Analisi sperimentale dello sviluppo dell'ala nell'embrione di pollo

Zusammenfassung Mit Hilfe von Kohlenmarken wurde das Schicksal von verschiedenen Mesodermbezirken und von verschiedenen Zonen des Ektoderms der Flügelanlage bei Hühnerembryonen untersucht.Die Änderungen der Form und der Lage der in der Epidermis gesetzten Marken beweisen, daß das Ektoderm der Anlage distalwärts wächst und gleichzeitig in derselben Richtung gleitet. Dadurch beteiligt sich die Epidermis der beiden Flächen der Anlage an der Bildung und am Wachstum der Leiste, die den freien Rand der Gliedmaßenanlage bedeckt.Das Verhalten der Epidermis bei der normalen Morphogenese und nach Entfernung von sogar ziemlich ausgedehnten Epithelbezirken beweist, daß die epitheliale Randleiste keineswegs an der epithelialen Bekleidung der beiden Flächen der Gliedmaße teilnimmt. Die Randleiste vergrößert sich, sei es durch progressives Ausgleiten der Epidermis der beiden Flächen der Gliedmaße, sei es durch innere Wachstumstätigkeit.Verfasser versuchten die Lage der verschiedenen Bezirke des Mesenchyms der Anlage zu bestimmen, von welchen die verschiedenen Abschnitte des Flügels herstammen (vom Stadium 18 bis zum Stadium 27 nachHamburger-Hamilton). Diese Feststellungen wurden schematisch in Form von Aufrissen dargestellt (s. Abb. 15). Vom Stadium 19 mit 26 sondern sich die präsumptiven Bezirke des Vorderarmes und der Hand in verschiedenen Zeitabschnitten am Rande der Gliedmaße direkt unterhalb der epithelialen Randleiste ab; im einzelnen sind jedoch die Bezirke der Hand bis zum Stadium 21 mit Hilfe der Kohlenmarken nicht erkennbar.Die Resultate der verschiedenen Experimente beweisen, daß das Mesenchym, das bestimmt ist, die distalen Segmente des Flügels zu bilden, vom distalen Abschnitt der unmittelbar angrenzenden Bezirke abstammt, sich also an Ort und Stelle aus dem randständigen Material bildet und nicht dadurch entsteht, daß Zellen, die von anderen Bezirken herstammen, unter der Leiste zusammenfließen. Dieses Problem bedarf jedoch noch weiterer Untersuchung.Das Schicksal von Marken, die in verschiedenen Abschnitten der Epidermis der Gliedmaßenanlage und gleichzeitig im untenliegenden Mesenchym gesetzt wurden, beweist, daß zwischen den Stadien 18 und27 eine fortschreitende, allmähliche Änderung in den räumlichen Verhältnissen zwischen Mesenchym und Epidermis stattfindet, in dem Sinne, daß eine bestimmte Epidermisfläche in folgenden Stadien der Entwicklung verschiedene Mesenchymbezirke, die im allgemeinen immer distalwärts gelegen sind, bedeckt.Die bei der normalen Entwicklung stattfindenden morphogenetischen Verschiebungen und Wachstumsvorgänge wiederholen sich ohne wesentliche qualitative Abänderungen bei der Entwicklung von Gliedmaßen, welche in mehr oder weniger großem Ausmaß des Mesenchyms und der darüberliegenden Epidermis beraubt wurden.

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Dedicato al Prof. G.Levi in occasione del Suo 86 ° compleanno.     

Geschlechtsunterschiede in der Ultrastruktur der Nebennierenrinde der Ratte

Zusammenfassung Die Nebennierenrinde von 178 Sprague-Dawley-Ratten wurde elektronenmikroskopisch von der 1.–12. Lebenswoche unter Normalbedingungen sowie nach s.c. Injektion von 3 IE ACTH/100 g Körpergewicht innerhalb von 2 min — 24 Std untersucht. Ab der 5. Lebenswoche unterscheiden sich die Nebennieren von Weibchen im Bereich der äußeren Zona fasciculata durch Kernvergrößerung, größere Mitochondrien und kleindisperse Liposomen von denen der Männchen. Zyklusbedingte Schwankungen in der Ultrastruktur der weiblichen Nebennierenrinde bestehen nicht. Nach ACTH-Applikation nähert sich das Nebennierenbild des Männchen innerhalb von 30 min dem des unbehandelten Weibchens. Außerdem kommt es bei beiden Geschlechtern durch ACTH zu einer Dispersion und Reduktion der Liposomen, Vergrößerung des Golgiapparates und der Zellkerne, Ausweitung des endoplasmatischen Retikulums und Vermehrung der Mikrovilli. Der Geschlechtsdimorphismus wird funktionell erklärt.

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Sex differences in the ultrastructure of the rat adrenal cortex

Summary 178 Sprague-Dawley-rats were studied by electron microscopy from the 1st to the 12th week of life under normal conditions and after s. c. injection of 3 I. U. ACTH/100 gbodyweight from 2 min to 24 hours. Beginning with the 5th week of life females differ from males by small dispersed liposomes and enlarged nuclei and mitochondria in the outer z. fasciculata. There is no change in the ultrastructure of the female adrenal cortex depending on the sexual cycle. After application of ACTH the adrenal cortex of males assimilates to the untreated females within 30 min. After ACTH-application both sexes show dispersion and reduction of liposomes, dilation of endoplasmatic reticulum, increasement of microvilli and enlargement of the Golgi apparatus. The sex-dimorphism is interpreted by functional differences.

Für die technische Mithilfe danke ich Frl. S. Bianchi.     

Beobachtungen am Subcommissuralorgan und Reissnerschen Faden der Schildkröte unter osmotischer Belastung

Zusammenfassung Subcommissuralorgan (SCO) und Reissnerscher Faden (RF) von drei verschiedenen Schildkrötenarten wurden unter osmotischer Belastung lichtmikroskopisch untersucht. Ergänzend zu einer früheren Ependymstudie von Fleischhauer (1957) wird ein rostral im Recessus mesocoelicus gelegener Anteil des SCO beschrieben, der sich durch Vakuolen und Ganglienzellen im Hypendym, sowie durch sein flaches, kubisches Ependym vom typischen Organaufbau abhebt. Der Reissnersche Faden schließt sich unter osmotischer Belastung der Tiere nicht zu einem kompakten Sekretfaden, sondern gestaltet sich im Bereich des 3. Ventrikels zu einem reusenähnlichen Netzwerk mit je einem basalen und dorsalen Verdichtungsstrang. Es fallen deutliche Unterschiede in der Struktur des geronnenen Liquors innerhalb und außerhalb des Netzwerkes auf. Die lagemäßige Beziehung des dorsalen Zentrums dieses Systems zu einem Sulcus medialis tecti schließt Ependym und Hypendym des Ventrikeldaches in die Untersuchung mit ein. Lage und Ausdehnung einer hypendymalen Ganglienzelleiste mit sekretorischer Potenz und Beziehung zu Kapillaren regen zu der Annahme an, daß auch die basalen Ependymanteile des SCO von Ganglienzellen abstammen. Entsprechend dem hohen Gehalt an Acetylneuraminsäure (Sialinsäure) und biogenen Aminen wird vermutet, daß dem RF im Liquor eine Bedeutung als organischer Ionenaustauscher zukommt (SteRBA,1969). Die beobachtete Netzbildung bietet eine Oberflächenvergrößerung, die für einen Ionenaustauscher eine günstige Voraussetzung darstellt.

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Subcommissural organ and Reissner's fibre of the tortoise under conditions of osmotic stress

Summary The subcommissural organ (SCO) and Reissner's fibre of three species of tortoises living under conditions of osmotic stress was investigated with the light microscope. Complementary to a study of the reptilian ependyma by Fleischhauer (1957) a particular rostral part of the SCO was found, situated in the recessus mesocoelicus just in front of the posterior commissure. This part differs from the surrounding ependyma by its subependymal layer of nerve cells and vacuoles, and by its flat, cuboidal ependymal cells.Under osmotic stress the structure of Reissner's fibre in the course of its passage through the 3rd ventricle is not that of a compact fibre, as it is well known, but it consists of a spongy network of many single filaments. There are obvious differences in the appearance of the clotted cerebrospinal fluid within and outside this network. At the end of the 3rd ventricle the fibers lie closely together and form a dorsal and basal dense layer. The spatial relation of the dorsal layer of this network to the sulcus medialis tecti includes ependymal and subependymal layers of the roof of the 3rd ventricle into this study. Location and extention of this subependymal layer of nerve cells with secretory activity and close relation to the capillaries suggest, that they have the same origin from nerve cells as the basal parts of the ependyma of the SCO.According to the high content of sialic acid and biogenic amines one can imagine, that Reissner's fibre has some importance as a cation-exchanger in the cerebrospinal fluid. The observed formation of a filamentous network by which its surface is largely increased, is in favour of this assumption.

     

Über Veränderungen des Nucleinsäurengehaltes von Proteus vulgaris während der durch Penicillin ausgelösten Umwandlung in die L-Phase

Zusammenfassung Suspensionen von Proteus vulgaris wurden in verschiedenen Entwicklungszuständen mit Penicillin versetzt und parallel zur einsetzenden Umwandlung in die Frühstadien der L-Phase (large bodies) wurde der Gehalt an RNS, DNS und Eiweiß-N bestimmt. Durch Verwendung geringer Konzentrationen (4–7 IE/ml) konnte auch in der log-Phase die Umwandlung so schonend geführt werden, daß keine Lysen eintraten.Die Atmungsmessungen zeigten, daß unter Bedingungen, unter denen sich alle Bakterien umwandeln, keine Veränderung des Sauerstoffverbrauches eintritt. Die Hemmung der Sauerstoffaufnahme bei Zugabe hoher Konzentrationen zur log-Phase beruht auf der Lyse eines großen Teiles der Zellen. Mit der Umwandlung in die large bodies ist eine Verschiebung des Quotienten RNS/DNS zugunsten von DNS und eine Erhöhung der Werte für DNS/Eiweiß-N verbunden. Dies beruht aber nicht auf einer Steigerung der DNS-Synthese, sondern nur auf der etwas schwächeren Hemmung derselben gegenüber dem Aufbau von RNS und Eiweiß. Es ergeben sich keine Anzeichen für die auf Grund morphologischer Versuche vermutete Vermehrung des Kernmaterials. Es kann sich demnach nur um eine Aufteilung des vorhandenen Materials handeln.Untersuchungen über die entsprechenden Wirkungen von Arsenat, Monojodessigsäure und Trypaflavin auf die Stoffzusammensetzung von P. vulgaris zeigten, daß es sich bei der erfaßten Penicillinwirkung nicht nur um eine unspezifische Folge einer allgemeinen Stoffwechselhemmung handelt.Die Arbeit ist ein Auszug aus der von J. Müller bei der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München vorgelegten Dissertation gleichen Titels.     

Observations on spike sequences from spontaneously active Purkinje cells in the frog

Zusammenfassung Die Frage wird aufgeworfen, inwiefern man aus der Statistik der Impulsfolgen bei Spontanaktivität einzelner Neurone auf die Funktionscharakteristik des Neurons selbst und auf die Art seiner Einschaltung in das Nervennetz schließen kann. Die Untersuchung der Verteilung der Intervalle verschiedener Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Aktionspotentialen von Purkinjezellen des Froschkleinhirns ergibt, in Übereinstimmung mit den von anderen Autoren bei anderen Neuronentypen erhobenen Befunden, zwei Arten von Histogrammen: einerseits unimodale, vorwiegend bei Neuronen mit höherer Impulsfrequenz, andererseits bi- und trimodale, vorwiegend bei niedriger Impulsfrequenz. Die Form der unimodalen Verteilungen läßt, unter Annahme einer Gaußschen Verteilung der Erregungsniveaus im Eingang des Neurons, die sich aus der Summation einer großen Anzahl voneinander unabhängiger afferenter Erregungen ergibt, auf einen nichtlinearen Zusammenhang zwischen Erregungsniveaus und Dauer der Intervalle schließen; die unsymmetrische Verteilung der Intervalle wäre demnach als eine Verzerrung der statistisch gegebenen symmetrischen Verteilung der Erregungsniveaus zu verstehen. Diese Erklärung hat den Vorteil, kontinuierlich zu den bei niedriger Impulsfrequenz beobachteten unregelmäßigen Verteilungen überzuleiten, die sich einfach aus dem Zusammenbruch der statistischen Regelmäßigkeit im Falle von einer geringen Anzahl aktiver Fasern im Eingang ergeben. Die Untersuchung von Korrelationen innerhalb der Impulsfolgen mit Hilfe einer Verzögerungs- und Koinzidenzschaltung ergibt scharfe Maxima der Impulswahrscheinlichkeit als Funktion des zeitlichen Abstands von vorhergehenden Impulsen. Da diese Autokorrelogramme bei verschiedenen Neuronen derselben Art (Purkinjezellen des Froschkleinhirns) verschiedene Verläufe zeigen, wird zu ihrer Erklärung weniger eine Eigenschaft des Einzelneurons (Schwellenänderung nach em Aktionspotential) herangezogen, als die Rückwirkung des eurons auf sich selbst auf dem Umweg über andere Neurone es Nervennetzes. Die Korrelation zwischen Impulsreihen in erschiedenen Neuronen desselben Nervennetzes, die auf Grund ieser Annahme zu erwarten ist, wird in einigen Beispielen uch gefunden, wovon eines im Anhang gezeigt wird.

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The research reported in this document has been sponsored in part by the U.S.A.F., Grant AF-EOAR 63–89 and by the National Institute of Health, Grant NB 03922-02.

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Laboratori Nazionali di Frascati del C.N.E.N.     

Zur Ultrastruktur der phaeochromen Zellen im Nebennierenmark der Ratte

Zusammenfassung Das Nebennierenmark der Ratte wurde vergleichend licht- und elektronenoptisch unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Die nach phaeochromer Reaktion im Lichtmikroskop sichtbaren hellen und dunklen Markzellen lassen sich anhand ihrer cytoplasmatischen Granula bei geeigneter Technik ultrastrukturell als zwei differente Zellsysteme identifizieren. Die Morphologie der Granula einerseits und das unterschiedliche Verhalten der beiden Zellsysteme nach Insulinapplikation andererseits erlauben, unter Heranziehung vor allem biochemischer Ergebnisse, den Schluß, daß der helle Zelltyp (I) vorwiegend oder ausschließlich Adrenalin, der dunkle Zelltyp (II) entsprechend Noradrenalin enthält. Diese Typisierung scheint auch für die phaeochromen Zellen des Nebennierenmarks anderer Tierspecies gültig zu sein. Es werden ferner die Faktoren diskutiert, welche bei der Darstellbarkeit der beiden phaeochromen Granulumtypen im Elektronenmikroskop eine Rolle spielen dürften.

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Summary The chromaffin cells of the adrenal medulla of the rat were investigated by light and electron microscopy on the resting animal and after insulin treatment. With adequate techniques, the light and dark cells visible in the light microscope after chromaffin reaction can be identified in the electron microscope, by their cytoplasmic granules, as two different cell types. The morphologic classification of the granules and the different reaction of the two cell types following the injection of insulin, under consideration of the biochemical, physiological and pharmacological findings, lead to the conclusion that the light cells (I) mainly or exclusively contain epinephrine; the same applies, as concerning norepinephrine, to the dark cells (II). This classification appears to apply also to the chromaffin cells of the adrenal medulla of other animal species. Furthermore, the factors are discussed which influence the visualization and the differentiation of the two types of chromaffin granules.

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Arbeit mit Unterstützung durch den Schweizerischen Nationalfonds und die Forschungs-kommission der Universität Basel.     

Quantitative Untersuchungen Über die Variabilität der Nährzèllkernstruktur und Ihre Beeinflussung durch die Temperatur

Zusammenfassung Die polyploiden Nährzellkerne (NZK) von Calliphora erythrocephala zeigen in unfixierten Frischpräparaten die gleiche Variabilität der Kernstruktur wie in Karmin-Essigsäure-Quetschpräparaten: Neben retikulären und gebündelten finden sich gepaarte Chromosomenanordnungen.Die Häufigkeit der verschiedenen Strukturtypen der NZK wurde im Verlaufe der Oogenese bei 21 ° C erfaßt. Die untersuchte Wachstumsperiode beginnt nach der Auflösung der primären Polytänchromosomen und endet vor der Degeneration des Nährfachs.Während dieser Periode findet in großem Umfang eine Neubildung von Riesenchromosomen aus Untereinheiten statt. Der Anteil gebündelter und gepaarter Chromosomenanordnungen nimmt fast bis zum Ende des NZK-Wachstums zu und fällt kurz vor der Degeneration des Nährfachs wieder ab.Die aus verschiedenen Inzuchtlinien stammenden Gelege unterscheiden sich in ihrem durchschnittlichen Paarungsgrad. In den Gelegen mit 0–10% nichtretikulären NZK ist die Bildung sekundärer Riesenchromosomen ein seltenes Ereignis, in den Gelegen mittleren Paarungsgrades ist der Zusammenschluß von oligotänen Fibrillen zu Chromosomenbündeln und sekundären Riesenchromosomen im Verlaufe des Wachstums sehr ausgeprägt. Von diesem Typ des Strukturwandels weicht eine Minderheit von Gelegen mit mehr als 80% niehtretikulären NZK grundsätzlich ab: Ihr Paarungsgrad verringert sich mit zunehmender NZK-Größe.Auf eine Temperaturerniedrigung um 6° C vor der untersuchten Oogeneseperiode reagieren Gelege mit einem geringen bis mittleren Prozentsatz nichtretikulärer NZK mit einer verstärkten Ausbildung von Polytänstrukturen; nach der Auflösung der primären Polytänchromosomen hat eine Temperaturerniedrigung keine signifikante Wirkung auf den Paarungsgrad. Damit erweist sich von den beiden strukturverändernden Prozessen im NZK nur die Auflösung der primären Polytänchromosomen und nicht die in den herangewachsenen NZK erneut auftretende Paarungstendenz der Homologen als temperaturempfindlich.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die vegetative Tonuslage des Frosches und deren Schwankungen

Zusammenfassung Auf Grund gewisser Kriterien (Hautfarbe, Pupillenweite, Körperstellung) wurde die Tonuslage im vegetativen Nervensystem des Frosches in ihren Beziehungen zum wechselnden animalen Gesamtverhalten untersucht. Es fanden sich deutliche individuelle Unterschiede und spontane Schwankungen der vegetativen Grundstimmung der einzelnen Tiere, sowie reaktive Tonusschwankungen in Abhängigkeit von inneren und äußeren Faktoren. Als Repräsentanten der beiden extremen Stimmungslagen werden die Zustandsbilder des sog. Hellfrosches und Dunkelfrosches beschrieben, wie sie am ausgesprochensten im verschiedenen Verhalten von Sommer- und Winterfröschen in Erscheinung treten. Wir erkennen darin eine periodische Verschiebung der vegetativen Tonuslage im jahreszyklischen Lebensablauf des Frosches von einer vorwiegend sympathikotonisch-ergotropen Funktionsrichtung im Sommer zu einer mehr parasympathikotonisch-trophotropen Einstellung im Winter, und umgekehrt. Beobachtungen in freier Natur während den Übergangszeiten im Frühling und Herbst, wie auch experimentelle Umstimmungen im Laboratoriumsversuch ergaben eine weitgehende Abhängigkeit der vegetativen Tonuslage des Frosches vom Temperatureinfluß: ein Ansteigen der Temperatur innerhalb physiologischer Grenzen bewirkt eine Verschiebung nach der sympathischen, ein entsprechendes Absinken eine Verschiebung nach der parasympathischen Seite hin. Die Kenntnis der engen Wechselbeziehungen zwischen animalem Gesamtverhalten und vegetativer Grundstimmung sowie der Abhängigkeit dieser letzteren von den großen jahreszeitlichen Temperaturschwankungen eröffnet neue Einblicke in den biologischen Jahreszyklus des Frosches.     

Über die Morphogenese des Haarstrichs und der Papillarleisten

Zusammenfassung Die Kerne des Stratum germinativum 8 cm SSL langer Feten sind, von der Epidermisunterseite aus betrachtet, längsoval. Die Kernachsen stehen parallel. Die dadurch hervorgerufene Ordnung in der Epidermis wechselt an verschiedenen Stellen im Grade der Ausprägung, ist aber überall vorhanden. Besonders strenge Ordnung findet sich an Stellen, wo später Wirbel und besondere Muster gebildet werden. Nach Ausbildung der Ordnung im Epithel treten die Haare und Papillarleisten auf. Die Vorgänge bei der Haarbildung werden an Hand der Flächenpräparate eingehend beschrieben. Haare und Leisten werden so angelegt, daß ihre Verlaufsrichtung mit der Richtung der Kernachsen übereinstimmt. Damit bildet die Kernorientierung im Stratum germinativum eine Vorstruktur für den Haarstrich und den Leistenverlauf. Die Ordnung der Kerne bleibt auch nach dem Auftreten der Haare und Leisten erhalten. Sie ändert sich mit dem Auftreten des Papillarkörpers (PK), der sich dadurch von der Entwicklung der Papillarleisten unterscheidet. Die Umordnungen, die mit der Bildung des PK einhergehen, verlaufen so, daß auch in der Haut des Erwachsenen eine charakteristische Ordnung im Stratum germinativum vorhanden ist.Unter Leitung von Prof. Dr. E. Horstmann.     

The ecology of symphyla part III. Factors controlling soil distributions

Symphylids exhibit complex, seasonal, vertical migrations in soil. The effect of soil moisture content, soil temperature, the presence of plants at the soil surface, feeding cycles, moulting cycles, egg-laying and diurnal rhythms on these migrations were studied. Symphylids migrated in response to changes in soil moisture content and could not survive when soil air was less than 100% R.H. The zone of optimum temperature was 15 to 21° C and survival was limited to the range 2° to 28° C. Food attracted Scutigerella immaculata (Newport) in spite of unfavourable soil conditions, but the animals left the surface soil to moult and lay eggs and during non-feeding phases. No diurnal rhythms were found. Most favourable conditions for symphylids included soil temperature in the range 15–21° C, moist soil and growing plants at the surface.

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Zusammenfassung Die Symphyliden zeigen komplizierte, jahreszeitliche Vertikalwanderungen im Boden. Es wurde ein Versuch unternommen, die relative Bedeutung der verschiedenen exogenen und endogenen Faktoren abzuschätzen, welche diese Wanderungen beherrschen. Die Hauptfaktoren, die im Laboratorium und durch Freilandbeobachtungen untersucht wurden, waren Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, Bodentemperatur, Anwesenheit von Pflanzen auf der Bodenoberfläche, Fraßzyklen, Häutungsfolgen, Eiablage- und Tagesrhythmen. Es konnte in entsprechenden Feld- und Laborproben nachgewiesen werden, daß die Verteilung der Symphyliden zum Feuchtigkeitsgehalt des Bodens in Beziehung steht. Bodenfeuchtigkeitsgehalte, die einer relativen Feuchtigkeit der Bodenluft von weniger als 100% entsprachen, ergaben eine Abwanderung der Symphyliden in andere Bodenschichten. Das Überleben der Symphyliden über nennenswerte Zeiträume erfolgte nur bei einer relativen Feuchtigkeit vom 100% in der umgebenden Luft. Versuche zur Bestimmung des Temperaturgradienten zeigten, daß der optimale Temperaturbereich für Symphyliden zwischen 15 und 21° C liegt und daß die Lebensfähigkeit von Temperaturen unter 2° und über 28° begrenzt wird. Scutigerella immaculata, eine phytophage Art, konnte eine Zone besiedeln, wo die Bodenbedingungen für die Ernährung ungünstig sind. Sie zeigte außerdem Fraß- und Hungerphasen, indem sie während der Hungerphasen in tiefere Bodenschichten wandert, um sich zu häuten. Die Eier wurden gewöhnlich in der Bodenschicht zwischen 5 und 15 cm abgelegt. Tagesrhythmen ließen sich nicht finden. Es wurde gefolgert, daß die günstigsten Bedingungen für eine hohe Anzahl von Symphyliden an der Bodenoberfläche in der Anwesenheit von Pflanzen an der Bodenoberfläche, einer Bodentemperatur im Bereich von 15–21° und feuchtem Boden bestehen.

     

Studi sulle trasformazioni delle cartilagini dell'uomo nell'accrescimento e nella senescenza

Zusammenfassung Vorliegende Untersuchungen wurden nach demselben Programm durchgeführt wie die schon veröffentlichten über hyalinen Knorpel. Eine genaue Analyse der Struktur des Ohrknorpels und der Epiglottis bei einem großen menschlichen Materiale (81 bzw. 84 Individuen verschiedenen Alters) ließ uns beweisen, daß im Gegensatz zu den elastischen Fasern, die sich sehr frühzeitig während des fetalen Lebens differenzieren, und bei denen die territoriale Gliederung schon nach der Geburt wahrnehmbar ist und sich mit einem weit rascheren Rhythmus als bei dem hyalinen Knorpel vervollkomment, merkwürdigerweise die elastischen Knorpelelemente erst in späterem Alter eine hochkomplizierte Struktur erreichen, in dem Sinne, daß die elastischen Fasern während des ganzen Lebens an Zahl zunehmen und sich in dicke elastische Platten umwandeln. Gleichzeitig wurden kataplastische Erscheinungen beobachtet, die bei weitem nicht so erheblich sind wie bei dem hyalinen Knorpel. Zum ersten Male wurde von uns eine besondere Entartungsform (bei der Epiglottis) beobachtet, die manche Analogie mit der Asbestmetamorphose des hyalinen Knorpels hat. Es findet auch eine Zersplitterung der elastischen Fasern statt. Beim elastischen Knorpel, wie wir selbst bei hyalinem Knorpel beobachtet haben, schließen sich die kataplastischen Erscheinungen an die progressiven direkt an. Wir halten es für sehr wahrscheinlich, daß die Zunahme der elastischen Substanz dazu bestimmt ist, die Verminderung der elastischen Fähigkeit des elastischen Knorpels, welche wieder mit den auftretenden kataplastischen Erscheinungen zusammenhängt, zu ersetzen.     

Zur Leistung der Flügelgelenk-Rezeptoren von Locusta migratoria

Zusammenfassung Die Entladungsweise des Flügelgelenk-Rezeptors von Locusta migratoria unter verschiedenen Bedingungen der Auslenkung des Flügels wird beschrieben. Der Rezeptor gehört dem Typ der phasischtonischen Mechanorezeptoren an; für die Flugsteuerung ist jedoch die gut ausgebildete tonische Komponente bedeutungslos. Die phasische Komponente signalisiert Auf- und Ab-Bewegung des Flügels und gestattet wahrscheinlich die Auswertung der Phasenverschiebung zwischen den Schlägen von Vorder- und Hinterflügeln. In der regelmäßigen Abfolge der Nervenimpulse treten bei Dauerreiz Lücken auf, aus denen auf eine rhythmische Komponente des Generatorpotentials der Sinnesnervenzelle zu schließen ist, die sich von dem Prozeß der Impuls-Entstehnng trennen läßt.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Muschelvergiftung als biologisches Problem auf Grund der neueren diesbezüglichen Ursachenforschung

Zusammenfassung Miesmuscheln, die im Winter 1938 von dem Bewuchs der Seezeichen an der Westküste von Schleswig-Holstein gesammelt wurden, wiesen bedeutende Unterschiede der Form, Farbe, Decke und Innenfläche der Muschelschalen auf. In der Nähe Helgolands waren besonders dunkle Tiere mit dicken Schalen zu finden, an anderen Orten war ein kleinerer oder größerer Teil der Tiere blaß grüngelb oder hellbraun, stark gestreift, mit dünnen, zerbrechlichen, oft deformierten Schalen, an deren Innenfläche manchmal kreideweiße Verfärbungen oder rostbraune Flecke sich zeigten. Tierexperimente konnten nachweisen, daß unter Muscheln mit den letztgenannten Veränderungen, auch falls sie von in offenem Meeresgebiete liegenden Seezeichen stammten, vereinzelte giftige Exemplare zu finden waren. Die Schalenveränderungen zeigten sich besonders einheitlich bei Tieren von der Süder-Piep-Tonne, und diese wirkten auch stark giftig. Die Veränderungen der Muschelschalen konnten teilweise auf eine fehlerhafte Entwicklung der Muscheln, auf ungünstige Lebensvehältnisse, besonders auf ungünstige Oxydationsverhältnisse zurückgeführt werden. Somit ergibt sich der Gedanke eines Zusammenhanges dieser ungünstigen biologischer Faktoren und der Giftwirkung der Muscheln. Zur Klärung dieser Frage konnte die Wasserreinigungswirkung der Muscheln, als Maß der Funktion der Flimmerepithelzellen, die die Wasserströmungen der Muscheln hervorrufen, als wertvolles biologisches Reagens herangezogen werden. So konnte festgestellt werden, daß die Wasserreinigungswirkung der jungen Tiere durch niedrige Temperatur in Gemeinschaft mit niedrigem Salzgehalt verlangsamt wird und daher unter diesen Verhältnissen eine sich ungenügend ernährende, fehlerhaft entwickelte Muschelgeneration von unvollkommenem Gasstoffwechsel entsteht, bei welcher als Folge der minderwertigen Lebensfunktionen die zur Entwicklung der Giftwirkung erforderlichen Ernährungs- und Oxydationsstörungen besonders leicht auftreten können. Auf Grund dieser Feststellungen konnte experimentell nachgewiesen werden, daß fehlerhaft oder schwach entwickelte Tiere giftig werden, wenn sie unter ungünstigen Oxydationsverhältnissen bei niedriger Temperatur und geringem Salzgehalt Nahrung von überwiegend bakteriellem Ursprung erhalten. Die bakterielle Ernährung scheint aber nur eine Form jener Ernährungsverhältnisse zu sein, die zur Entwickelung des Muschelgiftes führen, wie dies Beobachtungen von amerikanischen Forschern zeigen, wonach sich mitGonyaulax ernährende Muscheln giftig werden. Unsere Feststellungen können somit in dem Satz zusammengefaßt werden, daß das Muschelgift ein Produkt des pathologischen Stoffwechsels der sich unter ungünstigen Oxydationsbedingungen ungünstig ernährenden Muschel ist.Mit 41 Abbildungen im Text.Diese Arbeit wurde mit Unterstützung des im Rahmen des deutsch-ungarischen Kulturabkommens erworbenen Humboldt-Stipendiums durchgeführt. Die Untersuchungen wurden durch die weitgehende Unterstützung und die wertvollen Ratschläge von Prof. Dr.A. Hagmeier, dem Direktor der Biologischen Anstalt auf Helgoland und von Dr.H. Hertling, Kustos für Zoologie, ermöglicht. Die hydrologischen Daten wurden mir durch das Marschenbauamt Heide, Forschungsabteilung Büsum, gütigst zur Verfügung gestellt. Die au den Austern erfolgten Untersuchungen sind der liebenswürdigen Mithilfe Dr.B. Havingà's, die Miesmuscheluntersuchungen von Varna dem Entgegenkommen von Dr.H. Caspers zu verdanken. Beim Durchsehen des Textes sind mir Dr.J. Henschel und Frl. Dr.A. Stier freundlicherweise behilflich gewesen. Den hier genannten Forschern, sowie auch allen Mitgliedern der Biolog Anstalt auf Helgoland, die mir in jeder Hinsicht weitgehende Hilfe geleistet haben, spreche ich an dieser Stelle meinen innigsten Dank aus.     

Der Einfluss der Zusammensetzung des Nährbodens auf das Gewicht und den osmotischen Wert der Hefezelle

Zusammenfassung Die Bestimmung der Zahl der Zellen pro 1 g Hefe resp. des Gewichts der Zelle von Hefen, die in NährlÖsungen mit verschiedenen Zuckerkonzentrationen kultiviert waren, hat gezeigt, daß mit der Steigerung der Zuckerkonzentration die Zahl der Zellen pro 1 g Hefe zuerst sich vermindert und folglich das Gewicht der Hefezelle sich vergrÖßert, um mit der weiteren Steigerung der Zuckerkonzentration sich zu vergrÖßern resp. zu vermindern; bei der Konzentration des Zuckers von 35 g auf 100 ccm NährlÖsung war ein zweites Minimum des Gewichts der Zelle zu beobachten. Es hat sich auch gezeigt, daß die Zahl der Zellen pro 1 g Hefe resp. das Gewicht der Hefezelle von der Natur des Peptons abhängig ist.Auf Grund der änderung des Gewichts der Hefezelle nach dem Verbleiben der Hefen in SalzlÖsungen verschiedener Konzentrationen ist eine Methode der Bestimmung des osmotischen Wertes der Hefezelle ausgearbeitet worden.Die Bestimmung des osmotischen Wertes von Hefen in Kulturen mit verschiedenen Zuckerkonzentrationen hat gezeigt, daß bei der Steigerung der Zuckerkonzentration der osmotische Wert der Hefezelle steigt, doch ist diese Steigerung nicht fÜr alle Konzentrationen gleichmäßig und nicht alle hohen Konzentrationen zeigen diese Steigerung im Verhältnis zu allen niedrigeren. Hefezellen aus Glukosekulturen zeigen einen verhältnismäßig niedrigeren osmotischen Wert als Hefezellen aus Saccharosekulturen. Hefekulturen in NährlÖsungen, zu welchen NaCl in Konzentration von 1 und 3 % zugefÜgt war, haben eine entsprechende VergrÖßerung des osmotischen Wertes gezeigt. In einem Fall, in dem die Hefe an NaF in der Konzentration von 0,1% angewÖhnt war, hat sich der osmotische Wert der Hefezelle vergrÖßert, was der frÜheren Feststellung der Verfasser von der Steigerung des osmotischen Wertes der Hefezelle bei AngewÖhnung an Gifte (HgCl_{2 2}) entspricht.     

Sull' azione dell' elettricità nello sviluppo delle uova degli Anfibi

Zusammenfassung Ein konstanter elektrischer Strom von einer gewissen Dauer und bestimmter Richtung und Intensität vermag in den Bestandtheilen der Eier Bewegungen hervorzurufen. Diese Bewegungen führen verschiedene Modifikationen sowohl in der äußeren Erscheinung wie im inneren Bau der Eier herbei, welche sich folgendermaßen zusammenfassen lassen:Unregelmäßige Vertheilung des Pigments, Auftreten (an den eben befruchteten Eiern) von mehr oder weniger tiefen Furchungen am animalen Pole, mehr oder minder reichlicher Austritt von Eibestandtheilen, merkliche Abweichungen in der Richtung der Furchungsebenen, außergewöhnliches Hervortreten der Blastomeren, Ungleichheit derselben in Größe und Form, Übertragung von Bestandtheilen des vegetativen Poles zum animalen Pole, Bildung netzförmiger Zonen in einem oder in beiden Abschnitten des Eies je nach Stärke und Dauer des Reizes, spärliche oder mangelnde Segmentirung des vegetativen Poles, unregelmäßiger Verlauf aller Furchen. Alle diese während der Furchung eingetretenen Veränderungen lassen ihre Wirkung auch an den späteren Entwickelungsstadien (Gastrula, Medullarrinne) wahrnehmen, welche tiefgreifende Unregelmäßigkeiten aufweisen (s. Fig. 23 bis 29).Außer auf das Eiprotoplasma wirkt der elektrische Reiz wahrscheinlich gleichfalls kräftig auf die ruhenden wie die sich theilenden Kerne, indem er Fragmentirungen, oder eine abweichende Orientirung derselben während der Theilung oder mehr oder weniger tiefgehende Veränderungen an denselben erzeugt.Vergleicht man die erhaltenen Resultate mit allen jenen Ergebnissen, welche mit verschiedenen Mitteln bei experimentellen Untersuchungen an Amphibieneiern gewonnen wurden, so lässt sich mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit annehmen, dass die durch einen elektrischen Reiz in der Entwickelung erzeugten Anomalien diesem nicht speciell und ausschließlich eigen sind; sondern dass der elektrische Strom wirkt wie alle anderen Ursachen, welche die Entwickelung modificiren und ihr eine von der normalen abweichende Richtung anweisen.     

Studies on the secretion of digestive enzymes in Locusta migratoria L. I. Proteinase activity

Proteinase activity in various parts of the digestive tract of Locusta migratoria L. was studied in fed and starved insects. Proteinase activity occurred mainly in the gut lumen. In starved locusts the proteinase activity disappeared and was only restored after continuous feeding. There are apparently two stages in the production of the digestive fluid. Enzymes are elaborated in the cells of the digestive tract and are simultaneously and continuously discharged into the lumen.

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Zusammenfassung Die Proteinase-Aktivität in verschiedenen Teilen des Verdauungskanals von Locusta migratoria wurde unter den Bedingungen normaler Nahrungsaufnahme sowie bei Hunger untersucht.Zu Beginn des Imaginallebens zeigt Locusta Proteinase-Aktivität hauptsächlich, wenn auch nicht ausschließlich, im Lumen der Blinddärme. Sie wird schon vom letzten Larvenstadium an in Gang gesetzt. Gewebeextrakte von Blinddärmen und Mitteldarm zeigen aber bei der Häutung noch keine meßbare Aktivität, jedoch entsteht eine geringe Aktivität am ersten und zweiten Tage des Adultstadiums. Bei Hunger fällt die Gewebeaktivität wieder ab. Wenn die Insekten gefüttert werden, ist die Abnahme weniger deutlich und im Falle der Blinddärme von einem zweiten Anstieg gefolgt. Jedoch ist der Enzymspiegel im Gewebe immer sehr niedrig und stellt nur einen Bruchteil des im Darmlumen vorhandenen dar. Es wird daraus geschlossen, daß die beiden Phasen der Bildung von Verdauungsflüssigkeit, die Bildung der Fermente in den Zellen und ihre Freisetzung aus ihnen, gleichzeitige und kontinuierliche Prozesse darstellen.Nach einer dreitägigen Hungerperiode ergibt eine einzelne Mahlzeit von halbstündiger Dauer innerhalb der nächsten 24 Stunden noch keine Anregung der Proteinase-Aktivität. Um Aktivität zu erreichen, ist fortgesetzte Nahrungsaufnahme und danach eine Latenzperiode von 48 Stunden erforderlich. Unter diesen Umständen enthält das Insekt einen gefüllten Darm und es scheint, daß dies die notwendige Voraussetzung für die Proteinase-Aktivierung darstellt. Jedoch muß der Darm mit Nahrung gefüllt sein, da Wasser keine Reaktion ergibt.

     

Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Die Kenntnis der Mikromorphologie der Saumzellen des Dünndarmepithels wird in einigen Punkten ergänzt (Ausbildung des Terminalgespinsts, Zusammenhang von endoplasmatischem Retikulum und perinukleärer Zisterne, Centrosom).Durch Erniedrigung und Erhöhung des osmotischen Drucks im Darminhalt werden die in den verschiedenen Membransystemen der angrenzenden Zellen eingeschlossenen flüssigen Mischphasen beeinflußt. Die sich hierbei ergebenden Veränderungen von Form, Größe und Dichte der Zelle und ihrer Komponenten werden beschrieben. Der Weg des Wassers führt durch die Epithelzellen über die epithelialen Interzellularräume in den subepithelialen Raum. Einige Eigenschaften der verschiedenen Membranen der Zelle werden besprochen. Die flache Form der Sacculi in den Golgi-Zonen und der Cysternen des endoplasmatischen Retikulums wird darauf zurückgeführt, daß der osmotische Druck in diesen Räumen niedriger liegt als im angrenzenden Cytoplasma. Es wird vermutet, daß aktive Transportleistungen der Membranen des endoplasmatischen Retikulums zu einem Kreislauf von Stoffen zwischen Kern und Cytoplasma führen.

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Teilweise vorgetragen auf der 9. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Freiburg, Oktober 1959.

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Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Untersuchungen über die Polysaccharidverteilung im menschlichen Dentin,durchgeführt an Zahnschnitten

Zusammenfassung Untersuchungen über die Polysaccharidverteilung im Dentin menschlicher Zähne wurden an Zahnschnitten durchgeführt, die nach der Perjodsäure-Leukofuchsin-Technik, mit Toluidinblau und Azan und nach der Perjodsäure-Silber-Technik gefärbt worden waren.Die Perjodsäure-Leukofuchsin-Färbung ergibt in den äußeren Anteilen des Dentins eine ungleichmäßige Schiff-positive Reaktion, die durch stärker gefärbte Kugelbegrenzungslinien auffällt, während in den pulpanahen Anteilen des Dentins in einigen Fällen schwach positiv hervortretende Kugelformationen zu beobachten sind. Die Frage, ob es sich dabei um ein vermehrtes Auftreten von Polysacchariden oder um eine Depolymerisation der Polysaccharide handelt, wird auf Grund der Befunde bei den restlichen Färbungen entschieden. Die Toluidinblaufärbung zeigt ein Bild, das — analog der Perjodsäure-LeukofuchsinReaktion — metachromatisch hervortretende Kugelbegrenzungslinien in den äußeren Dentinanteilen und metachromatisch hervortretende Kugelformationen in den pulpanahen Dentinanteilen aufweist. Die Metachromasie zeigt also, daß es sich bei den Kugelbegrenzungslinien und den Kugelformationen um das vermehrte Auftreten von hochpolymeren Polysacchariden und damit um eine Anreicherung organischer Kittsubstanz in diesen Bezirken handelt, vorausgesetzt, daß die Polysaccharidkomponente in der Kittsubstanz überall einen annähernd gleich hohen Prozentsatz ausmacht. Diese Voraussetzung erweist sich nach der Färbung der Zahnschnitte mit der Perjodsäure-Silber-Technik als zu Recht bestehend. Der in diesem Falle ausschließlich physikalische Effekt dieser Färbung, der zu den Befunden der beiden anderen Färbungen im direkten Gegensatz steht (Kugelformationen in der Außenzone, kugelbegrenzende Linien in der Innenzone des Dentins), läßt Rückschlüsse auf die Dichte des untersuchten Gewebes zu und zeigt klar, daß das vermehrte Vorhandensein von Polysacchariden mit der Anreicherung von organischer Kittsubstanz parallel läuft.Ferner werden Befunde über die Polysaccharidverteilung im Dentin kariöser Zähne beschrieben. Die Perjodsäure-Leukofuchsin-Reaktion erweist sich im Bereich des Karieseinbruches als stark positiv. Die Färbung mit Toluidinblau ergibt, daß es sich bei den Schiff-positiven Gebieten um den Karieseinbruch herum nicht um ein vermehrtes Auftreten, sondern um eine Depolymerisation der Polysaccharide handelt. In bezug auf das Sekundärdentin wird eine mit Leukofuchsin stark färbbare Grenzezwischen Primär-und Sekundärdentin, das Vorhandensein von metachromatisch hervortretenden Kugelformationen im Sekundärdentin nach Färbung mit Toluidinblau und eine Rotfärbung des Sekundärdentins mit Azan beschrieben, die auf eine erhebliche Dichte der organischen Matrix des neu aufgelagerten Dentins schließen läßt.Der Verkalkungsmodus des Dentins wird mit der Art der Knochenverkalkung verglichen, wobei die Besonderheiten der Verkalkung des Dentins herausgestellt werden. Schließlich wird die Ansicht von der Ausbreitung der Karies entlang der Interglobularräume durch die angeführten Befunde gestützt.Inaugural-Dissertation der Medizinischen Fakultät der Freien Universität Berlin. Arbeit unter Leitung von Prof. Dr. W. Schwarz.     

Über die Leistungsfähigkeit von Genotypen im Reinanbau und in Populationen

Zusammenfassung Es kann gezeigt werden, daß je nach der genotypischen Zusammensetzung eines Sortengemisches die einzelne Sorte einen von der Leistungsfähigkeit des Reinanbaues unabhägigen Wert erhält. Daraus ergibt sich die Bedeutung der Genotypenmischung für die Erzeugung von Sorten. Auf eine eventuelle Möglichkeit zur Auffindung geeigneter Kreuzungspartner wird hingewiesen. Letztlich wird hervorgehoben, daß bei der Anlage von Wertprüfungen die Teilstücke so groß gewählt werden müssen, daß sich die verschiedenen zur Prüfung kommenden Genotypen nicht beeinflussen und dadurch ihre Ertragsfähigkeit im Mischanbau statt wie erforderlich im Reinanbau zeigen. Zwischen Misch- und Reinanbau bestehen hinsichtlich der Ertragsfähigkeit keine gesicherten Beziehungen.     

Die optische Richtungsorientierung der Roten Waldameise (Formica Ruea L.)

Zusammenfassung Alle folgenden Angaben beziehen sich auf Formica rufa L., die Rote Waldameise, und sind nur unter Vorbehalt auf andere Insektenarten übertragbar.Die Ameisen benützen zur optischen Richtungsorientierung künstliche Lichtquellen, die Sonne oder den Mond.Eine distinkte Lichtquelle kann als Orientierungsmarke durch einen diffusen Lichtschein ersetzt werden.Mit Hilfe einer Polarisationsfolie läßt sich nachweisen, daß sich die Ameisen sowohl nach der Schwingungsrichtung des blauen Himmelslichtes als auch nach der Schwingungsrichtung des Folienlichtes orientieren können.Die Orientierung nach Landmarken, wie Häusern und Bäumen, spielt eine große Rolle und ist bei bewölktem Himmel wahrscheinlich die einzige optische Orientierungsmöglichkeit.Werden Himmels- und Landmarken in Konkurrenz gesetzt, dann läuft die Ameise in einer Kompromißrichtung.Ameisen reagieren in Neststimmung vorwiegend negativ und in Exkursionsstimmung vorwiegend positiv phototaktisch.Es wird eine Methode angegeben, mit der durch Vergleich von Dreherregungen die Stärke der phototaktischen Drehreaktionen gemessen werden kann.Bei gleich großer Ablenkung vom orientierten Lauf sind die geotaktischen und die phototaktischen Dreherregungen (Drehtendenzen) quantitativ gleich.Die phototaktischen Dreherregungen (Drehtendenzen) sind helligkeitsunabhängig, ändern sich jedoch mit dem Einfallswinkel des Lichtes.Aus den experimentellen Befunden wird geschlossen, daß sich am zentralnervösen Funktionsgefüge der negativen (positiven) Phototaxis mindestens drei nervöse Instanzen (Mechanismen) beteiligen: Das Integrationszentrum, das Lagezentrum und der Koordinationsmechanismus der Beinbewegung.Wichtige Vorgänge beim Übergang von der positiven und negativen Phototaxis zur menotaktischen Hin- und Rückwegorientierung sind orientierungsfreie Suchschleifen und Lernprozesse, die zur Ermittlung der Luftlinienrichtung führen.Diese Lernprozesse finden sowohl auf dem Hin- als auch auf dem Rückweg statt.Die Ermittlung der Luftlinienrichtung geschieht über die Auswertung (Integration) der optischen Reizfolge, die kinästhetische Reizfolge ist dafür wahrscheinlich völlig bedeutungslos.Mit Hilfe der Kompensationstheorie werden eine Reihe von Reaktionen sich menotaktisch orientierender Ameisen kausal erklärt.Die Ameise kann sich eine Laufrichtung in bezug auf eine Lichtquelle mindestens 5 Tage lang merken.Die Ameise kann sich mit Hilfe von Landmarken an mindestens vier verschiedenen Plätzen im Gelände je eine bestimmte Laufrichtung merken.Erinnerungsbilder von Himmels- und Landmarken werden im Gedächtnis der Ameisen unabhängig voneinander aufbewahrt, die Erinnerungsbilder der Himmelsmarken dagegen sind im Gedächtnis der Ameisen aneinandergekoppelt.Die Ameisen haben die Fähigkeit, die Wanderung der Sonne bei der Richtungsorientierung mit einzuberechnen.