The morphology of the intrinsic tongue musculature in snakes (Reptilia,ophidia): Functional and phylogenetic implications

Tongue musculature in 24 genera of snakes was examined histologically. In all snakes, the tongue is composed of a few main groups of muscles. The M. hyoglossus is a paired bundle in the center of the tongue. The posterior regions of the tongue possess musculature that surrounds these bundles and is responsible for protrusion. Anterior tongue regions contain hyoglossal bundles, dorsal longitudinal muscle bundles and vertical and transverse bundles, which are perpendicular to the long axis of the tongue. The interaction of the longitudinal with the vertical and horizontal muscles is responsible for bending during tongue flicking. Despite general similarities, distinct patterns of intrinsic tongue musculature characterize each infraorder of snakes. The Henophidia are primitive; the Scolecophidia and Caenophidia are each distinguished by derived characters. These derived characters support hypotheses that these latter taxa are each monophyletic. Cylindrophis (Anilioidea) is in some characters intermediate between Booidea and Colubroidea. The condition in the Booidea resembles the lizard condition; however, no synapomorphies of tongue musculature confirm a relationship with any specific lizard family. Although the pattern of colubroids appears to be the most biomechanically specialized, as yet no behavioral or performance feature has been identified to distinguish them from other snakes.     

On the vomer in Acrochordidae (Reptilia: Serpentes), and its cladistic significance

It is reported that in certain features the form of the vomer is significantly different in Caenophidia than in Henophidia (except acrochordids). In Henophidia the vomer typically has one or a few apertures for the exit of the vomeronasal nerve from the bony surround of the vomeronasal organ, well- or moderately-developed vertical and horizontal (palatal) posterior laminae, and only a partially-developed cup-like enclosure for the vomeronasal organ. In Caenophidia the vomer typically has very many tiny foramina for the passage of the vomeronasal nerve, the horizontal posterior lamina in particular is much reduced or absent, and the vomer forms a globular enclosure for the vomeronasal organ. A comparison with the vomer in lizards suggests that the henophidian type of vomer is primitive within snakes and the caenophidian type is derived. Scolecophidia are not discussed. The vomer in acrochordids closely resembles that of Caenophidia, and this form of vomerine morphology is proposed as a synapomorphy indicating the strict monophyly of the group acrochordids-Caenophidia. The acrochordids have been treated very differently by various snake taxonomists and their phyletic position has always been highly problematical. The synapomorphy proposed herein contributes to a solution of this problem.     

The cranial nerves of the teleost Trichiurus lepturus

The cranial nerves of the cutlassfish, Trichiurus lepturus, were described from their external brain origin to their most distal points. The nervus olfactorius, nervus opticus, nervus oculomotorius, nervus trochlearis, nervus abducens, nervus glossopharyngeus, and nervus vagus of Trichiurus are characteristic of teleosts. The cephalic autonomic nervous system also follows the general scheme for teleosts. Atypical patterns are exhibited by portions of the ramus mandibularis facialis, ramus mandibularis trigemini, nervus stato-acusticus, and nervus lineae later-alis. A cutaneous ramus mandibularis externus facialis arises from the ramus mandibularis; this cutaneous nerve has been recorded specifically in only certain siluroid catfish. A connection from the ramus mandibularis trigemini to the cutaneous ramus mandibularis externus facialis is present; an equivalent of this connection has been reported only in the silversides, Menidia, and the siluroid catfish Parasilurus. This nerve pattern probably represents an archaic arrangement. The nervus stato-acusticus of Trichiurus is typical for teleosts, except for a branch extending from the posterior part of the nerve; this branch sends connections to the nervus lineae lateralis and then exits the cranium via the vagus foramen. Connections between the nervus lineae lateralis and the nervus stato-acusticus have previously been reported in only the hatchetfish, Argyropelecus, and the bristle-mouth, Cyclothone. This condition may represent a specialized adaptation of certain mesopelagic teleosts having extreme vertical-migration capabilities.     

Higher-level relationships of snakes inferred from four nuclear and mitochondrial genes

Higher-level snake relationships are inferred from sequence analyses of one nuclear gene (C-mos) and three mitochondrial genes (12S rRNA, 16S rRNA and cytochrome b). Extant snakes belong to two lineages: the fossorial Scolecophidia, which feed on small prey on a frequent basis, and the ecologically diverse Alethinophidia ('typical' snakes), which feed on large prey on an infrequent basis. The vast majority of Alethinophidia, if not all of them, belong to two clades, corresponding to two distinct prey neutralization modes: unimodal constriction for the Henophidia (locomotor and feeding systems coupled) and injection of toxic saliva, in addition (or not) to diverse alternate modes of constriction, for the Caenophidia (locomotor and feeding systems uncoupled). Within Alethinophidia, non-macrostomatan (small gape) Aniliidae (genus Anilius) and macrostomatan (large gape) Tropidophiidae (genera Trachyboa and Tropidophis), both from the Neotropics, are closest relatives. Although our data are insufficient to robustly infer the ancestral mode of life of snakes, we find evidence of plasticity in the basic ecological and trophic modes of snakes. Consequently, the macrostomatan condition should not be treated a priori as a derived character state devoid of homoplasy.     

Die Bedeutung desRamus palatinus für die Vomerspangenbildung beiSalamandra salamandra (L.)

Zusammenfassung BeiSalamandra salamandra wurde der Einfluß desRamus palatinus (VII.) und der Lage des Vomer auf die sich während der Metamorphose bildende Vomerspange untersucht. Eine Durchtrennung des Nerven stört das Wachstum der Spange nicht, da der Nerr rasch regeneriert. Nach Durchtrennung und Verlagerung desRamus palatinus bildet sich jedoch keine Vomerspange, ebenso nicht nach Exstirpation eines Teiles des Nerven. Nach Entnahme von Nervenstücken nach Beginn der Metamorphose entwikkeln sich Teilspangen. Das Vorhandensein eines intaktenRamus palatinus ist offenbar Voraussetzung für das Auswachsen der neuen knöchernen Vomerspange. Die Richtung des Spangenwachstums ist nicht von einer bestimmten Lage des Larvenvomer abhängig.

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The significance of theramus palatinus to the development of the vomerine bar inSalamandra salamandra (L.)

Summary The influence of theramus palatinus (VII.) and the postion of the vomer on the vomerine bar, which develops during metamorphosis, was studied by various amputation procedures. Cutting off the nerve cord does not prevent the development of the vomerine bar, as the nerve soon regenerates, whereas cutting off and displacement as well as the removal of portions of theramus palatinus do prevent development. Removal of portions of the nerve cord during metamorphosis produces only parts of the vomerine bar. Obviously an intact ramus palatinus is necessary for the outgrowth of the novel osseous vomerine bar. The course of this outgrowth is independent of the position of the larval vomer.

Für die Unterstützung bei der Anfertigung dieser Arbeit danke ich herzlich Herrn Professor Dr. H. Hartwig, Zoologisches Institut der Universität Köln     

Über den Energieumsatz bei Aspergillus niger unter dem Einfluß der Kaliumversorgung

Zusammenfassung Die kalorimetrische Bestimmung der Restenergie einer Nährlösung mit bzw. ohne Kalium, auf der Aspergillus niger gewachsen war, ergab einen höheren Energieverbrauch, bezogen auf die Einheit des gebildeten Mycels, bei kalifreier bzw. kaliumarmer Ernährung.Die Methode wird eingehend beschrieben und ihre Brauchbarkeit für die Bestimmung des Energieumsatzes in Mikroorganismenkulturen gezeigt. Es wurde das Eucken-Meyersche Kalorimeter verwendet, das mit Sauerstoff von Atmosphärendruck arbeitet.     

Mikroskopische Studien zur Innervation des Magen-Darmkanales V.

Zusammenfassung Die interstitielle Zelle läßt sich vielleicht als die kleinste Form einer vegetativen Ganglienzelle betrachten.Im Auerbachschen Plexus des menschlichen Colons kommen Zellen vom Typus 1 und 2 nach Dogiel und viele kleine und mittelgroße, der Form nach sehr mannigfache Gnanglienzellan vor.Der Auerbachsche Plexus zeigt eine Gliederung in ein Primär-, Sekundär- und Tertiärgeflecht. Der mit dem Auerbachschen Plexus kontinuierlich zusammenhängende Plexus muscularis profundus besitzt in verhältnismäßig spärlicher, aber gleichmäßiger Verteilung Ganglienzellen.Die großen Ganglienzellen des Meissnerschen Plexus gehören vorwiegend dem Typus 2 nach Dogiel an; daneben gibt es noch eine Fülle kleiner, teils multipolarer, teils der Form nach schwer bestimmbarer Ganglienzellen.Die an die Muscularis mucosae grenzenden Maschen des Meissnerschen Plexus sind von außerordentlicher Feinheit und enthalten auch interstitielle Zellen.Der Meissnersche Plexus geht mit feinsten, netzartigen Faserzügen ohne scharfe Grenze in den in der Schleimhaut ausgebreiteten Plexus mucosus über. Letzterer enthält zwar in seinem an die Submucosa grenzenden Gebiet noch vereinzelte kleine multipolare Ganglienzellen, weist jedoch in seinen übrigen, dem Epithel genäherten Lagen nur noch interstitielle Zellen auf.Der Plexus mucosus besitzt die Form des Terminalretikulums, den Charakter einer netzartigen Endformation des vegetativen Nervensystems, das hier afferente, efferente und (Sekretorische Nervenelemente in einer gemeinsamen plasmodialen Leitbahn beherbergt.In der Schleimhaut des Processus vermiformis entwickelt der dort ausgebreitete Plexus mucosus eine außerordentliche Zartheit und Reichhaltigkeit seiner nervösen Elemente.In einem Falle von rein neurogener Appandizitis kommen im Plexus mucosus des menschlichen Processus vermiformis bei sonst intakter Schleimhaut neuromatöse Gewebsneubildungen vor, die als das Resultat eines im Terminalretikulum zutage tretenden Wucherungsprozesses gedeutet werden können.In einem Falle von Megacolon werden schwere pathologische Veränderungen, vor allem an den Zellen und Fasern des Auerbachschen Plexus und des Plexus muscularis profundus beschrieben.     

Light and electron microscopic investigation of the endocrine pancreas of the grass-snake [Natrix n. natrix (L.)]

Summary The general histological order, as well as size and localisation of Langerhans islets of the grass-snake Natrix n. natrix were investigated in the light and electron microscopes. In the light microscope, three main types of islet elements (B-, A₁-, and A₂-cells) and D- and amphiphil cells were identified. In the electron microscope B-, II-, III-, IV-, amphiphil-, and X-cells were identified, especially by the type of their secretory granules. The observations were related to results of previous studies on snakes and other vertebrates. The present study suggests that A₁- and A₂-cells may be identical with II- and III-cells respectively.

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Zusammenfassung Die Langerhansschen Inseln der Ringelnatter Natrix n. natrix wurden licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Beobachtungen über die Lokalisation, die Größe und das histologische Gesamtbild der Inseln werden mitgeteilt. Lichtmikroskopisch wurden drei Haupttypen von Inselelementen gefunden, die bei allen Wirbeltierklassen vorkommen: B-, A₁- und A₂-Zellen, außerdem D-Zellen und amphiphile Elemente. Elektronenmikroskopisch wurden insbesondere nach dem Aussehen und der Größe der Sekretgranula Zellen der Typen B, II, III und IV identifiziert, außerdem noch X-Zellen und amphiphile Zellen. Es wird die Meinung vertreten, daß die A₁-Zellen mit Zelltyp II und die A₂-Zellen mit Zelltyp III identisch sind. Die Ergebnisse werden mit Befunden, die bei Schlangen oder bei anderen Wirbeltieren erhoben wurden, verglichen.

     

Der Einfluß der Bodenmikroorganismen auf Trockensubstanzbildung und Aschegehalt in Nährlösung wachsender Pflanzen

Zusammenfassung In Wasserkulturen von Rotklee (Trifolium pratense) und Sonnenblumen (Helianthus annuus) wurde der Einfluß der Bodenmikroorganismen auf das Pflanzenwachstum untersucht.Die Rhizosphärenflora verringert die Wurzelentwicklung, fördert aber gleichzeitig das Wachstum der oberirdischen Pflanzenteile. Der Einfluß der Mikroorganismen kommt in dem größeren Sp/W-Verhältnis der nichtsteril wachsenden gegenüber den steril wachsenden Pflanzen zum Ausdruck.Die Stärke des Einflusses der Bodenmikroflora auf die Verschiebung des Sp/W-Verhältnisses hängt von ihrer Dichte in der Rhizosphäre ab. Die Populationsdichte der Rhizosphäre ist von der Pflanzenart abhängig. Bei Rotklee (Leguminosen) mit hoher Organismenzahl in der Rhizosphäre ist das Sp/W-Verhältnis der nichtsterilen Pflanzen gegenüber den sterilen prozentual höher als bei Sonnenblumen (Compositen) mit geringerer Organismenzahl.Der Mineralstoffgehalt der Trockensubstanz von Pflanzen, die mit einer Rhizosphärenflora vergesellschaftet sind, ist niedriger als der steriler Pflanzen.Die spezifischen Wirkungen der Bodenmikroorganismen auf die Trockensubstanzbildung sind wahrscheinlich auf mikrobiell gebildete Wuchsstoffe zurückzuführen.     

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.     

An inexpensive bioassay aimed at the agricultural disposal of waste waters

Zusammenfassung Es wird einfache Methode beschrieben, die von S. Prát (1947) vorgeschlagen wurde. In Petri-Schalen werden Samen des Senfes (Sinapsis alba) auf Silongewebe aufgelegt und mit dem zu untersuchenden Wasser bewässert. Das Keimen der Samen, das Wachstum der Würzelchen sowie das Läangenvehältnis von Würzelchen zu dem Hypokotyl sind als Indikatoren der wasserbeschaffenheit anzusehen. Nicht nur die toxische Einwirkung, sondern auch Wasstumsförderung kann durch diese Testmethode ermittelt werden. Es wird vorgeschlagen, diese Methode besonders bei der Beurteilung des landwirtschaftlichen Zwecken dienenden Wassers und Abwasser anzuwenden, z. B. bei der Berieselung der Felder mit Abwasser, das nicht toxisch sein darf.     

The forebrain and midbrain of some squamates and their bearing on the origin of snakes

Anatomical analysis of the forebrain and midbrain of Anelytropsis, Dibamus and feyliniids reveals structural similarities with those of skinks and snakes. Skinks and feyliniids are probably derived from a common ancestral stock. This is suggested by mutual reduction of several telencephalic nuclei, by similar trends in the development of the dorsal thalamus, and by similarities in the lamination of their optic tecta. Anelytropsis, Dibamus, feyliniids and snakes show interdigitation of the periventricular gray zones of the optic tectum and enlargement of lamina 7 of the posterior colliculus. Of these three taxa, Dibamus is most similar to burrowing snakes and many of its brain characters are intermediate between skinks and burrowing snakes. These similarities may suggest common ancestry between Dibamus and snakes rather than parallelism.     

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.     

Untersuchungen über die bewegungsphysiologie der fangorgane am kopf der chätognathen

Zusammenfassung Nach Erläuterung der Morphologie der im Dienste des Beutefanges stehenden Hartteile des Chätognathenkopfes und nach Behandlung der Schwimmbewegungen der Pfeilwürmer nebst Bemerkungen über Art und Wahrnehmung der Nahrungsobjekte wird die allgemeine Wirkungsweise der Kopfbewaffnung beim Nahrungserwerb klargelegt. Den Hauptteil der Untersuchung bildet die funktionell-morphologische Analyse der Bewegungsphänomene am Chätognathenkopf während des Beutefanges. Der Bewegungsablauf des Fangmechanismus wird in fünf Phasen eingeteilt. In den ersten beiden erfolgt das Zurückstreifen der Kopfkappe, die dritte Phase führt zur Fangbereitschaftsstellung, während der beiden letzten laufen die eigentlichen Fangbewegungen ab. Die Untersuchung der Bewegungsvorgänge am Kopf erfolgte fast durchweg an lebenden Tieren, die Darstellung der einzelnen Bewegungsstufen mit Hilfe der Mikrophotographie. Genau analysiert werden die Vorgänge der starken Umformung des Kopfes bei den Fangbewegungen unter Feststellung der beteiligten Muskeln und Skelettelemente des Kopfes, vor allem der Lateralspangen. Die weitgehenden Änderungen der Kopfgestalt in den letzten beiden Phasen erfolgen vorwiegend auf der Ventralseite des Kopfes; infolgedessen erfahren die dorsal gelegenen Organe (Gehirn+ Retrocerebralorgan, Augen und Corona ciliata) relativ geringfügige Verlagerungen, wodurch ihr Funktionieren auch während der komplizierten Fangbewegungen gewährleistet ist. Die jeweilige Lage der Skelettelemente des Kopfes in den einzelnen Bewegungsphasen läßt sich an fixiertem Material, zur Kontrolle und Erweiterung der Ergebnisse der Lebenduntersuchung, durch elektive Färbung mit Kongorot ermitteln.Erklärung der Abkürzungen au Auge - co Corona ciliata - ew epdw dorsaler Epidermiswulst - fc Frontalkonnektiv - gp Punktsubstanz des Oberschlund - h Halsmuskulatur: Musc. rectus colli internus und externus - hz Hinterzähne - jg unfertige Greifhaken - kk Kopfkappe (= Präputium) - krs Kopf-Rumpfseptum - l, ls Lateralspange - m Mundöffnung - mau Musc. adductor uncinorum - mb Musc. bicornis - mcl Musc. complexus lateralis - md Mitteldarm - mol Musc. obliquus capitis longus - mp Musc. protractor praeputii - mtd Musc. transversus dorsalis - p Präputium (= Kopfkappe) - pd dorsale A-förmige Anwachszone des Präputiums - r Rückenpfeiler des Greifhakens - rcm dorsale Mündung des Retrocerebralorgans - s Schneidenpfeiler der Greifhaken - sk Spitzenkurve der Greifhaken - tv Musc. transversus ventraals - v Vestibulum - vd Vorderdarm - veg Vestibulargruben - vew Vestibularwülste - vl ventrale Längsmuskeln - vs Ventralspange - vw Vestibularwülste - vz Vorderzähne     

Zur Problematik der baktericiden Wirkung von Antibiotica bei tiefen Temperaturen

Zusammenfassung Es wurde der Einfluß von Penicillin und Streptomycin auf das Absterben von E. coli und M. pyogenes unter Kältewirkung untersucht und mittels spezifischer Inaktivation der Antibiotica während des Auftauens bewiesen, daß deren zusätzliche baktericide Wirkung nicht in der Frostperiode, sondern erst beim Auftauen einsetzt. Die Abhängigkeit der zusätzlichen Abtötung von der Gefriertemperatur und Antibioticumkonzentration wird mit dem Maß des ausgefrorenen Zellwassers, bzw. der aufgesaugten Antibioticamenge während der Quellung erklärt. Einige auf die Ergebnisse quantitativer Studien des Kältetodes von Mikroben sich störend auswirkende Erscheinungen, insbesondere das durch Eisbildung eingeleitete Auseinandersprengen der Zellverbände werden erläutert.     

Untersuchungen an Gewebekulturen in chromatisch polarisiertem Lichte

Ohne ZusammenfassungBekanntlich ist das Sehfeld des Polarisationsmikroskopes dunkel, wenn die Nicols gekreuzt stehen und bloß die darin befindlichen doppelbrechenden Substanzen sind leuchtend. Doch dieses auch nur im Falle, wenn die Richtung ihrer Doppelbrechung einen 45°igen Winkel mit der Ebene der gekreuzten Nicols einschließt, was mit anderen Worten der diagonalen Stellung entspricht. Ein Gypsplättchen (Rot I. Ordnung) zwischen die Nicols geschaltet, läßt das bis dahin dunkle Sehfeld zufolge der Lichtinterferenz rot erscheinen: chromatisch-polarisiertes Licht. Was bei dieser Einstellung von der roten Grundfarbe des Sehfeldes farbig absticht (eine andere Interferenzerscheinung herbeiführt) ist doppelbrechend.Positiv ist die Doppelbrechung für den Fall, wenn das Objekt in paralleler Stellung zur kleinen. Achse der Fresnelschen Schnittellipse des Gypsplättchens eine höhere Interferenzfarbe (blau) annimmt. Zeigt sich aber bei dieser Einstellung eine niedrigere Interferenzfarbe (gelb), dann haben wir es mit einer negativen Doppelbrechung zu tun.     

Histologische Untersuchungen über die Bedeutung des Ependyms,der Glia und der Plexus chorioidei für den Kohlenhydratstoffwechsel des ZNS

Zusammenfassung Sowohl im ZNS des Acraniers Amphioxus als auch im Gehirn von Vertretern aller Wirbeltierklassen einschließlich des Menschen gelingt es, mit cytochemischen Methoden Glykogen nachzuweisen. Kohlenhydrat ist das wichtigste Brennmaterial der Ganglienzelle. Glykogen kommt vor sowohl in den Ganglien-, als auch in den Ependym- und Gliazellen. Aus der mengenmäßigen und topischen Glykogenverteilung und aus histochemischen Reaktionen wird geschlossen, daß Ependym- und Gliazellen durch ihre aktive Leistung die Ganglienzelle mit Kohlenhydrat versorgen. Der Stoffaustausch zwischen den Ganglienzellen und den versorgenden Zellen wird in dem lichtoptisch nicht mehr auflösbaren Bereich vermutet, der lückenlos neben den feinsten neuritischen und dendritischen Verzweigungen ebensolche Elemente der Glia- und Ependymzellen enthält. Das in diesem Feld nachweisbare Glykogen ist somit intrazellulär. Eine Grundsubstanz kann elektronenmikroskopisch nicht nachgewiesen werden. Die Stärke der alkalischen Phosphatasereaktion geht hier parallel mit der nachweisbaren Glykogenmenge.Nimmt man das Glykogen als Indikator, so lassen sich phylogenetische, ontogenetische und jahreszyklische Unterschiede in der Stoffwechsellage des Gehirns feststellen.Das Gehirn der Cyclostomen, Fische und Amphibien ist reicher an Glykogen als das Gehirn der Reptilien, Vögel und Säuger.Im embryonalen Säugergehirn kann man mit histologischen Methoden in der Regel mehr Glykogen nachweisen als im adulten Gehirn.Das Gehirn winterstarrer Anuren (Rana temporaria, Rana esculenta) und winterschlafender Säuger (Erinaceus europaeus, Myoxus glis) ist wesentlich reicher an Glykogen als das von Sommertieren.Bei winterschlafenden Säugern füllt sich auch der sonst bei adulten Säugern glykogenfreie Plexus chorioideus mit Glykogen. Der embryonale Säugerplexus ist glykogenreich und verliert das Glykogen etwa 2–4 Wochen nach der Geburt; es gibt hier artbedingte Unterschiede. Die Plexus chorioidei der Cyclostomen, Fische und Amphibien enthalten auch bei adulten Tieren während des ganzen Jahres Glykogen.Ein phylogenetischer Unterschied besteht hinsichtlich der Glykogenverteilung auf das Ependym und die gliösen Astrocyten. Das Ependym des Acraniers Amphioxus und der Cyclostomen, Fische und insbesondere der Amphibien ist außerordentlich glykogenreich. In den dickeren Abschnitten der Gehirnwand beobachtet man aber bereits bei Fischen und Amphibien glykogenhaltige Endfüße der Gliazellen. Bei Reptilien verschiebt sich diese Entwicklung noch weiter zugunsten der Glia, bis bei Vögeln und Säugern das Ependym seine Stoffwechselpotenzen weitgehend eingebüßt hat. Aus der hochzylindrischen, mit einem Fortsatz ausgestatteten Ependymzelle ist eine kubische, mehr an ein Deckepithel erinnernde Zelle geworden.Infolge der Dickenzunahme der Gehirnwand reicht offensichtlich die ependymale Versorgung der nervösen Substanz nicht mehr aus. Gleichzeitig mit der mächtigen Entfaltung des Gefäßbaumes erfahren die Gliazellen eine starke Vermehrung. Der ursächliche Faktor für diesen Umdifferenzierungsvorgang ist im Wachstum des Gehirns zu erblicken.Solange noch die ependymale Versorgungsweise die Hauptrolle spielt, muß auch der Plexus funktionell eine andere Bedeutung haben. Bei Fröschen erfüllt der Plexus offensichtlich die Rolle eines Glykogendepots. Durch Adrenalinzufuhr wird dieses Glykogen mobilisiert. Gleichzeitig wird das Glykogen in den Ependymzellen angereichert. Die Ependymzellen des Frosches geben im Gegensatz zum Säugerependym eine starke alkalische Phosphatasereaktion und sind offensichtlich zur Glucoseresorption befähigt.Im Zusammenhang mit der wechselnden Glykogenmenge im ZNS wurden die biologischen Faktoren diskutiert, die einen Einfluß auf den Kohlenhydratstoffwechsel haben.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

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

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

Regional-vergleichende Untersuchungen von Differenzierungsbewegungen

Zusammenfassung Es wird ein Quellungswachstum der Kambiumschicht des embryonalen Periosts nachgewiesen. Dieses Quellenwachstum führt zu Gleitbewegungen der Osteoblasten entlang den Kollagenfasern, welche die Faserschicht des embryonalen Periosts durch das Kambium hindurch in Form von sogenannten Bogenfasern mit dem Knochengewebe verbinden. Entlang diesen Bogenfasern haben die Osteoblasten an den Enden der wachsenden Knochen regelmäßig zunächst eine Schrägeinstellung zur Knochenoberfläche. Von dieser Topogenese der Osteoblasten ist ihre Form und ihre Struktur abhängig. Die Befunde erlauben, die embryonalen Bindegewebszellen von den embryonalen Knochenbildungszellen, Knochenerhaltungszellen und Knochenzerstörungszellen (Osteoblasten, Osteozyten, Osteoklasten) nach ihremBewegungsverhalten zu unterscheiden. Wenn man den histologischen Begriff Gewebe als Hinweis auf verschiedene Funktionszustände auffaßt, so legen die Befunde nahe, nunmehr auch andere Gewebe durch Untersuchung ihrer Entwicklungsbewegungen auf ihre funktionellen Entstehungsbedingungen zu untersuchen. Die durch Regionalen Vergleich der örtlich verschiedenen Bewegungsvorgänge aufgezeigten funktioneelen Merkmale der Bindegewebsknochen und der Ersatzknochen weisen darauf hin, daß beimnormalen Zahndurchbruch das Knochengewbe im Gebiet der Processus alveolaresaktiv beteiligt ist.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.