Comparative characteristics of some ecosystems of the upper regions of the shelf in tropical,temperate and Arctic waters

Summary 1. The distribution of biocoenoses in the upper shelf parts of temperate and tropical regions in the western part of the Pacific Ocean, in upper boreal Atlantic waters and in the high latitudes near Franz Josef Land has been investigated employing the quantitative diving method.2. In bionomically analogous parts of temperate and cold waters of the Northern hemisphere, parallelism in the distribution of biocoenoses can be observed. The leading (dominant) forms are substituted by vicarious species. A series of biocoenoses in these waters corresponds to tropical biocoenoses located at similar depths and on similar grounds. Reef-forming corals, dominant in many tropical biocoenoses, are replaced by macrophytes, especially in cold and temperate waters (convergency on a larger scale).3. The biomass of bottom biocoenoses attains maximum values in tropical waters and decreases regularly towards the high latitudes of the Arctic Ocean.4. Population density is maximum in biocoenoses of temperate latitudes; it decreases more or less equally in tropical and Arctic waters. The ratio of the quantity of species to population density per 1 m² of bottom surface area is maximum in tropical and Arctic biocoenoses and diminishes considerably in temperate waters.5. The geographical distribution of biocoenoses on similar grounds and at equal depths depends (a) in tropical waters upon the direction of prevalent currents and upon the degree of isolation of island shelves from the ancient continental shelf areas with diverse and abundant populations; (b) in temperate waters, upon the temperature regime of the surface waters (heat exchange between sea and atmosphere; influence of the prevalent water currents); (c) in Arctic waters, upon the solidity and constancy of the ice cover.6. In tropical and temperate waters, maximum biomass, maximum population density and greatest species diversity are observed at depths ranging from 0 to 10 m, in Arctic waters from about 18 to 25 m, due to ice conditions in the shoals which are unfavourable for life.7. In all areas investigated, the distribution of biocoenoses reveals a distinct vertical zonation. The zonation is caused in tropical waters (on identical grounds), by the degree of light penetration and by hydrodynamic peculiarities of different layers of the surface water mass; in temperate waters by differences in the thermal regime of the layers of the surface water masses; in the Arctic waters by the degree of light penetration, by the mechanical influence of ice, especially of icebergs, and by the mode of ice conditions prevailing over different depths.

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Vergleichende Charakterisierungen einiger Ökosysteme der oberen Schelfregionen in tropischen, gemäßigten und arktischen Gewässern

Kurzfassung Die Verteilung der Biozönosen in den oberen Schelfzonen des westlichen Pazifik, der boralen Regionen des Atlantik und arktischer Gewässer wurde unter vergleichenden Gesichtspunkten mit Hilfe der Methode des Schwimmtauchens untersucht. In kalten und gemäßigten Zonen der nördlichen Hemisphäre spielen stets verwandte Arten eine dominierende Rolle in den in ähnlicher Tiefe und auf ähnlichem Substrat lebenden Lebensgemeinschaften. Sie erweisen sich teilweise auch als konvergent gegenüber tropischen Biozönosen, doch stehen deren Charakterarten in keinem näheren Verwandtschaftsverhältnis zu jenen der in der nördlichen Hemisphäre vorkommenden Biozönosen. Die Biomasseproduktion am Boden steigt in Richtung von arktischen zu tropischen Regionen an; die Populationsdichte der Organismen ist in den gemäßigten Breiten am größten und verringert sich in etwa gleicher Weise zu den tropischen und arktischen Zonen hin. Das Verhältnis der Artenzahl zur Populationsdichte pro Flächeneinheit erreicht in tropischen und arktischen Lebensgemeinschaften ein Maximum; es verringert sich beträchtlich in gemäßigten Breiten. Die geographische Verbreitung der Biozönosen in gleichen Wassertiefen wird in tropischen Gebieten in erster Linie von Strömungen, in borealen Zonen von den Temperaturverhältnissen des Oberflächenwassers und in arktischen Regionen von der Eisbedeckung bestimmt. In tropischen und gemäßigten Zonen findet sich die größte Mannigfaltigkeit an Organismen und die höchste Biomasseproduktion in 0–10 m Wassertiefe, in arktischen Meeren dagegen in einer Tiefe von ca. 18–25 m. In allen untersuchten Gebieten wird eine vertikale Zonierung der Biozönosen deutlich, die im tropischen Bereich vom Lichteinfall und von den hydrodynamischen Besonderheiten der oberen Wasserschichten abhängen, in borealen Zonen von den Oberflächentemperaturen und in den arktischen Gewässern von dem Grad des Lichteinfalls und der Eisbedeckung.

     

Beiträge zur vergleichenden ethologie und ökologie tropischer webespinnen

Zusammenfassung Die Arbeit bringt Material zur vergleichenden Ökologie und Ethologie tropischer Spinnen, Einzeldaten, die sick nicht gut zusammenfassen lassen. Hervorgehoben sei Folgendes : Nach der Ausbildung des Rahmenwerkes lassen sich Engraumnetze (z.B. Argyope argentata) und Weitraumnetze (z. B. Micrathena duodecimspinosa) unterscheiden. Von Interesse für die immer noch ungeklärte Frage nach Ursprung und Bedeutung der Stabilimente sind jene Fälle, in denen die Form des Stabilimentes mit dem Alter der Spinne wechselt, wie es an Argyope argentata erläutert wurde. Für die Frage der phylogenetischen Ableitung des Radnetzes sind die Erstlingsnetze von Jungspinnen bedentsam. So wurde an Uloborus vicinus ein Beispiel dafür beschrieben, daß eine Radnetzspinne nach dem Schlüpfen zunächst ein deckenförmiges Gespinnst anfertigt, in welchem zahlreiche radiäre Fäden von anderen unregelmäßig gekreuzt werden.Als die hauptsäcbliche Fortpflanzungszeit kommt für die meisten, wenn nicht alle behandelten Arten das Ende der Regenzeit und der Beginn der Trockenzeit in Frage. Es handelt sich um Formen, welche die Trockenzeit sicher nur ausnahmsweise als Adulte überdauern. In El Salvador beschränken sich die Regenfälle auf den Sommer; in dieser Jahreszeit allein kommt es zu einer' reichen Entfaltung des Insektenlebens und damit auch der Radnetzspinnen. Auf den jahreszeitlichen Wechsel zwischen Feuchtigkeit und Trockenheit in jenem tropischen Gebiet scheinen die Lebenszyklen der Radnetzspinnen in ähnlicher Weise eingestellt zu sein wie in gemäßigten Zonen auf den Wechsel zwischen der warmen und der kalten Jahreszeit.     

Ein Beitrag zur Selbstfertilität beim Weißklee

Zusammenfassung Es wurden aus einer lettischen Weißkleepopulation selbstfertile Formen ausgelesen und im Verlaufe von 7 Jahren geprüft. Dabei wurde festgestellt, daß die bei den fremdbestäubten Weißklee-Populationen in der Praxis beobachteten Schwankungen im Samenertrag auch bei den selbstfertilen Formen zu beobachten sind, obwohl diese vom Bienenflug nicht mehr unbedingt abhängig sind. Als Ursache dieser Schwankungen konnte die Witterungsgestaltung während der Vorund Hochsommermonate ermittelt werden. Allerdings scheinen die Witterungsbedingungen nicht unmittelbar, sondern mittelbar über die negative Korrelation zwischen der Ausbildung vegetativer und generativer Pflanzenmasse auf die Selbstfertilität einzuwirken. Neben der starken Variabilität der Selbstfertilität traten aber auch erblich bedingte Selbstfertilitätsunterschiede auf, die sich von den Umweltbedingungen nicht verwischen ließen. Daraus wird die Möglichkeit abgeleitet, durch weitere züchterische Bearbeitung die noch sehr labil ausgebildete Selbstfertilität bei den ausgelesenen Pflanzen zu verbessern und zu festigen.Mit 9 Textabbildungen     

Population structure of some pond Microcrustacea

Summary The aestival species composition of microcrustacea of eight ponds in southwestern Kansas is described. Two benthic Ostracoda and three planktonic Copepoda and eight planktonic Cladocera were collected.On the whole, the Copepoda were more abundant than the Cladocera. Patterns of relative abundance varied from week to week and were more varied than the patterns described for the limnetic zone of lakes. There were two or three copepods in each pond. Except for one pond which had no Cladocera, there were two to five species of Cladocera per pond.There were fourteen significant affinities among the plankters. Two species showed no affinity. The relationships among four recurrent groups were established. Group I contained one cyclopoid, one calanoid and two cladocerans, a pattern not unlike the typical limnetic community.The population structure of each species that occurred in more that one pond was analyzed by analysis of variance. Significant differences between the ponds occurred from various species in per cent copepodids in the population, per cent females with eggs, and the number of eggs per egg sac. There was no significant difference among the ponds regarding the mean number of eggs per ovigerous female for any cladoceran.Interactions among the species and faunal characteristics of the ponds are discussed in relation to the environmental characteristics of the ponds.

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Zusammenfassung Die Zusammensetzung der estivalen Arten von Mikrocrustacean von acht Teichen im Südwesten von Kansas wird beschrieben. Zwei benthische Ostracoden, drei planktonische Copepoden und acht planktonische Cladoceren wurden gefunden.Die Copepoden waren im allgemeinen häufiger als die Cladoceren. Die Schemen der relativen Anzahl wechselten von Woche zu Woche und waren unterschiedlicher als die Schemen für die limnische Seezone. Zwei oder drei Copepoden, sowie zwei bis fünf Arten von Cladoceren kamen in jedem Teich vor, ausser in einem Teich, in dem keine Cladoceren gefunden wurden.Vierzehn wichtige Übereinstimmungen wurden unter den Planktonern gefunden. Zwei Arten zeigten keine Affinität. Der Zusammenhang zwischen vier wiederkehrenden Gruppen wurden nachgewiesen. Gruppe I enthielt einen Cyclopoiden, einen Calanoiden und zwei Cladoceren, ein für typisch limnische Gemeinschaften übliches Schema.Die Bevölkerungsstruktur jeder Art, die in mehr als einem Teich vorkam, wurde durch Streuungsanalyse untersucht. Es wurden signifikante Unterschiede im Prozentsatz der Copepoden: Bevölkerung, der Weibchen mit Eiern, der Anzahl Eier im Brutraum für die verschiedenen Arten zwischen den Teichen gefunden. Keine signifikanten Unterschiede wurden in der Anzahl Eier pro eitragendem Weibchen der Cladoceren zwischen den Teichen gefunden.Auch der Einfluss der Umweltfaktoren der Teiche auf die Arten und auf die Fauna des Teiches wurde untersucht.

     

Biology of Tipula paludosa; Growth of the larva in the field

Tipula paludosa has an annual life cycle. The larval stage lasts from September to the following August. Larvae were collected from 16 fields in Northumberland and Cumberland at all times of year in the 10-year period 1954–1963. Larvae were individually weighed. The weights were used a) to construct curves showing the course of growth through the year and b) to compare average size of individuals from different places and different years.A growth curve was also constructed from the weights of larvae kept in the field under semi-natural conditions. Larvae grow extremely fast in the autumn, slowly through the winter and moderately fast in the spring and early summer.First instar larvae are present for only a few weeks in the autumn. Second and third instars are usually present in the population throughout the winter. Most larvae undergo the third moult in a restricted period in the spring just after the soil begins to warm up.The weight of larvae at the third moult is a convenient index of size of individual. Variation in mean weight between place-years was not significantly greater than variation within each field. Peak weight of larvae, on the other hand, did vary significantly from year to year though probably not from place to place in any one year. Pupal weight figures showed that females varied more than males from year to year. Since pupal weight is positively correlated with fecundity, larval spring growth is of importance in determining the number of eggs laid the following autumn. However, it is suggested that, from an economic point of view, the correlation between size and pasture damage is of more interest.

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Zusammenfassung Tipula paludosa Mg. hat einen einjährigen Lebenszyklus. Das Larvenstadium dauert von September bis zum nächsten August; denn Larven wurden während einer Periode von 10 Jahren, 1954–1963, von 16 Feldern in Northumberland und Cumberland zu allen Jahreszeiten gesammelt. Die Larven wurden individuell gewogen. Die Gewichte wurden verwendet a) zur Konstruktion von Kurven, welche den Wachstumsverlauf während des Jahres zeigen, und b) zum Vergleich der Durchschnittsgröße von Einzelticren verschiedener Orte und Jahre.Desgleichen wurde eine Wachstumskurve aus den Gewichten von Larven konstruiert, welche unter halb-natürlichen Bedingungen im Felde gehalten wurden. Die Larven wachsen im Herbst äußerst schnell, während des Winters langsam und im Frühling und Frühsommer mäßig schnell.Larven im ersten Stadium gibt es nur einige Wochen im Herbst. Larven im zweiten und dritten Stadium finden sich gewöhnlich den ganzen Winter hindurch in der Population. Die meisten Larven erleben die dritte Häutung in einem beschränkten Zeitraum im Frühjahr, gerade nachdem der Boden anfängt sich zu erwärmen.Das Gewicht der Larven bei der dritten Häutung ist ein bequemer Index für die Größe der Individuen. Die Variation im Durchschnittsgewicht zwischen Orten und Jahren war nicht viel größer als die Variation innerhalb jedes Feldes. Andererseits variierten die Spitzengewichte der Larven von cinem Jahr zum anderen bedeutend, aber wahrscheinlich nicht von Ort zu Ort in irgendeinem Jahr. Puppengewichtsziffern zeigten, daß die Weibchen von Jahr zu Jahr mehr variierten als die Männchen. Da Puppengewicht und Fruchtbarkeit in einer festen Beziehung zueinander stehen, ist das Larvenwachstum im Frühjahr wichtig zur Prognose der Eizahlen, welche im nächsten Herbst gelegt werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß vom wirtschaftlichen Standpunkt die Wechselbeziehung zwischen Größe und Weideschaden von größerer Bedeutung ist.

     

Der mitotische und endomitotische Kernzyklus beiAllium carinatum. I. Struktur,Volumen und DNS-Gehalt der Kerne

Zusammenfassung In den Meristemen und sich differenzierenden Geweben der Wurzel und des Blattes vonAllium carinatum wurden an denselben Zellkernen Chromatinstruktur, Volumen und DNS-Gehalt parallel untersucht. Sowohl während der mitotischen, als auch während der endomitotischen Interphase zeigt sich ein Unterschied in der Struktur zwischen Kernen im Stadium G₁ und solchen in G₂: Die in G₁ locker verteilten, kleinen Euchromomeren werden größer und erfüllen in G₂ regelmäßiger verteilt und dichter gelagert den Kernraum; die kompakten Chromozentren wachsen ebenfalls heran und verschmelzen zusätzlich zu Sammelbildungen, so daß ihre Anzahl in G₂ verringert erscheint. Die Strukturänderungen während der S-Periode selbst sind schwieriger zu beurteilen, jedoch bleiben die Chromozentren sicher während der DNS-Replikation kompakt.Im Zuge der mitotischen Prophase bzw. der Endomitose kommt es zu einer völligen Angleichung der euchromatischen und heterochromatischen Chromatinelemente im Zerstäubungsstadium (Z); seine Bedeutung liegt offenbar in der Trennung der Chromatiden. da unmittelbar nachher die für G₁ charakteristische feinkörnige Struktur wiederhergestellt wird und auch die Chromozentren wieder verkleinert, aber vermehrt hervortreten (Stadium der Neu-Organisation, NO).In der Mitose erscheinen im Anschluß daran, während der frühen Spiralprophase, Eu- und Heterochromatin vorerst wieder aneinander angeglichen (Stadium SpE), später kommt es aber infolge des asynchronen Spiralisationsverhaltens der heterochromatischen Abschnitte der Chromosomen zu einer neuerlichen Differenzierung (Stadium SpH), und erst in einem mittleren Prophasestadium sind die Chromosomen endgültig einheitlich stark spiralisiert (SpS).Das Kernwachstum erfolgt sowohl im mitotischen als auch im endomitotischen Kernzyklus in drei Schühen: Der erste findet unmittelbar nach der mitotischen bzw. endomitotischen Telophase statt, der zweite nach der DNS-Synthese, der dritte kurz vor und während der mitotischen Prophase bzw. der Endomitose. Die Volumenzunahme zwischen G₁ und G₂ sowie zwischen G₁ und der Zerstäubung sind im mitotischen Kernzyklus größer als im endomitotischen.     

Die Wasserpermeabilität der Zellen des Drüsenepithems vonSaxifraga

Zusammenfassung Die Epithemzellen der Hydathoden vonSaxifraga lingulata zeigen einen außerordentlichen raschen Plasmolyseeintritt und damit eine sehr hohe Wasserpermeabilität; diese ist im Mittel k=1,43; dieser Wert gibt aber wohl nur die untere Grenze der tatsächlichen Wasserpermeabilität an, die gemessenen Höchstwerte liegen zwischen 3,20 und 3,62. Diese Konstanten gehören unter die höchsten, die für die Zellen von Landpflanzen gefunden wurden. Daneben zeigt das Epithem eine sehr hohe Wegsamkeit der Membranen für die plasmolysierende Zuckerlösung, die im schlagartig raschen Plasmolyseeintritt auch mehrschichtiger Schnitte zum Ausdruck kommt.Die Wasserpermeabilität der Zellen des Blattparenchyms (Mesophylls) ist bedeutend niedriger; sie beträgt im Mittel k=0,42.Wässerung von langer Dauer (6–24 Std.) vermindert die Wasserpermeabilität der Epithemzellen bedeutend (im Mittel k=0,41). Die Parenchymzellen bleiben unbeeinflußt.     

Über herzgewichte und blutviskosität bei einheimischen amphibien

Zusammenfassung Die individuellen Schwankungen im relativen Herzgewicht sind bei den Amphibien nicht unbedeutend, aber nicht größer als bei den Fischen. Wie bei diesen läßt sich eine Abhängigkeit des Herzgewichtes vom Körpergewicht nicht nachweisen.Bei Rana temp. and Bufo vulg. bleibt das Herzgewicht im Jahreszyklus konstant; bei Rana ridib. ist es zur Laichzeit am höchsten, zu Beginn des Winterschlafes am niedrigsten.Die Blutviskosität ist bei der gleichen Art und dem gleichen Geschlecht außerordentlich variabel; sie ist abhängig u. a. von der Zahl und Gestalt der roten Blutkörperchen.Ein Kausalverhältnis zwischen Herzgewicht und Blutviskosität besteht nicht; beide wirken bei ihrer Vergrößerung für sich allein leistungssteigernd.Fast stets sind die Schwankungen im Herzgewicht und Blutviskosität bei den Männchen größer als bei den Weibchen.Den Haupteinfluß auf die Herzgröße scheint die Beanspruchung der Körpermuskulatur zu besitzen.Wasserbewohner haben ein kleineres Herzgewicht als Landbewohner der gleichen Art oder Familie.Bei Anuren betragt das relative Lebergewicht bei Herbsttieren etwa das Dreifache von dem der Frühjahrstiere.Bei Alytes obst.-Männchen beträgt der Julidurchschnitt der Erythrocyten 311 000.Dissertation der Philosophischen Fakultät der Universität Berlin.     

Zum Gehalt an Seston und Plankton im tropischen Atlantik

Zusammenfassung 1. Die hier vorgelegte Ausarbeitung enthält nur einen sehr kleinen Teil der Daten, die während der internationalen Untersuchungen seit 1963 im tropischen Atlantik gewonnen wurden. Sie bringt erste Ergebnisse von zwei Reisen des Verfassers im Frühjahr und Sommer 1963.2. Die gefundenen Werte von Seston und Eiweiß (Albumin-Äquivalente) waren im einzelnen sehr unterschiedlich; eine Deutung mit Hilfe von hydrographischen Daten genügte nicht in allen Fällen. Die Mittelwerte sind deutlich niedriger als die entsprechenden Zahlen aus dem Nordatlantik. Die höchsten Werte fanden sich an der Oberfläche; eine zweite Anreicherung wurde häufig in der Dichte-Sprungschicht beobachtet. Der aus den Eiweißzahlen errechnete Planktongehalt des Sestons war im östlichen Teil des untersuchten Gebietes auch im offenen Ozean unerwartet gering.3. Die Biomasse des Netzplanktons übertraf in gut mit Nährstoffen versorgtem Wasser die Biomasse des Mikroplanktons. Nur durch eine hohe Primärproduktion, wie sie in diesen Gebieten auch vielfach gemessen wurde, können die beobachteten Planktonbestände erhalten werden.4. Die gefundenen Verhältnisse lassen umfassendere Beobachtungen in tropischen Gebieten und Versuche über Nahrungsbedarf und Vermehrung der Planktonorganismen wünschenswert erscheinen.

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On the content of seston and plankton in the tropical Atlantic

Some results of two cruises in 1963 during the International Cooperative Investigations of the Tropical Atlantic (ICITA) are reported and interpreted. The average vertical distribution gives seston (particulate matter) values from 20 to 250 mg/m³, and albumin equivalents from 2 to 28 mg/m³. These amounts are considerably less than those observed in the northern part of the Atlantic Ocean. A great variation was observed, which could not always be explained by the general circulation. Accumulation at the surface was more obvious than concentrations of seston and plankton near or in the discontinuity layer of density. A stimulating influence of the equatorial undercurrent on productivity could not be established. In most areas the standing stock of micro-plankton was found to be low when compared to the biomass of larger plankton organisms.

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Herrn Professor Dr.Adolf Bückmann zum 65. Geburtstag in Verehrung gewidmet.     

Die Abhängigkeit der Nestbauzeiten der Radnetzspinnen Epeira diademata und Zilla-X-notata von verschiedenen Aussenbedingungen

Zusammenfassung Der Beginn der Netzbauzeiten der Kreuzspinne Epeira diademata ist abhängig von der Temperatur. Die Einstellung in den Temperaturwechsel des Tages unterliegt einem gewissen Rhythmus im Laufe des Jahres.Die einjährigen Kreuzspinnen bauen in den Monaten Mai bis Juni meist zur Zeit der Temperaturextreme, vorwiegend des Maximums. Im Juli überwiegen die Bauzeiten während des Temperaturminimums. Daneben treten bis Mitte August zunehmend Baubeginne auf dem ansteigenden Ast der Temperaturkurve auf. Von Mitte August an nehmen die Netzbauten zur Zeit des Minimums zu, bis sie gegen Mitte September fast allein noch auftreten. Von Mitte September bis gegen Ende der Beobachtungszeit bauen die geschlechtsreifen Spinnen in 80,95% der Fälle während des Temperaturabstieges von Maximum nach Minimum. Allgemein: Vom Frühjahr bis Mitte September liegt der Beginn des Netzbaues nur auf dem ansteigenden Ast der Temperaturkurve, d. h. vom Minimum bis zum Maximum; im Herbst wird nur auf dem fallenden Ast der Temperaturkurve, also zwischen Maximum und Minimum gebaut.Die zweijährigen Kreuzspinnen, die im nichtgeschlechtsreifen Stadium überwintern, bleiben im Herbst des ersten Jahres auf dem vorletzten Baubeginnstadium der einjährigen stehen. Sie legen ihre Netze vom September bis Oktober noch zur Zeit des Tagesminimums und Temperaturanstieges an. Im nächsten Frühjahr wird zunächst ebenfalls meist zur Zeit des Minimums gebaut. Dann gehen die Spinnen zum Bauen während des Temperaturabstieges über. Die nicht geschlechtsreif überwinternden Kreuzspinnen machen also den gleichen Rhythmus im Beginn der Netzbauzeiten in 2 Jahren durch, den die nicht überwinternden in 1 Jahr durchlaufen.Versuche in der Dunkelkammer und im Thermostaten bestätigen, daß die Temperatur den entscheidenden Einfluß ausübt, wenn auch die geschlechtsreifen Spinnen bei fallender Temperatur erst mit Eintritt der Dämmerung oder Dunkelheit mit dem Netzbau beginnen. Zilla x-notata baute während der ganzen Beobachtungszeit während des Temperaturabstieges, entweder bald nach dem Abfall der Temperatur vom Maximum oder am häufigsten zur Zeit des Tagesminimums.Als Dissertation angenommen von der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen.     

Über die Hydrographie von Wattenpfützen

Zusammenfassung Die ökologischen Faktoren wurden in kleinen Wattenpfützen während der Trockenzeit laufend untersucht. Dabei erwies sich Salzgehalt und Wassertemperatur als direkt von den Wetterbedingungen abhängig, während durch die Photosynthese der Sauerstoffgehalt, das Säurebindungsvermögen und pH weitgehend verändert werden können. Auch diese Faktoren sind indirekt von der Witterung abhängig, sie können großen Schwankungen unterliegen. Auf die biologische Bedeutung der Schwankungen im Chemismus von Wattenpfützen wird hingewiesen.mit 3 Tabellen und 1 Abbildung im Text     

Körpertemperatur und Aktivität beim Igel

Zusammenfassung Die Körpertemperatur des aktiven Igels im Winter schwankt innerhalb 24 Stunden zwischen etwa +33,5 und 35,5° C. Das Maximum liegt in den frühen Morgenstunden (gegen 3 Uhr), das Minimum am Nachmittag (gegen 15 Uhr). Im Sommer ist der Rhythmus ungefähr ebenso, jedoch liegen die Werte um annähernd 1° höher.Der Rhythmus ist von der Umgebungstemperatur und der Nahrungsaufnahme weitgehend unabhängig. Nur bei extremen Umgebungstemperaturen (über +35 und unter –3° C) fällt er weg, und die Körpertemperatur steigt über die normalen Werte (bis etwa +38° C).Unter +17° C Umgebungstemperatur (= der Temperatur in der unmittelbaren Umgebung des Igels) können winterschlafbereite Igel in Winterschlaf fallen. Zwischen +17 und +14,5° befinden sie sich in einem halbwachen Zustand mit Körpertemperaturen zwischen etwa +30 und +15° C. Unter +14,5° C bis ungefähr +5,5° C Umgebungstemperatur wird die Temperaturregulierung völlig ausgeschaltet, so daß die Körpertemperatur sich mit der Umgebungstemperatur ändert. Sie bleibt meist etwa 1° über ihr. Unter +5,5° C wird die Regulierung entweder nur soweit eingeschaltet, daß die Körpertemperatur mit annähernd +6° C konstant bleibt, oder die Igel regulieren vollständig und wachen auf.Beim Erwachen und Einschlafen erfolgt die Veränderung der Körpertemperatur zunächst langsam, dann schneller, dann wieder langsamer (zwischen etwa +20 und 26° C Körpertemperatur), dann wieder schneller und endlich wieder langsam.Sowohl im Sommer als auch im Winter sind die aktiven Igel in 24 Stunden etwa 18 Stunden in Ruhe und 6 Stunden in Bewegung. Die Hauptaktivitätszeit liegt zwischen 18 und 20³⁰ Uhr, und je eine relative Aktivitätszeit zwischen 0³⁰ und 2³⁰, sowie zwischen 4 und 5³⁰ Uhr. Künstliche Beleuchtung und Hunger können diesen Rhythmus ändern.Aktivitäts- und Temperaturrhythmus scheinen nicht ursächlich, sondern nur zeitlich miteinander verknüpft zu sein.Der winterschlafende Igel kann durch schnellen Wechsel der Umgebungstemperatur oder durch länger dauernde tiefe Umgebungstemperaturen geweckt werden. Mechanische Reize brauchen ihn nicht zu erwecken.Hungernde Igel schlafen leichter ein als gesättigte. Erinaceus roumanicus scheint leichter einzuschlafen als Erinaceus europaeus.Die Winterschlafbereitschaft schwankt periodisch. In der kalten Jahreszeit tritt mehrmals erhöhte Bereitschaft auf, die langsam mit rhythmischen Schwankungen abnimmt. Wahrscheinlich wild diese Periodizität durch rhythmisch ablaufende innersekretorische Vorgänge bedingt.Auf Grund der physiologischen Daten wird versucht, ein Bild von der Ökologie des Igels zu entwerfen.     

Übt die Jahreszeit einen Einfluss auf die Fruchtbarkeit und das Geschlechtsverhältnis der weisşen Hausmaus aus?

Zusammenfassung An 20 717 Würfen der Albino-Hausmaus wurde aufgezeigt, daß die Jahreszeit einen erheblichen Einfluß auf die Fruchtbarkeit ausübt, sofern sich diese in der Wurfzahl äußert. Die Empfängnisfähigkeit der Maus erreicht im Sommerhalbjahr (April–September) bzw. im Sommer im engeren Sinne (Juni–August) ihren Höhepunkt, im Winter bzw. Herbst ihren Tiefstand. Sie folgt also einem klaren Jahreszyklus. DieWurfgröe, der andere Ausdruck der Fruchtbarkeit, bleibt dagegen das ganze Jahr hindurch ziemlich die gleiche. Es läßt sich nur bei einer großen Gruppe des Materials eine statistisch gesicherte Steigerung im Frühjahr und Sommer und ein entsprechendes Absinken im Herbst und Winter aufzeigen. Ähnlich ist es um dasZahlenverhältnis der Geschlechter bestellt, das gleichfalls nur bei einer größeren Gruppe statistisch bedeutsame Unterschiede zwischen Sommer- und Winterhalbjahr bzw. Sommer- und Herbstvierteljahr erkennen läßt.Als ursächlicher Faktor der Beeinflussung der Fruchtbarkeit wird die jahreszeitlich verschiedene Temperatur angenommen, welche Unterschiede in der inneren Sekretion (Sexualhormon) mit sich bringt. Die Ernährung hat mit der Erscheinung nichts zu tun.Die Ergebnisse entsprechen im großen ganzen denjenigen H. D.Kings bei der norwegischen Ratte.     

Über die Kapillarisation einiger Kaninchenmuskeln

Zusammenfassung Anläßlich Stoels Untersuchungen betreffs der Kapillarisation des weißen M. Adductor magnus und des roten M. Semitendinosus des Kaninchens werden der Wert seiner tatsächlichen Befunde sowie die hieraus gezogenen Folgerungen bezüglich auf die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes in beiden Muskelarten geprüft. Es stellt sich heraus, daß der Wert seiner tatsächlichen Befunde nur ein ganz relativer ist, während es sich außerdem zeigt, daß diese Befunde, eben wenn sie einigen absoluten Wert aufweisen könnten, doch nicht zu den von S. gemachten Folgerungen bevollmächtigen würden. Zur Verifizierung der also bereits aus aprioristischen Gründen überaus unwahrscheinlichen Gesetzmäßigkeit wie sie Stoel gefunden hätte, werden Untersuchungen über eine größere Zahl von Kaninchenmuskeln angestellt. Versucht wird, den Einfluß verschiedener Momente auf die Kapillarisation zu bestimmen. Eine deutliche Beziehung zwischen Kapillarisation und Faserdicke, Funktion, Art der Kontraktion oder Muskelfarbe kann nicht aufgefunden werden. Zum Schluß werden einige Anschauungen betreffs der Beziehung zwischen Kapillarisation, Strömungsgeschwindigkeit und Stoffwechselverhältnissen begründet, und wird versucht, eine Formel zu entwickeln, welche als erste Annäherung der Verhältnisse betreffs Strömungsgeschwindigkeit, Druck usw. in dem Kapillarsystem des Tierkörpers im allgemeinen angesehen werden möchte.     

Effect of larval population density on the adult morphology of two species of Lepidoptera, Plusia gamma L. and Pieris brassicae L.

The morphological effects of population density in locusts in the production of phases is now well established and in recent years somewhat parallel effects have been observed in the larvae of Lepidoptera. Unlike locusts Lepidoptera pass through a quiescent pupal period but nevertheless the adult may be affected. In both P. gamma and P. brassicae adults from crowded larval cultures were smaller in both size and weight although the effect was counteracted to some extent by approaching pupal diapause in P. brassicae. The effect was similar in many cases to that produced by an increase in temperature except that it disturbed the relationships between the lengths of the wing and hind femur with the live weight. The ratio of these lengths (equivalent to E/F ratio in locusts) was significantly increased but was not a satisfactory index of larval population density. No effects were observed in the wing pattern and colouration in either species.

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Zusammenfassung Die Einwirkung der larvalen Populationsdichte auf die Morphologie der jungen Falter wurde bei Plusia gamma und Pieris brassicae durch Vergleich frischgeschlüpfter Falter aus Einzel- und aus Massenzuchten bestimmt.Bei P. gamma wogen Puppen aus Massenkulturen etwas weniger und verloren während des Puppenstadiums mehr an Gewicht. Die entstehenden Falter waren gewichtsmäßig deutlich leichter und hatten etwas kürzere Flügel. Größe und Gewicht der Männchen waren größer als die der Weibchen, und da die Massenzucht die meßbaren Größen bei den Weibchen stärker beeinflußt, verstärkte sie den Unterschied zwischen den Geschlechtern. Jahreszeitliche Unterschiede wurden beobachtet, wobei Gewicht und Größen in der warmen Jahreszeit geringer waren, doch blieb der jahreszeitliche Einfluß geringer als der durch Übervölkerung hervorgerufene.Bei P. brassicae hatte die Massenzucht eine ähnliche Wirkung auf die Puppen- und Erwachsenengewichte und auch auf die Maße, außer daß der Flügel kürzer und schmaler war. Die Unterschiede zwischen den Geschlechtern wurden durch die Massenaufzucht nicht verschärft. Lebendgewicht und Femurlänge waren beim Männchen größer, währen das Weibchen größere Flügel hatte. Bei Herannahen der Diapause wurde die Wirkung der Massenkultur auf Puppen- und Imaginalgewicht kompensiert, aber die Wirkungen auf die Erwachsenenmaße blieben noch erhalten, wenn auch in geringerem Ausmaß als sie bei nichtdiapausierenden Generationen zu beobachten waren. In der wärmeren Jahreszeit wurden Variationen erzielt, die in etwa den durch Übervölkerung bewirkten ähnlich waren, außer daß die Flügel abweichende Form aufwiesen und daß Übervölkerung bei den Männchen die Wirkung stark reduzierte.In Einzelkulturen beider Arten wurden positive, aber nicht stark signifikante Korrelationen in der Beziehung von Costa- und Hinterschenkellänge mit dem Lebendgewicht gefunden. Diese Beziehungen wurden durch Massenkultur gestört.In beiden Arten wurde das Costa-Schenkel-Verhältnis durch Massenkultur signifikant vergrößert (cf. E/F-Rate bei Heuschrecken), ergab aber keinen befriedigenden Index für die larvale Populationsdichte.In der Flügelzeichnung und Färbung beider Arten wurden durch larvale Massenkultur keine Wirkungen beobachtet.

     

Die fauna der wiesen unter besonderer berücksichtigung der mahd. (Ein beitrag zur agrarökologie)

Zusammenfassung In den Jahren 1950–1952 wurden an feuchten Wiesen in Nordwest-deutschland biocönotische Untersuchungen über die Fauna der Krautschicht und der Bodenoberfläche durchgeführt mit dem Ziel, deren Zusammensetzung und Dynamik in ihrer Abhängigkeit von der Mahd zu erfassen.Die Durcharbeitung der gesamten oberirdisch lebenden Tierwelt ergab etwa 1900 Arten, die zu 80% biotopeigen sind. Es wurde eine ökologische Analyse der Arten und Gruppen nach Entwicklungsgang, Ernährungsweise und Aufenthalt vorgenommen. In der Krautschicht herrschen Dipteren, Zikaden und parasitische Hymenopteren vor; auf der Bodenoberfläche und im Hen dominieren Käfer, Milben und Spinnen, während Collembolen in allen 3 Lebensbezirken reichlich vorkommen (Abb. 1).Die Formenfülle jedes Einzelbestandes ist erheblich. Wenn auch das Artenspektrum fin einzelnen sehr wechseln kann, so zeigen dock die Dominanten in allen untersuchten Feuchtwiesen eine weitgehende Übereinstimmung. Manchmal wird durch das Vorkommen von Nährpflanzen (z. B. Cruciferen) in bestimrnten Wiesentypen eine Bindung an abiotische Verhältnisse vorgetäuscht, die nicht besteht. Die höchsten Abundanzwerte in der Krautschicht erreichen die Gramineenfresser.Im atlantischen Klimabereich treten Lepidopteren, Chrysomeliden (ausschließlich Halticinen), Apiden (ausschließlich Bombus), Pentatomiden und Laubhenschrecken als Wiesenelemente viel stärker zurück als in kontinentaler and südlicher gelegenen Gebieten.Beim Vergleich mit anderen Biotopen ergibt sich eine sehr weitgehende Übereinstimmung mit der Tierwelt bewachsener Ufer und Flachmoore. Durch ihre Umwandlung in Wiesen und durch die laufenden Kulturmaßnahmen wird die ursprünglich vorhandene Tierwelt nur einer Auslese unterzogen und vereinheitlicht. Neue Elemente kommen nicht hinzu.Die dynamischen Erscheinungen sind in der Wiesenbiocönose stark ausgeprägt. Durch Habitatwechsel im Laufe des Individuallebens entsteht eine enge Verflechtung der Strata (Abb. 3). Wetter und Tageslauf steuern die Aktivität der Wiesentiere in hohem Maße. Die Aspektfolge steht in starker Abhängigkeit von den Wirtschaftsmaßnahmen. Dadurch ergeben sich auch für die Tierwelt Einpassungstypen in die Mahdrhythmik (Abb. 4). Die Wiesenfauna entfaltet sich erst verhältnismäßig spät im Jahr.Die Biocönose als Gauzes ist ziemlich ausgeglichen. Sie besteht aus etwa 38% Phytophagen; 38% Zoophagen und 24% Saprophagen. Der biocönotische Konnex ist reich gegliedert. Einige Teilkonnexe werden ausführlicher dargestellt (Abb. 5). Die Mehrzahl der Arten verbringt ihr ganzes Leben, einschließlich der Überwinterungszeit, auf der Wiese. Vorwiegend unter Käfern und Wanzen überwintern einige an Hecken und Waldrändern. Daher sind die Unterschiede der Besiedlung zwischen Rand und Innerem der Wiese im Gegensatz zu den Verhältnissen der Felder nur sehr gering.Zur normalen Wiesenfauna gehören zahlreiche Arten von Kulturpflanzenschädlingen. Manche von ihnen treten nur spärlich auf, während andere (Oscinella, Opomyza, Hydrellia, Bibioniden; Tipuliden, Halticinen, Silona usw.) ständig häufig sind, ohne daß Gradationen entstehen und wirtschaftlicher Schaden verursacht wird, veil die Biocönose sehr reichhaltig und die Zahl ihrer Gegenspieler sehr groß ist.Die Mahd verschärft die faunistische Abgrenzung der Wiese nach außen und die Vereinheitlichung fin Bestand selbst. Sie schließt durch ihre Wirkungen auf die Pflanzendecke eine Anzahl von Tierarten dauernd oder vorübergehend aus (viele Samenfresser, manche Gallerreger, Netzspinnen, Blütenbesucher usw.). Andere werden durch Schaffung günstiger Entwicklungsbedingungen eher gefördert (Chloropiden und sonstige Stengelminierer, Heuschrecken, Zikaden, manche Vögel usw.) Direkte Verluste erleiden besonders die Blattläuse und einige Brutvögel. Viele bewegliche Tiere reagieren dagegen durch Abwanderung von der gemähten Fläche oder werden leicht passiv vom Wind verschleppt. Die Wiederkehr ganz oder teilweise abgewanderter Familien erfolgt jedoch zum großen Teil durch das Heranwachsen von neuen Individuen aus bodenbewohnenden Jugendstadien. Die Unterschiede in der Individuenzahl zwischen Rand und Mitte des Bestandes sind daher auch während des Heranwachsens der Pflanzen nicht wesentlich. Die zeitweilige Änderung der mikroklimatischen Bedingungen durch die Mahd fördert die Aktivität wärmeliebender Arten und hemmt die Lebensäußerungen jener, die an hohe Feuchtigkeit gebunden sind.Das Hen stellt einen temporären Lebensraum dar, dessen Besiedlung in charakteristischer Weise durch bestimmte Faunenelemente, vorwiegend aus der Bodenstreuschicht, erfolgt. Hierbeidominieren schimmelfressende Käfer (z. B. Cryptophagiden, Lathridiiden), saprophage Dippterenlarven, Milben und Collembolen Bowie einige sich von diesen nährende Räuber (Staphyliniden, Carabiden, Lyctocoris). Von den vielen auf die Heuböden verschleppten Tieren siedeln sich einige Arten dort ständig an (Enicmus, Cartodere, Typhaea, Lyctocoris). Mit dem Hen gelangen auch viele Erz- und Zehrwespen in die Scheune, die jedoch später wieder ihren Weg ins Freie nehmen.Die Mahd bedeutet für die Wiesenbiocönose keine wesentliche Störung des biologischen Gleichgewichts, da sich die Fauna auf derartige Eingriffe des Menschen eingestellt hat und ihre Auswirkungen nicht tiefgreifend genug sind, um die Kontinuität der Biocönose zu unterbrechen.     

Zur Photosynthese synchron kultivierterChlorella pyrenoidosa

Zusammenfassung Die in der Zellentwicklung vonChlorella pyrenoidosa auftretenden Schwankungen im CO₂-Gaswechsel zeigen bei sofortiger Messung der photosynthetischen Leistung an Algensedimenten eine Differenz zwischen dem Maximum in der Lichtphase und dem Minimum in der Dunkelphase im Verhältnis von 61. Diese Differenz vergrößert sich bei wiederholter Messung der Photosynthese am gleichen Sediment durch den bei Jungzellen in der ersten Hälfte der Entwicklungsperiode erfolgten starken Photosyntheseanstieg um ein Vielfaches, da die niedrige Photosyntheseleistung der Autosporenmutterzellen in diesem Entwicklungszustand unverändert bleibt.Die beschriebene Methodik ermöglicht es, den Entwicklungszustand der Jungzellen längere Zeit festzuhalten und somit die Abhängigkeit der Photosyntheseschwankungen vom Entwicklungszustand der Algen aufzuzeigen. Diese Schwankungen der Starklichtphotosynthese werden im Zusammenhang mit den beobachteten Fluorescenzänderungen diskutiert.Mit 3 Textabbildungen     

Die Schliessbewegung der Stomata bei ökologisch verschiedenen Pflanzentypen in Abhängigkeit vom Wassersättigungszustand der Blätter und vom Licht

Zusammenfassung Hauptsächlich im beweglichen Gleichgewicht zwischen photoaktivem Öffnen und hydroaktiver Schließreaktion der Stomata steuert die Pflanze zwischen der Forderung nach möglichst ausgiebigem C-Erwerb und möglichster Vermeidung von bedenklicher Unterbilanz im Wasserhaushalt hindurch. Die lage dieses Gleichgewichtes wechselt unter sonst gleichen Umständen mit dem Alter der Blätter (tabelle 3) und ist je nach dem ökologischen Charakter des Individuums (Tabelle 5) und der Art (Abb. 7–9) verschieden. Ausgesprochene Schattenkräuter wieOxalis acetosella undAsarum europaeum, aber auch sommergrüne Schattenhölzer wie die Buche lassen von Anfang an möglichst keine nennenswerten Wassersättigungsdefizite aufkommen, indem sie schon auf ganz geringfügige Unterbilanz mit Schließbewegung reagieren. Ähnlich verhalten sich wohl die meisten Bäume. Leitarten der Krautschicht sonnigtrockener Standorte hingegen, wieCoronilla varia, Oxytropis pilosa, Stachys recta, aber auch das AllerweltsunkrautConvolvulus arvensis riskieren zugunsten der Aufrechterhaltung der Assimilation sehr großen Wasserverlust, bis sie zu rein kutikulärer Transpiration übergehen.Für die Ausdauer in Dürreperioden spielt die Größe des Defizits, das selbest gegen günstigstes Licht vollständigen Spaltenschluß veranlaßt, zusammen mit der Austrocknungsresistenz (Größe des subletalen Defizits) eine gewisse Rolle, weil diese beiden Punkte die Menge des im Blatt für die unvermeidliche kutikuläre Transpiration zur Verfügung stehenden Wassers begrenzen (Abb. 10). Durchschlagendere Bedeutung für die Ausdauer hat ausgiebiger kutikularer Diffusionswiderstand und geringe Oberflächenentwicklung, weil beides die kutikuläre Wasserabgabe entscheidend verringert. In dieser Hinsicht sind die Immergrünen den Sommergrünen durchwegs überlegen. Ganz besonders gilt dies von den Nadelhölzern (Tabelle 6).Passive Reaktionen der Stomata (sie kommen nur im wassergesättigtem Zustand der Pflanze in Frage) haben bei den von uns daraufhin untersuchten Arten kaum Bedeutung (S. 259).Die Lichtschwellenwerte für photoaktives Öffnen der Stomata liegen wahrscheinlich durchwegs tiefer als die Kompensationspunkte der Assimilation der betreffenden Arten (Tabelle 1).Mit 10 Textabbildungen.     

Studies in diurnal rhythms ix the water-relations of some nocturnal tropical arthropods

The rate of water-loss from tropical African centipedes (Rbysida nuda and Ethmostigmus trigonopodus) and millipedes (Oxydesmus platycercus and Ophistreptus sp.) is proportional to the saturation deficiency of the atmosphere. These animals therefore resemble forms from temperate and desert regions in this aspect of their physiology. Their nocturnal habits are probably related to their high rate of transpiration. The endogenous 24-hour rhythm shows a slight retardation in constant light and an acceleration in darkness. The probable function of this is to synchronize it with diurnal environmental changes. The West African scorpion, Pandinus imperator, has a critical temperature considerably lower than those of desert species and comparable with that of the Italian Euscorpius germanus.

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Zusammenfassung Bie den tropischen afrikanischen Hundertfüßlern Rhysida nuda und Ethmostigmus trigonopodus, den Tausendfüßlern Oxydesmus platycercus und Ophistreptus sp. sowie bei dem Skorpion Pandinus imperator wurden die Wasserverlustraten durch Wägen der Individuen bestimmt, die über Phosphorpentoxyd in konischen Flaschen aufgehängt wurden, die in ein Wasserbad tauchten. Die Tiere wurden jeder Temperatur 20 Minuten lang ausgesetzt, bevor der durch Evaporation bedingte Betrag des Wasserverlustes bestimmt wurde. Es wird gezeigt, daß diese Methode wertvolle Vergleiche zwischen den verschiedenen Arten zu ziehen gestattet. Sowohl bei Hundertfüßlern wie auch bei Tausendfüßlern erwies sich die Transpiration als proportional zum Sättigungsdefizit der Luft. Diese Tiere ähneln deshalb in diesem Punkte ihrer Physiologie Arten aus gemäßigten und Wüsten-Gebieten.Ihre nächtliche Lebensweise, die mittels Aktographen festgestellt wurde, steht wahrscheinlich in Beziehung zu der vergleichsweise hohen Wasserverlustrate. Der endogene diurnale Rhythmus ziegt eine leichte Verzögerung bei Dauerbelechtung und eine Beschleunigung bei Dunkelheit. Auf diese Weise wird wahrscheinlich die Periodizität dieser Tiere mit dem 24-Stunden-Rhythmus der Umgebung synchronisiert.Die kritsche Temperatur des westafrikanischen Skorpions Pandinus imperator liegt beträchtlich niedriger als die der Wüsten-Arten und ähnelt der des italienischen Euscorpius germanus. Es wird vermutet, daß in diesem Falle die nächtliche Lebensweise in Beziehung steht zu der Gefährdung des großen, langsamen Tieres durch räuberische Wirbeltiere.Es wird geschlossen, daß im allgemeinen die Transpirationsrate in Beziehung zum Habitat steht und bei Wüstenbewohnern am niedrigsten ist.

     

Wabenzellmasze bei Apis mellifica

Zusammenfassung In bezug auf die Wabenzellgröße konnte eine außerordentlich weitgehende Plastizität des Bauinstinktes nachgewiesen werden.Sowohl die Arbeiterinnenals auch die Drohnenzellgröße sind als Funktion der Körpergröße der Baubienen anzusehen. Schwankungen innerhalb des der Größe der Baubienen adäquaten Zellgrößentypus sind einerseits durch die Verschiedenheit der sozialen Baulage, andererseits durch Unterschiede in der Reaktionsweise der Baubienen zu erklären. Die Drohnenzellgröße ist ganz besonders vom physiologischen Zustand des Volkes abhängig.Eine experimentelle Beeinflussung der Wabenzellgröße gelingt nur auf einer entsprechend vorgeprägten Mittelwand. In extremen Fällen tritt unter Beibehaltung des Zellbodens in der vorgeprägten Größe eine dem physiologischen Zustand des Volkes gemäße Regulation der Zellgröße in horizontaler Richtung — also Verengung oder Erweiterung des Zellprismas — ein.Unterschiede in der Wabenzellgröße werden von Arbeiterin und Königin wahrgenommen und beachtet.Bei der Königin dürfte der durch den Größenunterschied von Drohnen- und Arbeiterinnenzelle bewirkte Reiz (kinästhetisch) eine Regulation des Befruchtungsmechanismus bewirken.