Monitoring the world population of the Lesser Grey Shrike (Lanius minor) on the non-breeding grounds in southern Africa

Summary The world population of the Lesser Grey Shrike funnels in from breeding grounds in Eurasia to an area that is ten times smaller on the non-breeding grounds in the thornbelt of southern Africa, chiefly in the Kalahari basin. The species is abundant in open savanna habitat on the non-breeding grounds, where it is regularly spaced in individual territories and behaves conspicuously as a perch hunter. It has declined considerably during the last 200 years, and the non-breeding grounds offer highly favourable conditions for assessing and monitoring the world population. Extrapolation according to vegetation types of stratified survey data across southern Africa indicates a world population of 6.1 million birds (95% confidence 5.0–7.3 million) during the mid 1990s. However, for sensitive monitoring, the establishment of a standard-effort index is more appropriate than the assessment of the total population.

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Monitoring der Weltpopulation des Schwarzstirnwürgers(Lanius minor) im südafrikanischen Überwinterungsgebiet

Zusammenfassung Die Weltpopulation des Schwarzstirnwürgers konzentriert sich im nördlichen Winter in dem zum eurasiatischen Brutgebiet zehnmal kleineren Gebiet der Dornbuschsteppen des südlichen Afrikas, hauptsächlich das Kalahari Becken. Dort kommt die Art vornehmlich in der offenen Savanne vor, wo sie territorial ist und typischerweise Stoßjagd von Ansitzen aus macht. Die Art hat in den letzten 200 Jahren stark abgenommen. Die hohe Konzentrierung im Überwinterungsareal erlaubt ein Monitoring der Weltpopulation. Die Weltpopulation wird nach dortigen Zählungen auf etwa 6,1 Millionen Vögel (5.0–7.3 Million; 95% Vertrauensbereich) geschätzt. Für ein regelmäßiges Monitoring des Bestandes wird die Einrichtung von Beobachtungstransekten empfohlen.

     

Beiträge zur Resistenzzüchtung gegen den Kartoffelnematoden (Hererodera rostochiensis Wollenweber)

Zusammenfassung Unter feldmäßigen Bedingungen wurden die Ertragseigenschaften einer Anzahl nematodenresistenter F₁- (subsp.andigenum xS. tuberosum) und F₂-[(subsp.andigenum xS. tuberosum) xS. tuberosum] Klone beim vergleichsweisen Anbau auf verseuchten und unverseuchten Flächen untersucht.Die resistenten Klone erleiden beim Anbau auf verseuchten Flächen in einem unterschiedlichen Ausmaß durch die Einwanderung der Larven äußerlich sichtbare Wachstumsdepressionen, die im allgemeinen auch mit Mindererträgen verbunden sind. Bei der Züchtung muß versucht werden, gute Ertragsfähigkeit mit hoher Toleranz auf verseuchtem Land zu kombinieren. Unter den geprüften Klonen befanden sich derartige Typen.Auch die Knollenanzahl je Staude wird auf den verseuchten Flächen in der Regel herabgesetzt, wogegen das durchschnittliche Einzelknollengewicht nur geringen Schwankungen unterliegt.Auf den verseuchten Flächen bewiesen der größte Teil der geprüften resistenten Klone ihre ertragliche Überlegenheit gegenüber den anfälligen Kultursorten. Einige F₂-Klone erreichten auch auf den unverseuchten Flächen die Ertragsfähigkeit unserer derzeitigen Kulturkartoffeln. Neben dem Ertrag wurden Stärkegehalt, Knollenform und Fleischfarbe untersucht.Aus den populationsdynamischen Untersuchungen kann gefolgert werden, daß nach dem Anbau von resistenten subsp.andigenum-Bastard-Klonen mit nachfolgendem 3–4jährigem Anbau von Neutral-pflanzen eine vorhandene Bodenverseuchung unter das sicher erfaßbare Maß reduziert wird. In Betrieben mit normaler landwirtschaftlicher Nutzungen wären ohne wesentliche Fruchtfolgeveränderungen auf diese Weise alle auftretenden Befallsherde zu beseitigen und nematodenfrei zu halten.Abschließend kann gesagt werden, daß die Züchtung in wenigen Jahren für den praktischen Feldanbau geeignete Formen geschaffen hat, die eine Sicherung unserer Kartoffelerträge auf nematodenverseuchten Flächen ermöglichen werden.Mit 11 Abbildungen     

Weitere elektronenmikroskopische Untersuchungen am Pinealorgan vonPhoxinus laevis (Teleostei,Cyprinidae)

Zusammenfassung Auch im Pinealorgan adulter Elritzen (Phoxinus laevis) sind die Außenglieder der Sinneszellen nicht degeneriert. Der Vergleich wurde zwischen adulten Exemplaren (8,6 cm) und 19,5 Monate jüngeren Tieren (3 cm) durchgeführt. Im Verhältnis zu den Jungtieren sind die Neuropilformationen und die synaptischen Strukturen adulter Elritzen stärker ausgeprägt. Bei den letzteren enthalten die Endfüße der pinealen Rezeptoren zahlreiche synaptische Bänder und 300–400 Å große Bläschen. Die Neuropilzonen sind außerdem reich an verdichteten Membranstellen (tight junctions). Im Pinealorgan des adulten Phoxinus finden sich eigenartige Einschlußkörper, die aus konzentrischen Lamellen bestehen; ähnliche Membran wirbel hat Takahashi (1969) bei zweijährigen Goldfischen beschrieben. Häufig lassen sich in den Epiphysen adulter Elritzen Axone beobachten, die mit 500–1000 Å großen granulierten Vesikeln gefüllt sind und im Verband bahnartig zusammengefaßter markloser Nervenfasern verlaufen. Die Herkunft und Bedeutung dieser granulierten Fasern werden diskutiert, ebenso wie die funktionelle Rolle des pinealen Sinnesorgans.

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Further electron microscopic studies of the pineal organ inPhoxinus laevis (Teleostei, Cyprinidae)

Summary The outer segments of pineal receptor cells of adult (8.6 cm) European minnows (Phoxinus laevis), like the lamellated outer segments of 19.5 months younger (3 cm) specimens, did not show signs of degeneration (see also Oksche and Kirschstein, 1967). Neuropile formations and synaptic structures were more prominent in adult than in youngPhoxinus. In the adult group, the end-feet of pineal receptors contained numerous synaptic ribbons and vesicles (300–400 Å in diameter). The neuropile zones were rich in tight junctions. A peculiar structure of the pineal organ of agingPhoxinus was the inclusion body formed by concentric arrangement of lamellae. Membrane whorls similar to these inclusion bodies were described in the pineal organ of two years old goldfish (Takahashi, 1969). In the pineal organ of adultPhoxinus considerable numbers of axons containing dense-core vesicles (500–1,000 Å in diameter) were observed within tract-like bundles of unmyelinated nerve fibers. The origin and significance of these granulated fibers and the functional role of the pineal sense organ have been discussed.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Bedeutung der “feedback”-Hemmung der Threonin-Desaminase für die Synthese von Valin und Leucin

Zusammenfassung In Arthrobacter Stamm 23 führte die durch Mutation verursachte allosterische Unempfindlichkeit der Threonin-Desaminase zur dereprimierten Bildung der Enzyme im Isoleucin-Valin-Leucin-Biosyntheseweg. Derepression erfolgte auch, wenn Wildtypzellen in Gegenwart von -Ketobuttersäure inkubiert wurden. In beiden Fällen wurde Isoleucin überproduziert und ins Kulturmedium ausgeschieden. Wie aus Wachstumsexperimenten hervorging, verursachte der Überschuß an -Ketobuttersäure im Medium primär einen Valin- und Leucin-Mangel, der zu einer vorübergehenden Wachstumshemmung führte. Durch die dereprimierte Bildung der Enzyme im Isoleucin-Valin-Biosyntheseweg konnte die Wachstumshemmung überwunden werden.Der vorübergehende Hemmeffekt der -Ketobuttersäure ließ sich auf eine Konkurrenz der Substrate am ersten gemeinsamen Enzym im Isoleucin-Valin-Biosyntheseweg, der Acetohydroxysäure-Synthase, zurückführen. Wegen des niedrigen K _m-Wertes für -Ketobuttersäure wird dieses Substrat vom Enzym bevorzugt umgesetzt. Durch gaschromatographische Bestimmungen der Acetoin- und Acetyläthylcarbinol-Bildung in Enzymtests mit variierten Substrat-Konzentrationen konnte nachgewiesen werden, daß relativ geringe Konzentrationen an -Ketobuttersäure genügen, um die -Acetolacetat-Bildung vollständig zu unterdrücken. Diese Ergebnisse erklären die durch -Ketobuttersäure verursachte vorübergehende Wachstumshemmung bei Bakterien.

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The effect of the feedback inhibition of threonine deaminase on valine-leucine biosynthesis

In Arthrobacter strain 23 the allosteric insensitivity of threonin deaminase caused by mutation resulted in derepressed formation of the enzymes of the isoleucine-valine-leucine pathway. Derepression was also observed, when wild type cells were incubated in the presence of -oxobutyrate. In both cases isoleucine was overproduced and excreted. As growth experiments indicated the excess of -oxobutyrate in the medium caused endogenous valine and leucine deficiency and a transient inhibition of growth. Derepressed formation of the isoleucinevaline biosynthetic enzymes resulted in relief of growth inhibition.The transient inhibitory effect of -oxobutyrate has been traced back to substrate competition at the first enzyme common to the isoleucine and valine pathway, acetohydroxy acid synthase. Due to the low K _m of the enzyme for -oxobutyrate this substrate is preferentially converted. As proven by gaschromatographical measurements of acetoin and acetylethyl carbinol produced in enzyme (acetohydroxy acid synthase) assays with varied substrate concentrations, relatively low concentrations of -oxobutyrate are able to suppress the formation of -acetolactate completely. These results explain the transient inhibitory effect of -oxobutyrate on the growth of bacteria.

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Abkürzungen -KBS -Ketobuttersäure - FAD Flavin-adenin-dinucleotid - AHS Acetohydroxysäure - IPM Isopropylmalat - TPP Thiaminpyrophosphat     

Inducing effects of the grey crescent region of early developmental stages of ambystoma mexicanum

Summary Parts of the grey crescent region of 1–2 cell, 8 cell and morula stages ofAmbystoma mexicanum were combined with presumptive gastrula ectoderm of the same species (sandwich method).Grey crescent material of the early cleavage stages induced neural tissues at a very low rate (6%–7%).From the morula stage onwards, the inducing ability of the grey crescent area increased and led to the formation of mesodermal as well as neural organs. The implanted area did not participate in the organ formations.

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Zusammenfassung Von Axolotl-Keimen wurden im 1–2 Zell-Stadium, im 8 Zell-Stadium und im Morula-Stadium Implantate aus der Region des grauen Halbmondes entnommen und mit präsumptivem Ektoderm aus frühen Gastrulen der gleichen Spezies kombiniert (Sandwich-Methode).Material aus dem grauen Halbmond früher Furchungsstadien induzierte nur wenig neurales Gewebe (6%–7% der Fälle).Vom Morula-Stadium an war die Induktionsrate höher. Neben neuralen wurden auch mesodermale Organe induziert. — Das implantierte Gewebe war nicht an den Organbildungen beteiligt.

     

Leistungsvergleiche bitterer und alkaloidarmerLupinus luteus

Zusammenfassung Die Leistungen im Grünmasseertrag von drei alkaloidarmen und einer bitteren Sorte vonLupinus luteus wurden für die Jahre 1953–1955 verglichen und gefunden, daß alkaloidarme den alkaloidhaltigen gleichwertig sein können. Im Kornertrag der Jahre 1950–1955 war die Überlegenheit der alkaloidhaltigen Sorte eindeutig. Dieses Bild verschob sich in den Versuchen der Jahre 1956–1962 zugunsten der alkaloidarmen Sorte Gülzower Süße Gelbe. Die Gründe für die unterschiedliche Vitalität wurden in verschiedener Krankheitsanfälligkeit, in der Weichschaligkeit, den Samenfarben und den Wuchsfaktoren gesucht, ohne mit Sicherheit gefunden worden zu sein. Die Anbauverschiebung in den Bezirken der DDR wurde diskutiert.Mit 3 AbbildungenHerrn Prof. Dr. Dr. h. c.A. Arland zum 70. Geburtstag gewidment.     

Effects of fertilizer-induced reduction of invertebrates on reproductive success of Loggerhead Shrikes(Lanius ludovicianus)

Summary We examined the effect of spraying the common fertilizer, sodium ammonium nitrate, on cattle pastures in central Florida. Shrikes are considered good indicators of habitat quality. Hence, eight pairs of shrikes whose territories were sprayed were considered as the treatment group, and four pairs in unsprayed territories as controls. The fertilizer was sprayed on 18 June 1992, when the resident shrikes were into their second and third nests, and within 24 h the dominant bahia grass and patches of blackberry bushes became chlorotic. The eight treatment pairs expanded their territories significantly by 138.5% on average, and the smaller their initial territory, the greater the change. The total number of insects collected in the sprayed pasture in the first three weeks was extremely low compared to the number in the unsprayed pasture. In the control pairs no loss of eggs, young, or adults owing to abiotic causes was observed. However, in the treatment pairs seven eggs, two nestlings, and eight fledglings disappeared, or died from causes attributed to the spraying. In addition, seven females and one male disappeared, and one territory was abandoned. Our observations suggest the need for additional studies to examine the effects of supposedly environmentally friendly fertilizers and show the value of monitoring breeding bird populations in agricultural systems.

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Düngerausbringung reduziert Nahrungsangebot und beeinträchtigt den Bruterfolg des Louisianawürgers(Lanius ludovicianus)

Zusammenfassung Die Auswirkungen der Ausbringung eines in den USA weithin gebräuchlichen Kalium-Ammonium-Nitrat-Düngers auf Viehweiden wurde an Louisianawürgern im Vergleich von acht betroffenen und vier nichtbetroffenen Paaren geprüft. Würger gelten allgemein als gute Indikatoren für Habitatqualität. Der Dünger wurde am 18. Juni 1992 ausgebracht, als die Würger mitten in ihrem Brutgeschäft waren. Bereits innerhalb eines Tages war die Vegetation stark geschädigt. Die von der Sprühung betroffenen Würger vergrößerten ihre Reviere um 138,5%, wobei Vögel mit vormals kleinen Revieren ihre Territorien besonders vergrößerten. Die Anzahl während der ersten drei Wochen nach der Ausbringung gesammelter Insekten war auf den besprühten Flächen im Vergleich zu den unbehandelten Weiden sehr gering. Während in von der Sprühung nicht betroffenen Bruten keinerlei auf abiotische Umstände zurückgehende Verluste an Eiern, Jungvögeln oder Altvögeln festzustellen waren, traten bei den Bruten auf den besprühten Flächen erhebliche Verluste auf. Neben dem Verlust an sieben Eiern, zwei Nestlingen und acht gerade flüggen Vögeln, verschwanden auch sieben Weibchen und ein Männchen, und ein Revier wurde verlassen. Die Beobachtungen verdeutlichen die Notwendigkeit, auch sog. umweltverträgliche Düngemittel auf ihre Wirkungen zu testen, und sie zeigen zugleich den Wert eines Umweltmonitorings mit Vögeln in der Agrarlandschaft.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Hüllen des N. ischiadicus der Ratte

Zusammenfassung Das Perineurium des N. ischiadicus der Ratte ist aus parallelen, aufeinanderliegenden platten Zellschichten aufgebaut, zwischen denen feine Fibrillenschichten eingeschaltet sind. Jede Zellschicht besteht — ähnlich wie ein Plattenepithel — aus stark abgeflachten Zellen (durchschnittliche Dicke etwa 90 m), deren beiden freien Oberflächen eine homogene, 18 m dicke Basalmembran anliegt. Im Zytoplasma dieser Zellen findet man neben dem Zellkern, den Mitochondrien, dem endoplasmatischen Reticulum und Einschlüssen auch Zeichen einer lebhaften Pinozytose. In den Fibrillenschichten verlaufen, in einer homogenen Grundsubstanz eingebettet, feine Fibrillen in der Längsrichtung des Nerven. Der Zusammenhang zwischen der Feinstruktur des Perineuriums und seiner Rolle als Diffusionsbarriere wird besprochen.Das Epineurium, besonders seine innere dichte Schicht, ist aus längsverlaufenden, kollagenen Fibrillenbündeln zusammengesetzt. Zwischen diesen Bündeln findet man rundliche oder bandförmige Anschnitte von Bindegewebszellen, an deren Oberfläche keine Basalmembran erkannt werden kann.Durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Bedeutung von Adenosin-3′,5′-monophosphat für die entwicklung vonAcanthamoeba castellanii

Zusammenfassung Durch drei verschiedene Methoden wurde in Kulturen vonAcanthamoeba castellanii die stationäre Wachstumsphase, in deren Verlauf sich Trophozoiten zu Cysten entwickeln, induziert: Durch Nahrungsmangel, indem Amöben der logarithmischen Wachstumsphase in ein nährstofffreies Medium überführt wurden, durch Sauerstoffmangel, indem Kulturen zu großer Zelldichte heranwuchsen, und durch Hemmung der mitochondrialen DNS-Synthese, indem Kulturen der logarithmischen Phase mit Äthidiumbromid versetzt wurden.Unabhängig von den Encystierungsbedingungen nimmt die intracelluläre Konzentration von Adenosin-3,5-monophosphat (cAMP) bei Verminderung der Zellteilungsrate bis zu Beginn der stationären Wachstumsphase um das 2–3 fache zu. Die Ergebnisse deuten an, daß der Anstieg von intracellulärem cAMP auf eine Erhöhung der Adenylat-Cyclase- und nicht auf eine Verminderung der Phosphodiesterase-Aktivität zurückzuführen ist.Extracelluläres cAMP konnte weder in Kulturen der logarithmischen noch in Kulturen der stationären Phase nachgewiesen werden. Dies ist vermutlich auf die extracellulär vorhandene cAMP-Phosphodiesterase zurückzuführen.Die Tatsache, daß auch durch Theophyllin die stationäre Wachstumsphase und Encystierung induziert werden kann, läßt auf eine Beteiligung von cAMP an den Entwicklungsprozessen, speziell an dem Abbau von Glykogen, schließen.

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The role of adenosine-3,5-monophosphate in the development ofAcanthamoeba castellanii

In cultures ofacanthamoeba castellanii the stationary growth phase in which trophozoites develop to cysts, was induced in three ways: by transferring cells from a logarithmic growing culture into a nutrient-free medium, by growth in nutrient medium to high cell density and by inhibition of the mitochondrial DNA synthesis with ethidium bromide.In all cases, the intracellular concentration of adenosine-3,5-monophosphate (cAMP) rises by a factor of two to three from the end of the logarithmic phase to the beginning of the stationary phase. The results show that this rise may be more a consequence of an increased adenylate cyclase activity than of a diminished cAMP phosphodiesterase activity.No extracellular cAMP could be measured in cultures of the logarithmic and stationary growth phase, perhaps because of the extracellular cAMP phosphodiesterase.Because theophylline also induces the stationary phase and encystation, cAMP seems to be of importance for the development ofAcanthamoeba castellanii, especially for the degradation of glycogen.

     

Über den Nachweis von Insulin mit den metachromatisch reagierenden Pseudoisocyaninen

Zusammenfassung 1. Im Cytoplasma der insulinbildenden B-Zellen menschlicher und tierischer Pankreasinseln sowie in dem der sog. dunklen Zellen der Brockmannschen Körperchen der Schleie finden wir Granula, die mit Pseudoisocyaninfarbstoffen nach Oxydation metachromatisch reagieren.2. Reininsulin sowie alle bei der technischen Insulingewinnung aus Bauchspeicheldrüsen entstehenden insulinhaltigen Fraktionen reagieren mit Pseudoisocyaninen nach Oxydation ebenfalls metachromatisch.3. Die metachromatische Reaktion des oxydierten Insulins bzw. der B-Zellstrukturen ist auf die Bildung von SO ₃ ^– -Gruppen zurückzuführen. Diese entstehen bei der Perameisensäure- bzw. Kaliumpermanganatbehandlung durch oxydative Aufspaltung der Disulfidbrücken.4. Mit der Pseudoisocyaninreaktion, deren Durchführung genau beschrieben wird, wird das in den B-Zellen der Langerhansschen Inseln vorkommendeInsulin selbst nachgewiesen.5. Von den verschiedenen zur metachromatischen Darstellung der B-Zellen geeigneten Pseudoisocyaninen ist das N,N-Diäthyl-6,6-dichlorpseudoisocyaninchlorid besonders zu empfehlen, da die mit diesem Farbstoff gefärbten Präparate mit Chloroform entwässert und in Caedax eingedeckt werden können. Auf diese Weise ist die Herstellung von Dauerpräparaten möglich. Das leichter erhältliche N,N-Diäthylpseudoisocyaninchlorid oder -bromid (Firma AGFA, Leverkusen) kann jedoch genauso verwendet werden, wenn die Präparate nach der Färbung und kurzem Wässern in wasserlösliche Eindeckmittel eingeschlossen werden.6. Die Pseudoisocyaninreaktion besitzt für den Insulinnach weis einehohe Spezifität. Nur Proteine, bei deren oxydativer Behandlung wenigstens zwei unmittelbar benachbarte SO ₃ ^– -Gruppen (Abstand 4–5 Å) gebildet werden, reagieren metachromatisch. Eine derartige Gruppierung liegt bei der durch die Perameisensäure-Oxydation von Insulin entstehenden Polypeptidfraktion A vor. Fraktion B, bei der die SO ₃ ^– -Gruppen räumlich weit entfernt sind, reagiert negativ. Ebenso ist mit unoxydiertem und oxydiertem Oxytocin, Glutathion und Eieralbumin sowie Aminosäuren, unter ihnen Cystin, Cystein und Cysteinsäure, ihr Oxydationsprodukt, keine metachromatische Reaktion zu erzielen.7. In den B-Zellen von oxydierten Schnitten durch Pankreasinseln fehlt bei der Färbung mit anderen als metachromatisch bekannten Farbstoffen (Toluidinblau, Methylenblau, Acridinorange) eine metachromatische Reaktion. Dies wird darauf zurückgeführt, daß mit Pseudoisocyanin im Gegensatz zu den anderen metachromatisch wirkenden Farbstoffen bereits beim Vorliegen von Substanzen mit nur zwei oder wenigen negativen Gruppen Metachromasie zu erzielen ist.8. Die Darstellung von Insulin im oxydierten histologischen Präparat mit Hilfe der Pseudoisocyaninreaktion gelingt nur nach Fixierung mit formalinhaltigen Gemischen, jedoch nicht nach Alkohol- oder Acetonfixierung. Möglicherweise wird Insulin aus alkohol- oder acetonfixiertem Gewebe durch die sauren Oxydationsmittel herausgelöst, da diese Fixierungsmittel lediglich eine Eiweißfällung bewirken. Bei Verwendung von formolhaltigen Gemischen kann dagegen durch Vernetzung von Insulin mit anderen Proteinen ein säureunlösliches Kondensationsprodukt entstehen.

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Summary 1. The cytoplasm of the insulin-producing B-cells of the islets of Langerhans contains granula which show a metachromatic reaction after oxidation and colouring with pseudoisocyanins. Such granula can be found in human and mammalian islets, as well as in the insulin-producing tissue of a fish, Tinca vulgaris.2. Pure insulin as well as all insulin containing fractions obtained during the process of technical isolation of insulin react metachromatically with pseudoisocyanines when oxidized prior to the colouring.3. The metachromatic reaction of oxidized insulin and of some cytoplasmic structures of B-cells is due to the presence of SO ₃ ^– -groups. They are formed by the splitting of disulphide bonds on treatment with performic acid or potassium permanganate.4. The metachromatic reaction with pseudoisocyanins, which is described in detail, can be used for thedetection of insulin in the islets of Langerhans.5. Several pseudoisocyanins can be employed for the histochemical colouring of B-cells. NN-Diäthyl-6,6-dichlorpseudoisocyaninchlorid, however, is the most suitable compound since it allows the dehydration of the slides with chloroform after staining. Coverslips can than be mounted with Caedax and the preparates can be made permanent. NN-Diäthylpseudoisocyaninchlorid, which can be obtained more easily since it is produced commercially by AGFA-Leverkusen, can also be used, but after staining and rinsing in water the slides must be mounted with a water soluble medium.6. The reaction with pseudoisocyanins ishighly specific for the detection of insulin. Only proteins, which are characterised by at least two closely neighbouring SO ₃ ^– -groups (distance about 4–5 Å) react metachromatically. Such a configuration of SO ₃ ^– -groups occurs in the polypeptide fraction A, which is formed by oxydation of insulin with performic acid. Fraction B does not react metachromatically since its SO ₃ ^– -groups are not located closely enough to each other. No metachromatic reaction is seen after staining of either unoxydized or oxydized oxytocine, glutathione, eggalbumen and amino acids such as cystine, cysteine or its oxydized form, cysteinic acid.7. B-cells of oxydized slices of pancreatic islets show no metachromasia with other dye stuffs such as toluidine blue, methylen blue and acridine orange, which are commonly known for their metachromatic effects. It is believed that pseudoisocyanine reacts metachromatically already with two negative groups, whereas the other dyes require a greater number of negative groups.8. Insulin can be characterized in oxydized histological slides only after fixation with formaline-containing solutions, but not after fixation with alcohol or acetone. Since alcohol and aceton merely precipitate the proteins, it can be assumed, that the insulin is eluted by the acidic oxidants when alcohol and acetone have been used for fixation. Formalin on the other hand can react with insulin and other proteins and build up an acid-insoluble condensation product.

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Mit 12 Textabbildungen

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Herrn Prof. Dr.H. Netter, Direktor des Physiologisch-Chemischen Institutes der Universität Kiel, zum 60. Geburtstage gewidmet.

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Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Feeding behavior and transmission of barley yellow dwarf virus by Sitobion avenae on oats

Feeding behavior of Sitobion avenae F. (Homoptera: Aphididae) on oats (Avena sativa cv. Clintland 64) was electronically monitored, and waveforms corresponding to salivation, ingestion, and sieve element penetration described.During 90 min plant access, aphids ingested from phloem for 0–43 min (mean: 8.1 min) and non-phloem for 0–60 min (mean: 19 min). Only 65% of the aphids tested made phloem contact within 90 min, contacting phloem after 18–85 min (mean: 32 min). No significant difference was observed in the feeding behavior of aphids carrying barley yellow dwarf virus (BYDV) from that of non-viruliferous aphids.Penetration of a sieve element was a prerequisite for BYDV transmission but did not insure transmission. Penetration of one sieve element resulted in a 65% chance of transmission independent of the duration of phloem contact. The chance of transmission increased with increasing number of sieve element penetrations.Inoculation of oat seedlings with single, viruliferous aphids for 90 min is estimated to cause 54% of the plants to be infected. Also, it is estimated that no transmission can occur with plant access periods shorter than 17 min.

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Zusammenfassung Das Probeverhalten von Sitobion avenae F. (Homoptera: Aphididae) auf Hafer (Sorte Clintland 64) wurden elektronisch verfolgt. Drei Wellenformen (S=Speichelfluss, X-das Eindringen in ein Siebelement, I=Nahrungsaufname) wurden registriert. In histologischen Untersuchungen wurden diese Wellenformen mit der Position der Stechborsten korreliert. Wenn X-Wellen oder eine X-I-Folge registriert wurden, war die Stechborste immer im Phloëm; bei S-Wellen oder bei einer S-I-Folge, war die Stechborste nie im Phloëm.Die Blattläuse wurden auf gesunden, fünf Tage alten Pflanzen während 90 Min beobachtet. 65% der Blattläuse erreichten nach 18–85 Min (Durchschnitt 32 Min) das Phloëm. Innerhalb 90 Min nahmen die Blattläuse während 0–43 Min (Durchschnitt 8.1 Min) Saft aus dem Phloem und während 0–60 Min (Durchschnitt 19 Min) Saft aus dem Mesophyll auf. Keine signifikanten Unterschiede im Probeverhalten wurden bei Blattläusen mit und ohne Barley Yellow Dwarf Virus (BYDV) festgestellt.Blattläuse, die innerhalb 24 Stunden BYDV übermitteln können, wurden für Übertragungsversuche verwendet. Das Probeverhalten dieser Blattläuser wurde manipuliert, und die Leistungsfähigkeit der Übertragung mit einer immunologischen Technik (ELISA) untersucht. Um BYDV zu übertragen mussten die Blattläuse mit einem Siebelement in Kontakt kommen. Nach der Stechborstenpenetration in ein Siebelement wurden 65% der Pflanzen mit BYDV infiziert. Der Prozentsatz infizierter Pflanzen und der Virusiter in den infizierten Pflanzen waren mit der Dauer der Siebelement-penetration (Anzahl von X-Wellen) nicht proportional. Wenn die Blattläuse mit zwei oder drei Siebelementen in Kontakt kamen, wurde der Prozentsatz infizierter Pflanzen signifikant erhöht, während der Virustiter nich verändert wurde. Infektionsprozente niedriger als 100% nach Siebelement-penetration sind möglicherweise das Resultat von Unterschieden in den Siebelementen.Es wird geschätzt dass 50% Infektion eintritt, wenn Pflanzen während ungefähr 83 Min von einer einzelnen infizierten Blattlaus besogen werden. Keine Übertragung von BYDV kann eintreten, wenn die Probezeit weniger als 17 Minuten beträgt.

     

Über den Zusammenhang zwischen Temperatur,Aktionspotentialen und Thoraxbewegungen bei der Honigbiene (Apis mellifica L.)

Zusammenfassung Körpertemperatur, Aktionspotentiale und Thoraxbewegungen der Honigbiene wurden gleichzeitig registriert. Es konnte gezeigt werden, daß die Wärmeproduktion in den Flugmuskeln immer von Spikeaktivität begleitet ist.Eine meßbare mechanische Aktivität der Flugmuskeln kann bei der Wärmeproduktion fehlen. Flügelschlag- und Aktionspotentialfrequenz haben in den geschilderten Versuchen ein Verhältnis von 112. Niedrige Aktionspotentialfrequenzen (unter 10 Hz) führen zu mäßiger Erwärmung der Muskeln ohne Vibrationen oder mit Vibrationsimpulsen (4 bis 20 Schwingungen pro Impuls).

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Summary Temperature, action potentials and thoracic movements of the honey bee have been recorded. It was shown, that the heat production in the wing muscles is always accompanied by spike activity.The mechanical activity might be missing during the heating periods. The wing beat frequency and the frequency of the action potentials have a ratio of 112. Low action potential frequences (under 10 c.p.s.) lead to a moderate warming of the muscles without vibrations or to impulses of vibrations (4 to 20 oscillations).

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Die Arbeit wurde mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt und aus Mitteln gefördert, die Herrn Prof. v. Frisch von der Rockefeller Foundation zur Verfügung standen.     

Die Verbreitung des Weidensperlings (Passer hispaniolensis) in Marokko

Zusammenfassung In Marokko fällt die südliche Verbreitungsgrenze des Weidensperlings wahrscheinlich mit dem Nordrand des Antiatlas zusammen. Aus den Oasen der ehemaligen Spanischen Sahara liegen keine Beobachtungen vor. Aus dem Raum Oujda sind die östlichsten Populationen, die ständig zwischen Marokko und Algerien migrieren, bekannt. Landnutzung und Klima prägen entscheidend die Dispersion des Weidensperlings. Als euryöke Art ist er in der Lage, das reichhaltige Angebot an Schlaf- und Brutplätzen sowie an Nahrung und Wasser in den ackerbaulichen Nutzflächen zu verwerten. Auffallend ist, daß die Hauptverbreitungszonen mit den großen ackerbaulichen Nutzflächen zusammenfallen. Während die agrarischen Nutzflächen sich in den letzten Jahrzehnten im Zuge der Modernisierung der Landwirtschaft rapide änderten, und das erklärte Ziel für das Jahr 2000 in einer bewässerten Fläche von einer Million Hektar besteht, gingen die ursprünglichen Habitate des Weidensperlings, wie die Bereiche der mauretanischen Wüstensteppengebiete, drastisch zurück. Ferner konnte im Raum Marrakech eine Abnahme der Niederschläge beobachtet werden, die das für die Weidensperlinge verfügbare Nahrungsangebot entscheidend beeinflußt und somit die Populationsdynamik steuert.

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On the distribution of the Spanish Sparrow (Passer hispaniolensis) in Morocco

Summary In Morocco, the southernmost border of the distribution of the Spanish Sparrow coincides probably with the North-Antiatlas. From the oasis of the former Spanish Sahara don't exist any observations. In the region of Oujda the easternmost populations are found which are migrating permanently between Morocco and Algeria. The euryoecous species is able to use a high variability of different roosts, breeding sites, resources of food and water in the agricultural areas. A high overlap of the main distribution areas with the large agricultural regions is obvious. While the cultivated areas have been changed heavily during the modernisation periode of the Moroccan agriculture the original habitats of the Spanish Sparrow (i. e. the parts in the Mauretanian desert-steppe regions) disappeared dramatically. The goal of the year 2000 lies in an irrigated scheme of 1.000.000 ha. Moreover, a decrease of the precipitation in the region of Marrakech was observed, which has a great influence on the food available for the species and which therefore controls the population dynamics.

     

Werden die Neunt?ter (Lanius collurio) kleiner?

Zusammenfassung 1964–1998 wurden im Landkreis Göppingen (Baden-Württemberg) 2811 Neuntöter gefangen, ihre Flügellänge und Körpermasse bestimmt und zur Längenbestimmung eine 8. und 9. Armschwinge, eine 2. Große Armdecke und eine äußerste Steuerfeder gezogen. Die durchschnittliche Flügellänge nahm bei beiden Geschlechtern im Untersuchungszeitraum ab. Die Flügel verkürzten sich bei den Weibchen ab etwa 1991, bei den Männchen und den ausgewachsenen Jungvögeln ab 1995 deutlich (Tab. 1, Abb. 1). Obwohl sich die Federn im Verlauf der Brutperiode abnutzen, beträgt die Wiederholbarkeit (repeatability) bei Wiederfängen im gleichen Jahr 0,87 (s. Tab. 2). Die aus der Nachkommen- Eltern-Regression ermittelte Heritabilität war bis zum Ende der 1980er Jahre hoch und sank danach stark ab (Abb. 2). Zum Vergleich wurde die Länge der gezogenen Federn herangezogen. Die Länge der AS8, der GAD2 und der S6 nahm 1964–1998 ab, die der AS9 dagegen zu (Tab. 1). Die Heritabilität der Schirmfedern veränderte sich nicht signifikant. Für die Körpermasse ergeben sich keine signifikanten Veränderungen.

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Are Red-backed Shrikes becoming smaller?

Summary From 1964 to 1998 2811 Red-backed Shrikes were trapped in a stable population near Göppingen (Baden- Württemberg, S- Germany, 48°39N 09°47E). We measured wing length and body mass and plucked an 8th and 9th secondary (s8 and s9), a 2nd greater secondary covert (gc2) and an outer rectrice (t6). During this period the mean wing length decreased in both sexes (Tab. 1, Fig. 1). In females the diminishment began around 1991, in males and full-grown pull. in 1995. Although feather lengths are reduced by abrasion during the breeding season, repeatability in retrapped birds is quite high (Tab. 2). Parent-offspring regression estimates the heritability; its value was high until the end of the 1980s, but has decreased since that time (Fig. 2). For comparison we took the length of pluckd tertials s8 and s9. The length of s8 decreased slightly from 1964 to 1998, while s9 increased. The heritability of the tertials did not change significantly. Body mass showed no change in this period. Morphological characteristics with a high heritability have no close relation with fitness. Correspondingly, we found no significant connection between the measurements and breeding success or return rate from winter quarters (Tab. 3). The strong decline in the heritability of wing length suggests that environmental variance has increased in recent years.

     

Die durch Röntgenstrahlen induzierte elektrische Leitfähigkeit in dem PVC-Kunststoff „Trovidur“

Zusammenfassung An dem Kunststoff Trovidur, einem Erzeugnis auf der Grundlage von Polyvinylchlorid, wurde die Änderung der Leitfähigkeit bei der Bestrahlung mit hohen Dosisleistungen untersucht. Als Strahlenquelle diente eine im Max Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt a. M. konstruierte Hochleistungsröntgenanlage. Während der Bestrahlung mit Dosisleistungen von 3,5.10³ bis 3,8.10⁵ rad/min konnte zwischen dem strahleninduzierten Stromi und der DosisleistungL eine Abhängigkeit gemäß der Beziehung iL^0,75+-0,02 festgestellt werden. Die spezifische Leitfähigkeit nahm bei einer Bestrahlung mit 3,8·10⁵ rad/min um den Faktor 1,3·10⁴ von 8·10^–19 Ohm^–1cm^–1 auf 1·10^–14 Ohm^–1cm^–1 zu. Das zeitliche Abklingen des strahleninduzierten Stromes nach Beendigung der Bestrahlung konnte durch eine Überlagerung zweier hyperbolischer Funktionen mit den Zeitkonstanten 0,1 bzw. 38 min angenähert werden. Zur Deutung der Ergebnisse sind Modellvorstellungen und theoretische Überlegungen vonRose sowie vonBroser undBroser-Warminsky herangezogen worden. Wesentlich ist im vorliegenden Fall die Annahme einer besonderen (exponentiellen) Haftstellen verteilung.Gewidmet Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. B.Rajewsky zum 25jährigen Bestehen des Max Planck-Instituts für BiophysikHerrn Professor Dr. B.Rajewsky möchte ich für die Anregung zu dieser Arbeit und für deren stete Förderung meinen herzlichen Dank aussprechen. Den Herren Dr. K.Heuss und Dr. A. P.Lotz bin ich für gute Ratschläge, wertvolle Hilfe und Diskussionen zu großem Dank verpflichtet. Dank schulde ich auch Herrn G.Manthey für seine tatkräftige Unterstützung bei den Bestrahlungen.     

Simulation of rhythmic nervous activities

Zusammenfassung Die überschwellige Dauererregung mehrerer Jenik-Modellneurone würde bei jedem einzelnen zu einer ununterbrochenen Dauerentladung führen. Auf Grund des hier vorgestellten Verschaltungsprinzips der sog. Zyklischen Hemmung sind die Elemente jedoch über Hemmungsleitungen in zyklischer Weise miteinander verkoppelt, wodurch zeitlich definierte, periodisch sich wiederholende, gegenseitige Erregungsunterdrückungen erreicht werden. Das heißt: trotz gleichförmiger Eingangserregung zeigen die Neuronenmodelle am Ausgang ein burst-artiges Entladungsmuster.Der für einen solchen Burst-Generator endlicher Folgefrequenz notwendige Verzögerungsmechanismus ist dadurch gegeben, daß die Modellneurone nach erfolgter Hemmung eine ausreichend lange Erholphase durchlaufen müssen, bevor sie wieder in den aktiven Entladungszustand gelangen. Die Länge dieser Erholphase ist abhängig von den Parametern des Erregungs- und Hemmeinganges (Frequenz, Amplitude, PSP-Zeitkonstante), also von außen steuerbar.Zwei verschiedene Typen von zyklischen Netzwerken werden untersucht. In den einfachen Netzwerken werden Ausgangs- (Erregungs-) und Zwischen- (Hemmungs-) Nervenzelle durch ein und dasselbe Modellneuron repräsentiert. Beliebig viele, jedoch mindestens 3 Einzelelemente umfaßt ein solcher Burst-Generator (N3), wobei jedes Element in Hemmrichtung maximal bis zu M _maxN–2 Nachbarelemente hemmend beeinflussen kann. Diese streng rotationssymmetrische Hemmungsverschaltung garantiert das charakteristische rhythmische Ausgangsmuster der periodischen Erregungsumläufe, indem die Modellneurone entgegen dem Hemmrichtungssinn nacheinander in Bursts entladen.Im Unterschied zu den einfachen Netzwerken wird — als mögliche Annäherung an die physiologischen Gegebenheiten — in den sog. komplexen Netzwerken der Hemmeinfluß jedes Ausgangselementes über ein eigenes Zwischen- (Hemmungs-) Element ausgeübt. Die Vielfalt der Ausgangs-Zeitmuster kann dadurch erheblich gesteigert werden.Die Ausgangsmuster beider Netzwerktypen können bei gegebener Struktur als Funktion der Erholphase errechnet werden. Die Nützlichkeit dieser Netzwerke als biologisches Modell liegt vielleicht gerade darin, daß die das Zeitverhalten bestimmende Erholphase von den Eingangsgrößen direkt gesteuert wird, d. h. die Werte der Eingangsparameter werden in eine Zeitgröße (der Länge der Erholphase) umgesetzt. Mit noch zusätzlicher zeitabhängiger und asymmetrischer Variation dieser Eingangsparameter an den Einzelelementen stellt ein derartiges Netzwerk ein vielseitiges und flexibles Steuerinstrument für die verschiedensten (periodischen) Vorgänge dar.Obwohl es aus der Biologie noch keinen direkten Beweis für das Vorhandensein einer derartigen Hemmungsverkopplung gibt, sind andererseits rückführende Hemmverbindungen und Neurone mit relativ langer Hyperpolarisationsphase bekannt. Im Rückenmark, Septum, Ammonshorn und Thalamus sind in der Literatur ähnliche Neuronenaktivitäten beschrieben, die unsere Modellvorstellung unterstützen.     

The suitability of some crops to infestation by the wheat aphid, Schizaphis graminum (Homoptera: Aphididae)

The suitability of some crop cultivars, planted in the Orange Free State province of South Africa, as hosts for the wheat aphid, Schizaphis graminum (Rond.), was examined in the laboratory by giving aphids tethered flight and releasing them on individual plants. Comparisons made between wheat, oats and rye and between differently aged wheat foliage, showed that wheat was more readily infested by alighting aphids than either oats or rye, on which subsequent longevity was moreover adversely affected, and that mature wheat was just as readily infested as young wheat.

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Zusammenfassung Die Eignung einiger im Oranje-Freistaat Südafrikas angebauter Getreide als Wirtspflanzen für die Weizenblattlaus Schizaphis graminum (Rond.) wurde im Laboratorium untersucht, indem flugfähige Blattläuse nach Flug an der Fessel auf den einzelnen Pflanzen freigelassen wurden.Vergleiche zwischen Weizen, Hafer und Reis zeigten, daß Weizen ein attraktiverer Wirt ist als Hafer und Reis, zumindest was die hier geprüften Kultivare anbetrifft. Läuse, die nach einem Flug von 5, 10 oder 60 Minuten auf den genannten Wirtspflanzen freigelassen wurden, zeigten deutliche Unterschiede in ihrem Ansiedlungsverhalten und der ferneren Lebensdauer. Während sich die Mehrzahl der Versuchstiere auf Weizen innerhalb kurzer Zeit für dauernd ansiedelte, waren die auf Hafer und Reis angesetzten ruhelos und verließen diese Wirtspflanzen leicht wieder. Die Annahme der Wirtspflanzen konnte jedoch gesteigert werden durch Verlängerung der vorangehenden Flugdauer, indem sich nach verlängerten Flügen mehr Aphiden ansiedelten als nach kurzen. Obwohl die Geflügelten alle drei Wirte besiedelten und die Produktion von Larven aufnahmen, war ihre lebensdauer auf Hafer und Reis beeinträchtigt, wo sie zwischen 10 und 24 bzw. zwischen 12 und 42 Tagen schwankte, während sie auf Weizen vergleichsweise 22–52 Tage währte. Obwohl infolge Anfangsfruchtbarkeit Weizen nach allen Flugzeiten rascher besiedelt wurde als Hafer oder Reis, so zeigte doch die Gesamtfruchtbarkeit pro angesiedelter Mutterlaus mit 21–71 Larven auf Weizen, 18–73 auf Hafer und 9–70 auf Reis keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Wirten.Beim Vergleich von Versuchsergebnissen über Fruchtbarkeit, Lebensdauer und Probeverhalten der Geflügelten, die an jungen oder reifen Weizenblätten freigelassen wurden, ergaben sich keine signifikanten Unterschiede, mit der Ausnahme, daß die Reproduktionsrate auf den jungen Blättern anfangs höher war. Es ist deshalb zu erwarten, daß die Weizenläuse im Freiland erwachsene Weizenpflanzen ebenso leicht befallen wie junge.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen am elastischen Fasersystem des Ligamentum nuchae

Zusammenfassung Die elastischen Fasern aus dem Nackenband werden als homogene Stränge mit einem osmiophilen Randsaum beschrieben, der an einigen Stellen aufgelockert und mit den Fibrillen des Begleitkollagens verwoben ist. Derfermentative Abbau der elastischen Fasern mit Elastase und Trypsin wird verfolgt. Nach langdauernder Einwirkung von gepufferter Osmiumsäure wird im elektronenmikroskopischen Schnittbild von elastischen Fasern ein filamentäres Stroma sichtbar.Die Fibrillen des Begleitkollagens sind beim Kalb 25–35 m dick, beim Rind 40–50 m.Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.