Morphologisch-systematische und genetische Untersuchungen an Arten und Artbastarden der Gattung Malus

Theoretical and Applied Genetics -     

Vergleichende und experimentelle cytologische Untersuchungen an der Gattung Oedogonium

Ohne Zusammenfassung     

Vergleichende Untersuchungen zum Kontaktverhalten verschiedener Arten der Gattung Tilapia (Cichlidae,Pisces) und ihrer Bastarde

• 1 Tilapia tholloni (Substratbrüter), T. nilotica (weiblicher Maulbrüter) und T. heudeloti macrocephala (männlicher Maulbrüter) wurden künstlich erbrütet und ihre angeborenen Kontaktreaktionen in standardisierten Attrappenversuchen untersucht.
• 2 Das Kontaktverhalten muß während einer kritischen Phase (bei T. nilotica unter den angegebenen Versuchsbedingungen bis ungefähr zum 21. Tag nach dem Ablaichen) aktiviert werden, wenn es längere Zeit andauern soll (= Reaktionsphase). Die Reaktionsphase kann bei T. nilotica mehrere Wochen dauern. In ihr nimmt die Reaktionsstärke (Anzahl und Dauer der Kontakte) zunächst rasch zu, erreicht ein Maximum und nimmt dann allmählich wieder ab. Anstieg, Maximum und Abnahme sind an bestimmte Entwicklungsabschnitte gebunden, weitgehend unabhängig davon, ob die Tiere zuvor schon Kontaktverhalten geäußert haben oder nicht. Die Kontaktreaktionen unterscheiden sich u. a. durch die Dauer der Kontakte: tholloni = 0,7 Sek., nilotica = 86,5 Sek., heudeloti m. = 1,5 Sek. je Tag und Tier (Maximalwerte bei bestimmten, für alle Arten gleichen Versuchsbedingungen).
• 3 Von der Aufzuchttemperatur hängt es ab, in welchem Entwicklungsabschnitt die Reaktionsphase liegt. Das Reaktionsmaximum junger T. nilotica lag bei 24° C am 9., bei 29° C am Tag nach der Eiablage.
• 4 Geblendete nilotica-Jungfische zeigten nur zu Beginn der Reaktionsphase schwaches Kontaktverhalten, normale Tiere äußerten gegenüber einer durchsichtigen Glasattrappe abgeschwächtes, nur kurze Zeit dauerndes Kontaktverhalten. Das Kontaktverhalten wird durch mechanische (Strömung) und optische Reize ausgelöter und gesteuert.
• 5 Junge Maulbrüter aus kleinen Eiern erreichten eine längere Kontaktdauer als solche aus größeren. Nach künstlicher Reduktion der Dottermenge um 10–20%) erhöhte sich die Kontaktdauer bei jungen nilotica um 23,1%, die Zahl der Kontakte nahm gleichzeitig um 7,6% ab. Die ♀♀ der substratbrütenden T. mariae legen große Eier, die Jungen zeigten gegenüber Attrappen intensive Kontaktreaktionen. Es wird die Frage diskutiert, ob das Erreichen einer bestimmten Eigröße eine Voraussetzung für das Entstehen des Kontaktverhaltens gewesen sein könnte.
• 6 Die Kurzkontakte junger T. tholloni werden aus ihrer Orientierungsreaktion abgeleitet und als Vorstufe des Kontaktverhaltens gedeutet.
• 7 7. Mehrere Tilapia-Arten wurden künstlich gekreuzt. Bei Verwendung von tholloni-Sperma wiesen die Bastarde eine erhöhte Sterblichkeit auf. Aus der Kreuzung T. tholloni ♀ ～ T. nilotica ♂ (Substratbrüter ～ weiblicher Maulbrüter) gingen nur ♀♀ hervor. Die Kreuzung T. heudeloti macrocephala ～ T. nilotica (männlicher ～ weiblicher Maulbrüter) erbrachte fertile F₁- und F₂-Generationen sowie alle vier möglichen Rückkreuzungen. Bei der Vererbung des Kontaktverhaltens (gemessen an der Dauer der Kontakte) scheinen relativ wenig Erbfaktoren mitzuwirken, T. heudeloti m. erwies sich gegenüber nilotica als praevalent. Ein Teil der Bastarde aus der Kreuzung T. tholloni ♀ ～ T. nilotica ♂ (F₁) (Substratbrüter ～ weiblicher Maulbrüter) lag auf der Merkmalsskala zwischen den Ausgangsarten, der Rest verteilte sich sowohl auf den Bereich von tholloni als auch auf den Bereich von nilotica.

     

Opercular- und Postopercularorgan (Occipitalorgan) der Gattung Kneria (Kneriidae,Pisces) der Gattung Kneria (erridaeerridaeerridae,Pisces) und ein Vergleich mit verwandten Strukturen

Zusammenfassung Die ausgewachsenen der Gattung Kneria besitzen ein paariges sog. Occipitalorgan, das rich in einen napfförmigen Teil auf dem Operculum (Opercularorgan) und in einen epaulettenartigen Aufsatz hinter der Kiemenspalte (Postopercularorgan) gliedert (Abb. 2a, b). Das Opercularorgan wird im wesentlichen von einem corialen Faserring dargestellt, der seinerseits einem ringförmigen Grat des Opercularknochens aufsitzt (Abb. 3a). Das Postopercularorgan setzt sich aus übergroßen Schuppen zusammen, die aus drei Normalschuppen einer Vertikalreihe durch Verschmelzung entstanden sind und einander in dichter Packung überlagern (Abb. 3b, 5b). Die Innenfläche des Opercularorgans wie der Hinterrand der Schuppen des Postopercularorgans sind in der Regel durch Epidermisleisten gekennzeichnet, die eine verhornte Oberfläche besitzen (Abb. 7a, b). Die Leisten entstehen wahrend der Ontogenese durch Vergrößerung und Verschmelzung von Epidermistuberkeln, wie sie sich an Kopf und Vorderrumpf der SS finden.Die Epidermistuberkeln und -leisten von Kneria entsprechen in ihrer histologischen Struktur (Polsterzellen, Hornbildungen) und hin sichtlich ihrer Ontogenese den Perlorganen der Cypriniden. Wie diese hat das gesamte Occipitalorgan als ein sexualhormonabhängiges sekundäres Geschlechtsmerkmal zu gelten, da es nur bei geschlechtsreifen voll ausgebildet ist und sich durch Methyltestosterongaben bei alien Tieren induzieren läßt. Die Epidermistuberkeln auf dem Kiemendeckel geschlechtstätiger und deren teilweise Schuppenverschmelzungen in der Postopercularregion lassen sich als Arrhenoidieerscheinungen deuten.Zweifellos ist die Konstruktion des Occipitalorgans auf eine mechanische Beanspruchung ausgerichtet. So enthält es dieselben festen Gewebs elemente, aus denen auch die Kieferränder des Schabemaules von Kneria aufgebaut Bind. Als sekundärem Geschlechtsmerkmal kommt derv Occipitalorgan weiterhin mit Sicherheit eine Rolle bei der Fortpflanzung zu. Beobachtungen des Fortpflanzungsverhaltens lassen letztlich den Schluß zu, daß das Occipitalorgan von Kneria als Haftorgan dient, mittels dessen bei der Paarung ein fester Kontakt zwischen und gewährleistet ist. Bei Kneria-Formen mit besonders ausgeprägtem Occipitalorgan muß dessen vorderem Teil, dem Opercularorgan, sogar eine Saugwirkung nach dem Prinzip eines clastischen Gummisaugnapfes zuerkannt warden.Die Notwendigkeit eines Occipitalorgans bei der Gattung Kneria läßt sich aus der Körperform der Tiere in Verbindung mit der ethologisch ökologischen Situation verstehen. Die annähernd spindelförmigen Körper sind im Querschnitt drehrund. Die Geschlechter paaren sich seitlich aneinandergepreßt in der turbulenten Wasserströmung ihres Lebensraumes, wozu eine Kontaktfläche erforderlich ist, damn die Tiere nicht aneinander abgleiten. Die naheverwandte Gattung Parakneria dagegen lebt am Grunde rasch fließender Gewässer, wo sich die Tiere in enger Berührung mit dem Substrat anscheinend auch paaren. Dieser Form fehlt ein Occipitalorgan.Bestimmte Merkmale der Gattungen Kneria und Parakneria, die im Rahmen dieser Arbeit eingehend untersucht warden, wie Perlorgane, Hornscheiden der Kieferränder, Kolbenzellen der Epidermis und der Modus der Embryonalentwicklung weisen auf einen gemeinsamen Ursprung von Kneriidae und Ostariophysi hin, womit auch die Untersuchungsergebnisse von Greenwood, Rosen, Weitzman u. Myers (1966) übereinstimmen.

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Summary The adult males of the genus Kneria show a paired so-called occipital organ which is divided into a bowl-shaped structure at the operculum (opercular organ) and a wing-shaped structure behind the gill slit (postopercular organ) (Fig. 2a, b). The opercular organ is mainly represented by a subcutaneous fiber ring which is attached to an annular ridge of the opercular bone (Fig. 3a). The postopercular organ consists of enlarged scales which are formed by fusion of three normal scales of a vertical row and overlap each other in a compact layer (Fig. 3b, 5b). The inner surface of the opercular organ and the posterior margin of the postopercular scales are marked by epidermal ridges which possess a horny outer layer (Fig. 7 a, b). The epidermal ridges originate during postlarval development by enlargement and fusion of epidermal tubercles as they are to be found on the head and forebody.The epidermal tubercles and ridges of Kneria correspond with regard to their histological structure (cushion cells, horny layer) and their development to the pearl organs of the cyprinids. Like those the whole occipital organ has to be considered as a secondary sex characteristic which is dependent on sex hormones because the organ is only fully developed in ripe males and can be induced by artificial hormonal treatment in all specimens. The epidermal tubercles at the operculum of normal adult females and the partial fusion of scales in the female post-opercular region may be interpreted as an arrhenoidal phenomenon.Undoubtedly the construction of the occipital organ points to a mechanical function. The organ consists of the same types of tough tissues that form the margin of upper and lower jaw of plantfeeding Kneria. As a secondary sex characteristic the occipital organ certainly plays a role in reproduction. Observations of the sexual behavior lead to the conclusion, that the occipital organ of Kneria is a clasper by which male and female form a close contact during copulation. The opercular organ of Kneria-species with a particularly marked occipital organ may even function as a auctorial disc comparable to an elastic disc.The necessity of such an organ in Kneria is comprehensible if one considers body-shape in connection with behaviour and ecology. The almost fusiform body is round in cross-section. Males and females copulate by pressing together side by side in the swirling current of their biotope. Under these conditions a clasper should be advantageous to facilitate tight contact. The closely related genus Parakneria, however, lives on the bottom of streams where the sexes probably copulate in contact with the substratum. Parakneria has no occipital organ.Several characteristics of the genera Kneria and Parakneria, as pearl organs, horny layers of the jaws, epidermal club cells, and the mode of embryonic development, which have been investigated here, point to a common origin of the Kneriidae and the Ostariophysi. This conclusion is in agreement with the opinion of Greenwood, Rosen, Weitzman, and MYERS (1966).

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Mit Unterstützung der Dentschen Forschunsgemeinschaft.     

Cytologische Untersuchungen an Arten und Artbastarden von Aquilegia

Zusammenfassung Das Genom von Aquilegia besteht aus drei Paaren gleicher oder sehr ähnlicher Chromosomen, von denen mindestens eines fähig ist, Quadrivalente zu bilden. Deren Häufigkeit schwankt signifikant zwischen einzelnen Pflanzen. Außer den bekannten Ursachen für eine Hemmung des Partnerwechseins bei natürlichen Polyploiden wird eine neue zur Diskussion gestellt: Partnerwechsel ist nur dann möglich, wenn die Chromosomenpaarung an mehreren Stellen zugleich eingeleitet wird. Er könnte also völlig unterdrückt werden durch einen Mechnismus, der bewirkt, daß die Paarung regelmäßig an einem einzigen paarungsaktiven Punkt eingeleitet wird und sich von dort nach beiden Seiten hin fortsetzt. Dann ist auch bei völliger Homologie der Chromosomen kein Partnerwechsel möglich. Es wird diskutiert, ob ein solches Verhalten genetisch gesteuert sein könnte.Das unpaare Nukleolenchromosom ist extrem heterochromatisch und zeigt Strukturpolymorphismus. Seine beiden Schenkel sind morphologisch einander ähnlich und möglicherweise homolog. Die daraus folgenden Paarungskomplikationen könnten die Ursache für den Strukturpolymorphismus sein.Sehr kleine akzessorische Chromosomen wurden gefunden, die nur aus einem Centromer mit winzigen heterochromatischen Schenkeln zu bestehen scheinen.Herrn Prof. Dr. Friedrich Oehlkers zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Karyologische Untersuchungen an Arten und Formen der Gattung Botrytis Mich.

Ohne Zusammenfassung     

Cytologische und genetische Untersuchungen innerhalb der Gattung Dryopteris

Ohne ZusammenfassungMit 45 Textabbildungen (78 Einzelbildern).     

Untersuchungen zur Systematik der Gattung Phytophthora de Bary

Ohne ZusammenfassungAuszug aus einer gleichnamigen Dissertation der Mathematisch-Naturwissen-schaftlichen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, 1958.     

Untersuchungen zur Taxonomie der Gattung Araniella (Araneae, Araneidae)

Morphological and ethological criteria were used in studying the taxonomic relations between different forms within the genus Araniella . Criteria for a diagnosis of all species and subspecies of the genus are given. A. opisthographa (Kulczyski, 1905), A. cucurbitina (Clerck, 1757), A. proxima (Kulczyski, 1885) and A. maderiana (Kulczyski, 1905) form one group of sibling species in the narrowest sense, A. alpica (L. Koch, 1869) and A. inconspicua (Simon, 1874) a second distinct one. A. displicata (Hentz, 1847) seems to occupy a relatively isolated position. A. cossoni (Simon, 1885) is regarded as a synonym for A. cucurbitina . It is impossible to make a statement about the status of A. silesiaca (Fickert, 1876) and A. croatica (Kulczyski, 1905) because of the lack of sufficient material. A. silesiaca is not a synonym for Araneus crispulus Tullgren, 1952, a species which does not belong to the genus Araniella .     

Untersuchungen zur Struktur der Sphingosin-Basen aus Ceramiden der anaeroben Gattung Bacteroides

Zusammenfassung In Fortsetzung der Untersuchungen von LaBach u. White (1969) sowie White et al. (1969) wurden die Sphingosin-Basen der anaeroben Bacteroides-Species B. fragilis, B. thetaiotaomicron und B. vulgatus charakterisiert. Die Basen wurden zunächst durch Perjodat-Oxidation zu Aldehyden abgebaut, diese in einem zweiten Schritt mit Silberoxid zu Fettsäuren oxidiert. Die entstandenen Fettsäuren wurden als Methylester direkt und nach Hydrierung gaschromatographisch identifiziert.Es bestätigte sich bei unseren drei Bacteroides-Species insgesamt die von B. melaninogenicus her bekannte Heterogenität der Basen. Demnach dürfte nachgewiesen sein, daß allgemein Angehörige des Genus Bacteroides verzweigte und geradkettige, z.T. auch ungesättigte Sphingosin-Basen mit 16-20 C-Atomen bilden können, die das Grundgerüst der von LaBach u. White beschriebenen Ceramide darstellen.

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The structure of sphingolipid long chain bases from ceramides of the anaerobe genus Bacteroides

Summary Following the investigations of LaBach and White (1969) and of White et al. (1969) we characterized the sphingolipid bases of the anaerobe Bacteroides species B. fragilis, B. thetaiotaomicron and B. vulgatus.The bases pooled and purified by column chromatography were reduced to aldehydes by sodium metaperiodate oxidation, and in a second step these aldehydes oxidized to fatty acids by silver oxide. The fatty acids obtained in this manner were esterified by diazomethane and identified directly and after hydrogenation by gasliquid-chromatography with the aid of test substances.We obtained eleven fatty acids corresponding to the following sphingolipid bases: 1. branched and n-hexadeca-sphinganine; 2. iso-, anteiso-branched and n-heptadeca-sphinganine; 3. iso-branched and n-octadeca-sphinganine; 4. iso- and anteiso-branched nonadeca-sphinganine; 5. eicosa-sphinganine; 6. eicosa-sphingenin.These results are in correspondence with the heterogeneity of the bases known from B. melaninogenicus. Therefore, we believe to have demonstrated that generally the members of the genus Bacteroides are able to synthesize branched and straightened saturated, sometimes also unsaturated sphingolipid bases with 16 to 20 Carbon units. These sphingolipid long chain bases are the spine of the ceramides described by LaBach and White.

     

Cytogenetische Untersuchungen in der Gattung Solanum, Sect. Tuberarium

Ohne ZusammenfassungMit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des ForschungsdienstesMit 1 Textfigur