Zur Struktur und Funktion des Exkretionssystems von Ascaris lumbricoides L.

Zusammenfassung Das Exkretionssystem von Ascaris lumbricoides besteht aus einer einzigen großen etwa H-förmigen Zelle, deren lange Sehenkel in den lateralen Epidermisleisten der Tiere liegen. Die Schenkel sind jeweils von einem intrazellulären Kanal durchzogen, dessen Lumen nach den elektronenmikroskopischen Untersuchungen nach hinten zu schnell abnimmt. Die Kanalwandung ist aus geschichteten Cytoplasmaplatten aufgebaut, die anscheinend aus einer dicht gepackten Vesikelschicht hervorgehen. Auch die äußere Zellmembran besitzt Oberflächendifferenzierungen in Form tiefer Einfaltungen. Die Zellschenkel sind von schwammartigen Hüllzellen zur Leibeshöhle hin umgeben. Eine Basalmembran bildet die Grenze zur Leibeshöhle.Die physiologischen Untersuchungen zeigen, daß das Exkretionssystem für die Osmoregulation ohne Bedeutung ist; dagegen spielt das System für die Ionen-Regulation eine Rolle: Nach Aufenthalt in stark Na⁺-haltigen Medien steigt die Konzentration an Na⁺ im Endharn stark an, die Konzentration an K⁺ sinkt; nach Aufenthalt in stark K⁺-haltigen Medien war es genau umgekehrt. Die Konzentration an K⁺ und Na⁺ in der Leibeshöhlenflüssigkeit blieb erhalten.Die morphologischen Befunde lassen es unwahrscheinlich erscheinen, daß sich der Harn durch Filtration bildet. Gegen eine Filtration spricht auch der Befund, daß in die Leibeshöhle eingebrachtes Inulin im Endharn nicht nachweisbar war. Die Harnbildung erfolgt daher wahrscheinlich durch Sekretion.

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Structure and function of the excretory system of Ascaris lumbricoides L.

Summary The excretory system of Ascaris lumbriocoides L. is formed by one single cell. This cell is H-shaped, with the two long tubules running in each lateral chord on both sides of the animal. The diameter of tubular lumen declines rapidly along tubular length. The cellular wall is formed by layers of cytoplasma plates which seem to originate in a densely packed vesicle layer (Fig. 2). The outer cellmembrane has deep basal infoldings. Between cell and body cavity spongelike cells are located. The body cavity is lined with a basal membrane.The constancy of final urine osmolality during immersion in hypo- or hypertonic solutions demonstrated no important role of the excretory system in osmoregulation, whereas the Na⁺-and K⁺-excretion varied remarkably with the electrolyte composition of the bathing solution (Fig. 9), indicating the importance of the excretory system in ion regulation of body fluid. Inulin-C¹⁴ injected into body cavity was not excreted in the final urine, a result consistent with the finding that no filtration elements were detected by morphological examination. Therefore in this animal urine is formed by secretion.

     

Zur Kenntnis der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Eihülle von Ascaris lumbricoides

Zusammenfassung Die physikalisch-chemischen Eigenschaften der einzelnen Eimembranen von Ascaris lumbricoides wurden fluorescenzmikroskopisch untersucht.Die Analyse der verschiedenen Farbstoffspeicherung in den Hüllmembranen zeigt sowohl das starke elektroadsorptive Bindungsvermögen der äußeren Hüllschicht und der oberen Membran als auch die Imbibierbarkeit der mittleren und die selektive Lipoidlöslichkeit der inneren Membran.Die hohe Resistenz der Eier von Ascaris lumbricoides ergibt sich als Folge der Kombination der chemischen und physikalischen Eigenschaften der verschiedenen Eimembranen (Eiweiß-, Eiweiß-, Chitin-, Wachs-) des vierschichtigen Hüllsystems.Herrn Prof. Dr. H. Giersberg möchte ich für die allzeitige Förderung der Arbeit danken.     

Abnorme struktur einer eischale von Arenaria Interpres

Zusammenfassung Eine Eischale von Arenaria interpres bot als einzige eines normalen Geleges stellenweise einen krustenartigen Belag aus kleinen Körnern dar. Schliffe lehrten, daß an solchen Stellen — nach Ausbildung einer normalen Kegelschicht — die Entwicklung der Säulenlage mehr oder minder unvollständig ist. Die so bedingten Vertiefungen der Schalenoberfläche füllen in einfacher oder mehrfacher Schicht die Körner aus, untereinander und mit der Unterlage fest verbacken, derart, daß sie die fertige Oberfläche der normalen Schale überragen. Eire Korn besteht aus einem Calcitindividuum oder mehreren, besitzt meist einen aufgehellten Kern und darum einen durch die Anwesenheit zahlreicher Gaseinschliisse undurchsichtigen Mantel und schließt reach außen mit einem hellen Saum ab. Das Wachstum der Körner erfolgt konzentrisch. Gemäß der zeitlichen Folge von klarem, dann getrübtem und schließlich wieder klarem Kalk besteht Übereinstimmung der Entwicklung der Körner mit jener der normalen Schale. Nach dem Gesagten sind die Körner wesentlich verschieden von solchen Auflagerungen, wie sie bei mancherlei Vogeleiern in der normalen Entwicklung auf der fertigen Sphärokristall-schale auftreten.     

Elektronenmikroskopische und histochemische Untersuchungen zur Funktion des Kiemenherzanhanges (Pericardialdrüse) von Sepia officinalis

Zusammenfassung Die elektronenmikroskopischen Untersuchungen am Kiemenherzanhang von Sepia officinalis zeigen, daß diesem Organ wie den Venenanhängen exkretorische Funktionen zukommen. Die Pericardialdrüse erweist sich als ein Derivat des Kiemenherzens. Ihre Hauptmasse besteht aus einem polar organisierten Faltenepithel, dessen Ultrastrukturmerkmale (basaler Faltenapparat, Gehalt an Mitochondrien und Lysosomen, sekretorisch aktiver Mikrovillisaum) anderen Exkretionsorganen entsprechend auf aktive Ionentransportvorgänge hindeuten. Es ist dem äußeren Kiemenherzepithel homolog und kommt in ähnlicher Ausbildung auch in anderen Organen (Zentralherz, Kieme) vor. Die polygonalen Zellen der Randzone sind dem zentralen Gewebe des Kiemenherzens zu homologisieren; ihr Reusensystem in Nachbarschaft der Blutlakunen ist ähnlich dem der Podocyten in der Vertebratenniere und macht eine Druckfiltration wahrscheinlich. Als Filtermembranen funktionieren neben dem Plasmalemm auch noch die Basalmembran und Zwischenmembran, die porenartige, für Myofer durchlässige Lücken von 30 Å Weite zeigen. Daneben werden an der Grenze zwischen Epithel und Lakune wie auch in der Intima größerer Gefäße besondere Dichtezellen dargestellt, die ähnlich wie Macrophagen größere Partikel (z.B. Ferritin und Myofer) aufnehmen und intraplasmatisch als dense bodies ablagern.Die enzymhistochemischen Befunde über die Verteilung von G-6-PD, SDH, IDH, MDH und MAO und der sauren und alkalischen Phosphatase in Faltenepithel und Lakunen stützen diese Befunde und sprechen ebenfalls für eine exkretorische Funktion.

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Electron microscopic and histochemical studies on the function of the branchial heart appendage (pericardial gland) in Sepia officinalis (l.)

Summary Our electron microscopic studies of the appendages of the branchial heart and veins of Sepia officinalis suggest an excretory function for these organs. The pericardial gland appears to be a derivate of the branchial heart; it mostly consists of a folded polarized epithelium. Ultrastructural features of the epithelium such as the basal folding system, contents of mitochondria and lysosomes, and secretory microvilli suggest active ion transport in these cells of the pericardial gland. The pericardial gland epithelium is homologous with the external epithelium of the branchial heart; it is also present in a similar form in the central heart and branchia. Polygonal cells present in the peripheral zone of the pericardial gland are homologous with the central branchial heart tissue. The system of basal cell processes of the polygonal cells near blood lacunae is similar to the podocyte-capillary relationship in the vertebrate kidney and suggests the possibility of pressure filtration. The plasmalemma, as well as the basal and intermediate membranes, appear to be filtration membranes; they contain pore-like structures about 30 Å in diameter which are permeable to Myofer. Furthermore, special dense cells are present at the epithelium-lacunae border and in the intima of larger vessels; these cells, similar to macrophages, take up large particles, such as ferritin and Myofer, and deposit them in the cytoplasm as dense bodies.Histochemical findings on the distribution of enzymes G-6-PD, SDH, IDH, MDH, and MAO, and the distribution in the folded epithelium and lacunae of alkaline and acid phosphatases confirm the ultrastructural results and suggest an excretory function of the pericardial gland.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — Frau Beyerle-von Wehren sei für wertvolle technische Unterstützung gedankt.     

Zur Kenntnis des Monokotyledonen-Perigons I. Die Perigonblätter vonDipidax

Zusammenfassung Die Perigonblätter der LiliaceengattungDipidax, die in beiden Kreisen an der Basis der kurzgestielten Spreite zwei laterale Nektartrichter oder -gruben besitzen, werden auf Grund ihrer äußeren Gestalt und der Anordnung ihrer Gefäßbündel als diplophyll erkannt. Die Perigonblätter vonDipidax triquetra und mancher Formen der zweiten sehr variablen ArtDipidax ciliata verwirklichen diesen charakteristischen Spreitenbau rein, andere Formen der letzten Art haben ihn durch Umklappen der Nektartrichter gegen die Blattmitte und durch Förderung der Randsäume der Ventralspreite, die die innere Umrandung der Trichter bilden, beträchtlich abgeändert. Dipidax ist der erste bekanntgewordene Fall, bei dem die Perianthblätter einer Monokotyle peltaten, im besonderen diplophyllen Bau zeigen. Da nun bei den Kronblättern der Dikotylen diese Bauweise einen wichtigen Hinweis für deren enge Beziehung zu den Staubblättern darstellt, drängt sich somit auch fürDipidax die Frage einer eventuellen Herkunft beider Kreise der diplophyllen Perigonblätter von den diplophyllen Staubblättern auf.     

Weitere Untersuchungen des Hautleistensystems bei Thyreoiditis lymphomatosa Hashimoto

Zusammenfassung 1965 wurden in dieser Zeitschrift die Hautleistenbefunde von 10 Patientten (7 , 3 ) mit Thyreoiditis lymphomatosa Hashimoto veröffentlicht. Die jetzt vergrößerte Serie von 21 Frauen erhärtet die damals gewonnenen Ergebnisse: an den Fingerbeeren stark erhöhte Wirbelhäufigkeit und größeres Mittel des individuellen QW; an der Palma Reichtum an Hypothenarmustern, Fehlen von Mustern mit überzähligem Triradius in den Interdigita und Tendenz zu longitudinalem Verlauf der Linie A. Dazu noch einige seltene Besonderheiten.

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Further investigations on dermatoglyphics in Hashimoto's disease

Summary 1965 a dermatoglyphic investigation of 10 individuals (7 and 3 ) with Thyreoiditis lymphomatosa Hashimoto has been published in this Journal. The now increased series of 21 women confirms the results gained formerly: on the finger tips abundance of whorls and increased quantitative value; on the palm increased number of patterns on the hypothenar, lack of patterns with accessory triradius on the interdigita, tendence of line A to follow a longitudinal course. In addition there are some rare peculiarities.

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Dem Notring der wissenschaftlichen Verbände Österreichs haben wir für die finanzielle Unterstützung sehr zu danken.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Hüllen des N. ischiadicus der Ratte

Zusammenfassung Das Perineurium des N. ischiadicus der Ratte ist aus parallelen, aufeinanderliegenden platten Zellschichten aufgebaut, zwischen denen feine Fibrillenschichten eingeschaltet sind. Jede Zellschicht besteht — ähnlich wie ein Plattenepithel — aus stark abgeflachten Zellen (durchschnittliche Dicke etwa 90 m), deren beiden freien Oberflächen eine homogene, 18 m dicke Basalmembran anliegt. Im Zytoplasma dieser Zellen findet man neben dem Zellkern, den Mitochondrien, dem endoplasmatischen Reticulum und Einschlüssen auch Zeichen einer lebhaften Pinozytose. In den Fibrillenschichten verlaufen, in einer homogenen Grundsubstanz eingebettet, feine Fibrillen in der Längsrichtung des Nerven. Der Zusammenhang zwischen der Feinstruktur des Perineuriums und seiner Rolle als Diffusionsbarriere wird besprochen.Das Epineurium, besonders seine innere dichte Schicht, ist aus längsverlaufenden, kollagenen Fibrillenbündeln zusammengesetzt. Zwischen diesen Bündeln findet man rundliche oder bandförmige Anschnitte von Bindegewebszellen, an deren Oberfläche keine Basalmembran erkannt werden kann.Durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Internal Pipping (IP): obligat oder fakultativ für erfolgreichen Schlupf?

Zusammenfassung Beim Internal Pipping (IP=inneres Schlüpfen) durchstößt der Embryo mit dem Schnabel die Schalenmembran zur Luftkammer und kann somit direkt Luft aus dem Eiinnenraum atmen (die allerdings durch die Austauschvorgänge der Chorioallantois und der Lunge sowie durch die Diffusionsbarriere der Poren der Kalkschale eine wesentlich andere Partialdruckzusammensetzung als die umgebende atmosphärische Luft besitzt). Dieses Verhalten tritt normalerweise nach Ablauf von ca. 90 % der Bebrütungszeit vor dem eigentlichen An- bzw. Aufbrechen der Eischale (EP=External Pipping) auf. Bei einigen Vogelarten (Sturmtaucher, Möwen, Tauben, Sturmvögel und Seeschwalben) soll das EP auch vor oder mit dem IP stattfinden. Für die Felsentaube (Columba livia) und das Diamanttäubchen (Geopelia cuneata) konnten wir dies aber nicht bestätigen.IP wird in der Literatur i. d. R. in einem kausalen Zusammenhang mit einer Stagnation im sonst kontinuierlichen Anstieg des Sauerstoffverbrauchs (Plateauphase) des sich entwikkelnden Embryos beschrieben: Die Atmung soll in dieser Phase von der Chorioallantois auf die Lunge umgestellt werden und ermöglicht so deren Füllung mit Luft, was für ihre funktionale Entwicklung unerläßlich ist. Über 50 Veröffentlichungen beschäftigen sich mit diesem Phänomen, ohne daß es dazu aber detaillierte Beobachtungen oder gar systematische Untersuchungen (Experimente) gäbe.Um diesen Mangel zu beseitigen, führten wir entsprechende Untersuchungen durch:(1) Im Rahmen von Experimenten zum Energieumsatz in der Vogelembryogenese beobachteten wir bei einer großen Anzahl von Schlüpflingen von 17 verschiedenen Vogelarten einen erfolgreichen Schlupf ohne jegliche Anzeichen von IP. Die innere Eimembran zur Luftkammer war intakt, also nicht mit dem Schnabel durchstoßen worden (Tab. 1). (2) Systematische Beobachtungen an 1040 Eiern von Hühnern (Gallus gallus domesticus) in einer professionellen Bebrütungsanstalt zeigten, daß zwischen 7–13,5 % ohne IP schlüpften (Tab. 2). (3) Mit experimentellen Untersuchungen an Haushuhn, Felsentaube, Wachtel (Coturnix coturnix) und (Nordinsel-)Streifenkiwi (Apteryx mantelli) konnten wir in 7–65 % (Mittelwert: 35,7 %) aller Fälle zeigen, daß Vogelembryonen ohne IP erfolgreich und ohne negative Folgen für ihre nachfolgende Entwicklung schlüpfen können.Diese Ergebnisse zeigen, daß IP also allem Anschein nach keine obligate, sondern höchstens eine fakultative Verhaltensweise ist. Die Lunge kann über den luftgefüllten Raum innerhalb der Chorioallantois belüftet werden.

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Internal Pipping (IP): obligatory or facultative behaviour for successful hatching?

Summary The (invisible) behaviour called Internal Pipping (IP, the puncturing of the inner egg membrane to bring the bill tip inside the air-cell to breathe air) is considered as a regular and obligatory element in the normal hatching process of a bird. It does, indeed, frequently occur when about 90 % of the incubation period has elapsed, shortly before the embryo cracks the eggshell with its bill (External Pipping, EP). In some bird species (e. g. pigeons, shearwaters, petrels, gulls and terns) EP is reported to precede IP. However, in the Rock Dove (Columba livia) and the Diamond Dove (Geopelia cuneata) we could not confirm this observation.In many papers IP is said normally to be especially correlated with a change in embryonic oxygen consumption, namely a transition to a plateau phase. At this time respiration changes from chorioallantoic membrane to lungs; the lungs are filled with air which is thought to be provided exclusively from the air-cell. Many authors describe this behaviour accordingly. Nevertheless, there exist no direct observations or even experimental data to substantiate this claim. Our paper deals with this problem:During our long-term experiments on embryonic metabolic rate we first observed that embryos of at least 17 different bird species frequently hatched and developed successfully without any signs of a general IP. The membrane of the air-cell was not pipped (see Table 1).Additional and systematic observations in a professional breeding station on 1040 eggs ofGallus gallus domesticus showed that in 7–13,5 % of cases embryos hatched without any signs of IP (see Table 2).To determine whether this phenomenon is a common event we performed special experiments in four different bird species (Domestic FowlGallus gallus domesticus, Rock Dove, Common QuailCoturnix coturnix, Brown KiwiApteryx mantelli). These tests showed that hatching without IP occurs in 7 to 65 % (mean value 35.7 %) of cases in all four species without any negative effects on subsequent ontogenetic development.Evidently, IP is not an obligatory but a facultative behaviour in these cases, and probably in general. The aeration of the lungs can be done a different way within the space of the chorioallantoic membrane; for this reason no air-cell is needed.

     

Über den Einfluss der Bewegungsrichtung der Basilarmembran auf die Ausbildung der Cochlea-Potentiale von Strix varia (Barton) und Melopsittacus undulatus (Shaw)

Zusammenfassung Die vom runden Fenster abgeleiteten Cochlea-Potentiale von Barred Owl (Strix varia) und Wellensittich (Melopsittacus undulatus) werden in einer ursprünglich für Säuger entwickelten Apparatur untersucht. Verbesserungen der schon früher erarbeiteten präparativen Technik für Kleinvögel werden angegeben.Die Cochlea-Potentiale der Eule werden in ihrer Abhängigkeit von Intensität, Dauer und Polarität (Phase) eines ursprünglich rechteckigen Reizimpulses dargestellt. Nur die Stärke des Klicks hat einen wesentlichen Einfluß auf ihre Ausbildung; dies stimmt mit den Beobachtungen an Säugern überein.Nur die Mikrophon-Komponente der elektrischen Schwankungen im Innenohr des Wellensittichs verhält sich wie bei Eule und Säuger. Die auf die Entladungen von Nervenzellen zurückgeführte Komponente N₁ zeigt eine gründlich verschiedene Empfindlichkeit für die Dauer und die Phase des Reizes. Ähnliche Verhältnisse scheinen nach älteren Untersuchungen bei der Taube zu bestehen.In der Diskussion werden die Unterschiede zwischen Sittich (und Taube) einerseits, Eule (und Säuger) andererseits in Parallele zur Größenentwicklung von Cochlea und Fußplatte des Gehörknöchelchens gesetzt.Zur Erklärung der Empfindlichkeit der nervösen Entladungen für die sich mit der Reizdauer und -phase ändernde Bewegungsweise der Basilarmembran wird angenommen, daß die Verlagerung der Haarzellen zum ovalen Fenster erregend, in entgegengesetzter Richtung hemmend wirkt. Bei kurzen Reizen tritt Interferenz beider Wirkungen auf.Ermöglicht durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Embryologische und histogenetische Studien an „monokotylen Dikotylen“. I. Claytonia virginica L

Zusammenfassung Es wird über das von der allgemein verbreiteten Auffassung abweichende Ergebnis einer Nachprüfung der AngabenCooks über die Embryogenese der nur ein Keimblatt ausbildenden Portulacaceen-ArtGlaytonia virginica L. berichtet.Vom Tetraden- bis zum Kugelstadium gleicht die Embryoentwicklung derjenigen der zweikeimblättrigenClaytonia perfoliata. Mit der relativ frühen Anlegung des einzigen Keimblatts beiC. virginica hängen folgende Abweichungen vom Verhalten der dikotylen Arten zusammen: Dauernd kreisrunder Querschnitt der Embryo-Achse, Förderung der Kotyledonarregion gegenüber den übrigen Teilen des Embryos, Periklinalteilungen auch in der peripheren Zellschicht des Keimblattprimordiums und Einbeziehung auch der Zellen des Embryo-Scheitels in dessen Anlage. Infolgedessen entwickelt sieh eine seitlich, aber noch im Terminalsegment gelegene Zellgruppe zum SproßVegetationspunkt. Dieser wird später von der Keimblattbasis scheidig umhüllt.Von der Anlage eines zweiten Kotyledos fehlt jede Spur. Auf die Fehldeutungen von Längsschnitten, dieCook zur entgegengesetzten Ansicht führten, wird eingegangen. Entgegen den VermutungenGoebels ist es nicht immer nur der äußere (auf der Konvexseite des gekrümmten Embryos gelegene) Kotyledo, der allein entwickelt ist, sondern man findet gelegentlich auch Samen mit einer umgekehrten Embryoorientierung.Auch die Keimungsvorgänge (vorherrschende Aktivität der Keimblattbasis) und die anatomischen Verhältnisse der Sämlinge (direkter Anschluß des ersten Plumularbündels an einen Teil der Wurzelstele) gleichen auffallend denjenigen vieler Monokotylen (z. B.Allium).Die Bedeutung dieser Ergebnisse für die Theorie der Systematik wird diskutiert.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei für die Unterstützung der vorliegenden Untersuchungen der verbindlichste Dank ausgesprochen.     

Ultrastruktur des Neurohaemalorgans im Nervus corporis allati II vonAcheta domesticus

Summary InAcheta domesticus the proximal part of the nervus corporis allati II (Nca II) is differentiated as a neurohemal organ und consists of several hundred fiber profiles. The neurosecretory region is confined to the peripheral layer and contains axons with different vesicular inclusions. The liberation of neurohormones is accomplished by exocytosis and the formation of synaptoids. Structures resembling synaptic ribbons were observed in contact with axons, glial profiles and interstitial stroma. The central area of the nerve contains only non-neurosecretory axons of various sizes. Connection with the subesophageal ganglion is attained by only 9 large axons of the central region.Zusammenfassung BeiAcheta domesticus ist der proximale Abschnitt des Nervus corporis allati II (Nca II) als Neurohaemalorgan mit mehreren hundert Faserprofilen ausgebildet. Die neurosekretorische Region ist auf die Peripherie des Nerven begrenzt und enthält Fasern mit unterschiedlichen vesikulären Einschlüssen. Die Freisetzung der Neurohormone erfolgt exocytotisch und durch Bildung von Synaptoiden. Es werden stiftchenförmige synapsenähnliche Kontaktstellen mit Axonen, Gliaprofilen und dem interzellulären Stroma beschrieben. Der zentrale Teil des Nerven führt nicht-neurosekretorische Axone unterschiedlichen Durchmessers, von denen lediglich 9 große Fasern die Verbindung mit dem Unterschlundganglion herstellen.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Temperaturregulation und Tagesperiodik des Stoffwechsels bei Winterschläfern

Zusammenfassung o1.Das Temperaturregulationsvermögen von Myotis myotis Borkh. ist im Sommer besser entwickelt als im Winter. Die Höhe der Körpertemperatur ist im Sommer unabhängig von der Ruhe-Aktivitätsperiodik.Während die Tiere im Sommer selbst bei hoher Kältebelastung — bei täglich ausreichender Nahrungsaufnahme — zu Beginn ihrer Aktivi tätsperiode spontan erwachen, tritt im Winter unter gleichen Bedingungen nach viertägiger Kälteeinwirkung Winterschlaf ein.Der HVL zeigt deutliche jahresperiodische Veränderungen, hervorgerufen durch eine Verminderung der A-Zellen, besonders im äußeren Bereich der Adenohypophyse im Winter. Die Schilddrüsenfunktion und das Differentialblutbild sind deutlich vom jeweiligen Aktivitäts- bzw. Belastungszustand der Tiere abhängig.Der Eintritt des Winterschlafs wird durch erhöhte Schlafbereitschaft während der Ruheperiode (tiefe Tagesschlaflethargie) bestimmt. Temperaturen unter 10° C verkleinern die Amplitude des Stoffwechselanstiegs zu Beginn der Aktivitätsperiode.Das Fortbestehen tagesperiodischer Stoffwechseländerungen unter konstanten Umweltbedingungen konnte in den ersten Wochen des Winterschlafs nachgewiesen werden. Nach längerem natürlichem Winterschlaf war keine sichtbare Stoffwechselperiodik mehr zu erkennen. Für ein Weiterbestehen der endogenen Rhythmik (inneren Uhr) im tiefen Winterschlaf liegen Hinweise vor.Die Länge der Respirationspausen im tiefen Winterschlaf schwankt unregelmäßig zwischen 15 und 90 min.In der Höhe von Körpertemperatur und Stoffwechsel konnten deutliche Unterschiede bei Myotis myotis und Barbastella barbastella Schreb festgestellt werden. 2.Bei einjährigen Siebenschläfern (Glis glis L.) wurden in den Sommermonaten Absinken der Körpertemperatur und Lethargie während des Ruheschlafs beobachtet. Als primäre Ursache wird eine durch die Gefangenschaft bedingte, zeitlich verschobene Winterschlafbereitschaft verantwortlich gemacht.Stoffwechsel und Atmung beim Eintritt und im Verlauf des Winterschlafs des Siebenschläfers zeigen keine prinzipiellen Unterschiede gegenüber Myotis myotis. Die Länge der Respirationspausen im tiefen Winterschlaf variiert unregelmäßig zwischen 5 und 60 min. Eine Fortdauer der sichtbaren Stoffwechselperiodik konnte nicht festgestellt werden.Bei konstant niederer Temperatur (6° C) und Dauerdunkel konnte die Winterschlafbereitschaft der Buche trotz Fütterung bis in den Frühsommer verlängert werden. 3.Eine jahresperiodisch eintretende innere Winterschlafbereitschaft ist die Voraussetzung für den Eintritt des Winterschlafs beim Goldhamster (Mesocricetus auratus Waterh.).Konstant tiefe Temperatur verlängert die Dauer der Winterschlafperioden. Der Eintritt der Lethargie erfolgt während der normalen Ruheperiode, unabhängig von der Temperatur.Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. F. P. Möhres, danke ich für die Überlassung des Themas und wertvolle Anregungen und Hinweise. Ebenfalls zu Dank verpflichtet bin ich Herrn Dr. H. Löhrl für die Beschaffung der Siebenschläfer und Herrn H. Frank und dem Heimat- und Höhleverein in Laichingen (Württemberg) für die freundliche Unterstützung beim Besuch der schwäbischen und slowenischen Höhlen. Die Arbeit wurde gefördert durch Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die Prof. MÖhres zur Verfügung standen.     

Elektronenmikroskopische Untersuchung des Terminalapparates von Chaetonotus sp. (Gastrotrichen) als ersten Beispiels einer Cyrtocyte bei Askhelminthen

Zusammenfassung Der Zelltyp der Cyrtocyte (Reusengeißelzelle) wird an der Gattung Chaetonotus (Gastrotrichen) erstmalig bei Askhelminthen nachgewiesen. Der Terminalapparat des Protonephridiums besteht aus zwei eng aneinanderliegenden Reusenröhren aus je 8 Stäben. Die Lücken zwischen den Stäben überspannt ein Netzwerk aus sehr dünnen Fibrillen. In jeder Röhre des Doppelapparates schwingt eine Geißel, die sich nicht in dem Ausleitungskanal fortsetzt. Um den Anfangsteil des Doppelreusenapparates liegt ein geschlitzter, blasig erweiterter Plasmamantel, der sich später dem Reusenapparat dicht anlegt und dann ungeschlitzt ist. Dieser Plasmamantel stellt ein weiteres äußeres Reusensystem dar, das um das innere aus Reusenstäben liegt.Der Vergleich mit anderen bekannten Cyrtocyten führt zur Feststellung einer neuen Form dieses Zelltyps.     

Zur Protoplastierung von E. coli B mit Lysozym und Versen

Zusammenfassung Die Einwirkung von Lysozym und Versen auf Zellen von E. coli B wird untersucht. Während die kombinierte Einwirkung, wie von Repaske (1956) beschrieben, zu Protoplasten führt, entstehen bei der alleinigen Einwirkung von Lysozym Halbprotoplasten. Diese unterscheiden sich äußerlich nicht von Bakterien, vermehren sich normal, platzen aber beim Verdünnen in dest. Wasser. Die Einwirkung von Versen allein hat keinen sichtbaren Erfolg, beeinträchtigt aber das Adsorptionsvermögen für den Phagen T 4. Beide Befunde werden in ihrem Zusammenhang mit der Wandstruktur der Zellen diskutiert.     

Zur Feinstruktur der Muskelzellen des Pharynx-Bulbus von Tardigraden

Zusammenfassung Die Muskelzellen des Pharynx-Bulbus der Tardigraden Macrobiotus hufelandi und Milnesium tardigradum sind bis zu 15 m lang und bilden zwischen Basalmembran und cuticularer Intima des Lumens ein einschichtiges Epithel. Die Grenzen zwischen den Nachbarzellen zeigen einen geschwungenen Verlauf. Das Sarcolemm stülpt sich tief zwischen die Myofribrillen ein und bildet ein ausgeprägtes E-System, mit dem das sarcoplasmatische Reticulum unter Bildung von Diaden und Triaden korrespondiert. Die Myofibrillen verlaufen radial. Die dünnen Filamente entspringen am inneren und äußeren Sarcolemm aus hemidesmosomenartigen Strukturen in Form dichter Bündel, die sich im mittleren Teil der Fibrille, der dicke und dünne Filamente enthält, erweitern. Maximal 11 dünne Filamente konnten um die nicht immer streng hexagonal angeordneten dicken Filamente herum gezählt werden. Wie polarisationsmikroskopisch bestätigt werden konnte, besitzt jede Myofibrille eine breite A-Zone in der Mitte und an ihren Enden je eine schmalere I-Zone. Eine H-Zone ist undeutlich. Jeder Myofibrille kann der funktionelle und morphologische Wert einer Sarcomere zugeschrieben werden. Die Bedeutung dieser Befunde für die Evolution der Tardigraden wird diskutiert.

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The fine structure of muscle cells of the pharyngeal bulb of tardigrada

Summary The muscle cells of the pharyngeal bulb of tardigrades Macrobiotus hufelandi and Milnesium tardigradum are up to 15 m long and form a single layer between the basal lamina and the cuticle-coated lumen. The boundaries between adjacent cells are sinuous. The sarcolemma invaginates between the myofibrils whereby a marked E-system is formed. The sarcoplasmic reticulum is associated to the latter, constituting diads and triads. The myofibrils run radially. Thin filaments originate from hemidesmosome-like structures at the inner and outer sarcolemma in dense bundles which widen in the middle part of the fibrils. Each fibril contains thick and thin filaments in this region. As many as 11 thin filaments could be counted around a thick filament. The latter are not always arranged hexagonally. As it is confirmed by polarisation microscopy each myofibril has a wide A-Zone in the middle which is flanked by shorter I-zones. An H-zone is marked but indistinctly. Each myofibril is interpreted to have the functional and morphological equivalent to one sarcomere. The relevance of these findings in the evolution of Tardigrada is discussed.

Herrn Prof. Dr. E. Schnepf danke ich für Unterstützung und die Durchsicht des Manuskripts, HerrnProf. Dr. H. W. Ludwig und Herrn Dr. H. G. Heumann für hilfreiche Diskussion.     

Consumption, digestion, and utilization of various grasses by fifth-instar larvae and adults of the migratory locust

Food consumption, digestion, and utilization were estimated in fifth-instar larvae and adults of the migratory locust by measurements of the weight of food ingested, the weight of faeces produced and the increase in body weight. The diet consisted of either rye, perennial rye-grass, cocksfoot, water meadow-grass, or reed-grass.Neither the general shape of the growth curve nor the duration of the developmental period are influenced by these diets.Considerable diet-specific differences in amounts of food consumed as well as digested are estimated. Although explanations for these differences cannot be given, some probable causes are discussed: water content of the food, and transition effect of dietary change.The approximate digestibility of the food is higher in larvae than in adults during their somatic growth, which will reflect a greater digestive capacity in larvae. This digestive capacity remains constant within each developmental period, but its absolute value may differ between the two periods investigated and is dependent on the kind of food offered. The efficiency of conversion of ingested food as well as digested food to body substance are greater for water meadow-grass and particularly for rye than for the other grasses.

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Zusammenfassung Im 5. Larvenstadium von Locusta migratoria und in den adulten Tieren wurden Aufnahme, Verdauung und Nutzbarmachen der Nahrung, die jeweils aus frischen Blättern der Species: Secale cereale, Lolium perenne, Dactylis glomerata, Glyceria maxima oder Phragmites communis bestand, durch Messungen von drei Parametern bestimmt: (1) Trockengewicht der aufgenommenen Menge an Gras, (2) an produzierten Fäces, und (3) Änderung des Körperfrischgewichtes.Weder die allgemeine Form der Wachstumskurve noch die Dauer der Entwicklungsperiode wurden von den Diäten beeinflusst.Beträchtliche Diät-spezifische Unterschiede in der Quantität des aufgenommenen sowie verdauten Futters wurden nachgewiesen. Obwohl es nicht möglich ist schon eine Erklärung dafür zu geben, sind mögliche Ursachen erwähnt: der Wassergehalt des Futters und der transition effect des Diät-Wechsels.Der A.D. (approximate digestibility)-Wert des Futters ist in Larven höher als in den adulten Tieren; dies deutet auf eine höhere Verdauungskapazität der Larven hin. Innerhalb einer Entwicklungsphase bleibt die Verdauungskapazität konstant; ihr absoluter Wert kann beim Vergleich der beiden untersuchten Entwicklungsstadien verschieden sein, und zwar abhängig von der Art des angebotenen Futters. Die efficiency of conversion of ingested food (ECI) wie auch digested food (ECD) in Körpersubstanz sind für G. maxima und besonders für S. cereale höher als für die übrigen Diäten.

     

Ultrastruktur des Pseudoculus vonEosentomon (Protura,Insecta)

Zusammenfassung In der Feinstruktur unterscheidet sich der Pseudoculus vonEosentomon nicht wesentlich von dem der Acerentomiden. Durch einen Endokutikulaporus treten die dendritischen Fortsätze zweier Sinneszellen, jeweils umgeben von einer Hüllzelle, in den Außenraum des Pseudoculus ein. Der Außenraum wird nach distal von einer äußeren Kutikulaschicht — vermutlich Epikutikula — abgeschlossen. Sie vermittelt durch regelmäßig angeordnete lange Spalten die Verbindung zur Außenwelt. Am Grunde der Spalten finden sich Porentubuli, die mit den Hüllzellen oder den distalen Fortsätzen der Dendriten Kontakt haben können. Aus der Feinstruktur kann geschlossen werden, daß der Pseudoculus als Chemo-, Hygro- und/oder Thermorezeptor fungiert.

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Ultrastructure of the pseudoculus ofEosentomon (Protura, Insecta)

Summary Concerning its fine structure the pseudoculus of Eosentomon is quite similar to that of Acerentomide Protura. There are two sensory cells innervating the organ. From each of them one dendritic process derives, surrounded by one enveloping cell. The processes of these four cells enter the distal cavity of the pseudoculus through a pore in the endocuticular layer. The cuticular layer of the cap seems to consist of epicuticle only. It is furrowed by long clefts connecting the distal cavity of the organ with the outside. Poretubules insert at the base of the clefts and may have contact with the cell membranes of both enveloping cells and dendritic processes. According to its structure the pseudoculus may function as chemo-, hygro- and/or thermoreceptor.

Für technische Mitarbeit danke ich Frau G. Raabe, für die Anfertigung der Zeichnung Frau C. St. Friedemann.     

Zur Ultrastruktur der Blutzellen wirbelloser Tiere

Zusammenfassung In der Haemolymphe der Larve von Tenebrio molitor L. können elektronenmikroskopisch vier Zellarten unterschieden werden: 1. Ursprungszellen, 2. Gerinnungszellen, 3. spindelförmige Amoebocyten und 4. phagocytäre Amoebocyten. Die Cytoplasmaorganellen der Ursprungszellen liegen hauptsächlich in Kernnähe. Die Gerinnungszellen enthalten in ihrer perinucleären Zisterne Vesikel, die offenbar von der inneren Kernmembran abgeschnürt werden und mit der äußeren verschmelzen (=nucleo-cytoplasmatische Pempsis. Ein endoplasmatisches Reticulum ist nicht vorhanden. Im Cytoplasma finden sich kugelförmige Gebilde, deren Oberfläche mit Ribosomen besetzt ist. Sie haben keine Verbindung zur perinucleären Zisterne und scheinen, ebenso wie im Cytoplasma vorkommende, inhaltslos erscheinende Blasen, mit der Gerinnungsauslösung zusammenzuhängen. Vom Golgi-Apparat der Gerinnungszellen werden Granula produziert, die eine tubuläre Binnenstruktur aufweisen. Eine Ähnlichkeit mit Melanosomen wird diskutiert. Die spindelförmigen Amoebocyten speichern elektronendichte Granula in großer Menge, die aus Vorstufen mit tubulärer Binnenstruktur hervorgehen. In phagocytären Amoebocyten findet man zahlreiche Lysosomen und Verdauungsvakuolen. Scheibchenförmige, elektronendichte Einschlüsse werden als Albuminoidkörnchen gedeutet.

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Studies on the ultrastructure of invertebrate haemocytesI. On the haemocytes of the larvae from the mealworm enebrio molitor L.

Summary In the haemolymph of the mealworm Tenebrio molitor L. one can distinguish electronmicroscopically four cell types: 1) cells of embryonic nature, 2) clotting cells, 3) spindle-shaped amoebocytes and 4) phagocytic amoebocytes. The cytoplasmic organelles in the first type are concentrated around the nucleus and become more diffuse toward the periphery of the cell. The clotting cells contain in their perinuclear spaces vesicles that have budded off from the internal nuclear membrane. The mechanisms involved in nucleo-cytoplasmic pempsis are discussed. An endoplasmic reticulum is not present. In the cytoplasm occur spherical structures studded on their outer surface with ribosomes. These spheres have no connection with the perinuclear space and appear to have a function, along with the so called empty vesicles, in the clotting process. Within the Golgi-complex of the clotting cells, granules are produced having a tubular internal structure. Their resemblance to melanosomes is also discussed. The spindle-shaped amoebocytes store large numbers of electronopaque granules which develope from granules having a tubular internal structure. The phagocytic amoebocytes contain numerous lysosomes and digestive vacuoles. Disk-shaped electronopaque inclusions are considered to be albumine particles.

Herrn Prof. Dr. med. J. Staubesand danke ich für wertvolle Hinweise und Kritik.     

Partial reproductive incompatibility between populations of spider mites (Acarina: Tetranychidae)

Partial reproductive incompatibility between spider mite populations of different origin is a common phenomenon. A comparative study was made of the characteristics of partial reproductive incompatibility both between various natural populations ofTetranychus urticae and between a laboratory strain and a number of chromosome mutation homozygous strains derived from it. Interpopulation crossing experiments were set up and percentages of nonviability assessed in the F₁, the haploid F₂, the B₁ obtained from hybrids that had been mated with males of the original male parent stock and the B₁ produced by hybrids that had been mated by males of the original female parent stock. In those cases where partial reproductive incompartibility between populations is due to different chromosome mutations similar degrees of nonviability were observed for the haploid F₂ and the B₁ generations belonging to it. With natural reproductive incompatibility the degree of lethality was highest in the haploid F₂; the percentage nonviability was usually less for fertilized eggs, and especially when the eggs were fertilized by a gamete of a male of the same origin as the female parent of the hybrid. Differences in hybrid sterility between reciprocal crosses were often found. It is assumed that, although chromosome mutations may play a role in speciation of tetranychids, partial reproductive incompatibility between natural populations is mainly due to lethal recombinations of genes and interactions between cytoplasmic factors and genes of alien male gametes.

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Zusammenfassung Teilweise Fortpflanzungsunverträglichkeit zwischen Spinnmilbenpopulationen verschiedener Herkunft ist ein häufiges Phänomen. In einer vergleichenden Studie wurden die Eigenschaften solcher Inkombatibilität sowohl zwischen natürlichten Populationen vonTetranychus urticae als auch zwischen einem Laborstamm und einigen von diesem hergeleiteten Stämme mit homozygoter Chromosomenmutation untersucht. Kreuzungsexperimente zwischen den Populationen wurden durchgeführt und Prozentsätze der Nichtlebensfähigen (=nicht schlüpfenden Eiern) bestimmt u.zw. in der F₁, der haploiden F₂, der B₁, die von Hybriden erhalten wurde, die mit Männchen der ursprünglichen Elternzucht für Männchen gepaart waren und schließlich der B₁, von Hybriden erzeugt, die gepaart waren mit Männchen der ursprünglichen Elternzucht für Weibchen. In den Fällen, wo die Inkombatibilität zwischen den Populationen verursacht wird durch verschiedene Chromosomenmutationen, wurde ein ähnliches Ausmaß der Nichtlebensfähigkeit beobachtet für die haploide F₂ und die dazugehörigen B₁-Generationen. Bei natürlichen teilweiser Fortpflanzungsinkombatibilität war das Ausmaß der Lethalität am höchsten in der haploiden F₂; der Prozentsatz Nichtlebensfähigkeit war gewöhnlich für befruchtete Eier geringer, besonders wenn die Eier befruchtet waren durch einen Gameten von einem Männchen der gleichen Herkunft wie der weibliche Elternteil des Hybrids. Oft wurden Unterschiede in der Hybridsterilität zwischen reziproken Kreuzungen gefunden. Es wird angenommen, daß, obwohl Chromosomenmutationen eine Rolle spielen mögen in der Speciation der Tetranychiden, teilweise Fortspflanzungsinkombatibilität Zwischen natürlichen Populationen hauptsächlich verursacht wird durch lethale Rekombination von Genen und Wechselwirkungen zischen zytoplasmatischen Faktoren und Genen von fremden Männchengameten.

     

Das Subfornikalorgan und seine Beziehungen zu dem neurosekretorischen System im Zwischenhirn des Frosches

Zusammenfassung Das Subfornikalorgan von Rana esculenta und Rana temporaria liegt am Zusammenfluß dreier Ventrikel in der Pars ventromedialis oder septalis des Telencephalon und weist einen bei Säugetieren nicht erkennbaren Bauplan in drei Zonen oder Schichten auf. Die innere Zone wird von einem glomerulumartigen Gefäßsinus mit perivaskulärem Raum dargestellt. Große, nur von Gliamembranen getrennte Vakuolen umgeben als mittlere Zone das Gefäß. Diese Schicht ist praktisch zellfrei. Die äußere Schicht wird im ventrikulären Bereich von sehr unterschiedlich gebauten Ependymzellen gebildet. Sie können hochprismatisch bis endothelartig platt sein. Die anderen dem Gehirn zugewandten Seiten der dritten Zone bestehen aus Gliazellen, unter denen drei Zellarten gefunden werden, die keine Ähnlichkeit mit den Parenchymzellen der Säugetiere haben. Im basalen Bereich kommen Zellen vor, deren Cytoplasma sich mit Chromhämatoxylin und Aldehydthionin tingiert und die faserige Fortsätze bilden. Auch im Ependym und zwischen den Vakuolen werden in Einzelfällen Gomori-positive Substanzen gefunden.Durch osmotische Belastung und Hypophysektomie der Tiere wurde versucht, Bahnen zwischen Nucleus praeopticus und Subfornikalorgan darzustellen. Es konnte gezeigt werden, daß zwischen beiden Bezirken des Gehirns eine Verbindung besteht, deren Hauptweg über den Commissurenwulst der Commissura anterior und Commissura pallii anterior zum Subfornikalorgan führt. Unter experimentellen Bedingungen ließen sich auch die im Normalfall nur selten vorkommenden Gomori-positiven Substanzen im Ependym und zwischen den Vakuolen regelmäßiger nachweisen.Der Drei-Schichten-Bau, in dem sich die Flüssigkeitssysteme Blut und Liquor unter Vermittlung eines dritten — dem Vakuoleninhalt — gegenüberstehen, und die Verbindung zum neurosekretorischen System des Zwischenhirns werden für die Funktion des Organs als bedeutsam erachtet.