Ein Beitrag zum Problem der Zellform und deren Umwandlung

Zusammenfassung An Hand von Modellversuchen und Experimenten an lebenden Zellen werden jene Faktoren diskutiert, die die Form der Zellen in Gewebekulturen beeinflussen können, wobei besonders auf die Wirkung von Oberflächenkräften hingewiesen wird. Im Rahmen dieser Untersuchungen wurde unter anderem festgestellt, daß spezifische, gegen Gewebsbrei von Hühnerembryonen gerichtete Antisera von Meerschweinchen an Hühnerfibroblasten von Gewebekulturen irreversible Zustandsänderungen auslösen können, die bei höheren Konzentrationen des Serums bis zu einer Zerstörung der Zellmembran und zu einem Ausfließen des Plasmas führen. Auch das Zytoplasma scheint dann irreversibel verändert zu sein. Bei Verwendung geringerer Konzentrationen des Antiserums kommt es primär zu einer kurzen Bewegungsphase der Zelloberfläche und zu einer Abrundung der Zellen. Ähnliche Erscheinungen können auch durch wenig konzentrierte Lösungen von Tannin erzielt werden. Die Versuchsergebnisse ermöglichen verschiedene Schlußfolgerungen hinsichtlich des Zustandekommens von Formveränderungen der Zellen und der Wirkung spezifischer Antikörper.     

Beiträge zur Physiologie und Pathologie der Chloroplasten

Zusammenfassung Die Chloroplasten derSpirogyra-Zellen sind imstande sich zu verzweigen. Es wird wahrscheinlich gemacht, daß die konvexe Flanke gekrümmter Chloroplasten zur Bildung von Seitenästen besonders befähigt ist.Die Chloroplasten vonBryopsis können unter normalen Bedingungen zu langen Bändern heranwachsen. Verbogene Chloroplasten bilden an den konvexen Flanken Seitenäste (dreischenkelige Chloroplastenformen).Die Chloroplasten vonSpirogyra sind auch in lebenden Zellen imstande zu fusionieren; beiBryopsis wurden niemals Fusionen wahrgenommen. Fältelungen und Wulstbildungen, die an den letzteren oft wahrgenommen wurden, lassen annehmen, daß sie auch in lebenden Zellen einen hohen Grad von Viskosität erreichen können.     

Erholungsvorgänge in haploiden Hefezellen nach Röntgenbestrahlung

Zusammenfassung Mit der Methode der Einzelzellbeobachtung werden Erholungsvorgänge in haploiden Hefezellen nach Röntgenbestrahlung studiert. Dazu werden die Zellen entweder sofort nach der Bestrahlung auf Nähragar gebracht oder zunächst 3 Tage bei 30 °C in Aqua bidest. gehalten und damit verzögert auf Nähragar gebracht. Im letzteren Fall ist den Zellen Gelegenheit zur Reparatur von Strahlenschäden gegeben.Es zeigt sich, daß bei haploiden Hefezellen nur ein Teil der Population zur Erholung fähig ist, und zwar derjenige, der sich bei Bestrahlung im strahlenresistentenAge-Intervall (Ar) befand. Diese R-Zellen erholen sich allerdings auch hundertprozentig. Zellen aus dem strahlensensiblenAge-Intervall (As) zeigen nur eine geringe Erholungsfähigkeit, die aber nicht zur Bildung von Makrokolonien ausreicht. Andererseits zeichnet sich bei diesen Zellen eine zusätzliche Schädigung durch das Aufbewahren in Wasser ab.Es wurde damit ein früher aufgestelltes Modell der Strahlenwirkung auf haploide Hefezellen bestätigt und eine spezielle Hypothese gestärkt, daß während einer durch Strahlung induzierten Lagzeit Erholungsvorgänge ablaufen können.

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Dark recovery of haploide yeast cells after X-irradiation

Summary Recovery of haploide yeast cells from X-ray dammage was studied by single cell observation. At least two intervals in the cell cycle are present with different radiation sensitivity. Recovery from X-ray dammage is possible only in cells from the radiation insensitive interval. However those cells show hundred percent recovery in the dose range studied here up to about 100 krd.

     

Beiträge zur Analyse des Gewebewachstums

Zusammenfassung Es finden sich in einer gewissen Anzahl von Meerschweinchen Gebilde, die jungen, unter abnormen Bedingungen gebildeten Embryonen gleichen; es überwiegen hierbei Teile der embryonalen Placenta oder dieser gleichende Gebilde, über die eigentlichen embryonalen Gebilde. Der embryonalen Placenta ähnliche Gebilde können sich auch bei Abwesenheit der Decidua durch Differenzierung, Teilung und Wanderung einer einzigen Zellart bilden. Berührung mit den Gefäßen oder der Einfluß des im Gefäßlumen circulierenden Blutes führt zur Bildung der Syncytien, während das Herunterrücken von Zellen aus dem inneren epithelähnlichen Zellverband in das Stroma des Wirtsgewebes zur Bildung von Riesenzellen führt. Der Kontakt mit dem umgebenden Gewebe des Wirtes bewirkt wahrscheinlich die Umbildung einer embryonalen Zelle in Teile der embryonalen Placenta. Unsre Befunde machen es außerordentlich wahrscheinlich, daß unregelmäßige parthenogenetische Entwicklung von Eiern zu embryonalen, mehr oder weniger pathologischen Gebilden in dem Ovarium von Säugetieren ein nicht seltener Vorgang ist.     

Kybernetische Untersuchungen zur Strahlenwirkung auf Hefezellen

Zusammenfassung Es sollen kybernetische Untersuchungen über die Strahlenwirkung auf lebende Zellen durchgeführt werden, indem der Einfluß von Regel- und Steuervorgängen in der Zelle beim Ablauf der Strahlenreaktion quantitativ berücksichtigt wird. Dazu ist es nötig, die grundlegenden Vorgänge der Zellteilung und Vermehrung in flüssigem Medium und bei räumlicher Fixierung auf einer Agaroberfläche ebenfalls quantitativ zu behandeln.In dieser Arbeit wird die Vermehrung von Einzelzellen in homogenen und synchronisierten Populationen theoretisch untersucht. Die Berücksichtigung von Teilungsverzögerungen in der Ausgangspopulation und Schwankungen der Zykluszeit t_C ergibt bei der Zellvermehrung eine Lagzeit t_lag und anschließend eine genau exponentielle Vermehrung. Es werden mehrere Möglichkeiten zur experimentellen Bestimmung von Lagzeiten sowohl in flüssigen Medien wie auch auf einer Agaroberfläche angegeben, aus denen die Streuungen der Population ermittelt werden können. Durch sehr kleine Zellkonzentrationen, durch Anteile avitaler Zellen, durch Änderungen des Zustandes der Agaroberfläche und durch das Auftreten von Zellgruppen infolge einer längeren Trennzeit t_T können Pseudo-Lag-zeiten entstehen, die eine verzögerte Zellteilung nur vortöuschen. Diese Möglichkeiten werden quantitativ behandelt und durch Experimente mit Hefezellen belegt.     

Zur Kenntnis vonChlamydomonas suboogama

Zusammenfassung Die Variatonsbreite der Merkmale von vegetativen Zellen und von Gametangien ist beiChl. suboogama größer als es nach früheren Untersuchungen schien.Vegetative Zellen können ellipsoidische, eiförmige oder zylindrische Gestalt haben.—Die Oberfläche des Chromatophors herangewachsener vegetativer Zellen ist durch kurze, längs verlaufende Rippen gegliedert.Außer in Gruppen von drei Makrogametangien und einem Spermatogon (was die Regel bildet) bzw. einem Makrogametangien und einem Spermatogon, können die Gametangien auch isoliert vorkommen; sie sind dann relativ groß und entstehen höchstwahrscheinlich durch direkte Umwandlung aus einer Gametangienmutterzelle. In den großen Spermatogonen entsthen 16 oder 32 Spermein (sonst 4 oder 8).Die frisch entleerten Spermein besitzen eine Wand. Diese wird—früher oder später—vor der Befruchtung abgestreift.An den Makrogameten, jungen Zygoten sowie an den mitunger stellenweise abgehobenen Protoplasten vegetativer Zellen ist ein hyaliner Saum ausgebildet, dessen Natur sich nicht klären ließ.Der Entwicklungsgang der Gametangien und Gameten ist tagezeitlich gebunden. Unter den Beleuchtungs-und Temperaturverhältnissen, wie sie in der ersten Hälfte Mai herrschen, zerlegen sich die Gametangienmutterzellen in den Nachmittags-und Nachtstungen in vier Tochterzellen; diese reifen am folgenden Vormittag zu drei Makrogametangien und einem spermatogon heran und entlassen die Hauptmasse der Gameten in den Mittagsstunden.Mit 5 Textabbildungen     

Schichtung und Feinstruktur des Grundzytoplasmas

Zusammenfassung Die Untersuchungen beziehen sich auf das Grundzytoplasma der Spermatozyten und Spermatiden von Tachea nemoralis, Helix lutescens und Helix pomatia.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten hat eine schon mikroskopisch nachweisbare Schichtung. Es besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das erstere ist hyalin und einschlußfrei. Das letztere besteht aus einer lipoidarmen, zentralen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, peripheren, zum Teil das Zentrosom unmittelbar umhüllenden, den Golgi-Apparat enthaltenden Phase. Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Der erstere liegt näher dem Zentrosom als die letzteren.Die Zellen wurden durch verschiedene Mittel zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt. Die Myelinfiguren entstehen aus der Plasmamembran, aus der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und aus der Hülle der Golgi-Apparatelemente. Dagegen konnten die Mitochondrien, das zwischen ihnen liegende Grundzytoplasma, die Binnenkörper der Golgi-Apparatelemente und das Ektoplasma niemals zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt werden. Die Lipoide sind also ungleichmäßig im Zytoplasma verteilt. Die strukturellen Veränderungen der lipoidreichen Phase, welche experimentell entweder durch Verflüssigung oder durch Verfestigung ihrer Substanz hervorgerufen werden können, werden näher beschrieben.Die lipoidreichen Schichten des Entoplasmas sind nach Vitalfärbung mit Chrysoidin schwach positiv doppelbrechend in bezug auf den Radius der Zelle. Die Oberfläche der lebenden ungefärbten Zelle ist dagegen schwach negativ doppelbrechend in bezug auf den Radius. Diese Doppelbrechung wird nicht auf die Plasmamembran, sondern auf das äußere Ektoplasma bezogen.Das Grundzytoplasma hat also submikroskopischen Schichtenbau. Die miteinander alternierenden Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind jedoch teilweise gerüstartig miteinander verbunden, da die nachgewiesene Doppelbrechung nur schwach ist. Die Lipoidlamellen sind jedoch nicht gleichmäßig im Grundzytoplasma verteilt. Am zahlreichsten müssen sie in der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und in der Plasmamembran sein. Gering ist dagegen ihre Anzahl im Ektoplasma, welches hauptsächlich aus Eiweißfolien aufgebaut sein muß. Die Lipoidlamellen und Eiweißfolien sind innen konzentrisch in bezug auf das Zentrosom und außen konzentrisch in bezug auf den Kern und das Zentrosom angeordnet. Diese submikroskopische Struktur muß sehr labil sein, da der Aggregatzustand des Grundzytoplasmas in der Mitte zwischen einem typischen Gel und einem typischen Sol steht.Während der Reifungsteilungen zerfallen die lipoidreichen Schichten in Fibrillen, welche in bezug auf ihre Länge schwach negativ doppelbrechend sind. Während der Mitose geht die submikroskopische Schichtenstruktur des Grundzytoplasmas teilweise, insbesondere im Inneren der Zelle, in eine submikroskopische Fibrillenstruktur über.Die submikroskopische Struktur des Golgi-Apparates wurde vom Verfasser schon früher beschrieben. Auch wurde die Doppelbrechung der Mitochondrien schon früher festgestellt. Die Moleküle der Glyzeride sind senkrecht zur Länge der sehr kurzen, stäbchenförmigen Mitochondrien orientiert.Die Literatur, welche sich auf die mikroskopisch faßbare Schichtung des Grundzytoplasmas in verschiedenen Zellen bezieht, wird besprochen. Die mikroskopische Struktur der Zellen ist nämlich der grobmorphologische Ausdruck einer feineren submikroskopischen Struktur. Auch kann aus der Schichtung der mikroskopischen Einschlüsse auf die Schichtung der Substanzen des Grundzytoplasmas geschlossen werden. Die auf diese Weise gewonnenen Vorstellungen über die submikroskopische Struktur des Grundzytoplasmas können polarisationsoptisch geprüft werden.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten, Ovozyten und der somatischen Zellen besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das letztere ist entweder homogen oder besteht aus einer lipoidarmen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, mit dem Golgi-Apparat verbundenen Phase. Das Ektoplasma der Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Leukozyten und Fibroblasten ist in der Regel hyalin und einschlußfrei. Dagegen ist es in einigen Fällen nachgewiesen, daß die Neurofibrillen, Nissl-Körper, Myofibrillen, Tonofibrillen, Epithelfibrillen und retikulären Bindegewebsfibrillen nur im Ektoplasma liegen. Deshalb ist die Vermutung naheliegend, daß die spezifischen mikroskopischen Komponenten der Nerven-, Muskel-, Epithel- und retikulären Bindegewebszellen Differenzierungsprodukte des Ektoplasmas sind. Dagegen scheinen die Sekretions-, Exkretions- und Reserveprodukte, ebenso wie der Golgi-Apparat und die Mitochondrien immer nur im Entoplasma zu liegen.Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar vom Golgi-Apparat umgeben, während die Mitochondrien nach außen von ihm liegen oder umgekehrt. In jungen Ovozyten können diese mikroskopischen Komponenten besonders dicht um das Zentrosom zusammengedrängt sein, ja das ganze Entoplasma kann einen fast kompakten, vom Ektoplasma durch eine Membran scharf abgegrenzten Körper bilden. In solchen Fällen haben wir es mit einem Dotterkern im weiteren Sinne zu tun. Seltener scheinen die mikroskopischen Komponenten regellos im homogenen Entoplasma zerstreut zu sein.Gewöhnlich besteht das Grundzytoplasma nur aus einer Ekto- und Entoplasmaschicht. Seltener alternieren zahlreichere Ekto- und Entoplasmaschichten miteinander. Auch kann das Entoplasma als ein Netzwerk von Strängen im Ektoplasma liegen. Die lipoidreiche und die mitochondrienhaltige Phase bilden gewöhnlich zwei verschiedene Schichten des Entoplasmas. Jedoch kann sich die lipoidreiche Phase auch als ein kompliziertes Lamellensystem, ein Faden- oder ein Netzwerk in der mitochondrienhaltigen Phase verteilen oder umgekehrt. Die lipoidreiche, mit dem Golgi-Apparat verbundene und die mitochondrienhaltige Phase können entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder wenigstens teilweise auch konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sein. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar von der lipoidreichen Phase umhüllt, während die mitochondrienhaltige nach außen von ihr liegt oder umgekehrt. Auch scheint eine der beiden Phasen des Entoplasmas bisweilen einen kompakten Körper bilden zu können.Das Grundzytoplasma ungefähr isodiametrischer Zellen (Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Fibroblasten, Nervenzellen) scheint also überall aus Eiweißfolien und Lipoidlamellen, welche entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder auch teilweise konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sind, aufgebaut zu sein. Die Lipoidlamellen sind in den einen Schichten des Grundzytoplasmas zahlreicher und in den anderen spärlicher. Die Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind wohl zum Teil gerüstartig miteinander verbunden. Nur die Ausläufer dieser Zellen haben eine submikroskopische fibrilläre Struktur. Dagegen müssen wir annehmen, daß in sehr stark gestreckten Zellen (Muskelzellen, hohe Zylinderepithelzellen) das gesamte Grundzytoplasma eine mehr oder weniger deutlich ausgesprochene submikroskopische fibrilläre Struktur hat. An der Peripherie solcher Zellen kommt es vielleicht sogar zur Filmstruktur. In schwächer anisodiametrischen Zellen hat das Entoplasma, die Plasmamembran und vielleicht auch das äußerste Ektoplasma, wenn es frei von mikroskopischen Fibrillen ist wohl noch eine submikroskopische Folien- und Lamellenstruktur.     

Cytologischer Nachweis einer positiven Interferenz über das Centromer. (Der Paarungskoeffizient. 1.)

Zusammenfassung Chromosomenarme, die durch ein oder mehrere Chiasmata miteinander verbunden sind, werden als gepaart bezeichnet. V_b sei die beobachtete Streuung (variance) der Chromosomen mit 0,1 oder 2 gepaarten Armen, V_e die bei Fehlen von Interferenz über das Centromer erwartete Streuung. Je nachdem positiv oder negativ ist, besteht positive oder negative Interferenz über das Centromer. Bequeme Verfahren zur Berechnung und statistischen Prüfung von J_c werden angegeben. Die Eigenschaften des Maßes J_c werden untersucht.Die J_c-Methode ermöglicht in einfachster Weise eine Analyse auf Interferenz über das Centromer bei allen Chromosomen, bei denen kein Arm stets gepaart ist, und bei denen folgende vier Klassen bestimmt werden können: Anzahl a₀ der Paare von Univalenten, Anzahl a_l (a_r) der nur im linken (rechten) arm gepaarten Bivalenten, Anzahl a₂ der in beiden Armen gepaarten Bivalenten. Wenn der rechte und der linke Arm in der Meiose nicht zu unterscheiden sind, kann mit dieser Methode positive Interferenz über das Centromer zwar nicht bewiesen, wohl aber in manchen Fällen sehr wahrscheinlich gemacht werden.Die Auswertung von früher veröffentlichten Beobachtungen Moffetts und von Daten, die dem Verfasser von Herrn Wolf zur Verfügung gestellt wurden, ergibt, daß bei Culex pipiens wahrscheinlich und bei Dicranomyia trinotata mit sehr hoher statistischer Sicherung positive Interferenz über das Centromer existiert.In der Besprechung wird gezeigt, daß positive Interferenz über das Centromer als Sonderfall der gewöhnlichen Chiasmainterferenz aufgefaßt werden kann, und daß die bisher vorliegenden einander scheinbar widersprechenden Ergebnisse verständlich werden durch die Annahme einer zentralen Region, in der keine Chiasmata gebildet werden können, und deren Länge mehr oder weniger symmetrisch zum Centromer variiert. Auch der Befund Gowens, wonach im III. Chromosom von Drosophila melanogaster zunächst negative und in größerem Abstand positive Interferenz über das Centromer auftritt, findet damit seine Erklärung.     

Über den schnabel der ramphastidae

Zusammenfassung Die Schnäbel verschiedener Arten von Selenidera, Aulacorhynchus, Pteroglossus und Ramphastos werden in ihrer Form und Größe miteinander verglichen.Die für das soziologische Verhalten der Tukane bedeutsamen Pigmentfelder der Tukanschnäbel zeigen entweder keine erkennbaren Beziehungen zu den verschiedenen Hornlagen und ihren Bildungsstätten, oder aber sie sind in ihrer Ausdehnung als Wurzelbänder, Firststreifen und Farbdifferenzierungen der Schnabelspitzen und -schneiden an die Schnabelgrundstrukturen angelehnt.Außerdem können die Pigmentfelder in besonderen Hornlagen liegen. Auch in diesem Falle wird ein Farbmuster infolge des Hornflusses in mehr proximal gelegenen Teilen des Stratum gerininativum angelegt. Durch Härteunterschiede in den Hornlagen und durch die Abnutzung wird dann das in der Keimschicht angelegte Farbmuster zu dem artspezifischen Zeichnungsmuster des Schnabels. Die Hornzähne auf den Schnabelschneiden werden bei Selenidera maculirostris und bei Pteroglossus torquatus durch hellere Hornteile, die sich durch eine besondere Festigkeit auszeichnen, gebildet. Die dunklen Hornteile sind infolge ihrer weicheren Beschaffenheit einer stärkeren Abnutzung unterworfen.Der im Vergleich zu der Entfernung von der Schnabelbasis aufgezeichnete Abstand der Hornzähne der Schnabelschneiden zeigt trotz der unterschiedlichen Abnutzung häufig eine gleichartige Tendenz des Kurvenverlaufs sowohl bei verschiedenen Individuen der gleichen Art als auch bei einem Vergleich der rechten und linken Schnabelseite, wenn auch Rechts-Links-Verschiedenheiten in der Ausbildung der Hornzähne und der Querbänder beobachtet werden können. Es werden Kurven für die Abstände der Hornzähne von anderen Tukanarten zum Vergleich herangezogen.Für den Schnabel von Selenidera maculirostris wird in Übereinstimmung mit v. Kripp ein bedeutender Schnabelschub bei relativ kleiner Auswirkung der am Quadratum wirksamen Kraft festgestellt. Jedoch besitzt die Jugalspange keinen drehrunden Querschnitt.     

Beiträge zur Kenntnis der Gitterfasern

Zusammenfassung Die Anwendung der Überjodsäure-Leukofuchsinreaktion nach Hotchkiss-McManus bei verschiedenen menschlichen Organen (Milz, Gaumenmandel, Zirbeldrüse, Hypophyse, Leber und Nebenniere) hat organspezifische Unterschiede in der Darstellbarkeit der argyrophilen Faserstrukturen aufgedeckt. Während in dem lymphoretikulären Gewebe der Milz und Gaumenmandel sowie in dem Parenchym der Zirbeldrüse — mit Ausnahme der Gitterfasern in dem Grundhäutchen der Kapillaren, in dem sie allem Anschein nach durchwegs ungefärbt bleiben — das argyrophile Fasergerüst so gut wie vollständig zur Darstellung gebracht wird, bleibt es in der Hypophyse, Leber und Nebenniere zum weitaus größten Teil ungefärbt.Die Erörterung der Möglichkeiten, welche für die Erklärung dieses verschiedenen Verhaltens der Gitterfasern in Betracht gezogen werden können, läßt es am wahrscheinlichsten erscheinen, daß je nach der Lage, in welche bei dem Zusammenschluß der Polypeptidketten zu den Micellen die reaktionsfähigen Gruppen gelangen, diese ihr Reaktionsvermögen bewahren oder aber infolge einer sog. räumlichen Hinderung einbüßen können, und daß dementsprechend die Reaktion positiv oder negativ ausfällt.Mit der Bauerschen Chromsäure-Leukofuchsinreaktion haben Gitterfasern überhaupt nicht und mit der Silberaminreaktion nach Gomori nur zu einem ganz kleinen Teil zur Darstellung gebracht werden können.     

Über das Vorkommen von Atraktosomen in den Schleimzellen der menschlichen Drüsen

Zusammenfassung In allen rein mukösen und gemischten Drüsen des Menschen können in den Schleimzellen die von Schaffer (1917) zuerst in den Gl. bulbourethrales beschriebenen Einschlüsse (Atraktosomen) nachgewiesen werden, während in den mukoiden Drüsen derartige Einschlüsse regelmäßig vermißt werden, was als ein bezeichnendes Merkmal der mukoiden Drüsen neben ihrem besonderen färberischen Verhalten anzusehen ist. Die Verteilung der Atraktosomen wie auch ihre Menge kann nicht nur bei den einzelnen Drüsen, sondern auch in den verschiedenen Bezirken ein und derselben Drüse sehr große Schwankungen zeigen.Die Form der Atraktosomen kann sehr mannigfaltig sein; am häufigsten finden sich spindel- und wetzsteinartige, daneben aber auch stäbchenund fadenartige Formen und schließlich auch Tropfen und Körner. Es ist bemerkenswert, daß die verschiedenen Formen gar nicht selten in benachbarten Schleimschläuchen einer Drüse angetroffen werden können, was darauf hinweist, daß die Form nicht vom Fixierungsmittel, sondern vom Zustand der betreffenden Zellen abhängig ist.Die Atraktosomen bestehen sehr wahrscheinlich aus einer eiweißhaltigen Substanz und sind als intravital entstandene Ausflockungsgebilde zu werten; verändert sich während der Zelltätigkeit die Wasserstoffionenkonzentration, so kommt es zur Quellung und im weiteren zu einer Auflösung der Atraktosomen. Diese Verschiebung der Wasserstoffionenkonzentration findet ihren sichtbaren Ausdruck in der Umstimmung der Färbbarkeit der Schleimsubstanz, indem diese nunmehr mit dem Anilinblau (bei der Mallory-Färbung) viel besser färbbar wird als mit den sogenannten spezifischen Schleimfarbstoffen. Die biologische Bedeutung der Atraktosomen ist noch völlig unklar. Sicher erscheint lediglich, daß diese Gebilde nicht bei jeder Schleimabgabe eingeschmolzen oder ausgestoßen werden.     

Über die Aufnahme von radioaktivem Schwefel in die wachsende Vogelfeder nach Applikation von 35S-Methioninlösungen

Zusammenfassung Wellensittichen (Melopsittacus undulatus), Elstern (Pica pica) und Haustauben (Columba livia) werden 0,1c1 ml einer isotonischen ³⁵S-DL-Methioninlösung mit Aktivitäten von 0,05–1,2 mC beiderseits der Crista sterni in die Brustmuskulatur injiziert.Die Lokalisation des in den heranwachsenden, primären Konturfedern, aber auch nach natürlicher Mauserung oder künstlicher Entfernung derselben in den folgenden Federgenerationen abgelagerten radioaktiven Isotops erfolgt mit einem Methan-Durchflußzähler oder autoradiographisch.An den Deck- und Flugfedern kann ein proximales, stark strahlendes Areal mit einem bogenförmigen Verlauf seiner apikalen Begrenzung von einem oder mehreren distalen Strahlungsbändern schwacher Aktivität unterschieden werden.Die distalen Strahlungsbänder treten häufig in einer rhythmischen Folge auf, wobei ihr Winkel zu dem proximalen Schaftteil in etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit diesem entspricht. In der rhythmischen Folge dieser Zuwachsstreifen ist nicht selten noch ein weiterer Unterrhythmus erkennbar.Die Breitenunterschiede der distalen Strahlungsbänder bzw. die Amplituden ihrer Rhythmen sind nicht ausschließlich korreliert mit der jeweiligen definitiven Federlänge, sondern auch abhängig von der Wachstumsphase der Feder am Applikationstermin und in gewisser Weise kennzeichnend für den Federtyp.Für das Ausbreitungsvermögen des radioaktiven Isotops bzw. der dasselbe enthaltenden Verbindungen kann auch eine gewisse Individualität der Einzelfeder festgestellt werden.Auch in dem proximalen, stark strahlenden Areal ist bisweilen (Pica pica) eine rhythmische Ablagerungsfolge des radioaktiven Isotops zu beobachten. Der Winkel dieser radioaktiven Streifen entspricht ebenfalls etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit dem proximalen Schaftteil.Bei einmaligen Injektionen von Methioninlösungen nicht zu hoher Strahlungsdosen wird bei Applikation in einer frühen Wachstumsphase der Feder eine proximalwärts abnehmende Strahlungsintensität auf der Fahne und dem Schaft gefunden. Dabei nimmt die Aktivität der Fahnen schneller ab als die des Schaftes, d. h. dieser schwärzt den Röntgenfilm weiter proximal als die Außen- und Innenfahne.Bei den Autoradiographien der Dorsal- und Ventralseiten der Konturfedern ergibt sich ein deutlicher Unterschied. Die Dorsalseite zeigt an der distalen Grenze des stark strahlenden Areals auf dem Röntgenfilm im Gebiet des Federschaftes eine strahlungsschwache Kerbe, die Ventralseite dagegen eine die distale Grenze des stark strahlenden Areals überragende Strahlungsspitze.In verschiedener Höhe durch den Federschaft markierter Federn geführte Querschnitte zeigen bei entsprechender junger Wachstumsphase im Spulenbereich eine radioaktive Strahlung der Spulenwand und der Federscheide, sowie weiter apikal auch eine solche der Hornsepten, der Schaftschenkel und der Markzellen des Schaftes (Columba livia).Bei hohen applizierten Strahlungsdosen kann eine langsame Abnahme der Aktivitäten über mehrere Federgenerationen verfolgt werden. Mehrfache, in 24stündigem Abstand folgende Injektionen nicht zu hoher Aktivitäten markieren sich auf dem Federschaft in der Form tütenartig ineinandergeschachtelter, oval ausgebuchteter Strahlungsrhythmen (Columba livia).Eine zeitmäßige Zuordnung der distalen Grenzen der distalen Strahlungsbänder und des proximalen Areals hoher Aktivität zum Applikationstermin ergibt für Federn einer frühen Wachstumsphase ein Emporwandern des radioaktiven Isotopes über das Oberflächenniveau der Haut nach der Applikation.Die natürlichen Zuwachsstreifen decken sich zuweilen (Pica pica) mit wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen auf der Federfahne. Diese können auch auf die Dorsalseite des Schaftes übergreifen. Ebenso können die Ansätze der Rami an den Schaftseiten in einer wellenartigen Folge inserieren. Dabei besteht die Möglichkeit, daß die Wellen der Federfahne mit den rhythmischen Schwankungen der Strahlungsintensität zusammenfallen, und unter gewissen Umständen können Fehlstreifen als extreme Ausschläge eines stoffwechselphysiologischen Rhythmus, wie er in der Folge der radioaktiven Querbänderung zum Ausdruck kommt, angesehen werden. Die auf dem Röntgenfilm in Erscheinung tretende Querbänderung der Federfahne kann durch quantitative Ablagerungsunterschiede des radioaktiven Isotops und, wenn auch in wesentlich geringerem Maße, durch Änderungen der Hornstruktur bedingt sein. Eine autoradiographische Auswertung von ein- und zweidimensionalen Papierchromatogrammen von Hydrolysaten markierter Federn läßt eine radioaktive Strahlung im Bereich des Cystin, Cystein, Taurin und Lanthionin erkennen. Dabei ist aber zu bedenken, daß Cystein und Lanthionin und insbesondere das Taurin durch die chemische Aufbereitung entstanden sein können. ³⁵S-Methionin konnte sowohl autoradiographisch as auch mit dem Methandurchflußzähler nicht erfaßt werden.Meinen beiden Mitarbeitern, den Herren Bruno Geierhaas und Werner Stössel, danke ich auch diesmal wieder für hilfreiche technische Assistenz und dem Landesgewerbeamt Baden-Württemberg sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine finanzielle Unterstützung dieser Untersuchungen.     

Beitrage zur symbiose der aphiden und psylliden

Zusammenfassung Das Mycetom der Psylliden ist in der Jugend unpaar, zur Zeit der Geschlechtsreife paarig. Gestalt und Lage sind im Laufe der post embryonalen Entwicklung veränderlich.Das Mycetom besteht aus einem Syncytium, in dessen Randgebiet einkernige Mycetocyten eingelagert sind; sie können das Syncytium allseitig umschließen oder Lücken aufweisen, zwischen denen dieses an die Oberfläche tritt.Die Symbionten der Mycetocyten stellen bei 22 untersuchten Arten recht ähnliche Schläuche dar.Die Symbionten den Syncytiums können von Faden, und Stäbchen-formen bis zu gequollenen Schläuchen variieren; innerhalb einer Art sind sie konstant. Aber auch in letzterem Falle lassen sie sich stets durch die Struktur des Protoplasmas und seine Affinität zum basischen Farbstoff von den Mycetocytensymbionten, selbst wenn sie gleich groß sind, unterscheiden. Übergänge von einem Typ in den anderen fehlen durchaus.Bei einer unbestimmten Trioza und Strophingia ericae ist das Syncytium zwar ebenso entwickelt, aber symbiontenfrei; bei Trioza spec. leben die Syncytium-Symbionten im Fettgewebe; bei Strophingia fehlt jedoch dieser zweite Symbiont völlig.Beide Symbiontensorten infizieren vereint auf dem Weg über die Follikelzellen die Eier.Das die beiden Mycetomteile charakterisierende gelbe Pigment entstammt dem Eiplasma. Es tritt bereits in jungen Ovocyten auf, sammelt sich später um die polare Symbiontenmasse und wird darn in sie einbezogen. Es handelt sich hierbei nicht um Melanin.Während der Keimstreifbildung werden die beiden Symbiontensorten geschieden. Merkwürdigerweise kommen die endgültig im zentralen Syncytium liegenden Symbionten zunächst in periphere, einkernige Zellen und die schließlich in solchen untergebrachten in ein zentrales Syncytium. Auf einem weiteren Stadium wird dieses provisorische Syncytium in einkernige Zellen aufgeteilt, gleichzeitig aber löser sich andererseits die Wände der bereits gebildeten cinkernigen Zellen auf; das so entstehende Syncytium nimmt darn den Raum zwisclien den neuen Mycetocyten ein.Beziehungen der verschiedenen Symbiose-Typen zum System lassen sich noch nicht erkennen.Dissertation der mathematisch-naturwissenschaftlichen Abteilung der Philosophischen Fakultät der Universität Leipzig.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Dynamik neurosekretorischer Zellen von Enchytraeus (Oligochaeta)

Zusammenfassung Von lichtmikroskopischen Befunden der Neurosekretion bei dem Oligochaeten Enchytraeus ausgehend, haben wir an zwei elektronenmikroskopisch genau bezeichneten und festgelegten Zellen bzw. Zelltypen, die bereits lichtmikroskopisch charakterisiert worden waren, Untersuchungen über die submikroskopisch faßbare Zelldynamik durchgeführt. Die beiden Arten neurosekretorischer Zellen (Q-Zelle und P-Zellen) sind elektronen-mikroskopisch schon durch ihre Lage zu erfassen. Sie können nicht nur durch die Zellgröße, sondern auch durch ihre Elementargranula, den Aufbau des endoplasmatischen Retikulums und den Golgi-Apparat eindeutig unterschieden werden. Wie schon in den lichtmikroskopischen Untersuchungen wurde die Sekretionsaktivität mit der Amputation ausgelöst. Sowohl in der Q -als auch in der P-Zelle bewirkt die Amputation eine unmittelbare Sekretentleerung. Die darauf einsetzende Phase der Sekretproduktion ist submikroskopisch durch eine erhöhte Zahl von Golgistrukturen in diesen Zellen, durch das deutlich in Erscheinung tretende granuläre endoplasmatische Retikulum und durch eine fortschreitende Vergrößerung und Verdichtung von Lysosomen in beiden Zelltypen gekennzeichnet. Für die Q-Zelle sind weiterhin die Verstärkung des diesen Zelltyp besonders noch charakterisierenden Bereiches von Membranzisternen und die dortige Ribosomenbildung typisch. Auf Grund der Feststellungen wird die Frage der Beziehung einzelner Strukturen in diesen beiden Zelltypen zur Produktion des Neuro-sekrets diskutiert. Die elektronenmikroskopische Untersuchung führte zur Entdeckung eines weiteren Zelltyps, der im Lichtmikroskop bisher nicht erkannt worden war und der sich durch besonderen Reichtum an Mitochondrien und großen Lipoid (?)-Komplexen auszeichnet (M-Zelle). Über seine Bedeutung ist jedoch noch keine Aussage möglich.

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Summary The cytophysiology of two types of neurosecretory cells (Q and P cell) in the brain of the oligochete Enchytraeus was studied at the ultrastructural level. These cell types can be identified by their location, and particularly by the size difference of their elementary granules. Amputation of the last ten segments caused a release of secretory product followed by a phase of renewed production. This was characterized by changes in the endoplasmic reticulum, the Golgi apparatus, and the lysosomes. The role of these structures in the production of neurosecretory material was discussed. Furthermore, a cell type with extraordinarily numerous mitochondria, hitherto unknown in Enchytraeus, was described. Its function has not yet been determined.

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Mit Unterstützung durch die Sächsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig.

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Herrn Prof. Dr. F. Seidel, Marburg, zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Cytologische Untersuchungen an Antirrhinum majus mut. cancroidea

Zusammenfassung Die canc-Keimlinge sind diploid. Durch früh einsetzende, regellose Teilungsstörungen, Unterbleiben der Zellwandbildung, unvollständige oder fehlende Entwicklung der Kernwände entstehen mixoploide Gewebe wechselnder Polyploidstufen. Zellen und Kerne wachsen zu oft riesenhaften Gebilden heran. Auch in der älteren Pflanze finden diese Störungen ihren Fortgang.Die Gewebsentartung und Polyploidisierung sind also entwickelt, bevor irgendwelche Form- oder Größenänderungen der Chromosomen auftreten.Ein später einsetzender und bis zur Blütenbildung sich verstärkender Gestaltswechsel der Chromosomen wurde im wesentlichen unterhalb des Vegetationskegels in dem postembryonalen Sproßteil gefunden. Alle Veränderungen können in Kernen verschiedenster Valenz vor sich gehen, ihre Entwicklung ist in den Metaphasen am besten zu verfolgen.Die Metaphasechromosomen zeigen eine zunehmende Verkürzung und Verbreiterung und bilden späterhin einen Längsspalt aus. Die Aufteilung der Spalthälften erfolgt erst mit der Mitose, die Chromosomenzahl bleibt die gleiche. In der weiter herangewachsenen Pflanze können die Metaphasen das Aussehen der 1936 (b) beschriebenen Doppel chromosomen des prämeiotischen Archespors haben. Die Wachstumsphasen zeigen, daß diese Zweiergruppen endomitotische Abkömmlinge eines Chromosoms sind. Die innere Teilung wird aber hier unterbrochen, die Paare trennen sich erst in der Mitose, und es liegt weder eine Reduktion noch eine Verdoppelung der Chromosomenzahl vor. Eine auffallende Volumenzunahme der Chromosomen erfolgt in der Bildung von Vierergruppen. Ihre Wachstumsphasen können ebenfalls beobachtet werden. Wenn ihre Aufteilung in Zweiergruppen erst durch die mitotische Spindel erfolgt, so bleibt auch hier die Endomitose unvollständig und die Chromosomenzahl unverändert.Die Vierergruppen können aber in der Metaphase bereits in ihre Zweiergruppen aufgeteilt sein, und solche Chromosomen haben durch Vollendung der inneren Teilung ihre Zahl verdoppelt.Die Polyploidisierung auf dem Wege der inneren Teilung kann auch in anderer Form erfolgen: Metaphasechromosomen ganz normaler Gestalt liegen häufig in strenger oder bereits mehr oder weniger gelockerter Paarung. Die Endomitose ist auch hier zum Abschluß gelangt.Die Vorgänge sind wechselnd und sehr labil. Sie verlaufen häufig nicht einmal einheitlich innerhalb des gleichen Kerns.Die in Endomitose befindlichen Chromosomen sind in der frühen Prophase längsgespalten. Die Spalthälften sind nur zuerst umeinandergeschlungen. Manche Längshälften können bereits in dieser Phase ohne Bindung gepaart nebeneinander liegen. In anderen Fällen löst sich die Umschlingung erst in der späteren Prophase.Im prämeiotischen Archespor sind die endomitotischen Vorstufen in diesem Jahr nicht aufgetreten, ebensowenig waren sie im Cyclus der Meiosis zu beobachten. Daß sie aber auch hier vorkommen können, wurde aus früherem Material erwiesen.Es muß angenommen werden, daß das zur Endomitose führende Chromosomenwachstum bei den canc-Pflanzen weitgehend von Außenbedingungen (Licht und Wärme) abhängig ist.Die gesamten Erscheinungen sind der Ausdruck einer durch Radiunibestrahlung erzeugten, rezessiv mendelnden Mutation.     

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     

A study on hearing in frogs (Rana pipiens and Rana clamitans)

Zusammenfassung Die relative Reizschwellkurve für die Schallempfindung bei den Fröschen Rana clamitans und R. pipiens wurde in dem Frequenzbereich von 30–15000 Hz bestimmt. Die Kurve ist dieselbe für beide Geschlechter. Versuche zeigten, daß Schälle entweder inhibierend oder stimulierend auf die Atmungsbewegungen wirken können. Diese Wirkung wird nicht von der Frequenz oder der Intensität der Schälle bestimmt, sondern von dem physiologischen Zustand des Tieres.Die Latenzzeit zwischen Reiz und Effekt ist unabhängig von der Tonfrequenz, wird aber von den Intervallen zwischen aufeinanderfolgenden Reizen beeinflußt; sie wird kürzer, wenn die Intervalle verlängert werden.Dressurversuche mit 18 Tieren, unter Anwendung von Strafung durch elektrische Schläge und einem Dressurton von 300 Hz, ergaben positive Erfolge bei zwei Individuen von R. clamitans.

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Contribution No. 67 of the Department of Biology, Hamilton College, McMaster University, Hamilton, Ontario.     

Zur Kombination von UV-Microbeambestrahlungen mit UV-mikrospektrometrischen Messungen in lebenden Zellen

Zusammenfassung Es wird eine Anlage beschrieben, in der ein UV-Mikrospektralphotometer mit einerUV-Microbeameinrichtung kombiniert ist. Dabei ist es gelungen, die Strahlenbelastung im UV-Mikrospektralphotometer so niedrig zu halten, daß eine Messung in lebenden Zellen, z. B. nachMikrobeambestrahlung möglich ist.Sowohl automatischeScanningmessungen mit Integration der Extinktion als auch die Aufnahme von Extinktionsspektren sind möglich. Es wird gezeigt, wie durch eine besondere Regeleinrichtung im Einstrahlverfahren direkt die Extinktion in Abhängigkeit von der Wellenlänge geschrieben werden kann. Meß- und Bestrahlungsort können unabhängig voneinander gewählt werden. Verschiedene Zusatzeinrichtungen werden beschrieben. Die Messung von Meß- und Bestrahlungsdosen wird diskutiert und gezeigt, daß die Meßdosen weit unter den Schädigungsdosen liegen. Weiter wird erläutert, daß nur mit einem UV-Mikrospektralphotometer bei einer Strahlenbelastung weit unter der Schädigungsgrenze genaue Angaben der absorbierten Dosis im UV beiMicrobeam- und Partialbestrahlung, aber auch für die Bestrahlung ausgedehnter Objekte erhalten werden können.     

Submicroscopic structure of the membranous labyrinth

Zusammenfassung Der Verfasser hat eine Methode entwickelt, die es gestattet, die einzelnen Teile der Schnecke (Membrana tectoria, Basilarmembran, Ligamentum spirale, Limbus spiralis, Reissnersche Membran, Cortisches Organ) in ausreichendem Reinheitsgrad und in solchen Mengen zu isolieren, daß mikroskopische Untersuchungen mit polarisiertem Licht sowie mit dem Elektronenmikroskop, diffraktographische sowie chemische Analysen durchgeführt werden können.Chemische und diffraktographische Untersuchungen haben ergeben, daß die Membrana tectoria hauptsächlich aus Proteinen bestellt. Das Vorhandensein von Kollagenprotein ist auszuschließen. Das Protein dürfte zur Gruppe der weichen Kératine mit geringem Cystingehalt gehören. Auf Grund der ausgezeichneten Übereinstimmung der Befunde am Phasenkontrastmikroskop, mit polarisiertem Licht (bei Vorhandensein Eigen- und Form-Doppelbrechung) und am Elektronenmikroskop ergibt sich, daß das in Frage stehende Protein aus Protofäden von etwa 90 Å Durchmesser besteht. Die Protofäden verlaufen leicht wellenförmig radiär, doch wurden (entlang dem exzentrischen Membranrande) auch Bereiche mit longitudinalem Faserverlauf beobachtet. Im ganzen sind sie mit einer gewissen Gleichartigkeit angeordnet, obwohl Bereiche mit dichterer — Longitudinalfasern — oder lockerer Anordnung — dem Limbus spiralis eingefügter Teil — vorhanden sind. Die Membrana tectoria ist somit epithelialer Herkunft mit augenscheinlich fadenförmig ausgerichteter Struktur.Der Verfasser nimmt an, daß die Ausrichtung der Fasern mit dem Spannungszustand der Membran in Zusammenhang steht, die sich zwischen Limbus spiralis und Hensenschen Zellen bildet. Diese entfernen sich ihrerseits während der Bildung des Cortischen Organs voneinander.

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Research financed by C.N.R. grant.

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Acknowledgements. The author expresses his thanks to Dr. S. De Petris of the INAIL Laboratory of Electron Microscopy of the Clinic for Occupational Diseases of the University of Milan for the help and technical assistance given in obtaining X-ray diagrams and electron photograms with the Siemens Elmiskop I. Grateful acknowledgements are also made to Dr. L. Amante for the —SH and —S—S— groups determinations.