Der mitotische und endomitotische Kernzyklus beiAllium carinatum. I. Struktur,Volumen und DNS-Gehalt der Kerne

Zusammenfassung In den Meristemen und sich differenzierenden Geweben der Wurzel und des Blattes vonAllium carinatum wurden an denselben Zellkernen Chromatinstruktur, Volumen und DNS-Gehalt parallel untersucht. Sowohl während der mitotischen, als auch während der endomitotischen Interphase zeigt sich ein Unterschied in der Struktur zwischen Kernen im Stadium G₁ und solchen in G₂: Die in G₁ locker verteilten, kleinen Euchromomeren werden größer und erfüllen in G₂ regelmäßiger verteilt und dichter gelagert den Kernraum; die kompakten Chromozentren wachsen ebenfalls heran und verschmelzen zusätzlich zu Sammelbildungen, so daß ihre Anzahl in G₂ verringert erscheint. Die Strukturänderungen während der S-Periode selbst sind schwieriger zu beurteilen, jedoch bleiben die Chromozentren sicher während der DNS-Replikation kompakt.Im Zuge der mitotischen Prophase bzw. der Endomitose kommt es zu einer völligen Angleichung der euchromatischen und heterochromatischen Chromatinelemente im Zerstäubungsstadium (Z); seine Bedeutung liegt offenbar in der Trennung der Chromatiden. da unmittelbar nachher die für G₁ charakteristische feinkörnige Struktur wiederhergestellt wird und auch die Chromozentren wieder verkleinert, aber vermehrt hervortreten (Stadium der Neu-Organisation, NO).In der Mitose erscheinen im Anschluß daran, während der frühen Spiralprophase, Eu- und Heterochromatin vorerst wieder aneinander angeglichen (Stadium SpE), später kommt es aber infolge des asynchronen Spiralisationsverhaltens der heterochromatischen Abschnitte der Chromosomen zu einer neuerlichen Differenzierung (Stadium SpH), und erst in einem mittleren Prophasestadium sind die Chromosomen endgültig einheitlich stark spiralisiert (SpS).Das Kernwachstum erfolgt sowohl im mitotischen als auch im endomitotischen Kernzyklus in drei Schühen: Der erste findet unmittelbar nach der mitotischen bzw. endomitotischen Telophase statt, der zweite nach der DNS-Synthese, der dritte kurz vor und während der mitotischen Prophase bzw. der Endomitose. Die Volumenzunahme zwischen G₁ und G₂ sowie zwischen G₁ und der Zerstäubung sind im mitotischen Kernzyklus größer als im endomitotischen.     

Mutationsversuche an Kulturpflanzen VI

Zusammenfassung der Ergebnisse Bei den mit angewandter Zielsetzung durchgeführten Mutationsversuchen an der Sojabohnensorte Heimkraft I wurden zunächst durch Triebkraftversuche Anhaltspunkte und dann im Freilandversuch genauere Hinweise für geeignete Röntgendosen für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen gefunden. Die Anzahl der Pflanzen mit Hülsenansatz der 6 kr-, 8 kr-, 10 kr-und 12 kr-Parzelle (35,0%, 15,3%, 21,8%, 15,5%) derX ₁-Generation zeigen, wie auch schon die im Gewächshaus durchgeführten Triebkraftversuche, daß im Gegensatz zu den AngabenGustafssons (1944) nach unseren Versuchen 10000 r nicht als Höchstmaß der Strahlenverträglichkeit von Sojabohnensamen angesehen werden kann. Im Triebkraftversuch waren bei einer Dosis von 16 kr nach fünf Wochen Versuchsdauer noch 12,5% der Pflanzen durchaus wüchsig, und erst bei 20 kr mit 0,7% wüchsigen Pflanzen war die letale Dosis nahezu erreicht.Wie die prozentuale Verteilung der insgesamt 427 bestätigten Mutanten auf die einzelnen Bestrahlungserien zeigt (Tab. II), sind Röntgendosen von 6 kr bis 12 kr, sowohl was die Höhe der Mutantenhäufigkeit als auch die Anzahl der überlebendenX ₁-Pflanzen (Tab. 4 und 5) betrifft, für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen am besten geeignet.Von den in unseren Versuchen gefundenen Mutanten haben nur einige reichverzweigte Formen, die frühreifen Typen, die Mutanten mit höherem Tausendkorngewicht und eine Reihe noch näher zu untersuchender Formen mit erhöhtem Hülsenbehang und Ertrag und geringerer Keimtemperatur züchterischen Wert. Die außer den Mutanten des Chlorophyllapparates noch zahlreich aufgetretenen verschiedenen Wuchstypen, die Veränderungen in der Blattform und Behaarung der Pflanzen und der Samenschalenfarbe, sind vom Standpunkt der deutschen Sojazüchtung als neutral oder in den meisten Fällen als negativ zu bezeichnen. Ihr Auftreten war aber insofern wichtig, als damit bewiesen werden kann, daß es auch bei Soja in verhältnismäßig kurzer Zeit möglich ist, aus einer Zuchtsorte ein Mutantensortiment experimentell zu erzeugen, in dem die charakteristischen Merkmale eines Teiles der im Weltsortiment bekannten Soja-Varietäten auftreten.Abgesehen davon, daß ein experimentell geschaffenes Mutantensortiment zur Lösung genetischer, physiologischer und biochemischer Fragestellungen geeignetes Ausgangsmaterial bietet, läßt sich aus den bisherigen Ergebnissen schließen, daß bei weiterer Arbeit in absehbarer Zeit Formen geschaffen werden können, die früher als die Ausgangssorte zur Reife kommen und ihr im Ertrag überlegen sind, Außerdem können die Mutanten mit züchterisch wertvollen Merkmalen als Ausgangsmaterial für weitere Kreuzungen verwendet werden und die schwierige Kombinationszüchtung der Sojabohne beschleunigen helfen.Mit 22 Textabbildungen     

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.     

Simulierung der Röntgenstrahlenwirkung durch freie Radikale

Zusammenfassung Die in einer Hochfrequenzentladung in Wasserdampf entstehenden OH-Radikale bewirken eine Oxydation von Eisen (II) und eine Reduktion von Ger (IV), während H-Atome aus der Wasserstoffentladung Hexacyanoferrat (III), Gold (III) und Silber (I) reduzieren. Diese Ergebnisse werden mit der Röntgenbestrahlung verglichen und die Reaktionsgleichungen diskutiert.Es gelingt so, die Wirkungen der OH-Radikale und H-Atome zu trennen, die bei Bestrahlung immer gemeinsam auftreten.Es ergibt sich, daß OH-Radikale stärker für die sekundären, chemischen Effekte der Bestrahlung verantwortlich sind als H-Atome.Herrn Prof. Dr.-Ing. H.Engelhard möchte ich für sein stets förderndes Interesse am Fortgang dieser Arbeit meinen herzlichen Dank aussprechen.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Herrn Bundesminister für wissenschaftliche Forschung danke ich für die zur Verfügung gestellten Mittel.     

Elektronenmikroskopische Befunde am bestrahlten Oberschlundganglion von Odonaten-Larven (Calopteryx splendens Haar.)

Zusammenfassung Die Untersuchungen wurden im Rahmen neuroethologischer Arbeiten am Oberschlundganglion von Calopteryx splendens (Odonata) durchgeführt. Sie bilden die Voraussetzung für eine integrierende Synthese morphologischer und ethologischer Kenntnisse, auf Grund dessen wir etwas über die Informationsstruktur des Zentralnervensystems erfahren können.Die an den beiden letzten Larvenstadien beschriebenen Analysen nach Ganzkopfbestrahlungen betreffen Spätschäden.Nach morphologischen Gesichtspunkten werden vier Neuronenperikaryen unterschieden: 1. Globuliperikaryon. 2. Großes Perikaryon mit großem rundlichem Kern. 3. Großes cytoplasmareiches Perikaryon mit gelapptem Kern. 4. Perikaryon mit neurosekretorischer Tätigkeit. Außer gemeinsamen Abweichungen von der Norm weist jeder Perikaryontyp während des Spätschadens charakteristische morphologische Veränderungen auf. Es ist anzunehmen, daß diese zelltypischen Unterschiede der Erscheinungsbilder auch solchen in der Funktion entsprechen.Bei den Globuliperikaryen (besonders bei denjenigen, die im Zellverband der Corpora pedunculata liegen), den großen cytoplasmareichen Perikaryen mit gelappten Kernen und den sekretorisch tätigen Neuronenkörpern nehmen die Volumina des Neuroplasmas unter gleichzeitigem Sinken der Kerngröße zu. Eine Ausnahme hiervon bilden die großen Perikaryen mit großem rundlichem Kern. Bei ihnen allein wird auch der Nukleolus im Karyoplasma deutlich sichtbar. Für alle vier Perikaryen sind während des Spätschadens mehr oder weniger starke Chromatinkonzentrationen kennzeichnend. Hinsichtlich der Veränderungen neuroplasmatischer Einschlüsse ähneln sich einerseits die Globuliperikaryen und die großen cytoplasmareichen Perikaryen mit gelappten Kernen, andererseits die großen Perikaryen mit rundlichen Kernen und diejenigen mit neurosekretorischer Tätigkeit. Die Unterschiede beider Gruppen beziehen sich vor allem auf Strukturen des mit Ribosomen besetzten endoplasmatischen Reticulums, die Dictyosomen und Mitochondrien. Besonders auffallend sind die in den großen Perikaryen mit großen rundlichen Kernen auftretenden, tief schwarzen Granula, die vielfach den Eindruck von Ribosomenkonzentrationen erwecken. Die Sekrettropfen der neurosekretorischen Perikaryen sind während des Spätschadens insgesamt reduziert und verklumpen infolge von Membranverlusten untereinander.Im Gegensatz zu den Ergebnissen lichtmikroskopischer Untersuchungen sind Veränderungen im Neuropilem während des Spätschadens gut darstellbar. Einschlüsse der Axone und Gliafortsätze werden beschrieben und mit den Befunden anderer Autoren verglichen. Nach Bestrahlungen sind die axoplasmatischen Einschlüsse stark reduziert. Dies bezieht sich besonders auf die praesynaptischen Bereiche, die infolge Rückbildung der synaptischen Bläschen und der mit ihnen auftretenden Granula weitgehend leer erscheinen. Außerdem ist die Struktur der Mitochondrien, besonders ihrer Cristae, gestört. Es ist anzunehmen, daß es sich hierbei um irreversible funktionelle Störungen handelt. Larven, die nach Beendigung der Latenzzeit solche histopathologischen Merkmale aufweisen, zeigen auch ethologisch keine Remission mehr.Herrn Prof. Dr. Friedrich Seidel in Verehrung und Dankbarkeit gewidmet.Herrn Dr. Wolrad Vogell, Leiter des Laboratoriums für Elektronenmikroskopie der Universität Marburg a.d. Lahn, möchte ich für die Erlaubnis zur Anfertigung der Aufnahmen und für seine eingehende Beratung besonders herzlich danken. Dem Leiter der Forschungsgruppe Elektronenmikroskopie der Deutschen Forschungsanstalt für Psychiatrie des Max-Planck-Instituts München, Herrn Dr. Dr. Hermann Hager, danke ich sehr für die wertvollen Hinweise zu dieser Arbeit, Fräulein Barbara Schüler (Elektronenmikroskopisches Laboratorium, Marburg) für die Anfertigung der Aufnahmen.     

Über den Geschmacksinn von Calliphoea erythrocephala Meigen und über die Verwertung von Zuckern und Zuckeralkoholen durch diese Fliege

Zusammenfassung Bei Calliphora erythrocephala wurden die Schwellenwerte (Reaktionsschwellen) der oralen und tarsalen Geschmacksorgane für Zucker und Zuckeralkohole bestimmt.Im Verlaufe einer 10tägigen Hungerperiode sinken die Schwellenwerte an beiden Organen ganz wesentlich (bei Tarsen für Maltose um das 700fache).Der Rüssel ist fast für alle Zucker und während der ganzen 10tägigen Hungerperiode ein empfindlicheres Geschmacksorgan als die Tarsen. Nur bei Saccharose, Maltose und Fruktose, für welche die vorige Regel zunächst auch gilt, werden die Tarsen in den letzten Hungertagen noch empfindlicher als der Rüssel.Minnich fand, daß die Tarsenschwellenwerte für Saccharose, Maltose, Glukose und Fruktose bei Calliphora vomitoria während einer Hunger-periode stets schneller fallen als die des Rüssels. Für Calliphora eryihrocephala ist dies gleichfalls zutreffend und gilt auch für weitere Zucker; in einigen Fällen tritt aber das Umgekehrte ein, so z. B. bei Raffinose.Die süßesten Zucker für den Rüssel der Fliege sind nach dem ersten Hungertag Rohrzucker und Malzzucker, nach dem zehnten Tag mit Abstand Malzzucker. Der süßeste Zucker für die Tarsen der Fliege ist stets Rohrzucker. Der Süßungsgrad dieses Zuckers übertrifft bei der Fliege den anderer Zucker weit mehr, als das bei den Bienen der Fall ist.Auf die Zucker Erythrit, Rhamnose und Laktose sprechen die Tarsen selbst im größten Hungerzustand nicht an; auch mit dem Rüssel schmeckt die Fliege diese drei Zucker erst nach einigen Hungertagen. Der Nährwert dieser drei Zucker ist gleich Null.Fliegensüße Zucker sind nicht immer auch gute Nährstoffe.In bezug auf die Verwertung von Arabinose, Xylose und Galaktose verhält sich Calliphora gerade umgekehrt, wie viele andere auf diese Zucker geprüfte Tiere, indem sie die ersten beiden nicht, die letztere aber sehr gut verwertet.Von Bienen und Fliegen gut verwertet werden nur die Zucker: Mannit, Sorbit, a-Methylglucosid, Glukose, Fruktose, Saccharose, Maltose, Trehalose und Melezitose.Fucose, Dulcit und Cellobiose haben trotz deutlichem Süßgeschmack keinen Nährwert für die Fliegen.Die Fliegen schmecken viel mehr Zucker süß als die Bienen; verwertbar aber sind für beide etwa gleich viele.Die geschmackliche Prüfung von Säure, Salz und Bitterstoff zeigte große individuelle Unterschiede.Die Tarsen sind für den vergällenden Geschmack weniger empfindlich als die Mundteile. Für Kochsalz sind die Tarsen ganz unempfindlich.Die Vergällungswerte ändern sich im Hunger nicht.Dissertation der Philosophischen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München.     

Untersuchungen über tages- und jahresperiodische Änderungen im Energiehaushalt gekäfigter Zugvögel

Zusammenfassung Die Jahresperiodik des Körpergewichtes (KG) von Dorngrasmücken (Sylvia communis), Rotkehlchen (Erithacus rubecula) und einigen anderen Arten wird beschrieben. Während das KG der Dorngrasmücken im Herbst das Jahresmaximum erreicht, bildet es das Rotkehlchen erst im Frühjahr aus. Beide Arten erhöhen das KG auch zu Beginn der entsprechenden anderen Zugphase.Die Futteraufnahme ist bei beiden Arten im Frühjahr am stärksten, doch auch im Herbst deutlich erhöht. Bei gefütterten Tieren steigt der RQ in den Phasen der Zugdisposition und der nächtlichen Zugunruhe (a) im Mittel von 13–17 Uhr über 1. In den Ruhephasen (b) überschreitet er dagegen im Laufe der Hellphase nur schwach 0,9 (höchster Mittelwert). Ein Vergleich der Futteraufnahme während der Stoffwechselversuche von Tieren in Phase a mit solchen in b ergibt keine Unterschiede. Die Höhe des RQ schlafender Tiere in der Dunkelheit wird von der zugunruhiger Vögel nur wenig überschritten. Der RU zugunruhiger Vögel konnte nicht exakt erfaßt werden. Eine Stütze für die Annahme, daß seine Absenkung eine der Ursachen für die Depotbildung ist, fand sich nicht. Der RU im Winter dürfte jedoch tiefer als der des Sommers sein.Die KT der Hellzeit unterliegt einer Jahresperiodik. Kommt es zu einem Anstieg des KG, fällt sie ab.Echte positive oder negative Korrelationen zwischen den einzelnen Werten ließen sich nicht nachweisen. Sie sind jedoch auch kaum zu erwarten, da augenscheinlich eine Vielzahl von Faktoren die Ausbildung des KG bestimmt.Ebenso wie aus den Untersuchungen der tages- und jahresperiodischen Aktivitätsänderungen (Merkel 1956) geschlossen wurde, deuten die mitgeteilten Befunde darauf hin, daß eine endokrine Umstellung in der Hellzeit vor und während der Zugphasen auftritt. Diese Sparregulation ist für die Depotbildung verantwortlich zu machen. Sie löst den erhöhten Kohlenhydrat-Fettumbau und die Hyperphagie aus, senkt die Aktivität und die Wärmeproduktion und stellt so die Energiedepots bereit, die dann dem Vogel in der Dunkelzeit für die Durchführung des nächtlichen Zuges zur Verfügung stehen, der überdies im Vergleich zum Zuge in der Hellzeit ökonomischer sein dürfte.     

Number and structure of perisomatic satellite cells of spinal ganglia under normal conditions or during axon regeneration and neuronal hypertrophy

Zusammenfassung Die Satellitenzellen des Spinalganglions der Eidechse (Lacerta muralis) wurden im normalen und experimentell veränderten Zustand — d. h. nach Durchtrennung des afferenten Axons und während der Hypertrophie der Nervenzellen des Spinalganglions, die der Ausdehnung des peripheren Innervationsgebietes folgt — licht- und elektronenmikroskopisch untersucht.Die Grundeigenschaften der Satellitenzellen der Eidechse sind denjenigen ähnlich, die in Spinalganglien der Säugetiere und Amphibien beobachtet wurden. Auch bei der Eidechse sind die Satelliten einkernige Einzelzellen, die eine geschlossene Hülle um den Zelleib bilden. Die Verbindungen zwischen den anliegenden Satelliten sind bei der Eidechse im allgemeinen weniger kompliziert als bei den Säugetieren. Die Dicke der Satellitenhülle variiert von einer Strecke zur anderen; in einigen Strecken liegt sie unter 2000 Å.Im Zytoplasma der Satelliten findet man stets Mitochondrien — deren Zahl für jeden ²-Schnitt dreimal geringer ist als jene, die in den entsprechenden Neuronen gefunden wurde —, das endoplasmatische Reticulum, vorwiegend von regellos angeordneten Zisternen gebildet, einen wenig entwickelten Golgi-Apparat und Ribosomen. Manchmal findet man auch Centriolen, Cilien ohne das zentrale Fibrillenpaar, Filamente (zahlreicher als in den Satellitenzellen der Säugetiere und weniger als in jenen der Amphibien), den Lysosomen ähnliche Granula und Granula mit gleicher Ultrastruktur wie die Lipofuszinkörnchen. Kleine Vesikel, die aus dem Golgi-Apparat entstehen, fließen anscheinend später zu vesikelhaltigen und elektronendichten Körpern zusammen. Die Bedeutung des Verhältnisses zwischen dem Golgi-Apparat, den vesikelhaltigen und den elektronendichten Körpern sowie der Endverlauf der beiden letztgenannten konnte nicht festgestellt werden.Die Durchmesser der Neurone und die Zahl der entsprechenden Satelliten wurden an Serienschnitten lichtmikroskopisch gemessen. Auf diese Weise wurde das Verhältnis zwischen Satelliten und Neuronen quantitativ festgestellt: es entspricht etwa demjenigen, das bei der Ratte festgestellt wurde.Bei erhöhter Stoffwechsel-Aktivität der Neurone, d. h. während der Regeneration des Axons und Hypertrophie des Zelleibes, zeigen die entsprechenden Satelliten folgende Veränderungen: Ihr Kern nimmt an Volumen zu (etwa 46% im Durchschnitt), das Kernkörperchen zeigt Veränderungen der Ultrastruktur, der Golgi-Apparat erscheint hypertrophisch, die aus dem Golgi-Apparat entstandenen kleinen Vesikel und die elektronendichten Körper scheinen zahlreicher geworden zu sein. Die Durchschnittszahl der Mitochondrien für jeden ²-Schnitt ist dagegen nicht wesentlich geändert. Diese Veränderungen können dahingehend gedeutet werden, daß während der erhöhten Stoffwechsel-Aktivität der Neurone auch die Aktivität ihrer Satellitenzellen ansteigt.Die Zahl der entsprechenden Satellitenzellen wächst im Verlaufe der Hypertrophie des Zelleibes durch Mitose. Auf diese Weise paßt sich die Masse der Satellitenzellen der erhöhten Neuronenmasse an.Die ermittelten Befunde stützen die früher vorgetragenen Hypothesen (Pannese 1960): a) die Satellitenzellen sind in der Lage, ihren Stoffwechsel zugunsten der Neurone zu aktivieren, b) sie sind stabile Elemente im Sinne Bizzozeros.     

Sekretionsphasen und cytologische Beobachtungen zur Funktion der Oenocyten während der Puppenphase verschiedener Kasten und Geschlechter von Formica polyctena Foerst. (Ins. Hym. Form.)

Zusammenfassung Mit histologischen und histochemischen Methoden wurden die Oenocyten von Männchen, Weibchen und Arbeiterinnen während der Puppenphase von Formica polyctena Foerst. untersucht, um Einblicke in ihre Funktion während der Metamorphose zu erhalten.Bei Formica lassen sich zwei Generationen von Oenocyten, larvale und imaginale, unterscheiden, die lateral von der Hypodermis des Abdomens bzw. Gasters abgegliedert werden. Während der ganzen larvalen Phase bleiben sie mit der Hypodermis in Verbindung. Zu Beginn der inneren Metamorphose verteilen sie sich auf dem Lymphwege über den ganzen Körper und finden sich konzentriert an den Stellen der Organbildung. Vor beginnender Körperpigmentierung gelangen die larvalen Oenocyten ins Mitteldarmlumen und werden dort verdaut, während gleichzeitig die imaginalen Oenocyten mit den Trophocyten sich verankern, was mit einer Klärung der Hämolymphe einhergeht.Die Oenocyten besitzen eine sehr verschiedene Größe, die stark vom Sekretionszustand abhängig ist. Die larvalen Oenocyten erreichen ein Aktivitätsmaximum kurz vor bzw. nach der Puppenhäutung, die imaginalen kurz vor der Imaginalhäutung. In der Größe und Aktivität der Oenocyten bestehen während der Metamorphose Unterschiede zwischen beiden Kasten und Geschlechtern.In den Oenocyten konnten sowohl im lebenden Zustand als auch nach Fixierung Sekretvakuolen festgestellt werden.Die Farbe der granulierten Oenocyten ist wasserhell; ihr Cytoplasma besitzt einen p_H-Wert von etwa 5–5,5 im aktiven Zustand. Ihre Form ist kugelig oder elliptoid. Die Zahl der Zellkerne schwankt zwischen 1–3, wobei einkernige Zellen stark überwiegen. Die Kernvermehrung scheint amitotisch nach einem besonderen Typus zu erfolgen; sie konnte in einem Falle beobachtet werden. Mitosen und Zellteilungen waren nicht feststellbar. Die Kerne enthalten meistens zwei Nukleoli, oft nur einen, aber manchmal auch drei.In den Oenocyten konnten Glykogen und Fett nachgewiesen werden; die Oenocyten können deshalb jedoch nicht als Speicherzellen betrachtet werden.Während der Metamorphose scheinen die Oenocyten eine wesentliche Rolle als Fermentbildner zu spielen; sie sind am Aufbau der imaginalen Organe maßgeblich beteiligt. Den imaginalen Oenocyten kommt neben dem Umbau der Trophocyten offensichtlich beim weiblichen Geschlecht eine Funktion bei der Eibildung zu. Für hormonale und exkretorische Funktionen ergaben sich keine Anhaltspunkte.Die hormonale Steuerung der Oenocyten scheint durch die Corpora allata zu erfolgen.     

Untersuchungen über das Natürliche Vorkommen quaternärer Ammoniumbasen inLycopersicon esculentum

Zusammenfassung Als Einleitung zur Untersuchung der Wirkung von Chlorcholinchlorid im Stoffwechsel der quaternären Ammonium verbindungen in Pflanzen wurden Überlegungen über die Stellung des Cholins im Stoffwechsel angestellt und die natürlich vorhandenen Substanzen dieser Art in wäßrigen Extrakten von Tomatenpflanzen untersucht.Die papierchromatographische Trennung wurde in neutralen, sauren und basischen Lösungsmitteln durchgeführt, und als Sprühmittel wurde hauptsächlich ein modifiziertes Dragendorffsches Reagens verwendet.Die Hauptsubstanz, die in den Extrakten nachweisbar war, ist eine Substanz, die dieselbe Farbreaktion wie Cholinchlorid gab, die aber einen höherenR _f-Wert in neutralen und in basischen Lösungsmitteln hatte. Während der Papierelektrophorese bei p_H 6 ging diese Substanz in Cholin und in eine dritte Substanz über. Letztere wurde während der Cholin und in eine dritte Substanz über. Letztere wurde während der Chromatographie in Cholin umgewandelt. Alle drei Substanzen scheinen nah verwandt zu sein. Es besteht kein Beweis dafür, daß eine von den Substanzen ein phosphoryliertes Derivat von Cholin oder Acetylcholin ist.DieR _f-Werte und Farbreaktionen der unbekannten Substanzen und die von bekannten quaternären Ammoniumbasen werden gegeben.Mit 4 Textabbildungen     

Ricerche sulle cause che determinano la ciclopia degli anfibi

Zusammenfassung Durch die Wirkung von Na₂SO₄, NaCl, MgCl₂, Na-Tartrat, Äthylalkohol, Na-Monojodacetat (nur auf Axolotl) und Floridzin auf Embryonen vonRana esculenta undAmblystoma tigrinum, wurden Mißbildungen der cyclopischen Reihe erzeugt (Embryonen mit konvergierenden Nasenlöchern, mit unpaarer Nasenhöhle, mit Augenkonvergenz, mit Cyclopie und mit Anophthalmus), welche mit den durch Behandlung mit LiCl erzeugten Mißbildungen vergleichbar sind.Ohne entsprechende Wirkung blieben: dl Glycerinaldehyd (sowohl in alter als auch in neuhergestellter Lösung), NaF, NH₄F, Na-Monojodacetat (beim Frosch), Na-Citrat und KCN.Jener Abschnitt des Kohlehydratenstoffwechsels, der von NaF, Na-Monojodacetat und dl Glycerinaldehyd verhindert wird, ist deshalb nicht verantwortlich für die normale Bildung des Kopfes. Dabei ist zu bemerken daß die alten Lösungen von dl Glycerinaldehyd den besonderen Kohlehydratenstoffwechsel verhindern, dervon Needham und seinen Mit-arbeitern für den Embryo beschrieben wurde.Die geringe Fähigkeit des Floridzins, Mißbildungen der cyclopischen Reihe, zu erzeugen, führt ebenfalls zu dem Schluß, daß bei der Bestimmung der Cyclopie eine vom LiCl erzeugte Inhibition des Kohlehydratenstoffwechsels keine Rolle spielt.Die Wirkungsintensität der als Chloride gebrauchten Kationen stimmt vollständig mit der ReiheHofmeisters überein; dieselbe Übereinstimmung beobachtet man für die als Na-Salze gebrauchten Anionen. Man kann deshalb den Schluß ziehen, daß die erste Ursache der LiCl-Wirkung bei der Cyclopieerzeugung ein Niederschlag der Kolloiden ist, der die Zellen weniger beweglich macht, so daß Störungen bei der Unteranlagerung eintreten.Das Floridzin bestimmt eine Inhibition während der Entwicklung der Linse.     

Ölkugeln,Zapfensubstanz und Farbensehen

Zusammenfassung Gleichalte Leghornküken werden nach einer kurzen Dunkeladaptation mit jeweils verschiedenen und weitgehend monochromatischen Lichtern bestrahlt und ihre isolierten Netzhäute im Anschluß an diese eigentliche Versuchsbeleuchtung entweder weiterhin mit diesem Licht belichtet oder aber dunkeladaptiert. Sowohl aus den weiterhin belichteten als auch aus den dunkeladaptierten Netzhäuten werden alle 3 Ölkugelsorten (rote, chromgelbe und grünlichgelbe) mittels Äther extrahiert und die Absorptionen dieser Lösungen in 10 Spektralbereichen zwischen 434 und 729 gemessen.Die Kurven, die die spektrale Absorption der aus hell- wie dunkeladaptierten Netzhäuten gewonnenen Ätherlösungen beschreiben, fallen nicht zusammen; vielmehr ergibt sich, daß die aus dunkeladaptierten Netzhäuten gewonnenen Lösungen diesseits einer bestimmten Wellenlänge weniger, jenseits dieses Schnittpunktes der Kurven stärker absorbieren als die aus ständig in der Farbbeleuchtung gehaltenen Retinae hergestellten Extrakte. Eine schwächere Absorption der Dunkellösung wird auf eine Verminderung der Ölkugelsubstanz durch Aufbau von Zapfensubstanz, eine schwächere der Heilösung auf die Lichtempfindlichkeit der Ölkugeln bezogen: Diese ist, wie auch aus den einzelnen Messungsreihen hervorgeht, größer als bisher angenommen wurde; im Dunkeln findet eine Regeneration der Ölkugelsubstanz statt.Die nach den verschiedenen (rot, gelb, grün, blau, weiß) Farbbelichtungen aufgenommenen Absorptionskurvenpaare weisen bezüglich der Absorptionsunterschiede zwischen Hell- und Dunkellösung von einem Farbversuch zum anderen charakteristische Verschiedenheiten auf. Diese sind so zu deuten, daß sich während der auf eine farbige Belichtung folgenden Dunkeladaptation nur jeweils eine Ölkugelsorte an Substanz vermindert, die für das betreffende Versuchslicht bzw. den Aufbau der durch dieses zersetzten Farbsubstanz zuständig ist. Aus der Art dieser Unterschiede läßt sich erkennen, daß sich während der der Rotbelichtung folgenden Dunkeladaptation die roten, während der der Gelbbelichtung folgenden die gelben und während der der Blau- oder Grünbelichtung folgenden die grünlichgelben Ölkugeln an Substanz vermindert haben. Danach sind die roten Ölkugeln als die Vorstufe bzw. das Ergänzungsmaterial der Rot-, die gelben als das der Gelb- und die grünlichgelben als das der Blausubstanz aufzufassen.Zwischen den nach Grün- und Blaubelichtung resultierenden Kurvenpaaren ergeben sich nur quantitative, nicht aber qualitative Unterschiede. Das besagt, daß für die Empfindung dieser beiden Bereiche ein und dieselbe Vorstufe und damit auch ein und dieselbe Farbsubstanz zuständig ist. Dieser Befund bestätigt den mit ganz anderer Methodik erhobenen in gleicher Richtung laufenden der vorstehenden Arbeit.Es wird darauf hingewiesen, wie sinnvoll es ist, daß die dem eigentlichen Farbsehstoff vorgelagerte Vorstufe maximale Durchlässigkeit für jene Bereiche besitzt, für die dieser maximale Absorption aufweist. Dadurch ergibt sich bei dem Vorhandensein verschieden gefärbter Vorstufen der 3 Farbsubstanzen eine denkbar geringe intensitätsmäßige Schwächung des einfallenden Lichtes. Eine Ausnahme machen hierin lediglich die kurzen Bereiche, da Blau und Grün durch die gleiche Farbsubstanz mit derselben Vorstufe transformiert werden und die Farbe dieser Vorstufe minimale Absorption nur für die langwellig grünen Strahlen zuläßt.Mit Unterstützung des Reichsforschungsrats und der Gesellschaft der Freunde der Martin Luther-Universität.     

Paarung und Auxosporenbildung beiCymbella

Zusammenfassung BeiCymbella Cesati und einer sehr ähnlichen Sippe treten infolge ihrer naviculoiden Zellform die Partner bei der Paarung anders als bei cymbelloiden Arten zusammen: unter Wahrung gewisser für die Gattung und den Fusionstyp der Gameten wesentlichen Gesetzmäßigkeiten kommen drei verschiedene Stellungen vor, während sonst nur eine, nämlich Berührung an den Ventralseiten realisiert wird.Die ersten Epitheken entstehen bei den beiden Arten an drei in bezug auf die Mutterzellen verschiedenen Orten, während sonst bei Arten mit der gleichen Orientierung der Pervalvarachsen nur eine einzige Lage vorkommt. Cymbella Ehrenbergii bildet die Gameten und Auxosporen auf die gleiche Weise wie alle anderen allogamenCymbella-Arten und auch der Fusionstyp der Gameten ist der gleiche. Die Anzahl derCymbella-Arten, deren Formwechsel genau bekannt ist, erhöht sich dadurch auf 20, wobei sich 17 allogam, 3 apo- oder automiktisch verhalten.     

Absolute Viskositätsmessungen mit Hilfe der Brownschen Molekularbewegung

Zusammenfassung Zur Prüfung der Permeabilität für Essigsäure wird das umkehrbar Sichtbarwerden der Epithelzellkerne im Schwanz der lebenden Larve vonRana temporaria undesculenta benutzt.Es lä\t sich mittels dieser Methode nachweisen:Die Durchlässigkeit der Plasmagrenzschicht für Essigsäure hat in der narkotisierten Larve zugenommen. Es handelt sich hier um eine leichte reversible Narkose. Blo\ wenn die Larve schon während des Versuches oder sofort am Ende des Versuches erwacht, stimmt die Permeabilität mit derjenigen der Kontrollarve überein, oder ist sogar etwas herabgesetzt. Es darf wohl angenommen werden, da\ in den letzteren Fällen die Plasmagrenzschicht der Epithelzellen schon vom adsorbierten Narkotikum befreit ist. Eine Nachwirkung der Narkose bei den erwachten Larven findet, was die Permeabilität betrifft, kaum statt.Im Gegensatz zur Permeabilitätserhöhung für Essigsäure zeigt die leicht narkotisierte Larve im Vergleich zur Kontrollarve eine deutlich verminderte Permeabilität für Neutralrot und Nilblausulfat. Weil das Neutralrot während des Versuches in der subepithelialen alveolären Schicht und nicht in der Epithelzelle gespeichert wird, bleibt ein Speicherungsunterschied innerhalb der Epithelzellen au\er Betracht. Mit Janusgrün findet jedoch wohl eine Bindung an den Mitochondrien in den Epithelzellen statt, was bei diesem Farbstoff die Feststellung eines Permeabilitätsunterschiedes in der Narkose erschwert.     

Zur Kenntnis des osmotischen Verhaltens von Getreidewurzeln

Zusammenfassung Zur Feststellung der plasmolytischen Schädigung der die Nährstoffaufnahme durchführenden Wurzelepidermiszellen, eine Große, welche im Mitscherlichschen Ertragsgesetz als Schädigungsfaktor hervortritt, wurden die GPW mit Lösungsreihen von Mannit, KNO₃ und Ca(NO₃)₂ der vier Hauptgetreidearten (Hafer, Roggen, Gerste, Weizen) während der Vegetationsperiode gemessen. Am besten bewährte sich Mannit als Plasmolytikum. Es zeigte sich, daß die osmotischen Werte der jungen Wurzeln etwa bei der Konzentration von 0,15 mol. Mannit, d. i. bei etwa 3,65 at, also bei relativ niedrigen Werten liegen. Im Laufe der Entwicklung ändern sich die plasmolytischen Grenzwerte wie in den Tabellen und Kurven dargestellt. Die Diskussion der Ergebnisse zeigt, daß bereits plasmolytische Schädigungen bei Salzkonzentration in der Bodenlösung von über 3%. eintreten können. Es ist aber offenbar, daß bei einer Stickstoff-Stoßdüngung die GPW erreicht werden und so zu einer Schädigung der Wurzeln führen können. Bei der Stadiendüngung wird diese Gefahr vermieden.Für die Anregung der vorliegenden Untersuchungen bin ich Herrn Doz. Dr. Hans Linser sehr zu Dank verpflichtet. Herrn Prof. Dr. Karl Höfler danke ich für wertvolle Hinweise.     

Chemische Ursachen einer Symbiose zwischen ammonverarbeitenden Darmbakterien mit einem unbekannten gramnegativen Bakterium in synthetischer Nährlösung

Zusammenfassung Es wurde versucht, für ein symbiotisches System (Paratyphus B-Bakterien+einem gramnegativen Stäbchen, Stamm X) den Wuchsbzw. Wirkstoffbedarf anhand bekannter Literaturbeispiele zu bestimmen. Die eigentlichen Wuchsstoffe (Vitamine) erwiesen sich als wirkungslos. Von den Aminosäuren hatten lediglich die Thioaminosäuren, vor allem Methionin und Cystin, eine besondere Bedeutung. Methionin bewirkte noch bei 0,8 mg-% ein normales Wachstum der X-Reinkulturen in Koser-Saccharose-Lösung. Dieser Effekt konnte durch anorganischen Schwefel in Form von Schwefelblume als Pseudowuchsfaktor nachgeahmt werden, wozu 1,6mg-% Schwefel benötigt wurden. Das Schwefeläquivalent Schwefel/Methionin verhielt sich wie 10:1. Der Nachweis der H₂S-Verwertung des X-Stammes und die Sulfatreduktion der ammonverarbeitenden (ammonstarken) Keime zu H₂S ließ die eigentliche Ursache des symbiotischen Wachstums erkennen. Der X-Stamm zog Nutzen aus der Sulfatreduktion entsprechend seines H₂S-Bedarfs, während er seinerseits durch Spaltung der Disaccharide für den nötigen Nachschub einer Kohlenhydrat- und Energiequelle für die ammonstarken Keime sorgte. Das Verhältnis von Methionin zu Schwefel in der Größe 1:10 wurde in dieser Proportion durch den entweichenden Schwefelwasserstoff bedingt. Bei der Saccharase des X-Stammes handelte es sich um eine -h-Fructosidase     

Beiträge zur Temperaturadaptation des Aales (Anguilla vulgaris L.). I

Zusammenfassung Der Sauerstoffverbrauch von intakten Aalen zeigt eine Temperatur-adaptation im Sinne einer Kompensation. Vor den Messungen vorn kalt und hinten warm aufbewahrte Tiere weisen einen mittleren oder schwach erhöhten Sauerstoffverbrauch auf. Dieser ist jedoch unter den gleichen Versuchsbedingungen stark gesteigert, wenn während der Vorbehandlung die Vorderenden der Aale warm und die Hinterenden kalt gehalten wurden.Der Sauerstoffverbrauch und die Succinodehydrogenase- und Katalaseaktivität des Muskelgewebes sind normalerweise im Hinterkörper größer als im Vorderkörper. Durch eine Vorbehandlung vorn kalt, hinten warm wird dies für die Succinodehydrogenaseaktivität umgekehrt, für den Sauerstoffverbrauch in einem entsprechenden Sinne geändert; die Katalaseaktivität hängt nicht von einer derartigen Vorbehandlung ab (Herbstversuche). Der Gewebsstoffwechsel kann somit beim Aal durch eine längere Temperatureinwirkung direkt beeinflußt werden.     

The utilisation of food by the adult female desert locust, Schistocerca gregaria

Food utilisation has been estimated in the adult female desert locust by measurements of the weight of food ingested, the weight of faeces produced and the increase in body-weight. More food is eaten during somatic growth than during the first gonotrophic cycle; moreover, bran is eaten in preference to lettuce during this period of intense feeding.The amount of available carbohydrate in lettuce is 35% of the dry weight and that of bran is 56.2% of the dry weight. The approximate digestibility (A.D.) of the food is higher during somatic growth than during ovarian growth which may reflect the greater percentage of easily digestible carbohydrate in bran than lettuce. The efficiency of conversion of ingested food to body-substance (E.C.I.) and the efficiency of conversion of digested food to body-substance (E.C.D.) are both greater during ovarian growth than during somatic growth.The protein requirements of both growth phases are approximately the same, but the animals utilise more carbohydrate during somatic growth than during ovarian growth. It is suggested that the carbohydrate digested during somatic growth is channelled both into formation of the chitin deposited in the cuticle and into energy production for the growth processes themselves. Thus the choice of bran may well lie in the provisionof easily available carbohydrate without the problem of water loading which would be the case if large quantities of lettuce were consumed.

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Zusammenfassung Die Nahrungsverwertung erwachsener weiblicher Wüstenheuschrecken wurde durch Feststellung des Gewichtes der verzehrten Nahrung, des Gewichtes der Exkremente und der Zunahme an Körpergewicht bestimmt. Während des somatischen Wachstums wird mehr Nahrung verzehrt als während des ersten gonotrophischen Zyklus, außerdem wird während dieser Zeitspanne intensiver Nahrungsaufnahme Kleie dem Salat vorgezogen.Im Salat stehen 35,0% des Trockengewichtes als Kohlenhydrat zur Verfügung, in der Kleie 56,2%. Die näherungsweise Verdauungsfähigkeit (approximate digestibility = A.D.) der Nahrungsmittel ist während des somatischen Wachstums besser als während der Eibildung, was auf den höheren Prozentsatz der leicht verdaulichen Kohlenhydrate in der Kleie im Vergleich zum Salat zurückzuführen sein mag. Die Wirksamkeit, mit welcher verzehrte Nahrung in Körpermasse umgewandelt wird (efficiency of conversion of ingested food = E.C.I.), und die Wirksamkeit, mit welcher verdaute Nahrung in Körpermasse umgewandelt wird (efficiency of conversion of digested food = E.C.D.) ist in beiden Fällen während des Eiwachstums größer als während des somatischen Wachstums.Der Proteinbedarf ist in beiden Wachstumsphasen ungefähr der gleiche, die Tiere verwerten jedoch während des somatischen Wachsums mehr Kohlenhydrate als während der Eibildung. Es wird darauf hingewiesen, daß die verdauten Kohlenhydrate während des somatischen Wachstums sowohl für die Bildung des in der Epidermis abgesetzten Chitins verwertet werden als auch für die Erzeugung von Energie für die Wachstumsvorgänge selbst. Der Grund für die Wahl der Kleie ist deshalb wohl auch die Versorgung mit leicht verfügbarem Kohlenhydrat ohne das Problem zusätzlicher Wasserbelastung, die durch das Verzehren großer Mengen von Salat entstehen würde.

     

Enhancement of citrus resistance to the Mediterranean fruit fly

Precolorbreak treatment of Marsh grapefruit and Shamouti and Valencia oranges with 20 or 50 ppm gibberellic acid (GA) reduced fruit susceptibility to laboratory infestation by Ceratitis capitata (Wiedemann). Treatment effects were dose-dependent and the benefits were most pronounced with the orange cultivars. The implications of these findings are discussed in relation to use of GA treatment for improved fruit fly control in citrus.

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Zusammenfassung In den hier beschriebenen Versuchen wurde untersucht, wie weit durch die Anwendung von Gibberilinsäure (GA) im Freiland die Resistenz von Pampelmuse (Marsh), sowie von Shamoutiund Valencia-Orangen gegenüber Befall durch die Mittelmeerfruchtfliege, Ceratitis capitata (Wiedemann) gesteigert werden kann.In den Jahren 1982/83 spritzten wir in Israel Bäume dieser drei Zitrusarten mit GA in den Konzentrationen von 5 ppm und 50 ppm zu zwei verschiedenen Zeitpunkten vor dem Farbumschlag der Früchte (September, Oktober). Die so behandelten Früchte wurden anschliessend während der Reifeperiode in verschiedenen Zeitpunkten adulten Mittelmeerfruchtfliegen für die Eiablage dargeboten. Diese Exposition wurde sowohl im Freiland mit Früchten am Baum sowie im Laboratorium mit gepflückten Früchten durchgeführt. Untersucht wurde einerseits die Anfälligkeit resp. Resistenz der Früchte bezüglich der Eiablage, andererseits die Entwicklung der Larven in den Früchten.Wir stellten fest, dass die Behandlung mit GA bei Pampelmuse in Abhängigkeit vom Zeitpunkt und Konzentration der Behandlung eine gewisse erhöhte Befallsresistenz bewirken konnte. Bezüglich der beiden geprüften Orangensorten konnten wegen ungünstigen Witterungsbedingungen während der Reifezeit keine schlüssigen Befunde erarbeitet werden.Im Winterhalbjahr 1983/84 wurden Bäume aller drei Zitrussorten vor dem Farbwechsel der Früchte mit 20 ppm und 50 ppm GA behandelt. Um den negativen Einfluss der Witterung in den Expositionsversuchen auszuschalten, wurden die Versuchsfrüchte den Fruchtfliegen während der Reifeperiode ausschliesslich im Laboratorium dargeboten. In dieser Versuchsperiode stellten wir auch bei Orangen eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Fruchtfliegenbefall fest, und zwar in erhöhtem Ausmass bei Valencia-Orangen. Gleichzeitig beobachteten wir eine stark verzögerte Entwicklung des Farbwechsels von grün auf orange als Folge der hohen GA-Konzentration.

     

Physiologisch-anatomische Studien am Fu? der Spechte

Zusammenfassung 1. Zur Regulierung der Bewegungen der rückwärts gerichteten vierten Zehe ist bei den Spechten am distalen Teil des Laufes ein Wendehöcker vorhanden; er wirkt als Rolle und ändert die Zugrichtung der Sehne desMusc. flexor sublimis.2. Aehnliche Vorrichtungen bestehen auch am Lauf anderer Vögel mit rückwärts gerichteter vierter Zehe oder Wendezehe. Eine vergleichende Betrachtung lehrt, daß die Wendehöcker hervorgegangen sind aus der ursprünglichen für die vierte Zehe bestimmten Gelenkrolle, die eine Differenzierung in Wendehöcker und spezielle Gelenkfläche erfahren hat.3. Das Metatarsale I dient als Wendehöcker für die rückwärts gerichtete erste Zehe. Vermutlich ist diese Funktion die Ursache dafür, daß dieser Knochen im Lauf der Phylogenese nicht wie die Metatarsalia II–IV in die Bildung des Laufknochen aufgegangen, sondern selbständig geblieben ist.4. Es wird eine Analyse aller Bewegungen der vierten Zehe gegeben und festgestellt, daß die beim Klettern angewendeten Abspreizbewegungen nur modifizierte Umklammerungsbewegungen sind.5. Es werden zwei Sperrvorrichtungen beschrieben, welche bewirken, daß die Insertion desMusc. flexor sublimis der zweiten und dritten Zehe statt an den Grundphalangen am distalen Laufende erfolgt. Diese Konstruktionen werden als Hilfseinrichtungen für das Klettern gedeutet, deren Aufgabe darin besteht, das Heranziehen oder Abschleudern des schweren Rumpfes zu erleichtern und den Muskelzug federnd abzufangen.