Zur Dynamik der Selbststeuerung bei Anpassungsvorgängen

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit ist die 2. einer Reihe, deren Ziel die vergleichend-physiologische Untersuchung der Dynamik zentralnervöser Selbststeuerungssysteme sein soll. Die bei Anpassungsvorgängen auftretenden Änderungen des motorischen Verhaltens der Lebewesen werden als Schwingungsvorgänge im mathematischen Sinne aufgefaßt. Die Güte der Anpassung wird definiert als die zu der Einschwingungskurve gehörige Fläche.Ebenso wie die in der I. Mitteilung untersuchten Axolotl (Amblystoma) zeigen auch die hier benutzten Tische (Carassius carassius) periodisch gedämpften Einschwingungstyp. Dieser scheint bei niederen Wirbeltieren häufig zu sein (verbunden mit relativ großer Fläche, d. h. geringer Güte), während bei höheren Wirbeltieren, besonders beim Menschen, aperiodische Einschwingung (mit nahezu minimaler Fläche, also optimaler Güte) vorherrscht.Die Versuche bezogen sich hier nicht (wie bei der I. Mitteilung) auf die Anpassungsleistung von Einzeltieren, sondern auf die Verhaltensänderung eines Kollektivs. Da es sich bei diesen Fischen um ausgesprochene Schwarm-Tiere handelt, erschien dieser Weg als der biologisch richtigere.     

A quantitative method for separating reaction components of CMP-sialic acid: Lactosylceramide sialyltransferase using Sep Pak C18 cartridges

A rapid procedure is described for the separation of CMP-sialic acid:lactosylceramide sialyltransferase reaction components using Sep Pak C₁₈ cartridges. The quantitative separation of the more polar nucleotide sugar, CMP-sialic acid, and its free acid from the less polar G_M3-ganglioside is simple and rapid relative to previously described methods. Recovery of G_M3 is optimized by the addition of phosphatidylcholine to the reaction mixture prior to the chromatographic step. Using rat liver Golgi membranes as a source of CMP-sialic acid: lactosylceramide sialyltransferase activity (G_M3 synthase; ST-1), the transfer of [¹⁴C] sialic acid from CMP-[¹⁴C] sialic acid to lactosylceramide can be quantified by this assay. The procedure is reliable and may be applicable to the isolation of ganglioside products in otherin vitro glycosyltransferase assays.Abbreviations G_M3 G_M3-ganglioside - II³NeuAc-LacCer NeuAc2-3Gal1-4Glc1-1Cer - G_D1a G_D1a-ganglioside, IV³NeuAc, II³NeuAc-GgOse₄Cer, NeuAc2-3Gal1-3GalNac1-4(NeuAc2-3)Gal1-4Glc1-1Cer - G_D3 G_D3-ganglioside, II³(NeuAc)₂LacCer, NeuAc2-8NeuAc2-3Gal1-4Glc1-1Cer - GgOse₄Cer asialo-G_M1 Gal1-3GalNAc1-4Gal1-4Glc1-1Cer - FucG_MI fucosyl-G_MI-ganglioside, Fuc1-2Gal1-3GalNAc1-4Gal1-4 Glc1-1Cer - ST-1 G_M3 synthase, CMP-sialic acid:lactosylceramide sialyltransferase - LacCer lactosylceramide, Gal1-4Glc1-1Cer - CMP-NeuAc cytidine 5-monophospho-N-acetylneuraminic acid - PC phosphatidylcholine - PMSF phenylmethylsulfonyl fluoride     

Die „Conuli“ der Pinguin-Eischalen

Zusammenfassung An der Oberfläche der Kalkschale von Pinguin-Eiern — untersucht wurden Aptenodytes forsteri, Aptenodytes patagonica und Spheniscus demersus — finden sich kegelige Calcitsphäriten (von negativem optischem Vorzeichen) in die Prismen der Äußeren Säulenlage eingesenkt, die Spitze nach innen gerichtet. Diese Conuli sind in Sektoren aufgegliedert, die das Blockmuster erkennen lassen und enthalten Inklusionen, die in radialer Richtung gestreckt und nach außen hin zugeschärft sind. Die Conuli entstehen in dem als Spaltenmuster bekannten Lückenwerk der Calcitprismen und sie erweitern dieses bei ihrem fortschreitenden Wachstum, so daß die Basen der Conuli schließlich kleinere oder größere Areale der Kalkschalen-Oberfläche bedecken.

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The Conuli of the penguin egg-shells

Summary On the surface of the calcitic shell of penguin eggs (Aptenodytes fosteri, A. patagonica, Spheniscus demersus) conical optically negative calcit spherits are implanted in the prisms of the External Column layer, their apex pointing inwardly. These Conuli are subdivided into radial sectors presenting the block pattern and containing radially extended outwardly pointed inclusions. The Conuli arise in the gaps of the block pattern, which are widened by their continuous growth. The bases of the Conuli finally cover certain areas of the calcitic shell surface.

     

Comparative studies on cellular resistance of bivalves from marine and brackish waters

Summary 1. The cellular resistance of representatives from four euryhaline poikilosmotic bivalves caught in Büsum (North Sea, 30 S), Kieler Förde (Belt Sea, 15 S), and Tvärminne (Gulf of Finland, 6 S) has been tested. All experiments were performed in October.2. According to their cellular salinity rangesMacoma baltica andMytilus edulis are more euryhaline thanMya arenaria andCardium edule.3. The cellular heat resistance decreases in specimens from the North Sea in the following order:Cardium, Mya, Macoma, Mytilus. Among the representatives collected near Tvärminne,Macoma has the highest heat resistance.4. The cellular freezing resistance in specimens from the North Sea is highest inMytilus. The bivalves of the Gulf of Finland practically lack resistance to freezing.5. In localities of decreased salinity the cellular resistance of these bivalves to a dilution of the external medium is somewhat increased, but simultaneously the cellular resistance to other environmental factors, such as heat, freezing and high salinity, decreases unspecifically.

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Vergleichende Untersuchungen über zelluläre Resistenz bei Muscheln aus Meer- und Brackwasser

Kurzfassung An vier euryhalinen poikilosmotischen Muschelarten aus Büsum (Nord-seeküste, 30 S), der Kieler Förde Beltsee, 15 S) und Tvärminne (Finnischer Meerbusen, 6 S), wurden zur gleichen Jahreszeit (Herbst) vergleichende Untersuchungen über die zellulären Resistenzgrenzen durchgeführt. Auf Grund ihrer zellulären Salzgehaltsbereiche sindMacoma baltica undMytilus edulis euryhaliner alsMya arenaria undCardium edule. Die zelluläre Hitzeresistenz nimmt bei den Individuen aus der Nordsee in der Reihenfolge:Cardium, Mya, Macoma, Mytilus ab. Bei Exemplaren aus Tvärminne ist die zelluläre Hitzeresistenz vonMacoma am größten. Die zelluläre Gefrierresistenz ist unter den Muscheln aus der Nordsee am größten, fehlt dagegen praktisch bei den Tieren aus dem Finnischen Meerbusen. Bei verringertem Salzgehalt des Fundortwassers ist die zelluläre Resistenz der untersuchten Muscheln gegenüber Verdünnung des Außenmediums jeweils etwas erhöht, gleichzeitig nimmt die zelluläre Resistenz gegenüuber anderen Außenfaktoren wie Hitze, Frost und hohen Salzkonzentrationen unspezifisch ab.

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Dedicated to Professor Dr.Friedrich Krüger on his 65^th birthday, August 18, 1967.     

Factors affecting facultative polygyny and breeding results in the Great Reed Warbler (Acrocephalus arundinaceus)

Summary In a population of Great Reed Warbler (42–53 stationary males) the sex ratio was balanced and occurence of polygynous males (on average 15 % of the males) was more or less compensated by respective number of unmated males. Prospective polygynists arrived earlier in spring on average than monogamists, and got the first female quicker. Their territories were larger (statistically insignificant) and more often situated close to good foraging grounds. The reeds around primary female nests were on average thicker (and taller) and not so dense as in the case of monogamous, secondary and tertiary females. The intensity of nestling feeding (no. of visits per nestling per hour) was higher in the nests of monogamous females, than in primary females, and lowest in secondary and tertiary females nests. Nestlings in secondary and tertiary female broods were on average lighter than in monogamous and primary female broods. The male helped feed nestlings in secondary female nest only exceptionally. In monogamous situation their share in feeding was ca. 50%, and less so in primary female nests. Production of fledglings per female was highest in primary females and lowest in secondary and tertiary females, mainly due to the high starvation rate in the nests of secondary and tertiary females. Generally, collected data strongly suggest that female choice is determined by territory quality, and polygyny threshold hypothesis cannot be rejected. The deception hypothesis cannot be rejected as well in some observed special situations (disruptive territories or polyterritoriality; four cases).

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Voraussetzungen für fakultative Polygynie beim Drosselrohrsänger (Acrocephalus arundinaceus)

Zusammenfassung Das Geschlechterverhältnis in der untersuchten Drosselrohrsänger-Population von 42 bis 53 war ausgeglichen. Das Auftreten polygyner (durchschnittlich 15 % der ) wurde mehr oder weniger durch eine entsprechende Anzahl unverpaarter kompensiert. Prospektiv polygyne kamen durchschnittlich früher an als monogame und waren schneller verpaart. Ihre Reviere waren (statistisch nicht signifikant) größer und lagen näher zu günstigen Nahrungsgebieten. Das Schilf in der Nähe der Nester von Erst- war durchschnittlich dicker (und höher) als und nicht so dicht wie bei Einzel- oder Zweit- und Dritt- . Die Fütterungsfrequenz der Nestlinge (Anzahl der Besuche beider Altvögel mit Futter pro Nestling pro Stunde) war bei Nestern von Einzel- höher als bei Erst- und am niedrigsten bei Nestern von Zweit- und Dritt-. Nestlinge von Zweit- und Dritt- waren durchschnittlich leichter als solche von Einzel-und Erst- . halfen nur ausnahmsweise bei der Fütterung von Nestlingen von Zweit- . Bei monogamen Paaren beteiligten sich die ungefähr zur Hälfte an der Fütterung der Nestlinge, bei Nestern von Erst- in geringerem Umfang. Der Ausfliegeerfolg war am höchsten beim Erst- und am niedrigsten bei Zweit- und Dritt- , hauptsächlich bedingt durch Verhungern der Nestlinge. Allgemein legen die Daten nahe, da\ die die nach der Revierqualität auswählen und daß das Polygynieschwellenmodell vonOrians undVerner nicht abgelehnt werden kann. Einige Beobachtungen stützen die Hypothese, daß in bestimmten Situationen (unübersichtliche Reviere, Polyterritorialität) durch Täuschung polygyn werden.

     

Meiotic studies ofElymus nutans andE. jacquemontii (Poaceae,Triticeae) and their hybrids withPseudoroegneria spicata and seventeenElymus species

Hybridizations ofElymus nutans andE. jacquemontii were carried out with one species ofPseudoroegneria (S genome), and 20Elymus species, each containing either of the SH, SY, SYH, or SYW genomes. Chromosome configurations were analysed at metaphase I of the two target taxa and their interspecific hybrids. It is concluded that (i)E. nutans is an allohexaploid containing the SYH genomes, andE. jacquemontii is an allotetraploid having the SY genomes; (ii) the genomic affinity is associated with the geographic distance between the species studied; (iii) minor genomic structural rearrangements have occurred within the hexaploid taxon ofE. nutans.     

Plastommutationen nach R?ntgenbestrahlung vonArabidopsis Thaliana (L) Heynh.

Zusammenfassung Nach Röntgenbestrahlung vonArabidopsis thaliana wurde in der X₁-Generation auf Grund einer intraindividuellen Musteranalyse sowie entsprechender Kreuzungen eine gesicherte Erhöhung der Rate von plasmonisch bedingten Blattfarbveränderungen festgestellt. Bei der Mehrzahl dieser X₁-Pflanzen waren die mutierten, zumeist weißen Gewebe sektorialchimärisch angeordnet; Schecken, wie sie durch eine zufallsgemäße Entmischung erblich verschiedener Plastiden entstehen, fanden sich nur in 8,3% aller Fälle. Verschiedene der induzierten Formen konnten durch einen cytologischen Nachweis von Plastiden-Mischzellen als Plastom-Mutanten identifiziert werden. Insgesamt stieg die Häufigkeit der sicher erwiesenen Fälle von Plasmonabänderungen im Mittel zweier Versuche von einer Spontanrate um max. 0,07 nach Samenbestrahlung auf 1,95 und nach einer Bestrahlung von Zygoten auf 0,95. Damit wurde erstmalig die Möglichkeit aufgezeigt, auchdie Mutationshäufigkeit extrachromosomaler Erbstrukturen durch eine Röntgenbestrahlung zu erhöhen.Mit 5 TextabbildungenHerrn Professor Dr. A.Scheibe zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Die Bildung des Zellverbandes beiDictyostelium minutum

Zusammenfassung Die Gründung von Aggregationszentren wird bei der kollektiven AmöbeDictyostelium minutum durch einzelne Zellen ausgelöst, die sich ähnlich verhalten wie die vonPolysphondylium violaceum beschriebenenfounder cells. Diese Gründerzellen treten auch in Klonkulturen auf und sind mit den angewendeten Methoden an ihrer Abrundung und geringen Beweglichkeit erst kurz vor der Zentrengründung von den übrigen Zellen zu unterscheiden. Die Differenzierung zur Gründerzelle ist reversibel.Anhand von Filmaufnahmen wurde festgestellt, wann eine Gründerzelle mit der Abgabe des chemotaktischen Agens beginnt. Die Abgabe kannvor der Berührung der Gründerzelle durch eine andere Zelle einsetzen. Sie beginnt aber erst stoßartig,nachdem die Merkmale der Gründerzelle erkennbar geworden sind.Bei bestimmten Stämmen treten in der Umgebung spontan entstandener Aggregationszentren (Primärzentren) weitere Zentren gehäuft auf. Aus der zeitlichen Folge dieser Sekundärzentren-Gründungen ist zu folgern, daß sie vom Primärzentrum induziert werden, und zwar durch einen Faktor, der mit dem chemotaktischen Agens wahrscheinlich nicht identisch ist. Das primäre Ereignis ist auch bei der induzierten Zentrenbildung die Umwandlung einzelner Zellen in Gründerzellen.

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Summary In the collective amoebaDictyostelium minutum aggregation centers are founded by single cells which resemble the known founder cells inPolysphondylium violaceum. These founders arise in clonal as well as in mass cultures. They can be distinguished from the other cells only shortly before founding a center. Then they are characterized as rounded cells, which have stopped movement more or less completely. The differentiation of the founder cells is reversible.With the help of time lapse movies the exact time of the release of a chemotactic agent by founder cells could be determined. The release usually begins suddenly from one minute to the next. A founder cell is able to secrete this agentbefore having contact with a second cell. On the other hand the release begins onlyafter the founder cell characteristics become visible.In some strains ofD. minutum aggregation centers often are grouped together in the vicinity of one which originated spontaneously, the primary center. From the time course of this secondary center formation, it can be concluded that these groups of centers are induced by the primary one. It seems that the inducing agent is not identical with the chemotactic substance. As is the case in the primary centers, the foundation of the secondary centers begins with the transformation of an amoeba cell into a founder.

     

Die bursa- und schwanzstrukturen und ihre aberrationen bei den strongylina (Nematoda) morphologische studien zum problem der pluri-und paripotenzerscheinungen

Zusammenfassung In der Einleitung ist das Ziel der Arbeit in den wesentlichsten Punkten herausgestellt.Die Bursastrukturen (Bursavelum und Rippen bzw. Papillen) der parasitischen Strongylina lassen sich von den entsprechenden Bildungen der freilebenden Rhabditina, vor allem der Gattung Rhabditis, ableiten und in ihren Einzelgliedern homologisieren.Die im Laufe der Phylogenie bei den Strongylina auftretenden strukturellen Transformationen lassen sich auf einige wenige, relativ einfache morphogenetische Grundvorgänge zurückführen, die da sind: Wachstumsallometrien, Materialkompensationen, Organverschmelzungen und Spaltungen (Fissationen), Rudimentationen und ähnliche Vorgänge.Innerhalb der Strongylina Bursa ist ein Gefälle der Wachstumsgradienten feststellbar, das sich vom Zentrum der Bursa sowohl nach distal als auch proximalwärts abschwdcht. Zunehmende Förderung der zentral gelegenen Organe (Rippen) führt zu entsprechender Reduktion der peripheren Bursastrukturen, was vor allem im terminalen Schwanzabschnitt auffällt und zur Ausbildung des oft nur noch als Rudiment vorhandenen Dorsalrippenkomplexes führt. Letzterer entspricht in seiner Gesamtheit der Schwanzspitze der peloderen Rhabditiden mit den Papillen 9 und 10.Die bei Rhabditis moist getrennten Papillen 7 und 8 sind bei allen Strongylina zu einer Rippe (Externodorsal-Rippe) verschmolzen, die jedoch in manchen Aberrationen durch Abspaltung eines akzessorischen Astes ihre wahre Natur (als Verschmelzungsprodukt) zu erkennen gibt (Atavismus).Da dieselben Transformationsvorgänge innerhalb der Strongylina mehrfach unabhängig voneinander wirksam geworden sind, treten bestimmte Strukturformen als Parallelbildungen in verschiedenen phylogenetischen Union auf (polytope Entstehung).Zahlreich untersuchte Bildungsabweichungen (Aberrationen), deren Bedeutung für die Morphologie kurz umrissen wird, erschöpfen sich in den gleichen strukturellen Transformationstypen, die auch bei der Evolution der verschiedenen Union der Strongylina nachweisbar sind. Die Aberrationen führen daher häufig zu Atavismen oder zu Parallelvariationen (homologe Variationen").Die Zahl der Umwandlungsmbglichkeiten (Potenzen) der Bursastrukturen innerhalb der Strongylina ist beschränkt (Paripotenz im Sinne Haeckers). Bestimmte Arten (und Entwicklungshnien) haben jeweils nur bestimmte Potenzen realisiert. Andere können jedoch latent (virtuell) im Kryptotypus vorhanden sein, ohne normalerweise in Erscheinung. zu treten. In bestimmten Aberrationen können sie jedoch plötzlich realisiert werden, so ihr latentes Vorhandensein demonstrierend (Pluripotenz).Wie lange bestimmte Potenzen in einer Gruppe erhalten bleiben konnen, verdeutlichen auch die Schwanzhocker weiblicher Nematoden, als zum Bauplan der Nematoden gehbrende Bildungen. Die Potenz zur Ausbildung dieser Strukturen kommt offensichtlich sehr vielen Nematoden-Arten zu, wird jedoch nur in relativ wenigen Fällen, aber innerhalb der verschiedenen Gruppen bald hier, bald dort (disjunkte Verbreitung), realisiert. Es handelt sich bei den Schwanzhöckern um rudimentäre Organe, die bei keiner Nematoden-Art mehr voll ausgebildet erhalten sind. Ihre Rudimentation beruht zum Teil auf Materialentzug, als Folge von Unkonstruktionen der Schwanzregion, wobei die Adultstadien zuerst betroffen werden (Aphanisie nach Sewertzoff).Bei den in Chiropteren parasitierenden Strongylacanthinae haben sich Schwanzhöcker noch bei allen Arten erhalten, was ein offensichtlich archaisches Merkmal darstellt. Bei anderen Nematoden, denen sie nur im Larvalstadium zukommen, treten sie wohl durch Fötalisation in seltenen Fällen auch bei den adulten Stadien wieder auf.Alle speziellen Bursaformen der Strongylina lassen sich durch relativ wenige und einfache Transformationsvorgänge aus einem durch Abstraktion gewonnenen diagrammatischen Typus ableiten (Prinzip der variablen Proportionen" nach Troll).Die typisierten Umwandlungsvorgänge decken sich weitgehend mit den von Remane allgemein gefaßten strukturellen Typen der Realmutationen. Da sie bei den beobachteten Aberrationen, deren Entstehung auf dem Wege über Realmutationen sehr wahrscheinlich ist, in homologer Weise auftreten, kann das innerhalb der Strongylina zu beobachtende Evolutionsphänomen auf Realmutationen zurückgeführt warden.Obwohl sich die untersuchten strukturellen Transformationen in dem systematisch relativ wait gefaßten Rahmen einer Unterordnung abspielen (transspezifische Evolution nach Rensch), handelt es sich bei der von uns bevorzugten Terminologie (nach Woltereck und Remane), unter Berücksichtigung des Charakters der Umwandlungen, doch nur um Vorgänge, die in den Bereich der Mikroevolution fallen.     

Endomitose und Polytänie in den Nährzellkernen von Calliphora erythrocephala Meigen

Zusammenfassung Das Wachstum der Nährzellkerne (NZK) von Calliphora erythrocephala wurde untersucht. Nach einer Periode reiner Zuckerfütterung wird den Fliegen Eiweißkost im Überschuß gegeben. In 4–6 Tagen danach reifen die Eier zur Ablage heran.Im oktoploiden Interphase-NZK können mittels Phasenkontrast multiple Chromosomen in kryptopolytäner Form nachgewiesen werden.Das Vorkommen der bekannten Polytänchromosomen beschränkt sich auf die 16-ploide Kernphase. Der Auf- und Abbau des polytänen Zustandes erfolgt jeweils in einem Endomitosezyklus. Beim vorzeitigen Zerfall von einzelnen Polytänchromosomen wurden annähernd 16 Chromatidenpaare festgestellt. Der mittlere Wachstumsfaktor der NZK beträgt bis zum 16n-Stadium 2,53.Der heterochromatische Abschnitt des Geschlechtschromosoms bildet sich während der Auflösung der Autosomen zu einem Endochromozentrum um, das während des fortschreitenden Kernwachstums erhalten bleibt und sich später weiter aufteilen kann.Auf den Zerfall der Polytänchromosomen folgen 2 ausgeprägte Endomitosezyklen, danach bilden die Chromosomen ein stark feulgenpositives Kerngerüst, an dem ein Formwechsel der Chromosomen nicht mehr wahrgenommen werden kann. In NZK von 50 an erscheinen oligotäne Fibrillen als Produkt einer Chromosomenvermehrung in polytäner Form.In den NZK vonDrosophila melanogaster ist ebenfalls in fortschreitendem Maße ein Nachlassen der metaphasischen Kontraktion während der Endomitosen höherer Polyploidiestufen festzustellen. Dies führt in der letzten Wachstumsphase in gleicher Weise wie beiCalliphora zur Ausbildung oligotäner Fibrillen.Die homologen oligotänen Fibrillen vonCalliphora zeigen allgemein eine Paarungstendenz, die in 14 von 95 Ovarien dieses fortgeschrittenen Wachstumsstadiums zu hochpolyploiden Chromosomenbündeln führte. In 11 von diesen 14 Eierstöcken waren Riesenchromosomen mit eindeutiger Querbänderung vorhanden. In den meisten Fällen erstreckt sich der Zusammenschluß der oligotänen Fibrillen zu einem einheitlichen Chromosomenkörper nicht über die ganze Chromosomenlänge.Die Lage der Homologen im Kernraum wird mit Hilfe der Anordnung der Nucleolen und der X-Chromozentren untersucht. Nach vollzogenem sekundären Zusammenschluß bildet das X-Chromozentrum die zwei endständigen heterochromatischen Querscheiben, an denen das Geschlechtschromosom zu erkennen ist.Die Bildung der sekundären Riesenchromosomen wird mit den Konjugationsvorgängen bei Rückbildung der Balbiani-Ringe und mit den Paarungen zwischen in diploider Anzahl auftretenden Speicheldrüsenchromosomen verglichen. Als Voraussetzung der Entstehung von Riesenchromosomen aus retikulären Kernen werden eine Polytänisierung der Chromonemen zu oligotänen Fibrillen und eine vorherige Sonderung und Ballung der Homologen im Kernraum angesehen.     

Ultrastrukturelle Untersuchungen an der Galle von„Cecidophyes“ ribis aufRibes nigrum

Zusammenfassung Die GallmilbeCecidophyes ribis verändert in den von ihr vergallten Knospen vonRibes nigrum die Feinstruktur folgendermaßen: die Gallenzellen, speziell die sogenannten Nährzellen, sind organellenreicher und nährstoffreicher als die entsprechenden normal ausgebildeten. Die häufigen, im unvergallten Gewebe fehlenden, tropfenförmigen Lipidkörper sind ein Charakteristikum der meisten Organellen mit Ausnahme der Kerne.

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Summary Cecidophyes ribis (Acarina, Tetrapodili) changes the fine structure of the infected buds ofRibes nigrum as follows: all cells, especially the nutritive cells, contain a protoplast rich in organelles and nutrient material. Each cell of the gall-tissues shows osmiophilic globuli; these globuli (lipid bodies, lipid globules) are characteristic for the most organelles except of the nuclei.

     

Untersuchungen zur Morphologie und Elektrophysiologie des Seitenlinienorgans vom Krallenfrosch (Xenopus laevis Daudin)

Zusammenfassung Eine Seitenorgangruppe von Xenopus besteht aus 2–12 Sinnesknospen. Eine Sinnesknospe ist aus Mantel-, Stütz- und Sinneszellen aufgebaut. Jede Sinneszelle trägt ein etwa 40 langes Sinneshaar.Die Sinneshaare sind von einer etwa 100 langen fahnenförmigen Cupula umgeben.In einer Sinnesknospe gibt es zwei Typen Sinneszellen, die spiegelbildlichen Feinbau zeigen. Jeder Typ wird sehr wahrscheinlich von einer der beiden 8–18 dicken afferenten Nervenfasern innerviert.Die dünnen Nervenfasern geben weder in der Ruhe noch bei Reizung der Sinneszellen Impulse ab. Vermutlich handelt es sich um efferente Bahnen.Es wird ein Strömungsapparat beschrieben, der es gestattet, ein Seitenorgan von Xenopus mit einer konstanten, laminaren Wasserströmung zu reizen.Eine Organgruppe hat eine mehr oder minder steile Richtcharakteristik: Durch einen Wasserstrom rechtwinklig zur Organgruppe, parallel zu der Breitseite der Cupula, werden die Sinneszellen der einen Nervenfaser maximal gereizt, die der anderen maximal gehemmt. Bei entgegengesetzter Anströmung verhalten sich die Fasern umgekehrt.Die Impulsfrequenz einer Nervenfaser ist bei gleichen, niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten eine annähernd sinusförmige Funktion des Anströmungswinkels.Die Impulsfrequenz einer Nervenfaser bei Beginn eines Reizes ist proportional dem Logarithmus der Strömungsgeschwindigkeit.Die Mechanik der Cupula-Ablenkung wird diskutiert.     

Some fundamental aspects of information dynamics

Zusammenfassung Mechanisierte Sprachübersetzung, Speichern von Information und Mustererkennung stellen drei Sonderfälle der allgemeinen Operationen Lernen, Ordnen und Erkennen dar. Die Automatisierung solcher Operationen bildet nicht nur ein an und für sich interessantes Problem, sondern eine dringliche Notwendigkeit, sollen die universellen Gro Brechenanlagen nicht an der Komplexität ihrer inneren Organisation (soft-ware) ersticken. Als vielleicht einfachstes dieser drei — im Grunde nie getrennt auftretenden — Vorgänge, wird das Problem der Wiedererkennung betrachtet, d.h. dasjenige der Abbildung eines kontinuierlichen Ensembles reeller, metrischer Objekte auf eine endliche, diskrete Struktur ohne Metrik, wie sie beispielsweise das Innere einer digitalen Rechenanlage darstellt. Der notwendige Übergang vom heute einzig üblichen Speicher zum eigentlichen Gedächtnis hängt unter anderem von der Lösung dieses Problems ab. Seine Untersuchung hebt die grundsätzliche Bedeutung der Umgebung einzelner Objekte — ihres Kontextes — hervor, welche Umgebung im diskreten Raum das notwendige Äquivalent zum Kontinuum darstellt. Dies führt zu einer neuen Betrachtung des Paradoxon von Brillouin, und zur notwendigen Benützung dynamischer Methoden bei der Verarbeitung von Information, anders gesagt bei ihrer Überführung aus der bildhaft-kontinuierlichen Form in die diskrete, und zurück. Womit zumindest eine mögliche Definition nicht-trivialer Informationsverarbeitung gegeben ist.     

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.     

Einige Bemerkungen über die Ersatzgeschlechtstiere vonReticulitermes

Zusammenfassung An Laboratoriumszuchten vonReticulitermes lucifugus Rossi undReticulitermes flavipes Kollar (aus den Hamburger Befallsgebieten) werden Beobachtungen zur Biologie der Ersatzgeschlechtstiere mitgeteilt. Für die Durchführung dieser Beobachtungen wurden besondere Schaunester eingerichtet. Folgende Punkte der beobachteten Verhaltensweisen werden hier hervorgehoben: Die Nymphen der Ersatzgeschlechtstiere sammeln sich stets in Herden von 80–100 Einzeltieren und werden von einer Gruppe Arbeiter (als Hütehunde) bewacht. Die Arbeiter halten die Nymphen auf einem engen Raum zusammen und versuchen andere Nestgenossen von den Nymphen fernzuhalten. Alle ein bis zwei Tage wechseln die Herden ihren Standort. Das Weiterziehen geschieht gleichfalls in Form von Herden.Die Ernährung der Nymphen geschieht auf stomodealem Wege durch die Arbeiter. *** DIRECT SUPPORT *** A0180089 00007     

Die fluchtreaktionen der ErbsenlausAcyrthosiphon pisum ausgel?st durch Alarmpheromon und zus?tzliche reize

Zusammenfassung Der Duft von (E)--Farnesen veranlaßte in hohen Konzentrationen 84% ungeflügelter Erbsenläuse (Acyrthosiphon pisum (Harris)) innerhalb von 10 Min., die Stechborsten aus dem Blattgewebe zu ziehen. Jedoch verließen nur 12% in 25 Min die Pflanze, die übrigen liefen auf der Pflanze umher und siedelten wieder auf ihr.Das Alarmpheromon konnte in seiner Wirkung gefördert oder gehemmt werden durch zusätzliche, nichtchemische Reize. Bestimmte taktile Reize erhöhten die Wirkung des Siphonensekrets auf 100%. Andererseits verringerten Erschütterungen oder optische Reize die Reaktion. Larven vonCoccinella septempunctata L. beeinflußten die Reaktion der Läuse auf das Farnesen nicht, die Wirkungen durch Feinde und Farnesen erwiesen sich als additiv.(E)--Farnesen scheint nicht die einzige Komponente im Alarmpheromon der Erbsenlaus zu sein, denn der Anteil der Fallreaktionen an der Gesamtreaktion war beim (E)--Farnesen, unabhängig von seiner Konzentration, kleiner als bei Siphonensekret.

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Summary High levels of (E)--farnesene caused 84% of apterous pea aphids to withdraw their stylets from the plant tissue within 10 min. But only 12% left the plant within 25 min, the others were running on the plant and settled down again.The effect of alarm pheromone could be decreased and increased with additional, non-chemical stimuli. Special tactile stimuli increased the effect of siphunculi droplets secretion. On the other hand, vibration or optical stimuli decreased the reaction of the aphids. Larvae ofCoccinella septempunctata L. did not influence the reaction to farnesene, the escape responses to enemies and to farnesene seem to be additive.(E)--farnesene is probably not the only component in the alarm pheromone of the pea aphid as the percentage of reacting aphids showing the falling response was lower with (E)--farnesene —independent of the concentration — than with the siphunculi fluid.

     

Klassifizierung mariner,brackiger und limnischer Grundwasserbiotope

Zusammenfassung 1. Das Küstengrundwasser stellt einen Übergangsbereich zwischen limnischen und marin beeinflußten Grundwasserbiotopen dar.2. Im limnischen, brackigen und marinen Mesopsammal beziehungsweise Mesopsephal wirken dieselben ökologischen Hauptfaktoren: Lichtlosigkeit und Ausmaß der Kavernengeräumigkeit. Diese ökologische Gemeinsamkeit gibt Anlaß, eine Gliederung der limnischen Grundwasserbiotope (Husmann 1966) zu einer Typologie der Gesamtheit limnischer, brackiger und mariner Subterranbiotope zu erweitern.3. Zur Gliederung der limnischen Grundwässer wird die Beschaffenheit des grundwasserführenden Substrates jeweils mit der Art und Weise zönologischer Einflüsse aus Oberflächengewässern, oder mit dem Fehlen derartiger Kontakte, in Beziehung gesetzt. Dabei ergeben sich die in Abbildung 1 genannten Bezeichnungen limnischer unterirdischer Biotope.4. Für eine Typologie der marin beeinflußten Interstitialgewässer — Thalassopsammal, Thalassopsephal — wird die Salinität des Interstitialwassers hinzugezogen.5. Unter Berücksichtigung der Vorbehalte vonDen Hartog (1964) wird dem Venedig-System hierzu nur beschränkte Geeignetheit zuerkannt.6. Eine Heranziehung des Venedig-Systems beschränkt sich auf Grundwasserbiotope der Meeresküste mit besonders ausgeprägter Stabilität der Salinität. Ein Beispiel für eine derartige Besonderheit gibt Abbildung 1.7. Eine Kombination der vorgeschlagenen Bezeichnungen brackiger Interstitialgewässer mit dem Typologischen System der Brackwässer (Den Hartog 1964) erscheint nach Möglichkeit angebracht. Beispiel: Lagunäres (mixo-)oligohalines Thalassopsammal.

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Classification of marine, brackish and limnic groundwater biotopes

The oligohaline groundwater of marine beaches (Küstengrundwasser;Remane) represents an ecological zone of contact between limnic and marine groundwater biotopes. In the Küstengrundwasser and in all other brackish, marine and limnic interstitial waters there are two principal ecological factors: darkness and dimension of interstitial volume. These ecological conditions suggest a comprehensive classification of limnic, brackish and marine groundwater biotopes (except saline subterranean inland waters). Freshwater subterranean biotopes are classified in regard to the nature of the substrate containing groundwater, and the nature of contact with surface waters. The classification of subterranean biotopes influenced by marine conditions is based on the same factors plus salinity of the interstitial water. The Venice system for classification of brackish water is considered to be of limited value. In general, brackish subterranean waters should only be classified as: oligohaline, mesohaline or polyhaline thalassopsammal. The usefulness of the Venice system classification is limited to marine-influenced groundwater biotopes with an extremely stable salinity.

     

Zur Cytologie und Physiologie pflanzlicher Drüsen

Zusammenfassung Nach licht- und elektronenmikroskopischen Untersuchungen anDrosophyllum-Drüsen (Fixierungen mit Osmium-Bichromat) läßt sich folgendes feststellen:Bei Fütterungen mit Albumin und Casein ballt sich das Chromatin in den Kernen der Drüsenzellen zusammen. Vorübergehend bilden sich in den Nucleolen dense particles, und die Mitochondrien schwellen leicht an. Darauf wird das endoplasmatische Reticulum stark vermehrt, es entstehen Zisternen und röhrenförmige Strukturen, die mit Ribosomen in charakteristischen Gruppen besetzt sind. Die Ausscheidung der Verdauungsfermente läßt sich elektronenmikroskopisch nicht beobachten. Die zersetzten Substanzen werden über die Zellwände aufgenommen.In einigen Fällen bilden sich in den Drüsenzellen eigenartige Membranknäule, wahrscheinlich aus den Dictyosomen, die dann meist stark verkrümmt sind, ferner Zisternen des endoplasmatischen Reticulum, die mit einzelnen Ribosomen besetzt sind und häufig dicht parallel liegen. Dabei schwellen die Mitochondrien oft an und das Chromatin der Zellkerne dispergiert. Es scheint sich hierbei um (vorübergehend?) erschöpfte Zellen zu handeln.Mit 24 TextabbildungenGekürzter Teil einer bei der philosophischen Fakultät der Universität Marburg eingereichten Habilitationsschrift.