Zur entwicklung von leydigschen hautdrüsen bei der honigbiene (Apis mellifica L.)

Zusammenfassung Bei eingesenkten Hautdrüsen der Honigbiene wind aus dem Zahlenverhältnis der Einzeldrüsen, dem zeithchen Ablauf der unterschiedlichen Zellteilungsfiguren und dem Ausgang von Hormondrüsen-Implantations-Versuchen auf die Bildung aus Drüsen-Epithel-Stammzellen geschlossen.Es besteht volle Entwicklungsverwandtschaft mit der Bildung von Schuppen und Borsten.     

Die spektrale Empfindlichkeit einzelner Sehzellen des Rückenschwimmers Notonecta glauca L. (Heteroptera)

Journal of Comparative Physiology A -     

Die Empfindlichkeit der dunkel- und hell-adaptierten Biene (Apis mellifica) für spektrale Farben: Zum Purkinje-Phänomen der Insekten

Zusammenfassung Bienen (Apis mellifica) wurden in verschiedenen Adaptationszuständen (dunkeladaptiert; an Unbunt ohne UV=Blaugrün; an Tageslicht) auf monochromatische Lichter (Schachbrettmuster) der Wellenlängen 356, 378, 399, 410, 417, 449, 471, 481, 504, 519, 531, 545 und 561 nm dressiert. Die relativen Schwellenwerte für das Aufsuchen der monochromatischen Dressurfarben wurden in allen drei Adaptationszuständen bestimmt.Die gemessenen Maxima der Empfindlichkeit im UV, im Blau und im Grün lassen auf ein trichromatisches Rezeptorensystem schließen.Die Lage der Empfindlichkeitsmaxima hängt nicht vom Adaptationszustand ab. Ein Purkinje-Phänomen (Verschiebung der maximalen spektralen Empfindlichkeit in Abhängigkeit vom Adaptationszustand), wie es vom Wirbeltierauge beim Übergang vom Farben zum Unbunt-Sehen bekannt ist, kann bei Bienen nicht nachgewiesen werden.Das höchste Empfindlichkeitsmaximum des dunkeladaptierten Auges liegt im Grün (545 nm), das des helladaptierten Auges im Blau (449 nm). Bienen können demnach bei allen Adaptationszuständen Farben sehen, wenn auch je nach Adaptationszustand mit unterschiedlicher relativer Helligkeit.

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Summary Bees with their eyes adapted to darkness, to blue-green without ultraviolet, or to daylight, were trained to walk to monochromatic light (checker-board pattern). The wave lengths used were: 356, 378, 399, 410, 417, 449, 471, 481, 504, 519, 531, 545 and 561 nm. The relative threshold values for seeking out the monochromatic colours were determined for all three states of adaptation.Measurements showed sensitivity maxima in the ultraviolet, in the blue, and in the green, and lead one to conclude to a trichromatic receptor system.The position of the sensitivity maxima is independent of the state of adaptation. In contrast to vertebrate eyes at the transition from colour vision to black-and-white vision, bees failed to manifest a Purkinje phenomenon, i.e., the shift in peak spectral sensitivity as a function of the state of adaptation.The highest sensitivity maximum lies in the green (545 nm) for dark-adapted eyes and in the blue (449 nm) for light-adapted eyes. Thus bees can see colour in every state of adaptation, though with varying relative brightness.

     

Entwicklung und Sekretionszyklen der profunden Postgenaldrüsen der Honigbiene (Apis mellifica L.)

Zusammenfassung Die profunden Postgenaldrüsen entwickeln sich aus der Epidermis der Rüsselgrube. Sie sind in ihrem Aufbau Hautdrüsen vom Leydig'schen Drüsentyp.In der Entwicklung der Arbeiterin-Imago sind starke Sekretionserscheinungen vorhanden, die in ihrem Ablauf und ihrer Verteilung beschrieben werden.Die Königin besitzt nur eine geringe Anzahl von Drüsenzellen. Die Annahme einer Schmierfunktion erscheint revisionsbedürftig.     

Geräuschanalyse der Tanzlaute der Honigbiene (Apis mellifica) in unterschiedlichen magnetischen Feldsituationen

Summary The sounds produced by forager bees during the straight run of their waggle-dances show significant periodic variations throughout the day, as regards both single pulses (Einzelton) and the sequence of vibrational pulses (Vibrationsstoßfolge).The daily courses of these two components are strongly correlated with each other, and also correlated with the daily variation in misdirection (Mißweisung) in the bees' dances, and thus with the periodic variations of the intensity of the earth's magnetic field (Figs. 3 to 5).Thus, the variations in the sounds produced represent at the same time the daily course of misdirection.Although individual bees produce sounds of different basic pitches (Basistonlagen) — with maximum wavelengths of the two components mentioned — the absolute range of change is about the same for all dancing bees (single pulses: 0.3 ms/10° misdirection, sequences of vibrational pulses: 2.0 ms/10° misdirection).Amplification of natural field strength by a factor of about 3 to 5 does not abolish the strong correlations existing between the two sound components and misdirection; the range of changing, on the contrary, increases with the amplification of field strength (Figs. 6 and 7).Under conditions that eliminate misdirection, e. g. compensation for the magnetic field (Figs. 8 and 9) or dancing on a horizontal comb — regardless of whether the observations are done under natural field strength (Fig. 10) or following artificial amplification of field intensity (Fig. 11) — the dancing bees produce their basic pitches throughout the day. On the vertical comb, the same phenomenon is noticed at the socalled zeropoints, under conditions of both normal and increased field strength.If bees are foraging far away from their hive, the sounds they produced when they return always start from their individual basic pitches and adapt, within a few minutes, to the wavelengths characteristic of the prevailing situation as regards field strength and dancing angle (Fig. 12).In general, the organization of the sounds essentially confirms former results, although their mean frequency range is somewhat higher (278 Hz for the single pulse and 33 Hz for the sequence of vibrational pulses resp.).A peculiar feature of the dance of only two bees is described, the so-called continuous sound. These two bees produced sounds both during the tail-wagging run and the return half cycle.The general mechanism of the field effect and the mechanism of reception of magnetic stimuli are discussed, as well as the possibility of sound communication in honeybees.

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Teil der Dissertation

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Herrn Professor H. Martin in Dankbarkeit gewidmet     

Der Einfluß des Erdmagnetfeldes auf die Schwereorientierung der Honigbiene (Apis mellifica)

Summary The misdirection (Mißweisung) which indicates a definite direction in the bee's dance is correlated to daily variations of the total intensity (F) of the earth's magnetic field (EMF). It depends on the orientation of the dancing place with regard to the EMF coordinates. The distance of the feeding place, however, is insignificant. There exists a positive correlation between the efficiency ofF and a progressive tilting of the comb toward the horizontal position. No difference is observed in the intensity and exactness of the bees' dancing whether they are dancing on the lower side of the oblique comb in a somewhat hanging attitude or on the upper side. The efficiency ofF is comparable on both sides of the comb. Bees dancing on a horizontal comb orient primarily to the main first-order directions of the EMF and, to a lesser extent, to the second-order directions regardless of the direction of the feeding place.The vector of the permanent EMF is without significance. The only important factors are the dynamic variation of field intensity and the position of the comb in relation to the EMF coordinates. The phenomenon of misdirection is described in terms of a mathematicophysical equation which fits misdirection for variable positions of the comb. Misdirection is characterized as a phenomenon of hysteresis.Compensation of the EMF turns the misdirection to zero. It becomes more prominent, however, following amplification of natural field strength or may be altered by artificial magnetic fields. The upper limit of physiologic efficiency is an amplification factor of about 5 to 8 compared to natural field strength. Fields of alternating current differing as to frequency, type of oscillation, and direction of the vector prove ineffective in this respect. Nothing is yet known about the mechanism of reception. From the results presented, paramagnetic effects are discussed.

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Professor K. v. Frisch zum 90. Geburtstag gewidmet

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Mit Unterstützung der Akademie der Wissenschaften und der Literatur zu Mainz, der Stiftung Volkswagenwerk und der Deutschen Forschungsgemeinschaft     

Zum Feinbau der koshewnikowschen drüse bei der honigbiene Apis mellifica (Insecta,Hymenoptera)

An electron microscopic examination of the KOSHEWNIKOW gland of the honeybee showed that the origin of the draining ductule extended into the gland cell through an invagination without actual cytoplasmic connection being made. The structure of the wall of the dendritic apical ramifications of the duct cell is very loose where it is in juxtaposition to the microvilli of the wall of the gland cell. In contrast, the rest of the duct wall is very dense.

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Gekürzte Dissertation der Fakultät für Chemie, Biologic, Geologic und Mineralogio der Technischen Hochschule Darmstadt; D I7. Danken möchte ich meinem verstorbenen Lehrer, Herrn Prof. Dr. W. Luther, Herrn Prof. Dr. D. B. E. Magnus and ganz besonders Herrn Prof. Dr. K. E. Wohlfarth-Bottermann für seine hilfsbereite Beratung in Fragen der Elektronenmikroskopie.     

Zuckerabbau unter der Einwirkung der invertierenden Fermente in Pharynxdrüsen und mitteldarm der Honigbiene (Apis mellifica L.)

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde mit Hilfe der Papierchromatographie das Hydrolysierungsvermögen der invertierenden Fermente aus Pharynxdrüsen und Mitteldarm der Honigbiene auf folgende Zuckerartern geprüft: Saccharose, Maltose, Trehalose, Lactose, Melezitose, Melibiose, Raffinose, Dextrin. Als Versuchstiere dienten Bienen der Nigra- und Krainer-Rasse, die im freifliegenden Volk und in Käfigen bei unterschiedlichem Futter gehalten wurden.

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Summary In the present study, paper chromatography was used to examine the hydrolysing effect of inverting enzymes from the pharyngeal glands and midgut of the honeybee on the following sugars: sucrose, maltose, trehalose, lactose, melezitose, melibiose, raffinose, dextrin. Experimental material was obtained from bees of the Nigra and Carniolan races, which lived in free-flying colonies or were kept in cages on different diets.

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Résumé Dans le présent travail, on a étudié à l'aide de la chromatographie sur papier le pouvoir hydrolysant des invertases des glandes pharyngiennes et de l'intestin moyen de l'abeille sur les sucres suivants: saccharose, maltose, tréhalose, lactose, mélézitose, mélibiose, raffinose, dextrine. Le matériel expérimental provenait d'abeilles de races noire et carniolienne prises, d'une part, dans des colonies volant librement et, d'autre part, dans des cagettes où elles recevaient différents types d'alimentation.

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Herrn Prof. Dr.K. v. Frisch zum 70 Geburtstag gewidmet.

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Vorläufige Mitteilung inBee World, 195738 (1): 14.     

Rassenmässige Unterschiede bei den Tänzen der Honigbiene (Apis mellifica L.)

Zusammenfassung Die Tänze sechs verschiedener Rassen der Honigbiene Apis mellifica L. wurden vergleichend untersucht.Wenn die Futterstelle in der Nähe der Bienenwohnung steht, so führen die Sammelbienen aller untersuchten Rassen Rundtänze aus. Die auf Rundtänze hin ausfliegenden Bienen suchen die Umgebung des Stockes nach allen Seiten hin ab.Wird der Futterplatz schrittweise weiter vom Bienenstock entfernt, so gehen die Bienen zu richtungsweisenden Tänzen über. Die Entfernung des Futterplatzes, bei der diese Grenze erreicht wird, ist für die einzelnen Rassen typisch.Die richtungsweisenden Tänze sind Sicheltänze oder Schwänzeltänze.Bei Krämer-Bienen beobachtet man im allgemeinen keine Sicheltänze. Für die anderen untersuchten Bienen ist der Bereich der Flugstrecken, bei dem Sicheltänze getanzt werden, rassetypisch. Wenn durch Sicheltänze alarmierte Stockbienen ausfliegen, so suchen sie die Futterstelle in der gewiesenen Richtung.Das Auftreten der Schwänzeltänze bei bestimmten Entfernungen ist gleichfalls charakteristisch für die einzelnen Rassen.Die Krainer Bienen gehen vom Rundtanz direkt zum Schwänzeltanz über. An der Grenze zeigen die verhältnismäßig wenigen richtungsweisenden Bögen schon deutliche Schwänzelstrecken.Das Tanztempo (Entfernungsweisung) ist bei den Krainer-Bienen am schnellsten. Es folgen mit verschieden großem Abstand die Deutschen und Punischen, dann die Italiener und Kaukasier Bienen. Die Ägyptischen Bienen tanzen unter gleichen Bedingungen am langsamsten.Diese Unterschiede im angeborenen Tanztempo führen in Mischvölkern zu Mißverständnissen über die Entfernung des Futterplatzes.Die Arbeit wurde durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft ermöglicht und aus Mitteln unterstützt, die Prof. v. Frisch von Seiten der Rockefeller Foundation zur Verfügung standen.     

Weitere Beiträge zum Ocellenproblem Die optischen verhältnisse der Ocellen der Honigbiene (Apis mellifica L.)

Ohne Zusammenfassung     

Über den Zusammenhang zwischen Temperatur,Aktionspotentialen und Thoraxbewegungen bei der Honigbiene (Apis mellifica L.)

Zusammenfassung Körpertemperatur, Aktionspotentiale und Thoraxbewegungen der Honigbiene wurden gleichzeitig registriert. Es konnte gezeigt werden, daß die Wärmeproduktion in den Flugmuskeln immer von Spikeaktivität begleitet ist.Eine meßbare mechanische Aktivität der Flugmuskeln kann bei der Wärmeproduktion fehlen. Flügelschlag- und Aktionspotentialfrequenz haben in den geschilderten Versuchen ein Verhältnis von 112. Niedrige Aktionspotentialfrequenzen (unter 10 Hz) führen zu mäßiger Erwärmung der Muskeln ohne Vibrationen oder mit Vibrationsimpulsen (4 bis 20 Schwingungen pro Impuls).

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Summary Temperature, action potentials and thoracic movements of the honey bee have been recorded. It was shown, that the heat production in the wing muscles is always accompanied by spike activity.The mechanical activity might be missing during the heating periods. The wing beat frequency and the frequency of the action potentials have a ratio of 112. Low action potential frequences (under 10 c.p.s.) lead to a moderate warming of the muscles without vibrations or to impulses of vibrations (4 to 20 oscillations).

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Die Arbeit wurde mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt und aus Mitteln gefördert, die Herrn Prof. v. Frisch von der Rockefeller Foundation zur Verfügung standen.     

Untersuchungen über den einfluss der königinnensubstanz auf die entwicklung der endokrinen drüsen bei der arbeiterin der honigbiene (Apis mellifica)

Zusammenfassung Die Corpora allata der Bienearbeiterinnen machen während des Adultlebens zwei Wachstumsphasen durch. Im Laufe der ersten Phase wird das Wachstum durch Königinnensubstanz gehemmt; die zweite dagegen tritt nur bei Anwesenheit einer Königin auf. Das Wachstum der Corpora allata weiselloser Bienen ist mit der Eireifung korreliert. Ein Hormon der Corpora allata dürfte für die Eireifung notwending sein (Abb. 4).Ausser dem Hormon der Corpora allata muss für das Oocytenwachstum ein weiterer Faktor vorhanden sein. Wahrscheinlich handelt es sich um ein Sekret der neurosekretorischen Zellen der Pars intercerebralis des Gehirns. Die Königin hemmt direkt oder indirekt das Kernwachstum in den neurosekretorischen Zellen der Arbeiterin. Es ist fraglich, ob es sich auch hier um eine Wirklung der Königinnensubstanz handelt.

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Summary The corpora allata of adult worker bees show growth periods. During the first period growth is inhibited by queen substance while the second growth period only occurs when a queen is present. A correlation between the volume of the corpora allata and oocyte suggests that oocyte maturation is dependent on the presence of a hormone of the corpora allata.Besides of the hormone of the corpora allata at least one other factor is necessary for oocyte maturation. It is probably contained in the neurosecretory material produced in the pars intercerebralis of the brain. The growth of the nuclei of the neurosecretory cells of the brain is inhibited by the presence of a queen, but it is doubtful whether this is due to the action of queen substance.

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Résumé Les corpora allata des ouvrières adultes d'abeilles ont deux phases de croissance. Lors de la première phase, la croissance est inhibée par la phéromone de la reine, tandis que la deuxième phase ne se produit qu'en présence d'une reine. Une corrélation entre le volume des corpora allata et la croissance des oocytes suggère que l'oogenèse dépend d'une hormone des corpora allata.Or, un autre facteur au moins est encore nécessaire pour la maturation des oocytes. Il est probablement sécrété par les cellules de la pars intercerebralis du cerveau. La croissance des noyaux des cellules neurosécrétrices du cerveau est inhibée par la reine, mais le mode d'action de la phéromone dans cette inhibition reste inconnu.

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Durchgeführt mit Hilfe eines Forschungskredites des Schweiz. Nationalfonds an Herrn Prof. Dr.M. Lüscher.     

Untersuchungen über den Temperatursinn der Honigbiene (Apis mellifica) unter besonderer Berücksichtigung der Wahrnehmung strahlender Wärme

Zusammenfassung Eine Anordnung wird beschrieben, durch die Bienen auf warme Räume dressiert werden können; es ist für den Erfolg gleichgültig ob die Dressurtemperatur über oder unter der Unterscheidungstemperatur gewählt wird. Ein Temperaturunterschied von 2° C wurde bei der verwendeten Anordnung von den Bienen eben noch im Gedächtnis behalten. Die Größe dieses Temperaturunterschieds blieb im untersuchten Bereich von der verwendeten Dressurtemperatur (20, 25, 32, 36° C) unabhängig.Im gestreckten Temperaturgefälle suchen Bienen eine bestimmte Zone auf (Thermopraeferendum). Im Winter entnommene Stockbienen (gestörtes Volk) stellten sich im Mittel auf 32,8° C ein. Nach längerem vorherigen Aufenthalt bei tiefen Temperaturen (13,7; 14,7° C) war das Thermopraeferendum erniedrigt. Verschiedene Beleuchtung blieb ohne Einfluß. Der relativen Inkonstanz winterlicher Stoektemperaturen (Himmer, Hess) scheint die Breite und relative Inkonstanz des Thermopraeferendums zu entsprechen. Jungbienen bis zum 7. Alterstag stellen sich sehr präzise auf eine der Brutnestwärme entsprechende Temperatur ein (35,1–37,5° C). Sie behielten sie im untersuchten Fall bis zum 7. Tag, unabhängig vom Stockzustand (Brut-keine Brut) bei. Zwischen Alter der Bienen, Stockzustand (Brut) und Höhe der bevorzugten Temperatur scheinen gesetzmäßige Beziehungen zu bestehen. 24stündiger Hunger erhöht an 2tägigen Jungbienen das Thermopraeferendum; eine vor dem Einsetzen mitgemachte CO₂-Narkose senkt sie, während Licht bzw. Dunkelheit sie nicht beeinflussen.Bei einer langsamen Verschiebung des Wärmegefälles folgen die Bienen nach Abkühlung um 0,25° C der geänderten Lage des Thermopraeferendums. Auf Erwärmung sprechen die Bienen nicht in gleicher Weise an; sie weichen erst vor der Schreckgrenze zurück.Die thermotaktisch bedeutsamen Rezeptoren befinden sich vor allem auf den letzten 5 Antennengliedern. Da aber auch antennenlose Bienen teilweise noch das Thermopraeferendum finden, können die gesuchten Sinnesorgane nicht nur an den Fühlern lokalisiert sein.Eine Orientierung der Bienen nach Wärmestrahlen ließ sich weder durch Dressur-, noch in Spontanwahlversuchen, noch durch Beobachtung der Tänze im Ultrarot nachweisen. Es ist also nicht anzunehmen, daß ihre Fähigkeit, auch bei bedecktem Himmel den Sonnenstand zu erkennen, auf der Wahrnehmung ihrer Wärmestrahlung beruht.