Das auge des hühnerflohs Ceratophyllus gallinae (Schrank) (Insecta,siphonaptera)

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Auge von Ceratophyllus zeigen, daß es keinem der bislang beschriebenen Ommatiden-Bautypen bei Insekten zuzuordnen ist.Der Rezeptorteil des Auges besteht aus über 100 Retinulazellen. (Beim Igelfloh Archaeopsylla sind es sogar über 300.) Diese bilden im Zentrum ein sehr voluminöses Rhabdom. Auf Querschnitten ist dieses aus Bändern geformt, die unregelmäßige Muster bilden. Außerdem liegen um dieses zentrale Rhabdom herum noch zahlreiche kleinere Rhabdomere bzw. Rhabdome. In ihrer Gesamtheit sollen sic als laterales Rhabdom bezeichnet werden. Distal ist es mit dem zentralen verbunden, basalwärts trennt es sich von diesem, um dann noch weiter proximal dessen zentrale Position einzunchmen. Beim Igelfloh dagegen ist nur ein Zentralrhabdom ausgebildet.Die von einer Neurallamelle umgebenen Axone sind von unterschiedlicher Dicke. Sic verlassen den Bereich der Sehzellen in kleineren oder größeren Gruppen, treten jedoch schon nach einer kurzen Strecke zu einem einheitlichen Nerven zusammen.Der cuticulare Teil des Auges besteht aus einer dicken, bikonvexen, außen völlig glatten Cornealinse und einem tief in das Innere des Kopfes hineinragenden Becher. Dieser besitzt proximal eine exzentrisch liegende Öffnung für die Axone, Tracheolen und die Lymphe. Becher und Linse werden von schmalen Epithelzellen ausgekleidet. Ein Kristallkegel ist nicht vorhanden. Schirmpigmenthaltige Zellen fehlen eben-falls.

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The eye of the flea Ceratophyllus gallinae (Schrank) (Insecta, siphonaptera)

Summary Electron microscopic investigations on the eye of Ceratophyllus prove that its construction does not match any type of ommatidia as yet described in insects.The perceiving part of the eye consists of more than I00 retinula cells (in the hedgehog flea more than 300). They form a bulky central rhabdom. Cross-sections of the rhabdom reveal ligaments forming irregular patterns. The central rhabdom is surrounded by numerous smaller rhabdoms (or rhabdomeres), collectively described as a lateral rhabdom.At the distal end the lateral and central rhabdoms are connected; towards the basis they part, and further proximally, the lateral rhabdom assumes the position of the central rhabdom. However, in Archaeopsylla only a central rhabdom occurs. The axons are surrounded by a neural lamina, and vary in diameter. They leave the retinular area in smaller or larger groups, but soon merge to form a homogeneous nerve.The cuticula part of the eye consists of a thick biconvex corneal lens completely smooth on its surface and of a cup projecting deeply into the head. Proximally, the cup has a eccentric opening through which pass axons, trachooles and hemolymph. Cup and lens are lined with small epithelial cells. Neither cristal cone nor as pigment cells are present.

     

Feinstruktur des Komplexauges der Roten Waldameise,Formica polyctena (Hymenoptera,Formicidae)

Zusammenfassung Die Analyse der Feinstruktur des Komplexauges der Ameise Formica polyctena ergab, daß der dioptrische Apparat der insgesamt 750 Ommatidien aus einer lamellierten Cornealinse und einem euconen Kristallkegel besteht. Zwei Hauptpigmentzellen umgeben schalenförmig den Kristallkegel, 8 Nebenpigmentzellen schirmen das Ommatidium in seiner ganzen Länge von der Cornea bis zur Basalmembran ab. Jedes Ommatidium besteht in seinem distalen Teil aus 8 Retinulazellen, 2 gegenüberliegenden schmalen und je 3 gegenüberliegenden großen Sehzellen. Weiter proximal tritt eine 9. Retinulazelle hinzu. Die Mikrovillisäume der Sehzellen verschmelzen zu einem zentralen Rhabdom. Im distalen Teil sind die Mikrovilli in 3 Richtungen angeordnet. Es wird im besonderen die Orientierung der Mikrovilli zur Augenlängsachse und zur Ommatidien-Symmetrieachse untersucht. Auch die 9. Sehzelle bildet Mikrovilli. Das Rhabdom endet an 4 basalen Pigmentzellen.Auf den Mikrovillisaum folgt im Querschnitt des dunkel adaptierten Ommatidiums ein Kranz von großen intrazellulären Vakuolen. Die anschließende cytoplasmatische Zone der Retinulazellen enthält viele Pigmentgranula und Mitochondrien; multivesikuläre und multilamelläre Körper sowie Golgiapparate treten nur selten auf. Die funktionelle Bedeutung des Ommatidienaufbaues und die Verteilung der Organellen bei Dunkeladaptation werden diskutiert.

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The fine structure of the complex eye of the ant Formica polyctena (Hymenoptera, Formicidae)

Summary The fine structure of the compound eye of the ant Formica polyctena was investigated. The eye consists of a total of 750 ommatidia, each containing a dioptric apparatus of a lamellated cornea lens, a eucone-type crystalline cone, and 8 long pigment cells which surround the ommatidium for its total length, i.e. from the cornea to the basal membrane. Each ommatidium has in its distal portion 8 retinula cells—6 large plus 2 small ones. The retinula cells are arranged in such a way that 3 pairs of large cells, and the one pair of the small cells lie opposite each other. Further proximally, a 9th retinula cell is encountered. The fused, centrally located rhabdom is built up by the microvilli of all nine retinula cells. The rhabdom ends at 4 basal pigment cells. In dark adapted ommatidia, a ring of large intracellular vacuoles is to be seen immediately peripherally to the rhabdom. The outer, cytoplasmic zone of the retinula cells contains many pigment granules and mitochondria; multivesicular bodies, onion bodies and Golgi apparatus are of relatively rare occurrence. The functional significance of the ommatidial structure and the arrangement of the cell organelles in the dark adapted condition are discussed.

Für technische Hilfe danke ich Frau Langer und Frl. Müller, Herrn Prof. H. Markl für die Durchsicht des Manuskripts.     

Beiträge zur Physiologie der Spinnenaugen III. Das Sehvermögen der Lycosiden

Zusammenfassung Die Augen von Lycosiden und von Pisaura werden nach den 1928 angegebenen Methoden untersucht. In anatomischer Hinsicht wird auf die eigenartige Bilateralität der NA der Lycosiden hingewiesen. Mit dem Vertikalilluminator werden die Anordnung und die Winkelabstände der Rhabdome gemessen. Die NA beherrschen das gesamte Gebiet um die Spinne herum, ihre Gesichtsfelder überschneiden sich unbedeutend. Die Gesichtsfelder der HaA liegen, sich weit überschneidend innerhalb der NA. Der Winkelabstand der Rhabdome beträgt im günstigsten Falle 1,5°.Die Augen der Lycosiden sind nur für ein Bewegungssehen geeignet, ein Formensehen findet nicht statt. Die Reizung von ein oder zwei Rhabdomen genügt, um die Tiere auf eine Beute reagieren zu lassen. Das Finden der geschieht zwar durch die Augen, infolge ihrer Bewegung, eine Erkennung der Geschlechter findet aber nur nach Berührung statt. Unterschiede in der Funktion der HaA und NA konnten nicht festgestellt werden, sind aber nach dem Bau der Augen zu erwarten.     

Zum Feinbau der Ommatidien von Pteronemobius heydeni (Fisch.) (Orthoptera,Gryllidae)

Zusammenfassung Die Ommatidien der Sumpfgrille Pteronemobius wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Der dioptrische Apparat besteht aus der cuticularen Linse, auf der zahlreiche Cornea-Nippel stehen, sowie dem Kristallkegel mit seinen Zellen, die auch noch beim adulten Tier Mitochondrien besitzen. Diese vier Zellen bilden insgesamt acht nach basal gerichtete Fortsätze, vier laterale und vier zentrale. Die lateralen, die auch bei anderen Insekten vorkommen, ziehen zwischen den Retinulazellen bis zur Basalmembran, an der sie enden. In ihrem proximalen, erweiterten Bereich nehmen die Fortsätze Kontakt miteinander auf. Hier enthalten sie außer den für den gesamten Verlauf typischen Mikrotubuli Pigment und feine Granula, die denen des Kegels gleichen.Die vier anderen, zentral gelegenen Fortsätze bilden gemeinsam den dünnen Spitzenausläufer der Kegelbasis. Er wird vom Rhabdom umhüllt und endet nach etwa 6 m.Sieben oder acht Retinulazellen bilden ein Rhabdom vom geschlossenen Typ. Zunächst umfassen vier dieser Zellen den Kegel, doch treten noch vor seinem basalen Ende drei weitere hinzu. Die beiden primären Pigmentzellen werden dabei peripherwärts abgedrängt. Die sekundären Pigmentzellen bilden keinen geschlossenen Zylinder um die Retinulazellen.

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The fine structure of the ommatidia of Pteronemobius heydeni (fisch.) (Orthoptera, Gryllidae)

Summary The ommatidia of the gryllid Pteronemobius have been examined electron microscopically. The dioptric apparatus consists of a cuticular lens on which numeral nipples insert and of the crystalline cone with its cells bearing mitochondria even in the adult. These four cells form altogether eight proximally directed processes, four lateral and four central ones. The lateral processes — as in other insects — extend from between the retinula cells to the basal membrane at which they terminate. In its proximal enlarged region they get into contact with each other. Besides those microtubuli typical for the total process they contain pigment and fine granules similar to those of the cone.The four remaining processes centrally situated form the thin pointed appendix of the cone basis being enveloped by the rhabdom and ending after about 6 m.Seven or eight retinula cells form a rhabdom of the closed type. Primarily there are four of these cells enclosing the cone, however, farther proximally they are joined by three more cells. Thus, the two primary pigment cells are forced away towards the periphery. The secondary pigment cells do not constitute a closed cylinder around the retinula cells.

Frl. A. Hennig bin ich für ihre technische Mitarbeit zu großem Dank verpflichtet.     

Augenstrukturen bei verschieden gro\en Arbeiterinnen von Cataglyphis bicolor Fabr. (Formicidae,Hymenoptera)

Zusammenfassung Die Untersuchung der Oberflächenstruktur der Cornealinsen im Komplexauge von Cataglyphis bicolor mit dem Stereoscan-Elektronenmikroskop zeigt keine nipple-Struktur (Abb. 1). Die Zahl der Ommatidien hängt von der Körpergröße ab: die kleinsten Arbeiterinnen (Innendiensttiere) weisen minimal 600 Ommatidien auf, die größten (Jagdameisen) maximal 1200 Ommatidien (Abb. 2). Die verschiedenen Ethotypen unterscheiden sich zwar in ihren extremen Formen nach Körpergröße, Ommatidienzahl und Ommatidiendurchmesser, doch ist der Übergang völlig kontinuierlich.

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Surface structure of the complex eye in workers of various sizes of Cataglyphis bicolor Fabr.

Summary The surface structure of cornea lenses in the complex eye of the desert ant Cataglyphis bicolor was studied with the Stereoscan Electronmicroscop. There is no nipple structure. The number of ommatidia is correlated with the body size: the smallest worker ants (doing service inside the nest) possess 600 ommatidia, the largest (hunters) have 1,200 ommatidia at the most (Fig. 2). As in the case of body size there are sliding transitions between the various ethotypes with respect to the number of ommatidea and also their diameters.

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Wir danken Frl. D. Stachelin (Universität Zürich), Herrn R. Wessicken (ETH Zürich) und Herrn Dr. Ing. M. Koch (Techn. Hochschule Darmstadt) für ihre technische Hilfe.     

Die spektrale Transmission des dioptrischen Apparates von Aeschna cyanea Müll.

Zusammenfassung Die spektrale Transmission wurde mit dem UMSP (UniversalMicro-Spektralphotometer) im Bereich von 550–300 nm am fixierten (Carnoy) und frischen dioptrischen Apparat einzelner Ommatidien von Aeschna cyanea Müll. (Odonata) gemessen.Die Transmission der Kristallkegel und der frischen Cornea ist zwischen 550–370 nm nahezu konstant; bei kürzeren Wellenlängen des UV-Bereiches sinkt die Transmission etwas. Erst bei Wellenlängen, die kürzer als 330 nm sind, wird der Transmissionsabfall signifikant.

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The spectral transmission of the dioptric apparatus of aeschna

Summary Spectral transmission was measured by means of a Zeiss Universalmicro-spectralphotometer between 550 and 300 nm on fixed (Carnoy) and also on fresh cornea and crystalline cones of single ommatidia of Aeschna cyanea Müll. (Odonata).Both crystalline cones and fresh corneas (in contrast to fixed corneas) have nearly constant transmission from 550 to 370 nm; in uv-range with shorter wavelengths the transmission decreases slightly. Only at wavelengths shorter than 330 nm is the absorption significant.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Mit Unterstützung der Alexander von Humboldt-Stiftung.     

Zum Feinbau des Komplexauges von Stylops spec. (Insecta,Strepsiptera)

Zusammenfassung Unter den Cornealinsen des Komplexauges von Stylops befindet sich ein Kristallkegel vom pseudoconen Typ, der von zahlreichen Pigmentzellen umhüllt wird. An seinem proximalen Ende liegen 6 meist pigmentfreie Zellen (Sempersche Zellen).Das Ommatidium besteht aus etwa 60 Retinulazellen. Ihre distal kranzartig miteinander verbundenen Mikrovillisäume bilden ein einziges offenes Rhabdom, das extrazelluläres (?) granuläres Material und die Basis der Semperschen Zellen umgibt. Stellenweise wird das Rhabdom samt granulärem Material von homogen erscheinenden distalen Ausläufern einzelner Retinulazellen überlagert. Proximad zerfällt das Rhabdom zunehmend in kleinere Rhabdomteile. Im zentralen Teil des Ommatidiums liegen 1–2 auffallend große Retinulazellen, die meist weniger elektronendicht erscheinen und kleinere Pigmentgrana haben.Die einzelnen Ommatidien werden von ungemein zahlreichen, sehr pigmentarmen Stützzellen umhüllt. Diese werden — wie die basalen Teile der Retinulazellen — teilweise durch Gliazellfortsätze isoliert.Bei Stylops, einem Vertreter der Strepsipteren, handelt es sich nicht um ocelläre Komplexaugen (Strohm, 1910), auch nicht um eucone Ommatidien (Kinzelbach, 1967), sondern um Ommatidien vom pseudoconen Typ. Zumindest der Bau des Rhabdoms ähnelt dem des Larvenauges (Stemma), dessen rezeptorischer Teil entgegen den Annahmen früherer Autoren in der Imago nicht reduziert wird.

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On the fine structure of the compound eye of Stylops spec. (Insecta, Strepsiptera)

Summary In the compound eye of Stylops a crystalline cone of the pseudocone type is found beneath the corneal lens. It is enveloped by several pigment cells. At the proximal part of the cone there are 6 cells (Semper cells) mostly pigment-free.The ommatidium consists of approximately 60 retinula cells. Their rhabdomeres distally rim-like connected to another form a single open rhabdom which encircles extracellular granular material as well as the bases of the Semper cells. Here and there the rhabdom plus granular material is overlain with distal protrusions of single retinula cells which appear to be homogeneous. Towards the proximal part the rhabdom increasingly divides up into smaller rhabdomal segments. One or two conspicuous large retinula cells were found in the central part of the ommatidium, appearing to be less electron-dense and containing pigment granules of a smaller size. Each ommatidium is surrounded by numerous cells (Stützzellen) lacking in pigment. These cells are partially insulated from another—as well as the basal parts of retinula cells—by protrusions of glia cells.Our investigations show that the eyes of Stylops (as a representative of Strepsiptera) are not of the ocellar complex eye type. At least the structure of the rhabdom resembles to that of the larval eye (stemma), the receptor part of which is not reduced in the imago.

Herrn Prof. Dr. Helmcke danke ich für die freundliche Unterstützung am Raster-Elektronenmikroskop.     

Vergleichende karyologische untersuchungen an antipoden

Zusammenfassung Es wurden je 3 Vertreter der Ranunculaceen, Papaveraceen und Kompositen in Hinblick auf ihren Antipodialapparat genau untersucht, wobei der Kernstruktur spezielles Augenmerk galt.Die Kerne in den Antipoden von Eranthis hiemalis, Helleborus niger, Corydalis cava, Corydalis nobilis, Dicentra spectabilis, Kleinia ficoides und Othonna crassifolia machen — nach Fertigstellung des haploiden Embroysackes — eine Periode des endomitotischen Wachstums durch. Die Antipoden von Anemone hepatica werden infolge von Restitutionskernbildung polyploid, bei Eupatorium glabratum bleiben die an Zahl vermehrten Kerne haploid. Durch — zum Teil nur stichprobenartige — Kernvolumenbestimmungen läßt sich für Eranthis 64-Ploidie, für Helleborus Oktoploidie, für Kleinia 64-Ploidie, für Othonna 16-Ploidie und für Anemone 32-Ploidie der Kerne in den Antipoden feststellen, wobei eine Antipodenzelle bei Eranthis stets zwei, bei den übrigen Arten nur einen endopolyploiden Kern enthält; bei Anemone ist die aus dem Volumen der Teilkerne errechnete Gesamtpolyploidie angegeben.Neben einer mit dem Bau endopolyploider Kerne aus anderen Geweben übereinstimmenden annähernd homogenen, chromatischen Struktur findet sich in der Mehrzahl der endopolyploiden Kerne von Eranthis und Helleborus noch eine weitere, die ebenfalls einen Ruhekernzustand verkörpert: die Chromosomen sind mehr minder spiralisiert und zu lockeren Bündeln vereinigt; diese können bei Eranthis deutliche Reliktspiralen bilden oder aber auch mehr gestreckt sein und lassen dann an einzelnen solchen Stellen einen Querscheibenbau nach dem Muster der Riesenchromosomen der Dipteren erkennen.Bei Corydalis cava finden sich — entsprechend der haploiden Chromosomenzahl — acht, meist lockere, heterochromatische Endochromozentren, von denen das Euchromatin in deutlich fädiger Form ausstrahlt, wobei stets 2 Fäden eine Lagebeziehung aufweisen. — Bei Corydalis nobilis sind im weitaus häufigsten Fall acht (n=8) abgegrenzte Bündel aus endomitotisch entstandenen Tochterchromosomen vorhanden. Selten findet sich ein anderer Bautypus: von einem Zentrum aus sehr locker gebautem Heterochromatin strahlen merklich spiralisierte Tochterchromosomen radiär aus.Bei Dicentra sind in den endopolyploiden Kernen ausschließlich acht (n=8) deutlich abgegrenzte, riesenchromosomen-ähnliche Bündel aus Tochterchromosomen mit proximalem Heterochromatin aufzufinden.An Hand der Strukturanalyse an Kernen von verschiedenem Typus wird auf die Zusammenhänge zwischen Spiralisierung und Hervortreten des Heterochromatins verwiesen: je deutlicher die Chromosomen spiralisiert sind, desto weniger eng ist der Zusammenhalt der endomitotisch entstandenen Tochterchromosomen. In Kernen mit deutlich spiralisierten Chromosomen tritt das Heterochromatin weniger hervor als in solchen mit undeutlich (wahrscheinlich eng) spiralisierten Chromosomen.Der für die Endomitose charakteristische Strukturwechsel konnte in einzelnen Kernen bei Eranthis, Helleborus und Corydalis cava aufgefunden werden.Regelmäßiges Auftreten von Restitutionskernbildung wird für die Antipoden von Anemone hepatica und A. pulsatilla festgestellt. Brückenbildungen, Spindelverschmelzungen und Vereinigung zwischen Telophasegruppen verschiedener Teilungsfiguren führen anfangs zu einer Reihe serial liegender, untereinander verbundener Teilkerne, sowie zur Bildung zweier größerer Teilkerne oder eines mittleren, größeren, der von kleineren flankiert ist; später kommen häufig unförmige, aus verschieden großen Teilstücken zusammengesetzte Kerne zustande. Volumenbestimmungen an den Teilkernen ergeben, daß das Volumen meist ein Vielfaches des haploiden Wertes beträgt, so daß man annehmen muß, daß die Aufteilung der Chromosomensätze einigermaßen regelmäßig erfolgt.Bei Kleinia ficoides (stichprobenartig wurde auch Kl. spinulosa und glaucophylla untersucht) und bei Othonna crassifolia treten im Laufe des endomitotischen Wachstums in den Ruhekernen keine bemerkenswerten Strukturen auf. Bei Kleinia ficoides wird meist die ursprüngliche Anzahl von drei hintereinanderliegenden Antipoden bis zu acht vermehrt. Es wurde eine spontane oktoploide Mitose aufgefunden.Für Kleinia ficoides wird als diploide Chromosomenzahl 2n 100 angegeben.Bei Eupatorium glabratum wird im haploiden Embryosack stets eine chalazale, einkernige und darüber eine zweikernige Antipodenzelle abgegrenzt. Endomitotische Polyploidisierung fehlt, doch wird die chalazale Antipode gewöhnlich zweikernig, die darüberliegende vier(selten acht)kernig.Zwischen Restitutionskernbildung und Endopolyploidie in den Kernen der Antipoden und der systematischen Gliederung der Ranunculaceen ergeben sich keine systematischen Beziehungen.     

Zur Rhabdomstruktur des Auges vonPieris brassicae L. (Insecta,Lepidoptera)

Zusammenfassung Die Anordnung der Microvilli im Rhabdom vonPieris brassicae L. wurde elektronenmikroskopisch untersucht und schematisch dargestellt. — Dieses Rhabdom ist zweireihig und gebändert. Sein außergewöhnlicher Habitus, seine Querschnittstypen 1 und 2 mit den im Winkel abwechselnden Microvillibündeln zweier sich gegenüberliegender Sehzellen im distalen Bereich werden im Gegensatz zu der einfach rechtwinklig orientierten Microvillibündelung im proximalen Rhabdombereich schematisch wiedergegeben. Die funktionelle Bedeutung dieser Rhabdomstruktur wird diskutiert. Außerdem werden die Rhabdome vonPieris brassicae undPieris protodice miteinander verglichen.

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Rhabdomstructure of the eye ofPieris brassicae L. (Insecta, Lepidoptera)

Summary The orientation of microvilli in the rhabdom ofPieris brassicae L. has been examined using electronmicroscopy and presented schematically. This rhabdom is tiered and banded. Its exceptional morphology, its transsectional types 1 and 2 where the microvilli-bundles of two opposing cells alternate at angle in its distal region are presented (diagrammatically) in contrast to the simple microvilli-bundles which are positioned at right angles within the proximal rhabdom. — The functional significance of this rhabdom-structure is discussed. A comparison was also made between the ultrastructure of rhabdoms ofPieris brassicae and that ofPieris protodice.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Stiftung Volkswagenwerk

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Herrn Prof. Dr. Dr. h.c. H. Autrum danke ich für kritische Durchsicht des Manuskripts, Frau G. Schwarz für gewissenhafte technische Mitarbeit und Frl. F. Althaus für die graphische Darstellung.     

Elektroretinographische Beweisführung dichroitischer Eigenschaften des Komplexauges bei Zweiflüglern

Zusammenfassung Polarisiertes Licht, das senkrecht zur Ommatidien-Achse die Sehzellen von Dipteren durchsetzt, erzeugt ein Flimmerretinogramm, wenn der elektrische Vektor der Polarisationsrichtung kontinuierlich gedreht wird. Daraus wird geschlossen, daß die Symmetrieachse der Sehfarbstoffe senkrecht zur optischen Achse der Ommatidien und parallel zur Achse der Microvilli der Rhabdomere liegt. Die Versuche sprechen für das Vorhandensein eines Analysators für polarisiertes Licht in den Rhabdomeren.

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Summary Polarized light penetrating the visual cell of Diptera perpendicular to the ommatidial axis, produces a flicker-retinogram when the electrical vector ( ) of the direction of polarization is continuously rotated. The conclusion is drawn that the axis of symmetry of the visual pigments is perpendicular to the optical axis of the ommatidia and parallel to the axis of the microvilli of the rhabdomeres. The experiments indicate the presence of an analyser for polarized light in the rhabdomeres.

     

Über zweierlei Typen der sukzedanen Teilung und ein auffallendes Teilungsverhalten des Chromatophors bei einer neuen Protococcale,Myrmecia pyriformis

Zusammenfassung Autosporen und Zoosporen der neuen ProtococcaleMyrmecia pyriformis entstehen durch zwei verschiedene Typen der sukzedanen Teilung; die Zerlegung des Chromatophors eilt nämlich entweder der Teilung von Kern und Cytoplasma um zwei oder drei Teilungsschritte voraus oder die Teilungen von Chromatophor, Kern und Cytoplasma erfolgen gleichsinnig.Das Verhalten des Chromatophors im Verlaufe der beiden verschiedenartigen Teilungen ist völlig unerwartet, da er sich trotz polarer Differenzierung (Topfform) der Länge und der Quere nach durchschnürt.Bei der Zoosporenbildung folgen Zweiteilung des Chromatophors, Mitose und Cytokinese unmittelbar aufeinander und wiederholen sich mehrfach. Die Teilungsebenen stehen dabei senkrecht aufeinander und nehmen alle drei Richtungen des Raumes ein.Bei der Autosporenbildung zerlegt sich zunächst der Chromatophor in zwei oder drei Teilungsschritten, die Teilungen von Kern und Cytoplasma gehen erst nach. Beendigung derselben vor sich. Der topfförmige Chromatophor teilt sich hierbei längs und quer gewöhnlich in vier Stücke (oft auch acht); diese nehmen von vornherein die tetraëdrische Gleichgewichtslage ein, die auch die Autosporen beibehalten.     

Taxonomical studies on Czechoslovak Conchostraca. III,family Leptestheriidae

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Variabilität von Leptestheria variabilis, Rüppel und Eoleptestheria ticinensis, Balsamo-Crivelli aus der Tschechoslowakei. Wie bei den in den zwei vorgehenden Beiträgen angeführten Arten zeigte es sich, dass die Variabilität der von Daday und einigen anderen Autoren erwähnten Merkmale bedeutend gross ist, so dass manche Arten zu synonymisieren sind. Eine Überprüfung der Taxonomie und der geographischen Verbreitung aller mitteleuropäischen Arten weist auf Einnehmen grosser Areale, meistens an oekologisch passende Gebiete der ganzen Palaearktischen Region.Im Vergleich mit den Palaearktischen Verhältnissen wird die Valenz einer grossen Anzahl von aus anderen Regionen beschriebenen Arten, von dem taxonomischen sowie zoogeographischen Gesichtspunkte aus bezweifelt. Es wird eine Analyse der Verbreitung von Conchostraken Europa's durchgeführt, sowie ein Schlüssel für die mitteleuropäischen Arten gegeben.     

Untersuchungen zur Feinstruktur der Augen von Bockkäfern (Coleoptera,Cerambycidae)

Zusammenfassung Es wurden die Augen von 55 Cerambycidae-Arten aus 6 Unterfamilien elektronenmikroskopisch untersucht. Jedes Auge setzt sich aus aconen Ommatidien mit je einer bikonvexen Cornea-Linse, 4 SemperZellen, 8 Retinula-, 2 Haupt-, sowie einer größeren und unterschiedlichen Anzahl von Nebenpigmentzellen zusammen.Die verschiedenen Anordnungen der einzelnen Rhabdomere in den in der Regel offenen Rhabdomen lassen sich in 2 Grundmustern zusammenfassen, wobei im Falle von Grundmuster 1 die zentralen Rhabdomere R 7/8 von den peripheren R 1–6 räumlich vollkommen isoliert sind. Grundmuster 2 liegt dann vor, wenn R 7/8 über einen strukturellen Kontakt mit R 1 und R 4 mit dem peripheren Rhabdomeren-System verbunden sind. Innerhalb jedes Grundmusters treten verschiedene Rhabdomeren-Formen auf, die sich insbesondere aus unterschiedlichen Mikrovilli-Streichrichtungen von R 7 und R 8 ergeben. Außerdem kommt es innerhalb einiger Taxa zu partiell fusionierten, bei einer einzigen Art sogar zu vollkommen fusionierten Rhabdomen. Die Ableitung von offenen Rhabdomen mit entsprechender Grundmuster-Zugehörigkeit gelingt in jedem Fall über eine eindeutige Homologisierbarkeit der beteiligten Retinulazellen.Die wichtige Frage nach der Taxon-Spezifität der rhabdomerialen Muster läßt nach ihrer Beantwortung Aussagen über den Wert ultrastruktureller Muster für phylogenetische Argumentationen zu. Die bei den Cerambycidae ausgeprägte ungleichförmige Verteilung von Rhabdom-Mustern innerhalb niederer, näher verwandter Taxa zeigt (im Vergleich mit den jeweils außerordentlich ähnlichen Rhabdomen der Chrysomelidae, Wachmann, 1977, deren gute Unterfamilien-Spezifität weitere Stützung erfährt) das Auftreten von Konvergenzen. Diese lassen sich jedoch nur am System selbst nachweisen. Somit zeigt es sich, daß die Muster offener Rhabdome nur als mehr oder weniger gute zusätzliche Indizien für die Monophylie von Gruppen herangezogen werden können, die jedoch mit Hilfeanderer Merkmale aufgestellt worden sind. Trotz hochgradiger Übereinstimmungen sind Rhabdom-Merk-male für sich allein genommen nicht hinreichend geeignet, um monophyletische Gruppen auszugliedern.Die vergleichend morphologischen Untersuchungen bilden eine gute Grundlage für funktionelle Interpretationen der verschiedenen Rhabdome. Ungelöst bleibt jedoch die Frage, ob den Sehzellen derart unterschiedlich konstruierter Rhabdome gleiche oder verschiedene neurale Verschaltungsstrategien im Bereich von Lamina und Medulla zugrunde liegen.

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Comparative morphological investigations on the ultrastructure of long-horned beetles (Coleoptera, Cerambycidae)

Summary The eyes in 55 species of 8 subfamilies of long-horned beetles (Cerambycidae) have been examined ultrastructurally. An eye consists of acone ommatidia of which each is assembled by a bi-convex corneal lens, 4 Semper-cells, 8 retinula cells, 2 primary pigment cells, and of a larger and variable number of secondary pigment cells.The differently arranged rhabdomeres of the — as a rule — open rhabdoms can be summed up to two basic patterns: In the case of the basic pattern 1 the central rhabdomeres R 7/8 are completely isolated from the peripheral rhabdomeres R 1–6. As to the basic pattern 2 the central rhabdomeres R 7/8 are structurally attached to the peripheral rhabdomere arrangement through R 1 and R 4. Due to different directions of the microvilli in R 7 and R 8 there occur several rhabdomeral shapes. Furthermore, within some taxa partially fused rhabdoms are present; in one species the fusion is even complete. Nevertheless, a derivation from an open rhabdom with reference to one of the basic patterns is always possible due to a clear homologous comparison of the anticipating retinula cells.The successfully answered question upon a taxon-specifity of the basic patterns and the rhabdomeral shape allows statements as to the value of these ultrastructural patterns for a phylogenetic argumentation. In Cerambycidae the distinct and not uniform arrangement of these patterns and shapes within lower, closer related taxa represents the occurrence of convergencies (as compared to the extraordinarily similar rhabdoms in Chrysomelidae, Wachmann, 1977, which receive in this paper a further support as to their subfamiliar specification). However, these convergencies are demonstrable through the phylogenetic system only. Thus, patterns of open rhabdoms can only be used as more or less additional indices on a monophyly of groups which already has been proved by means of other characteristics. In spite of an extreme conformity within different taxa rhabdomeral characteristics solely are not appropriate enough in order to separate monophyletic groups.The ultrastructural investigations give a good basis as to the interpretation of the function of the different rhabdoms. However, the question remains not answered whether there exist equal or unequal strategies of circuits within the lamina and medulla.

     

Zur Morphogenese des respiratorischen Epithels der Tracheenkiemen bei Larven der Limnephilini KOL. (Insecta,Trichoptera)

Zusammenfassung Das respiratorische Epithel der Tracheenkiemen ist durch ein hochgeordnetes Tracheolengerüst charakterisiert. Die Tracheolen liegen parallel zur Längsachse der fadenförmigen Tracheenkiemen dicht unter der Cuticula in statistisch gleichmäßigem Abstand zueinander. Die Regelmäßigkeit dieses subcuticularen Tracheolengerüsts weist auf ein physiologisch optimal arbeitendes System hin. Der Abstand zwischen zwei Tracheolen ist sehr wahrscheinlich gleich dem doppelten Radius der tracheolaren Einzugsgebiete. Auf diese Weise wird bei einem Minimum an Tracheolenmaterial der gesamte diffundierende Sauerstoff der respiratorischen Oberfläche von den Tracheolen erfaßt. Die Morphogenese dieser Strukturregelmäßigkeit wird während der larvalen Entwicklung verfolgt. Dabei zeigt sich, daß mit jeder Häutung zahlreiche neue Tracheolen in das respiratorische Epithel geordnet eingebaut werden und die Abstände zwischen den Tracheolen in Korrelation zum Radius der Tracheolen von Larvenstadium zu Larvenstadium geregelt abnehmen.

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Morphogenesis of the respiratory epithelium in the tracheal gills of larval Limnephilini KOL. (Insecta, Trichoptera)

Summary The respiratory epithelium of the tracheal gills of the larval Limnephilini KOL. (Insecta, Trichoptera) is characterized by a highly organized tracheolar framework. The tracheoles are found parallel to the longitudinal axis of the thread-like tracheal gills and lie closely underneath the cuticle at statistically uniform distances. The regular distribution of the subcuticular tracheoles represents an optimum physiological system with the tracheolar interspace probably corresponding to twice the radius of the tracheolar catchment area. This arrangement ensures that all oxygen diffusing across the respiratory gill surface is taken up by the tracheoles with a minimum of tracheolar material. The morphogenesis of this regular distribution was studied during the larval development. With each moult numerous new tracheoles are added to the regular distribution. The distances between the tracheoles decrease regularly in correlation to the decreasing radius of the tracheoles from one larval stage to the next.

     

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.

     

Some data on the polygenic control of two quantitative traits in a vegetatively propagated flower plant,the carnation

Summary In two populations of selfed commercial varieties 4800 and 5774 ofDianthus cariophyllus as well as in the parents of 5774 two quantitative traits were examined: petal number and durability of blossoms after cutting. Both populations showed an increase in the number of petals, No. 4800 also in its durability. The estimated hereditary component was high for petals (0.47 and 0.35), lower but significant for lasting quality. The importance of an investigation on the selection for quantitative traits in cut flowers is discussed.

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Zusammenfassung An Spaltungspopulationen zweier selbstbestäubter Handelssorten (4800 und 5774) vonDianthus cariophyllus sowie der beiden Ausgangssorten und den Eltern von 5774 wurden zwei quantitative Merkmale von wirtschaftlichem Wert, nämlich die Anzahl der Petalen und die Haltbarkeit der Blüten nach dem Schnitt, untersucht. Bei beiden Spaltungspopulationen war hinsichtlich der Anzahl der Petalen und bezüglich der Haltbarkeit — nur bei 4800 — ein Ansteigen der Gesamtvarianz zu erkennen. Die geschätzte Heritabilität war hoch für die Petalen (0,47 und 0,35), bezüglich der Haltbarkeit niedriger, aber noch signifikant für ein Selektionsprogramm. Die Bedeutung einer Untersuchung quantitativer Merkmale an Schnittblumen für die Selektionsarbeit wird diskutiert.

     

The quantitative study of soil meiofauna

Summary Details of a method for preparation of undisturbed samples for extraction with a modified funnel are given, together with techniques for the quantitative assessment of the catch (especially Acarina and Collembola). These techniques include handling, visual examination and storage of the fauna.

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Zusammenfassung Einzelheiten einer Methode zur Erhaltung ungestörter Bodenproben werden beschrieben, geeignet für den Gebrauch in einem modifizierten Tullgren-Ausleseapparat und besonders zur Anwendung an steinigen Standorten. Ein ungestörter Bodenblock wird aus der Seitenwand eines Profilgrabens gehoben und daraus eine zylindrische Probe von 5,1 cm Durchmesser heraus geschnitten, die in Scheiben von etwa 2 cm Dicke zerlegt wird.Der Apparat und das Verfahren zur Behandlung der ausgelesenen. Fauna (besonders Acarina und Collembola) besteht aus einem viereckigen Glasgefäss (6×6×1 cm) für die Auszählung, einem Alkohol-Behälter und einem Micro-Immersionsfilter (gesintertes Glas) zur Verminderung des Volumens der Flüssigkeit, in dem sich die Fauna befindet, sowie aus dem Gebrauch von Glyzerin, das zur Erleichterung der mikroskopischen Untersuchung und Behandlung der Organismen bestimmt ist. Ein modifiziertes, langarmiges Mikroskop und ein davon getrennter Tisch werden zur Auszählung und Identifizierung verwendet. Es wird mit auffallendem Licht unter Verwendung eines Polarisationsfilters gearbeitet, der zur Verminderung der Reflexion von den Seiten des Glastellers und zur besseren Sicht in der Flüssigkeit dient. Fehlerquellen während der Auszählung werden besprochen und Einzelheiten der Aufbewahrung des Fanges beschrieben.

     

Untersuchungen Über Die Lichtabhängige Carotinoidsynthese

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde als erster Schritt zur Identifizierung des für die lichtabhängige Carotinoidsynthese verantwortlichen Acceptors ein genaues Wirkungsspektrum der Lichtinduktion bei Fusarium aquaeductuum aufgenommen.Als Voraussetzung dafür wurde nach den Bedingungen für eine optimale Ausnützung der Lichtinduktion zur Farbstoffbildung gesucht. Es konnte gezeigt werden, daß Glucosefütterung eine wahrscheinlich durch Abnahme der Carotinoidvorstufen bedingte Begrenzung der Pigmentsynthese verhindert. Die Menge der nach der Lichtinduktion gebildeten Carotinoide ist über einen Bereich von zwei Zehnerpotenzen vom Logarithmus der eingestrahlten Lichtmenge abhängig; dabei ist im ganzen untersuchten Bereich die Produktenregel gültig.Die Farbstoffbildung kann nur durch kurzwellige Strahlung unterhalb 520 nm induziert werden. Das Wirkungsspektrum zeigt zwei Maxima bei 375/380 nm und 450/455 nm, eine Schulter bei 430-440nm, sowie ein kleineres Maximum oder eine deutlich ausgeprägte Schulter zwischen 470 und 480 nm.Auf Grund der Ähnlichkeit des ermittelten Wirkungsspektrums mit den Absorptionsspektren von Flavoproteiden wird angenommen, daß der Lichtacceptor für die lichtabhängige Carotinoidsynthese sehr wahrscheinlich ein Flavoproteid ist; Versuchsergebnisse anderer Autoren an verschiedenen Organismen sprechen ebenfalls für diese Annahme. Das vorliegende Wirkungsspektrum ist mit dem des Phototropismus von Phycomyces-Sporangienträgern und von Avena-Koleoptilen praktisch identisch; es wird deshalb die Möglichkeit erörtert, ob nicht für alle Entwicklungs- und Bewegungsvorgänge, die durch kurzwellige Strahlung induziert werden, der gleiche Lichtacceptor verantwortlich sein könnte.

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Light-dependent carotenoid synthesisI. Action spectrum of photoinduction in Fusarium aquaeductuum

Summary As a first step towards the identification of the photoreceptor responsible for the light-dependent carotenoid synthesis, this paper presents an accurate action spectrum of photoinduction in Fusarium aquaeductuum.As a prerequisite for the determination of the spectrum the optimal conditions for the light-dependent synthesis of pigments were studied. Addition of glucose after illumination enhances the amount of pigment produced in the following darkness, indicating that the limiting factor for pigment formation may be a deficiency of carotenoid precursors. The amount of pigments produced depends on the logarithm of the incident light over a 100 fold range. The reciprocity law holds true over a wide range of time and light intensity.Carotenoid synthesis is induced only by light with wavelength shorter than 520 nm. The action spectrum has maxima at 375/380 nm and 450/455 nm, one shoulder at 430/440 nm and a further shoulder (or possibly a third maximum) between 470 and 480 nm.From this action spectrum carotenoids can be ruled out as possible photoreceptors. The spectrum resembles the absorption spectra of certain flavoproteins. It is therefore concluded that a flavoprotein is the acting photoreceptor; data of other investigators with different organisms also support this conclusion. The action spectrum presented also resembles the spectra of phototropism in Phycomyces-sporangiophores and Avena-coleoptiles; therefore, the possibility is discussed that the same photoreceptor might be acting in all cases in which development and movements are mediated by light of short wavelength.

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Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. E. Bünning, zum 60. Geburtstag in Dankbarkeit gewidmet.     

Pitfall-trapping as a method for studying surface dwelling collembola

Summary Pitfall-traps are used to study the phenology and activity phenomena of four surface dwelling Collembola e. g. Entomobrya nivalis (Linné), Lepidocyrtus cyaneus Tullberg, Orchesella cincta (Linné) and Tomocerus minor (Lubbock).It is concluded that Entomobrya is active during the day, whereas Orchesella and Tomocerus are active during the night. As to Lepidocyrtus no definite conclusion can be drawn.A digging-in effect is demonstrated for Tomocerus minor. A negative effect of the roofs appears during the day for Entomobrya nivalis and Lepidocyrtus cyaneus.Weather conditions exert an influence upon these surface dwelling Collembola.

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Zusammenfassung Die Fallenfangmethode wurde angewandt zum Studium der Phänologie und der Aktivität von vier Collembolen-Arten der Bodenoberfläche, nämlich Entomobrya nivalis (Linné), Lepidocyrtus cyaneus Tullberg, Orchesella cincta (Linné) und Tomocerus minor (Lubbock). Entomobrya erwies sich als tagaktive Art, Orchesella und Tomocerus sind nachtaktive Tiere. Für Lepidocyrtus waren die Resultate nicht eindeutig.Eine Reaktion auf das Eingraben der Fallen wurde festgestellt für Tomocerus minor.Fallendächer haben einen negativen Effekt auf den Fang von Entomobrya nivalis und Lepidocyrtus cyaneus während des Tages.Die Aktivität dieser Collembolen der Oberfläche wird durch Witterungsverhältnisse beeinflußt.

     

Zur Lage des wahren Karpellrandes

Zusammenfassung Es wird die alte Annahme von der Einrollung der Karpellränder und der strikten Randbürtigkeit der Samenanlagen bzw. Plazenten, die heute wieder mehrfach vertreten wird, neuerlich überprüft.Die Untersuchung vergrünter Karpelle vonTrifolium hybridum sowie petalisierter Karpelle vonAnemone ranunculoides ergab keine Hinweise für die Randbürtigkeit der Samenanlagen, die an solchen Karpellen besonders deutlich sein sollte. Selbst die zu Fiedern verbildeten Samenanlagen vonTrifolium hybridum entspringen der randnahen Karpelloberseite.Zudem zeigen die Ränder junger Karpelle vonTrifolium hybridum, Butomus umbellatus undSedum hybridum ein kennzeichnendes subepidermales Randwachstum, und zwar dort, wo die Samenanlagen nicht sind. Das Plazentenmeristem seinerseits, untersucht an den beiden letzteren Objekten, stammt wohl in seinen Zellen vom Randmeristem ab, jedoch wird durch seine Randferne und durch die Teilungsrichtung seiner Zellen, die senkrecht zu den von den Randzellen gebildeten Zellreihen steht, klar angedeutet, daß hier kein Blattrand, sondern nur ein flächenständiger Auswuchs (Plazenten und Samenanlagen) gebildet wird.