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

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

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

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

     

Ecology of bottom biocoenoses in the possjet bay (the Sea of Japan) and the peculiarities of their distribution in connection with physical and chemical conditions of the habitat

Summary 1. By employing autonomous diving techniques, direct observations on the biocoenoses of the upper marine zones were carried out. The population of each biotope was studied quantitatively in areas from 100 m² to 1/10 or 1/100 m² depending on size and density of the organisms studied.2. The quality and quantity of bottom organisms depend not only on the nature of the ground, other physico-chemical environmental factors or the quantity of food available, but also on the biocoenotic background, i. e. conditions created by aggregations of certain species whose presence create additional, new niches.3. In estuaries and lagoons, salinity greatly affects biocoenosis composition. The effect of salinity changes increases from phytal and epifauna to infauna elements, a fact which may be associated with the relatively higher salinity inside the bottom substratum.4. The most highly effective force in determining distribution, composition and biogeographical structure of biocoenoses is the water temperature (absolute values as well as fluctuations).5. In half-closed areas of bays the patchiness of biocoenoses tends to increase and the territories occupied become smaller. These changes may be associated with (a) higher fluctuations of physico-chemical conditions, (b) their increased variety and (c) accelerated succession.6. There is the closest connection between the distribution of organisms and the position of the layers of definite water masses in the system of vertical marine zones. In the Bay of Possjet the low border of the particular vertical zone lies at a depth of 5 m (0 to 5 m); its location is determined by the position of the upper layer of the surface Japanese marine water mass.7. When carrying out biogeographical studies, in addition to comparing similar vertical zones, one should consider bionomically similar areas.

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Ökologie der Bodenbiozönosen in der Posjet-Bucht (Japanisches Meer) und die Besonderheiten ihrer Verbreitung in Verbindung mit physikalischen und chemischen Bedingungen des Habitats

Kurzfassung Verbreitung und Zusammensetzung der Fauna und Flora der reichbesiedelten, oberen marinen Wasserzonen sind nur ungenügend bekannt, weil große Forschungsschiffe mit geeigneten Einrichtungen zum Sammeln und zur Datenverarbeitung in küstennahen Gewässern wegen der geringen Wassertiefe nicht arbeiten können. Die Anwendung autonomer Tauchausrüstungen hat es uns ermöglicht, direkte Beobachtungen an litoralen Biozönosen durchzuführen. Je nach Größe und Besiedlungsdichte der angetroffenen Organismen haben wir Areale von 100 m² bis zu 1/100 m² untersucht. Qualität und Quantität der Boden-organismen hängen nicht nur von der Beschaffenheit des Untergrundes ab, sondern auch von physiko-chemischen Umweltfaktoren sowie vom Nahrungsangebot und dem biozönotischen Hintergrund (biotischen Faktoren). In Ästuarien und Lagunen beeinflußt der Salzgehalt in starkem Maße die artliche Zusammensetzung der Biozönose, wobei der Salzgehaltseinfluß in der Endofauna geringer ist als im Phytal und bei der Epifauna — ein Umstand, der vermutlich mit dem relativ höheren Salzgehalt innerhalb des Bodens zusammenhängt. Verbreitung, Komposition und biographische Struktur der Biozönosen werden primär von der Wassertemperatur (absolute Intensität und Fluktuationsmuster) beeinflußt. In halb abgeschlossenen Meeresbuchten und flachen Litoralgebieten neigen die Biozönosen immer mehr zu kleinflächigen Verbreitungsmustern. Diese Veränderungen hängen möglicherweise zusammen mit (a) intensiveren Fluktuationen der physiko-chemischen Verhältnsse, (b) deren zunehmende Variabilität und (c) beschleunigter Sukzession. Die Verbreitung der Organismen ist sehr eng gebunden an die Positionen bestimmter Wassermassen. Bei der Durchführung biogeographischer Studien sollten — zusätzlich zu Vergleichen ähnlicher Vertikalzonen — bionomisch ähnliche Gebiete analysiert werden. Die Einwanderung von Warmwasserorganismen von einer Warmwasserzone in die andere erfolgt vermutlich während Perioden, in denen die intermediären Gebiete starken Oberflächenerwärmungen ausgesetzt sind.

     

The effects of the winter of 1962/63 on the british marine fauna

Summary 1. During the exceptionally cold winter of 1962/63 the south east coasts of Great Britain suffered the coldest conditions, but the coasts of Hampshire and Dorset, the Bristol Channel and parts of North Wales the greatest negative anomalies.2. Northern forms were not generally seriously affected, but some Celtic and southern forms suffered very high mortality in the intertidal zone, particularly in embayed situations in the areas mentioned above.3. Southern forms limited to exposed western promontories did not suffer much damage; marine algae were also little affected.4. Death was caused, not only as a direct result of exposure of the tissues to extreme cold, but also from the general lowering of the animals' activity; for example, failure to remove silt by ciliary action, to cling to rock surface, and to burrow, led to many deaths.5. Even where high mortality was experienced, a few, perhaps more resistant, individuals of the species generally survived in favourable habitats, so that distribution limits were little affected. Adaptive behaviour played an important part in the survival of many littoral forms.

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Die Wirkungen des Winters 1962/63 auf die Britische Meeresfauna

Kurzfassung Während des ungewöhnlich kalten Winters 1962/63 herrschten die niedrigsten Temperaturen an der Südostküste Großbritanniens. Die größten negativen Anomalien dagegen wurden an den Küsten von Hampshire und Dorset, im Bristol-Kanal und in Teilen von Nord-Wales festgestellt. Die nördlichen Formen wurden im allgemeinen nicht ernstlich beeinträchtigt, aber einige keltische und südliche Formen erlitten sehr hohe Verluste im Bereich der Gezeitenzone, insbesondere in mehr oder minder abgeschlossenen Buchten im Gebiet der oben erwähnten Lokalitäten. Bei den südlichen Formen der exponierten Küsten der westlichen Vorgebirge war die Sterblichkeit relativ gering; marine Algen wurden ebenfalls nur wenig geschädigt. Der Tod trat nicht nur als direkte Folge der Kälteeinwirkung auf die Gewebe ein, sondern wurde auch durch die zu weit gehende Herabsetzung der Aktivität (etwa unzureichende Zilienaktivität zur Entfernung sedimentierender Schlammpartikel, mangelnde Anhaftungsfähigkeit an die Felsoberfläche oder ungenügendes Eingrabungsvermögen) verursacht. Selbst in Situationen, in denen hohe Sterblichkeitsraten auftraten, überlebten im allgemeinen einige wenige (vielleicht resistentere) Individuen in günstigen Habitaten, so daß die Verbreitungsgrenzen nur geringfügig beeinflußt wurden. Bei vielen Litoralformen spielte zudem ein adaptives Verhalten eine wichtige Rolle für das erfolgreiche Überstehen der Kälteperiode.

     

Factors influencing the infestation of a bean field by Aphis fabae Scop

The infestation pattern in a bean field is related to the effects of shelter on the activity of the migrants and developing apterous colonies.

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Zusammemfassung Frühlingsmigranten von Aphis fabae, die ein Bohnenfeld befielen, waren hauptsächlich auf die Bestandsränder beschränkt, wo die von ihnen begründeten Kolonien Randbefall bildeten. Der Initialbefall nahm in der auf die primäre Migration folgenden Zeit an Dichte und Ausmaß zu, wobei die Befallsverteilung im wesentlichen die gleiche blieb wie die von den primären Zufliegern erzeugte. Der Innenteil des Feldes wurde allgemeiner befallen, als ein kleiner Teil der im Felde herangewachsenen Geflügelten in den Bestand eindrang und diesen Teil des Feldes besiedelte; jedoch faßte der Befall nicht Fuß.Auf der geschützten Leeseite des Feldes entwickelte sich ein viel schwererer Befall, obwohl die Anzahl der hier festgestellten Migranten nicht größer war als an jeder anderen Seite des Feldes. Es wird daraus geschlossen, daß die verhältnismäßig ruhigen Bedingungen auf dieser geschützten Seite eine größere Flugaktivität der einfallenden Frühjahrszuwanderer gestattete und daher jeder von ihnen eine größere Anzahl von Pflanzen infizierte als die Migranten in anderen Teilen des Feldes. Es wird angenommen, daß physikalische Wirkungen des Windschutzes, z.B. höhere Temperaturen, Ursache dafür waren, daß an dieser Seite größere Kolonien beobachtet wurden.

     

Sulle capacità di sviluppo della placca midollare in condizioni di espianto

Zusammenfassung Durch Anwendung der Explantationsmethode vonMangold wird der Rumpfschwanzteil der Medullarplatte in vitro explantiert, um die Evolutionsfähigkeiten der isolierten Medullaranlage und die Entwicklungskorrelationen zwischen dem Chorda-Mesodermkomplex und der Morphohistogenese des Rückenmarks zu studieren.Es wird vor allem festgestellt, daß der Neuralstrang, der sich aus der explantierten Neuralplatte bildet, auch ohne Mitwirkung der Chorda oder irgendeines Stützorgans verlängerungsfähig ist.Von großer Bedeutung für die Morphohistogenese des Neuralstranges scheint die Chorda zu sein, und gewissermaßen auch das Mesoderm.Fehlt das Mesoderm, so schmelzen die Ganglien zu einer einzigen Masse zusammen, ventral zum Neuralstrang; die Struktur des Neuralstranges erleidet aber dadurch keine Veränderung.Fehlt die Chorda dagegen, so treten sehr wichtige Veränderungen im Neuralstrang ein, d. h. übermäßige große der Neuralröhre oder mehrfache Röhrenbildung, Zerstörung der Zellen- und Fasernanordnung, Neuroblastenabsonderung aus dem Rumpfteil des Neuralstranges.Wenn aber, auch bei fehlender Chorda, der Neuralstrang von Mesodermmassen begleitet wird, ist seine Struktur viel regelmäßiger.Es scheint also, daß das Mesoderm, außer die Wirkung auf die Zerteilung der Ganglienanlagen, auch gewissermaßen die ausgebliebene Wirkung der Chorda ersetzen kann.     

Changes in temperature tolerance ofBalanus balanoides during its life-cycle

Summary 1. The barnacleBalanus balanoides exhibits little seasonal variation in upper lethal temperatures in North Wales.2. There are marked seasonal changes in resistance to sub-zero temperatures, the lower lethal varying from –6.0° C in June to –17.6° C in January.3. Exceptional tolerance to cold is acquired between December and January and is lost between February and April. Although these dates coincide with oviposition and naupliar liberation respectively, it was found that cold tolerance did not necessarily depend upon, or accompany, the normal breeding cycle.4. Cold tolerance was not acquired by animals kept cold in the laboratory during winter, nor was it lost in animals kept in the laboratory during spring. There was no evidence that changes in nutrition or in the light régime led to loss of cold tolerance.5. The cyprids were considerably less resistant to both high and low temperatures than the overwintering adults and the late-stage embryos. There was a marked increase in resistance at metamorphosis.6. The appearance of cold tolerance in the adult coincides with a period of physiological hibernation, involving loss of certain tissues, diminished feeding activity, respiration and biosynthesis. The metabolic inactivity of the animal may be a factor promoting the greatly increased tolerance to cold that we have observed, while the composition of the body fluids may also be modified during the winter in such a way as to protect the tissues.

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Veränderungen der Temperaturtoleranz vonBalanus balanoides während seines Lebenszyklus

Kurzfassung In Nordwales weisen die oberen Letaltemperaturen des CirripediersB. balanoides nur geringe jahreszeitliche Variationen auf. Jedoch treten je nach der Jahreszeit merkbare Resistenzveränderungen bei Temperaturen unter Null auf, wobei die untere Letaltemperatur von –6,0° C im Juni bis zu –17,6° C im Januar schwankt. Eine außergewöhnlich starke Kältetoleranz wird in der Zeit von Dezember und Januar erworben und zwischen Februar und April wieder verloren. Obwohl diese Zeitspanne mit der Oviposition beziehungsweise dem Schlüpfen der Nauplien zusammenfallen, konnte festgestellt werden, daß die Kältetoleranz nicht notwendigerweise vom Brutzyklus abhing oder diesen begleitete. Unter Laboratoriumsbedingungen wurde von kalt gehaltenen Tieren eine Kälteresistenz nicht erworben, auch ging diese bei Tieren, die während des Frühlings im Labor verblieben, nicht verloren. Es ließ sich nicht beweisen, daß Veränderungen in der Ernährung oder Änderungen in der Tageslänge zu einem Verlust der Kälteresistenz führen. Die Cypriden waren wesentlich weniger widerstandsfähig, sowohl gegenüber hohen wie niedrigen Temperaturen, als überwinternde Adulte und die ältesten Embryostadien. Während der Metamorphose zeigte sich eine merkliche Erhöhung der Temperaturresistenz. Das Auftreten der Kälteresistenz beim Adultus fiel mit einer Periode physiologischen Winterschlafs zusammen, wobei gewisse Gewebe reduziert wurden und Nahrungsaufnahme, Atmung und biosynthetische Aktivität nachließen. Dieser stoffwechselphysiologische Aktivitätsrückgang könnte ein Faktor sein, der die beobachtete erhöhte Kältetoleranz fördert. Außerdem wird möglicherweise auch die Zusammensetzung der Körperflüssigkeiten während des Winters so verändert, daß die Gewebe geschützt werden.

     

Typologie des Brackwassers

Zusammenfassung 1. Wenn das Venice System für die Klassifizierung der Brackwässer auf biologischen Unterschieden beruht, sollten die verschiedenen Klassen nicht in erster Stelle nach der Salinität, sondern nach den biologischen Erscheinungen definiert werden.2. Auf Grund der Zusammensetzung der Biozönosen ist es möglich, in Brackmeeren, Aestuaren und abgeschlossenen Brackwässern drei Untertypen zu unterscheiden, deren Grenzen mit dem mittleren Salzgehalt korreliert werden können, und welche gewöhnlich als oligohalin, mesohalin und polyhalin bezeichnet werden.3. Die entsprechenden Untertypen der drei verschiedenen Brackwassertypen sind aber nicht vergleichbar, da ihre Grenzen durch ganz verschiedene Faktoren bestimmt werden und nicht zusammenfallen; infolgedessen weisen ihre Biozönosen deutliche Differenzen auf.4. Die großen täglichen Salzgehaltsschwankungen in den Aestuaren formen eine effektive Barriere für viele euryhaline Meeresarten und fast alle Süßwasserarten.5. In den abgeschlossenen Brackwässern verursachen die oft großen jährlichen Salinitätsschwankungen das Fehlen stenohaliner Arten. Die Maximum- und Minimumsalzwerte entscheiden, welche euryhalinen Arten in einem bestimmten Wasser gut oder nicht existieren können, und zwar unabhängig vom Schwankungsmuster.6. Eine Einteilung des Brackwassers nach seiner räumlichen Kontinuität und der Periodizität der Salzgehaltsschwankungen ergibt ein typologisches System, in welchem folgende Typen erkannt wurden: a) Brackmeere; b) Flußmündungen in einem gezeitenlosen Meer; c) Aestuare; d) Schockbiotope; e) supralittorale Tümpel; f) lagunäre und abgeschlossene Brackwässer; g) Gezeitenzonen; h) Küstengrundwasser. Die verschiedenen Typen werden von speziellen Leitarten gekennzeichnet.7. Nur ein Teil dieser Brackwassertypen zeigt eine weitere Unterteilung, welche mit dem mittleren Salzgehalt korreliert werden kann.

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Typology of brackish water

The Venice System for classification of brackish waters is based on one single factor, salinity, and consequently is not fit for a biological classification. I have amended the system by defining the different subdivisions according to their biological features (den Hartog 1960). It appears that the transition area between fresh and sea water usually shows a tripartition. In the different types of brackish water this tripartition is caused by different factors connected with salinity. In the estuaries the enormous daily salinity fluctuations exercise a too great pressure on the osmotic capacity of many species and thus form an effective barrier for them. In the Baltic Sea, where the salinity conditions are more or less stable, the salinity limit for many species is also the limit of their salinity tolerance. In lagoons and isolated brackish waters the minimum and maximum salinities are decisive for the absence or presence of several species. Although in all these waters the subdivision in an oligohaline, a mesohaline and a polyhaline subtype is evident, there is no reason to suppose that the ranges of the corresponding subtypes will coincide, the more so as their boundaries are determined by different environmental factors. In this paper, therefore, a typological system for the brackish waters is proposed, based on the continuity or discontinuity of the transition between fresh and sea water, and on the periodicity of the salinity fluctuations. In some of the eight recognized types a subdivision according to the amended Venice System is possible.

     

Amplitude modulation of the retinal ganglion cell impulses

Zusammenfassung Die Netzhaut decerebrierter Katzen wurde mit sinusförmig moduliertem Licht gereizt und die in den Ganglienzellen ausgelöste Erregung extracellulär registriert. Amplitude und momentane Frequenz der Aktionspotentiale ändern sich sinusförmig und besitzen zueinander eine Phasenverschiebung von 180°. Die Phasenverschiebung ist unabhängig von der Frequenz des Reizlichtes, die im Bereich von 0,1–10 Hz geändert wurde. Anhand von Kontrollmessungen wurde gezeigt, daß die Amplitudenänderung der gemessenen Aktionspotentiale auf Änderungen des Membranpotentials beruht.     

Changes in the ecological balance of invertebrate communities in kelp holdfast habitats of some polluted North Sea waters

Summary 1. This paper presents a thirty-one month study of a neotenous invertebrate community which developed inLaminaria hyperborea holdfasts in some polluted waters of the North Sea (northeast England und southwest Scotland).2. Sixty miles of open coastal waters and approximately thirty miles of the Forth Estuary are affected by pollutants.3. Reduction in the species diversity leaves only one possible detritus food chain in the habitat.4. This simple community is not in balance.5. The ecology of the polluted water community is considered and the possible long-term effects of pollution in the kelp forest are discussed.

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Veränderungen des ökologischen Gleichgewichts von Invertebraten-Lebensgemeinschaften in Habitaten der Haftorgane von Tangen einiger verunreinigter Nordseegewässer

Kurzfassung Die durch Wasserverunreinigungen bedingten räumlichen und zeitlichen Veränderungen der Lebensgemeinschaften von Invertebraten, die auf dem Haftorgan der BraunalgeLaminaria hyperborea Gunn. Fosle siedeln, wurden untersucht. Alle Beobachtungen beziehen sich auf die nordöstliche Küste Englands und die südwestliche Küste Schottlands. Die Arbeit schließt sich an eine frühere Veröffentlichung (Jones 1971) an, in der die chemischen, physikalischen und biologischen Faktoren behandelt wurden, welche die verschmutzten Küstengebiete charakterisieren. Dabei wurde unterschieden zwischen der jährlichen Zuwachsrate des Haftorgan-Habitats (gemessen in mm³ ecospace) und der Besiedlungsrate (ecoperiod). Die Ergebnisse zeigen, daß die Entwicklung der Epifauna aufLaminaria hyperborea in einem Radius von ungefähr 50 km um den Firth of Forth und in einem Bereich von 100 km in offenen, verschmutzten Küstengewässern verlangsamt ist. In verunreinigten Küstengewässern entsteht eine wenig stabile Nahrungskette, die sich auf Detritus aufbaut. Der periodische Verlust einiger nur kurzfristig siedelnder Arten scheint zu bewirken, daß sich die Biozönose nicht unabhängig von benachbarten, in unverschmutzten Gebieten vorkommenden marinen Gemeinschaften entwickeln kann. Die möglichen Dauerfolgen der Verschmutzung auf derartige neotene Lebensgemeinschaften werden diskutiert.

     

Biologische Auswirkungen des Abwassers einer Öl-Raffinerie in einem Vorlandgebiet an der Nordsee

Zusammenfassung 1. Die DEA-Erdölraffinerie in Heide-Hemmingstedt leitet seit 1962 etwa 200 m³/h Werksabwasser nach mechanisch-biologisch-chemischer Behandlung über eine 7,5 km lange Rohrleitung in einen Vorlandpriel in der Nordostecke der Meldorfer Bucht (Dithmarschen, Schleswig-Holstein).2. Der Gehalt des gereinigten Abswassers an typischen Reststoffen liegt im Durchschnitt bei etwa 5 bis 10 mg/l petrolätherlösliche Stoffe und etwa 1 bis 2 mg/l Gesamtphenole.3. Durch gelegentliche Erhöhung desselben ist im Laufe der Zeit, wahrscheinlich unter Mitwirkung von Cyanophyceen, Diatomeen und anderen Organismen, eine Anreicherung dieser Stoffe im Schlick der beeinflußten Priele eingetreten, welche das Hundertfache und mehr des Gehalts im Abwasser ausmachen kann.4. Dabei sind die Anteile der Öle und Fette aus pflanzlichen und tierischen Organismen in Rechnung zu setzen. Sie kommen zu dem genannten Ölgehalt des Abwasserschlicks hinzu und erhöhen ihn vermutlich in beträchtlicher Weise.5. Die Bestimmung des Phenolgehaltes im Abwasserschlick nach den üblichen Einheitsverfahren ist problematisch, da die gleichen chemischen Reaktionen auch durch andere Stoffe als Phenole hervorgerufen zu werden scheinen. Diese Vermutung erfordert weitere Untersuchungen.6. Der Schlick der vom Wasser regelmäßig beeinflußten Priele und Gräben ist von anderer Konsistenz als der Schlick vergleichbarer unverschmutzter Priele, teils weicher, teils härter und meist sulfidreicher. Bei der Entstehung dieser Bodenverhältnisse spielen vermutlich besonders Cyanophyceen eine Rolle.7. Die Biozönosen dieses Priel-, Graben- und Wattgebietes sind durch das Abwasser großenteils wesentlich beeinflußt. Cyanophyceen haben sich als gegen chemische Gifte wenig empfindliche Organismen übernormal ausgebreitet. Diatomeengesellschaften sind relativ wenig vom Abwasser verändert worden. Die Makrofauna ist im Abwassergebiet merklich verarmt. Viele Arten fehlen, nurNereis diversicolor, ein recht euryplastischer Polychaet, hat sich an den meisten Stellen gehalten.8. Die Auswirkungen des Abwassers beschränken sich biologisch im wesentlichen auf den eigentlichen Abwasserpriel und seine Nebengräben. Der mehr und auch zur Niedrigwasserzeit. Laufende weitere Kontrollen sind dennoch notwendig, da die wasserauswirkungen. Laufende weitere Kontrollen sind dennoch notwendig, da die Dauerwirkungen solchen Abwassers nicht vorauszusehen sind.

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Biological effects of the waste water of an oil refinery in a silting area at the north sea

The knowledge of the effects of oil refinery water wastes on the area of discharge is important for general ecological reasons, as well as for water resources policies and water laws. The amount of mineral oils and of phenols in the purified waste water is, in the present case, tolerable; but the content of these matters concentrates in the mud of the ditches; it exceeds the initial values about 100 times or more (in addition to the amount of oils and fats present in mud organisms). As a consequence, the composition of plant and animal communities of the mud area has changed: Cyanophyceae are now predominant and the usual representatives of the macrofauna have decreased in number or disappeared altogether, exceptNereis diversicolor, a rather euryplastic species which occurs nearly everywhere. Further controls are necessary in order to ascertain whether these biological consequences of the wastes disposed remain restricted to the area of little ditches in the immediate neighbourhood of the outlets or whether they may affect also animals and plants of mud flat areas farther away.

     

Zur Physiologie des Gerbstoffes in der Pflanzenzelle

Zusammenfassung Um die Wirkungsweise der Gerbstoffe im Plasma zu untersuchen, müssen die Versuchsbedingungen im Modellversuch so gehalten sein, daß die Fällungsreaktion des Gerbstoffes mit einer eiweißartigen Substanz verhindert wird. Da der schwach alkalischen Reaktion des Plasmas bei Anwesenheit von Salzen Rechnung getragen werden muß, so wurde der Weg gewählt, die Lösung des Tannins zu neutralisieren, wodurch die Fällungsreaktion mit Gelatine verhindert wird.Das Tannin in dieser Form verhindert die Aggregation der Teilchen einer Gelatinelösung.Daraus kann abgeleitet werden, daß die Gerbstoffe als mehrwertige Phenole mit verhältnismäßig großem Molekül auch im Plasma in diesem Sinne wirken und daß durch ihre Entstehung die Bildung gröberer Dispersionen und sekundärer Strukturen verhindert wird; wird durch ihre Abwanderung, durch ihre Bindung an andere Stoffe oder durch Veränderungen auf chemischem Wege ihre Wirkung aufgehoben, so könnte den Gerbstoffen bezüglich des Dispersitätsgrades und der mit dem Dispersitätsgrad verbundenen Erscheinungen wie Permeabilität, Aufnahmsvermögen, Stoffumsatz und Zellturgor eine regulierende Funktion zukommen.     

Kontraktile Funktion und anatomischer Bau der menschlichen Kapillaren

Zusammenfassung Überaus zahlreiche Versuche an Einzelkapillaren des Menschen haben ergeben, daß bei mechanischen, galvanischen und chemischen Reizungen der Haargefäßwand sehr vielgestaltige und charakteristische Beeinflussungen des Blutstromes auftreten.Diese Beeinflussungen der Strombahn und der Einzelkapillare können nur durch aktive Bewegungsvorgänge der Gefäßwand selbst erklärt werden.Diese aktiven Bewegungsvorgänge gestalten sich im einzelnen so, daß sie am besten durch die Annahme eines Syncytiums pluripotenter, mesenchymaler Zellen in der Kapillarwand erklärt werden.Gewisse Vorgänge sprechen entschieden für das Vorhandensein eines einfachen Endothelrohres als Innenhaut des genannten Syncytiums und eigentliches Kapillarrohr mit Verstärkung an der Ursprungsstelle (sogenannter Schleusenmuskel).Andere Beobachtungen weisen darauf hin, daß auch kontraktile Elemente angreifen müssen, welche das eigentliche Kapillarrohr nur teilweise umgreifen und somit keine geschlossene Lage bilden, was für die Anwesenheit von Pericyten sprechen dürfte.Für die Frage, ob die jederzeit nachweisbare aktive Beweglichkeit der Innenhaut des Zellsyncytiums der Kapillarwand durch Quellung oder Kontraktion zu erklären ist, ergeben sich aus unseren Beobachtungen keine prinzipiell bindenden Schlüsse. Immerhin muß gesagt werden, daß die Art und namentlich auch die Geschwindigkeit einzelner dieser Bewegungsvorgänge schwer anders als durch die Annahme kontraktiler, wenn auch nicht muskulär differenzierter Substanz erklärbar erscheint. Andere Reaktionen legen die Annahme amöboider Beweglichkeit der Endothelzellen nahe.Der Annahme, daß sich allseitig und in ganzer Länge der Kapillare ein Lymphraum um dieselbe ausbreitet, der dann seinerseits mit den Lymphspalten des Gewebes in Verbindung steht, wird durch die Möglichkeit der Füllung dieses Raumes mit Gas oder Farblösung eine Stütze bereitet.Die Kapillare ist durch diesen Lymphraum hindurch in dem Gewebe des Papillarkörpers durch feinste Haltefäden verankert.Wir hätten somit an der Hautkapillare des Menschen bezüglich des perikapillaren Lymphraumes und der ihn durchziehenden Haltefäden ähnliche Verhältnisse, wie sie heutzutage an der Blutkapillare der Leber angenommen werden.Die Kapillarwand ist also in der Lage aus eigener Kraft Blutungen nach Verletzung zu verhindern und hat somit eine sehr wichtige Aufgabe für die Erhaltung des Körpers zu erfüllen. Der Verschluß der undichten Stelle, die Verengerung des Gefäßquerschnittes und wenn erforderlich der völlige Gefäßverschluß wird bewirkt durch Kontraktion der Perizyten und gleichzeitige aktive Verdickung der Endothelzellen im Bereich der Verletzung.     

The role of the frontal ganglion in the control of protein metabolism inLocusta migratoria

Summary 1. After removal of the frontal ganglion, there is an immediate permanent decrease in the blood protein level.2. The cytoplasmic RNA concentration, the blood amino-acid level and the midgut protease level, also decrease after this operation.3. These effects cannot be reversed by feeding as is the case in starved animals.4. The above results provide clear evidence that the frontal ganglion plays a vital part in controlling protein synthesis in the growing locust.

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Die Bedeutung des Frontalganglions für die Kontrolle des Proteinstoffwechsels beiLocusta migratoria

Kurzfassung Am dritten Nymphenstadium vonLocusta migratoria konntenClarke &Langley (1963a) zeigen, daß die Entfernung des Frontalganglions eine völlige Einstellung des Körperwachstums zur Folge hat. Elektrophorese des Blutes operierter Tiere läßt eine starke permanente Abnahme des Proteingehaltes erkennen. Gleichzeitig kommt es zu einer allgemeinen Verringerung des RNS-Gehaltes der Gewebe. Diese ist besonders augenfällig in den aktivsten Geweben, wie etwa der Epidermis und dem Mitteldarmepithel. Weiterhin ergaben papierchromatographische Untersuchungen, daß — im Gegensatz zu der bei Hungertieren angetroffenen Situation — eine Abnahme der Aminosäurekonzentration des Blutes erfolgt, welche ihrerseits wiederum zu einem Zusammenbruch des Wasserhaushaltes führt. Noch nicht abgeschlossene Untersuchungen über die Mitteldarmproteasen deuten auf eine ungenügende Synthese dieser Enzyme in den Epithelzellen der operierten Tiere hin. Es wird eine allgemeine Kontrolle der Proteinsynthese durch das neurosekretorische System postuliert und angenommen, daß dieses System wiederum durch sensorische Impulse kontrolliert wird, welche von den pharyngealen Dehnungsrezeptoren über das Frontalganglion zum Gehirn gelangen.

     

Mesure du volume total et du pourcentage du sang chez le triton crete (Triturus cristatus carnifex Laur.) Dosage par dilution radio-Isotopique

Zusammenfassung Durch die Methode der radium-isotopischen Verdünnung haben die Autoren das Totalvolumen und den Prozentsatz des Blutes von Triturus cristatus carnifex Laur. gemessen. Die Befunde ergaben, daß eine lineare Beziehung zwischen dem Prozentsatz des Blutes und dem Gewicht des Körpers in den Grenzen der untersuchten Gewichte vorhanden ist.Der Prozentsatz des Blutes nimmt nämlich ab, während das Körpergewicht in entsprechender Weise zunimmt.Außerdem haben die Autoren festgestellt, daß eine lineare Beziehung zwischen dem Körpergewicht und dem Logarithmus des Totalvolumens des Blutes vorhanden ist.

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Recherche conduite et publiée avec une contribution de «l'Impresa di Endocrinologia» du «Consiglio Nazionale delle Ricerche (Gruppo di Endocrinologia comparata)».     

Studi sulle trasformazioni delle cartilagini dell'uomo nell'accrescimento e nella senescenza

Zusammenfassung Vorliegende Untersuchungen wurden nach demselben Programm durchgeführt wie die schon veröffentlichten über hyalinen Knorpel. Eine genaue Analyse der Struktur des Ohrknorpels und der Epiglottis bei einem großen menschlichen Materiale (81 bzw. 84 Individuen verschiedenen Alters) ließ uns beweisen, daß im Gegensatz zu den elastischen Fasern, die sich sehr frühzeitig während des fetalen Lebens differenzieren, und bei denen die territoriale Gliederung schon nach der Geburt wahrnehmbar ist und sich mit einem weit rascheren Rhythmus als bei dem hyalinen Knorpel vervollkomment, merkwürdigerweise die elastischen Knorpelelemente erst in späterem Alter eine hochkomplizierte Struktur erreichen, in dem Sinne, daß die elastischen Fasern während des ganzen Lebens an Zahl zunehmen und sich in dicke elastische Platten umwandeln. Gleichzeitig wurden kataplastische Erscheinungen beobachtet, die bei weitem nicht so erheblich sind wie bei dem hyalinen Knorpel. Zum ersten Male wurde von uns eine besondere Entartungsform (bei der Epiglottis) beobachtet, die manche Analogie mit der Asbestmetamorphose des hyalinen Knorpels hat. Es findet auch eine Zersplitterung der elastischen Fasern statt. Beim elastischen Knorpel, wie wir selbst bei hyalinem Knorpel beobachtet haben, schließen sich die kataplastischen Erscheinungen an die progressiven direkt an. Wir halten es für sehr wahrscheinlich, daß die Zunahme der elastischen Substanz dazu bestimmt ist, die Verminderung der elastischen Fähigkeit des elastischen Knorpels, welche wieder mit den auftretenden kataplastischen Erscheinungen zusammenhängt, zu ersetzen.     

Contributo alla conoscenza del contingente nervoso corneale

Riassunto Nella cornea del ratto, in tutta quella parte del parenchima che è al margine con la sclerotica, esistono due cospicue formazioni a plesso, una vascolare e l'altra nervosa, in stretto reciproco rapporto topografico e verosimilmente anche funzionale.Il plesso nervoso è formato da fibre di varia provenienza, mieliniche ed amieliniche, fra loro mescolate ed anastomizzate, soprattutto mediante la rete diffusa alla quale danno origine.È molto probabile che a queste due formazioni, vascolare e nervosa, non sia riservato il solo compito di assicurare la nutrizione della cornea; ma penso che esse non siano estranee al meccanismo regolatore dell'umore acqueo.

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Zusammenfassung Der Verfasser hat mit der Bielschowsky-Grosschen Methode und vor allem mit der Schwarzreaktion von Golgi in Epymis norv. die angehäufte Zahl von Nerven studiert, die im Zusammenhang mit dem Hornhautrand stehen und von denen weder die Topographie noch ihre Bedeutung sonderlich bekannt war. Indem der Verfasser diese Methoden mit der Injektion des Blutgefäßsystems verband, hat er festgestellt, daß der plexiforme Nervenapparat enge topographische und funktionelle Beziehungen zu dem sich ringförmig in der gleichen Zone erstreckenden Gefäßplexus hat.Der Verfasser legt außerdem klar, daß dieser vasculonervöse Plexus zur Hornhaut und nicht zu anderen Bildungen gehört. Er schließt ferner, daß diesem angesichts seiner großen Entwicklung eine bemerkenswertere Aufgabe zukommt als jene, lediglich die Ernährung der Hornhaut zu sichern und daß er ein Teil des sinnreichen Regulationsmechanismus des Kammerwassers sei.

     

Irradiazione Röntgen dell'ipofisi e riattivazione parziale dell'ovaio sotto l'azione dell'ormone corticosurrenale

Zusammenfassung Nachdem der Verfasser in seinen früheren Versuchen nachgewiesen hat, daß das neue wasserlösliche Hormon der Nebennierenrinde (Swingle-Pfifferscher Typus) im Eierstock eine starke Luteinisierung hervorruft, hat er es sich zur Aufgabe gestellt, die Wirkung dieses Hormons nach Unterdrückung der Hypophysenfunktion zu untersuchen, um dadurch die Möglichkeit jener Erklärung auszuschließen, nach welcher die Wirkung auf den Eierstock nichts anderes, als ein indirekter Erfolg einer von den Hormonen der Nebennierenrinde ausgehenden Hypophysenreizung wäre (eventueller Einfluß des Faktors Bvon Zondek).Unter diesen experimentellen Bedingungen gelingt es dem wasserlöslichen Hormon der Nebennierenrinde, auch bei obliterierender oder cystischer Follikelatresie, eine markante Luteinisierung der peripherischen Elemente der Follikeln hervorzurufen.Das Hormon wirkt nämlich auf den Eierstock und scheint eine auffallende Analogie mit dem Hypophysenvorderlappenhormon B, soweit es sich auf die Wirkung auf die weiblichen Genitalorgane bezieht, zu besitzen.Man muß also das Vorhandensein eines Hormones in der Nebennierenrinde, welches imstande ist, eine Luteinisierung der Eierstockfollikel, auch in Abwesenheit des Prolan B, hervorzurufen, als bewiesen annehmen.Der Verfasser erwähnt zum Schluß, daß durch diese Resultate die Erklärung der experimentellen und klinischen Beobachtungen viel klarer geworden ist.     

Metabolic changes in some acclimation phenomena

Summary 1. Acclimation to constant cold also causes in mice a decrease in the intensity of muscle shivering in cold and an increase in the metabolic rate of the animal and in the succinic dehydrogenase complex activity in the liver and skeletal muscles.2. The succinic dehydrogenase complex activity in the liver depends on the acclimation temperature at least over a range from 5° to 32° C.3. Acclimation of mice to short-term exposures to cold does not affect metabolic rate of the animals or the succinic dehydrogenase complex activity in the liver but causes an increase in the metabolic response to injected l-noradrenaline.4. The induced tolerance to the hypothermisant effect of promazine in mice develops slower in a thermoneutral environment than at room temperature.

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Stoffwechselveränderungen bei einigen Akklimatisierungsphänomenen

Kurzfassung Schon in früheren Untersuchungen wurde nachgewiesen, daß die Akklimatisierung von Ratten an konstante niedrige Temperaturen von stoffwechselphysiologischen Veränderungen im Bereich der Zellen begleitet werden. Nach unseren Untersuchungen verursacht Anpassung an konstante niedrige Temperaturen auch bei Laboratoriumsmäusen eine Abnahme der Intensität des Muskelzitterns in der Kälte, einen Anstieg der Stoffwechselrate des Tieres sowie der Aktivität des Sukzinodehydrogenase-Komplexes in Leber und Skelettmuskeln. Die Sukzinodehydrogenaseaktivität in der Leber männlicher Mäuse zeigt eine Abhängigkeit von der Anpassungstemperatur, zumindest über den Bereich von 5° bis 32° C. Mäuse können ferner daran angepaßt werden, daß sie wirksamer auf kurzfristige Kälteeinwirkungen reagieren. Derartige Anpassungen beeinflussen jedoch nicht die Stoffwechselrate oder die Aktivität des Sukzinodehydrogenase-Komplexes in der Leber, sondern verursachen eine gesteigerte stoffwechselphysiologische Reaktion auf injiziertes 1-Noradrenalin. Die induzierte Widerstandsfähigkeit gegenüber der temperatursenkenden Wirkung des Phenothiazinderivates Promazin entfaltet sich bei Mäusen in einer thermoneutralen Umgebung langsamer als bei Zimmertemperatur. Dieser Umstand deutet auf Ähnlichkeiten hin, welche bei den ersten Stadien der Promazintoleranz und der Akklimatisierung an kurzfristige Kälteeinwirkungen bestehen.

     

Untersuchungen über die inkretorischen Organe der Fische

Zusammenfassung An Querschnitten durch verschiedene Stadien der Aalmetamorphose wird gezeigt, daß die Schilddrüse in der Metamorphose des Flußaals dieselben Veränderungen wie in der Metamorphose der Frösche aufweist. Daraus wird der Schluß gezogen, daß die Schilddrüse, ähnlich wie bei den Kaulquappen, auch bei den Aalen eine die Metamorphose auslösende und beschleunigende Wirkung hat.     

The ecological significance of tarsometatarsal length in sandpipers

Summary The lengths of the femur (F), tibiotarsus (TB) and tarsometatarsus (TR) were measured in 158 specimens from 6 genera in the family Scolopacidae, and the relative length of the TR (TR/F+TB+TR) was calculated for each specimen.When congenerics were grouped on the basis of similar body length, leg length and weight, it was found that for some groups the relative TR length was correlated with ecological factors that may be functionally related to this parameter. For example, species ofCalidris that prefer biotypes with vegetation had relatively shorter TR than congenerics in the same group that preferred shores and shallow water. A relatively longer TR in this case may be related to wading in water. Species ofCalidris that frequent steep shores had relatively shorter TR lengths than congenerics in the same size class that frequent shores or grassy areas. A relatively shorter TR length in this case may provide a mechanical advantage for walking on steep surfaces.In cases where there is no apparent locomotor advantage to either a short or long TR, such as in species ofTringa, it is suggested that the posture and/or gait influenced by relative body proportions may have behavioral significance, especially during courtship periods.

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Die ökologische Bedeutung der Länge des Tarsometatarsus bei Strand- und Wasserläufern

Zusammenfassung Von 158 Exemplaren aus 6 Gattungen der Scolopacidae wurde die Länge des Femur (F), des Tibiotarsus (TB) und des Tarsometatarsus (TB) gemessen und die relative Länge des TR berechnet (TR/F+TB+TR).Angehörige derselben Gattung mit ähnlicher Körperlänge, Beinlänge und ähnlichem Gewicht zeigten, daß in einigen Fällen die relative TR-Länge mit ökologischen Faktoren korreliert war und sich damit funktionelle Zusammenhänge andeuten. So haben z.B.Calidris-Arten, die Biotope mit Vegetation vorziehen, relativ kürzeren TR als Gattungsverwandte gleicher Größe, die sich vorzugsweise am Strand oder im Seichtwasser aufhalten. In diesem Fall ist relativ langer TR Kennzeichen für Waten im Seichtwasser.Calidris-Arten der Steilküsten besitzen relativ kürzeren TR als grösßengleiche Gattungsverwandte der Flachküste bzw. Grasflächen. Ein relativ kurzer TR dürfte in diesem Fall ein mechanischer Vorteil für das Laufen auf abschüssigem Untergrund sein.In Fällen ohne ersichtlichen lokomotorischen Vorteil für längeren oder kürzeren TR, z. B. beiTringa-Arten, ist zu vermuten, daß die von Körperproportionen beeinflußte Haltung und/oder Gangart ethologische Bedeutung haben mag, besonders in der Balzzeit.