Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Wirkungen von Chloroform, Diäthyläther, Äthylalkohol und Aceton auf den anschließend mit Osmiumtetroxyd fixierten Dünndarm der Maus werden beschrieben.Auffallende Erweiterungen der inneren Zellräume, vor allem des endoplasmatischen Retikulums, werden mit einem lähmenden Einfluß des Chloroforms auf Transportmechanismen in den Membranen gedeutet. Durch die Reduzierung von Membranvesikulationen an glatten Muskelzellen wird die Schädigung eines Transportmechanismus unter der Einwirkung von Aceton unmittelbar nachgewiesen.Vom Chloroform abweichende Wirkungen des Diäthyläthers werden auf das andere Lipoidlösungsspektrum und auf eine geringere Anreicherung des Diäthyläthers in den Membranschichten zurückgeführt.Auf die Bedeutung des Kern-Plasma-Kreislaufs für das Zellgeschehen und auf seine Beeinflußbarkeit durch die Narkotica wird hingewiesen. Im Zusammenhang damit wird die Glykolyse im Kern und die mögliche Beschränkung glykolytischer Prozesse im Cytoplasma auf das endoplasmatische Retikulum erörtert.Die im Vergleich zu reinem Wasser geringen osmotischen Effekte wäßriger Lösungen der Lipoidlösungsmittel machen eine Abnahme der Membranpermeabilität für Wasser wahrscheinlich.Bei den Versuchen mit Äthylalkohol und Aceton tritt mit steigenden Konzentrationen eine Abnahme der Osmiophilie und schließlich Zerfall der Membranstrukturen ein. Das Problem der Lipoiddifferenzierung durch Extraktion aus den einzelnen Membranen der Zelle wird diskutiert.Es wird darauf hingewiesen, daß die Betrachtung der Grenzflächenspannung zwischen verschiedenen Flüssigkeitsphasen den in der Zelle gegebenen Verhältnissen nicht voll gerecht wird. Statt einfacher Grenzflächen liegen Grenzmembranen vor, die aus mehreren Substanzschichten bestehen und in sich mehrere Grenzflächen enthalten. Zur Erklärung des dynamischen Verhaltens der Zelloberfläche ist mit unterschiedlichen Schichtspannungen in den Plasmamembranen zu rechnen.Auf die Möglichkeit einer gezielten Präparation durch verschiedene Vorbehandlungen der Gewebe oder durch die Art der Zusammensetzung der Fixierungslösung wird hingewiesen.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Teilweise vorgetragen auf der 10. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Kiel, September 1961.     

Das Verhalten der Deckzellen des Meerschweinchennetzes unter dem Einfluss verschiedener Reizmittel

Zusammenfassung Es wird der Einfluß verschiedener Reize auf den Zellverband der Deckzellen des Meerschweinchennetzes unter möglichst physiologischen Bedingungen untersucht.Das Netz reagiert in Form einer Spannungserhöhung oder einer Erschlaffung des ganzen Zellverbandes, formhaft sichtbar durch Enger- und Weiterstellung der Netzmaschen.Adrenalin, Ergotamin und andere Reizmittel bewirken eine Spannungserhöhung durch Kontraktion der Fibrocyten, die im Extremfall die Netzlöcher fast völlig verschließt und im Plasma der Fibrocyten eine feine Querstreifung entstehen läßt.Atropin und Acetylcholin bewirken im Endeffekt eine Erschlaffung des Netzes unter Weiterstellung der Maschen. Dabei fließen kleinere Maschen zu größeren zusammen und das Plasma der Deckzellen verschmälert sich auffallend zu einer den Faserbündeln des Netzes dicht anliegenden Hülle.Es wird der Nachweis geführt, daß die Reaktionen ohne Schädigung des Gewebes verlaufen, sie sind reversibel, am überlebenden Netz beobachtet und am fixierten Präparat soweit morphologisch möglich, analysiert.Die erwähnten Reaktionen sind an das Plasma der Deckzellen gebunden und beruhen nicht auf einer Veränderung des Faserskeletes. Dieses spielt nur eine passive Rolle.Am Mesenterium des Meerschweinchens läßt sich ebenfalls eine kontrahierende Wirkung des Adrenalins nachweisen, die aber hier an den Plattenepithelien auch bei starker Reaktion ohne Querstreifungsbild verläuft, allenfalls nur eine Granulierung im Plasma entstehen läßt.     

Untersuchungen über die Polysaccharidverteilung im menschlichen Dentin,durchgeführt an Zahnschnitten

Zusammenfassung Untersuchungen über die Polysaccharidverteilung im Dentin menschlicher Zähne wurden an Zahnschnitten durchgeführt, die nach der Perjodsäure-Leukofuchsin-Technik, mit Toluidinblau und Azan und nach der Perjodsäure-Silber-Technik gefärbt worden waren.Die Perjodsäure-Leukofuchsin-Färbung ergibt in den äußeren Anteilen des Dentins eine ungleichmäßige Schiff-positive Reaktion, die durch stärker gefärbte Kugelbegrenzungslinien auffällt, während in den pulpanahen Anteilen des Dentins in einigen Fällen schwach positiv hervortretende Kugelformationen zu beobachten sind. Die Frage, ob es sich dabei um ein vermehrtes Auftreten von Polysacchariden oder um eine Depolymerisation der Polysaccharide handelt, wird auf Grund der Befunde bei den restlichen Färbungen entschieden. Die Toluidinblaufärbung zeigt ein Bild, das — analog der Perjodsäure-LeukofuchsinReaktion — metachromatisch hervortretende Kugelbegrenzungslinien in den äußeren Dentinanteilen und metachromatisch hervortretende Kugelformationen in den pulpanahen Dentinanteilen aufweist. Die Metachromasie zeigt also, daß es sich bei den Kugelbegrenzungslinien und den Kugelformationen um das vermehrte Auftreten von hochpolymeren Polysacchariden und damit um eine Anreicherung organischer Kittsubstanz in diesen Bezirken handelt, vorausgesetzt, daß die Polysaccharidkomponente in der Kittsubstanz überall einen annähernd gleich hohen Prozentsatz ausmacht. Diese Voraussetzung erweist sich nach der Färbung der Zahnschnitte mit der Perjodsäure-Silber-Technik als zu Recht bestehend. Der in diesem Falle ausschließlich physikalische Effekt dieser Färbung, der zu den Befunden der beiden anderen Färbungen im direkten Gegensatz steht (Kugelformationen in der Außenzone, kugelbegrenzende Linien in der Innenzone des Dentins), läßt Rückschlüsse auf die Dichte des untersuchten Gewebes zu und zeigt klar, daß das vermehrte Vorhandensein von Polysacchariden mit der Anreicherung von organischer Kittsubstanz parallel läuft.Ferner werden Befunde über die Polysaccharidverteilung im Dentin kariöser Zähne beschrieben. Die Perjodsäure-Leukofuchsin-Reaktion erweist sich im Bereich des Karieseinbruches als stark positiv. Die Färbung mit Toluidinblau ergibt, daß es sich bei den Schiff-positiven Gebieten um den Karieseinbruch herum nicht um ein vermehrtes Auftreten, sondern um eine Depolymerisation der Polysaccharide handelt. In bezug auf das Sekundärdentin wird eine mit Leukofuchsin stark färbbare Grenzezwischen Primär-und Sekundärdentin, das Vorhandensein von metachromatisch hervortretenden Kugelformationen im Sekundärdentin nach Färbung mit Toluidinblau und eine Rotfärbung des Sekundärdentins mit Azan beschrieben, die auf eine erhebliche Dichte der organischen Matrix des neu aufgelagerten Dentins schließen läßt.Der Verkalkungsmodus des Dentins wird mit der Art der Knochenverkalkung verglichen, wobei die Besonderheiten der Verkalkung des Dentins herausgestellt werden. Schließlich wird die Ansicht von der Ausbreitung der Karies entlang der Interglobularräume durch die angeführten Befunde gestützt.Inaugural-Dissertation der Medizinischen Fakultät der Freien Universität Berlin. Arbeit unter Leitung von Prof. Dr. W. Schwarz.     

Die Vitalfärbung des Mäuseasciteskarzinoms mit Acridinorange

Zusammenfassung Es wurde über die Acridinorange-Vitalfluorochromierung des Mäuseasciteskarzinoms unter besonderer Berücksichtigung der intraplasmatischen Speicherung des Farbstoffs in granulärer Form berichtet.Die Untersuchungen wurden an lebenden Zellen mit der kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskopie durchgeführt und die Ergebnisse dann den Bildern gegenübergestellt, die nach Fixation und Färbung der vitalfluochromierten Zellen zu erreichen waren.Im wesentlichen wurden die Verhältnisse nach Injektion sehr hoher Acridinorangedosen untersucht, aus Vergleichsgründen aber auch die Wirkung geringerer Farbstoffmengen und anderer, verwandter basischer Farbstoffe.Nach Injektion von 8 mg des stärker wirksamen gereinigten Acridinorange kommt es zunächst zu dem Symptomenkomplex der initialen FarbstoffÜberschwemmung. Er ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die diffuse, sehr labile Rotfluoreszenz der gesamten Zelle, wobei offen gelassen wird, ob die Rotfluoreszenz im Kernbereich auf Überlagerung entsprechend fluoreszierender Cytoplasmabestandteile, oder auf leicht reversibler Farbstoffadsorption an der Kernmembran beruht.Die Bedeutung dieses Fluoreszenzmodus liegt in dem gelungenen Nachweis, daß diffuse Rotfluoreszenz aller Zellareale mit dem Weiterleben der Zellen vereinbar sein kann. Der Nachweis der erhaltenen Vitalität läßt sich nicht nur durch den weiteren Ablauf des Färbeprozesses, sondern auch durch die Überimpfung solcher acridinorange-überschwemmter Zellen führen.Dieses Stadium der massiven Farbstoffaufnahme ist von dem der nachfolgenden Farbstoffspeicherung durch eine Phase getrennt, in dem die Zellen trotz reichlichen Farbstoffangebots nicht fähig sind, das Acridinorange in granulärer Form zu sammeln. Geringere Farbstoffmengen werden wesentlich schneller im Cytoplasma zu rotleuchtenden Körnchen konzentriert. Es wird daher die Auffassung vertreten, daß durch die initiale Farbstoffüberschwemmung eine reversible Zellschädigung, als solche kenntlich durch den weiteren Ablauf der Vitalfärbung, verursacht wird.Im Stadium der Farbstoffspeicherung wird das Acridinorange im Cytoplasma unter aktiver Mitwirkung der lebenden Zellen in gut abgegrenzten, leuchtend rot fluoreszierenden Gebilden gespeichert. Es wird erneut die Frage diskutiert, ob nicht dieser Konzentrationsvorgang, in Analogie zu ähnlichen, bereits entsprechend gedeuteten Prozessen in der Zellpathologie als Koazervatbildung aufgefaßt werden könne.Teilnehmer an der Bildung solcher Komplexkoazervate sind im wesentlichen Nukleoproteide der Zelle und der Farbstoff.Entstehung, Wachstum und Rückbildung der Koazervate wurden an vitalen Zellen im kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskop und in gefärbten Präparaten untersucht.Ein Frühstadium wird von einem Spätstadium abgegrenzt. Im Frühstadium sind die Koazervate groß, wasserreich, labil, dem Fixations- und Färbeprozeß nicht gewachsen. Der Übergang vom Früh- in das Spätstadium wird im Phasenkontrastmikroskop von einem Gestaltwechsel angezeigt:Die großen, gelb-glänzenden Frühkoazervate werden durch Dehydratation zu dichten, grau-gelben oder schwarzen Körnchen bei zunächst gleichbleibender Rotfluoreszenz.Diese dehydrierten Gebilde des Spätstadiums färben sich mit May-Grünwald-Giemsa-Lösung tief dunkelblau; mit Methylgrün grün, mit Pyronin rot, bei kombinierter Methylgrün-Pyroninfärbung mit erhöhtem Pyroninanteil rot, mit modifizierter Gallocyaninchromalaunfärbung tiefblau. Allgemein färben sie sich mit den basischen Farbstoffen dann, wenn der Färbeprozeß so schnell abläuft, daß die immer noch labilen Koazervate in der Zelle erhalten werden können.Die Färbeergebnisse werden mit dem hohen Gehalt der Koazervate an Nukleoproteinen, speziell an Ribonukleinsäure, in Zusammenhang gebracht.Besonders hervorgehoben werden die Unterschiede in der Koazervatbildung zwischen Tumorzellen und Histiozyten des Mäuseascitescarcinoms. Die Tumorzellen wieder zeigen Verschiedenheiten zwischen kleinen, stark basophilen Zellen (A-Zellen) und größeren schwach basophilen (B-Zellen). Die letzteren scheinen leichter und in größerem Ausmaß Koazervate zu bilden.Die Histiozytengranula werden schneller und reichlicher gebildet als die der Tumorzellen. Sie sind bereits wenige Stunden nach Fixation und Färbung nachweisbar. Da das Volumen der Koazervate über den ursprünglichen Umfang der dazugehörigen Histiozyten hinauswachsen kann, wird angenommen, daß die Histiozyten während der Koazervatbildung Nährstoffe und Eiweiß aus der Suspensionsflüssigkeit aufnehmen können. Im Frühstadium nehmen die Koazervate auch weiter Farbstoff aus der Umgebung auf, den sie sogar benachbarten Zellstrukturen (Kern) zu entziehen vermögen. Sie behalten stets ihren basophilen Charakter.Im Gegensatz zu den Histiozyten, die einen Großteil oder gar ihre gesamte basophile Plasmagrundsubstanz in den Granula zu sammeln vermögen, ist der Anteil der Nukleoproteide, den die lebende Tumorzelle in die Koazervate abgibt, im Verhältnis zur vorhandenen Gesamtmenge relativ gering: Auch im Anschluß an starke Granulabildung läßt sich nach Fixation und Färbung eine im wesentlichen unveränderte Basophilie des Grundplasmas nachweisen.In der vitalen Zelle besteht eine unterschiedliche Affinität anderer basischer Farbstoffe zu den bereits gebildeten Acridinorangekoazervaten: Neutralrot vermag Acridinorange zu verdrängen, Pyronin und Trypaflavin dagegen nicht. Hinsichtlich seiner Fähigkeit zur Koazervatbildung nimmt jedoch das Acridinorange absolut eine Sonderstellung ein und wird hierin von keinem anderen Farbstoff erreicht. Mögliche Beziehungen dieser Eigenart zu physikalisch-chemischen Merkmalen des Farbstoffs werden besprochen.Art und Ausmaß der Koazervatbildung werden als unmittelbar abhängig von der Zellstruktur aufgefaßt. Mögliche Zusammenhänge werden unter Berücksichtigung elektronenmikroskopischer Befunde sowie neuere Anschauungen über den Nukleinsäurestoffwechsel diskutiert.Die Relationen zwischen den unter Farbstoffeinwirkung neugebildeten Koazervaten und präexistierenden Cytoplasmaeinschlüssen werden erörtert. Unterscheidungsmöglichkeiten sind nicht immer gegeben. Gesetzmäßigkeiten in der Lokalisation fluoreszierender Einschlüsse, Anfärbung solcher Einschlüsse nach dem erwiesenen Zelltod sprechen für die Anwesenheit präformierter Plasmaeinschlüsse.Hinweise werden auf die mögliche praktische Bedeutung der Koazervatbildung gegeben.In Zellen des Ascitestumors lassen sich nach der oben angegebenen Methode Koazervate in starkem Ausmaß erzeugen. Die koazervattragenden Zellen lassen sich als Testobjekte verwenden, in denen der Einfluß verschiedener Medien allgemein auf die Fluoreszenzeigenschaften und speziell auf die fluoreszierenden Koazervate studiert werden kann. Insbesondere lassen sich Rückbildungs- bzw. Abbauvorgänge verfolgen. Besonders verträglich sind albuminhaltige Medien. Allerdings extrahieren sie mitunter den Farbstoff ziemlich schnell aus den Zellen. Frühkoazervate werden zurückgebudet, ohne Spuren in der Zelle zu hinterlassen. Spätkoazervate werden nach fortschreitender Dehydratation wahrscheinlich so abgebaut, wie auch andere ausgesonderte proteinhaltige Plasmabestandteile.     

Tierpsychologische Studien an Radnetzspinnen

Zusammenfassung Im Gegensatz zur Volkeltschen, auf situationsbedingte Komplexqualitäten zurückgreifenden Deutung des Verhaltens der Spinne gegenüber der Beute innerhalb und außerhalb des Netzes wird gezeigt, daß die Spinne in weitestem Maße durch den isolierten Vibrationsreiz zur Fanghandlung bestimmt wird.Analog wird ein ebenso isolierbarer Einzelreiz aufgewiesen, der das Feindverhalten bewirkt, nämlich der durch die Luft übertragene Schwingungsreiz, der biologisch sinnvoll nur als Warnungssignal vor Wespen gedeutet werden kann.Ein direktes, nicht erst durch Netzschwingungen vermitteltes Wahrnehmen der Luftschwingungen wird trotz bisher nicht mit Sicherheit festgestellter Schallrezeptoren wahrscheinlich gemacht.Während in den Funktionskreisen des Feindes und der Beute dem situativen Moment gegenüber den scharfumrissenen Einzelreizen somit eine sehr geringe Bedeutung zukommt, gestaltet sich die Lage für die Volketsche Auffassung günstiger im Funktionsbereich des Netzbaues. Die Bedeutung bestimmter Merkmale hängt hier wesentlich ab von der Situation im Sinne der jeweils erreichten Phase der Bauhandlung.Allerdings genügt es nicht, unter der Situation nur die Gesamtheit der äußeren Gegebenheiten zu verstehen. Wesentlich ist auch die innere Situation, in der das Tier sich befindet und auf Grund deren objektiv gleiche Bedingungen eine Umstimmung erfahren. Dies wird durch zwei Experimente gezeigt, bei denen sowohl in der Phase des Radienspinnens als auch in der Phase des Fangfädenspinnens alle gesponnenen Fäden sofort wieder mit Hilfe glühender Nadeln zerstört werden. Trotz des hierdurch hervorgerufenen Fehlens der normalen äußeren Abschlußbedingungen für die einzelnen Phasen nimmt die Bauhandlung, wenngleich in verzögerter Weise, schließlich doch ihren normalen Verlauf.     

Über die Mechanik des Herzschlages bei Cladoceren. Eine Analyse mit Hilfe der Mikrozeitlupe

Zusammenfassung Das Herz von Holopedium gibberum besitzt außer den sonst den Cladoceren allein zukommenden, reifenförmig ausgebildeten Wandmuskeln noch das Lumen seines dorsalen Abschnittes sagittal durchsetzende Binnenmuskeln.Das mit der Mikrozeitlupe aufgenommene Herz von Holopedium zeigt eine Pulsationsfrequenz von 270 Schlägen in der Minute, das von Daphnia pulex eine solche von 285 Schlägen. Die Systole dauert bei beiden Tieren ungefähr 11/2mal solange als die Diastole.Die Ausdehnung des Herzens in der Diastole wird allein durch die Elastizität der Wandung durchgeführt, die Zusammenziehung in der Systole durch die Konstriktorenmuskeln. Das Konstriktorenmuskelsystem vollführt nicht gleichzeitig die Kontraktion, sondern nacheinander nach einem bestimmten Zeitgesetz.Die Ostienlippen sind nicht, wie bisher angenommen wurde, Muskelbänder, sondern nicht verkürzbare, federnde Elemente, deren Ruheform durchgebogen ist. Im ungespannten Zustande klafft das Ostium deshalb mit linsenförmiger Öffnung, die die Ostienlippen in der Ruhe umgreifen. Im Verlaufe der Diastole verengert sich die Ostiumöffnung dadurch, daß die Lippen durch die sich ausdehnende Herzwand allmählich gespannt werden und sich so strecken, ohne jedoch dabei vollständig gestreckt zu werden und so zu einem Ostienverschluß zu führen. Im dorsalen und ventralen Winkel des Ostiums setzen besonders differenzierte, der Wandmuskulatur zugehörige Muskeln an, der obere und der untere Ostiumschließmuskel. Diese sind es, die bei Beginn der Systole zuerst zur Kontraktion gelangen, die Ostienlippen zur Geraden spannen und dadurch den dichten Verschluß des Ostiums herbeiführen. Dieser Verschluß hält durch die ganze Dauer der Systole an. Sie sind es auch, die als erste bei beginnender Diastole erschlaffen, wodurch die Federkraft der Ostienlippen freigegeben wird. Die Lippen springen in die durchgebogene Ruheform zurück, mit großer Schnelligkeit, in einer Zeitspanne, die weniger als 6 dauert. Dadurch wird bewirkt, daß das Ostium vom ersten Beginne der Diastole an offen steht. Bei Daphnia pulex läßt sich der gleiche Öffnungs- und Schließmechanismus des Ostiums an Hand der Mikrozeitlupenaufnahme nachweisen.Die weitere Kontraktionsfolge in der Systole bei Holopedium gibberum ist die, daß sofort auf die Kontraktion der Ostienschließmuskeln diejenige der in ihrer Nachbarschaft gelegenen Wandmuskeln erfolgt; durch sie erfahren als erste die mittleren Partien des Herzens eine Höhenverkürzung. Darauf folgt Kontraktion der sagittalen Binnenmuskeln, wodurch der Breitendurchmesser der Herzkuppe verringert wird. Erst gegen Ende der Systole kontrahieren sich die Wandmuskeln des hinteren Herzzipfels.Approximative Berechnungen haben ergeben, daß sowohl bei Holopedium gibberum als auch bei Daphnia pulex bei einer Herzkontraktion ungefähr die Hälfte des Blutinhaltes ausgetrieben wird.Mit Unterstützung der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft.     

Veränderungen der Nebennierenrinde des Hundes bei akuter und chronischer Kreislaufbelastung

Zusammenfassung Die Nebennieren von 15 Hunden, welche entweder durch Anlegung einer künstlichen Aortenstenose einer chronischen Kreislaufbelastung oder durch mehrere Coronardrosselungen einer schweren akuten Kreislaufbelastung mit Sauerstoffverarmung des Organismus ausgesetzt worden waren, wurden histologisch untersucht. Es kommt zu drei Reaktionen der Nebennierenrinde. In den schwersten Hypoxiefällen entsteht eine Ischämie, in deren Gefolge ein Einbruch der Granulocyten ins Parenchym vor sich geht. Zweitens kommt es zu Reaktionen des äußeren Transformationsfeldes. Dieses umfaßt einmal die Grenzzone zwischen Zona arcuata und Zona fasciculata (Kompressionszone), weiterhin die innere Abteilung der Nebennierenkapsel. Das erstgenannte Gebiet reagiert in der Nebenniere des Hundes öfter, das zweite nur in den schwersten Hypoxiefällen. Die Veränderungen bestehen in einer mit zunehmendem Stress sich steigernden Auflösung der Kompressionszone und Zona arcuata (progressive Transformation nach Tonutti) und Anpassung an die Pasciculata, zweitens in Zellvermehrung an beiden Abteilungen des Transformationsfeldes. Wiederum nur in den schwersten Fällen entwickelt sich drittens eine exsudative Auflockerung der innersten Rindenabteilung, höchstwahrscheinlich durch eine Rückstauung des Blutes infolge Sperrung des Abflusses aus den Markvenen verursacht. Anzeichen einer Transformation im Sinne Tonuttis sind in diesem Bereich nur selten zu beobachten.Die Arbeit wurde mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Herrn Präsidenten Voigt (Landesversicherungsanstalt Hannover) durchgeführt.     

Ursprung,Verlauf und Endigung der retino-hypothalamischen bahn

Zusammenfassung Die früher beschriebene retino-hypothalamische Bahn (Knoche 1956–1959) wurde in ihrer Ausbreitung und Endigung durch erneute Untersuchungen an Mensch, Hund und Kaninchen ergänzt. Nach Opticusdurchschneidungen läßt sich der Ursprung und Verlauf retino-hypothalamischer Nervenfasern wie folgt festlegen: Am ventro-kranialen Chiasmarand, bzw. am N. opticus, verlassen markarme Nervenfasern die Sehbahn und dringen über die Lamina terminalis und durch die seitlich von ihr gelegenen Gebiete in das Grau der seitlichen 3. Ventrikelwand ein. Die an ihren degenerativen Zeichen zu verfolgenden vegetativen Opticusfasern durchziehen in Nähe des Ependyms die Regio suprachiasmatis (rostral und chiasmanah), die caudalen Anteile des N. paraventricularis, erreichen den N. tuberis infundibularis und in relativ geringer Zahl die Neurohypophyse. Der angegebene Verlauf läßt sich übereinstimmend an Sagittal-, Horizontal-und Frontalschnitten nachweisen.Innerhalb des N. tuberis infundibularis treten am Ende vegetativer Opticusfasern synaptische Formationen in Gestalt von Endösen und Ringen sowie Endkolben unterschiedlicher Form und Größe auf. Sie befinden sich in Gruppen an kleinen Blutgefäßen und einzeln an kleinen Nervenzellen. Die synaptischen Figuren lassen sich deutlich 10–14 Tage nach Opticusdurchschneidungen imprägnieren. Im N. tuberis infundibularis ist somit ein Endgebiet der retino-hypothalamischen Nervenfasern zu vermuten. Zur Feststellung der Ursprungszellen der retino-hypothalamischen Bahn wurden die vegetativen Opticusfasern nach ihrem Abgang aus der eigentlichen Sehbahn im Hypothalamus zerstört. Von der jeweiligen Läsionsstelle an sind die degenerativ veränderten vegetativen Opticusfasern durch die Vorderwand des 3. Ventrikels hindurch über die retino-hypothalamische Wurzel bis in den N. opticus zu beobachten. Im III. Neuron der Retina lassen sich post laesionem hypothalami degenerativ veränderte Nervenzellen (retrograde Degeneration) kleiner und mittlerer Größe nachweisen. Diese von Becher (1953–1955) als vegetative Nervenzellen der Retina bezeichneten Ganglienzellen sind als die Ursprungszellen der retino-hypothalamischen Bahn anzusehen.Die Ergebnisse von Untersuchungen der Zwischenhirne von Menschen, bei denen 2–6 Jahre vor dem Tod eine Bulbusenukleation durchgeführt wurde, sprechen für den Ablauf einer degenerativen Atrophie der retino-hypothalamischen Wurzel.Die Untersuchung erfolgte mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Chemisch induzierte multipolare Mitosen

Zusammenfassung Durch verdünnte wässerige Lösungen aliphatischer einwertiger gesättigter Alkohole kann der Verlauf der Mitose inAllium-Wurzeln in sehr typischer Weise abgeändert werden. Das Hauptcharakteristikum der Wirkung ist eine Koordinationsstörung der Chromosomenbewegung, die zu einer prometaphasischen teilweisen Kongressionshemmung der Chromosomen und zu multipolaren Anaphasen führt. Dadurch entstehen mehrkernige bzw. nach Unterteilung durch Wände hypoploide Zellen in großer Zahl und sehr bunter Variation der genomatischen Zusammensetzung. Damit könnte einerseits ein Evolutionsmodus des Karyotyps aufgezeigt sein, der zur Herabsetzung der Chromosomenzahl bei Polyploiden, auch mit zelleigenen Mitteln, führen kann; andererseits wird damit erstmals eine eingehende cytogenetische Analyse der so oft diskutierten Möglichkeit einer dysgenischen Alkoholwirkung eröffnet. Durch Untersuchung der Abhängig-keit des Multipolaritätseffektes von der Konzentration, der chemischen Zusammensetzung und damit der physikalischen Eigenschaften der auslösenden Stoffe soll der Einblick in die Mechanik der Mitose weiter vertieft werden. Die Richtigkeit der bisherigen Auffassung der chemisch induzierten multipolaren Mitose als dosisbedingter schwacher Ausprägungsform der Colchicinmitose wird bezweifelt und eine ätiologische Verschiedenheit bei-der Mitosetypen als Alternative zur Diskussion gestellt.Die Versuche wurden in Zusammenarbeit mit Herrn cand. rer. nat. J. Einlechner durchgeführt, dem ich für die Überlassung seiner Präparate und das Einverständnis mit der Veröffentlichung danke.     

Die lokale Reizung und Blockierung im Internodium der isolierten markhaltigen Nervenfaser des Frosches

Zusammenfassung Es werden Reizund Blockierungsversuche an isolierten motorischen Nervenfasern (A) aus dem Nervus ischiadicus von Fröschen durchgeführt.Die Untersuchungen gehen von der Arbeitshypothese aus, daß die Erregungswelle sich in der markhaltigen Nervenfaser nicht saltatorisch fortpflanzt, sondern innerhalb der Internodiums unter der Myelinscheide wie in einem Tunnel läuft und nur am Schnürring sichtbar wird.Auf 2 Wegen wird versucht, die Erregungswelle im Internodium der Nervenfaser nachzuweisen: a) durch lokale internodale Reizung; b) durch lokale internodale Blockierung.Lokale Wärmereize waren im Internodium wie auch an den Schnürringen erfolglos. Eine Abkühlung wirkte als Reiz, war aber nicht streng lokal applizierbar.Durchschneidung im Internodium löst eine Erregungswelle aus. Im gleichen Internodium kann durch eine zweite Durchschneidung der Faser abermals eine Erregung hervorgerufen werden.Der minimale Abstand von 2 als Reiz wirksamen Demarkationen betrug 0,3–0,7 mm. Er war nicht kleiner, wenn ein Schnürring zwischen den Demarkationsstellen lag. Durch ein längeres Zeitintervall zwischen den Durchschneidungen wurde die Demarkationsentfernung ebenfalls nicht verkürzt.Lokale Abkühlung auf –1° C unterbricht die Erregungsleitung reversibel, sowohl innerhalb des Internodiums, als auch am Schnürring.Lokale Kompression blockiert die Erregungsleitung reversibel, sowohl innerhalb des Internodiums als auch am Schnürring.Die Faser ist durch Urethan nur am Schnürring narkotisierbar. Das benachbarte Internodium wird, obgleich es vom Narkotikum umspült ist, nicht beeinflußt.Die Ergebnisse sind nicht vollständig mit der Vorstellung der saltatorischen Fortpflanzung der Erregungswelle vereinbar. Es erscheint vorerst noch unentschieden, ob die internodalen Abschnitte bei der Erregungsleitung eine physiologisch aktive Aufgabe haben, oder ob ihnen nur Leitereigenschaften zukommen.Herrn Professor Dr. H. Autrum danke ich für die Anregung zu dieser Arbeit sowie für vielfachen Rat und Hilfe. Herrn Professor Dr. K. Henke danke ich für die Überlassung eines Arbeitsplatzes in seinem Institut und Herrn Professor Dr. A. v. Muralt (Bern) sowie Herrn Dr. R. Stämpfli (Bern) für eine Einführung in die Technik der Präparation von Einzelfasern von Froschnerven.     

Die Entstehung der polyploiden Somakerne der Heteropteren durch Chromosomenteilung ohne Kernteilung

Zusammenfassung Das Erhaltenbleiben distinkter Chromosomen bzw. Chromozentren im Ruhekern und das gesetzmäßige Vorkommen von polyploiden Kernen in bestimmten Geweben der Heteropteren ließ sich an 21 Arten aus 17 Gattungen und 8 Familien feststellen.Die Polyploidie entsteht regelmäßig (und wahrscheinlich ausschließlich) durch eine Art von Mitose im Innern des Kerns (Endomitose). Während dieses Vorgangs durchlaufen die Chromosomen Veränderungen, die denen einer gewöhnlichen Mitose ähneln (Endoprophase, Endometaphase usw.); doch fehlt das Stadium der stärksten metaphasischen Kontraktion.Der wesentliche Unterschied gegenüber der Mitose besteht in dem Ausbleiben der Spindelbildung. Dies hat zur Folge, daß keine gerichteten Bewegungen der Chromatidenpaare und der Chromatiden eintreten und daß keine Kernteilung durchgeführt wird. Die Trennung der Schwesterchromatiden erfolgt in einem Kern synchron, jedoch im Vergleich zu einer gewöhnlichen Anaphase regellos; bezeichnend ist das langdauernde Haftenbleiben der Schwesterchromatiden an den Enden. Die Spindelansatzstelle ist offensichtlich inaktiv. Es besteht im ganzen eine bemerkenswerte Übereinstimmung mit der Colchicinmitose.Der Vorgang der Endomitose zeigt unmittelbar, daß eine vollständige Chromosomenteilung ohne Spindelapparat durchgeführt werden kann. Der für Dipterenkerne aus dem Endergebnis erschlossene Vorgang des Kernwachstums durch Polyploidisierung läßt sich hier unmittelbar und schrittweise verfolgen.Endomitosen treten in ganz verschiedenen Organen und Geweben auf, nämlich in denMalpighischen Gefäßen, den Hodensepten, dem Follikelepithel, dem Fettkörper, den als Oenocyten bezeichneten Zellen, der Speicheldrüse, Bindegewebe und im Epithel des Mitteldarms. Im letzteren Fall erfolgt die Polyploidisierung vor jeder Funktionsperiode der Drüsenzellen während des Heranwachsens der diploiden Erneuerungszellen.Im Unterschied zu Geweben, deren Massenzunahme auf Zellwachstum unter endomitotischer Polyploidisierung der Kerne beruht, gibt es auch Gewebe, deren Massenzunahme durch Teilung diploid bleibender Zellen zustande kommt (Epidermis, Ganglien). Die beträchtliche Größenzunahme der diploiden Kerne bestimmter Zonen im Gehirn wird ausschließlich durch Kernsaftvermehrung verursacht.Aus diesen Tatsachen ergeben sich Ausblicke für die Bearbeitung der Probleme Kernbau und Gewebedifferenzierung, Kernbau und Funktion, Endomitose und Kernwachstum, Endomidose und Amitose.     

Gegenseitige Beeinflussung der Samenleistung von benachbartem diploiden und tetraploiden Rotklee

Zusammenfassung In einer Reihe von Versuchen wurde der gegenseitige Einfluß von diploidem und tetraploidem Rotklee auf die Höhe des Samenertrages ermittelt. Bereits ein geringer Anteil diploider Teilstücke bzw. Pflanzen senkt den Samenertrag der Tetraploiden. Mit zunehmenden Anteilen Diploider nimmt der Samenertrag der Tetraploiden weiter ständig ab. Hingegen wird der Samenertrag der Diploiden durch zunehmende Anteile Tetraploider nicht beeinflußt. Nur bei einer extremen Überzahl der Tetraploiden können die Diploiden mit Ertragsdepressionen reagieren. Die negative Wirkung diploiden Rotklees auf den Samenertrag des tetraploiden hält mindestens bis zu einer Entfernung von 8 m an.Als Ursache der Fertilitätsstörungen ist das Prävalieren des haploiden Pollens anzusehen. Es kommt zur Bildung triploider Embryonen, die in einem frühen Entwicklungsstadium abortieren.Auf Grund dieser Verhältnisse gestatten in tetraploiden Zuchtgärten eingestreute diploide Standards keine sicheren Rückschlüsse auf die im Reinanbau mögliche Samenleistung der Tetrastämme. Ebenso führen gemeinsame Wertprüfungen von di- und tetraploidem Rotklee zum Minderertrag und damit zu einer Fehlbeurteilung der Tetrastämme. Die Prüfung der Samenleistung tetraploiden Rotklees muß getrennt von diploidem Rotklee durchgeführt werden.Mit 3 Abbildungen     

Ertragssteigerung durch Reciprocal Recurrent Selection mit einem Zahnmais und einem Hartmaispartner

Zusammenfassung Für die Anwendung der reciprocal recurrent selection wurden als Partner Zahn-und Hartmais-Ausgangsvarietäten verwendet, weil bei Zahn-Hartmaiskreuzungen erfahrungsgemäß ein beachtlicher Heterosiseffekt bezüglich Ertrag zu erwarten ist und die Vermutung nahe liegt, daß Inzuchtlinien, die aus den verbesserten beiden Ausgangsvarietäten gezüchtet werden, eine gegenseitig gut ausgeprägte Kombinationsfähigkeit haben werden.Die Prüfungsergebnisse des zweiten Zyklus zeigten ein besonderes rasches Ansteigen der allgemeinen Kombinationsfähigkeit.Gleichzeitig erfolgte eine starke genetische Einengung des Materials, was in einer rigorosen Eliminierung nicht entsprechenden Materials begründet liegt.Eine genetische Durchmischung durch freies Abblühen wurde im ersten und zweiten Zyklus absichtlich vermieden, um die Möglichkeit einer strengen Selektion in Händen zu haben.Reciprocal recurrent selection auf die Kombinationseignung ist eine Züchtungsmethode, die sehr viel Zeit und Kosten verursacht. Die Auswahl geeigneter Partner durch vorangehende Prüfung scheint deshalb von größter Wichtigkeit.Herrn Professor Dr.Oberdorf zum 65. Geburtstag gewidment.     

Quantitative Untersuchung der Osteonverteilung im Extremitätenskelet eines 43jährigen Mannes

Zusammenfassung Die Beschreibung der Struktur 2. Ordnung baut auf einer Klassifizierung der Strukturen 3. Ordnung, Osteone und Tangentiallamellen, auf (Knese, Voges und Ritschl 1954). Um die Zusammenlagerung der Osteone mit verschiedenen Merkmalen wie Form, Größe und Steigungsfolge am einzelnen Ort zu erfassen, wird das Lochkartenverfahren benutzt. Die Besonderheiten dieses Verfahrens, das sich von der üblichen Beschreibung sowie der Zahlenstatistik unterscheidet, bzw. eine Kombination beider darstellt, werden diskutiert. Es wird darauf hingewiesen, daß die Verwendung des Lochkartenverfahrens die Möglichkeit gibt, eine unübersichtliche Ansammlung sehr ähnlicher Gebilde in ihren einzelnen Bestandteilen zu differenzieren.Typen einer Struktur 2. Ordnung, die an verschiedenen Skeletelementen wiederkehren, existieren nicht. Es ist daraus zu schließen, daß jedes Skeletstück in seinen verschiedenen Anteilen einen individuellen Bau besitzt. Damit kann aber auch nicht mit einem gleichartigen Spannungsgefüge an verschiedenen Skeletstücken gerechnet werden. Die Verteilung der Strukturen ist als Funktion (im mathematischen Sinn) des Querschnittes anzusehen. Asymmetrische Osteone haben Verteilungsschwerpunkte an den Flächen, Runde und Schrägschnitte an den Kanten. In einem Skeletstück herrscht eine Steigungsfolge vor. Gleichartige Wicklungen finden sich zum Teil an gegenüberliegenden Flächen. Im einzelnen ist die Verteilung der Steigungsfolgen über den Querschnitt ähnlich wie die der Asymmetrierichtungen sehr verwickelt.Ausgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Die Prüfung des Geschmacks und der Giftigkeit von Lupinen und anderen Leguminosen durch Tierversuche unter besonderer Berücksichtigung der züchterisch brauchbaren Methoden

Zusammenfassung Es gibt viele Pflanzenarten, deren landwirtschaftlicher Nutzwert dadurch gemindert ist, daß sie unangenehme Geschmacksstoffe oder Gifte enthalten. Es wird gezeigt, wie der Züchter praktisch Geschmacksstoffe und Gifte durch Tierversuche feststellt. Für die geschmackliche Prüfung von Lupinen wurden Schweine, Mäuse, Meerschweinchen, Kaninchen und Schafe herangezogen. Die Empfindlichkeit der Tiere den Lupinen gegenüber wächst in der angegebenen Reihenfolge.Die Empfindlichkeit der gleichen Tiere gegen-über den Lupinengiften nimmt in folgender Reihenfolge zu: Schafe, Kaninchen, Meerschweinchen.Eine Schnellprüfung, vor allen Dingen von Süßlupinen, kann durch die Herstellung von Extrakten und rektale oder subcutane Verabreichung an Kaninchen und Mäuse durchgeführt werden.Süßlupinen erwiesen sich sowohl bei Fütterungs-als auch bei Injektionsversuchen als ungiftig.Es wird ein Weg gezeigt, wie an Hand des Süßlupinenmaterials das Lupinoseproblem gelöst werden kann.Fütterungsversuche mit den vorläufig wenig oder gar nicht kultivierten ArtenAstragalus glycyphyllus, sulcatus, utriger undcicer, Galega officinalis, Lupinus albus undLupinus albus termis zeigten, daß diese Pflanzenarten unangenehme Geschmacksstoffe bzw. Gifte enthalten.Die Massenwüchsigkeit und Genügsamkeit einiger dieser Arten läßt es erwünscht erscheinen, sie in züchterische Bearbeitung zu nehmen, d. h. ihnen auf züchterischem Wege den Giftstoff zu nehmen.Mit der Aufzählung dieser letztgenannten Pflanzen soll nicht gesagt sein, daß damit die Zahl der eventuell wertvollen Futterpflanzen, die erst durch Entgiftung landwirtschaftlich nutzbar gemacht werden können, erschöpft ist.Man sollte gerade dieser Frage bei der Dringlichkeit des Problems der Eiweißversorgung unseres Vaterlandes besondere Aufmerksamkeit zuwenden.     

Wie erhält man bei Getreidekreuzungen einen besseren Kornansatz?

Zusammenfassung Die an und für sich mangelhafte und langsamer fortschreitende Kornentwicklung bei Erzeugung von Art- und Gattungskreuzungen innerhalb unserer Getreidearten wird I. durch stärkere Beschädigung der Spelzen (bei Gerste) und Entfernung der Grannen (bei den begrannten Gersten und Weizen) infolge raschen Austrocknens des Blütenstandes beeinträchtigt, 2. aber noch mehr durch den gestörten Säftestrom bzw. durch die herabgesetzte Saugkraft, welche die sich nur ganz selten und einzeln entwickelnden Körner aufzubringen vermögen. Die Austrocknung des vollständig kastrierten Blütenstandes, in welchem sich auch nach erfolgreicher Bastardierung nur ganz wenige Körner ausbilden, ist eine so starke, daß die bereits in Entwicklung begriffenen Früchte vorzeitig eintrocknen und absterben. Überläßt man aber die eine Ährenhälfte durch Nichtkastrieren und Schonen der Grannen der normalen Entwicklung, dann werden auch in der benachbarten Ährenhälfte Produkte gelungener Kreuzung oder wenigstens ein Teil derselben mit in den Säftestrom einbezogen, so daß sie auf diese Weise weniger leicht vorzeitig eintrocknen und sich so weit entwickeln können, um lebensfähige Pflanzen auszubilden. Ich empfehle daher, um einen besseren Kornansatz zu erzielen, nicht nur für selten gelingende Art- und Gattungsbastardierungen, sondern überhaupt bei Gersten- und Weizenkreuzungen nur die eine Hälfte der Ähre zu kastrieren und künstlich zu bestäuben, die andere hingegen sich selbst befruchten zu lassen, beim Hafer nur das untere, kräftigere Blütchen eines Ährchens der Rispe zur Kreuzung zu verwenden, das obere hingegen unberührt zu lassen. Die Gefahr, die kastrierten Ährchen der Bestäubung von Pollen aus dem unbehandelten Ährenteil auszusetzen, ist eine äußerst geringe, da ja über die Blütenstände Pergamentsäckchen gestülpt werden, die mit zwei Reißnägeln an einem Blumenstab befestigt sind und dadurch nicht vom Wind hin und her bewegt werden können.Auch das experimentelle Studium der hybridogenen Pseudoparthenogenesis bei unseren Getreidearten wird durch diese neue empfohlene Kreuzungstechnik gefördert werden.     

Der Einfluß von niederen Wechselströmen auf die Biosynthese der Gluconsäure durch Aspergillus niger in submerser Kultur

Zusammenfassung Unter dem Einfluß von niederen Wechselströmen trat bei der biosynthetischen Gluconsäurebildung durch Aspergillus niger in submers gezüchteten und belüfteten Kulturen eine vermehrte Gluconsäure-produktion ein. Die Beschleunigung der Biosynthese war in den ersten Stunden sehr groß und betrug bei optimalen Stromstärken etwa 100 bis 200% mehr als in der unbehandelten Kontrolle. Im weiteren Verlauf sank die Geschwindigkeit des Gärablaufes wegen der vermehrten Säure-produktion. Eine Änderung der Frequenz des Wechselstromes von 50 Hz auf 30, 50000 und 100 000 Hz führten ebenfalls zu einer Gärbeschleunigung, so daß Elektrolyseerscheinungen hierfür nicht verantwortlich gemacht werden können. Strombehandelte Kulturen, die auf ein neues Medium überimpft wurden, behielten ihre gesteigerte enzymatische Tätigkeit nicht bei. Unter der Wechselstromstimulierung fand die Gluconsäurebildung auch noch bei niederen p_H-Werten vermehrt statt.     

Über den Feinbau der Knochenmarkskapillaren

Zusammenfassung Nach den hier mitgeteilten Beobachtungen sind die venösen Kapillaren des Knochenmarkes vom Frosch allseitig durch eine dünne cytoplasmatische kernhaltige Membran gegen das Markgewebe abgeschlossen. Eine Kommunikation mit den Interzellularräumen des Retikulums durch konische Übergangsstellen oder präformierte Öffnungen in den Kapillarwänden konnte nicht festgestellt werden. Die Sinuswände zeichnen sich durch die Fähigkeit der Speicherung von Tusche und Trypanblau aus. Ein Grundhäutchen ließ sich an ihnen färberisch nicht nachweisen, doch zeigen die Wandungen der Venensinus — entgegen den Angaben von Tretjakoff (1929) — eine wohlausgebildete Gitterfaserstruktur, die fließend in die argyrophilen Netze des angrenzenden Retikulums übergeht. Die von Jordan u. Baker (1927) aufgestellte Behauptung, daß im Knochenmark des Frosches eine Kommunikation der Sinus mit den Interzellularräumen des Retikulums bestehe, läßt sich nicht aufrecht erhalten und kann auch auf das Knochenmark der Säuger nicht übertragen werden, dessen Sinus sich von denen des Froschmarkes prinzipiell nicht unterscheiden. Die venösen Kapillaren des Säugermarkes gehen aus langen, engen, relativ dickwandigen und kernreichen arteriellen Kapillaren hervor, auf deren Grundhäutchen typische Pericyten (Adventitialzellen) angetroffen werden. Die Einmündung in die weiten dünnwandigen Sinus erfolgt mit trichterartiger Erweiterung und gleichzeitiger Gabelung der Blutbahn. Das System der Venensinus stellt ein reichverzweigtes Wundernetz dar, das an keiner Stelle präformierte Öffnungen oder kontinuierliche Übergänge in das Markretikulum aufweist. Die Ausschwemmung der reifen Erythrocyten aus dem Parenchym in den Kreislauf ist durch periodische Durchbrechungen der histiocytären Wandmembran zu erklären. Die Darstellung eines Grundhäutchens war auch an den Sinus des Säugermarkes nicht möglich. Das Verhalten der Gitterfasern entspricht dem für das Froschmark geschilderten.Zum Schlüsse möchte ich mir erlauben, Herrn Priv.-Doz. Dr. K. Zeiger für die Anregung zu dieser Untersuchung und ihre Unterstützung herzlich zu danken.     

Über die Innervation der exkretorischen Drüsen und der Langerhansschen Inseln des Pankreas beim Hund

Zusammenfassung Mit der Bielschowsky-Methode werden feine präterminale Nervenstränge an den Blutgefäßen des Pankreas beim Hund dargestellt.Die Verbindung der exkretorischen Pankreasdrüsen mit dem Nervengewebe erfolgt durch eine netzartige Formation feinster Neurofibrillenstränge. Die als Synapse zu betrachtende, neurovegetative Endausbreitung besitzt den Charakter des Terminalreticulums.Die Inselzellen erhalten die gleiche Innervation wie die exkretorischen Zellen.Die nervösen Endnetze an den exkretorischen und endokrinen Drüsen hängen sowohl miteinander wie mit den Gefäßnerven und den Nerven der Ausführungsgänge zusammen.Im interlobulären Bindegewebe, zwischen den exkretorischen Drüsen und an der Einmündung des Ductus pancreaticus in das Duodenum kommen kleine, aus multipolaren Zellen aufgebaute Ganglien vor.Die Ganglienzellen finden sich überdies vereinzelt im Bindegewebe, in seltenen Fällen sogar innerhalb der Inseln.Die mikroskopische Innervation des Pankreas und der Inseln in Gestalt eines allerfeinsten Endnetzes unterscheidet sich nicht von dem Innervationsmodus anderer exkretorischer Drüsen.