Vergleichende Untersuchungen zum Tryptophanstoffwechsel in Leberzellfraktionen bei Wirbeltieren

Zusammenfassung Der Tryptophanabbau in der Leber von Ratte (Mus rattus L. domest.), Kaninchen (Oryctolagus cuniculus L. domest.), Hahn (Gallus bankiva domest.), Taube (Columba livia L.), Frosch (Rana temporaria L.) und Fisch (Leuciscus rutilus L.) wurde in qualitativer und quantitativer Hinsicht untersucht. Es wurden die Aktivitäten des TryptophanPeroxydase-Systems, der Kynureninase und der Kynurenin-Transaminase bestimmt, sowie ihre Verteilung auf die einzelnen Zellfraktionen. Die Papierchromatographie wurde zur qualitativen Analyse der entstandenen Stoffwechselprodukte herangezogen.Außer beim Hahn wird Tryptophan praktisch ausschließlich über Kynurenin zu Kynurensäure und Anthranilsäure abgebaut. Die Verteilung der Enzyme auf die Zellfraktionen entspricht der vom Säugetier bekannten, die Aktivitäten liegen in der gleichen Größenordnung.Beim Hahn wird Kynurenin auch von Mitochondrien und Kernfraktion gebildet. Die Kynureninbildung im Cytoplasma wird durch Kombination von Cytoplasma + Mikrosomen oder Cytoplasma + Mitochondrien auf das Mehrfache erhöht. Auch scheint beim Hahn neben der Kynureninbildung noch ein zweiter Mechanismus des Tryptophanabbaus vorhanden zu sein. Durch Cyclophorasesystem wird aus Tryptophan eine gelbe Substanz gebildet, die aber nicht identifiziert werden konnte. Eine Kynurensäurebildung wird beim Hahn nicht gefunden, was im Einklang steht mit der Tatsache, daß er keine Kynurensäure ausscheidet.Fütterungsversuche an Ratten ergaben, daß bei tryptophanarmer Nahrung die Aktivität des Tryptophan-Peroxydase-Systems deutlich unter die Normalwerte absinkt, während Kynureninase und Kynurenintransaminase nicht beeinflußt werden.     

Rhythmische Erregungen in den optischen Zentren von Calliphora erythrocephala

Zusammenfassung Die rhythmischen Aktionspotentiale in den optischen Ganglien der Schmeißfliege (Calliphora erythrocephala) werden untersucht.Wird das Komplexauge von Calliphora belichtet, so können vom Ganglion opticum II schnelle, rhythmische Aktionspotentiale, 'Belichtungsrhythme , abgegriffen werden (Abb. 1). Sie treten im Bereich physiologischer Temperaturen und Lichtintensitäten stets und unabhängig von Schädigungen auf. Sie sind die einzige Form von Erregung, die zwischen dem retinalen Bereich und dem Cerebralganglion nachgewiesen werden kann. Die Belichtungsrhythmen zeigen gesetzmäßige Abhängigkeiten von den Reizgrößen. Es ist daher wahrscheinlich, daß sie in die Kausalkette der bei Belichtung des Auges ablaufenden zentralen Vorgänge eingeschaltet sind.Die optischen Ganglien werden mit einer Doppelmikroelektrode abgetastet. Da die Spannung zwischen zwei eng benachbarten Elektroden in der Nähe der Spannungsquelle am größten sein muß, kann gezeigt werden, daß die Belichtungsrhythmen wahrscheinlich in der äußeren Körnerschicht des Ganglion opticum II entstehen (Abb. 14 und 15).Als Maß für die Größe der Belichtungsrhythmen wird die größte während einer Belichtung auftretende Amplitude gewählt, die 'Maximalamplitud ; sie hängt stetig und reproduzierbar von der Zahl belichteter Ommatidien, von der Lichtintensität und vom Adaptationszustand des Auges ab (Abb. 5, 6, 7, 8, 10, 11 und 12).Die Amplituden der Belichtungsrhythmen klingen bei längerer Belichtung allmählich ab (Helladaptation), (Abb. 1C, Abb. 5). Die Heiladaptationszeit ist der Maximalamplitude proportional (Abb. 6, 8, 9 und 10). Wird die Belichtung vor dem völligen Abklingen der Rhythmen unterbrochen, so werden sie durch den Aus-Effekt des Retinogramms gehemmt und brechen sofort und vollkommen ab (Abb. 1 D). Die Dunkeladaptation ist selbst nach vorangegangener Belichtung mit sehr hohen Lichtintensitäten nach spätestens einer Minute abgeschlossen (Abb. 6 und 7).Die Frequenz der Belichtungsrhythmen liegt zwischen 100 sec^–1 und 250 sec^–1, sie nimmt mit steigender Temperatur zu (Tabelle 1). Die Frequenz ist unabhängig von der Lichtintensität, vom Adaptationszustand d von der Zahl belichteter Ommatidien.Während der einzelnen Belichtung zeigen die Rhythmen ein verschieden starkes Schwanken der Amplitude, eine Amplitudenmodulation. Die Modulation hängt vom Präparat und vom Präparationszustand ab.Durch den Vergleich der verschiedenen Modulationstypen und durch gleichzeitige Ableitung an mehreren Stellen des Ganglions können die physikalischen Überlagerungsvorgänge untersucht werden. Die Einzelschwingungen physiologischer Einheiten überlagern sich am gemeinsamen Ableitwiderstand zwischen den Elektroden. Durch die Art der Überlagerung wird die Modulationsform bestimmt. Sie hängt im besonderen von der Frequenz und der Phasenlage der Einzelrhythmen und von physiologischen Synchronisationsvorgängen ab (Abb. 1, 2 und 16).Auch wenn ein Bereich der Retina gereizt wird, der nur wenige Sinneszellen umfaßt, treten Belichtungsrhythmen wie bei großen Reizflächen auf (Abb. 12). Deshalb wird die Möglichkeit diskutiert, daß bereits die kleinste physiologische Einheit im Ganglion mit rhythmischer Erregung antwortet, die in ihrer Amplitude, nicht aber in ihrer Frequenz vom Reiz abhängt.Herrn Prof. Dr. H. Autrum danke ich für das stete Interesse, das er den Untersuchungen entgegengebracht hat. Die Untersuchungen wurden zum Teil mit Apparaten durchgeführt, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft Herrn Prof. Autrum zur Verfügung stellte.     

Untersuchungen über die Osteon- und Lamellenformen im Extremitätenskelet des Erwachsenen

Zusammenfassung Auf Grund der Untersuchung von Knochenquerschnitten eines gesunden 43jährigen Mannes, bestätigt durch noch zu veröffentlichende Untersuchungen an Tibien verschiedener Individuen, werden die Strukturformen des Knochens nach ihrem Querschnittsbild beschrieben.Es wird zwischen Osteonen und Tangentiallamellen unterschieden. Zu den Tangentiallamellen mit dem mehr oder minder parallelen Verlauf zur Knochenoberfläche gehören die bisher als Generallamellen und Schaltlamellen beschriebenen Systeme.Soweit eine Lamellengliederung vorhanden ist, zeichnen sich die Tangentiallamellen durch den strengen Wechsel zwischen flach und steil gewickelten aus.Auf Grund des Querschnittsbildes werden verschiedene Osteonformen unterschieden. Die Größe des einzelnen Osteonquerschnittes wird mit Hilfe der Lamellenzahl bestimmt. Gleichzeitig wird die Steigungsfolge beachtet, d. h. der Wechsel des Kollagenfaserverlaufs von Lamelle zu Lamelle.Es ergibt sich, daß die kleineren Osteone überwiegend in der peripheren Schnitthälfte, die größeren dagegen in der zentralen liegen. Der regelmäßige Wechsel der Steigungsfolge nimmt von den kleineren zu den größeren Osteonen hin ab, die mehr steile Verlaufsweise dagegen zu. Die kleineren Größenklassen lassen häufiger die lamelläre Gliederung vermissen als die großen.Abschließend wird erörtert, daß sowohl das Osteon wie die Lamelle nur als eine besondere Lagerungsform der Kollagenfasern im Knochen angesehen werden können. Der Begriff Osteon wurde in Anlehnung an die Begriffe der überwiegend zellulären Einheiten Neuron und Chondron bzw. der sog. Entwicklungs- und Funktionseinheit Nephron gebildet. Die zirkuläre Lagerung der Kollagenfasern hat aller Voraussicht nach eine besondere festigkeitstheoretische Bedeutung. Sie ist aber abhängig vom Gefäßbaum, an dessen Verzweigungen Doppelbildungen auftreten. Diese Doppelbildungen teilen sich und begleiten die Gefäßäste. Sie werden damit zum Osteon, das sich nach Querschnittsgröße und Wicklung in benachbarten Querschnitten verschieden verhalten kann. Die zirkuläre Wicklung führt nicht zu individuellen Gebilden, die den Knochen wie Bausteine aufbauen. Sie stellt ein System dar, das den Gefäßbaum im Knochen in mehr oder minder kontinuierlichem Zusammenhang begleitet. Die zirkulären Wicklungen gehen ohne Abgrenzung in die übrigen Lamellensysteme, die Tangentiallamellen, über. Osteone und Tangentiallamellen erscheinen damit als eine übergeordnete Lagerungsform der Kollagenfasern. Die nächstniedere Stufe der Lagerung ist die Lamelle.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Zur biologie des Berglemmings,Lemmus Lemmus (L.)

Zusammenfassung Die Arbeit bringt eine Zusammenschau von Untersuchungs-Ergebnissen an einer in Oldenburg (53°09/8°13) gehaltenen GefangenschaftsPopulation von Lemmas lemmas mit aus der Literatur entnommenen Freiland-Befunden an Lemmus lemmas, L. obensis und L. trimucronatus sowie Dicrostonyx torquatus und D. groenlandicus. Sie enthält eine eingehende Darstellung der Fortpflanzungs-Biologie (D), der Jugendentwicklung (E) and der in Gefangenschaft erfaßbaren Verhaltensweisen (C).Der Autor gewann die Überzeugung, daß die Lemming-Zyklen entgegen bisheriger Auffassung nach dem gleichen Schema ablaufen wie jene der übrigen Microtinen und daß ihre Besonderheiten lediglich spezifische Anpassungen an die Lebensbedingungen des arktischen Klima-Bereiches sind (F).So haben die Bog. Wanderungen, die bisher für das entscheidende Regulativ der Massenvermehrungen gehalten warden, offensichtlich nichts mit dem zyklischen Massenwechsel zu tun. Sie stellen vielmehr saisonale Umsiedlungs-Bewegungen dar, die unabhängig von der jeweiligen Zyklen-Phase in jedem Frühjahr and Herbst stattfinden. Ein ganzjähriges Verbleiben am gleichen Platze ist vor allem wegen der Spezialisierung auf den Massenkonsum wenig gehaltvoller Nahrung unmöglich geworden, die sieh infolge des langsamen Vegetations-Waehstums in der Arktis schnell erschöpft (B 3).Entsprechend scheint das Verhalten des Berglemmings darauf ausgerichtet, jeder Populations-Verdichtung vorzubeugen. Der sedentäre Bevölkerungsteil lebt territorial (C 4) and solitär (C 7e) und das intraspezifische Verhalten wird durch extreme soziale Unduldsamkeit und Aggressivität bestimmt (C 7a, b, e). Die Geschlechter finden sich nur zur Paarung zusammen, das Weibehen besitzt ungewöhnliche Dominanz (C 7 c, C 9, D 8d). Die Jungen werden schon mit 14 Tagen abgesäugt (D 8b) und nicht im Nest des Folge-Wurfes geduldet; im Sommer dürften she bald nach dem Selbständigwerden abwandern, vom Winter-Verhalten ist nichts bekannt (D 8f, E 4).Die allgemeine soziale Unduldsamkeit bringt es mit sich, daß während der Sommer-Monate ein ständig wachsender Teil der Bevölkerung in räumlicher Fluktuation begriffen ist. Ebenso wie these gehen auch die saisonalen Umsiedlungen solitär vonstatten, von massierten Wanderzügen kann keine Rede sein (C 7e).Das Fortpflanzungs-Potential des Berglemmings ist höher als bisher angenommen, vor allem infolge früher Geschlechtsreife (Öffnung der Vagina vom 12. Tage an — D 2), der Möglichkeit dichter Wurffolge (D 5, 6) und regelmäßiger Winter-Vermehrung (D 3). Letztere wird primär durch die Konservierung der Futter-Pflanzen unter dem Schnee und die Umsiedlung in neue Nahrungsgriinde vor Einbruch des Winters ermöglicht (F) und sekundar durch spezifische Verhaltensweisen zur Warmhaltung der Nestlinge (D 8a) und andere Anpassungen an eine Vermehrung bei niedrigen Temperaturen (E 1 a, E 2, E 2 c) gesichert. Es existieren also zwei durch saisonale Umsiedlungen voneinander abgegrenzte Fortpflanzungs-Perioden. Mit Pitelka wird angenommen, daß die Winter-Vermehrung im wesentlichen von sommergeborenen Tieren, die Sommer-Vermehrung aber von wintergeborenen bestritten wird (D 3, F). Unter Freilandbedingungen dürfte der Berglemming selten ein volles Jahr alt werden (B 5).Der Autor hat abschließend Erwägungen darüber angestellt, wie die als spezifische Anpassung an die Lebensbedingungen des arktischen Klima-Bereiches zu deutenden Besonderheiten, welche die Lemminge so erheblich von den Microtinen unterscheiden, im Laufe der Evolution zustande gekommen sein können (F).     

Ontogeny and tissue distribution of alcohol dehydrogenase inDrosophila melanogaster

Summary Alcohol dehydrogenase (ADH) activity inDrosophila larvae and adults is localized primarily in fat body, intestine, and Malpighian tubules. In adult males, it occurs furthermore in derivatives of the genital disk.When expressed as ADH activity/whole organism, increasing values are found throughout the larval stages. Around the time of puparium formation, the activity decreases, to increase again around hatching of the adult.As the genital disk undergoes metamorphosis, it synthesizes (or activates) ADH rather than acquiring the enzyme from elsewhere in the organism.

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Zusammenfassung Alkohol-Dehydrogenase(ADH)-Aktivität kommt inDrasophila-Larven und Imagines hauptsächlich im Fettkörper, Verdauungstrakt und Malpighischen Gefäßen vor. In männlichen Imagines findet man das Enzym zudem in Derivaten der Genital-Imaginalscheiben.Ausgedrückt alsADH- Aktivität/Organismus, steigen dieADH-Werte während der Larvenstadien stetig an. Um die Zeit der Pupariumbildung nehmen sie dann ab und um die Schlüpfzeit zur Imago wieder zu.Während der Metamorphose synthetisiert (oder aktiviert) die männliche Genitalscheibe ADH; das Enzym wird nicht aus der Umgebung angereichert.

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Research supported by NSF grant GB 7803 and NIH Training Grant HD-139.     

Endomitose und Polytänie in den Nährzellkernen von Calliphora erythrocephala Meigen

Zusammenfassung Das Wachstum der Nährzellkerne (NZK) von Calliphora erythrocephala wurde untersucht. Nach einer Periode reiner Zuckerfütterung wird den Fliegen Eiweißkost im Überschuß gegeben. In 4–6 Tagen danach reifen die Eier zur Ablage heran.Im oktoploiden Interphase-NZK können mittels Phasenkontrast multiple Chromosomen in kryptopolytäner Form nachgewiesen werden.Das Vorkommen der bekannten Polytänchromosomen beschränkt sich auf die 16-ploide Kernphase. Der Auf- und Abbau des polytänen Zustandes erfolgt jeweils in einem Endomitosezyklus. Beim vorzeitigen Zerfall von einzelnen Polytänchromosomen wurden annähernd 16 Chromatidenpaare festgestellt. Der mittlere Wachstumsfaktor der NZK beträgt bis zum 16n-Stadium 2,53.Der heterochromatische Abschnitt des Geschlechtschromosoms bildet sich während der Auflösung der Autosomen zu einem Endochromozentrum um, das während des fortschreitenden Kernwachstums erhalten bleibt und sich später weiter aufteilen kann.Auf den Zerfall der Polytänchromosomen folgen 2 ausgeprägte Endomitosezyklen, danach bilden die Chromosomen ein stark feulgenpositives Kerngerüst, an dem ein Formwechsel der Chromosomen nicht mehr wahrgenommen werden kann. In NZK von 50 an erscheinen oligotäne Fibrillen als Produkt einer Chromosomenvermehrung in polytäner Form.In den NZK vonDrosophila melanogaster ist ebenfalls in fortschreitendem Maße ein Nachlassen der metaphasischen Kontraktion während der Endomitosen höherer Polyploidiestufen festzustellen. Dies führt in der letzten Wachstumsphase in gleicher Weise wie beiCalliphora zur Ausbildung oligotäner Fibrillen.Die homologen oligotänen Fibrillen vonCalliphora zeigen allgemein eine Paarungstendenz, die in 14 von 95 Ovarien dieses fortgeschrittenen Wachstumsstadiums zu hochpolyploiden Chromosomenbündeln führte. In 11 von diesen 14 Eierstöcken waren Riesenchromosomen mit eindeutiger Querbänderung vorhanden. In den meisten Fällen erstreckt sich der Zusammenschluß der oligotänen Fibrillen zu einem einheitlichen Chromosomenkörper nicht über die ganze Chromosomenlänge.Die Lage der Homologen im Kernraum wird mit Hilfe der Anordnung der Nucleolen und der X-Chromozentren untersucht. Nach vollzogenem sekundären Zusammenschluß bildet das X-Chromozentrum die zwei endständigen heterochromatischen Querscheiben, an denen das Geschlechtschromosom zu erkennen ist.Die Bildung der sekundären Riesenchromosomen wird mit den Konjugationsvorgängen bei Rückbildung der Balbiani-Ringe und mit den Paarungen zwischen in diploider Anzahl auftretenden Speicheldrüsenchromosomen verglichen. Als Voraussetzung der Entstehung von Riesenchromosomen aus retikulären Kernen werden eine Polytänisierung der Chromonemen zu oligotänen Fibrillen und eine vorherige Sonderung und Ballung der Homologen im Kernraum angesehen.     

Beiträge zum Sterilitäts- und Befruchtungsproblem von Rhoeo discolor

Zusammenfassung Während des Meioseablaufs in den Embryosackmutterzellen von Rhoeo discolor ist die Chromosomenkonfiguration in der Metaphase I fast immer non-disjunctional, und zwar äqual oder inäqual. Infolgedessen entstehen unbalancierte Genome; trotzdem werden funktions- und lebensfähige Gametophyten gebildet. Unabhängig von der Chromosomenkonfiguration degenerieren 75% der Dyadenzellen und nur 25% entwickeln normale Embryosäcke. Die Letalität wird teils durch einen haplophasischen Letalfaktor, teils durch physiologische Faktoren verursacht.Der Vergleich zwischen den Verhältnissen in Mikro- und Makrosporangien ergibt, daß die Sterilität in beiden ungefähr gleich groß ist. Entgegen den bisher geäußerten Auffassungen wird die Pollensterilität vermutlich nicht durch Non-disjunction hervorgerufen; sie dürfte vielmehr auf die Wirkung eines Letalfaktors und Störungen im Zusammenhang mit der Kettenbildung beruhen.Die Embryonen entstehen aus der befruchteten Eizelle und nicht apomiktisch. Welche Struktur die zur Befruchtung kommenden Komplexe haben, konnte nicht eindeutig geklärt werden, doch wird angenommen, daß eine gerichtete Befruchtung erfolgt, indem die Spermazellen die zum normalen diploiden Satz fehlenden Chromosomen in die Zygote einführen.     

Proprioreceptoren am Subcoxal-und Femur-Tibia-Gelenk der Stabheuschrecke Carausius morosus und ihre Rolle bei der Wahrnehmung der Schwerkraftrichtung

Zusammenfassung Am Subcoxalgelenk befinden sich außer den schon bekannten Borstenfeldern Proprioreceptoren in Form von vier Borstenreihen an der Coxa. -Die Bewegung des Femur-Tibia-Gelenkes wird von einem Chordotonalorgan gemessen, das an der Basis des Femur liegt. Vom Receptor zieht eine cuticulare Sehne (Receptorsehne) zum FemurTibia-Gelenk. Die wichtigsten Nervenverästelungen im Femur und eine anormale Lage des Chordotonalorganes werden beschrieben. -Das Chordotonalorgan ist Glied eines Regelkreises zur Stabilisierung des Femur-Tibia-Gelenkes. Dieser Regelkreis adaptiert, mindestens bei höherer Belastung, langsam, aber vollständig. —Wirkt bei einem senkrecht vom Körper abstehenden Bein eine Kraft in Richtung der Querachse auf das Tier ein, ist in der normalen Körperhaltung die Auslenkung des Tibia-Tarsus-Gelenkes für kurze Zeit proportional zur einwirkenden Kraft. Die Regelkreise der beiden Körperseiten beeinflussen sich nicht gegenseitig. —Die von der Streckmuskulatur erzeugte Kraft ist um so größer, je stärker der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. — Wird die Receptorsehne nach außen gezogen, streckt das Tier das Femur-Tibia-Gelenk. Wird die Receptorsehne nach innen geschoben, beugt es das Femur-Tibia-Gelenk. Dabei ist ebenfalls vollständige Adaptation zu beobachten. — Die Streckung der Tibia (in Winkelgraden) ist proportional dem Logarithmus der Bewegung der Receptorsehne nach außen. Die Reaktion ist um so stärker, je mehr der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. —Die Beugung der Tibia (in Winkelgraden) ist proportional dem Logarithmus der Bewegung der Receptorsehne nach innen. Auch diese Reaktion ist um so stärker, je mehr der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. —Wird eine senkrechte Lauffläche von der Seite beleuchtet, stellen sich die Tiere teils in eine Resultierende zwischen Licht-und Schwerkraftrichtung ein, teils wenden sie sich vom Licht ab. — Der Mittelwert der Winkel zwischen Tierlängsachse und Schwerelot (₁) ist bei den dem Licht zugekehrten Tierstellungen von der Lichtintensität und dem Winkel zwischen Lichtrichtung und Schwerelot abhängig. Er ist unabhängig von Körpergewicht und Hangneigung. Die Streuung wird bei erhöhtem Körpergewicht kleiner. Abschaben der Sinnesborsten an den Subcoxalgelenken verkleinert den Mittelwert der Winkel ₁. Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane der nach oben zeigenden Körperseite durchtrennt, wird der Mittelwert der Winkel ₁ kleiner. Bei derartig operierten Tieren wird der Mittelwert der Winkel ₁ nach Erhöhung des Körpergewichtes größer. Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane der nach unten zeigenden Körperseite durchtrennt, wird der Mittelwert der Winkel ₁ größer als bei intakten Tieren. Bei derartig operierten Tieren wird der Mittelwert der Winkel ₁ nach Erhöhung des Körpergewichtes wieder kleiner. — Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane einer Körperseite durchtrennt, weichen die Tiere auf einer senkrechten Fläche zur operierten Körperseite hin von der Senkrechten ab (intakte Tiere laufen unter denselben Bedingungen etwa senkrecht nach oben oder unten). Der Winkel zwischen Körperlängsachse und Schwerelot ist bei den operierten Tieren um so kleiner, je größer das Körpergewicht und je größer die Hangneigung ist. — Die Genauigkeit, mit der ein einmal eingeschlagener Kurs nach Drehung der Lauffläche wieder aufgenommen wird, ist um so größer, je steiler die Lauffläche steht. — Bei der Orientierung im Schwerefeld liegt die Labilit ätsstellung für die Stabilitätsstellungen 0° und 180° ungefähr gegenüber der jeweiligen Stabilitätsstellung. — Es wird festgestellt, das Tier verhalte sich in allen Experimenten so, wie wenn bei ihm die von der negativen Geotaxis ausgelöste Drehtendenz als Quotient aus der Belastung in Richtung der Querachse und dem Betrag der Belastung in Richtung der Längsachse gebildet würde. Ein Minimalmodell für die Bildung der Drehtendenz wird aufgestellt. Theoretisch denkbare Möglichkeiten zur Verschiebung der Stabilitäts-und Labilitätsstellung werden diskutiert.     

Use of a juvenile hormone analogue against the fall webworm, Hyphantria cunea

Administration of 0.1–100 g of ethyl 11-chloro-3,7,11-trimethyl-2-dodecenoate to lastinstar larvae of Hyphantria cunea that have not initiated cocoon spinning induces development of superlarvae and larval-pupal intermediates. The superlarvae continue feeding and a few of them eventually pupate, but all the intermediates die soon after ecdysis. Spraying of 0.0005–0.5% emulsions of the compound affects the development of Hyphantria under field conditions. As many as 80% of the insects fail to pupate after spraying with 0.5% emulsion and nearly 60% of the insects are affected after spraying 0.05% emulsion. The treatment of larvae with the juvenile hormone analogue seems to have little effect on the development of parasites of Hyphantria.

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Zusammenfassung Ein Bio-Analog des Juvenilhormons der Insekten der 11-Chloro-3,7,11-trimethyl-dodec-2-en-karbonsäure-äthylester verhindert die Umwandlung von Hyphantria-Raupen zu Puppen. Die mit 0,1–100 g der Substanz behandelten Raupen häuten sich entweder zu Riesenraupen eines überzähligen Larvenstadiums oder zu verschiedenen Mischformen zwischen Raupe und Puppe. Je früher im letzten Larvenstadium die Substanz angewendet wird, desto mehr larvale und weniger pupale Merkmale weisen die Tiere nach der Häutung auf; Applikation der Substanz nach dem Einsetzen des Spinnens beeinflußt die Puppenhäufung nicht mehr. Die Mischformen gehen nach der Häutung bald ein, die Riesenraupen aber leben und fressen noch lange Zeit nach der Verpuppung der Kontrolltiere und einige von ihnen häuten sich schließlich zu entwicklungsfähigen Puppen.Bespritzung der Raupen mit, 0,0005–0,5% igen Emulsionen der Substanz unter Feldbedingungen (1500 Liter per Hektar Obstgarten) bewirkte ihre Entwicklung in derselben Weise. Die Fraßperiode wurde in einigen Fällen verlängert, aber die Zahl der Puppen war immer reduziert. Die Wirksamkeit der Behandlung wurde entweder im Prozent der morphologisch beeinflußten Tiere (100%=die bis zur Häutung lebenden Tiere) oder in Prozent der nichtverpuppten Tiere (nach Abbott gerechnet, 100%=alle Tiere im Versuch) ausgedrückt. Sie erreichte mehr als 80% im Falle der 0,5% igen Emulsion und etwa 60% im Falle der 0,05%-igen Emulsion. Die Entwicklung der Tachinen in den Raupen und der Befall der Puppen durch parasitische Hymenopteren schien durch den Eingriff nicht beeinflußt.

     

Natürliche pflanzliche Resistenzstoffe gegen den Kartoffelkäfer und ihr möglicher Wirkungsmechanismus

Zusammenfassung Unter Berücksichtigung eigener, zum Teil noch unveröffentlichter Arbeiten werden unsere heutigen Kenntnisse über die natürlichen pflanzlichen Resistenzstoffe gegen den Kartoffelkäfer kritisch zusammengefaßt.Ein besonderes Interesse besitzen in diesem Zusammenhang die inSolanum- undLycopersicon-Arten vorkommenden Alkaloidglykoside. Einige dieser Alkaloide wirken abschreckend auf die Larven des Kartoffelkäfers, so z. B. Tomatin, Demissin, zwei Alkaloidtetroside ausS. polyadenium und der Wildkartoffelserie derAcaulia, eindulcamara-Alkaloid sowie die inS. chacoense aufgefundenen Leptine. Andere wiederum, wie z. B. -Solanin, -Chaconin, Solasonin und Solamargin, besitzen diese Schutzwirkung nicht.Untersuchungen, die zur Klärung der Beziehungen zwischen der chemischen Konstitution dieser Alkaloide und ihrer Kartoffelkäferwirksamkeit durchgeführt wurden, deuten darauf hin, daß die speziellen konstitutionellen Verschiedenheiten nur indirekt, die durch diese bedingte Veränderung der biophysikalischen Eigenschaften jedoch direkt für die unterschiedliche Wirksamkeit verantwortlich zu machen sind. Durch die konstitutionellen Besonderheiten der wirksamen Alkaloidglykoside wird die Polarität der Moleküle wesentlich vergrößert, und zwar sowohl durch die Tetrasaccharidkomponente im Vergleich zur Trisaccharidkomponente als auch durch den Xylose-Anteil und das gesättigte Aglykon im Vergleich zu dem Rhamnose-Anteil und dem ungesättigten Aglykon.Die erhöhte Polarität der wirksamen Alkaloide findet ihren Ausdruck in einer vergrößerten Affinität dieser Alkaloide zu den Sterinen. Es bilden sich — so ähnlich wie mit dem Steroidsaponin Digitonin — Molekülverbindungen, wodurch die für das Insekt essentiellen Phytosterine blockiert zu werden scheinen.Wie die Saponine, so sind auch die verwandtenSolanum-Alkaloidglykoside oberflächenaktiv, und zwar tritt diese Eigenschaft bei den larvenwirksamen Alkaloiden auf Grund der erhöhten Polarität ihrer Moleküle stärker in Erscheinung als bei den unwirksamen Alkaloiden. Wir vermuten, daß im Zusammenhang mit einer derartigen extremen Veränderung der Oberflächenspannungsverhältnisse durch biophysikalische Beeinflussung der Permeabilitäts- und weiterer zellphysiologischer Vorgänge eine geschmackliche Vergällung des Futters für die Larven des Kartoffelkäfers bewirkt wird.Mit 3 TextabbildungenErweiterte Wiedergabe zweier Vorträge, die anläßlich der Intern. wiss. Konferenz über das Kartoffelkäferproblem in Moskau-Leningrad am 26. 10. 1956 und des Symposiums Insect and Foodplant in Wageningen (Holland) am 27. 5. 1957 gehalten wurden.     

Der Atmungsverlauf alternder Blätter und reifender Früchte

Zusammenfassung Die charakteristischen Züge der Atmung von reifenden Früchten werden beschrieben. Bei Blättern in der Entwicklungsperiode vor dem Laubfall konnte ein Atmungsverlauf festgestellt werden, der demjenigen reifender Früchte in wesentlichen Teilen entspricht. Das Phänomen des climacteric rise bei Früchten und Blättern wird verglichen. Es wird hervorgehoben, daß ein klimakterischer Atmungsanstieg nicht allein bei Früchten, die auf dem Lager reifen, sondern ebenso während der Baumreife auftritt. Die für die Reifungsatmung kennzeichnende Atmungskurve ergibt sich auch dann, wenn man die Atmungsintensität nicht wie üblich auf das Frischgewicht, sondern auf die Zahl der Früchte (bzw. auf die Blattfläche) bezieht. Der Anstieg der Atmungsintensität fällt bei Holunderfrüchten undParthenocissus-Blättern mit der Ausbildung der Anthocyanfarbstoffe zusammen. Während bei der Fruchtreifung der R Q häufig Werte über 1 erreicht, steigt der Quotient bei Blättern im Verlauf der Laubverfärbung nicht an. Neuere Vorstellungen über die Ursachen des climacteric rise werden diskutiert.Mit 5 Textabbildungen.Herrn Prof.M. Thomas, F. R. S., Newcastle-upon-Tyne, und Herrn Prof. Dr.K. Paech, Tübingen, möchte ich für Anregungen und Hinweise zu dieser Arbeit aufrichtig danken.     

Untersuchungen über tages- und jahresperiodische Änderungen im Energiehaushalt gekäfigter Zugvögel

Zusammenfassung Die Jahresperiodik des Körpergewichtes (KG) von Dorngrasmücken (Sylvia communis), Rotkehlchen (Erithacus rubecula) und einigen anderen Arten wird beschrieben. Während das KG der Dorngrasmücken im Herbst das Jahresmaximum erreicht, bildet es das Rotkehlchen erst im Frühjahr aus. Beide Arten erhöhen das KG auch zu Beginn der entsprechenden anderen Zugphase.Die Futteraufnahme ist bei beiden Arten im Frühjahr am stärksten, doch auch im Herbst deutlich erhöht. Bei gefütterten Tieren steigt der RQ in den Phasen der Zugdisposition und der nächtlichen Zugunruhe (a) im Mittel von 13–17 Uhr über 1. In den Ruhephasen (b) überschreitet er dagegen im Laufe der Hellphase nur schwach 0,9 (höchster Mittelwert). Ein Vergleich der Futteraufnahme während der Stoffwechselversuche von Tieren in Phase a mit solchen in b ergibt keine Unterschiede. Die Höhe des RQ schlafender Tiere in der Dunkelheit wird von der zugunruhiger Vögel nur wenig überschritten. Der RU zugunruhiger Vögel konnte nicht exakt erfaßt werden. Eine Stütze für die Annahme, daß seine Absenkung eine der Ursachen für die Depotbildung ist, fand sich nicht. Der RU im Winter dürfte jedoch tiefer als der des Sommers sein.Die KT der Hellzeit unterliegt einer Jahresperiodik. Kommt es zu einem Anstieg des KG, fällt sie ab.Echte positive oder negative Korrelationen zwischen den einzelnen Werten ließen sich nicht nachweisen. Sie sind jedoch auch kaum zu erwarten, da augenscheinlich eine Vielzahl von Faktoren die Ausbildung des KG bestimmt.Ebenso wie aus den Untersuchungen der tages- und jahresperiodischen Aktivitätsänderungen (Merkel 1956) geschlossen wurde, deuten die mitgeteilten Befunde darauf hin, daß eine endokrine Umstellung in der Hellzeit vor und während der Zugphasen auftritt. Diese Sparregulation ist für die Depotbildung verantwortlich zu machen. Sie löst den erhöhten Kohlenhydrat-Fettumbau und die Hyperphagie aus, senkt die Aktivität und die Wärmeproduktion und stellt so die Energiedepots bereit, die dann dem Vogel in der Dunkelzeit für die Durchführung des nächtlichen Zuges zur Verfügung stehen, der überdies im Vergleich zum Zuge in der Hellzeit ökonomischer sein dürfte.     

The effect of multiplicity of infection on recombination values in bacteriophageT 4 D

Zusammenfassung In Massenlysaten und Einzelwürfen vonT 4-Kreuzungen steigt der Prozentsatz der Rekombinanten mit steigender Infektionsmultiplizität an, und zwar sowohl zwischen gekoppelten als auch zwischen ungekoppelten Genen. Dieser Befund stimmt mitTrautners (1960) Ergebnissen beiT 1-Kreuzungen überein. Der scheinbarte Widerspruch zuEpsteins (1958) früheren Resultaten beiT 4-Kreuzungen läßt sich erklären, da verschiedene Wirtsbakterien verwendet wurden.Es wird diskutiert, ob dieser Effekt durch die Annahme erklärt werden kann, daß die infizierenden Phagegenome bei der Rekombination brechen und daß die Bruchstellen zufallsgemäß über die Genome einer Phagenpopulation verteilt sind. Die beschriebenen Versuche schließen jedochTrautners Interpretation nicht aus, daß in der infizierten Bakterienzelle eine Topographie existiert, d. h., daß die verschiedenen Genotypen während der Vermehrung nach Einzelinfektion nicht so vollständig durchmischt werden wie nach Mehrfachinfektion.

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With 2 Figures in the Text     

The serum proteins of the syrian hamster and the effect of corticosteroids on their fractions

Summary The normal distribution of the serum proteins, as determined by paper-electrophoresis in eighty-seven Syrian hamsters, is reported.The effect of different corticosteroids (cortisone acetate and prednisone) on the serum proteins of the hamster has also been evaluated. Cortisone acetate produced a decrease in the ₁- ₂- and -globulins, while prednisone produced a decrease in the - and -globulins, an increase in albumin and a marked hyperlipemia.

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Zusammenfassung Die normale Verteilung der Serumproteine wurde mit Papierelektrophorese in 87 Goldhamstern bestimmt.Die Wirkung verschiedener Corticosteroide (Cortisonazetat und Prednison) auf die Serumproteine des Hamsters wurde bestimmt. Cortisonazetat rief eine Abnahme der ₁- ₂- und -Globuline hervor, während Prednison eine Abnahme der - und -Globuline, eine Zunahme des Albumins und eine bedeutende Hyperlipämie hervorrief.

     

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.     

Studies on the dispersal and migration of Sitona regensteinensis (Coleoptera: Curculionidae)

Sitona regensteinensis is dimorphic, with a brachypterous non-migratory form and a macropterous obligatory migratory form, existing in the ratio of 9 : 1 respectively. Three types of movements are involved in the dispersal of the beetle. The flight of the macropterous form leads to migration; the brachypterous adults disperse by walking when they emerge from hibernation in spring; but this causes only short range dispersal in contrast to the migratory flights of the macropterous individuals. Both forms move from the hostplant to the soil and back, depending on the weather, particularly the temperature. The migratory form is almost devoid of flight muscles when it emerges from pupation. The flight muscles grow during the autumn feeding period and remain unchanged through the winter until flight occurs during spring. Compared with the non-migratory form, the growth of the ovary and egg-production of the migratory form is retarded during the flight period.

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Zusammenfassung Sitona regensteinensis ist univoltin und dimorph, mit einer kurzflügeligen, nicht wandernden und einer macropteren, wandernden Form. Die brachypteren und macropteren Formen treten im Verhältnis 9 : 1 auf. Drei Fortbewegungsarten sind mit der Ausbreitung der erwachsenen Käfer verknüpft. Eine ist die Ausbreitung der vollflügeligen Individuen durch Flug, der alljährlich zur Migration führt. Die Ausbreitung der kurzflügeligen Käfer durch Lauf bald nach dem Verlassen des Winterlagers ist der zweite Typ. Diese Fortbewegungsart führt zur Ausbreitung der erwachsenen Käfer auf die Wirtspflanzen der Nachbarschaft, ist aber keine migratorische Ortsveränderung im heutigen Sinn. Drittens erfolgen Bewegungen beider Formen von Sitona vom Erdboden zur Wirtspflanze und zurück. Diese Bewegungen werden von den Boden- und Lufttemperaturen beherrscht und hängen aufs engste mit den Änderungen des Wetters während Herbst, Winter und Frühling zusammen. Es wurden bei den dimorphen Formen auch Unterschiede im Ablauf der Ovarienreife sowie der Eiproduktion festgestellt. Das Wachstum der Ovarien und die Eiproduktion der macropteren Form wird um einige Wochen verzögert, während der die Wanderflüge auftreten. Die Migrationszeit ist festgelegt und kurz. Sie ist auf den letzten Teil des Frühjahrs beschränkt. Die jahreszeitlichen Veränderungen der Flugmuskulatur der macropteren Form wurden quantitativ untersucht. Es wurde festgestellt, daß die Muskeln zur Zeit des Verlassens der Puppen unentwickelt sind. Sie wachsen während der Fraßperiode im Herbst heran und bleiben den Winter über unverändert erhalten. Diese Ergebnisse liefern Hinweise zur Unterstützung einiger der derzeitigen Vorstellungen über die Migration der Insekten.

     

Untersuchungen über das Verhalten des nukleolus während der Kernteilung

Zusammenfassung Es wurden Wurzelspitzen von Soja hispida, Phaseolus vulgaris, Vicia, saliva und Zea mays fixiert und Präparate daraus hergestellt, die für die Untersuchungen beim Verhalten des Nukleolus während der Kernteilung benutzt wurden.Obwohl es nicht ganz klar ist, deuten doch die Kernteilungsbilder der späteren Prophase darauf hin, daß zwischen dem Nukleolus und dem Kernfaden ein stofflicher Austausch stattfindet. Der Nukleolusrest unterwirft sich dann, während der Metaphase, einer direkten Teilung. Während der Telophase, zur Zeit der Alveolierung der Chromosomen, wird der Nukleolusstoff, welcher an dem Chromosomenaufbau teilnahm, ausgeschieden und lagert sich in Form von Tropfen um die aus der direkten Teilung entstammende Nukleoluskugel. Mit der Zeit verschwinden zahlenmäßig diese Tropfen, um eine zweite ebenso große Kugel zu bilden. Am Ende verschmelzen beide Kugeln und in jedem Tochterkern ist wieder je ein Nukleolus entstanden, womit auch die Kernteilung zu Ende ist.Die Experimente mit Einwirkung von elektrischem Strom auf die Zellen der Wurzelspitzen von Zea mays deuten ebenfalls auf die stoffliche Verschiedenheit des Nukleolus hin.     

Selektive Paarung und gegenseitige Beeinflussung der Kopulationspartner bei der Diatomee Cocconeis

Zusammenfassung Früher untersuchte Sippen vonCocconeis zeigen die Gesetzmäßigkeit, daß Zellen nur paarungsfähig sind, wenn ihre Rapheschale der Hypotheka angehört. Der Richtungskörper entsteht dann, in der Folge einer inäqualen, differentiellen Cytokinese, gesetzmäßig an der Seite der Hypotheka, also in bezug auf die festsitzende Zelle unten. Bei var.euglyptoides sind außerdem auch Zellen sexualisierbar, welche die Rapheschale als Epitheka ausgebildet haben; sie können sich aber nicht mit ihresgleichen paaren. Die Paarung erfolgt überwiegend zwischen Partnern mit verschiedener Thekenkombination und nur in 1/8 der Fälle zwischen Partnern, deren Rapheschale der Hypotheka angehört. Die bei anderen Sippen bestehende 50%ige Sterilität wird dadurch entsprechend eingeschränkt.Die fixe Beziehung zwischen Richtungskörperbildung und Hypotheka ist auch beieuglyptoides erhalten, daher entsteht der Richtungskörper in Zellen mit oberer Hypotheka oben; die Polaritätsachse, welche den Ablauf der meiotischen Cytokinese kontrolliert, ist also in bezug auf den Protoplasten um 180° gedreht. Es sind also zweierlei Polaritäten zu unterscheiden: die den vegetativen Zellen inhärente Polarität, die sich in der Heteropolie der Pervalvarachse ausdrückt und nicht umkehrbar ist, und die während der Meiose auftretende, die beieuglyptoides mit ersterer gleich- oder gegensinnig wirken kann, während sie bei anderen Sippen immer gleichsinnig wirkt.Bei der Kopulation zeigen sich außerdem bestimmte (nicht zufällige) Beziehungen zwischen der Thekenkombination und der Lage der Partner zueinander, dem Eintritt in die Meiose und vermutlich der Bildung des Kopulationsschlauchs. Auch hieraus ist auf eine verschiedene physiologische Disposition der Zellen mit verschiedener Thekenkombination zu schließen.Infolge des verschiedenen Widerstands, den die oberen Theken in Paaren mit verschiedener Thekenkombination bei ihrem Aufklappen während der Bildung der Kopulationsgallerte leisten, entstehen bei der konstitutionell isogamen var.euglyptoides asymmetrische Kopulationsbilder, die eine bewegungsphysiologische Anisogamie, wie sie bei anderen Sippen konstitutionell ist, bloß vortäuschen.Mit 5 Textabbildungen     

Nuove ricerche sull'orientamento e il senso del tempo di Arctosa perita (Latr.) (Araneae lycosidae)

Zusammenfassung Die Uferspinne Arctosa perita (Latr.) verfügt über einen astronomischen Orientierungsmechanismus, durch den die Tiere imstande sind, wenn sie auf dem Wasser ausgesetzt werden, in der Richtung nach dem Ufer zu fliehen. Die Spinnen orientieren sich auf Grund des Sonnenstandes und des polarisierten Himmelslichtes und haben die Fähigkeit, die Tageszeit einzukalkulieren (Papi 1955b und c).Wenn eine Gruppe von Tieren gefangengehalten wird, dann nimmt bei den Fluchtversuchen die Streuung der Fluchtrichtungen zu. Dabei ist die Streuung der gesamten Fluchtversuche — wenigstens während der ersten 16 Tage — statistisch nicht verschieden, ob die Tiere nun a) in den natürlichen Belichtungs- und Temperaturschwankungen, b) im Dauerdunkel und in den Temperaturschwankungen oder c) im Finstern unter konstanter Temperatur gehalten werden. Was die Genauigkeit der Richtungsorientierung betrifft, so bleibt, trotz der stärkeren Streuung, die durchschnittliche Fluchtrichtung bei Gruppe a) bis zu 21 Tage lang korrekt, während sie bei den Gruppen b) und c) von der theoretischen Richtung immer mehr abweicht.Tiere, die im Finstern unter konstanter Temperatur gefangengehalten werden, orientieren sich bezüglich einer unbeweglichen Lampe bei verschiedenen Tageszeiten ungefähr so, wie wenn sie die Sonne wäre.Exemplare, die 3 Tage lang einem gegen den natürlichen Tag um 6 Std verschobenen Belichtungsrhythmus ausgesetzt werden, nehmen Orientierungswinkel an, die zur Zeit ihres künstlichen Tages korrekt wären.Ein innerer Tagesrhythmus (innere Uhr) regelt die Abweichung des Orientierungswinkels der Tiere. Im Laufe des Tages ändert sich der Orientierungswinkel nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit, sondern mit einer solchen, die die Azimutgeschwindigkeit der Sonne auszugleichen sucht.Wenn die Tiere einige Stunden bei einer Temperatur von 4–5°C oder in 2°C gehalten werden, dann orientieren sie sich so, wie es einige Stunden vorher korrekt wäre. Der Gang der inneren Uhr kann also durch sehr niedrige Temperaturen verzögert oder gestoppt werden.Unter experimentellen Bedingungen können die Tiere in 8–10 Tagen neue Fluchtrichtungen erlernen.In der Besprechung werden die Resultate mit jenen verglichen, die bei anderen, einer astronomischen Orientierung fähigen Tieren erhalten wurden.

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Dedicato al Prof. Karl von Frisch in occasione del suo 70 compleanno.