Chemoreceptors in the preoral cavity of the tobacco hornworm, Manduca sexta, and their possible function in feeding behaviour

Feeding preference tests showed that antenna- and maxillectomized larvae of the tobacco hornworm do not lose the ability to discriminate between a host plant (tomato) and a non-host plant (canna). When the labrum was also removed, no difference in acceptability of the two plants could be found. This suggested that chemoreceptors existed on the labrum. Scanning electronmicroscope pictures of the epipharynx revealed one pair of possible chemoreceptive structures. Using electrophysiological methods, the gustatory function of these sensilla was established and some properties were studied. Activity of not more than three different sensory cells of each epipharyngeal sensillum was observed. One cell was found to be sensitive to various distasteful compounds. Saps of tomato and canna do not stimulate particular sensory cells; however, the behavioural responses towards these plants are totally different. It was suggested that these sense organs relay information on the chemical composition of the plants in certain patterns of activity. The feeding tests on different diets showed that maxillectomy reduced the feeding stimulant effect of sucrose, but not completely. No activity of a specific sugar receptor in the epipharyngeal sensilla was observed electrophysiologically. However, the response of two cells to salt was inhibited in the presence of sugar.The epipharyngeal chemoreceptors function as a second checkpoint after the maxillary chemoreceptors for feeding deterrent compounds. It is more likely that the actual food intake in maxillectomized larvae is controlled by the presence of feeding deterrents than by the presence of feeding stimulants.

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Zusammenfassung Wie Wirtswahlversuche zeigten, verlieren Larven des Tabakhornwurms nach Antennen- und Maxillenentfernung nicht die Fähigkeit zwischen einer Wirtspflanze (Tomate) und einer Nichtwirtspflanze (Canna) zu unterscheiden. Wenn jedoch auch das Labrum entfernt wurde, konnte kein Unterschied mehr in der Bevorzugung einer der beiden Pflanzen gefunden werden. Dies läßt Chemorezeptoren im Labrum vermuten. Raster-elektronenmikroskopische Bilder des Epipharynx ließen ein Paar von Rezeptoren mit möglicherweise chemorezeptiven Strukturen erkennen. Mit elektrophysiologischen Methoden wurde die Geschmacksfunktion dieser Sensillen nachgewiesen und es wurden einige Eigenschaften untersucht. Dabei wurde die Aktivität von nicht mehr als drei verschiedenen Sinneszellen in jedem Epipharynxsensillum festgestellt. Eine Zelle erwies sich als empfindlich für verschiedene, geschmacklich unangenehme Verbindungen. Saft von Tomaten und Canna stimulierten keine besonderen Sinneszellen; dennoch sind die Verhaltensreaktionen gegenüber diesen Pflanzen völlig verschieden. Es wird vermutet, daß dieses Sinnesorgan Information über die chemische Zusammensetzung der Pflanzen in bestimmten Aktivitätsmustern übermittelt. Die Fraßtests an verschiedenen Diäten zeigten, daß Maxillenektomie die fraßstimulierende Wirkung von Saccharose vermindert, allerdings nicht vollständig. Elektrophysiologisch wurde keine Aktivität eines spezifischen epipharyngalen Zuckerrezeptors in den epipharyngalen Sensillen festgestellt. Jedoch wurde die Reaktion von zwei Zellen auf Salz in Gegenwart von Zucker gehemmt.Die epipharyngalen Chemorezeptoren arbeiten als eine zweite Kontrollstelle nach den maxillaren Chemorezeptoren für fraßabschreckende Verbindungen. Es ist wahrscheinlich, daß die tatsächliche Nahrungsaufnahme bei Larven nach Maxillenentfernung eher durch die Gegenwart von Fraßdeterrentien gesteuert wird als durch die Gegenwart von Fraßstimulantien.

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The electrophysiological part of this study was carried out by G. de B. during a stay at the Dept. of Biology, Princeton University.     

A technique for artificially culturing ichneumonid parasites of woodwasps (Hymenoptera: Siricidae)

Oviposition under artificial conditions was readily induced in the primary parasites Rhyssa persuasoria and R. amoena and the cleptoparasite Pseudorhyssa sternata, ichneumonid ectoparasites of the larvae of siricid woodwasps.A method of rearing their immature stages on natural and substitute hosts is described.

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Zusammenfassung Rhyssa persuasoria und R. amoena, primäre Ektoparasiten der Larven und Puppen von Holzwespen der Familie Siricidae, werden zum Eiablageverhalten angeregt, wenn sie entweder aus Holzwespengalerien entnommenem Fraß oder einer Kultur der symbiotischen Pilze der Siriciden (Amylosterum spp.) ausgesetzt sind. Wirtslarven sind gewöhnlich für die Anregung zur Eiablage erforderlich. Der Kleptoparasit Pseudorhyssa sternata führt seine Legeröhre in die schon von Rhyssa spp. gebohrten Eiablagelöcher, und legt sein Ei in die Nähe des Eies oder der Junglarve des primärparasiten.Siriciden-Wirtslarven kamen auf eine nasse Fraßschicht in mit Papier zugedeckten, auf einer Perspex-Scheibe gedrillten Hohlräumen, wo sie zunächst legereifen Weibchen von Rhyssa spp. ausgesetzt wurden. Die Parasiten wurden von den Hohlräumen angelockt, bohrten in diese ein und legten ihre Eier auf die Wirtslarve oder den umliegenden Fraß ab. P. sternata-Weibchen wurden angelockt, entweder von Hohlräumen, worin die Primärparasiten gleichzeitig bohrten, oder von dem schon vorher von Rhyssa spp. durchbohrten Papier, und legten ihre Eier im Hohlraum ab. P. sternata kommt zur Eiablage, selbst wenn keine Siriciden-Larve und kein unreifes Stadium des Primärparasiten vorhanden sind.Parasiteneier und Wirtsstadien wurden in Zuchtkammern gesetzt, die es erlaubten, Beobachtungen über Verhalten und Entwicklung der Parasiten zu machen. Larven und Vorpuppen von Honigbienen konnten mit Erfolg als Ersatzwirte benutzt werden, sowohl für das Erhalten der Parasiteneiablage als auch für die Zucht der Parasitenlarven. Das weist auf die Möglichkeit einer Massenzucht von Ichneumoniden-Parasiten der Holzwespen unter künstlichen Bedingungen hin.Einige Anwendungen der Eiablage- und Zuchtverfahren werden angeführt.

     

Der Einfluß dünner luftäquivalenter Zwischenschichten auf die Druckabhängigkeit der mittleren Ionendosisleistung

Zusammenfassung Die in der praktischen Dosimetrie unerwünschte Volumen- bzw. Druckabhängigkeit der mittleren Dosisleistung bei Messungen mit Hohlraum-Ionisationskammern kann durch eine luftäquivalente Schicht zwischen der Luft im Meßvolumen und dem Umgebungsmaterial unterdrückt werden. Aus den Messungen der Druckabhängigkeit der mittleren Dosisleistung mit einer HohlraumIonisationskammer bei¹³⁷Cs- und⁶⁰Co--Strahmng sowie 30 MV- und 45 MV-Röntgenstrahlung konnte gezeigt werden, daß praktisch unabhängig von der Photonenenergie eine luftäquivalente Zwischenschicht mit einer Dicke von etwa 10^–3 g/cm² ausreicht, um die mittlere Dosisleistung druckunabhängig zu machen. Im Photonenenergiebereich oberhalb von etwa 1 MeV ist diese erforderliche Dicke sehr klein gegen die Reichweite der Sekundärelektronen. Mit einer für die praktische Dosimetrie ausreichenden Genauigkeit kann bei beliebigem Umgebungsmaterial B die druekunabhängige mittlere Ionendosis im Photonenenergiegebiet oberhalb von etwa 1 MeV mit Hilfe der Bragg-Gray-Beziehung in die Energiedosis am Meßort im Umgebungsmaterial umgerechnet werden.Wir danken den Herren Professor H.Fränz und Professor W.Hübner für das Interesse an dieser Arbeit und den Herren W.Fricke und G.Trautmann für die sorgfältige Ausführung der Messungen.     

Über den Licht- und Schattenreflex von Mya arenaria

Zusammenfassung Wird eine Intensität, an die Mya adaptiert ist, für einige Sekunden vermindert und dann wieder auf die alte Höhe gebracht, so benötigt Mya 5 Min., um sich an die Ausgangsintensität zurückzuadaptieren.Es ist damit zu rechnen, daß etwa 70% aller Beschattungen eine Reaktion zeitigen. Das Auftreten oder Fehlen der Reaktion steht nicht in Zusammenhang mit der Länge der Zeit, während der das Tier an die Ausgangsintensität adaptiert wurde, wenn diese Zeit länger als die eigentliche Adaptationszeit ist. Auf Beschattung reagiert Mya in der Regel durch Einschlagen oder Einziehen der an den Siphoöffnungen befindlichen Tentakel, auf Belichtung mittels einer Siphokontraktion. Die biologische Bedeutung dieser beiden Reaktionsweisen wird zu erklären versucht.Die Unterschiedsschwellen für Belichtung und Beschattung fallen annähernd in die gleiche Größenordnung, auf Intensitätserhöhung reagieren die Tiere um ein Geringes empfindlicher. Die Muscheln sprechen im. Durchschnitt auf eine Intensitätsverminderung um 59,35% des Anfangsbetrages gerade eben noch an, während eine Erhöhung um das 1,05fache des Anfangsbetrages als durchschnittliche Unterschiedsschwelle des Licht-reflexes anzusehen ist.Die minimalen Beschattungszeiten und die Latenzzeiten des Schatten-reflexes sind wesentlich kürzer als die minimalen Expositionszeiten und Latenzzeiten des Lichtreflexes unter entsprechenden Bedingungen.Setzt man die Muscheln einer Kombination zweier Lampen aus, von denen jede stets die gleiche Intensität hat, während die Farbe der einen Lampe gewechselt werden kann, und mißt nun die Reaktionszeiten bei Auslöschen des farbigen Lichtes, so ergeben sich bei den verschiedenen Farben verschiedene Reaktionszeiten. Die kürzeste Reaktionszeit fanden wir bei Auslöschen gelben Lichtes. Im Gelb ist also das Absorptions-maximum der den Schattenreflex bedingenden photosensiblen Substanz, in einem anderen Spektralbereich also als das des den Lichtreflex bestimmenden Stoffes.Alle diese Tatsachen führten uns zu der Schlußfolgerung, daß die für den Schatten- und Lichtreflex von Mya verantwortlich zu machenden Rezeptoren miteinander nicht identisch sind.Die Reaktionszeit des mechanischen Reizes verkürzt sich mit steigender Reizstärke. Mechanischer Reiz und ein (an sich zeitlich unterschwelliger) Lichtreiz können sich summieren, was sich in einer Verkürzung der Reaktionszeit zeigt.     

Histologische Studien Über den Zusammenhang der verschiedenen Alterserscheinungen bei Schnecken

Zusammenfassung In der Mitteldarmdrüse von Agriolimax agrestis wird die Gliederung der Lobuli mit fortschreitendem Lebensalter immer größer und zwischen den Lobuli finden sich immer mehr und mehr Bindegewebeszellen.Unter den atrophischen Erscheinungen ist das Verschwinden des Protoplasmas am auffallendsten.In der Körperwand fällt eine Reduktion der Drüsen und Muskelzellen auf.In der Zwitterdrüse ist die auffallendste Altersveränderung eine Verminderung der Zellen und parallel mit dieser Verminderung geht eine Verkleinerung der Lobuli.Beim Altern ohne Gewichtsabnahme ist die markanteste Altersveränderung, nach unseren bisherigen Untersuchungen, die Zunahme der Bindegewebszellen.Beim Altern mit Gewichtsverlust ist die stärkste Altersveränderung die Rückbildung der Parenchymzellen und die Zunahme der Bindegewebszellen.Die histologischen Untersuchungen über die verschiedenartig ablaufenden Altersveränderungen geben uns die Möglichkeit, den Zusammenhang zwischen den einzelnen Veränderungen festzustellen.Die Vermehrung der Bindegewebszellen allein ist keine zureichende Ursache für das Auftreten der Atrophie. Doch könnten durch das Auftreten von Bindegewebszellen in großer Menge atrophische Erscheinungen hervorgerufen werden.     

Der Einfluss des Winterschlafes,des Megaphenschlafes,des Hungerns und verschiedener Kostarten auf die Speicheldrüsen von Myoxus myoxus,Erinaceus europaeus und Mus rattus

Zusammenfassung Untersucht wurden die Speicheldrüsen der Ratte bei verschiedenen Kostarten und im Megaphenschlaf, des Siebenschläfers (Myoxus myoxus) und des Igels (Erinaceus europaeus) im Winterschlaf und Wachzustand.Die Speicheldrüsen der Ratte zeigen in Abhängigkeit von der Kostart verschiedene histologische Bilder.Bei Trockenkost leitet der allgemeine Wasserverlust des Gewebes ein Inaktivitätsstadium ein, das durch einen Schwund der Sekretgranula und eine Abnahme der Zytoplasmabasophilie gekennzeichnet ist. Der letzteren entspricht ein Schwund des Ergastoplasmas. Langdauernde Milchkost bewirkt eine Schwellung der Zelleiber, der Kerne, Nukleolen und Mitochondrien.Im Hungerzustand waren in den geschrumpften Endstückzellen Austritte RNS- und DNS-haltigen Materials aus den Zellkernen, sowie ein Schwund der diffus verteilten RNS und des Ergastoplasmas zu beobachten.Die Speicheldrüsen von Winterschläfern weisen eine deutliche Schrumpfung der Endstücke auf, welche von einem RNS- (Nukleolen-) und DNS-Schwund in den Kernen sowie von einem Schwund der diffusen zytoplasmatischen RNS und des Ergastoplasmas begleitet ist. Gleichzeitig fällt die Millon-Reaktion schwächer als bei wachen Tieren aus. Während des Winterschlafes ist in den Endstücken der Speicheldrüsen von Myoxus myoxus, Erinaceus europaeus und den Zellen der Ausführgänge von Myoxus myoxus auffallend viel Glykogen vorhanden. Gleichzeitig kommt es in den Endstückzellen zu einer Verschleimung. Die basale Streifung der Ausführgangsepithelien ist während des Winterschlafs dicht, beim wachen Tier aufgelockert und von Vakuolen durchsetzt. Die Anfärbbarkeit von Stoffen im lumennahen Pol der Ausführgangsepithelien mit Perjodsäure-Leukofuchsin und Aldehydfuchsin legt die Annahme nahe, daß hier ein aktiver sekretorischer Vorgang vorliegt. In diesem Zusammenhang wird die Frage der Rückresorption diskutiert.Bei der weißen Ratte kommt es im Megaphenschlaf zu einer Verschleimung der Endstückzellen, die von einer starken Glykogenablagerung und Zunahme der mit Perjodsäure-Leukofuchsin und Aldehydfuchsin färbbaren Stoffe in den Ausführgangsepithelien begleitet ist. In den Acini treten RNS- und DNS-haltige Substanzen in großer Zahl aus dem Zellkern aus.Das histologische Verhalten der Speicheldrüsen des Megaphentieres (Ratte) entspricht nicht dem Strukturbild der Drüsen des Winterschläfers (Siebenschläfer).Herrn Prof. K. Niessing danke ich für die Überlassung eines Arbeitsplatzes, Herrn Dr. A. Oksche für Unterstützung bei der histochemischen Methodik, Fräulein E. Hauberg für die Anfertigung der Photographien.Stipendiat der Alexander von Humboldt-Stiftung, Bonn.     

The ecology of symphyla part III. Factors controlling soil distributions

Symphylids exhibit complex, seasonal, vertical migrations in soil. The effect of soil moisture content, soil temperature, the presence of plants at the soil surface, feeding cycles, moulting cycles, egg-laying and diurnal rhythms on these migrations were studied. Symphylids migrated in response to changes in soil moisture content and could not survive when soil air was less than 100% R.H. The zone of optimum temperature was 15 to 21° C and survival was limited to the range 2° to 28° C. Food attracted Scutigerella immaculata (Newport) in spite of unfavourable soil conditions, but the animals left the surface soil to moult and lay eggs and during non-feeding phases. No diurnal rhythms were found. Most favourable conditions for symphylids included soil temperature in the range 15–21° C, moist soil and growing plants at the surface.

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Zusammenfassung Die Symphyliden zeigen komplizierte, jahreszeitliche Vertikalwanderungen im Boden. Es wurde ein Versuch unternommen, die relative Bedeutung der verschiedenen exogenen und endogenen Faktoren abzuschätzen, welche diese Wanderungen beherrschen. Die Hauptfaktoren, die im Laboratorium und durch Freilandbeobachtungen untersucht wurden, waren Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, Bodentemperatur, Anwesenheit von Pflanzen auf der Bodenoberfläche, Fraßzyklen, Häutungsfolgen, Eiablage- und Tagesrhythmen. Es konnte in entsprechenden Feld- und Laborproben nachgewiesen werden, daß die Verteilung der Symphyliden zum Feuchtigkeitsgehalt des Bodens in Beziehung steht. Bodenfeuchtigkeitsgehalte, die einer relativen Feuchtigkeit der Bodenluft von weniger als 100% entsprachen, ergaben eine Abwanderung der Symphyliden in andere Bodenschichten. Das Überleben der Symphyliden über nennenswerte Zeiträume erfolgte nur bei einer relativen Feuchtigkeit vom 100% in der umgebenden Luft. Versuche zur Bestimmung des Temperaturgradienten zeigten, daß der optimale Temperaturbereich für Symphyliden zwischen 15 und 21° C liegt und daß die Lebensfähigkeit von Temperaturen unter 2° und über 28° begrenzt wird. Scutigerella immaculata, eine phytophage Art, konnte eine Zone besiedeln, wo die Bodenbedingungen für die Ernährung ungünstig sind. Sie zeigte außerdem Fraß- und Hungerphasen, indem sie während der Hungerphasen in tiefere Bodenschichten wandert, um sich zu häuten. Die Eier wurden gewöhnlich in der Bodenschicht zwischen 5 und 15 cm abgelegt. Tagesrhythmen ließen sich nicht finden. Es wurde gefolgert, daß die günstigsten Bedingungen für eine hohe Anzahl von Symphyliden an der Bodenoberfläche in der Anwesenheit von Pflanzen an der Bodenoberfläche, einer Bodentemperatur im Bereich von 15–21° und feuchtem Boden bestehen.

     

Effects of gall midge infestation on plant growth and growth regulating substances

The biological association between plant and gall-inducing insects can be characterized by growth and developmental abnormalities of the plant tissues caused by the feeding activities of the insects. The relationship between Wachtliella persicariae L. (Diptera: Cecidomyiidae) and Polygonum amphibium L. has been studied.The gall-making larvae settle only on the undifferentiated parts of the leaf and prevent the normal unfolding of the lamina; and there is a close developmental synchronization between the two organisms.The essential reaction of the leaf tissue to the continuous feeding activity of the larvae is primarily a disturbance of the normal development, characterized by an imbalance in growth-regulating substances. Bioassays showed greater amounts of auxin-like substances in the galled tissues. The way in which feeding behaviour, feeding activity and nutritional physiology possibly interfere with the growth-regulating factors of the leaf is discussed.The resulting abnormal leaf growth and development is essential for the normal growth and development of the larvae.

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Zusammenfassung Die biologische Verbindung zwischen Pflanzen und gallenerzeugenden Insekten kann durch Wachstums-und Entwicklungsabnormalitäten der Pflanzengewebe gekennzeichnet werden, welche durch die Fraßtätigkeit der Insekten hervorgerufen werden. Hier wurde die Beziehung zwischen Wachtliella persicariae (Diptera: Cecidomyiidae) und Polygonum amphibium untersucht.Die gallenerzeugende Larve siedelt sich nur auf undifferenzierten Teilen des Blattes an und verhindert die normale Entfaltung der Lamina; es besteht eine enge Synchronisation der Entwicklung beider Organismen.Die wesentliche Reaktion des Blattgewebes auf die fortdauernde Fraßaktivität der Larve stellt zunächst eine Störung der normalen Entwicklung dar, die durch ein Ungleichgewicht der Stoffe charakterisiert ist, die das Pflanzenwachstum kontrollieren. Biotests ergaben in den vergallten Geweven größere Beträge auxinartiger Stoffe. Der Weg, auf dem Fraßverhalten, Fraßaktivität und Ernährungsphysiologie mit den wachstumkontrollierenden Faktoren des Blattes ineinandergreifen, wird diskutiert.Das entstehende anomale Blattwachstum und seine Entwicklung sind für das normale Wachstum und die Ontogenese der Larve wesentlich.

     

Spektralphotometrische Untersuchungen am Tabakmosaik-Virus

Zusammenfassung Die Herstellung von TMV-Reinpräparaten wird beschrieben und die Auswertung der Meßergebnisse angegeben. Für natives TMV werden sowohl die Absorptionskurven für die gesamte und die reine Absorption, als auch Meßkurven zur Konzentrationsbestimmung des Virus in Suspensionen und Hydrolysaten gezeigt. Außerdem wird eine einfache Methode zur Bestimmung des Nucleinsäuregehaltes angegeben.An Hand von Nucleinsäureisolierungen wird auf die Bedeutung der Vorbehandlung bzw. Alterung der Nucleinsäure für die Form der Absorptionskurven hingewiesen und die Erhöhung der _D bei hydrolytischer Spaltung behandelt. Auf Grund dieser Ergebnisse werden die Resultate der Spaltungsversuche von nativem TMV besprochen. Abschließend werden die Angaben der Literatur mit den eigenen verglichen.     

Biologie, ökologie und brutpflege von coelotes terrestris (wider) (araneae,agelenidae) teil I. biologie und ökologie

Zusammenfassung Coelotes terrestris (Wider) hat seinen Verbreitungsschwerpunkt in den geschlossenen Laub- und Nadelwäldern besserer Bonität auf lehmigen Böden und kommt in erster Linie in Berggegenden vor. Von dort strahlt sie aber weit auf die Sandböden der Ebene aus und kompensiert dabei die Feuchtigkeitsdifferenz zwischen Lehm- und Sandboden durch ihren Aufenthalt in Gebieten mit hohem Grundwasserstand. Den wechselnden Feuchtigkeitsverhältnissen entsprechend ist ihr Vorkommen in Verbreitungsrandgebieten inselartig. Wenn sie stellenweise auch in Grenzgebieten möglicher Besiedlung, wie sie scheinbar trockene, dürftige Föhrenbestände darstellen, eine überraschend hohe Populationsdichte erreicht, ist dies nicht auf ein Optimum an Faktorenkonstellation schlechthin, sondern auf die Unmöglichkeit einer Ausbreitung in angrenzende Trockengebiete zurückzuführen. Coelotes ist eine Bodenspinne. Auf lehmigen Böden lebt sie in Laubstreu, in Bodenspalten unter den flach ausgebreiteten Wurzeln von Fichten, auf Sandboden in hochwüchsigem Moos (Hypneen, nicht Sphagnum), vor allem aber in der Rohhumus- und Streuschicht, die sockelartig den Fuß von Föhrenstämmen umgibt, und überall gerne unter großen, tiefliegenden Steinen. Bewohner von Kiefernstämmen legen ihre Netze mit Vorliebe zwischen Borke und umgebender Rohhumus-bzw. Streuschicht an. Um einen Kiefernstamm von nur 16 cm Durchmesser wurden bis zu fünf bewohnte Netze gefunden. Eine Prävalenz von Kiefernborke war im Wahlversuch nachweisbar, desgleichen eine solche von Rohhumus vor ebenso feuchtem Lehm- oder Sandboden verschiedener Körnigkeit. Dank seiner beträchtlichen Wasserkapazität und guten Wärme-Isolation bietet der Rohhumus diesen Spinnen auch in Trockengebieten eine Existenzmöglichkeit. Resistenzversuche ergaben, daß Coelotes zwar auf die Dauer eine weitgehende Wasserdampfsättigung der Luft benötigt, daß aber seine Widerstandsfähigkeit gegenüber einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30–75% im Vergleich zu anderen feuchtigkeitssuchenden Bodentieren recht groß ist. Die Resistenz aller Jugendstadien ist höher als die der Erwachsenen. Während sich aber die Lebensdauer der noch im mütterlichen Netz verweilenden Kleinspinnen mit abnehmender Luftfeuchtigkeit merklich verkürzt, erweist sich die Widerstandsfähigkeit der halbwüchsigen Individuen, die überwintern, in allen Feuchtigkeitsbereichen als annähernd gleich hoch. Selbst in 75% relativer Luftfeuchtigkeit blieben adulte nur durchschnittlich 131 Std am Leben, bei 30% dagegen immerhin noch 40 Std. Jungspinnen hingegen halten in 30% relativer Luftfeuchtigkeit 2–3mal so lange aus.Bei Stammbewohnern ließ sich eine Bevorzugung der Ostseite (nicht Osthälfte!) und noch deutlicher eine Meidung der West- und Nordwestseite der Stämme nachweisen, wodurch sie sich - ihrer Hemihygrophilie entsprechend - dem unmittelbaren Abfluß des Regenwassers von den Stämmen entziehen. Nächst der genauen Ostrichtung werden aber auch die Nord- und Südseiten der Stämme stark frequentiert, die Zwischenhimmelsrichtungen dagegen auffallend benachteiligt. Als Erklärung dafür wird angenommen, daß die Spinnen durch vermutliche polarisationsoptische Orientierung primär der Ostseite zustreben. Ist diese schon besetzt, rücken sie zur Wahrung eines angemessenen Sicherheitsabstandes vom Nachbarindividuum um rund 90° des Kreisbogens ab und treffen somit auf die Nord- oder Südseite. - Die Überwinterung der und halbwüchsigen Tiere erfolgt 10–15 cm von den Kiefernstämmen entfernt im Rohhumus und zwar nur etwa 5 cm unter der Bodenoberfläche. Dabei bevorzugen sie die Ostseite und relativ trockene Stellen. Seltener überwintern sie in ihren alten Wohnröhren, die sie dann oben verschließen.Habilitationsschrift     

Änderungen von Kern und Polyphosphaten in Abhängigkeit von dem Energiegehalt des Cytoplasmas bei Acetabularia

Zusammenfassung Die vorliegenden Untersuchungen wurden ausgeführt, um den Einfluß des Cytoplasmas auf den Kern und Nucleolus näher zu analysieren. Als Maß der Kernreaktion wurde die Vergrößerung oder Verkleinerung des Kern- und Nucleolusvolumens gewählt, als Maß für den Zustand des Cytoplasmas das Vorhandensein bzw. Fehlen von energiereichen, Polyphosphate enthaltenden Grana und als Maß für die Leistung der ganzen Zelle das Wachstum.Der Einfluß der Photosynthese auf Kern und Polyphosphate wurde durch Applikation verschieden langer täglicher Belichtungszeiten untersucht (Tabelle 1, Abb. 1). Die Kern- und Nucleolusvergrößerung sowie die Entstehung der Polyphosphate und das Wachstum ist von der Länge der täglichen Belichtungszeiten abhängig. Auf der anderen Seite führt eine Verdunkelung der Zellen zu einer starken Reduktion der Polyphosphate sowie Kern- und Nucleolusgröße.Der Einfluß der Plastidenanzahl auf Kern und Polyphosphate wurde durch Belichtung kleiner und großer, verdunkelt gewesener Zellen untersucht (Tabelle 2, Abb. 2und 3). In den kleinen 4mm langen Zellen werden weniger Polyphosphate synthetisiert und auch die Kernvergrößerung ist wesentlich langsamer als in den großen 8 mm langen Zellen.Der Einfluß von energiereichen Substanzen des Cytoplasmas auf die Kernvergrößerung wurde durch Applikation verschiedener Gifte untersucht. 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure hemmen eine Synthese von Polyphosphaten, verhindern eine Volumenzunahme von Kern und Nucleolus und blockieren das Wachstum. Trypaflavin übt hingegen keinen wesentlichen Einfluß auf die Polyphosphatvermehrung und Kernvergrößerung aus (Tabelle 3, Abb. 4 und 5). Werden die Gifte großen Zellen mit ausgewachsenen Kernen appliziert, so erfolgt in 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure eine Reduktion von Kern- und Nucleolusvolumen sowie eine Verminderung der Polyphosphatgrana, während in Trypaflavin die Kerngröße kaum beeinflußt wird (Tabelle 5, Abb. 6).Aus diesen Befunden wurde geschlossen, daß das Cytoplasma einen steuernden Einfluß auf Reaktionen des Kernes und Nucleolus ausübt und daß dieser Einfluß durch die im Cytoplasma gebildeten energiereichen Phosphate (unter anderem Polyphosphate) bewirkt wird, wodurch auf die große Bedeutung des Cytoplasmas bei der Regulierung der Kernfunktion hingewiesen wird.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Vergleichende karyologische untersuchungen an antipoden

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

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an der Interzellularsubstanz des menschlichen Sehnengewebes

Zusammenfassung Die Interzellularsubstanz menschlicher Achillessehnen verschiedener Entwicklungs- und Altersstufen wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Das Mengenverhältnis und die Verbindung von Fibrillen und Kittsubstanz ändern sich im Verlauf der Entwicklung. Die Fibrillendicken nehmen während der Entwicklung zu, und zwar liegen bei einem Keimling von 8 cm Scheitel-Steißlänge die Fibrillendicken im Bereich von 10–25 m, während sie bei Erwachsenen 25–140 m betragen. Bei den fetalen Stadien haben die Kurven eine geringe Schwankungsbreite und ein einziges Maximum. Bei einem 13/4jährigen Kind ist die Streuung wesentlich größer, ein deutliches Maximum ist nicht vorhanden. Die Kurven der Erwachsenen haben 2 Maxima und eine große Schwankungsbreite. Bei Anwendung der Versilberungsmethode nach Gömöri zeigen die jüngsten Stadien eine völlig unregelmäßige Außenversilberung, die während der Entwicklung über eine periodische Außenversilberung in eine periodische Innenversilberung übergeht. Bei einem 13/4Jährigen Kind ist bereits die Mehrzahl der Fibrillen innenversilbert. Nur die periodisch innenversilberten Fibrillen werden als reife Kollagenfibrillen angesehen. Für alle außenversilberten Fibrillen wird die Bezeichnung präkollagene Fibrillen vorgeschlagen. Ein Zusammenhang zwischen dem Differenzierungsablauf in der Interzellularsubstanz der menschlichen Achillessehne und der funktionellen Beanspruchung ist nachweisbar. Es besteht eine auffallende Übereinstimmung zwischen den Befunden der empirischen Gömöri-Methode und den mit einer histochemischen Perjodsäure-Silbertetrammintechnik erhobenen. Die Bedeutung dieser Untersuchungsergebnisse für das Verständnis des Wirkungsmechanismus der Gömöri-Methode wird erörtert.Die Befunde an einem Teil des kollagenen Bindegewebes lassen sich nicht ohne weiteres verallgemeinern. Wenn auch elektronenmikroskopisch einige übereinstimmende Merkmale bestehen, so sind doch zum Teil erhebliche Unterschiede vorhanden. Das gilt besonders für den Ablauf der Differenzierung. Die Verwendung der Begriffe der präkollagenen und kollagenen Faser erscheint weiterhin gerechtfertigt, da die Bestandteile dieser Faserarten auch elektronenmikroskopisch ein differentes Verhalten zeigen.Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Arbeit unter Leitung von Prof. Dr. W. Schwarz.     

Der Fangapparat von Diaptomus

Zusammenfassung Die Nahrungsbeschaffung erfolgt bei Diaptomus und wohl bei allen gymnopleen Copepoden ähnlich wie bei den filtrierenden Phyllopoden durch Filtration von Wasser mit Hilfe eines von den vordersten Gliedmaßen (insbesondere der 1. und 2. Maxille) aufgebauten Fangapparates. Von dem medialen Borstenkamm der 2. Maxillen ist ein immobiler Filterapparat mit medialem Filterraum und diesen seitlich begrenzenden, bis gegen die Mundöffnung reichenden dichten Filterwänden errichtet. Insbesondere durch Betätigung der Außenlappen (Exiten) der 1. Maxillen, die knapp an der Bauchfläche in außerordentlich rascher rhythmischer Schlagweise sich in der Frontalebene bewegen, wird jederseits lateral vom Filterapparat ein starker, von vorne nach hinten gehender Strom erzeugt, der aus dem Filterraum Wasser aspiriert, wobei die im Speisewasser suspendierten Nahrungspartikelchen von den Filterwänden im Filterraume zurückgehalten und mit Hilfe der basalen Enditen der 1. Maxillen und der Mandibeln zur Mundoffnung gebracht werden. Der den Fangapparät in Tätigkeit setzende Betriebsstrom wird also hauptsächlich nach dem Prinzip der Aspirationspumpe erzeugt.Eine nähere Analyse zeigt, daß dieser anomopode, integrierte (xynethidische) Fangapparat der gymnopleen Copepoden ableitbar ist von dem bei allen ursprünglichen Crustaceen vorkommenden homopoden, serial gebauten (stichethidischen) Phyllopodenfangapparat, der bei den Trilobiten alle Gliedmaßen, auch die des Kopfes, mit einziger Ausnahme der 1. Antennen, umfaßte (holethidiscker Typus). Bei den filtrierenden Phyllopoden stehen nur mehr die Rumpfbeine als Fangapparatbeine in Verwendung, während die Kopfgliedmaßen dieser Aufgabe entzogen sind und, unter entsprechender Formumänderung, anderen Aufgaben dienen (metethidisch). Im Gegensatz dazu sind bei den gymnopleen Copepoden gerade die Kopfgliedmaßen Fangapparatbeine verblieben (proethidisch), während die Thoracalbeine eine rein locomotorische Funktion besitzen; hierbei entwickelte sich der von den Kopfgliedmaßen zusammengesetzte Fangapparat aus dem ursprünglich stichethidischen Typus zum xynethidischen.Der xynethidische Typus ist eine wesentlich spezialisiertere, kompliziertere und viel leistungsfähigere Ausbildungsstufe, die sich durchwegs aus dem ursprünglicheren, einfacheren stichethidischen Typus sekundär nach dem Prinzip harmonischer Arbeitsteilung unter Integration zu einem einheitlichen Ganzen entwickelt hat und dies deutlich sowohl in den morphologischen als auch physiologischen Verhältnissen erkennen läßt (anomopode Cladoceren, gymnoplee Copepoden).Es ist außerordentlich wahrscheinlich, daß auch alle übrigen, bisher noch nicht näher darauf untersuchten Crustaceen, ob sie nun ihren Nahrungserwerb mit Hilfe eines Fangapparates oder in anderer Weise durchführen, ihre Ableitung von Tieren mit einem stichethidischen Phyllopodenfangapparat werden nachweisen lassen.     

Feinstruktur und Histochemie der Sexualduftdrüse des Seidenspinners Bombyx mori L.

Zusammenfassung Das Weibchen des Seidenspinners, Bombyx mori L., erzeugt zur Anlockung der männlichen Artgenossen in paarigen, ausstülpbaren Drüsen, den am Abdomenende gelegenen Sacculi laterales, einen spezifischen Sexuallockstoff. Dieser Lockstoff, das Bombykol, ist in seiner chemischen Konstitution bekannt und auch in synthetischer Form verfügbar.Das Drüsenepithel stellt eine differenzierte Form der normalen Insekten-epidermis dar. Wie diese besteht es aus einer einschichtigen Zellage, die an ihrer Außenfläche eine chitinhaltige Cuticula und innen, an der Grenze zum Hämolymphraum, eine Basalmembran trägt. Laterale Verzahnungen (Interdigitationen) und Desmosomen sichern den Zusammenhalt der Zellen, die beim Aus- und Einstülpen der Drüse starken Formveränderungen ausgesetzt sind.Die Zellen enthalten große, gelappte Zellkerne mit sehr locker strukturiertem Chromatin; im Cytoplasma ist ein agranuläres endoplasmatisches Reticulum stark ausgeprägt, das mit dem Ansteigen der Lockaktivität an die Stelle eines granulären endoplasmatischen Reticulums tritt. Der Golgi-Apparat ist nur unscheinbar; Mitochondrien sind in großer Zahl vorhanden.Im Gegensatz zur undifferenzierten Epidermis treten im Drüsenepithel mit Beginn der Lockaktivität in zunehmendem Maße Lipidtröpfchen auf. In diesen wird auf Grund histologischer und histochemischer Befunde eine Vorstufe des Lockstoffes vermutet.Die Grenzfläche der Zelle zur Cuticula ist durch Ausbildung eines Falten-saums 30–60fach vergrößert. Dieser wird von lamellenartigen Zellvorsprüngen gebildet, die sehr dicht stehen und weitgehend parallel zueinander verlaufen.Die Ausbildung des Faltensaums kann mit dem Anstieg der Lockwirkung der Drüse korreliert werden. Es wird ein Zusammenhang zwischen der Vergrößerung der apikalen Zelloberfläche und der Lockstoffsekretion vermutet.Das Drüsenepithel unterscheidet sich von der Intersegmentalmembran durch eine bedeutend stärkere Aktivität der NADP-Tetrazolium-Reduktase (früher als TPN-Diaphorase bezeichnet), was mit der stärkeren Synthesetätigkeit der Drüsenzellen in Zusammenhang gebracht wird.Der Weg des Lockstoffs durch die Zellmembran und die Cuticula konnte nicht verfolgt werden. Die Cytoplasmamembran bleibt stets intakt; die Cuticula läßt keine Kanalbildungen erkennen. Es wird vermutet, daß sich die Absonderung des Lockstoffs auf molekularer Ebene abspielt.Herrn Priv.-Doz. Dr. D. Schneider danke ich für die Anregung und stete Förderung der Arbeit, Herrn Prof. Dr. G. Peters für die Überlassung eines Arbeitsplatzes, den Herren Priv.-Doz. Dr. Dr. H. Hager und Dr. K. Blinzinger (Abteilung für Neurozytologie) und Dr. G. Kreutzberg (Hirnpathologisches Institut) für fördernde Kritik und technische Unterstützung.Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München.     

Digestive enzymes of the imported fire ant, Solenopsis richteri (Hymenoptera: Formicidae)

Results of tests for digestive enzyme activity from mandibular and salivary glands and from foregut, midgut, and hindgut of major workers of the imported fire ant, Solenopsis richteri Forel, indicated a wide distribution of lipase production from these organs, thus correlating with the observed grease-loving feeding habits of this insect. Amylase activity was present in both glands tested, but not detected in the gut. Both invertase and protease activities were apparently restricted to the midgut, with the protease activity being especially limited.

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Zusammenfassung An der importierten Feuerameise wurden Untersuchungen über das Vorkommen der vier Hauptklassen von Verdauungsfermenten bei Großarbeitern (Soldaten) ausgeführt.Die untersuchten Fermente waren Invertase, Diastase, Lipase und Protease, die untersuchten Verdauungsorgane Speichel- und Mandibulardrüsen, Kropf, Mitteldarm und Enddarm. Um die Ferment-Aktivität der verschiedenen Organe zu prüfen, wurden als Substrate Sucrose, Stärke, Castor-Öl-Emulsion und Blutfibrin benutzt und Dünnschichtchromatographie angewandt.Die Resultate zeigen besonders die weite Verbreitung der Lipase-Aktivität, die der beobachteten Vorliebe der importierten Feuerameise für fettreiche Nahrung entspricht. Ebenso steht die gefundene mäßige Invertase- und Diastase-Aktivität in Beziehung zu den omnivoren Fraßgewohnheiten dieser prädatorischen Insekten. Andererseits erwies sich die Protease-Aktivität als besonders schwach; sie schien hauptsächlich auf den Mitteldarm beschränkt zu sein.Der geringe Grad der Protease-Aktivität in den Drüsen und im Kropf läßt vermuten, daß bei Trophallaxis den larven das Protein-Futter von den Arbeiterinnen in unverdautem Zustand verabreicht wird.

     

Über Feinbau und Funktion des Saccus vasculosus

Zusammenfassung o| li]1.|Dammermans Hypothese, der Saccus vasculosus stelle ein Sinnesorgan dar, das den Sauerstoffgehalt des Blutes kontrolliert, läßt sich mit den morphologischen Gegebenheiten nicht in Einklang bringen. Die den Rezeptoren der Riechschleimhaut verglichenen Krönchenzellen in der Saccuswandung stehen nicht mit dem Blute, sondern mit dem Liquor cerebrospinalis in unmittelbarer Berührung. Die Krönchenzellen werden ferner samt den marklosen Nervenfasern, welche sie mit dem Hypothalamus verbinden, vom Blute innerhalb der für den Saccus charakteristischen Sinus durch die Membranbildungen an der Hirnoberfläche geschieden. Umwegig erscheint auch die Vorstellung, daß an Chemorezeptoren erinnernde, in den Liquor eintauchende Elemente dazu bestimmt seien, Volumschwankungen der Gefäße zu perzipieren, die auf den Saccus übertragen werden. Es ist daher angezeigt, die Hypothese von Dammerman durch eine Deutung zu ersetzen, welche den strukturellen Besonderheiten des Saccus vasculosus eher Rechnung trägt. Prüfenswert ist insbesondere die Frage, ob der an einen Plexus chorioideus gemahnende Saccus über die Fähigkeit der Absonderung verfügt.Die histologische Untersuchung des Saccus vasculosus von Selachiern und Teleostiern hatte das im folgenden geschilderte Ergebnis. li]2.|Der stark entfaltete Saccus vasculosus der Rajiden, Torpedinen und Dasyatiden ist in seinen medianen und medio-lateralen Abschnitten sowohl mit der Gehirnbasis als auch mit der Adenohypophyse eng verbunden. Die dorsale, im mittleren Bereich nicht gefaltete Saccuswand lagert einer breiten Meninxschicht an, die nur verhältnismäßig enge, von der Epithelbasis teilweise weiter entfernte Gefäße enthält. In dieser Zone überwiegen die gliösen Stützzellen innerhalb des Epithels über die dem Saccus eigentümlichen sog. Krönchenzellen.Die ventrale Wandung des Saccus der untersuchten Selachier ist mit der Dorsalfläche der Adenohypophyse verlötet. Auch in diesem Saccusabschnitt herrschen Stützzellen vor. Unmittelbar unter der Zellage der ventralen Saccuswandung verläuft der Tractus praeopticohypophyseus, leicht kenntlich an seinem Neurosekretbestande. Diese Bahn tritt bei Raja und Torpedo zunächst in eine rostral gelegene Saccusfalte ein, deren Krümmung sie folgt, um dann — sehr dicht an die Basis der ventralen Saccusauskleidung angeschmiegt — zur Pars intermedia der Hypophyse zu ziehen, in deren Epithelgefüge sie sich unter Aufsplitterung in Fasersträhnen als diffuse Neurohypophyse einsenkt. Dieser Befund lehrt, daß der Tractus praeoptico-hypophyseus nicht, wie gelegentlich vermutet (vgl. Kappers) der Innervation der Saccusgefäße dient.An dem überaus stark ausgebildeten Gefäßapparat des Saccus der hier untersuchten Arten konnten Spezialvorrichtungen für die Regulation der Durchblutung nur bei Dasyatis marinus festgestellt werden, dessen Meninx wie das Bindegewebe anderer Körperregionen (vgl. Bargmann 1937) mit den seit Leydig (1852, 1857) als Turbanorganen bekannten Muskelbildungen reichlich ausgestattet ist. Die Turbanorgane liegen in der den Saccus umhüllenden Leptomeninxschale.Die Angabe von Krause (1923), die Saccuswand von Torpedo enthalte glatte Muskulatur, ließ sich an meinem Untersuchungsgut nicht bestätigen. Es ist anzunehmen, daß die im Saccusbereich bei manchen Arten deutlich entwickelte Schicht elastischer Fasern die Durchblutung des unter ihr befindlichen Saccus beeinflußt. Dieses Netzwerk dürfte durch starke Gefäßfüllung unter Spannung gesetzt werden, zumal die elastischen Faserstrukturen in Begleitung der Blutgefäße innerhalb der Saccusfalte mit der meningealen Elasticaschicht zusammenhängen. Das Vorkommen starker Kaliberschwankungen der Blutgefäe des Saccus läßt sich aus dem Schnittpräparat folgern. Nicht alle Abschnitte des Saccus sind übrigens reich vaskularisiert. Weite Sinus fehlen z.B. in der dorsalen Wandpartie, die sich mit der basalen Hirnhaut verbindet. li]3.|Die Saccuswand aller untersuchten Selachier und Teleostier wird von einer epithelialen Zellschicht ausgekleidet, die zwei verschiedene Elemente erkennen läßt, nämlich a) die sog. Krönchenzellen, b) die Stützzellen. Eine markante Hervorhebung der Krönchenzellen der Teleostier gelingt mit Hilfe der Nervenimprägnationsmethode von Bodian. Ob vereinzelt in der Epithelbasis im Verlauf der Saccusnerven gelegene größere Zellelemente (Raja) Ganglienzellen verkörpern, ist fraglich. Die innerhalb der sehr starken Saccusnerven von Dasyatis vorkommenden größeren gelappten Zellen mit granuliertem Zytoplasma werden als Gliazellen angesprochen. Die ventrikuläre Oberfläche des Epithels wird von einer durchbrochenen Gliamembran überzogen, durch deren Lücken die apikalen Abschnitte der Krönchenzellen mit dem Liquor cerebrospinalis in Berührung stehen. Man muß sich diese Membran, die sich gelegentlich infolge Schrumpfung des von ihr bedeckten Epithels abhebt, siebartig gebaut vorstellen.Die Dicke und mit ihr die Differenzierung der Saccuswandung sind, wenigstens bei Selachiern, nicht konstant. Auf weitere Strecken hin kann allein eine endothelähnliche Zelltapete, die keine Krönchenzellen aufweist, die Gefäße von der Organlichtung trennen. In derartigen Wandabschnitten scheinen abgeplattete Stützzellen vorzuliegen. Es ist anzunehmen, daß sie das Ergebnis eines Mauserungsprozesses sind, bei dem gealterte Zellen in die Saccuslichtung abgeschuppt werden, wo man sie gelegentlich vereinzelt oder in Gruppen antrifft. Der Nachschub kann durch mitotische Zellteilung erfolgen. li]4.|Die sorgfältigen Beobachtungen von Dammerman über die Struktur der Krönchenzellen werden bestätigt. Es muß jedoch hervorgehoben werden, daß die für diese Elemente bezeichnenden Krönchen vergängliche bzw. in ihrer Form wechselnde Bildungen darstellen. Bei Selachiern findet man zahlreiche Zellen, die Krönchenzellen verkörpern, jedoch nicht mit einem Krönchen ausgestattet sind, neben solchen, die eine derartige apikale Differenzierung ihres Zytoplasmas besitzen. Bei den untersuchten Teleostiern sowie jenen Selachiern, deren Krönchenzellen meist eine Krönchenbildung aufweisen, zeigten sich — von Zelle zu Zelle — deutliche Größenunterschiede der mit dem Krönchenfortsatz versehenen Kopfabschnitte. Bei Dasyatis habe ich sogar typische Krönchen vermißt und an ihrer Stelle nur unregelmäßig geformte Zytoplasmazipfel gefunden.Als bisher unbeachtete Eigentümlichkeit der Krönchenzellen werden. azidophile, an Einschlukörper erinnernde Homogenisierungen des Zellleibes bei Selachiern beschrieben, die sehr umfangreich ausgebildet sind. Bei Teleostiern treten kleinere, in Kernnähe gelegene Einschlüsse im Zytoplasma der Krönchenzellen auf. Engere Beziehungen der intrazellulären Neurofibrillen zu den von ihnen umgebenen Einschlüssen wurden nicht festgestellt. li]5.|Zugunsten der zur Erörterung gestellten Annahme, die Krönchenzellen könnten sekretorisch tätige Elemente verkörpern, sprechen mehrere Beobachtungen, von denen die eines Auftretens von Blasen an der Zelloberfläche wohl die geringste Beachtung verdient, da die Möglichkeit der artefiziellen Auslösung durch die Fixierungsflüssigkeit nicht ausgeschlossen werden konnte. Bemerkenswerter erscheint das Vorkommen von Körnchen und Tröpfchen innerhalb der Krönchenbüschel, die sich teils mit Chromalaunhämatoxylin, teils mit Phloxin bevorzugt anfärben. Gleichartige Gebilde kann man frei im Saccuslumen nachweisen. In anderen Fällen verdämmert der Krönchenbesatz im Inhalt des Saccus. Ferner läßt sich der Krönchenrasen gelegentlich mit der Perjodsäure-Schiffreaktion in blauvioletter Farbe sichtbar machen, die auch der Saccusinhalt aufweist. Besonders auffallend ist schließlich die Füllung der Organlichtung mit einem Kolloid, das in vielen Fällen eine kompaktere Masse darstellt. li]6.|Der Inhalt des Saccuslumens der Selachier stellt sich im Schnittpräparat seltener als homogene Masse, in der Regel als netzig-fädiges oder körniges Gerinnsel dar, das sich mit Chromalaunhämatoxylin und Anilinblau anfärben läßt. Ein auffallender Unterschied des Inhaltes von Saccus und übrigen Ventrikelabschnitten ist im allgemeinen nicht nachzuweisen. Einen ausgesprochen an Schilddrüsenkolloid erinnernden Inhalt einzelner Saccusnischen sah ich lediglich bei Stechrochen (Dasyatis marinus). Dagegen findet man in der Lichtung des Saccus verschiedener Teleostier, wie erwähnt, kompakte Kolloidmassen verschiedenen Aussehens und Umfanges. In manchen Fällen werden gegenüberliegende Wandpartien des Saccus nur durch schmale Blätter von Kolloid voneinander geschieden. Vielleicht unter der Einwirkung der Fixierungsmittel entstehen in diesem Material bald Tröpfchen und Körnchen, in anderen Fällen Vakuolen, die dem Kolloid ein wabigschaumiges Aussehen verleihen. Bei starker Füllung der Saccusnischen mit Kolloid können Bilder Zustandekommen, die oberflächlich einem Durchschnitt durch eine Schilddrüse ähneln. Der kolloidale Saccusinhalt gibt eine positive Perjodsäure-Schiffreaktion. Diese Reaktion fällt zwar auch am Liquor cerebrospinalis positiv aus. Indessen erreicht ihre Intensität nicht jene, die man an massiverem Saccuskolloid feststellen kann, was auf der größeren Dichte dieses Materials beruhen mag. Die Anwesenheit eines so umfangreichen und sicherlich verhältnismäßig zähen Kolloidinhaltes des Saccus scheint mit der Hypothese einer rezeptorischen Funktion des Organs schwer in Einklang zu bringen sein. Experimentellen Untersuchungen bleibt es freilich vorbehalten, die hier geäußerte Auffassung von einer sekretorischen Tätigkeit des Saccus vasculosus zu erhärten. li]7.|Die sog. Stützzellen der Saccusauskleidung bestehen aus zytoplasmaarmen Elementen mit meist oberflächennahe gelegenem Kern. Diese Zellen setzen an der die Saccusinnenfläche bedeckenden siebartig gebauten Gliamembran mit fußartigen Verbreiterungen an. Ihre schmalen basalen Abschnitte treten mit der die äußere Oberfläche des Saccusepithels überziehenden Membran in Verbindung. In manchen Abschnitten, so im mittleren Bereich der dorsalen und ventralen Wandpartie, nehmen sie stark gewundenen Verlauf, so daß hier das Bild eines Fasergewirrs entsteht. Da die Stützzellkerne gelegentlich eine durch Zerklüftung und Knospenbildung bedingte Oberflächenvergrößerung aufweisen (z.B. Lophius), ferner Kerneinschlüsse enthalten können, erscheint der Gedanke gerechtfertigt, daß diese gliösen Elemente nicht nur eine Stützfunktion ausüben.Diese Untersuchung erfolgte mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Herrn Prof. Dr. Eberhard Ackerknecht zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Phykochronologische Untersuchungen in Assoziationen von Laminaria digitata (L.) Lamour. f. stenophylla (Kütz.) Harv. an der norwegischen Westküste

Zusammenfassung Die Natur der konzentrischen Zonen in den Stämmen von Laminarien ist lange Zeit umstritten gewesen. Nachdem aber im Jahre 1926 nachgewiesen wurde, daß das gesamte vegetative Wachstum bei den nordischen, regelmäßig blatterneuernden Laminarien periodisch und synchron in allen Teilen der Pflanzen erfolgt, war damit bewiesen, daß diese Zonen wirkliche Jahresringe darstellen, die im Zusammenhang mit dem jährlichen Blattwechsel stehen.Ebenso wie die Dendrochronologie die Jahresringe der Bäume als Grundlage für forstliche Untersuchungen über Bestockung, Alter, Produktions- und Verjüngungsverhältnisse im Waldbau benutzt, kann man aus den Jahresringen der nordischen Laminarien entsprechende Rückschlüsse ziehen.Bei der stetig steigenden Nutzbarmachung und Verwendung der Meeresalgen sind derartige Gesichtspunkte von aktuellem Interesse in der Algologie geworden.Vorliegende Arbeit ist ein Versuch, eine Bestandsanalyse in phykochronologischer Regie durchzuführen mit besonderer Berücksichtigung etwaiger Schwankungen in Assoziationen von Laminaria digitata f. stenophylla hinsichtlich Repopulation, Bestockung, Wachstumsverhältnissen und anderer damit verknüpfter biologischer Fragen.Die Untersuchung wurde in den Jahren 1955–1958 an der norwegischen Westküste vorgenommen.Es sei darauf hingewiesen, daß sowohl das vegetative Wachstum als auch die Repopulation bei der genannten Alge von Jahr zu Jahr innerhalb ausgedehnten Grenzen variieren kann und daß diese Pflanze eine nur kurze Lebensdauer hat. Exemplare von mehr als 6 Jahren wurde nicht angetroffen. Ihr Bestand wird deshalb recht rasch erneuert.Professor Dr. E. G. Pringsheim zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Studies on the secretion of digestive enzymes in Locusta migratoria L.

At the beginning of the last nymphal instar or of adult life of Locusta there is a small production of invertase in the tissues of the midgut and caeca, which appears to be under hormonal control. This ceases after a few days if food is withheld. From then on the production of enzyme is probably dependent on the gut being continuously filled with food.

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Zusammenfassung Der Invertase-Gehalt der Gewebe des Mitteldarms und der Blinddärme von Locusta migratoria wurde in Beziehung zu Fraß- und Fastenperioden untersucht, so wie sie im natürlichen Verlauf der Entwicklung oder künstlich hervorgerufen eintreten. Sowohl im fünften Larvenstadium wie zu Beginn des Imaginalstadiums weisen die Heuschrecken einen zu vernachlässigenden Enzymgehalt auf. Innerhalb der ersten 24 Stunden tritt eine endogene Enzymsekretion ein, die nach 48 Stunden ein Maximum erreicht, aber keine weitere Verstärkung erfährt, wenn keine Nahrung gereicht wird. In diesem Faktor liegt demnach eine Begrenzungsmöglichkeit. Es bestehen einige Anzeichen, daß diese Phase der Enzymproduktion unter der Kontrolle eines Hormons steht, das in der Kopfregion ausgeschieden wird. Nahrungsaufnahme verursacht eine gesteigerte Rate der Enzymsynthese, die in der Imago dauernd bestehen bleibt, in der Larve aber mit Einsetzen des Fastens vor der Häutung beendet wird.Wenn Larven oder Erwachsene drei Tage lang kein Futter erhalten haben, genügt eine kurze, halbstündige Mahlzeit nicht, um die Enzymsekretion in Gang zu setzen. Doch führt die Wiederaufnahme normaler Fraßtätigkeit zu erneuter Enzymbildung, wobei Invertase viel rascher als Proteinase auftritt. In dieser Phase scheint beständige Anwesenheit von Nahrung im Darm die Voraussetzung für die Enzymproduktion zu sein.