Über das Farbenunterscheidungsvermögen des Wellensittichs

Zusammenfassung Es gelingt, Wellensittiche auf die 8 Farbqualitäten Gelb, Orange, Rot, Veil, Ublau, Eisblau, Seegrün, Laubrün des Ostwaldschen Farbkreises zu dressieren. Die Dressur geschieht durch Lockfarbe. Die Farben werden untereinander und von Graustufen qualitativ unterschieden.Ebenso gelingt es, Wellensittiche auf Graustufen zu dressieren. Das Unterscheidungsvermögen ist hier wesentlich schwächer ausgebildet als bei den Farbstufen.Die Unterscheidungsempfindlichkeit für Farben wurde in Sechspunktkurven und Alternativversuchen festgestellt.Das Optimum des Unterscheidungsvermögens von Farbstufen untereinander liegt im Gelb und Laubgrün, ein zweites Maximum im Veil. Zonen geringen Unterscheidungsvermögens liegen im Orange und im Seegrün.Der Farbenkreis weist für das Vogelauge 3 Gruppen verwandter Farbqualitäten auf. Gruppe I umfaßt Rot und Orange, Gruppe II enthält Gelb und Laubgrün, in G-ruppe III sind Seegrün, Eisblau und Ublau zusammengeschlossen. Veil verbindet die Gruppen I und III. So ist für die Tagvögel die Anwesenheit eines geschlossenen Farbkreises nachgewiesen.Bei Schildkröten ist im Vergleich mit den Tagvögeln das Optimum nach Rot zu, das Minimum nach Blau zu verschoben.Die Selektionswirkung der Ölkugeln kann die Verteilung der Maxima und der Minima des Farbunterscheidungsvermögens bewirken.Das Gedächtnis für Farbeindrücke ist sehr gut entwickelt.Als Dissertation angenommen von der Mathematisch-naturwissenschaft lichen Fakultät der Universität Göttingen.     

Beiträge zur Kenntnis der Reduncini (Hippotraginae-Bovidae) Süd-Angolas Hirnfürchenbild und Hypophyse

Zusammenfassung Versuchen wir die Ergebnisse der vorstehenden Diskussion der Merkmale der drei Gattungen zusammenzufassen, so müssen wir feststellen, daß auch in bezug auf das Hirnfurchenbild und die Größe der Hypophyse und ihrer Anteile these Formen Unterschiede aufweisen, die trotz der erheblichen innerartlichen Variation zu charakterisieren sind. Gemeinsame Grundzüge des Hirnfurchenbildes weisen auf die nahe phylogenetische Verwandtschaft der drei Gattungen hin. Versucht man die gemeinsamen Züge herauszustellen, so zeigt sich, daß Kobus und Onotragus sich in allen geprüften Merkmalen näher stehen, Redunca hingegen mehr Sonderheiten im Vergleich zu diesen zeigt. Innerhalb der Gattung Redunca deuten sich nicht nur in bezug auf Fellfarbe, Schädelform und Skelet, sondern auch im Hirnfurchenbild geographische Rassenunterschiede an. Weitere Untersuchungen des Körperbautyps und der Hypophysengröße sowie des Hirnfurchenbildes verschiedener nahverwandter Formen im Vergleich zu den übrigen Gruppen der Boviden könnten einen Beitrag zu einer besseren systematischen Gliederung nach diesen so gewonnenen Gesichtspunkten liefern.Die Forschungsreisen wurden 1959 und 1961 durchgeführt mit Mitteln der Hochschulabteilung Hamburg, der Joachim Jungius-Gesellschaft der Wissenschaften, des Forschungsrates der Freien und Hansestadt Hamburg, der Hamburgischen Wissenschaftlichen Stiftung und der Hamburger Wirtschaft. Sie wurden unterstützt von der portugiesischen Regierung und dem Instituto de investigacão cientifica de Angola (Direktor: Ing. Virgilio Cannas Martins). Allen Förderern sei hier gedankt.     

Die Diatomeenflora des Neusiedler Sees im österreichischen Burgenland

Zusammenfassung Die vorliegende Neubearbeitung der Diatomeenflora des Neusiedler Sees gründet sich auf Analysen von 71 Proben, die sowohl Plankton als auch Litoralmaterial umfassen. Insgesamt wurden 158 Formen in 35 Gattungen mit 130 Arten und 28 Varianten festgestellt. Diese im Verhältnis zur Ausdehnung des Seebeckens außerordentlich große Formenarmut wird auf den Chemismus des Wassers an sich, auf seine mehr oder weniger großen Schwankungen und auf die wiederholt auftretende Austrocknung des ganzen Beokens zurüekgeführt.Obgleich der Chlorid- wie der Kochsalzgehalt sich in verhältnismäßig geringen Grenzwerten bewegen, sind die Halophyten mit etwa 50 Arten, also rund 40% der beobachteten Diatomeen, vertreten. Die Wirksamkeit des Chlorid-Anions muß daher durch andere Anionen unterstützt werden. Als solche kommen besonders HCO₃ und SO₄ in Frage, die im Seewasser vorwiegend als Soda, Glauber- und Bittersalz, ferner als Gips und Kaliumsulfat vorhanden sind.Nur eine geringe Anzahl von Diatomeenarten wird durch den im See herrsehenden Chemismus in der Entwicklung begünstigt, so daß sie als charakteristische Leitformen für Gewässer mit ähnlichem Chemismus aufgefaßt werden können. Im übrigen stellen aber die genannten Salze, insbesondere wahrscheinlich die Natriumverbindungen, für die meisten Diatomeen Maxiraumfaktoren dar, die die Entwicklung einer reicheren Flora verhindern.Als besonders zu wertendes Charakteristikum im Chemismus ist das Natriumbikarbonat zu beachten, dem wohl in erster Linie die Entwicklung einiger Leitformen, aber auch der einschränkende Einfluß auf die Diatomeenflora in ihrer Gesamtheit zuzuschreiben ist.     

Über Aufgaben,Wege und Ergebnisse vergleichend-sexualbiologischer Forschung

Zusammenfassung Die wissenschaftliche Vergleichung sexualbiologischer Geschehnisse kann von zwei verschiedenen Standpunkten aus geschehen: es können analoge Erscheinungen verglichen werden, es können aber auch phyletische Momente zur Erforschung echter Homologien in den Vordergrund gestellt werden, wie es in dieser Betrachtung geschieht.Für die am besten bekannten Tiergruppen, dieSäugetiere, einige Ordnungen derInsekten und dieSpinnen, werden die bisher bekannt gewordenen Ergebnisse sexualbiologischer Untersuchungen zusammengestellt und die für die einzelnen Gruppen charakteristischen Punkte erörtert.Es sind die Erscheinungen der Werbung, der Begattung und, bei Tieren mit akzessorischen Kopulationsorganen, der Bereitmachung dieser Organe, die untereinander bei Tieren gleicher morphologischer Organisation verglichen werden können. Nicht zu trennen von ihrer Betrachtung ist die der Morphologie und Physiologie der Sexualorgane.Wie deren Bau eine Fülle von Varianten zeigt, die sich nicht aus einem zwingenden physiologischen Bedarf in ihrer Ausgestaltung im einzelnen verstehen lassen, so ist auch das sexualbiologische Benehmen des tierischen Organismus nur teilweise aus der allgemeinen Lebensweise zu erklären. Ein Teil der Erscheinungen wird aus der Morphologie und Physiologie und aus Einflüssen der Außenwelt verständlich werden, aber für andere Erscheinungen versagen diese Möglichkeiten. Gerade diese Handlungskomplexe sind, weil verhältnismäßig unabhängig von dem täglichen Lebensbedarf des Tieres, äußerst variabel und daher für die Art sehr charakteristisch. Ihre Vergleichung bei Arten einer Gattung und mit denselben Erscheinungen in übergeordneten Einheiten des Systems (in mehreren Gattungen einer Familie und Familien einer Ordnung) zeigt deutliche biologische Reihen, die, wie morphologische Reihen, in sich in phyletische Beziehungen gebracht werden können. Bei der Aufstellung solcher Reihen werden biologische Typen in verschiedenen Varianten gezeigt werden können; es wird ferner festzustellen sein, wieweit diese Typen durch Faktoren der Außenwelt verwischt werden können. So wird die oft durch das Bedürfnis der möglichst günstigen Unterbringung der Keime geregelte Eiablage der Weibchen die endogen bedingten ursprünglichen biologischen Typen häufig nur schwer erkennen lassen.Von einer ausgedehnten Vergleichung biologischer Merkmale (die sich über alle Zweige der tierischen Lebensweise erstrecken müßte) ist eine Bereicherung unserer Kenntnisse der wesentlichen Merkmale der tierischen Arten, eine Möglichkeit der Auffindung von Zusammenhängen zwischen den verschiedenen Varianten eines biologischen Typus, der Aussonderung von Konvergenzerscheinungen und endlich einer durch die Morphologie allein nicht gegebenen und ihre Befunde kontrollierenden Betrachtungsweise des tierischen Systems gegeben.     

Die Bedeutung von Umweltfaktoren und Geschlechtshormonen für den Jahresrhythmus der Zugvögel

Zusammenfassung Unter natürlichen Bedingungen bestimmt eine Vielzahl eng miteinander gekoppelter endogener und exogener Faktoren die Wechsel zwischen Zug- und Ruhephasen im Ablauf des Jahres.Alle Übergänge von schwachen zu starken Zugvögeln, entsprechend der Zunahme der Bedeutung der endogenen Komponente und Abnahme einer exogenen Steuerung sind bekannt.Bei schwachen Zugvögeln kann im Versuch im Herbst der Zugtrieb durch unterschiedliche Temperatur, Nahrungsmenge und -art gehemmt, ja sogar völlig unterdrückt werden. Die Stärke der Abhängigkeit ist eng gekoppelt mit der wechselnden inneren Stimmung im Jahresablauf.Das Experiment hat ergeben, daß die Wirkung ungleicher Ernährungsbedingungen durch künstliche Zufuhr von Geschlechtshormonen im Herbst aufgehoben wird.Im Frühjahr ist die Intensität des Zugtriebes, wenn, dann nur wenig von Umweltreizen abhängig. Künstliche Zufuhr von Geschlechtshormonen hat im Frühjahr keine oder nur eine geringe Steigerung der nächtlichen Aktivität entsprechend der inneren Stimmung des Vogels zur Folge.Unter natürlichen Lebensverhältnissen beginnt allgemein im Winterquartier die Entwicklung der Keimdrüsen, deren Wirkstoffe dafür sorgen, daß der Vogel ungehemmt von Umwelteinflüssen schnellstens in sein Brutgebiet kommt.Die Intensität des Frühjahrszuges hängt vom Entwicklungszustand der Gonaden ab. Den Geschlechtshormonen kommt demnach während des Zuges eine wichtige, wenn auch wahrscheinlich keine entscheidende Bedeutung zu.Es wird die Arbeitshypothese aufgestellt, daß der Zugtrieb als ein höherer Impuls das ganze Jahr vollfertig bereit ist, den während der Ruhephasen endogene und exogene Faktoren blockieren. Die Möglichkeit, ihn zu allen Jahreszeiten künstlich zu blockieren oder auszulösen, läßt dies vermuten.Die während der Winterruhe blockierenden endogenen Komponenten sind unbekannt. Bei schwachen Zugvögeln spielen exogene eine entscheidende Rolle.Überschreiten quantitativ die gleichen Wirkstoffe der Keimdrüsen, welche im Frühjahr die Zugintensität steigern, ein gewisses Niveau, so wird der Zugimpuls blockiert. Ob der Abbruch des Zuges im Frühjahr und die damit beginnende Fortpflanzungszeit ursächlich hiermit zu erklären sind, bleibt unbekannt.Versuchsergebnisse weisen darauf hin, daß sich entsprechend dem Ablauf der Instinkthandlungen der Fortpflanzung verschiedene blokkierende Wirkstoffe ablösen.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. Karl Junkmann, durch dessen Vermittlung wir die Präparate von der Schering AG freundlichst zur Verfügung gestellt bekamen.Herrn Prof. Dr. A. Kühn zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Studien an WasserschildkrÖten; Beziehungen Zwischen KÖrperbau und Bewegungsweise

Zusammenfassung 1. An 350 Exemplaren aus verschiedenen Familien wird die relative Höhe des Rückenpanzers festgestellt. Wie zu erwarten, sind flache Panzer im allgemeinen bezeichnend für Schildkröten, die im Wasser leben und sich hier geschickt bewegen.2. An fast 200 Exemplaren aus verschiedenen Familien werden die relativen Längen der Beinabschnitte festgestellt. Es wird versucht, eine Beziehung zwischen dem Bewegungsvermögen im Wasser und der Länge bestimmter Beinabschnitte zu finden. Am deutlichsten ist diese Beziehung bei den distalen Beinteilen: je besser die Schwimmfähigkeit, je ausgesprochener die Anpassung an das Wasserleben auch sonst, desto langer sind im allgemeinen Hand und Fuß.3. Auf die Bedeutung der Beinhaltung für die Schwimmbewegungen wird hingewiesen.4. Die Abflachung der distalen Beinabsohnitte bei guten Schwimmern, die Vergrößerung der Ruderfläche durch Spreizfähigkeit der Zehen, durch Ausbildung von Schwimmhäuten, Haut- und Schuppensäumen wird an einer Reihe von Beispielen aufgezeigt.     

Morphologisch-experimenteller Beitrag zum lichtmikroskopischen Bau des vegetativen Nervensystems

Zusammenfassung Nach Untersuchungen zahlreicher oberer sympathischer Halsganglien von Mensch und Tier läßt sich der Bau der interneuronalen Synapse folgendermaßen darstellen: am Perikaryon, an den Fortsätzen der sympathischen Nervenzellen und im Bereich der Hüllzellen wurden ring- und kolbenartige Endigungen beobachtet. Auf Durchschneidung des präganglionären Nervenstammes reagieren die erwähnten Endringe mit einer Vergrößerung und gesteigerten Affinität der Endringe und Kolben zu Silbersalzen. Daher sind die ring- und kolbenförmigen Endapparate als das Ende präganglionärer Nervenfasern zu betrachten.Die von zahlreichen Autoren und mir in sympathischen Ganglien des Menschen nachgewiesenen Endkolben und Endringe sind ebenfalls als Synapsen anzusehen. Ihr häufiges Auftreten in erkrankten Ganglien wird auf eine durch einen Reizzustand hervorgerufene erhöhte Argentophilie zurückgeführt.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Das Verhalten der Deckzellen des Meerschweinchennetzes unter dem Einfluss verschiedener Reizmittel

Zusammenfassung Es wird der Einfluß verschiedener Reize auf den Zellverband der Deckzellen des Meerschweinchennetzes unter möglichst physiologischen Bedingungen untersucht.Das Netz reagiert in Form einer Spannungserhöhung oder einer Erschlaffung des ganzen Zellverbandes, formhaft sichtbar durch Enger- und Weiterstellung der Netzmaschen.Adrenalin, Ergotamin und andere Reizmittel bewirken eine Spannungserhöhung durch Kontraktion der Fibrocyten, die im Extremfall die Netzlöcher fast völlig verschließt und im Plasma der Fibrocyten eine feine Querstreifung entstehen läßt.Atropin und Acetylcholin bewirken im Endeffekt eine Erschlaffung des Netzes unter Weiterstellung der Maschen. Dabei fließen kleinere Maschen zu größeren zusammen und das Plasma der Deckzellen verschmälert sich auffallend zu einer den Faserbündeln des Netzes dicht anliegenden Hülle.Es wird der Nachweis geführt, daß die Reaktionen ohne Schädigung des Gewebes verlaufen, sie sind reversibel, am überlebenden Netz beobachtet und am fixierten Präparat soweit morphologisch möglich, analysiert.Die erwähnten Reaktionen sind an das Plasma der Deckzellen gebunden und beruhen nicht auf einer Veränderung des Faserskeletes. Dieses spielt nur eine passive Rolle.Am Mesenterium des Meerschweinchens läßt sich ebenfalls eine kontrahierende Wirkung des Adrenalins nachweisen, die aber hier an den Plattenepithelien auch bei starker Reaktion ohne Querstreifungsbild verläuft, allenfalls nur eine Granulierung im Plasma entstehen läßt.     

Studien zur normalen und pathologischen Histologie vegetativer Ganglien. II.

Zusammenfassung In den sympathischen, operativ entfernten Halsganglien von Patienten, die von Raynaudscher Krankheit und Asthma bronchiale befallen waren, werden knötchenartige Bildungen beschrieben. Sie verdanken ihre Genese einem regenerativ-hyperplastischen Wachstumsprozeß des Nervensystems und einem gleichzeitigen Wucherungsvorgang des Nebenzellenplasmodiums.Die erwähnten Knötchen, die gelegentlich eine starke Ähnlichkeit mit sensiblen Endorganen aufweisen, sind als pathologische Neubildung, somit als gemeinsame Reaktion von Nervengewebe und Hüllplasmodium auf einen krankhaften Reiz zu betrachten.Bei 25 Hingerichteten im Alter von 171/2–70 Jahren wurden die an vielen Nervenzellen vorkommenden perizellularen Faserkörbe im Ganglion nodosum genauer untersucht. Innerhalb des die Ganglienzellen umgebenden Hüllplasmodiums gelangen bei manchen Individuen sehr häufig, bei anderen Individuen ebenso selten, teils aus feinen, teils aus mittelstarken Nervenelementen bestehende Faserkörbe von manchmal enormer Dichte zu Gesicht.An der Genese der Faserkörbe sind die Ganglienzelle und das Hüllplasmodium gemeinsam beteiligt.Die vielfach beobachtete Wucherung des Hüllplasmodiums, der stellenweise neuromähnliche Wachstumsmodus der Faserkörbe, ihre gewöhnliche Verbindung mit degenerierenden Ganglienzellen, ihr häufigesAuftreten nach Nikotin- und Alkoholabusus und bei Asthmakranken lassen die Faserkörbe mit größter Wahrscheinlichkeit als eine pathologische Erscheinungsform betrachten.Bei dem Auflösungsprozeß einer degenerierenden Ganglienzelle ist dem umgebenden Hüllplasmodium eine gewisse Rolle zuzuweisen.Eine starke, innerhalb des Hüllplasmodiums zur Entwicklung gelangende Schlingenbildung des Fortsatzes einer Ganglienzelle kann unter Umständen als ein Anzeichen degenerativen Geschehens gewertet werden.Nach den bisherigen Beobachtungen scheinen pathologische Veränderungen im Ganglion nodosum mit gleichzeitig auftretenden krankhaften Erscheinungen im Ganglion cervicale craniale desselben Patienten hinsichtlich ihrer Entwicklung ungefähr gleichen Schritt zu halten.     

Gewässerverschmutzung durch Außenbordmotoren und deren Wirkung auf Fauna und Flora

Zusammenfassung 1. An der Verschmutzung der Gewässer durch Mineralöle und deren Produkte sind in zunehmendem Maß auch die Wasserfahrzeuge mit Außenbordmotoren, gemischgeschmierten Zweitaktern, beteiligt. Da aber die Oberflächengewässer immer stärker auch für die Trinkwassergewinnung herangezogen werden müssen, sind die Untersuchungen auch von allgemeinhygienischem Interesse.2. Die durchgeführten Versuche, in denen in Abhängigkeit von Motorleistung und Mischungsverhältnis (Schmieröl — Brennstoff) die anfallenden Abgas-, Öl- und Krackprodukte chemisch untersucht worden sind, ließen einen Vergleich mit Zahlenangaben anderer Autoren zu. Der Anfall an Schmieröl, das wegen seiner schlechten biochemischen Abbaubarkeit besonders gravierend ist, kann allerdings durch Verwendung eines Brennstoffgemisches von 1 : 50 statt wie üblich 1 : 16 bis 1 : 25 um etwa 50 % herabgesetzt werden.3. Für die Tankversuche wurden durch Einleiten der Motorauspuffgase in einen wassergefüllten Behälter Versuchswässer in Konzentrationen von 1 : 1000 und 1 : 2000, d. h. Kraftstoffverbrauch zu Wasser mit Motor II (Nennleistung 18 PS, Mischungsverhältnis 1 : 50) hergestellt und chemisch untersucht. Gleichzeitig wurden mit diesen konzentrierten Wässern orientierende Toxizitäts- und Geschmacksteste mit Fischen durchgeführt. Hierbei war die letale Dosis für Karpfen und Forellen sehr unterschiedlich. Aquarien versuche mit einem Tankwasser von 1 : 2000 zeigten, daß sich die geschmackliche Beeinflussung des Fischfleisches verliert, wenn nach einigen Tagen der Exposition die Versuchstiere wieder in Frischwasser gehalten werden.4. Bei den Teichversuchen wurde durch den Betrieb eines Außenbordmotorbootes (20 PS) das Versuchsgewässer in steigendem Maße durch Auspuffgase belastet. Hierbei waren insbesondere Fische ein brauchbarer und empfindlicher Indikator für den Grad der Gewässerverölung, da sie infolge Speicherung der im Wasser gelösten, emulgierten und suspendierten Verbrennungsprodukte verhältnismäßig schnell geschmacklich ansprachen. Dadurch konnten auch unterschwellige Konzentrationen der Auspuffgase erfaßt werden. Während der Versuchszeit war bei steigendem Verbrauch an Kraftstoffgemisch eine zunehmende Belastung an organischen Stoffen festzustellen. Dies drückte sich in einem Anstieg des KMnO₄-Verbrauches, des Geruchsschwellenwertes, im Gehalt an schwerflüchtigen Kohlenwasserstoffen und den Sauerstoffwerten aus; auch der Geschmack des Fischfleisches wurde von mehreren Versuchspersonen immer stärker als ölig bzw. ungenießbar empfunden.5. Wie dargelegt werden konnte, ist eine irreparable Verölung von Gewässern durch den Betrieb von Außenbordmotoren nicht zu erwarten, wenn der Bootsbetrieb während der Saison mit der Größe des Gewässers und seinem biologischen Selbstreinigungsvermögen abgestimmt wird. In dieser Hinsicht kann auch einiges von der motortechnischen Seite aus getan werden, wie beispielsweise die Herabsetzung des Schmierölanteils im Brennstoffgemisch und eine ordnungsgemäße Wartung der Motoren.6. Die Untersuchungen bezogen sich auftragsgemäß auf die Gewässerverschmutzung durch Außenbordmotoren, doch sind in diesem Zusammenhang die bei der Binnenschiffahrt anfallenden Bilgewässer- und Altöle zu erwähnen, die oft unkontrolliert über Bord abgelassen werden. Diesem Übelstand wäre aber durch gesetzliche Vorschriften und Einrichtung von Annahmestellen für obige Ölabfälle entlang den Wasserstraßen zu begegnen, wie es am Rhein und an der Elbe bereits praktiziert wird. Gerade im Hinblick auf die Bedeutung des Bodensees als Trinkwasserspeicher wird man hier die Entwicklung der Klein- und Binnenschiffahrt besonders sorgfältig beobachten und gegebenenfalls durch entsprechende Maßnahmen lenken müssen.

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Water pollution by outboard motors and its effects on fauna and flora

Cases of water pollution by outboard motors have been reported in America and Switzerland. The present studies have been sponsored by the German Federal Board of Health in co-operation with the Institute for Internal Combustion Engines of the Technical University of Berlin. We have conducted (a) motor brake tests, (b) tank tests and (c) tests in ponds, considering effects of dissolved engine gases on fishes and fish food organisms in relation to fuel consumption and test duration. Tests were made with 3 new, mixed-lubricated twostroke carburettor engines with underwater exhausts and a capacity of 6, 20 and 40 PS, respectively, releasing a drift of oil, as well as petrol and its combustion products. Of special interest were hydrocarbons because of their poor biochemical decomposition in organisms and phenols in view of their toxicity in water. Lethal doses differed in the fishes (carps, trouts) tested. During pond tests these fishes turned out to be sensitive indicators for the degree of water pollution because accumulation of combustion products in the water can be tested very quickly in terms of fish flesh flavour. Experiments in aquariums containing a concentration of 1 : 2000 demonstrated that detrimental changes in the flavour of the fish flesh disappeared after some days exposure to clean freshwater. The pond experiments further revealed a significant reduction in the number of certain microorganisms. After termination of tests, the chemical and biological conditions improved increasingly within a few weeks due to self-purification of the water. Our investigations show clearly that, in waters serving as drinking water supplies, all boat activities must be avoided.

     

Zellphysiologische Studien anBryophyllum im Zusammenhang mit dem täglichen Säurewechsel

Zusammenfassung Der Preßsaft aus den Blättern vonBryophyllum tubiflorum undBr. Daigremontianum zeigt im Herbst und im Winter bei einer Zusatzbeleuchtung am Tage mit 200-W-Parabollampen bei einer durchschnittlichen Licht-intensität von 15.000 Lux morgens einen pH-Wert um 4,4 und nachmittags um 5,6: im Sommer liegt der pH-Wert an sonnigen Tagen morgens um 4,2 und nachmittags um 5,6. An trüben Tagen tritt auch bei einer Zusatzbeleuchtung mit 200-W-Lampen nur eine Absäuerung bis pH 4,7–4,9 ein. Im Sommer scheinen die Zellen an ganz andere Lichtintensitäten adaptiert zu sein als im Winter.Entsprechend den unterschiedlichen pH-Werten ist auch der osmotische Wert des Preßsaftes morgens um 0,03–0,06 mol höher als nachmittags. Im Laufe des Jahres auftretende größere und kleinere Schwankungen laufen jedoch nicht immer den Schwankungen des pH-Wertes parallel.Aus der Verlagerung der Chloroplasten bei Zentrifugierung könnte man schließen, daß die Viskosität des Plasmas morgens höher ist als nachmittags. Dabei ist aber zu berücksichtigen, daß sich auch das spezifische Gewicht der Chloroplasten ändert, da sie nachmittags viel mehr Assimilate, insbesondere Stärke, enthalten als morgens.Plasmolyseversuche zur Klärung der Stoffaufnahme lieferten keine eindeutigen Ergebnisse, da die Mesophyllzellen gegenüber dem plasmolytischen Eingriff zu empfindlich sind.In Vitalfärbungsversuchen mit Neutralrot und Acridinorange erwies sich die Lage des Umschlagspunktes von einer Membran zu einer Vakuolenfärbung in Abhängigkeit von der Außen-cH auch als weitgehend abhängig von dem Aciditätsgrad des Zellsaftes. Die Vakuolenfärbung begann morgens viel weiter im sauren Bereich als nachmittags.Mit Chrysoidin färbten sich die Vakuolen der Mesophyllzellen nur morgens, nachmittags bei einem Preßsaft-pH-Wert von 5,7 trat keine Vakuolenfärbung auf.Die mit den basischen Farbstoffen erhaltenen Ergebnisse sind eine Stütze für die Auffassung, daß dem cH-Gefälle Außen/Innen sowie den Dissoziationsverhältnissen der Farbstoffe bei ihrer Aufnahme und Speicherung durch die lebende Zelle sowie ihrer Verteilung in der Zelle eine besondere Bedeutung zukommt.Herrn Professor Dr. H. Drawert danke ich für die Anregung der Arbeit.     

Über die kernlosen Erythrozyten und die freien Kerne im Blut der Urodelen

Zusammenfassung Im Blut der Urodelen kommen außer kernhaltigen roten Blutkörperchen stets auch kernlose vor. Ihre Zahl ist bei den einzelnen Arten sehr verschieden. Den höchsten bisher beobachteten Prozentsatz besitzt der lungenlose Salamander Batrachoseps attenuatus. Bei ihm ist die Mehrzahl (90–98%) der Erythrozyten kernlos. Die kernlosen roten Blutkörperchen sind kein Kunstprodukt, sondern ein normaler Bestandteil des Urodelenblutes. Die Kernlosigkeit ist ein Zeichen der höheren Differenzierung der Erythrozyten, nicht dagegen das Zeichen einer Degeneration. Sie ist eine funktionelle Anpassung des Blutes an die Lebensweise und die dadurch bedingte Atmungsweise des Tieres. Die lungenlosen, durch die Haut und die Buccopharyngealschleimhaut atmenden Urodelen haben mehr kernlose Erythrozyten als die mit Lungen atmenden.Die Bildung der kernlosen roten Blutkörperchen findet im zirkulierenden Blut statt und geschieht in Form einer Abschnürung größerer oder kleinerer Cytoplasmastücke von kernhaltigen Zellen. Sie sind infolgedessen ganz verschieden groß. Sehr deutlich läßt sich diese Art der Entstehung kernloser Erythrozyten in vitro beobachten. Vielleicht gibt es daneben auch noch eine zweite Art. Manche kernlosen Erythrozyten mit Jolly-Körperchen und Chromatinbröckelchen machen es wahrscheinlich, daß sie durch eine intrazelluläre Auflösung des Kernes aus einem kernhaltigen Erythrozyten hervorgegangen sind. Die Regel ist jedoch die Abschnürung. Eine Ausstoßung des Kernes kommt bei normalen Erythrozyten nicht vor, sondern nur bei zerfallenden. Sie ist ein Zeichen der Degeneration der Zelle. Der Zelleib geht kurz nach dem Austritt des Kernes zugrunde. Der Kern bleibt als freier oder nackter Kern etwas länger erhalten, um dann aber ebenfalls völlig zu zerfallen.Da im zirkulierenden Blut der Urodelen regelmäßig eine Anzahl von Erythrozyten zugrunde geht, sind in ihm immer freie Kerne zu finden. Sie haben nicht mehr das normale Aussehen eines Erythrozytenkernes, sondern sind bereits erheblich verändert. Schon vor der Ausstoßung des Kernes aus der Zelle tritt eine teilweise Verflüssigung des Kerninhaltes ein; es bilden sich mit Flüssigkeit gefüllte Vakuolen, die zu Kanälchen und größeren Hohlräumen zusammenfließen. Auf diese Weise kommt es zu einer starken Auflockerung und Aufquellung des Kernes. Wenn der Kern den ebenfalls aufgequollenen und sich allmählich auflösenden Cytoplasmaleib verlassen hat und als nackter Kern im Blut schwimmt, schreitet der Prozeß des Zerfalles weiter fort. Nach allen Seiten strömt schließlich der noch nicht völlig verflüssigte Kerninhalt in Form fädiger und körniger Massen aus.Nach Komocki sollen sich diese Massen als eine Hülle um den nackten Kern legen und in Cytoplasma verwandeln, in dem dann später Hämoglobin auftritt. Die nackten Kerne sollen die Fähigkeit haben, aus sich heraus eine neue Erythrozytengeneration aufzubauen. Das ist nicht richtig. Es hat sich kein Anhaltspunkt für eine Umwandlung der den freien Kernen entströmenden Massen in Cytoplasma ergeben. Die Bilder, die Komocki als Beleg für seine Theorien heranzieht, sind vielmehr der Ausdruck der letzten Phase in dem Degenerationsprozeß des Kernes.Andere sogenannte freie Kerne, die Komocki abbildet und als Ursprungselemente einer neuen Erythrozytengeneration in Anspruch nimmt, sind gar keine freien, nackten Kerne, sondern weiße Blutzellen, vor allem Lymphozyten und Spindelzellen. Das weiße Blutbild der Urodelen ist, abgesehen von den Spindelzellen, einer für Fische, Amphibien, Reptilien und Vögel charakteristischen Zellform des Blutes, ganz das gleiche wie das der Säugetiere und des Menschen. Es setzt sich aus Lymphozyten, Monozyten und den drei Arten von Granulozyten, neutrophilen, eosinophilen und basophilen, zusammen. Die Monozyten können sich unter gewissen Umständen, z. B. bei Infektionen oder in Blutkulturen, zu Makrophagen umwandeln und Erythrozyten bzw. Reste zerfallender Erythrozyten phagozytieren. Die phagozytierten Teile roter Blutkörperchen haben Komocki zu der falschen Annahme verleitet, daß bei Batrachoseps attenuatus, in dessen Blut er entsprechende Bilder beobachtet hat, die kernlosen Erythrozyten in besonderen Zellen, sogenannten Plasmozyten entstehen und sich ausdifferenzieren. Komockis Theorie über die Bildung roter Blutkörperchen aus dem Chromatin nackter Kerne ist nicht haltbar. Die Befunde, auf denen sie aufgebaut ist, sind keineswegs beweiskräftig. Sie verlangen eine ganz andere Deutung, als Komocki ihnen gegeben hat. Komockis Kritik an der Zellenlehre ist daher in keiner Weise berechtigt.     

Variationsstatistische Untersuchungen über das Auftreten von Vakuolen in den Nukleolen von Hühnerherzfibroblasten in vitro nach der Einwirkung von Röntgenstrahlen,Megaphen und Kälte

Zusammenfassung Es wurde der Einfluß von Röntgenbestrahlung, Megaphen und Kälte auf die Häufigkeit der nukleolären Vakuolen von Hühnerherzfibroblasten in vitro untersucht und zur Mitosehäufigkeit in Beziehung gesetzt. Während die Mitosehäufigkeit durch Röntgenstrahlen, Megaphen und Kälte herabgesetzt wird, sind die nukleolären Vakuolen nur nach Megaphen vermindert, nach Röntgenbestrahlung und Kälteeinwirkung jedoch vermehrt. Die Anwendung von verschiedenen Röntgendosen ergab hinsichtlich der Häufigkeit der nukleolären Vakuolen eine Dosisabhängigkeit. Das Auftreten der nukleolären Vakuolen in den Hühnerherzfibroblasten als Ausdruck der Stoffwechseltätigkeit der Nukleolen läßt unter verschiedenen Versuchsbedingungen indirekte Schlüsse über die Größe der Syntheseleistungen im Nucleolus zu.     

Jahreszeit und Makroklima in ihrer bedeutung für die Tierwelt des Strandanwurfes

Zusammenfassung Das jahreszeitlich verschiedene Auftreten von Tieren des Strandanwurfes wird untersucht. Manche Arten treten bevorzugt während bestimmter Monate auf, andere sind das ganze Jahr fiber vorhanden, besitzen jedoch gesetzm:aßige Maxima. Dies ist nicht auf einen endogenen Jahresrhythmus der Tiere zurückzuführen, auch nicht auf die jahreszeitlich verschiedene Tageslänge. Vielmehr handelt es sich um eine kombinierte Klimawirkung. Frische Algen werden besonders im Herbst, Winter und Frühling an den Strand geworfen. Bei günstiger Temperatur setzt im Frühling eine starke Vermehrung der Tiere ein (besonders deutlich bei Coelopa frigida, Thinoseius fucicola). Manche Arten erleiden im Winter erhebliche Verluste und müssen im Sommer eine neue Population aufbauen. In Extremfällen (Coelopa pilipes) erscheint darn ein Maximum im Spätherbst. Schließlich sind Konkurrenzwirkungen für das jahreszeitlich verschiedene Auftreten von Imagines einiger Arten verantwortlich zu machen. So scheint die nördliche, kälteliebende Heterocheila buccata im Winter die Imagines der siidlichen Fucellia intermedia aus dem Anwurf (an den Sandstrand und in die Vordünen) zu verdrängen, im Sommer aber F. intermedia die jetzt unterlegene H. buccata (an den Sandstrand, in die Dünen, in die Salzwiese), so daß im eigentlichen Anwurf fast stets nur eine Art als Imago zu finder ist. Die Larven beider Arten treten infolge deutlich verschiedener ökologischer Ansprüche im Anwurf nicht miteinander in Konkurrenz.Infolge der raschen, unregelmäßigen Generationenfolge ohne Bindung an eine bestimmte Jahreszeit können die Tiere des Anwurfs sick bei günstigen Bedingungen explosiv vermehren. Dies wird am Beispiel des abnorm heißen und trockenen Sommers 1959 deutlich gemacht. Südliche Arten (Coelopa pilipes) reagieren mit einer Massenvermehrung, nördliehe (Heterocheila buccata) nehmen an Zahl ab. Jahreszeitenwechsel und Änderungen des Makroklimas sind daher in ihrer Wirkung auf die Tierwelt des Anwurfs als identisch zu betraehten.Mit Unterstützung der deuts/chen Forschungsgemeinschaft.     

Schichtung und Feinstruktur des Grundzytoplasmas

Zusammenfassung Die Untersuchungen beziehen sich auf das Grundzytoplasma der Spermatozyten und Spermatiden von Tachea nemoralis, Helix lutescens und Helix pomatia.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten hat eine schon mikroskopisch nachweisbare Schichtung. Es besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das erstere ist hyalin und einschlußfrei. Das letztere besteht aus einer lipoidarmen, zentralen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, peripheren, zum Teil das Zentrosom unmittelbar umhüllenden, den Golgi-Apparat enthaltenden Phase. Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Der erstere liegt näher dem Zentrosom als die letzteren.Die Zellen wurden durch verschiedene Mittel zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt. Die Myelinfiguren entstehen aus der Plasmamembran, aus der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und aus der Hülle der Golgi-Apparatelemente. Dagegen konnten die Mitochondrien, das zwischen ihnen liegende Grundzytoplasma, die Binnenkörper der Golgi-Apparatelemente und das Ektoplasma niemals zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt werden. Die Lipoide sind also ungleichmäßig im Zytoplasma verteilt. Die strukturellen Veränderungen der lipoidreichen Phase, welche experimentell entweder durch Verflüssigung oder durch Verfestigung ihrer Substanz hervorgerufen werden können, werden näher beschrieben.Die lipoidreichen Schichten des Entoplasmas sind nach Vitalfärbung mit Chrysoidin schwach positiv doppelbrechend in bezug auf den Radius der Zelle. Die Oberfläche der lebenden ungefärbten Zelle ist dagegen schwach negativ doppelbrechend in bezug auf den Radius. Diese Doppelbrechung wird nicht auf die Plasmamembran, sondern auf das äußere Ektoplasma bezogen.Das Grundzytoplasma hat also submikroskopischen Schichtenbau. Die miteinander alternierenden Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind jedoch teilweise gerüstartig miteinander verbunden, da die nachgewiesene Doppelbrechung nur schwach ist. Die Lipoidlamellen sind jedoch nicht gleichmäßig im Grundzytoplasma verteilt. Am zahlreichsten müssen sie in der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und in der Plasmamembran sein. Gering ist dagegen ihre Anzahl im Ektoplasma, welches hauptsächlich aus Eiweißfolien aufgebaut sein muß. Die Lipoidlamellen und Eiweißfolien sind innen konzentrisch in bezug auf das Zentrosom und außen konzentrisch in bezug auf den Kern und das Zentrosom angeordnet. Diese submikroskopische Struktur muß sehr labil sein, da der Aggregatzustand des Grundzytoplasmas in der Mitte zwischen einem typischen Gel und einem typischen Sol steht.Während der Reifungsteilungen zerfallen die lipoidreichen Schichten in Fibrillen, welche in bezug auf ihre Länge schwach negativ doppelbrechend sind. Während der Mitose geht die submikroskopische Schichtenstruktur des Grundzytoplasmas teilweise, insbesondere im Inneren der Zelle, in eine submikroskopische Fibrillenstruktur über.Die submikroskopische Struktur des Golgi-Apparates wurde vom Verfasser schon früher beschrieben. Auch wurde die Doppelbrechung der Mitochondrien schon früher festgestellt. Die Moleküle der Glyzeride sind senkrecht zur Länge der sehr kurzen, stäbchenförmigen Mitochondrien orientiert.Die Literatur, welche sich auf die mikroskopisch faßbare Schichtung des Grundzytoplasmas in verschiedenen Zellen bezieht, wird besprochen. Die mikroskopische Struktur der Zellen ist nämlich der grobmorphologische Ausdruck einer feineren submikroskopischen Struktur. Auch kann aus der Schichtung der mikroskopischen Einschlüsse auf die Schichtung der Substanzen des Grundzytoplasmas geschlossen werden. Die auf diese Weise gewonnenen Vorstellungen über die submikroskopische Struktur des Grundzytoplasmas können polarisationsoptisch geprüft werden.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten, Ovozyten und der somatischen Zellen besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das letztere ist entweder homogen oder besteht aus einer lipoidarmen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, mit dem Golgi-Apparat verbundenen Phase. Das Ektoplasma der Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Leukozyten und Fibroblasten ist in der Regel hyalin und einschlußfrei. Dagegen ist es in einigen Fällen nachgewiesen, daß die Neurofibrillen, Nissl-Körper, Myofibrillen, Tonofibrillen, Epithelfibrillen und retikulären Bindegewebsfibrillen nur im Ektoplasma liegen. Deshalb ist die Vermutung naheliegend, daß die spezifischen mikroskopischen Komponenten der Nerven-, Muskel-, Epithel- und retikulären Bindegewebszellen Differenzierungsprodukte des Ektoplasmas sind. Dagegen scheinen die Sekretions-, Exkretions- und Reserveprodukte, ebenso wie der Golgi-Apparat und die Mitochondrien immer nur im Entoplasma zu liegen.Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar vom Golgi-Apparat umgeben, während die Mitochondrien nach außen von ihm liegen oder umgekehrt. In jungen Ovozyten können diese mikroskopischen Komponenten besonders dicht um das Zentrosom zusammengedrängt sein, ja das ganze Entoplasma kann einen fast kompakten, vom Ektoplasma durch eine Membran scharf abgegrenzten Körper bilden. In solchen Fällen haben wir es mit einem Dotterkern im weiteren Sinne zu tun. Seltener scheinen die mikroskopischen Komponenten regellos im homogenen Entoplasma zerstreut zu sein.Gewöhnlich besteht das Grundzytoplasma nur aus einer Ekto- und Entoplasmaschicht. Seltener alternieren zahlreichere Ekto- und Entoplasmaschichten miteinander. Auch kann das Entoplasma als ein Netzwerk von Strängen im Ektoplasma liegen. Die lipoidreiche und die mitochondrienhaltige Phase bilden gewöhnlich zwei verschiedene Schichten des Entoplasmas. Jedoch kann sich die lipoidreiche Phase auch als ein kompliziertes Lamellensystem, ein Faden- oder ein Netzwerk in der mitochondrienhaltigen Phase verteilen oder umgekehrt. Die lipoidreiche, mit dem Golgi-Apparat verbundene und die mitochondrienhaltige Phase können entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder wenigstens teilweise auch konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sein. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar von der lipoidreichen Phase umhüllt, während die mitochondrienhaltige nach außen von ihr liegt oder umgekehrt. Auch scheint eine der beiden Phasen des Entoplasmas bisweilen einen kompakten Körper bilden zu können.Das Grundzytoplasma ungefähr isodiametrischer Zellen (Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Fibroblasten, Nervenzellen) scheint also überall aus Eiweißfolien und Lipoidlamellen, welche entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder auch teilweise konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sind, aufgebaut zu sein. Die Lipoidlamellen sind in den einen Schichten des Grundzytoplasmas zahlreicher und in den anderen spärlicher. Die Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind wohl zum Teil gerüstartig miteinander verbunden. Nur die Ausläufer dieser Zellen haben eine submikroskopische fibrilläre Struktur. Dagegen müssen wir annehmen, daß in sehr stark gestreckten Zellen (Muskelzellen, hohe Zylinderepithelzellen) das gesamte Grundzytoplasma eine mehr oder weniger deutlich ausgesprochene submikroskopische fibrilläre Struktur hat. An der Peripherie solcher Zellen kommt es vielleicht sogar zur Filmstruktur. In schwächer anisodiametrischen Zellen hat das Entoplasma, die Plasmamembran und vielleicht auch das äußerste Ektoplasma, wenn es frei von mikroskopischen Fibrillen ist wohl noch eine submikroskopische Folien- und Lamellenstruktur.     

Über die Resistenzadaptation wechselwarmer Tiere an extreme Temperaturen und ihre Ursachen

Zusammenfassung 1. Hitze- und Kälteadaptation können sinnvoll oder paradox verlaufen (diese Termini beschreiben nur den Vorgang in einfacher Weise und sollen nicht das Problem der Nützlichkeit beinhalten).2. Es wird auf neuere Befunde russischer Autoren eingegangen.3. Die Resistenzadaptation intakter Tiere verläuft bei manchen Tiergruppen (z. B. den Fischen) stets sinnvoll gegenüber beiden Extremtemperaturen. Bei anderen Tieren findet man nur eine Anpassung an eine Extremtemperatur. Beispiele für eine insgesamt paradoxe Anpassung der Ganztiere sind nicht bekannt, jedoch wohl für Teilbereiche der Adaptationstemperatur.4. Eine Koppelung von sinnvoller und paradoxer Resistenzadaptation kann durch Mechanismen bedingt werden, welche die Resistenz ganz allgemein erhöhen, so auch gegenüber beiden extremen Temperaturen. Auch bei einer sinnvollen Anpassung an beide Extremtemperaturen kann die Adaptation an eine von beiden mit einer allgemeinen Widerstandsfähigkeit gegenüber mehreren Faktoren verbunden sein.5. Die Resistenzadaptation einzelner Organfunktionen kann derjenigen der Lebensresistenz der Ganztiere entsprechen, doch braucht dies nicht immer der Fall zu sein. Sie kann nach russischen Autoren im Gegensatz zum Ganztier fehlen oder auch paradox verlaufen (wie bei der Endplattenübertragung von Nerv-Muskel-Präparaten von Fröschen), wenn die Lebensresistenz der Tiere sinnvoll adaptiert. Beim sehr resistenten Zellstoffwechsel (Sauerstoffverbrauch des Gewebes und Fermentaktivitäten) zeigten sich bei Xiphophorus helleri weit mehr paradoxe Adaptationsphänomene als beim Ganztier oder den Organfunktionen.6. Es liegen Hinweise dafür vor, daß nicht nur Zellenzyme, sondern auch reine Eiweiße eine Hitzeanpassung zeigen können. Man kann bei derartigen Versuchen die Tiere den unterschiedlichen Adaptationstemperaturen aussetzen und dann die Eiweiße isolieren, oder die Proteine selbst bei verschiedenen Temperaturen aufbewahren.7. Die Adaptationstemperatur kann auf lebenswichtige Prozesse wie die Funktion des Atemzentrums direkt einwirken, aber auch auf Zellstoffwechselprozesse mit einem weiteren Toleranzbereich. So wird die paradoxe Hitzeadaptation des Sauerstoffverbrauchs von Aalmuskelgewebe wahrscheinlich durch einen direkten Einfluß der Aufbewahrungstemperatur bewirkt. Oder aber es werden primär übergeordnete Systeme wie das Zentralnervensystem oder Hormondrüsen von der Adaptationstemperatur beeinflußt, die dann sekundär die Resistenz von Organfunktionen und des Gewebes gegenüber extremen Temperaturen verändern. Es werden Nachwirkungen der übergeordneten Faktoren, die auch an den isolierten Organen oder dem Gewebe in vitro meßbar sind, unterschieden von Direkteffekten, die nur im intakten Organismus wirksam und nach der Isolierung der Organe und Gewebe nicht mehr feststellbar sind.8. Es wird die Arbeitshypothese diskutiert, daß bei wechselwarmen Wirbeltieren die Hormone der Schilddrüse bei einer Leistungs- und Resistenzadaptation mitwirken, indem sie die Hitzeresistenz herabsetzen, die Kälteresistenz und den Stoffwechsel des Ganztieres und der Gewebe steigern. Um eine Leistungsadaptation im Sinne einer Kompensation und eine sinnvolle Resistenzadaptation an beide Extremtemperaturen zu erklären, müßte die Aktivität der Drüse mit steigender Adaptationstemperatur abnehmen. Es werden Befunde erörtert, die für beziehungsweise gegen eine Abhängigkeit der Schilddrüsenfunktion von der Adaptationstemperatur sprechen, und solche, die für beziehungsweise gegen eine Wirkung der Schilddrüsenhormone auf die Resistenz in dem angegebenen Sinne angeführt werden können. Die Methoden zur Untersuchung des ersten Problems werden kritisch betrachtet (Tab. 1). Die vorliegenden Befunde reichen noch nicht aus, um bei beiden Problemen eindeutige Entscheidungen zu fällen.

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On the resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals and its causes

This report deals with resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals, but not with capacity adaptation within the normal range of temperature. Resistance adaptation can either be reasonable or paradoxical; this depends on whether heat resistance (or cold sensitivity) increases or decreases with rising adaptation temperature before the experiments. New results are presented and discussed in the light of pertinent literature on resistance adaptation of intact animals, single organ functions, cell metabolism and pure proteins. The resistance adaptation of intact vertebrates seems always to be reasonable to both extreme temperatures, whereas invertebrates often adapt to one extreme temperature only. Organ functions and especially the very resistant cell metabolism of vertebrates may show paradoxical adaptation phenomena, the causes of which are discussed. Aspects are mentioned whether or not the function of the hypophysis-thyroid system is influenced by adaptation temperature and whether or not this system can regulate heat and cold resistance. The validity of results obtained by applying different methods for determination of thyroid gland activity in regard to their importance for temperature adaptation are considered. Pertinent results of Russian authors, reported during the recent Symposium on Cytoecology in Leningrad, are discussed.

     

Zur Kenntnis der Mitose. XIII

Zusammenfassung In Ergänzung zu allen bisherigen Befunden über die von W. v. Möllendorff aufgefundene spezifische Mitosenstörung sind weitere Substanzen auf ihre Mitosenschädlichkeit in Kulturen von Kaninchenfibrocyten geprüft worden. Es gelangten zunächst Cholesterin und Cholestenon als zwei Steroide zur Untersuchung, denen keine geschlechtsspezifische Wirkung zugeschrieben werden kann. Beide haben sich als mitosenunwirksam erwiesen. Diese Tatsache ist von besonderer Bedeutung. Sie stimmt erstens mit A. H. Roffos Angaben überein, welche das Cholesterin von der tumorigenen Seite her betrachten und an und für sich als unschädlich bezeichnen. Nur tiefgreifende chemische Veränderungen, z. B. durch Oxydation, vermögen die harmlose Substanz in eine carcinogene umzuwandeln. Zweitens muß darauf aufmerksam gemacht werden, daß sowohl Cholesterin als auch Cholestenon mit je einer Doppelbindung im Phenanthrenkern ungesättigte Substanzen darstellen, die trotzdem unwirksam sind. Somit darf der Befund, den W. v. Möllendorff für die männlichen Steroide geltend gemacht hat, nicht verallgemeinert werden. Von Interesse wäre die Beantwortung der Frage, ob stärker dehydrierte Cholesterinpräparate die Wachstumsschädigung bewirken können.Die Ergebnisse mit Stilböstrol passen sehr gut in das Bild, welches aus anderen Forschungen über die Wirksamkeit dieses Präparates gewonnen wurde. Übertrifft das Stilböstrol die natürlichen Hormone schon in seiner hormonalen Wirkung, so zeigt es auch im Tierversuch (bei krebsbereiten Mäusestämmen) eine stärkere tumorigene Potenz. In unseren Versuchen ruft es ebenso in entschieden überlegener Weise die spezifische Wachstumsstörung hervor, zu welcher sich zusätzlich noch eine weitere Giftwirkung hinzugesellt. Diese zweite Giftwirkung greift tief in den eigentlichen Ablaufmechanismus der Mitose ein und beginnt bereits schon in der frühen Metaphase. Dadurch gestaltet sich der Vergiftungstypus des Stilböstrols umfangreicher und ist schwerer zu analysieren als der Störungstyp bei den Steroiden.Endlich sind auch einige cis- und trans-Formen sonst gleich konstituierter Steroide untersucht worden. Die Wachstumsstörung ist nachweisbar unabhängig von der Baueigentümlichkeit der Substanzen. Oben haben wir schon erwähnt, daß dieser Umstand die bereits von W. v. Möllendorff betonte Tatsache unterstreicht, daß die Wachstumsstörung eine hormonunspezifische Nebenwirkung ist.     

Entwicklungsmechanische Studien

Schlußfolgerung Wir prüften die wichtigsten Möglichkeiten, mit deren Hilfe man künstlich auf die Eier einwirken kann, um die Richtung der Furchungsebenen abzuändern, und kamen zu dem Schlusse, daß die bisher ausgeführten Ergebnisse mit unseren theoretischen vollständig übereinstimmten. Wir können also behaupten, daß unsere Erklärung der Zellteilung dasExperimentum crucis siegreich bestand.Wir glauben, damit die Zellteilung wissenschaftlich und positiv erörtert zu haben, welche an sich eine sehr einfache Erscheinung ist und deren Ursachen nicht in innewohnenden mysteriösen Kräften zu suchen sind, sondern einfach in den mechanischen Bedingungen, welchen das Ei und die Blastomeren sukzessiv ausgesetzt sind. In der Veränderung dieser und in der Abschätzung ihrer wirklichen Werte liegt die Komplikation und die Schwierigkeit der Probleme, welche die Natur uns aufgibt, nicht aber im innersten Wesen der Zellteilung.Dem Forscher können sich noch verschiedene andere Probleme darbieten; wir hoffen aber, daß es in dieser Arbeit gelungen ist, die Grundlagen zu formulieren, welche ihre Lösung ohne Schwierigkeiten ermöglichen.Im VI. Teile werden wir die ontogenetische Entwicklung vom biologischen Standpunkte behandeln und hoffen beweisen zu können, daß zwar das Ei mechanischen Gesetzen folgt, die Entwicklungsmöglichkeiten aber letzten Endes davon unabhängig sind.Dies vollbringen wir, wie bisher, ohne spezielle Hypothesen oder Annahme von mehr oder weniger mysteriösen Kräften. Unser Zweck ist bloß eine wissenschaftliche und rationelle Erklärung der grundlegenden biologischen Erscheinungen zu finden, ohne solche Prinzipien zu Hilfe zu nehmen, welche bei den Manifestationen anderer Körper unbekannt sind.     

Some effects of pollution on the benthic environment of the gullmarsfjord

Summary 1. In the Gullmarsfjord (west coast of Sweden), an area affected by paper- and pulp-mill wastes was studied.2. In the interstitial water separated by centrifuging, a relatively high salinity was found. In the studied topmost 8 cm of the sediment, the salinity increased distinctly downward.3. The polluted sediments, containing wood fibre, had high calcination losses and great contents of interstitial water. This water had a low pH and great KMnO₄ consumption.4. Disappearance of the bottom fauna on the most heavily polluted area and the moving of the maxima of the faunal parameters during a period of 35 years are demonstrated.

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Einige Einflüsse der Verunreinigung auf das Benthos des Gullmarsfjords

Kurzfassung Der Saltkällefjord, ein Arm des Gullmarsfjords an der Westküste Schwedens, wird seit mehr als achtzig Jahren von den Abwässern einer Sulfitzellulose- und Papierfabrik beeinflußt. Um die Einflüsse der Verunreinigung verfolgen zu können, sind hydrographische und biologische Untersuchungen von der Zoologischen Station Kristineberg durchgeführt worden. Das Ziel dieser Arbeit ist die Beschreibung des heutigen Zustandes der Sedimente und der Bodenfauna im Saltkällefjord. Bei den hydrographischen und bodenfaunistischen Untersuchungen wurden konventionelle Methoden benutzt. Die Sedimentproben — mit einem Schlammstecher gewonnen — entstammen den oberen 8 cm des Sedimentes. Sie wurden in 2 cm dicke Sektionen geschnitten und zentrifugiert, wobei das interstitielle Wasser abgetrennt wurde. Im interstitiellen Wasser wurde ein relativ hoher und im Sediment abwärts zunehmender Salzgehalt festgestellt. Um die Beschaffenheit der verunreinigten Böden im Saltkällefjord zu charakterisieren, sind die großen Glühverluste der Sedimente, die Sauerstoffarmut des Bodenwassers, das beträchtliche Volumen, die hohe KMnO₄-Zahl, der relativ niedrige pH-Wert und das häufige Auftreten von Schwefelwasserstoff im interstitiellen Wasser zu berücksichtigen. Außerhalb der Mündung des Flusses Örekilsälven ist die Bodenfauna vollständig verschwunden. An der Außenseite dieses unbewohnten Gebietes ist eine Grenzzone, charakterisiert durch das Vorkommen des PolychaetenCapitella capitata, zu finden. Im mittleren Teil des Fjords sind Maxima der Individuenzahl und der Zahl der Bodentierarten festgestellt worden. Das Maximum der Individuenzahl hat sich seit 1932 etwa 2 km und das Maximum der Artenzahl auf 1,2 km in südwestlicher Richtung verlagert.Capitella capitata, eine dort erst neuerdings auftretende Species, ist bei dieser Bestandsaufnahme nicht berücksichtigt worden.

     

Die Vitalfärbung des Mäuseasciteskarzinoms mit Acridinorange

Zusammenfassung Es wurde über die Acridinorange-Vitalfluorochromierung des Mäuseasciteskarzinoms unter besonderer Berücksichtigung der intraplasmatischen Speicherung des Farbstoffs in granulärer Form berichtet.Die Untersuchungen wurden an lebenden Zellen mit der kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskopie durchgeführt und die Ergebnisse dann den Bildern gegenübergestellt, die nach Fixation und Färbung der vitalfluochromierten Zellen zu erreichen waren.Im wesentlichen wurden die Verhältnisse nach Injektion sehr hoher Acridinorangedosen untersucht, aus Vergleichsgründen aber auch die Wirkung geringerer Farbstoffmengen und anderer, verwandter basischer Farbstoffe.Nach Injektion von 8 mg des stärker wirksamen gereinigten Acridinorange kommt es zunächst zu dem Symptomenkomplex der initialen FarbstoffÜberschwemmung. Er ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die diffuse, sehr labile Rotfluoreszenz der gesamten Zelle, wobei offen gelassen wird, ob die Rotfluoreszenz im Kernbereich auf Überlagerung entsprechend fluoreszierender Cytoplasmabestandteile, oder auf leicht reversibler Farbstoffadsorption an der Kernmembran beruht.Die Bedeutung dieses Fluoreszenzmodus liegt in dem gelungenen Nachweis, daß diffuse Rotfluoreszenz aller Zellareale mit dem Weiterleben der Zellen vereinbar sein kann. Der Nachweis der erhaltenen Vitalität läßt sich nicht nur durch den weiteren Ablauf des Färbeprozesses, sondern auch durch die Überimpfung solcher acridinorange-überschwemmter Zellen führen.Dieses Stadium der massiven Farbstoffaufnahme ist von dem der nachfolgenden Farbstoffspeicherung durch eine Phase getrennt, in dem die Zellen trotz reichlichen Farbstoffangebots nicht fähig sind, das Acridinorange in granulärer Form zu sammeln. Geringere Farbstoffmengen werden wesentlich schneller im Cytoplasma zu rotleuchtenden Körnchen konzentriert. Es wird daher die Auffassung vertreten, daß durch die initiale Farbstoffüberschwemmung eine reversible Zellschädigung, als solche kenntlich durch den weiteren Ablauf der Vitalfärbung, verursacht wird.Im Stadium der Farbstoffspeicherung wird das Acridinorange im Cytoplasma unter aktiver Mitwirkung der lebenden Zellen in gut abgegrenzten, leuchtend rot fluoreszierenden Gebilden gespeichert. Es wird erneut die Frage diskutiert, ob nicht dieser Konzentrationsvorgang, in Analogie zu ähnlichen, bereits entsprechend gedeuteten Prozessen in der Zellpathologie als Koazervatbildung aufgefaßt werden könne.Teilnehmer an der Bildung solcher Komplexkoazervate sind im wesentlichen Nukleoproteide der Zelle und der Farbstoff.Entstehung, Wachstum und Rückbildung der Koazervate wurden an vitalen Zellen im kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskop und in gefärbten Präparaten untersucht.Ein Frühstadium wird von einem Spätstadium abgegrenzt. Im Frühstadium sind die Koazervate groß, wasserreich, labil, dem Fixations- und Färbeprozeß nicht gewachsen. Der Übergang vom Früh- in das Spätstadium wird im Phasenkontrastmikroskop von einem Gestaltwechsel angezeigt:Die großen, gelb-glänzenden Frühkoazervate werden durch Dehydratation zu dichten, grau-gelben oder schwarzen Körnchen bei zunächst gleichbleibender Rotfluoreszenz.Diese dehydrierten Gebilde des Spätstadiums färben sich mit May-Grünwald-Giemsa-Lösung tief dunkelblau; mit Methylgrün grün, mit Pyronin rot, bei kombinierter Methylgrün-Pyroninfärbung mit erhöhtem Pyroninanteil rot, mit modifizierter Gallocyaninchromalaunfärbung tiefblau. Allgemein färben sie sich mit den basischen Farbstoffen dann, wenn der Färbeprozeß so schnell abläuft, daß die immer noch labilen Koazervate in der Zelle erhalten werden können.Die Färbeergebnisse werden mit dem hohen Gehalt der Koazervate an Nukleoproteinen, speziell an Ribonukleinsäure, in Zusammenhang gebracht.Besonders hervorgehoben werden die Unterschiede in der Koazervatbildung zwischen Tumorzellen und Histiozyten des Mäuseascitescarcinoms. Die Tumorzellen wieder zeigen Verschiedenheiten zwischen kleinen, stark basophilen Zellen (A-Zellen) und größeren schwach basophilen (B-Zellen). Die letzteren scheinen leichter und in größerem Ausmaß Koazervate zu bilden.Die Histiozytengranula werden schneller und reichlicher gebildet als die der Tumorzellen. Sie sind bereits wenige Stunden nach Fixation und Färbung nachweisbar. Da das Volumen der Koazervate über den ursprünglichen Umfang der dazugehörigen Histiozyten hinauswachsen kann, wird angenommen, daß die Histiozyten während der Koazervatbildung Nährstoffe und Eiweiß aus der Suspensionsflüssigkeit aufnehmen können. Im Frühstadium nehmen die Koazervate auch weiter Farbstoff aus der Umgebung auf, den sie sogar benachbarten Zellstrukturen (Kern) zu entziehen vermögen. Sie behalten stets ihren basophilen Charakter.Im Gegensatz zu den Histiozyten, die einen Großteil oder gar ihre gesamte basophile Plasmagrundsubstanz in den Granula zu sammeln vermögen, ist der Anteil der Nukleoproteide, den die lebende Tumorzelle in die Koazervate abgibt, im Verhältnis zur vorhandenen Gesamtmenge relativ gering: Auch im Anschluß an starke Granulabildung läßt sich nach Fixation und Färbung eine im wesentlichen unveränderte Basophilie des Grundplasmas nachweisen.In der vitalen Zelle besteht eine unterschiedliche Affinität anderer basischer Farbstoffe zu den bereits gebildeten Acridinorangekoazervaten: Neutralrot vermag Acridinorange zu verdrängen, Pyronin und Trypaflavin dagegen nicht. Hinsichtlich seiner Fähigkeit zur Koazervatbildung nimmt jedoch das Acridinorange absolut eine Sonderstellung ein und wird hierin von keinem anderen Farbstoff erreicht. Mögliche Beziehungen dieser Eigenart zu physikalisch-chemischen Merkmalen des Farbstoffs werden besprochen.Art und Ausmaß der Koazervatbildung werden als unmittelbar abhängig von der Zellstruktur aufgefaßt. Mögliche Zusammenhänge werden unter Berücksichtigung elektronenmikroskopischer Befunde sowie neuere Anschauungen über den Nukleinsäurestoffwechsel diskutiert.Die Relationen zwischen den unter Farbstoffeinwirkung neugebildeten Koazervaten und präexistierenden Cytoplasmaeinschlüssen werden erörtert. Unterscheidungsmöglichkeiten sind nicht immer gegeben. Gesetzmäßigkeiten in der Lokalisation fluoreszierender Einschlüsse, Anfärbung solcher Einschlüsse nach dem erwiesenen Zelltod sprechen für die Anwesenheit präformierter Plasmaeinschlüsse.Hinweise werden auf die mögliche praktische Bedeutung der Koazervatbildung gegeben.In Zellen des Ascitestumors lassen sich nach der oben angegebenen Methode Koazervate in starkem Ausmaß erzeugen. Die koazervattragenden Zellen lassen sich als Testobjekte verwenden, in denen der Einfluß verschiedener Medien allgemein auf die Fluoreszenzeigenschaften und speziell auf die fluoreszierenden Koazervate studiert werden kann. Insbesondere lassen sich Rückbildungs- bzw. Abbauvorgänge verfolgen. Besonders verträglich sind albuminhaltige Medien. Allerdings extrahieren sie mitunter den Farbstoff ziemlich schnell aus den Zellen. Frühkoazervate werden zurückgebudet, ohne Spuren in der Zelle zu hinterlassen. Spätkoazervate werden nach fortschreitender Dehydratation wahrscheinlich so abgebaut, wie auch andere ausgesonderte proteinhaltige Plasmabestandteile.