Weitere Untersuchungen zur strahlenbedingten Lebensverkürzung bei Versuchstieren nach Dauerbestrahlung

Zusammenfassung Es wird über verschiedene Dauerbestrahlungsversuche mit Röntgenstrahlen an Mäusen mit Dosisleistungen zwischen 0,8 und 750 R/Tag berichtet. Aus den Ergebnissen werden u. a. die folgenden Schlüsse gezogen: Es ist eine strenge begriffliche Trennung zwischen der Spätschädigung und den akuten Effekten notwendig. Die Kenntnis der Altersabhängigkeit der Lebensverkürzung nach einmaliger Bestrahlung mit kleinen Strahlendosen erlaubt es, Schlüsse auf die Lebensverkürzung bei Dauerbestrahlungen zu ziehen. Bei einer Dauerbestrahlung wird der Effekt im wesentlichen durch die im ersten Lebensdrittel empfangenen Dosis bestimmt. Die unterschiedliche RBW von Röntgenstrahlen gegenüber Gammastrahlen wurde in einem Dauerbestrahlungsversuch mit 50 R/Tag erneut bestätigt. Bei Dauerbestrahlungen von Mäusen mit Röntgenstrahlen und Dosisleistungen oberhalb von 25 R/Tag wird der Tod der Tiere durch die gleichen Schädigungen verursacht, die nach einmalig-kurzzeitiger Bestrahlung als akutes Strahlensyndrom auftreten. Es wird ein Modell angegeben, welches den Zusammenhang zwischen Lebensverkürzung und Dosisleistung bei Dauerbestrahlungen beschreibt. Bei Mäusen ergab sich bei einer Bestrahlung der vorderen bzw. der hinteren Körperhälfte mit 2×300 R in beiden Fällen die gleiche Lebensverkürzung.

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Life-shortening of mice after long term irradiation with X-rays

Summary Results of long term irradiations of mice with X-rays (dose rates 0.8 to 750 R/ day) were reported. Life shortening in these experiments may be calculated from results of age dependency of life shortening after single short irradiations with low doses. In long term irradiations life shortening is caused mainly by the dose received during the iuvenile period. A model is proposed, which relates life shortening in long term irradiations with dose rate. Irradiation of the upper or the lower part of the body of a mouse with 2×300 R results in the same life shortening.

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Herrn Professor Dr. B.Rajewsky zum 75. Geburtstag gewidmet.

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Für die unermüdliche Hilfe bei der Durchführung der Versuche habe ich Frl. G.Jureeit, Frl. E.Midunsky und Herrn G.Manthey herzlich zu danken.     

Cytologie vonThamnidium elegans Link

Zusammenfassung Mitochondrien (gefärbt mit Hilfe des Succinat-Dehydrogenase-Mediums und durch Janusgrün B), Lipide sowie das Enzym saure Phosphatase sind beiThamnidium elegans in besonderem Maße an Orten intensiver Differenzierungsprozesse zu finden, so im Spitzenbereich von Sporangiophoren im Stadium I, in Sporangien und in Sporangiolen bildenden Seitenästen. Die Sporangiolen zeigen im Gegensatz zu den meisten Sporangiosporen positive cytochemische Reaktionen, was offenbar auf Unterschiede in der Wandstruktur und damit in der Permeabilität beruht. Im Spitzenbereich von Hyphen läßt sich phasenkontrastmikroskopisch ein scharf abgegrenztes Gebilde nachweisen, das möglicherweise mit dem Spitzenkörper identisch ist.

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Cytology ofThamnidium elegans linkI. Cytochemical and phase contrast microscope investigations of hyphae, sporangia, and sporangiola

Summary Mitochondria (stained by succinate dehydrogenase medium and Janusgreen B), lipids, and acid phosphatase are found in high degree at sites of pronounced differentiation: in the tips of sporangiophores at stage I, in sporangia and in sporangiola producing side-branches. In contrast to most of the sporangiospores the sporangiola show positive cytochemical reactions; this is very probably due to differences in cell wall composition and subsequently in permeability. In the apex of hyphae a distinct structure can be detected by phase contrast microscopy which is perhaps identical with a Spitzenkörper.

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Frau Prof. Dr. B.Haccius danke ich für die Überlassung der Pilzkultur.     

Strukturelle und funktionelle Voraussetzungen für die Bewegung von Amoeba proteus

Zusammenfassung Bei der elektronenmikroskopischen Untersuchung glycerinierter Amöben konnte ein Substrat nachgewiesen werden, das für Kontraktionen verantwortlich ist, die während der Behandlung der Amöben mit Glycerin und nach Einwirken von ATP auf die Amöbenmodelle auftreten. Das kontraktile Substrat besteht aus fädigen Strukturen verschiedener Größe: Dünne Fadenelemente, die einen Durchmesser von 40–100 Å besitzen, bilden ein Netzwerk, das in Form von verzweigten Strängen das Cytoplasma der abgekugelten Amöbe durchzieht und unter der Zellmembran in ein schalenförmiges Geflecht übergeht. Dieses feinfädige Netzwerk schließt fast immer dickere, spindelförmige Filamente ein, deren Durchmesser 160–220 Å beträgt und die röhrenförmig sind. Wahrscheinlich stellen aber auch die dünneren Elemente feinste Röhren dar, die als seitliche Verzweigungen von den dickeren Filamenten ausgehen können.Die durch Glycerinextraktion ausgelöste Kontraktion der Amöben ist von einer Lageveränderung der fädigen Strukturen begleitet: Die ursprünglich offenbar gleichmäßig über das Cytoplasma verteilten Fadenelemente orientieren sich dabei allmählich um und bilden vernetzte Stränge, die im Elektronenmikroskop deutlich sichtbar sind. Die glycerinierten Amöben kontrahieren sich nach ATP-Zugabe noch einmal, doch ist diese Kontraktion relativ gering und wirkt sich im Feinstrukturbereich nur durch eine stärkere Verdichtung des fädigen Netzwerkes aus.Bei 0° C gehaltene, abgekugelte Amöben lassen nach der Fixierung mit einem Osmiumtetroxyd/Glutaraldehyd-Gemisch elektronenoptisch Filamente erkennen, die gehäuft im endoplasmanahen Ektoplasmaauftreten und überwiegend parallel zur Zellmembran verlaufen. Die orientierte Anordnung der Filamente im Ektoplasma steht offensichtlich mit den zur Abkugelung führenden Kontraktionsvorgängen bei Amöben in Beziehung und kann deshalb im Sinne eines Druckflußmechanismus gedeutet werden.

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Summary The elctron-microscopical study of glycerinated amoebae reveals a substratum responsible for the contractions occurring during treatment with glycerine and afterwards with ATP. The contractile substratum consists of threadlike structures of various sizes. Thin filaments, 40–100 Å in diameter, form a network of reticulated strands running throughout the cytoplasm of the spherical amoeba models. This network changes gradually into a shell-like arrangement just beneath the plasmalemm. The network of thin elements often includes thick, spindle-like filaments of tubular nature about 160–220 Å in diameter. Probably the thin elements are also tubules, forming lateral ramifications of the thick filaments.During the glycerine induced contraction of amoebae the position of the threadlike structures is changed: the filaments, at the beginning of the extraction regularly distributed in the cytoplasm, gradually arrange themselves into reticulated strands. An additional contraction of the amoebae induced with ATP is relatively slight and results only in a further condensation of the network.After fixation with a mixture of osmium tetroxide and glutaraldehyde chilled, spherical amoebae also contain filaments, accumulated in the ectoplasm near the endoplasm and arranged in a position parallel to the cell membrane. This arrangement of ectoplasmic filaments seems to be involved in the process leading to the spherical form of the amoebae, and therefore point to a mechanism supporting the tube-wall-contraction theory of amoeboid movement.

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Die Arbeit wurde durch Mittel der Kernforschungsanlage Jülich des Landes Nordrhein-Westfalen e. V. gefördert. Herrn Prof. Dr. K. E. Wohlfarth-Bottermann und Herrn Prof. Dr. N. Weissenfels danke ich für beratende Hilfe, Frl. stud. med. R. Mielke, Frau A. Meyer und Frl. I. Rosocha für technische Assistenz.

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Meinem Vater zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Zytoplasmatische Filamente in den quergestreiften Muskelzellen des kaudalen Lymphherzens von Rana temporaria L.

Zusammenfassung Die quergestreiften Muskelzellen im Lymphherzen von Rana temporaria werden von etwa 60 AE dicken Filamenten durchzogen, die den Aktinfilamenten ähnlich sind. Sie bilden ein Netzwerk, das unter dem Sarkolemma zirkulär verläuft und mit queren Zügen die Z-Streifen der Myofibrillen untereinander und mit der Zellmembran verbindet. Aktinfilamente der Myofibrillen strahlen in das Netzwerk ein. Die Filamente haben Beziehung zum Sarkoplasmaretikulum und seinen Anlagerungen (Enhapsen) an die sarkolemmalen Einstülpungen (T-System). Das tonofibrillenartige System dient vermutlich der Aufnahme von quer zu den Myofibrillen gerichteten Kräften, unterstützt so den Ablauf der gerichteten Kontraktion der Weichteilmuskulatur des Lymphherzens und erhält die Lage und Ordnung der intrazellulären Strukturen.Im Zusammenhang mit den zytoplasmatischen Filamenten wird hingewiesen auf die sog. Z-Brücken (Garamvölgyi), die Krausesche Grundmembran, die Spiralbinden (Ringbinden) und die leptomeren Myofibrillen (Thoenes und Ruska), die zeigen, daß Muskelzellen passiv wirksame (Filamente im Lymphherzen) und aktiv wirksame (Ringbinden) Quersysteme zur Aufnahme bzw. Ausübung von quergerichteten Kräften auszubilden vermögen.

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Summary A net of filaments of about 60 Å diameter, similar to actin filaments, is observed in cross striated muscle cells in the lymph heart of Rana temporaria L. The filaments form circular strands beneath the sarcolemma. They connect the Z-regions of myofibrils and make contact with the sarcoplasmic reticulum, specially where it is attached to the sarcolemmal invaginations (enhapsis). It is supposed that the filaments resist mechanical forces perpendicular to the myofibrils and keep cellular structures in the right place.In relation to these filaments the Z-bridges (Garamvölgyi), Krauses Grundmembran, Ringbinden und leptomere myofibrils (Thoenes and Ruska) are discussed. It is concluded that muscle cells are capable to develop non contractile (filaments in the lymph heart) or contractile (Ringbinden) systems in response to forces acting perpendicular to the regular myofibrils.

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Die Untersuchungen wurden mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.

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Herrn Prof. Dr. med. Kurt Goerttler zum 70, Geburtstag gewidmet.     

Histochemische Calcium-Lokalisation in der Skelettmuskulatur des Frosches

Zusammenfassung Im Bauchmuskel des Frosches kann durch Fixation mit Oxalathaltiger Glutaraldehydlösung nach der Methode von Carasso und Farvard (1966) Calcium gefällt werden. Die Niederschläge liegen im Longitudinalsystem und zeigen daher einen höheren Calciumgehalt dieser Struktur an. Dieser Befund steht im Einklang mit der Auffassung, daß die Calciumpumpe auf das Longitudinalsystem beschränkt ist.

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Histochemical localization of calcium in frog skeletal muscle

Summary In the abdominal muscle of the frog calcium was precipitated by fixation with an oxalate containing glutaraldehyde solution after the method of Carasso and Favard (1966). The precipitates are located within the longitudinal system and indicate a high calcium concentration of this structure. This finding is consistent with the view that the calcium pump is confined to the longitudinal system.

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Der Herr Kultusminister des Landes Nordrhein-Westfalen unterstützte die Untersuchung durch eine Sachbeihilfe aus Überschußmitteln des WDR.

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Zum Teil vorgetragen auf der 13. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie e.V. vom 17.–21. 9. 1967 in Marburg im Rahmen eines Referates über Ionenlokalisation.     

Energieabsorption an Grenzflächen zwischen Geweben verschiedenen Bremsvermögens

Zusammenfassung Es wird eine Methode aufgezeigt, mit der es möglich ist, die Energiedosis in der Nähe einer ebenen Grenzfläche zwischen Knochen und Weichgewebe bei einer homogenen Verteilung -strahlender Nuklide im Knochen zu berechnen. Die Methode ist allgemeiner, als ähnliche von anderen Autoren vorgeschlagene, da man jede beliebige, experimentell oder theoretisch gefundene Energieabhängigkeit der Bremsvermögen von -Teilchen im Weichgewebe und im Knochen bei der Berechnung verwenden kann. Die numerische Durchführung der Rechnung mit einem Bremsvermögen, das den z. Zt. besten experimentellen Daten angepaßt worden war, ergab nur eine geringfügige Abweichung der Dosis von Werten, die von anderen Autoren mit einer einfachen Potenzfunktion ermittelt worden waren. Die strahlenbiologische Bedeutung einer mittleren Energiedosis in mikroskopischen Bereichen mit stark inhomogenem Strahlungsfeld wird kurz diskutiert.

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Summary A method for calculating the absorbed dose at points near a plane interface between bone and soft tissue from -emitting nuclides homogenously distributed in bone is presented. The method is more generalized in relation to other work done in this field by the fact that any experimental or theoretical dependence of soft tissue or bone stopping power upon the energy of the -particle may be used for dose calculation. Results of a calculation with an -particle stopping power fitted to best experimental data known at present are presented. They diverge only little from results received by other autors with a simple power function. The meaning in radiation biology of a mean absorbed dose in microscopic dimensions with a higly inhomogenous radiation field is discussed.

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Herrn Professor Dr. Drs. h. c. B.Rajewsky danke ich für zahlreiche anregende Diskussionen, Herrn Professor Dr. F.Stummel und dem Zentralen Recheninstitut der Universität Frankfurt für großzügige Bereitstellung von Rechenmaschinenzeit und für Beratung bei der mathematischen Durchführung der Rechnungen.     

Strukturanalytische Untersuchungen zur Altersabhängigkeit der Sensibilität

Zusammenfassung Eine Analyse der Meßwerte von Ronge (1943) über die Reizausnutzung durch das Tastsinnes-Nervensystem der Haut zeigt im Zusammenhang mit einer vorausgegangenen Studie (Scharf und Blumenthal, 1967), daß der Reizerfolg in einer transzendenten Fläche höherer Ordnung in Abhängigkeit vom Lebensalter (oder von der Anzahl der Meissnerschen Tastkörperchen pro Hautflächeneinheit) und vom Reizdruck dargestellt werden kann. In Druckrichtung steigt diese Fläche mit zunehmendem Reizdruck nichtlinear an, in Zeitrichtung oscilliert die Fläche dagegen träge um Normwerte, die beim 20jährigen Menschen realisiert sind. Dabei werden die Altersveränderungen der histologischen Hautstruktur offenbar zur Kompensation der altersabhängigen Verminderungen der Zahl der Tastkörperchen ausgenutzt.

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Summary An analysis of the observations on the Reizausnutzung by nerves of touch (Ronge, 1943) connected to a previous study (Scharf and Blumenthal, 1967) shows that the irritation result may be figured by a transcendental plane of higher order as a function of age (or number of Meissner's corpuscles per area skin) and irritation pressure. Along the pressure axis this non-linear plane is increasing non-linear in dependence on ascending pressure, but along the time axis the plane oscillates lazily round about the norm values which are realized in human beings of about 20 years of age. It seems that the age-dependent changes of histological skin structure are utilized to compensate the age-dependent diminution of touch corpuscle number.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch einen Forschungsauftrag des Staatssekretariates für das Hochschulwesen der DDR.

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Numerische Rechnung: Tischrechner Mercedes Cellatron R 44 SM, Leitende Med. techn. Ass. Ruth Pieper (Anatomisches Institut Halle). Programmgesteuerter Digitalrechner ZRA 1, Math, techn. Ass. Friedegund Hüther (Institut für Numerische Mathematik, Halle).

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Graphik: Akad. Bildhauer Hellmut Helwin.     

Die Plastidenpigmente einiger Desmidiaceen

Zusammenfassung Die Carotinoide und Chlorophylle von 18 Desmidiaceen-Arten werden durch Adsorptions- und Verteilungs-Dünnschichtchromatographie getrennt, identifiziert und ihre Mengen bestimmt. Die Zusammensetzung der Pigmente ähnelt der, die man gewöhnlich bei Chlorophyceen und in grünen Blättern höherer Pflanzen findet. In Übereinstimmung mit Befunden vonDrawert, aber im Gegensatz zu den Ergebnissen vonBarer wurde beiClosterium auch Chlorophyll b nachgewiesen; daraus geht hervor, daß dieses Genus keine Ausnahme von derSeyboldschen Regel darstellt, nach der die Fähigkeit zur Stärkebildung mit der Anwesenheit von Chlorophyll b verknüpft ist. Die Pigmentmengen pro Zelle schwanken beträchtlich. In einer alten Kultur trat ein rotes Sekundärcarotinoid auf, das wahrscheinlich mit Echinenon (4-Oxo--Karotin) identisch war.

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Plastid pigments of some desmids

Summary The carotenoids and chlorophylls from 18 species of desmids are separated by adsorption- and partition-thin-layer-chromatography, identified and their amounts measured. The distribution of the pigments resembles that usually found in Chlorophyceae and green leaves of higher plants. In accordance with data ofDrawert, but contrary to the earlier findings ofBarer, inClosterium also chlorophyll b was found, indicating that this genus is no exception toSeybold's rule on ability for starch formation being connected with the presence of chlorophyll b. The amounts of the pigments per cell vary considerably. In an old culture a red secondary carotenoid appeared, presumably identical with echinenon (4-oxo--carotene).

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Herrn Dr.K. Kowallik (Botanisches Institut der Universität Marburg/Lahn) danke ich für die Überlassung zahlreicher Desmidiaceen-Klonkulturen, Herrn Dr.W. Koch (Pflanzenphysiologisches Institut der Universität Göttingen, Sammlung von Algenkulturen) für die Übersendung mehrerer Kulturen vonClosterium ehrenbergii, Cl. acerosum undCl. littorale, Herrn Doz. Dr. K.Egger (Botanisches Institut der Universität Heidelberg) für reines Echinenon und-Apo-8-carotinal zu Vergleichszwecken und Frl. E.Castellanos für technische Hilfe.     

Der Einfluß dünner luftäquivalenter Zwischenschichten auf die Druckabhängigkeit der mittleren Ionendosisleistung

Zusammenfassung Die in der praktischen Dosimetrie unerwünschte Volumen- bzw. Druckabhängigkeit der mittleren Dosisleistung bei Messungen mit Hohlraum-Ionisationskammern kann durch eine luftäquivalente Schicht zwischen der Luft im Meßvolumen und dem Umgebungsmaterial unterdrückt werden. Aus den Messungen der Druckabhängigkeit der mittleren Dosisleistung mit einer HohlraumIonisationskammer bei¹³⁷Cs- und⁶⁰Co--Strahmng sowie 30 MV- und 45 MV-Röntgenstrahlung konnte gezeigt werden, daß praktisch unabhängig von der Photonenenergie eine luftäquivalente Zwischenschicht mit einer Dicke von etwa 10^–3 g/cm² ausreicht, um die mittlere Dosisleistung druckunabhängig zu machen. Im Photonenenergiebereich oberhalb von etwa 1 MeV ist diese erforderliche Dicke sehr klein gegen die Reichweite der Sekundärelektronen. Mit einer für die praktische Dosimetrie ausreichenden Genauigkeit kann bei beliebigem Umgebungsmaterial B die druekunabhängige mittlere Ionendosis im Photonenenergiegebiet oberhalb von etwa 1 MeV mit Hilfe der Bragg-Gray-Beziehung in die Energiedosis am Meßort im Umgebungsmaterial umgerechnet werden.Wir danken den Herren Professor H.Fränz und Professor W.Hübner für das Interesse an dieser Arbeit und den Herren W.Fricke und G.Trautmann für die sorgfältige Ausführung der Messungen.     

Struktur und Verhalten der Nukleolen von Hühnerherzmyoblasten in Gewebekultur während des Interphasewachstums und der Mitose

Zusammenfassung Die Nukleolen von Hühnerherzmyoblasten können durch ein verbessertes Verfahren annähernd lebensgetreu dargestellt werden. Die im lebenden Zustand recht homogen aussehenden Nukleolen lassen nach geeigneter Behandlung charakteristische Innenstrukturen erkennen, deren Differenzierungsgrad von der Größe der Zellkerne abhängt, die ihrerseits vom Interphasealter der Zellen bestimmt wird.Zur Ermittlung des Interphasealters wurden die Größen von mehreren hundert Kernen in zwei Myoblastenkulturen gemessen. Durch rechnerische und statistische Verfahren konnte daraus die Wachstumskurve der Interphasekerne gewonnen werden. Die weiteren Untersuchungen galten dann den Wechselbeziehungen zwischen der Nukleolusdifferenzierung und dem Kernalter.Zur Identifizierung der Nukleolusbestandteile wurden mehrere cytochemische und färberische Nachweisverfahren verwendet, mit deren Hilfe sich chromatische, fadenförmige Strukturen mit einem gewissen DNS-Gehalt nachweisen ließen, die von einer RNS-haltigen Substanz allseits wolkenartig umgeben waren. Die morphologischen und stofflichen Eigenschaften dieser Nukleolusinnenstrukturen deuten auf ihre chromosomale Natur hin, wofür auch der Umstand spricht, daß die Anzahl der Nukleoluseinheiten pro Zellkern von Generation zu Generation konstant bleibt.Wenn die Chromosomen unmittelbar vor und nach der Mitose infolge ihrer starken Kondensierung sichtbar und auch die Nukleolen eben noch bzw. schon wieder erkennbar sind, kann man nachweisen, daß sie integrierende Bestandteile zweier Chromosomen sind.Mit fortschreitender Interphase dekondensieren die extranukleolären Chromosomenanteile und entziehen sich damit der mikroskopischen Betrachtung. Während dieser Zeit erscheinen die Nukleolen zunächst als kompakte Massen, werden dann langsam größer, lockern sich dabei auf und lassen in einer homogen erscheinenden grauen Masse zunächst eine und bald darauf zwei dünnere identische Fadenstrukturen erkennen, die mitunter weit auseinander weichen. Dieser Vorgang tritt gesetzmäßig ein und muß als Chromosomenspaltung im Hinblick auf die zur nächsten Zellteilung notwendige Chromosomenverdoppelung gedeutet werden. Während der frühen Prophase rücken die beiden Chromosomenspalthälften noch einmal zu einer scheinbaren Einheit zusammen und werden mit Beginn der Anaphase vom Spindelapparat endgültig getrennt.Das Verhalten der Nukleolen gibt auch Hinweise auf ihre Funktion. Die Nukleolen treten im Verlauf der Interphase mit grauer Substanz beladen an die Kernmembran heran und geben diese in submikroskopisch kleinen Mengen an das Cytoplasma ab. Das Produkt der Nukleolen besteht aus RNS-haltigen Granula, die nur im Elektronenmikroskop sichtbar sind und sicher eine Bedeutung für die Eiweißsynthese der Myoblasten haben, die bei der raschen Zellteilungsfolge sehr rege ist. Nach der Aktivitätsphase löst sich der chromosomale Anteil der Nukleolen mit einem Rest an grauer Substanz wieder von der Kernwand ab und wandert zum Kerninnern zurück, wo er dann im expandierten Zustand einen genaueren Einblick in seine chromatischen Strukturen zuläßt. Der den Nukleolen verbliebene Substanzrest wird noch vor der Zellteilung, nämlich nach der Auflösung der Kernmembran während der Prophase, in mikroskopisch sichtbarer Form dem Cytoplasma zugeführt.Gelegentlich erfolgen während der Interphase Nukleolusextrusionen. Hierbei können außer der RNS-haltigen Substanz auch chromosomale Nukleolusanteile knospenartig in das Cytoplasma ausgeschleust werden. Dieser Vorgang ist zwar sehr augenfällig, kann aber schon aus statistischen Gründen kaum eine besondere Bedeutung haben, weil er keine regelmäßige Versorgung des Cytoplasmas mit RNS-haltigen Substanzen gewährleistet.Die Arbeit wurde durch eine Sachbeihilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft ermöglicht. Herrn Professor Dr. R. Danneel, danke ich für beratende Hilfe, Frl. stud. med. R. Mielke und Frau A. Meyer für technische Assistenz.     

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.     

Traceruntersuchungen zur Abgrenzung von Nestarealen holzzerst?render Rossameisen (Camponotus herculeanus L. und C. Ligniperda latr.)

Summary Die große Regurgitationstendenz im Fütterungsverhalten von Ameisen wurde ausgenützt, um mit Hilfe der Tracermethode (J131 in Honigwasser) die Nestareale holzzerstörender Roßameisen (C. herculeanus) in lebenden Bäumen zu ermitteln. Hierzu wurden vorher im Laboratorium Absorptionsmessungen an verschiedenen Hölzern und mit verschiedenen Detektoren vorgenommen. Hierbei ergab sich für den Szintillationszähler der günstigste Wirkungsgrad. Die Freilanduntersuchungen zeigten, daß die Nestareale einer einzigen Kolonie eine Reihe von Stämmen umfassen können und weit größer sind, als die äußerlich erkennbaren Schadbilder vermuten lassen.

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Summary Regurgitation is important in the feeding behaviour of ants. Iodine¹³¹ in honey-water-solution was fed to colonies of Camponotus herculeanus. A scintillation counter was used to determine the nest area, i.e. that which was radioactive following regurgitation. This apparatus gave the most consistent results with different woods. The nest area of a single colony was found to include several trunks, and covered a much larger area than the external damage revealed.

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Herrn Dr. Karl Hölldobler zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Zur Züchtung von Erdbeersorten mit Tiefgefriereignung

Zusammenfassung In drei mehrjährigen Serien mit Erdbeerklonen (Fragaria ananassa Duch.) wurden die Erblichkeit im weiteren Sinne und der voraussichtliche Selektionsgewinn sowie die Wiederholbarkeit für zwei Tiefgefriermerkmale, die Saftabgabe nach dem Auftauen und die Formbeständigkeit der Beeren, geschätzt. Es zeigte sich, daß in allen Fällen noch nach 12–15 Jahren Züchtung und Selektion eine große genetische Varianz verfügbar war. Eine Berechnung der Ökovalenz der beiden Merkmale ergab, daß eine Tendenz zu größeren Ökovalenz-Werten in Abhängigkeit von der genetischen Divergenz besteht.

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The breeding of strawberries suited for freezingI. Breeding potential and ecovalence of two freezing characteristics

Summary Heritability in the broad sense, the expected genetic advance with selection and the repeatabilities for two freezing characteristics were estimated in strawberry clones (Fragaria ananassa Duch.) over several years. The freezing characteristics were extravasation of juice and texture of berries after thawing. It could be shown that after 12–15 years of breeding and selection there was still much genetic variance. An estimation of ecovalence for these characteristics showed that ecovalence depends on genetic diversity.

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Herrn Prof. Dr.R. von Sengbusch, dem Begründer der SENGANA-Erdbeerzüchtung, zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Zum Problem der Ocellenfunktion bei den Insekten

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden teils experimentell, teils aus vorhandenen Abbildungen die Augenkonstanten einer Anzahl von Insektenocellen bestimmt.Diese ergeben, daß die Ocellen bei großer Lichtstärke und geringem Auflösungsvermögen nur für die Rezeption von Helligkeit und Lichtrichtung in Anspruch genommen werden können. Sie ergänzen bei gut fliegenden Tieren infolge ihrer großen Lichtstärke die lichtschwachen Appositionsaugen.Versuche mit den Arbeitern von Formica rufa zeigen, daß es für ihre Abwehrreaktion gegen dunkle Gegenstände einen innerhalb einer Versuchsreihe konstanten kleinsten Sehwinkel (Reaktionswinkel) gibt, der im übrigen mit Temperatur und Beleuchtung meßbar variiert.Versuche, im Experiment die Funktion der Ocellen festzustellen, fielen, wie bisher immer, negativ aus.Herrn Prof. Kühn schulde ich Dank für die Anregung zu dieser Untersuchung und wohlwollende Förderung; ferner spreche ich Herrn Prof. Pohl, Der mich in der Arbeit durch Beratung in physikalischen Fragen und durch Überlassung von Räumlichkeiten und Apparaten im I. Physikalischen Institut der Universität weitgehend unterstützte, sowie den Assistenten im Zoologischen und Physikalischen Institut, den Herren Dr. Kröning und Dr. Kuhn, und Herrn Dr. Gudden für Anregungen und Ratschläge meinen Dank aus.     

Zur Frage der Wirkung von Morphiumsulfat auf das neurosekretorische System

Zusammenfassung Eine Belastung mit Morphium löst eine ADH- und Oxytocinmobilisierung aus. Durch Versuche an 38 mit Morphiumsulfatinjektionen behandelten Ratten wurde erwiesen, daß in gleicher Weise auch eine Neurosekretabnahme eintritt. Davon ist insbesondere die Neurohypophyse, das Abgabeorgan von Hypophysenhinterlappenhormonen und Neurosekret, betroffen. Bei Fortdauer der Stress-Situation, d. h. bei Fortsetzen der täglichen Morphiumsulfatinjektionen stellt sich eine Gewöhnung des neurosekretorischen Systems ein, die Neurosekreteinlagerung wird wieder auf den vorherigen Stand gebracht. Die Gewöhnung geht in der Regel so weit, daß vorbehandelte Tiere auch bei einer erheblichen Steigerung der Morphiumsulfatdosis keine Reaktion ihres neurosekretorischen Systems, d. h. keine Neurosekretabnahme, zeigen. Auch die fortgesetzte Belastung mit Morphiumsulfat führt demnach — wiedie Belastung mit Nikotinsäure — zur Ausbildung eines general adaptation syndrome im Sinne Selyes.

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Summary The administration of morphine to rats engenders a release of ADH and oxytocin. The injection of morphine sulfate to 38 rats shows that neurosecretory material depletion takes place in a similar manner, particularly in the posterior pituitary. After daily injections, the system adapts to the stress by redeposition of neurosecretory substances. The adaptation reaches the point where pretreated animals show no depletion after a much increased test dosis of morphine sulfate, similar to the prolonged stress with nicotinic acid. This is interpreted to represent adaptation in the sense used by Selye.

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Durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Die Vorversuche zu dieser Arbeit konnte der eine von uns (Rodeck) während seiner Gastassistentenzeit (1959) im Institut de Médecine et de Chirurgie expérimentales de l'Université de Montréal, Kanada (Direktor Prof. Dr. H. Selye) durchführen, wofür an dieser Stelle gedankt sei.     

Entwicklung der Gametogonien in ektopisch transplantierten Gonaden beiTriturus

Zusammenfassung Nach homoplastischer Transplantation von larvalen Gonaden mit Pettkörper in die vordere Leibeshöhle wächst nur der Fettkörper an der Leber an, so daß die Gonade nur indirekt mit dem Wirtsgewebe verbunden ist. Die Differenzierung der Gametogonien folgt der Normogenese, bei Ovartransplantationen entwickeln sich Auxocyten. Nach spätestens 27 Tagen ist die Blutversorgung wiederhergestellt.Homo- und autoplastische Transplantationen von Gonaden ohne Fettkörper ergeben für die Gametogonien eine völlig andere Entwicklung. Sind die Gonaden mit breiter Fläche angewachsen, läßt sich bereits 7 Tage p.o. im Bereich der Kontaktzone Gonade-Leber die Karyolyse der Gametogonienkerne feststellen. Nach 3–4 Wochen stellt das Transplantat eine bindegewebige Zyste ohne Geschlechtszellen dar. Erythrozyten zeigen die Vaskularisation an. Ist nur ein Teil der Gonade mit der Leber verwachsen, zeigt der frei gebliebene Abschnitt eine normale Struktur mit Mitosen der Gametogonien. Die Degeneration der Geschlechtszellen hängt offenbar von ihrer Lage zum extragonadalen Gewebe ab.

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Development of gametogonia in ektopically transplanted gonads of Triturus

Summary Homografts of gonads including fat-bodies show fusion of the fat-body with liver tissue. Thus, contact between gonad and liver is only indirect. The differentiation of the gametogonia follows the normal way of development. In case of ovary homografts auxocytes appear. Not later than 27 days after transplantation vascularization is reestablished.Homo- and autografts of gonads without fat-body show a quite different development of the gametogonia. When the gonads are broadly fused with liver tissue one notices karyolysis of the gametogonia nuclei within the gonad liver contact region already 7 days after transplantation. After 3–4 weeks the graft represents a cyst formed by connective tissue without any germ cells. Erythrocytes indicate vascularization. In the gonad partly fused with liver normal structure and mitosis in the gametogonia appear in that part of the transplant not attached to liver tissue. The present experiments suggest that the degeneration of germ cells is depending on their position to extragonadal tissue.

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Herrn Dozent Dr. O. J.Stärk danke ich für die Überlassung des Themas, ihm und Herrn Dr. B.Lehmann für die Unterstützung und Diskussionen bei der Fertigstellung der Arbeit.     

Mortality and sterility induced in Piophila casei by X-ray and neutron irradiation

Different doses of neutrons and X-rays were given to 5-day-old pupae of Piophila casei L. (Diptera, Piophilidae), just before their emergence. The mortality and sterility induced by the different types of radiation were measured. Neutrons are more effective than X-rays in provoking lethal lesions in somatic cells. Females are more resistant than males to the sterilizing action of neutrons, the relative biological efficiency of neutrons being 6 and 3.5, respectively.

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Iduktion von mortalität und sterilität durch röntgenstrahlen und neutronen bei piophila casei

Zusammenfassung Puppen von Piophila casei im Alter von 5 Tagen wurden mit verschiedenen Dosierungen von Neutronen und Röntgenstrahlen bestrahlt. Dadurch was es möglich, Dosis-Effekt-Kurven für Mortalität und Sterilität zu bilden. Die Neutronen erwiesen sich als wirksamer als die Röntgenstrahlen für die Auslösung von Letalstörungen bei den Puppen. Die Relative Biologische Wirkung (RBE) beider Strahlenarten auf die Mortalität ist nicht im ganzen Mortalitätsbereich gleichartig. Die durch Bestrahlung verursachte Sterilität wurde für beide Geschlechter bestimmt und zwar anhand der Überlebensrate der Eier von Einzelpaaren. Neutronen sind wirksamer als Röntgenstrahlen, um letale dominante Mutationen in Spermatozoen zu verursachen (RBE: 6). Neutronen reduzieren die Fertilität von Weibchen, welche aus bestrahlten Puppen stammen, ebenfalls stärker (RBE: 3,5). Die Fekundität der Weibchen wird wesentlich vermindert bei Neutronenbestrahlung von über 2000 rad und bei Röntgenbestrahlung von 7500–10000 rad. Die strahlenbedingte Schädigung der Ovarien konnte auch histologisch nachgewiesen werden.

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This work has been supported by grant nr. 74.01552.06 from the Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.), Rome, Italy.     

Differentielle Färbung der somatischen Metaphasechromosomen von Cypripedium Debile

Zusammenfassung Durch die von der Verfasserin entwickelte Methode der gleichzeitigen Fixierung und Färbung mit einem Gemisch von Orceinessigsäure und Salzsäure kann man bei Cypripedium debile eine eigentümliche Färbungs-differenzierung der Metaphasechromosomen in somatischen Mitosen erzielen, die im Auftreten von hinsichtlich des Ortes und der Breite konstanten, tief gefärbten Querstreifen der Chromosomen besteht.Für die Prüfung dieser Reaktionserscheinung gegen die Vorbehandlungen und Fixierungsmittel wurden einige Versuche durchgeführt.Nach Abkühlung und nach Vorbehandlung mit 8-Oxychinolin färbten sich die Chromosomen differentiell wie ohne Vorbehandlung, während sie nach Ammoniak und Colchicinvorbehandlung homogen gefärbt waren.Nach Nawaschin-Fixierung treten die Chromosomenquerstreifen nicht hervor, unabhängig davon, ob man die Salzsäure im gleichen Mengenverhältnis wie bei Orceinessigsäurelösung zusetzt oder nicht. Die Salzsäure hat also wahrscheinlich keinen Einfluß.Unter den Bestandteilen des Nawaschinschen Gemisches scheint Essigsäure die Darstellung der Chromosomenquerstreifen zu fördern, während Chromsäure und Formol sie hemmen.Zum Schluß sei mir gestattet, meinem Lehrer, Herrn Prof. T. Miduno für die liebenswürdige Anregung zu diesen Versuchen und für seine Ratschläge und Herrn Dr. B. Sakai von der Metropolitanuniversität, der mich in die Technik der Orceinfärbung freundlichst einleitete, an dieser Stelle meinen verbindlichsten Dank auszusprechen; auch habe ich von Herrn Y. Mori von der hiesigen Universität bei der Abfassung des Manuskriptes dankenswerte Hilfe erfahren.Contributions from the Biological Institute, Keiô University, No. 9.