 12, with the maximum unsaturated form being a C: 18. During the secretory process there is no great qualitative diference between the neutral lipids and fatty acids found in the stigmas of thrum and pin forms. Sterols are present in styles, ovaries, and anthers, but not in stigmas. They represent the only difference in the lipid composition of these various floral structures.     

The relationships between the structure of paddy levees and the plant species diversity in cultural landscapes on the west side of Lake Biwa,Shiga, Japan

Paddy levees form networks of narrow linear habitats and play various roles in cultural landscapes. Traditional landscapes on the west side of Lake Biwa consist of paddy field terraces and both stone and soil levees that have been maintained by paddy field management using local resources. Paddy levees in this study site are principally classified into five different types. Our study points out how differences in paddy levee structure as well as in management practices influence the plant species. Seventeen paddy levee transects were split into four habitat types based on their species components by TWINSPAN. Spatial characteristics and physical structures of paddy levees depended on natural conditions and human activities. The species–area curves of each levee type showed a clear distinction: the soil, stone and abandoned curves were steep, while the concrete and consolidated ones were gentle. The vegetation on consolidated levees was utterly different from the vegetation on traditional levee types from the aspect of species richness and species components. Soil type levees contained various woody plant species and included more diverse and indigenous plant species than abandoned type levees.     

Protoplasmic streaming in the giant unicellular green algaAcetabularia mediterranea

Summary Protoplasmic Streaming inAcetabularia mediteranea has been studied by microcinematography in 1. germinating zygotes, 2. germlings before the differentiation of rhizoids and apices, 3. young cells with rhizoids and apices, 4. vegetative cells-several centimeters in length, 5. cells with a maximum sized cap, containing secondary nuclei, and 6. cells after cyst formation. Intracellular transport is found to occur at a network-system of thin filaments and at a different system of headed streaming bands. At the network of filaments chloroplasts are found to move at a velocity of 1–2 m/sec. Headed streaming bands move along the filaments and may lead without interruption from the rhizoid to the apex of the cell andvice versa. The front zone of the streaming bands is occupied by a leading cytoplasmic head-structure. Small vesicles, polyphosphate granula and secondary nuclei are the predominant moving structures in headed streaming bands. The velocity of these particles is found to be 3–11 m/sec. The filament system is found during all developmental stages. Headed streaming bands are undetectable in germinating zygotes and develop from small cytoplasmic droplets in germlings to broad heavily loaded bands in the huge vegetative cell.Transport of secondary nuclei by headed streaming bands is not observed during mitotic divisions and after cyst formation, though moving bands are still present for several weeks after cyst formation.     

Different regeneration potential of mesophyll protoplasts from cultivated and a wild species of tomato

Mesophyll protoplasts were isolated from leaves of three cultivars of Lycopersicon esculentum (L.) Mill., namely Hilda 72, Rutgers and Rentita, and from the wild tomato species Lycopersicon peruvianum (L.) Mill. Protoplasts from L. peruvianum divided and grew actively in a liquid medium according to Zapata et al. (1977), whereas protoplasts from the tomato cultivars Hilda 72 and Rutgers showed comparable rates for cell division only, when the content of major elements in this medium was reduced to one half of the original concentration and when mannitol as osmoticum was replaced by glucose. In Rentita protoplasts no cell division could be observed in about 15 different modifications of the five basic culture media tested. The morphogenetic potential of these tomato cells was assessed by comparing the root and shoot formation of protoplasts and of leaf explants. L. peruvianum exhibited the highest potential. Calli derived from protoplasts regenerated roots on Murastrige-Skoog agar containing 1 M benzylaminopurine (BAP) plus 10 M indole-3-acetic acid (IAA) and 0.1 M BAP plus 1 M IAA. Shoot formation occurred in the combinations of 10 M BAP with 0.1, 1.0, and 10 M IAA. Plantlets regenerated from the L. peruvianum calli could be grown in soil. No shoots or roots were regenerated from calli of Hilda 72 and Rutgers protoplasts in all combinations of BAP and IAA tested in the range from 0.1 M to 100 M, thus indicating the rather low morphogenetic potential of these protoplasts as compared to protoplasts from L. peruvianum leaves.Abbreviations BAP benzylaminopurine - IAA indole-acetic acid - TMV tobacco mosaic virus     

Ultrastructure of four types of striated muscle fibers in the atlantic hagfish (Myxine glutinosa,L.)

Summary Four types of striated muscle fibers with distinctive ultrastructure were defined in the Atlantic hagfish (Myxine glutinosa, L.): white, intermediate, and red fibers of m. parietalis, and red fibers of m. craniovelaris.White fibers are thick, contain very few mitochondria and fat vacuoles, and possess distinct and separate myofibrils with thin Z-disks and distinct M-lines. Intermediate fibers are thinner, possess largely similar myofibrils that often are even better separated due to a higher content of fat vacuoles and especially mitochondria and glycogen granules. Red fibers of m. parietalis contain large amounts of mitochondria, fat vacuoles, and glycogen granules. Their myofibrils possess M-lines, and although branching more, the myofibrils of red fibers conform with a Fibrillenstruktur pattern like those of white and intermediate fibers. Red fibers of m. craniovelaris are very thin, possess many smaller fat vacuoles, and large amounts of mitochondria and glycogen granules. The myofibrils are significantly thinner than in m. parietalis fibers, run as quite independent well separated units, possess thicker Z-disks, and lack M-lines. Large amounts of myosatellite cells are associated with these red fibers.Triads are located near A/I-junctions in all four fiber types and occur irregularly, the density of triads being different in the various fiber types.We are indebted to Dr. Finn Walvig, Biological Station, University of Oslo, Drøbak, for supply of hagfishes, and we also wish to thank Dr. Jan K. S. Jansen, Institute of Physiology, University of Oslo, for valuable suggestions during this study.     

Beiträge zur funktionellen Morphologie der Neurohypophyse

Zusammenfassung Beidseitige Adrenalektomie und Hypophysektomie führen bei der Ratte zu gleichartigen histologischen Veränderungen in der Zona externa infundibuli. In beiden Fällen treten in der normalerweise weitgehend goniorinegativen Zona externa infundibuli große Mengen gomoripositiver Granula auf. Sie scheinen Fasern anzugehören, die senkrecht zur Längsachse des Infundibulum verlaufen.Die Befunde werden als weiterer Hinweis dafür betrachtet, daß die gomoripositiven Substanzen der Zona externa infundibuli eine Bedeutung für die Steuerung der Nebennierenrindenfunktion haben.

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Studies on the functional morphology of the neurohypophysisII. Comparison of histological changes in the median eminence of the rat after bilateral adrenalectomy and hypophysectomy

Summary Bilateral adrenalectomy and hypophysectomy in the rat produce similar histological changes in the outer layer of the median eminence. In both cases, abundant gomoripositive granules are observed in the outer layer, which normally reacts gomorinegative. The gomoripositive granules seem to belong to fibres running vertically through the infundibulum.These findings are regarded as a further indication, that the gomoripositive substances of the outer layer of the median eminence play a significant role in controlling adrenocortical function.

     

Die bursa- und schwanzstrukturen und ihre aberrationen bei den strongylina (Nematoda) morphologische studien zum problem der pluri-und paripotenzerscheinungen

Zusammenfassung In der Einleitung ist das Ziel der Arbeit in den wesentlichsten Punkten herausgestellt.Die Bursastrukturen (Bursavelum und Rippen bzw. Papillen) der parasitischen Strongylina lassen sich von den entsprechenden Bildungen der freilebenden Rhabditina, vor allem der Gattung Rhabditis, ableiten und in ihren Einzelgliedern homologisieren.Die im Laufe der Phylogenie bei den Strongylina auftretenden strukturellen Transformationen lassen sich auf einige wenige, relativ einfache morphogenetische Grundvorgänge zurückführen, die da sind: Wachstumsallometrien, Materialkompensationen, Organverschmelzungen und Spaltungen (Fissationen), Rudimentationen und ähnliche Vorgänge.Innerhalb der Strongylina Bursa ist ein Gefälle der Wachstumsgradienten feststellbar, das sich vom Zentrum der Bursa sowohl nach distal als auch proximalwärts abschwdcht. Zunehmende Förderung der zentral gelegenen Organe (Rippen) führt zu entsprechender Reduktion der peripheren Bursastrukturen, was vor allem im terminalen Schwanzabschnitt auffällt und zur Ausbildung des oft nur noch als Rudiment vorhandenen Dorsalrippenkomplexes führt. Letzterer entspricht in seiner Gesamtheit der Schwanzspitze der peloderen Rhabditiden mit den Papillen 9 und 10.Die bei Rhabditis moist getrennten Papillen 7 und 8 sind bei allen Strongylina zu einer Rippe (Externodorsal-Rippe) verschmolzen, die jedoch in manchen Aberrationen durch Abspaltung eines akzessorischen Astes ihre wahre Natur (als Verschmelzungsprodukt) zu erkennen gibt (Atavismus).Da dieselben Transformationsvorgänge innerhalb der Strongylina mehrfach unabhängig voneinander wirksam geworden sind, treten bestimmte Strukturformen als Parallelbildungen in verschiedenen phylogenetischen Union auf (polytope Entstehung).Zahlreich untersuchte Bildungsabweichungen (Aberrationen), deren Bedeutung für die Morphologie kurz umrissen wird, erschöpfen sich in den gleichen strukturellen Transformationstypen, die auch bei der Evolution der verschiedenen Union der Strongylina nachweisbar sind. Die Aberrationen führen daher häufig zu Atavismen oder zu Parallelvariationen (homologe Variationen").Die Zahl der Umwandlungsmbglichkeiten (Potenzen) der Bursastrukturen innerhalb der Strongylina ist beschränkt (Paripotenz im Sinne Haeckers). Bestimmte Arten (und Entwicklungshnien) haben jeweils nur bestimmte Potenzen realisiert. Andere können jedoch latent (virtuell) im Kryptotypus vorhanden sein, ohne normalerweise in Erscheinung. zu treten. In bestimmten Aberrationen können sie jedoch plötzlich realisiert werden, so ihr latentes Vorhandensein demonstrierend (Pluripotenz).Wie lange bestimmte Potenzen in einer Gruppe erhalten bleiben konnen, verdeutlichen auch die Schwanzhocker weiblicher Nematoden, als zum Bauplan der Nematoden gehbrende Bildungen. Die Potenz zur Ausbildung dieser Strukturen kommt offensichtlich sehr vielen Nematoden-Arten zu, wird jedoch nur in relativ wenigen Fällen, aber innerhalb der verschiedenen Gruppen bald hier, bald dort (disjunkte Verbreitung), realisiert. Es handelt sich bei den Schwanzhöckern um rudimentäre Organe, die bei keiner Nematoden-Art mehr voll ausgebildet erhalten sind. Ihre Rudimentation beruht zum Teil auf Materialentzug, als Folge von Unkonstruktionen der Schwanzregion, wobei die Adultstadien zuerst betroffen werden (Aphanisie nach Sewertzoff).Bei den in Chiropteren parasitierenden Strongylacanthinae haben sich Schwanzhöcker noch bei allen Arten erhalten, was ein offensichtlich archaisches Merkmal darstellt. Bei anderen Nematoden, denen sie nur im Larvalstadium zukommen, treten sie wohl durch Fötalisation in seltenen Fällen auch bei den adulten Stadien wieder auf.Alle speziellen Bursaformen der Strongylina lassen sich durch relativ wenige und einfache Transformationsvorgänge aus einem durch Abstraktion gewonnenen diagrammatischen Typus ableiten (Prinzip der variablen Proportionen" nach Troll).Die typisierten Umwandlungsvorgänge decken sich weitgehend mit den von Remane allgemein gefaßten strukturellen Typen der Realmutationen. Da sie bei den beobachteten Aberrationen, deren Entstehung auf dem Wege über Realmutationen sehr wahrscheinlich ist, in homologer Weise auftreten, kann das innerhalb der Strongylina zu beobachtende Evolutionsphänomen auf Realmutationen zurückgeführt warden.Obwohl sich die untersuchten strukturellen Transformationen in dem systematisch relativ wait gefaßten Rahmen einer Unterordnung abspielen (transspezifische Evolution nach Rensch), handelt es sich bei der von uns bevorzugten Terminologie (nach Woltereck und Remane), unter Berücksichtigung des Charakters der Umwandlungen, doch nur um Vorgänge, die in den Bereich der Mikroevolution fallen.     

Lateral hydrodynamic effects of rotating filaments

On the basis of the filament rotation model that was elaborated for interpretations in cell motility, the lateral hydrodynamic effects of rotating filaments have been investigated by large-scale model experiments. Helices were rotated by small electric motors in a medium of high viscosity (honey or polyethyleneglycol). The observed effects, hitherto not investigated in detail by hydrodynamics, show some features that were attributed to the indefinable formative power or vital force of the past. The main effects generated by the rotating filaments are (1) flows and flow patterns with impact zones where flows collide, (2) regions of excessive pressure and negative pressure (corner effect) along a wall, (3) grooves and smoothly shaped ridges on a free fluid surface, and (4) rolling motions of freely hanging filaments. All effects and flow patterns depend on the appropriate distribution of rotating and counterrotating filaments. Each change of the rotational direction means a dramatic alteration. The application of the observed effects explains largely the function of the microtubule/microfilament hoops or helices during the cytokinesis of a plant cell. Interpretations or simulations are described for events as the formation of secondary wall thickenings, the orientation of their microfibrils, the motion of the preprophase band microtubules, the formation of the phragmosome, the migration, stationary position and shape of the preprophase nucleus, the girdle-, septum- and H-piece formation of cell walls in algae and some events of morphogenesis inMicrasterias. Further interpretations are related to the lateral flows and to invaginations of free cell membranes, to lateral filament motions, to the right-left problem, to the selfintertwining of filaments, to the rotation of a cell body by its flagellum, to the repulsion of chromatids during meiosis and to the tetragonal and hexagonal arrangement of filaments.Dedicated to Prof. DrLothar Geitler on the occasion of the 90th anniversary of his birthday.     

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

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

Mitochondrial genetic damage induced in yeast by a photoactivated furocoumarin in combination with ethidium bromide or ultraviolet light

Summary Ethidium bromide (EB) and ultraviolet light (UV) in combination are known to produce a synergistic induction of petite mutants in yeast. Two other agents were combined with EB, 3-Carbethoxypsoralene (3 CPs) activated by 365 nm light or rays. EB in combination with 3 CPs also resulted in an enhanced production of petite mutants. After the photoaddition of 3 CPs in exponential phase cells, recovery of the petite mutation during dark liquid holding was inhibited by the presence of EB producing an enhanced number of petite mutants. The behavior of mitochondrial antibiotic resistance markers after individual and combined treatments with EB and 3 CPs indicates a random loss of markers after EB and a preferential loss of a certain region for the 3 CPs photoaddition. The combination of the two agents leads to an additivity of total drug marker losses rather than a synergistic loss. The combination of EB with rays produced no enhancement in petite induction. A combination of UV and 3 CPs showed a synergistic interaction for petite induction. These results indicate that the three agents, EB, UV and 3 CPs photoaddition may share a common repair step for mitochondrial lesions.     

Model of neural visual system with self-organizing cells

This paper describes a model of a neural visual system of a higher animal, in which the capability of pattern recognition develops adaptively. To produce the adaptability, we adopted self-organizing cells, and with them modeled feature-detecting cells which were discovered by Hubel and Wiesel and whose plasticity was found by Blakemore and Cooper. Combining the self-organizing cells and the learning principle of a Perceptron-type system, we constructed a model of the whole visual system. The model is also equipped with an eye movement control mechanism for gazing, which reduces the number of selforganizing cells required for pattern recognition, thus contributing to their quick self-organization. Computer simulation and an experiment using a hardware simulator showed that self-organizing cells quickly become sensitive to the features often seen and that the resulted system can classify patterns with a rather small number of feature-detecting cells.     

Further cytogenetic analyses of the Croatian triploid shallot “Ljutika” (Allium cepa var.viviparum, Alliaceae) and its comparison with the Indian triploid “Pran”

Feulgen and silver-stained karyotypes and meiosis of two triploid viviparous onion forms (Allium cepa var.viviparum), the Croatian Ljutika and the Indian Pran, were comparatively analyzed. The results of chromosome measurements show that Ljutika and Pran are karyologically not identical, although significant similarities were found in the morphology of their chromosomes. Five geographically distant clones of Ljutika showed good agreement in the number and gross morphology of the chromosomes and in the number and position of NORs and interphase nucleoli. Heterotrivalents were predominant in meiosis of Ljutika but a relatively high frequency of higher multivalents together with univalents and bivalents were also observed. The relationship between Ljutika and Pran and their possible origin are discussed.     

Über den Eidimorphismus und die Oogenese von Dinophilus gyrociliatus (Archiannelida)

Zusammenfassung Dinophilus gyrociliatus bildet zwei Oocytentypen, einen größeren, aus dem hervorgehen (-Oocyte) und einen kleineren, der sich zu entwickelt (-Oocyte). Diese beiden Oocytentypen sind von frühen Stadien der Vitellogenese an durch ihr unterschiedliches Größenwachstum zu unterscheiden. Da bei Oogonien und prävitellogenen Oocyten keine zwei unterschiedlichen Zelltypen festzustellen sind, muß man annehmen, daß die Differenzierung in - und -Oocyten in einem zwischen der Prävitellogenese- und der Vitellogenesephase gelegenen Übergangsstadium beginnt. Während der Prävitellogenesephase finden Zellverschmelzungen statt, aber es konnten keine Beziehungen zwischen der Fusion von Oocyten und der späteren Differenzierung nachgewiesen werden.Die -Oocyte beginnt schon auf einem frühen Stadium der Vitellogenese mit der Produktion von Mucopolysaccharid-Granula, die -Oocyte erst später. Diese Granula bilden nach der Ablage der Eier die Ei- oder die Kokonhülle.Die -Oocyte bildet größere Proteindottergranula als die kleinere -Oocyte. Eine Trennung zweier Zellsorten nach Granulagrößen läßt sich schon auf dem Übergangsstadium durchführen. Der absolute RNS-Gehalt der reifen -Oocyte liegt wesentlich über dem der -Oocyte; dagegen ist die Konzentration der RNS in der -Oocyte höher. Die RNS-Synthese verläuft in beiden Oocytentypen parallel zur Volumenzunahme und dauert bis zum Ende der Vitellogenesephase.

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Egg dimorphism and oogenesis in the archiannelid Dinophilus gyrociliatus

Summary Dinophilus gyrociliatus produces two types of oocytes, a big, female producing -oocyte, and a smaller, male-producing -oocyte. They may be distinguished by their different volume from the beginning of the vitellogenic phase. Neither oogonia nor previtellogenic oocytes show two types of cells, and the beginning of differentiation in -oocytes and -oocytes has to be located in a connecting stage after the previtellogenic and before the vitellogenic phase. On previtellogenic stages the cells fuse and form bigger ones, but there is no connection to be found with the differentiation of the egg cells.The -oocyte starts the production of mucopolysaccharid granules at an early vitellogenic stage; the -oocyte does so only at later stages. These granules form the egg capsule after the eggs have been laid.The -oocyte contains bigger protein yolk granules than the smaller -oocyte. Already on the connecting stage it is possible to distinguish two groups of cells by the size of their granules.The ribonucleic acid content in the -oocyte exceeds greatly that of the -oocyte. The RNA-concentration, however, is higher in the latter one. During the vitellogenic stages the rate of RNA-synthesis in either type of oocytes parallels the increase in cell volume, the synthesis lasting up to the end of the vitellogenic phase.

Für die Aufenthalte in Lille standen mir ein Forschungsstipendium der französischen Regierung sowie eine Beihilfe der Gesellschaft der Freunde und Förderer der Universität des Saarlandes zur Verfügung.     

Observations on the fine structure of the cercaria of Notocotylus attenuatus and formation of the cyst wall of the metacercaria

Summary The dorsal tegument of the mature cercaria of Notocotylus attenuatus is a syncytial, cytoplasmic layer, containing two types of secretory granule which are identifiable ultrastructurally. The type 1 secretory bodies are electron lucid, whereas most type 2 granules have a banded appearance. The ventral tegument contains granules which are secreted from the type 3 cells; the type 3 granules are membrane bound, electron dense, and consist of both an amorphous and a finely striated zone. The type 4 cells mainly contain cigar-shaped granules consisting of an amorphous core surrounded by concentric striations. The granules exhibit structural variability in shape and content. The type 4 cells undergo a cellular migration to the tegument during encystment. The structure of the posterior-lateral glands and mode of secretion of the granules are described. Possible functions of microtubules are discussed for each cell type. Details of some secretory processes involved in the formation of the hemispherical cyst wall are described. The layers of the cyst wall may be related to the granular contents of the various parenchymal cells of the cercaria. The tegument of the metacercaria originates primarily from the cytoplasm of the type 1, type 2, type 3 and type 4 cells.     

Ultrastructure and behaviour of the spindle pole body of the aphid-pathogenic fungusErynia neoaphidis

Summary A detailed account of the ultrastructure and behaviour of the spindle pole body (SPB) of the entomophthoraceous fungusErynia neoaphidis is presented for the first time.The SPB consists of extranuclear (ENC) and intranuclear (INC) components. The ENC is a saucepan-shaped structure which lies in a pocket of the nuclear envelope. It is composed of a forked, fibrillar handle and a shallow, cylindrical pan. The pan has a wall of two layers, both of which are thickened with a regular periodicity so that they appear to be beaded. It is postulated that the pan is formed from rough endoplasmic reticulum and that it synthesizes the amorphous, electron-dense material coating the ENC.The INC is a saucer-shaped, electron-dense plaque in which the ends of the spindle microtubules terminate. During metaphase, a clear zone separates the INC from the nuclear envelope and persists until telophase. The roles of the amorphous, electron-dense material and the clear zone as well as the method of SPB replication are discussed.     

Der „biologische Aufstieg“ und seine Kriterien

Zusammenfassung Die Arbeit stellt die Frage nach den Kriterien des fossil belegten Biologischen Aufstiegs der Organismenwelt, d.h. derjenigen Vervollkommnung, die sich nicht innerhalb des Rahmens eines gegebenen Bauplans hält, wie die Anpassungsvervollkommnung, sondern über verschiedenrangige Baupläne hinweg zu höheren Typen führt, z.B. von den Fischen über die Amphibien und Reptilien zu den Säugern bzw. Vögeln. Ausführlich werden zwei Gruppen von Kriterien besprochen, ihr Inhalt dargelegt und ihre Eindeutigkeit zur Charakterisierung des Biologischen Aufstiegs untersucht. Die erste Gruppe umfasst die Kriterien der zunehmenden Differenzierung und harmonischeren Integration. Diese legen die morphologisch-physiologische Differenzierung oder genauer die Ganzheit der Organismen zugrunde, d.h. ihre Vielheit in der Einheit. Die zweite Kriteriengruppe, nämlich zunehmende Umweltunabhängigkeit und zunehmende individuelle Autonomie, geht von den Beziehungen des Organismus zur Umwelt und zu andern Lebensformen aus und betont die Subsistenz der Individuen, d.h. ihr grösseres oder geringeres Losgelöstsein oder ihre Selbständigkeit. Da nun Ganzheit und Subsistenz die entscheidenden Elemente einer biologischen Definition des Individuums sind, lässt sich sagen, dass der Biologische Aufstieg eines Organismus um so höher ist, je stärker seine Ganzheit und Subsistenz und damit sein Individuumsein ist.Eindeutigkeit kommt allen genannten Kriterien nicht zu. Die Gründe für ihre Unschärfe sind verschiedener Art. Zunächst gibt es noch keine eindeutige und vollständige Definition des biologischen Individuums, so dass sich nicht eindeutig umreissen lässt, was einem Organismus eine stärkere oder weniger starke Individualität verleiht. Dann sind die Linien, über die sich Vervollkommnungen vollziehen und von denen die eine innerhalb des Bauplans bleibt (Anpassungsvervollkommnung), die andere aber über ihn hinausführt (Biologischer Aufstieg) so innig und in so eigenartiger Weise miteinander verflochten, dass sie sich nicht sauber scheiden und in ihren charakteristischen Merkmalen genau beschreiben lassen. Jeder Vertreter eines Bauplans, ganz gleich von welcher Ranghöhe, ist nämlich notwendig in eine Umwelt eingepasst und irgendwie spezialisiert. Es gibt keine Typen mit reinen Bauplanmerkmalen, die nach keiner Richtung hin eine Anpassungsvervollkommnung, sondern nur Merkmale des Biologischen Aufstiegs aufweisen. Schliesslich kennen wir fossil nur die Entfaltung oder Ausgestaltung der Grossbaupläne des Tierreichs, nämlich des Wirbeltierstammes und der verschiedenen Gruppen der Wirbellosen, nicht aber das Interessanteste und Wichtigste, nämlich ihren Biologischen Aufstieg zu der organisatorischen Höhe, mit der sie sich im Silur bzw. im Kabrium bereits vorstellen. Das erst würde einen tieferen Einblick in das Wesen des Biologischen Aufstiegs vermitteln.

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Summary This article deals with the question of the criteria for the biological ascent (Biologischer Aufstieg) of the organic world, resting on fossil evidence. That is, of that improvement which is not only restricted to the framework of a given general structure (Bauplan) as is the improvement of adaptation, but which also leads beyond general structures (Baupläne) of differentiated levels to a higher type,e.g. from the fishes through the amphibians and reptiles to the mammals or birds. Two groups of criteria are discussed at length, their content exposed and their univocity for the characterisation of this biological ascent is examined. The first group includes the criteria of increasing differentiation and more harmonious integration. The basis for these is the morphological-physiological differentiation, or more exactly, the totality of the organisms,i.e., their variety-in-unity. The second group of criteria, increasing independence of environment and increasing individual autonomy, is derived from the relationships of the organism to its environment and to other living forms, and stresses the subsistence of individuals,i.e., their greater or lesser degree of independence or self-sufficiency. Now since totality and subsistence are the decisive elements in a biological definition of the individual, it may be said that the biological ascent of an organism is higher, the more perfect its totality and subsistence and therefore its individuality is.The criteria mentioned are not univocal. The reasons for this lack of clarity are varied. First of all, there is no univocal and complete definition of the biological individual, so that it cannot be exactly stated just what gives an organism a more or less perfect individuality. Then the lines, along which improvements are made, and according to which the one remains within the general structure (improvement of adaptation) and the other goes beyond the general structure (biological ascent), are so intimately and singularly bound together, that they cannot be cleanly distinguished, and their characteristic notes exactly described. For each representative of a general structure, regardless of its level, is necessarily fitted into an environment and somehow or other specialised. There are no types with only notes of the general structure which show in no direction an improvment of adaption, but only the signs of biological ascent. Finally, we only have fossil evidence for the development or deployment of the great general structures (Grossbaupläne) of the animal world, namely that of the vertebrates and of the different groups of invertebrates, not for the most interesting and most important, that is, their biological ascent to the level of organisation with which they are found in the Silurian or Cambrian periods. Only that would give us a deeper insight into the essence of biological ascent.

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Résumé Ce travail pose la question des critères de la progression biologique (Biologischer Aufstieg), d'après les documents fossiles, dans le monde des organismes, c'est-à-dire de ce perfectionnement qui ne s'arrête pas à l'intérieur du cadre d'un phylum (Bauplan) donné, comme le perfectionnement de l'adaptation, mais qui conduit, au-de-là de phylums (Baupläne) de rang différent, à des types supérieurs, par exemple, des Poissons pas les Amphibies et les Reptiles jusqu'aux Mammifères ou aux Oiseaux. Deux groupes de critères y sont recensés en détail, leur contenu est exposé, et on les examine pour voir s'ils caractérisent sans ambiguïté la progression biologique. Le premier groupe comprend les critères de différenciation croissante et d'intégration harmonique. Ils sont fondés sur la différenciation morphophysiologique ou plus exactement sur la totalité des organismes, c'est-à-dire leur multiplicité dans l'unité. Le second groupe de critères, à savoir indépendance croissante du milieu et autonomie individuelle croissante, part des relations de l'organisme au milieu et aux autres formes vivantes et souligne la subsistence des individus, c'est-à-dire leur plus ou moins grande indépendence ou leur stabilité interne. Comme totalité et subsistence sont les éléments décisifs d'une définition biologique de l'individu, on peut dire que la progression biologique d'un organisme est d'autant plus élevée que sa totalité et subsistence et par là son être individuel sont plus accusés.Tous les critères mentionnés ne sont pas uniformes. Les motifs de leur imprécision sont divers. Tout d'abord, il n'y a pas encore de définition unique et complète de l'individu biologique, de sorte qu'on ne peut circonscrire d'une manière univoque ce qui confère à un organisme une individualité plus forte ou moins forte. Ensuite les lignées au-delà desquelles s'accomplissent des perfectionnements, et dont l'une reste intérieur au phylum (perfectionnement de l'adaptation), tandis que l'autre le transcende (progression biologique), sont entrelacées si intimement et d'une façon si particulière qu'elles ne se laissent pas séparer franchement et décrire rigoureusement selon leurs signes distinctifs. Tout représentant d'un phylum, peu importe son palier, est en effet nécessairement inséré dans un milieu et en quelque façon spécialisé. Il n'existe pas des types à caractères phylétiques purs, qui ne montrent dans aucune direction un perfectionnement de l'adaptation, mais seulement des marques caractéristiques de la progression biologique. Enfin nous ne connaissons pas les restes fossiles que le développement ou la formation des grands phylums (Grossbaupläne) du règne animal, à savoir du rameau des Vertébrés et des divers groupes des Invertébrés, mais non pas le plus intéressant et le plus important, leur progression biologique jusqu'au degré d'organisation qu'ils présentent déjà à l'époque du Silurien ou plutôt du Cambrien. C'est cela seulement qui permettrait une vue plus profonde sur la nature de la progression biologique.

     

A marked drop in the incidence of the null allele of the B gene of the fourth component of complement (C4B*Q0) in elderly subjects: C4B*Q0 as a probable negative selection factor for survival

Summary The incidence of allotypes of the genes of the fourth component (C4) and factor B of the complement system was compared in 252 persons under 45 years of fage (young group) with 482 people between 61 and 90 years of age (old group). One hundred people older than 90 years of age (nonagenarians) were also investigated. A striking difference was found between the young and old groups in the incidence (16.1% and 5.4%, respectively) of a silent gene of the C4B allele (C4BQ0). This difference was even more marked among young and old men (17.6% vs 3.4%). The incidence of the C4BQ0 allele in women dropped to the level of the men only in the nonagenarian group. The most probable explanation for this finding is that people carrying the C4BQO allele die from as yet unidentified disease(s) in their middle-age. Therefore, male (and to a lesser extent female) carriers of this allele may have a considerably shorter life expectancy than individuals without a silent gene in the C4B locus.     

Studies on aneuploids of Petunia

Summary The seven possible primary trisomics of Petunia (2 n= 14) located in the progenies of triploid, hypertriploid and hypotriploid plants were distinguished from one another and from diploid on the basis of cytological and morphological criteria. They were provisionally named as Oval, Semi, Slender, Pseudonormal, Arrow, Narrow and Giant. In three of the trisomics, the extra chromosome was identified for the first time at pachytene stage. Postpachytene studies revealed no precise relationship between the length of extra chromosome and the frequency of multiple association.     

Die blutdrüse der doridoidea (Gastropoda,Opisthobranchia) als ort möglicher hämocyanin-synthese

Zusammenfassung. Histologie und Feinstruktur der Blutdrüse werden an 5 Doridierarten aus dem Golf von Neapel and von Roscoff (Bretagne) untersucht Bei der Suche nach den Funktionen des Organes prüften wir elektrophoretisch und spektrophotometrisch die Frage, in welcher Konzentration Kupfer bzw. Hämocyanin in Hämolymphe und Organen von Archidoris pseudoargus vorkommt.Die Blutdrüse ist ein flaches, über dem Schlundkopf und den Cerebropleuralganglien an der vorderen Aorta gelegenes Organ. Sie besteht histologisch aus 2 Hauptkomponenten: Mesenchym mit Amöbocyten und Blutdrüsenzellen.Die Blutdrüsenzellen enthalten Massen in Vacuolen gelegener Grana mit kristalloider oder pseudomyelinartiger Feinstruktur. Charakteristisch für die Blut drüsenzellen sind tiefe Invaginationen des Plasmalemms, welche sich meist in der Zelle zu Vacuolen erweitern. Diese Vacuolen sind im allgemeinen nur durchenge Gänge mit der Zelloberfläche verbunden. Sie enthalten Globuli von 250–300 Å Durchmesser oder lange Fäden von gleichem Durchmesser. Die Fäden lassen eine Unterteilung in Einheiten von 250 Å erkennen. Globuli and Fäden besitzen ein helles Lumen. Sie haben also Größe und Feinstruktur von globulärem and fädig polymerisiertem Hämocyanin. Der kleine Zellkern läßt keinen Nucleolus erkennen. Kernnah liegt ein an freien Ribosomen reiches Cytoplasma, das wenig endoplasmatisches Retikulum, kleine Golgizonen und nor relativ wenige Mitochondrien enthält.Der Kupfergehalt wurde in Hämolymphe, Eiern, Blutdrüse, Hepatopancreas und einigen anderen Organen von Archidoris pseudoargus untersucht. Die Kupfer konzentration in der Hämolymphe beträgt ca. 600 g/100 ml. In den Organen finden sich Kupferkonzentrationen, die etwa denjenigen von Helix entsprechen, doch fällt auf, daß — während bei Helix (wie bei den meisten anderen bisher untersuchten Mollusken) das Hepatopancreas den höchsten Kupfergehalt aller Organe aufweist — bei Archidoris die Blutdrüse mit ca. 200 g/g die höchste Kupfermenge besitzt. Das Kupfer ist an ein anodisch wanderndes Protein gebunden. Es darf angenommen werden, daß der Kupfergehalt auf Hämocyanin zurückgeht, welches möglicherweise in den Blutdrüsenzellen gespeichert oder gebildet wird.

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The blood gland of doridoidea (Gastropoda, Opisthobranchia) as possible organ of hemocyanin formation

Summary The structure of the blood gland was studied in 5 species of Doridoidea from the Gulf of Naples and Roscoff (Brittanny) by light and electron microscopy. The possible functions of the organ were examined by measurement of the copper content by spectrophotometric methods and electrophoresis.The blood gland is a leaf-shaped organ, situated above the cerebropleural and pedal ganglia and communicating with a branch of the aorta. Histologically the gland consists of two main components, mesenchym with amebocytes and blood gland cells.The blood-gland cells characteristically contain masses of spherical, membrane-bound granules, which often possess an internal cristaloid or lamellar structure. The second characteristic feature of the blood gland cells are deep invaginations of the plasmalemm, which are sometimes enlarged to vacuoles in the cytoplasm. These vacuoles are often connected with the surface only by small channels and are filled with globules of 250–300 Å diameter or strands of the same diameter, made up of subunits of 250 Å. Globules and strands possess a clear core. Thus they have the structure and proportions of globular and linear polymerized hemocyanin. The blood-gland cells each have a small nucleus with clumps of condensed chromatin adjacent to the envelope and dispersed throughout the nucleoplasm. Nucleoli are not usually found. A relatively thin rim of dense cytoplasm surrounds the nucleus. The cytoplasm is replete with a large number of free ribosomes. It contains sparse endoplasmic reticulum, a small golgi apparatus and a few mitochondria near the nucleus.The copper content was determined in the hemolymph, the eggs, blood gland, hepatopancreas, and several other organs of Archidoris pseudoargus: the copper concentration in the hemolymph was about 600 g/100 ml, while the amount of copper in the organs is nearly the same as in Helix. But whereas in other mollusks the hepatopancreas is the organ with the highest copper content, in Archidoris the blood gland has the highest copper concentration with 200 g/g. Electro phoresis showed that copper is bound to an anodically migrating protein. Therefore, it may be presumed that the copper represents hemocyanin - which may be concentrated or synthesized in the blood-gland cells.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch den Schweizerischen Nationalfond zur Förderung der Wissenschaften, die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die Stiftung Volkswagenwerk. Ich danke ferner für die guten Arbeitsmöglichkeiten an der Zoologischen Abteilung der Stazione Zoologica di Napoli und am Institut Biologique de Roscoff.     

Beobachtungen beim Grauspecht (Picus canus Gmelin) in der Brutzeit

Zusammenfassung Der Grauspecht bewohnt im Teutoburger Wald vorwiegend die Randlagen der Buchenwälder auf Muschelkalk und Pläner. Er fehlt im Nadelwald. Die Siedlungsdichte ist fast überall geringer als beiP. viridis. Ökologische Unterschiede gegenüber diesem wurden im engeren Beobachtungsgebiet nicht ermittelt. Am Stadtrand von Bielefeld wurden in den Jahren 1949 bis 1962 sieben Grauspechtreviere festgestellt; davon waren mindestens vier alljährlich besetzt. Die Reviere werden kurz beschrieben. Planbeobachtungen erfolgten im Revier Bethel bei Bielefeld in den Jahren 1960 bis 1962.Der Zeitraum der Balzaktivität umfaßt die Monate Februar bis April. Balz und Revierverteidigung sind temperaturabhängig. Beschrieben werden Richtungsflüge, Bogenflüge, Rufkorrespondenz, Trommeln, Höhlenanzeigen und Drohen. Es trommelt fast nur das . Das verpaarte beteiligt sich an der Revierverteidigung meist ohne Trommeln und ohne Rufreihen. Mit Höhlenwahl bzw. Beginn der Bautätigkeit flauen die auffälligen Balzaktionen ab; die intimeren reichen bis zum Brutbeginn. Die Kontakte zwischen Grauund Grünspecht sind schwach und reichen weder zur Verpaarung noch zur räumlichen Trennung der Arten.Fast alle Grauspechthöhlen des Beobachtungsgebietes sind in Buchen angelegt. Die Lage der Höhlen ist sehr charakteristisch. Im Kontrollrevier wurde in drei Jahren zweimal eine neue Höhle gebaut, einmal eine alte gewählt.Beim Höhlenbau eines Paares überwog der Anteil des bei weitem. Unterschieden werden Außenbau (Frühphase) und Innenbau (Spätphase). Vorsichern und Ruhesitz werden als stereotype Verhaltensweisen beschrieben. Schlagrhythmus und Folge des Späneauswerfens wurden mit dem Sekundenzeiger gemessen und teils graphisch dargestellt. Eine Bruthöhle war in 12 Tagen fertig. Jeder Partner arbeitete für sich. Warmes Wetter setzte die Bauaktivität stark herab. Das Verhalten bei Störungen war bei Außen- und Innenbau verschieden.Die abendlichen Einschlupfzeiten des bis zum Bebrütungsbeginn werden dargestellt, die Verhaltensweisen des beschrieben.Die Brutdauer wurde bei zwei Paaren indirekt ermittelt und betrug höchstens 17 Tage. Bei 5 Ganztagsbeobachtungen wurden täglich 3 bis 4 Ablösungen beobachtet. Die Schichtdauer beim Brüten wird zahlenmäßig belegt. Die Ablösungen werden graphisch dargestellt. Nachmittags brütet das manchmal allein bis zum nächsten Morgen. Nachts brütet stets das . Die Abendeinschlupfzeiten werden dargestellt. Das Verhalten der Brutpartner wird genau beschrieben: Das kündigt die Ablösung durch Rufreihen an, das nicht. Auf kurze Distanz dient der djük-Ruf als Ablösungssignal. Es werden 3 Versionen der Ablösung beschrieben, ferner das Ausschau-Halten, verschiedene Formen des Sicherns und Reaktionen bei Störungen.Die Nestlingsdauer betrug bei 2 Bruten 23/24 und 26/27 Tage.Etwa mit dem Tage des Schlüpfens hören die Rufreihen der Eltern auf. Ungefähr bis zum 5. Nestlingstag huderten die Partner in Ablösung, danach warteten sie den Anflug des Partners nicht mehr ab. Nachts huderte das bis zum 10. bzw. 13. Nestlingstag. Die Einschlupf-, Huder- und Fütterungszeiten werden dargestellt. In 7 Ganztagsbeobachtungen sowie in halbtägigem und stundenweisem Ansitz wurden über 300 Fütterungsanflüge protokolliert. Vom 9./10. Nestlingstag bis zum Ausfliegen ergaben sich im Mittel von 265 Fütterungsanflügen 1,9 Fütterungen je Stunde. und flogen bei einem Brutpaar in fast gleichem Maße an, in einem anderen Falle war das , in einem dritten das der aktivere Teil. Ein hörte am 26. Nestlingstag auf zu füttern. Die Höchstzahl der Anflüge betrug 37 an einem Tage. Aus Futterresten wurdenMyrmica rubida undLasius flavus bestimmt. Selten halten sich beide Gatten gleichzeitig in der Höhle auf. Ab 15./16. Tag werden die Jungspechte am Höhleneingang gefüttert. Das Fütterungsverhalten wird beschrieben. Die füttern mehr Einzelportionen je Anflug als die . Im Mittel vieler Fütterungsanflüge fütterte das 6,2mal, das 4,9mal einzeln je Anflug.Der Kot wird zunächst von beiden Eltern abtransportiert. Das hört am 16./17. Tag, das erst am 23. Tag auf zu reinigen. Das gewaltsame Eindringen des wird beschrieben, ebenso die Distanzfütterung des .Bei Begegnungen am Nistbaum erhält das den Vortritt.Das unauffällige Verhalten der Eltern bei Störungen wird beschrieben. Der Warnruf ist kük.Die Lautäußerungen der Jungen und die Entwicklung der arttypischen Rufe werden dargestellt. Die Jungen reagieren zunächst auf Tastreize (Bussmann 1944), später auf Helligkeits-, Kratz- und zuletzt auf Sehreize. Die Jungen betteln auch in den letzten Nestlingstagen nur periodisch.Einmal zeigte sich ein Grünspecht- am Höhleneingang aggressiv.Das Ausfliegen wurde zweimal beobachtet. Es erfolgte zwischen 5 h und 6 h nach Verzögerung der ersten Fütterung durch den noch fütternden Altvogel. In einem der beiden Fälle zog es sich bis gegen 11 h hin. Beide Male blieb ein Jungvogel einen Tag länger in der Höhle als die Nestgeschwister.Familienzusammenhalt konnte nur am ersten Tag nach Verlassen der Höhle festgestellt werden.Daten der Nestlingszeit und Rufe werden in Tabellen zusammengestellt.mit 8 Aufnahmen von Rolf Siebrasse und einer Aufnahme von Rudolf Sichelschmidt