Systems analysis of biological receptors

Zusammenfassung Zur Erfassung der Übertragungseigenschaften der Froschmuskelspindel wurden die wichtigsten Systemparameter — Länge und Kraft der intrafusalen Muskelfasern, das Verhalten des Receptorpotentials, und die Impulsdichte — bestimmt. Hierbei wurden rampen- und sinusförmige Längen- bzw. Kraftänderungen auf den Muskel aufgebracht und die Veränderungen im Receptorpotential und der Impulsantwort analysiert. Die experimentellen Befunde lassen den Schluß zu, daß der mechano-elektrische Transduktionsprozeß einen wesentlichen Beitrag zur Dynamik liefert, wobei Längenänderungen des Muskels den unmittelbaren Eingang für den Spindel-Transducer darstellen. Abhängig davon, ob die intrafusalen Muskelfasern gedehnt werden oder sich verkürzen können, zeigen die Receptorpotentialänderungen ein PDT₁- bzw. ein Verzögerungs-Verhalten. Mögliche molekulare Mechanismen des lonentransportes durch die Receptormembran werden zur Erklärung dieser Änderungen in den Transducereigenschaften herangezogen. Die Formulierung eines linearen Modells gestattet eine hinreichend genaue Beschreibung der einzelnen Teilsysteme: Muskel, Transducer und Encoder sowie der komplexen Receptordynamik. Nur im Bereich großer Längenänderungen, wo der sog. overstretch auftritt, reicht die lineare Approximation nicht mehr aus.

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Presented at the IV. Internat. Biophysics Congress, Moscow, August 7–14, 1972.     

Morphologische Veränderungen des überlebenden Ranvierschen Schnürrings unter Einwirkung anisosmotischer Aussenlösungen

Zusammenfassung Anisosmotische Lösungen und starke elektrische Reizströme verändern das elektrophysiologische Verhalten isolierter markhaltiger Nervenfasern in charakteristischer Weise. Liegen diesen physiologischen Befunden entsprechende Abweichungen des anatomischen Substrates zugrunde ? Zur Klärung dieser Frage führten wir lichtmikroskopische Untersuchungen an überlebenden Nervenfasern durch.Bespülung mit anisosmotischen Lösungen und Reizung mit starken elektrotonischen Strömen beantwortet die Nervenfaser mit regelmäßig reproduzierbaren strukturellen Umlagerungen die sich vor allem im Bereich des Ranvierschen Schnürrings abspielen und hier zu ausgeprägten morphologischen Veränderungen führen. Die ausführlich beschriebenen Befunde eignen sich für eine vorläufige Erklärung der abweichenden elektrophysiologischen Vorgänge aus dem anatomischen Substrat. Nach den Ergebnissen ist zu erwarten, daß die Funktion einer Nervenfaser an den Zustand und das Verhalten der den nodalen Spaltraum abgrenzenden und durchziehenden Strukturen gebunden ist.     

On the contractile mechanism of insect fibrillar flight muscle

Zusammenfassung Zur Erfassung der dynamischen Vorgänge bei der Muskelkontraktion wurde das System des fibrillären Insektenflugmuskels unter Bedingungen, die eine Linearisierung zulassen, untersucht. Um die Frequenzantwort als das Systemverhalten im sinusförmigen stationären Zustand zu erhalten, wurden die durch aufgeprägte sinusförmige Längenänderungen erzeugten Spannungsänderungen gemessen. Die Frequenzganganalysen beziehen sich auf die Annahme eines zeitinvarianten Systems mit konzentrierten Elementen. Die dominanten passiven Strukturen des Muskels, die Verbindungs-filamente und die Myosinbrücken, können in dem Frequenzbereich, der den Arbeitsfrequenzen des Insektenflugmuskels entspricht, durch ein aus drei Elementen bestehendes viscoelastisches System des Maxwell-Typs mit Zeitkonstanten vergleichbarer Größe beschrieben werden. Für die Frequenzantwort des aktivierten Muskels wurde mit hinreichender Genauigkeit die Übertragungsfunktion eines Phasenminimum-systems ermittelt. Eine theoretische Übertragungsfunktion für aktive Seite der Kontraktion ist durch Differenzbildung experimentell erhaltener Ortskurven bestätigt worden. Auf der Grundlage dieser theoretischen Differenzkurve wurde eine Beziehung zwischen oscillatorischer Arbeit und enzymatischer Hydrolyse des Adenosintriphosphates (ATP) als Energiequelle hergestellt. Bis zur optimalen Frequenz der Oscillation unter den benutzten Bedingungen wird eine Proportionalität zwischen diesen Größen festgestellt, die durch einen konstanten mechanochemischen Kopplungsfaktor bestimmt ist.     

Über Beziehungen zwischen Kälteresistenz und Mitochondrienmorphologie bei der Wespe (Vespa Germanica F.)

Zusammenfassung Es besteht ein Unterschied im morphologischen und damit auch funktionellen Verhalten der Flugmuskelmitochondrien bei unter die Kältestarretemperatur abgekühlten Wespenarbeiterinnen, -männchen und -königinnen. Die Mitochondrien der Wespenarbeiterinnen und -männchen unterliegen schon zu Beginn der Kältestarre einer bis zur Irreversibilität sich steigernden Belastungstransformation (Schwellung und Zerstörung) und sterben schließlich den Kältetod. Bei den Mitochondrien der Wespenköniginnen findet nach anfänglicher Belastungstransformation eine Kälteadaptation statt, d. h. es zeigt sich ein der Schwellung entgegengesetzter Transformationsvorgang (Verdichtung und Abrundung der Mitochondrien).Dieser Regulationsmechanismus, der in den strukturellen Veränderungen der Mitochondrien seinen morphologischen Ausdruck findet, dürfte eine der Voraussetzungen für die Fähigkeit zum Überleben des Winters im Zustand der Kältestarre (= Winterstarre) sein. Das gleiche Verhalten der Muskelmitochondrien von Poikilothermen und Homoiothermen während der Winterstarre bzw. des Winterschlafes macht die enge physiologische Verwandtschaft dieser beiden Überwinterungsformen deutlich und unterstreicht die enge Beziehung zwischen Morphologie und Funktion der Mitochondrien.     

The torque-angle transfer function of the human eye

Zusammenfassung Sinusförmig wechselnde Kräfte werden am Auge angewandt, und die resultierenden Bewegungen werden mit Hilfe eines Beschleunigungsmessers gemessen. Dieser ist an einer Kontaktlinse befestigt. Die Veränderung der Größe und des Phasenwinkels der Augendrehung mit der Frequenz wird in Form eines Bode-Diagramms wiedergegeben. Ein mechanisches Modell, das aus linearen visco-elastischen Elementen besteht, wird verwendet, um das Augapfel-Muskel-System nachzuahmen. Die Parameter des Modells werden nach der Methode der besten Übereinstimmung aus den Übergangs-Charakteristika bestimmt. Die Beschleunigung-gegen-Zeit Kurve der Bewegung, die durch Anwendung einer stufenartigen Verdrehung am Auge verursacht wird, ist in guter Übereinstimmung mit der vom Modell vorausgesagten. Die Drehwinkel-Übergangsfunktion des unbelasteten Auges wird aus dem Modell durch Abzug des Trägheitsmoments der Kontaktlinse und ihrer Anhängsel abgeleitet. Ergebnisse für Horizontal- und Vertikalbewegungen werden gesondert diskutiert. Vier kanonische und eine nicht-kanonische Form des mechanischen Modells sind angegeben. Angesichts der bekannten mechanischen Eigenschaften freiwilliger Muskel wird vermutet, daß die nicht-kanonische Form am ehesten physikalischen Elementen in der Augenhöhle entspricht. Drei Arten der Augenbewegung, die für das Sehen wichtig sind, werden verglichen mit der Mechanik des Augapfel-Muskel-Systems. Es wird vorausgesagt, daß eine Rotationsresonanz des Augapfels in der Pfanne erzeugt werden kann, wenn der Kopf in geeigneter Weise in Schwingungen gebracht wird. Die Natur der Muskelkräfte, die für saccadische Bewegungen und unwillkürliche Fixierungstremore verantwortlich sind, wird aufgeklärt.     

Beitrag zur Ermittlung der Pilzbesiedlung bei natürlichen Böden und ihrer Kennzeichnung durch ein besonderes Isolierungsverfahren

Zusammenfassung Es wird für die Ermittlung der natürlichen Vergesellschaftung der Pilzflora im Boden und für ihre unmittelbare Isolierung ein Verfahren angegeben, bei dem die Struktur des Bodens und die im Boden lebenden Pilzthalli weitgehend erhalten bleiben. Die Oberfläche von Strukturproben wird in naturfeuchtem Zustand mit einem Nährboden übersprüht, so daß auf der Bodenoberfläche eine dünne, geschlossene Agardecke entsteht. Die Hyphen im Boden durchwachsen diese Nährbodenschicht und bilden auf ihrer Oberseite Sporenträger aus. Auf diese Weise entsteht ein Bild der natürlichen Pilzbesiedlung des Bodens, das die Zusammensetzung der Bodenpilzflora unmittelbarer wiedergibt als das Plattengußverfahren. Gegenüber anderen direkten Isolierungsmethoden bringt das neue Verfahren die Pilzflora eines größeren Bodenausschnittes zur Entwicklung.     

Ricerche sullo stroma fibrillare delle colture in vitro esaminato a fresco a mezzo del campo oscuro

Zusammenfassung Durch Beobachtung im Dunkelfeld des Gerüstes der Kulturen verschiedener Gewebe (nach Verdauung der Zellen und des Kulturnährbodens mit alkalischer Pankreatinlösung) wurde festgestellt, daß das faserige Gerüst aus unabhängigen Elementarfibrillen vom submikronischen Durchmesser besteht. Bei den Kulturen kommt also eine eigentliche Gitteranordnung der Kollagensubstanz niemals vor.Die erste Anlage der Kollagenfibrillen besteht aus einem Faden von bestimmbarer Länge (10–15 ), welcher alle Eigenschaften der Kollagensubstanz besitzt. Dieser Faden wächst später in seiner Länge bis auf einen unbestimmbaren Wert sowie in seiner Dicke, jedoch ohne die Dicke, die die Elementarfibrillen der gereiften Bindegewebe zeigen, erreichen zu können; dieser Reifungsprozeß besteht in einer Intussuszeption und niemals in einer Verschmelzung verschiedener dünner Fibrillen zu dickeren Einheiten.Die Elementarfibrillen sind so angeordnet, daß sie bald Bündel, bald Fasern, bald geflechtartige Maschen bilden: diese letztere können mit der Silbermethode ein echtes Gitter täuschend nachahmen.Die bündel- oder geflechtartige Anordnung ist unabhängig vom Stadium des Wachstums der Fibrillen, so daß die geflechtartige Anordnung nicht als eine der Bündelbildung vorhergehende Phase betrachtet werden kann. Gegen die Theorie des Präkollagens spricht sich der Verfasser aus.Auf Grund der Analyse der optischen, mechanischen und strukturellen Eigenschaften des Kulturengerüstes ist bestätigt worden, was schon von anderen Verfassern behauptet wurde, und zwar daß das Gerüst der Kulturen keinen hauptsächlichen Unterschied mit dem echtsn Kollagen zeigt.     

Lamelläre Struktur des Chromatoplasmas von Cyanophyceen in mikroskopischen Dimensionen und Baueigentümlichkeiten des Protoplasten von Chroococcus turgidus

Zusammenfassung An mehreren Cyanophyceen tritt im Chromatoplasma unter bestimmten physiologischen Umständen ein Lamellenbau von mikroskopischen Ausmaßen in Erscheinung, der offenbar eine vergrößerte Ausbildung der elektronenoptisch nachgewiesenen Struktur ist. Es handelt sich um Pakete parallel liegender, ± verbogener Lamellen in gleicher Zahl und Anordnung wie in elektronenoptischen Bildern. Die Struktur ist gegenüber der von anderen Cyanophyceen elektronenoptisch nachgewiesenen nur etwa 3 fach vergrößert.Die entsprechenden physiologischen Zustände stellen sich als eine Depression bestimmter Art dar, die sich in Vergilbung und Sistierung der Zellteilungen ausdrückt. Die mikroskopisch sichtbare Lamellierung erfolgt intravital und ist reversibel. Es finden sich alle Übergänge zwischen normal blaugrünen Zellen mit körnig-homogenem Chromatoplasma und stark gelben mit deutlicher Lamellierung. Es besteht offenbar eine gleitende Reihe zwischen der submikroskopischen und der mikroskopischen Lamellierung.Die Beobachtungen zeigen, daß durch die Beschreibung des Protoplasten an einem bestimmten Zeitpunkt sein Feinbau nicht vollkommen erkannt werden kann, sondern daß dieser, wenigstens in quantitativer Hinsicht, stark vom Lebenszustand der Zelle abhängen kann.Bei Chroococcus turgidus bestehen Anzeichen, daß die Assimilations-pigmente auch in zentralen Bezirken lokalisiert sind. So reichen die Lamellenpakete des Chromatoplasmas in das Centroplasma hinein, und hier bilden sich auch Phycocyanvacuolen. Das Centroplasma wird durch das Chromatoplasma anscheinend zerklüftet, die feulgenpositive Substanz liegt zwischen den Ausbeulungen des Chromatoplasmas.     

Kontraktile Funktion und anatomischer Bau der menschlichen Kapillaren

Zusammenfassung Überaus zahlreiche Versuche an Einzelkapillaren des Menschen haben ergeben, daß bei mechanischen, galvanischen und chemischen Reizungen der Haargefäßwand sehr vielgestaltige und charakteristische Beeinflussungen des Blutstromes auftreten.Diese Beeinflussungen der Strombahn und der Einzelkapillare können nur durch aktive Bewegungsvorgänge der Gefäßwand selbst erklärt werden.Diese aktiven Bewegungsvorgänge gestalten sich im einzelnen so, daß sie am besten durch die Annahme eines Syncytiums pluripotenter, mesenchymaler Zellen in der Kapillarwand erklärt werden.Gewisse Vorgänge sprechen entschieden für das Vorhandensein eines einfachen Endothelrohres als Innenhaut des genannten Syncytiums und eigentliches Kapillarrohr mit Verstärkung an der Ursprungsstelle (sogenannter Schleusenmuskel).Andere Beobachtungen weisen darauf hin, daß auch kontraktile Elemente angreifen müssen, welche das eigentliche Kapillarrohr nur teilweise umgreifen und somit keine geschlossene Lage bilden, was für die Anwesenheit von Pericyten sprechen dürfte.Für die Frage, ob die jederzeit nachweisbare aktive Beweglichkeit der Innenhaut des Zellsyncytiums der Kapillarwand durch Quellung oder Kontraktion zu erklären ist, ergeben sich aus unseren Beobachtungen keine prinzipiell bindenden Schlüsse. Immerhin muß gesagt werden, daß die Art und namentlich auch die Geschwindigkeit einzelner dieser Bewegungsvorgänge schwer anders als durch die Annahme kontraktiler, wenn auch nicht muskulär differenzierter Substanz erklärbar erscheint. Andere Reaktionen legen die Annahme amöboider Beweglichkeit der Endothelzellen nahe.Der Annahme, daß sich allseitig und in ganzer Länge der Kapillare ein Lymphraum um dieselbe ausbreitet, der dann seinerseits mit den Lymphspalten des Gewebes in Verbindung steht, wird durch die Möglichkeit der Füllung dieses Raumes mit Gas oder Farblösung eine Stütze bereitet.Die Kapillare ist durch diesen Lymphraum hindurch in dem Gewebe des Papillarkörpers durch feinste Haltefäden verankert.Wir hätten somit an der Hautkapillare des Menschen bezüglich des perikapillaren Lymphraumes und der ihn durchziehenden Haltefäden ähnliche Verhältnisse, wie sie heutzutage an der Blutkapillare der Leber angenommen werden.Die Kapillarwand ist also in der Lage aus eigener Kraft Blutungen nach Verletzung zu verhindern und hat somit eine sehr wichtige Aufgabe für die Erhaltung des Körpers zu erfüllen. Der Verschluß der undichten Stelle, die Verengerung des Gefäßquerschnittes und wenn erforderlich der völlige Gefäßverschluß wird bewirkt durch Kontraktion der Perizyten und gleichzeitige aktive Verdickung der Endothelzellen im Bereich der Verletzung.     

Der winterschlaf der fledermäuse mit besonderer berücksichtigung der wärmeregulation

Zusammenfassung Teilen wir die Säugetiere nach der Ausbildung ihrer Wärmeregulation ein, so können wir höhere und niedere Warmblüter unterscheiden, wobei naturgemäß beide Gruppen durch Übergänge miteinander verbunden sind.Die untersuchten Fledermäuse (14 Arten) gehören zu den ausgesprochen niederen Warmblütern, sie besitzen eine außerordentlich unvollkommene Wärmeregulation. Während des Tagesschlafes sinkt auch im Sommer ihre Körpertemperatur auf die Höhe der Umgebungstemperatur und die Tiere fallen in einen lethargischen Zustand, die Tagesschlaflethargie, aus der sie jeden Abend erwachen. Dies konnte nicht nur bei gefangen gehaltenen, sondern auch bei freilebenden Tieren beobachtet werden.Während der Tagesschlaflethargie sind alle Lebensfunktionen mehr oder weniger verlangsamt. Auf äußere Reize hin, z. B. bei Berührung, kann die Tagesschlaflethargie unterbrochen werden und die Körper temperatur steigt in relativkurzer Zeit bis zur Höhe der Wachtemperatur an. Das Tier ist erwacht und fähig, ungehemmt von seinen Organen Gebrauch zu machen, wenn die Körpertemperatur eine Höhe von etwa 35° erlangt hat., Die maximale Wachtemperatur ist bei den einzelnen Arten verschieden und kann bis über 40° betragen.Wir können annehmen, daß für den Eintritt der Schlaflethargie innere Faktoren maßgebend sind, die dem Tier die Schlafbereitschaft (Müdigkeit) geben und die sich in einem deutlichen Tagesrhythmus ausprägen. In zweiter Linie kommt die Umgebungstemperatur hinzu, durch die vor allem die Tiefe des Zustandes bestimmt wird.Bei sehr hoher Umgebungstemperatur tritt kein lethargischer Zustand ein, da dann die Körpertemperatur nicht unter die Bewußtseinsschwelle sinkt. Die Grenze liegt bei einer Umgebungstemperatur von etwa 28°. Im Leben der Fledermäuse hat die Tagesschlaflethargie zweifellos die Bedeutung, daß bei ungünstiger Witterung (Fehlen der Insektennahrung) infolge der mit der Erniedrigung der Körpertemperatur verbundenen Stoffwechselverminderung Nahrungsaufnahme nicht notwendig ist und die Tiere in ihren Verstecken bleiben können.Eine Ausnahme machen nach den bisherigen Beobachtungen trächtige Weibchen, bei denen kein Sinken der Körpertemperatur unter die Bewußtseinsschwelle und damit keine Lethargie beobachtet wurde. Dies erklärt sich wohl aus dem mit der Trächtigkeit verbundenen erhöhten Stoffwechsel.Die Tagesschlaflethargie geht in die Winterschlaflethargie über, wenn die Umgebungstemperatur eine bestimmte Grenze unterschreitet, die etwa bei 8–10° liegt. Es wird dann der Tagesrhythmus ausgeschaltet und die Lethargie wird zum Dauerzustand (= Winterschlaf). Es ist anzunehmen, daß neben der tiefen Umgebungstemperatur auch noch eine innere Winterschlafbereitschaft hinzutreten muß, denn die Fledermäuse treffen zum Winter hin gewisse Vorbereitungen (Wanderungen).Entsprechend der tieferen Umgebungstemperatur ist im Winterschlaf auch der lethargische Zustand tiefer als im Tagesschlaf. Die Körpertemperatur kann sogar unter 0° sinken, ohne daß dasTier geschädigt wird. Fledermäuse lassen sich also wie manche Kaltblüter unterkühlen. Erst eine Umgebungstemperatur von etwa –5° wirkt tödlich.Ähnlich wie bei anderen Winterschläfern setzt auch bei den Fledermäusen bisweilen beim Erreichen der Minimal temperatur infolge des Kältereizes eine Wärmeproduktion ein (Wiedereinschalten der Wärmeregulation), die bis zu einem völligen Erwachen führen kann. Die untersuchten Tiere waren aber nicht fähig, längere Zeit, etwa tagelang, Kältetemperaturen zu ertragen; es tritt dann der Kältetod ein. Dieser erfolgt bisweilen auch schon, ohne daß die Tiere fähig waren, ihre Minimal-temperatur zu halten oder gar wach zu werden. Es geht dann der Winterschlaf ohne weiteres in die tödliche Erstarrung über. Der Winterschlaf der Fledermäuse nähert sich damit der Kältestarre eines Kaltblüters.Ein normales Aufwachen aus dem Winterschlaf kann auch mitten im Winter — wohl infolge eines inneren Weckreizes — gelegentlich vorkommen. Die Dauer des Wachseins ist dann aber meist nur kurz.In Anlehnung an die Untersuchungen von Merzbacher können 4 Stadien des Winterschlafes unterschieden werden. Das unterste Stadium, das bei anderen Winterschläfern gewöhnlich nicht auftritt und das auch bei den Fledermäusen meist nur bei extremer Kälte (im Experiment) herbeigeführt wird, ist das der Rigidität. Es tritt bei Temperaturen unter 0° ein und ist durch Vorherrschen der Rückenmarksreflexe gekennzeichnet. Das 2. Stadium ist das des tiefen Winterschlafes, das mit Temperaturen über 0° verbunden ist, und bei dem die Medulla-oblongata-Reflexe hervortreten (Anhefterreflex). Bei etwa 10° geht der tiefe Winterschlaf in den leichten (Stadium 3) über, bei dem die Gehirntätigkeit einsetzt. Dieses Stadium entspricht auch dem Zustand, in den die Tiere während der Tagesschlaflethargie verfallen. Mit dem 4. Stadium, das durch Vorherrschen der Großhirntätigkeit gekennzeichnet ist, geht der leichte Winterschlaf in den Wachzustand über.Diese Stadien, die gleitend miteinander verbunden sind, werden sowohl beim Einschlafen wie beim Aufwachen durchlaufen.Das Erwachen aus dem Winterschlaf kann durch äußere Reize herbeigeführt werden und erfolgt je nach der Intensität des Reizes und der mehr oder weniger vorhandenen Winterschlafbereitschaft schneller oder langsamer.Auch bei Tieren, die im Zustand des Winterschlafes durch Herzstich tödlich verwundet werden, wird zunächst ein Aufwachen eingeleitet.Beobachtungen freilebender Fledermäuse haben gezeigt, daß die bestimmten Winterquartiere, die sich meist von den Sommerquartieren unterscheiden, alljährlich von einer großen Anzahl von Arten und Individuen aufgesucht werden. Die besonderen, an die Winterquartiere gestellten Bedingungen, sind Frostfreiheit und genügende Luftfeuchtigkeit. Die Wahl der engeren Schlafplätze im Winterquartier fällt bei den einzelnen Arten mehr oder weniger verschieden aus. Manche Arten über-wintern mit Vorliebe gesellig, andere stets einzeln. Gelegentliches Aufwachen aus dem Winterschlaf kommt vor. Beginn und Beendigung des Winterschlafes dürfte zeitlich von der Witterung und Außentemperatur weitgehend abhängig sein.Die Untersuchungen haben gezeigt, daß — wenigstens bei den Fledermäusen — eine enge Beziehung zwischen Schlaf und Winterschlaf besteht. Sie unterstützen damit die, neuerdings wieder von Uiberall vertretene Ansicht, daß der Winterschlaf überhaupt in das Gebiet der Schlaferscheinungen einzuordnen ist und auf einer Funktion des Zentralnerven-systems beruht.Die Annahme von der Bedeutung der innersekretorischen Drüsen für den Winterschlaf verliert gerade bei Berücksichtigung der besonderen Verhältnisse der Fledermäuse stark an Wahrscheinlichkeit.Die Untersuchungsergebnisse deuten ferner darauf hin, daß die geringe Wärmeregulation der Fledermäuse eine primäre Eigenschaft ist und daß bei der engen Verknüpfung von Wärmeregulation und Winterschlaf auch dieser eine primäre Eigentümlichkeit darstellt.     

Einzelgewichte und Gewichtserträge von Schollen der Deutschen Bucht

Zusammenfassung Der Längen-Gewichts-Koeffizient der Schollen ist bei den kleinsten Tieren zunächst hoch, nimmt dann stark ab, um im späteren Leben erneut zu steigen. Bei gleichaltrigen Schollen sind die best- und schlechtestgewachsenen Tiere relativ schwerer als die große Masse. Langsames Wachstum und große Bestandesdichte setzen das auf eine bestimmte Länge bezogene Gewicht herab; mit der Entfernung vom Land steigt es. Die Größe der Schollen in den Marktfängen hängt außer von Alter und Wachstum entscheidend auch von der Marktauslese ab: Ist diese scharf, so ergeben sich selbst für langsam gewachsene Jahrgänge erhöhte Mittelwerte von Gewicht und Länge, die bis zum Fünffachen des Gewichts und dem Zweifachen der Länge der betreffenden Altersgruppen im natürlichen Bestande erreichen. Langsames Wachstum wirkt sich in der Fischerei mehr durch verspätet eintretende Marktgröße aus. Infolge des somit länger anhaltenden natürlichen Abgranges erleidet die wirtschaftliche Ertragfähigkeit langsamwüchsiger Altersgruppen Einbußen, die trotz erhöhten Alters nicht durch größere Stückgewichte ausgeglichen werden.Mit 6 Abbildungen im Text     

Die Regulationen der Nagetierschneidezähne

Zusammenfassung Der tägliche Zuwachs der Kaninchenschneidezähne ist bei jüngeren Tieren geringer als bei alten.Die oberen Schneidezähne des Kaninchens und der Ratte zeigen einen erheblich geringeren täglichen Zuwachs als die unteren. Die genauen Zahlen siehe für beide in der Darstellung (S. 459).Ein durch Absägen gekürzter und nicht artikulierender unterer oder oberer Kaninchenschneidezahn zeigt eine um mehr als die Hälfte bis fast auf das Doppelte gesteigerte Wachstumsgeschwindigkeit.Die normale Länge der Kaninchenschneidezähne wird in gesundem und durch Eingriffe nicht beeinflußtem Zustand durch ihre Betätigung beim Kau- und Nagegeschaft geregelt.Ein regelndes Zentrum im Nervensystem ist nicht wahrscheinlich, ebensowenig eine unmittelbare Beeinflussung des Wachstums der unteren Kaninchenschneidezähne auf dem Wege über den Nervus alveolaris inferior. (Dies geht aus den Versuchen anderer früherer Autoren nach Auffassung des Verfassers hervor.)Die Wachstumsgeschwindigkeit der Kaninchenschneidezähne wird durch den Wegfall des funktionellen Reizes der Zähne beschleunigt, durch die Beanspruchung bei der Gebißtätigkeit dagegen verlangsamt.Das Abschleifen oder Abreiben wirkt auf die Geschwindigkeit des Zahnwachstums weder fördernd noch hemmend ein. Dagegen ist in dem Druck, unter welchem das Zahnbildungsgewebe beim Gebrauch des Zahnes steht, die Ursache für die Wachstumshemmung zu sehen, welcher der Zahn für gewöhnlich unterliegt. In der Aufhebung des Druckes, die bei der Funktionslosigkeit des Zahnes eintritt, liegt dann die Ursache der in diesem Falle einsetzenden Wachstumsbeschleunigung des Zahnes. Zu dem Druck kommt auch Stoßwirkung.     

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 den Blutzucker der Bienen

Zusammenfassung Die Arbeiterin von Apis mellifica hat einen Blutzuckergehalt von durchschnittlich 2%, die Streuung ist sehr groß.Andere Apiden — Bombus, Megachile, Vespa — haben Werte von der gleichen Größenordnung.Die reduzierende Substanz ist ein mit Hefe vergärbarer Zucker. Die Restreduktion ist, wenn vorhanden, sehr klein. Bei Fütterung mit Saccharose tritt kein Rohrzucker ins Blut über, das zuckerhaltige Blut dreht rechts, enthält also vermutlich Glukose, keinesfalls aber Invertzucker.Die Biene kann bei dauernder Fütterung mit 2 normalen Saccharoselösungen und unter biologischen Bedingungen (20° C, 65–90% Luftfeuchtigkeit) ihren Blutzucker außerhalb des Stockes konstant erhalten. Im Hunger büßt sie ihn fast völlig in wenigen Stunden ein.Die Hauptkohlehydratreserven des Bienenkörpers liegen im Stock. Die Höhe des Blutzuckerspiegels der Biene ist abhängig von der verfügbaren Zuckernahrung, er schwankt mit deren Konzentration aber innerhalb der physiologischen Grenzen.Frischgeschlüpfte Bienen haben einen sehr niederen Blutzuckergehalt, im übrigen hat das Alter der Bienen keinen großen Einfluß auf die Höhe des Blutzuckerspiegels.Die Jahreszeit wirkt nicht auf die Höhe des Blutzuckerspiegels der Biene ein.Bienen auf Tracht haben einen besonders hohen Gehalt an Blutzucker, dabei wenig Blut und daher ein geringes Körpergewicht. Eine Trachtbiene mit leerem Honigmagen kann etwa 15 Min. lang fliegen, dann sind ihre verfügbaren Kohlehydratreserven und ihr Blutzucker verbraucht.Bei gefülltem Honigmagen gelingt die Regulation des Blutzuckerspiegels leicht nach Aufnahme von 17–70% igen Saccharoselösungen, die Erschöpfung tritt ein, wenn das Kohlehydrat verbraucht ist.Mit zunehmender Belastung der Bienen zeigt sich ein gesteigerter Zuckerverbrauch.Überbelastete Tiere zeigen geringe Flugintensität.Drohnen haben einen Blutzuckergehalt von etwa 1,2%.Bei der Königin besteht, wie bei der Arbeiterin, eine Beziehung zwischen dem physiologischen Zustand und der Höhe des Blutzuckerspiegels: sie hat bis zur Begattung viel, später wenig Zucker im Blut.     

Änderungen von Kern und Polyphosphaten in Abhängigkeit von dem Energiegehalt des Cytoplasmas bei Acetabularia

Zusammenfassung Die vorliegenden Untersuchungen wurden ausgeführt, um den Einfluß des Cytoplasmas auf den Kern und Nucleolus näher zu analysieren. Als Maß der Kernreaktion wurde die Vergrößerung oder Verkleinerung des Kern- und Nucleolusvolumens gewählt, als Maß für den Zustand des Cytoplasmas das Vorhandensein bzw. Fehlen von energiereichen, Polyphosphate enthaltenden Grana und als Maß für die Leistung der ganzen Zelle das Wachstum.Der Einfluß der Photosynthese auf Kern und Polyphosphate wurde durch Applikation verschieden langer täglicher Belichtungszeiten untersucht (Tabelle 1, Abb. 1). Die Kern- und Nucleolusvergrößerung sowie die Entstehung der Polyphosphate und das Wachstum ist von der Länge der täglichen Belichtungszeiten abhängig. Auf der anderen Seite führt eine Verdunkelung der Zellen zu einer starken Reduktion der Polyphosphate sowie Kern- und Nucleolusgröße.Der Einfluß der Plastidenanzahl auf Kern und Polyphosphate wurde durch Belichtung kleiner und großer, verdunkelt gewesener Zellen untersucht (Tabelle 2, Abb. 2und 3). In den kleinen 4mm langen Zellen werden weniger Polyphosphate synthetisiert und auch die Kernvergrößerung ist wesentlich langsamer als in den großen 8 mm langen Zellen.Der Einfluß von energiereichen Substanzen des Cytoplasmas auf die Kernvergrößerung wurde durch Applikation verschiedener Gifte untersucht. 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure hemmen eine Synthese von Polyphosphaten, verhindern eine Volumenzunahme von Kern und Nucleolus und blockieren das Wachstum. Trypaflavin übt hingegen keinen wesentlichen Einfluß auf die Polyphosphatvermehrung und Kernvergrößerung aus (Tabelle 3, Abb. 4 und 5). Werden die Gifte großen Zellen mit ausgewachsenen Kernen appliziert, so erfolgt in 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure eine Reduktion von Kern- und Nucleolusvolumen sowie eine Verminderung der Polyphosphatgrana, während in Trypaflavin die Kerngröße kaum beeinflußt wird (Tabelle 5, Abb. 6).Aus diesen Befunden wurde geschlossen, daß das Cytoplasma einen steuernden Einfluß auf Reaktionen des Kernes und Nucleolus ausübt und daß dieser Einfluß durch die im Cytoplasma gebildeten energiereichen Phosphate (unter anderem Polyphosphate) bewirkt wird, wodurch auf die große Bedeutung des Cytoplasmas bei der Regulierung der Kernfunktion hingewiesen wird.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Über die leithaare und den aufbau des haarkleides von Talpa europaea L

Zusammenfassung Im Haarkleid von Talpa europaea finden sich allenthalben deutlich ausgeprägte Leithaare. Von den Grannen- und Wallhaaren unterscheiden sie sich hauptsächlich durch ihre Steifheit, durch den Mangel der winkeligen Abbiegungen und der Drehung an denselben, durch den nicht deutlich abgesetzten Apikalteil (keine eigentliche Granne), durch den lang ausgezogenen Spitzenteil sowie durch die im Verhältnis zur Marksubstanz stärkere Ausbildung der Rindensubstanz und durch das mehr axial konzentrierte Rindenpigment. Dem Oberhäutchen fehlen die bei den Grannen- und Wollhaaren vorhandenen Besonderheiten.Die Leithaare sind am größten Teile des Rumpfes spärlich verteilt, am Vorderrücken spärlicher als am Hinterrücken. An der Kehle, Brust und an den Armen sowie am Hinterende des Körpers an der Unterseite und an den Schenkeln sind sie wesentlich zahlreicher.An den genannten Stellen des vorderen und hinteren Körperendes sind die Grannen- und Wollhaare stärker gekrümmt und die Leithaare ragen hier deutlicher aus der Oberfläche der Behaarung hervor als auf dem übrigen Rumpf, wo sie nur wenig vorstehen.Die einzelnen Abbiegungen der Grannen- und Wollhaare, die in ihrer Gesamtheit wesentlich zu der für die grabende Lebensweise des Maulwurfs zweckmäßigen Nachgiebigkeit des Felles beitragen, liegen in diesem annähernd in gleichen Höhen. Die Abbiegungen einer Höhenlage sind gegenseitig sehr verschieden gerichtet, so daß eine Anzahl von Haaren mit einer Abbiegung und ihren anschließenden Schenkeln eine bauchige Spindel bildet und die ganze Behaarung aus solchen neben- und übereinanderliegenden Spindeln besteht. Auch die Grannen kreuzen sich dementsprechend in verschiedenen Richtungen.Durch die gleichen Höhenlagen der verschiedenen Abbiegungen, die im Einzelhaar durch eine Verstärkung der Rindensubstanz auf Kosten der Marksubstanz gegenüber den dazwischenliegenden stärkeren Schaftteilen eine erhöhte Elastizität besitzen, wird, wie an dem an den Schnitträndern durch die Haut abstehenden Haarsaume zu erkennen ist, in der Länge der Behaarung eine abwechselnd dunkle und helle Querbänderung hervorgerufen, die nur zu sehen ist, wenn das Licht schräg zur Länge auf den Behaarungssaum fällt. Es ist also eine Reflexerscheinung, und zwar bildet jede Reihe der Abbiegung ein helles Querband.An den einzelnen Abbiegungen erfahren die Grannen- und Wollhaare jedesmal eine Drehung um annähernd 180°, was besonders dadurch zum Ausdrucke kommt; daß das meist einseitig zackige Vorspringen der freien Schuppenränder des Oberhäutchens an den beiden Schenkeln der einzelnen Abbiegungen in der Regel an der entgegengesetzten Seite liegt und so der ganzen Schaftlänge nach alterniert.Das Oberhäutchen der Grannen- und Wollhaare zeigt, mit Ausnahme an der Granne bzw. am Endfädchen und im basalen Teil, einen bemerkenswerten, asymmetrischen Bau. An einer Schmalseite der geraden abgeflachten Schaftstrecken finden sich nämlich kurze, nicht wesentlich vorspringende Schuppen, an der anderen Schmalseite und an den beiden Breitseiten dagegen je eine Längsreihe langer, zungenförmiger, vorspringender Schuppen. Dadurch und im Zusammenhang mit den Schaftdrehungen erklären sich vornehmlich die in bezug auf die Zackung des Haarschaftes verschiedenartigen Bilder der Oberfläche dieser Haare.Da die Wollhaare im abgebogenen Zustande nicht wesentlich kürzer sind als die Grannenhaare, enden sie nur knapp unterhalb der Felloberfläche. Da ferner die Leithaare am größten Teil des Rumpfes nicht wesentlich aus der Behaarung hervorragen, ist die Abstufung in der Länge der drei Haarsorten beim Maulwurf im allgemeinen nicht auffallend ausgeprägt. Das ist offenbar darauf zurückzuführen, daß sich der Maulwurf viel in den engen Röhren seines Baues bewegt und dabei die entsprechend weiche und nachgiebige Behaarung mit den Wänden der Röhren häufig in Berührung kommt. Der dreifache Stufenaufbau des Haarkleides, der bei vielen, besonders dicht behaarten Säugetieren zu beobachten ist, aber nicht ganz mit der verschiedenen Länge der drei Haarsorten zusammenfällt, ist auch beim Maulwurf; namentlich am vorderen und hinteren Körperende, deutlich ersichtlich: 1. basale Stufe (Wärmespeicher), 2. Grannenstufe (Schutz gegen äußere Insulte), 3. Stufe der freien Spitzen (wichtigste Tastvermittlung am Felle).Die stärkere Wellung der Grannen- und Wollhaare und die verhältnismäßig größere Länge der Grannen am vorderen und hinteren Körperende, welche Körperteile bei der Grabtätigkeit des Tieres vornehmlich in Mitleidenschaft gezogen werden, haben sich offenbar durch den besonderen Druck, den die Behaarung hier dabei erfährt, ausgebildet. Die steifen und hier deutlich vorstehenden Leithaare haben diesem dagegen standgehalten und ihre Funktionen als Stützen der Behaarung und besondere Tastvermittler bewahrt.Auf die typischerweise auf der ganzen Körperoberfläche verteilten Leithaare sind morphologisch vermutlich verschiedene lokale Behaarungsdifferenzierungen der Säugetiere, wie Mähnen-, Quasten-, Bürstenund Büschelbildungen, Grab- und Schwimmapparate und dergleichen, zurückzuführen und ihre Haare hauptsächlich als differenzierte und dichter angeordnete Leithaare anzusehen. Vgl. auch die Stachelbildungen.Die Behaarung bei grabenden Säugetieren ist eine überaus verschiedenartige, doch ist zumeist irgendeine dichtere Beschaffenheit des Integumentes (dichte Behaarung, Stacheln, Schuppen oder Knochenplatten, dicke Haut) als Schutz gegen mechanische Reize vorgesehen.     

Über den Feinbau der Knochenmarkskapillaren

Zusammenfassung Nach den hier mitgeteilten Beobachtungen sind die venösen Kapillaren des Knochenmarkes vom Frosch allseitig durch eine dünne cytoplasmatische kernhaltige Membran gegen das Markgewebe abgeschlossen. Eine Kommunikation mit den Interzellularräumen des Retikulums durch konische Übergangsstellen oder präformierte Öffnungen in den Kapillarwänden konnte nicht festgestellt werden. Die Sinuswände zeichnen sich durch die Fähigkeit der Speicherung von Tusche und Trypanblau aus. Ein Grundhäutchen ließ sich an ihnen färberisch nicht nachweisen, doch zeigen die Wandungen der Venensinus — entgegen den Angaben von Tretjakoff (1929) — eine wohlausgebildete Gitterfaserstruktur, die fließend in die argyrophilen Netze des angrenzenden Retikulums übergeht. Die von Jordan u. Baker (1927) aufgestellte Behauptung, daß im Knochenmark des Frosches eine Kommunikation der Sinus mit den Interzellularräumen des Retikulums bestehe, läßt sich nicht aufrecht erhalten und kann auch auf das Knochenmark der Säuger nicht übertragen werden, dessen Sinus sich von denen des Froschmarkes prinzipiell nicht unterscheiden. Die venösen Kapillaren des Säugermarkes gehen aus langen, engen, relativ dickwandigen und kernreichen arteriellen Kapillaren hervor, auf deren Grundhäutchen typische Pericyten (Adventitialzellen) angetroffen werden. Die Einmündung in die weiten dünnwandigen Sinus erfolgt mit trichterartiger Erweiterung und gleichzeitiger Gabelung der Blutbahn. Das System der Venensinus stellt ein reichverzweigtes Wundernetz dar, das an keiner Stelle präformierte Öffnungen oder kontinuierliche Übergänge in das Markretikulum aufweist. Die Ausschwemmung der reifen Erythrocyten aus dem Parenchym in den Kreislauf ist durch periodische Durchbrechungen der histiocytären Wandmembran zu erklären. Die Darstellung eines Grundhäutchens war auch an den Sinus des Säugermarkes nicht möglich. Das Verhalten der Gitterfasern entspricht dem für das Froschmark geschilderten.Zum Schlüsse möchte ich mir erlauben, Herrn Priv.-Doz. Dr. K. Zeiger für die Anregung zu dieser Untersuchung und ihre Unterstützung herzlich zu danken.     

Phosphatase-Aktivität in Hydathoden 1

Zusammenfassung Das Gewebe, welches in den Hydathoden zwischen Leitbündelende und Wasserspalten eingeschaltet ist, wird als Hydathodengewebe definiert (topographischer Begriff). Unabhängig davon, ob dieses Gewebe aus Mesophyllzellen besteht (Triticum), ob es ein scheidenloses Epithem vorstellt (Tropaeolum) oder ob es mit einer Scheide versehen in ein Zuleitungs- und ein Ausscheidungsgewebe differenziert ist (Alchemilla, Saxifraga), weist es beim histochemischen Test eine auffallende Aktivität der sauren Phosphatase auf.Da der Phosphatasenachweis in den dem aktiven Gewebe benachbarten Zellen der Epithemscheide, des Mesophylls und der Epidermis bei unseren Objekten negativ ausfällt, muß den Zellen des Hydathodengewebes ein besonderer Stoffwechsel zukommen. Dieser ist bei dem ins Hydathodengewebe vordringenden Xylemparenchym ausgeprägter als im Ausscheidungsgewebe unmittelbar unter den Wasserspalten (Alchemilla, Abb. 4).Es besteht eine auffällige Analogie mit den Nektarien, wo sich das Nektargewebe ebenfalls mit der Phosphatasereaktion gegenüber dem inaktiven Grundgewebe oder dem Mesophyll abgrenzen läßt, und wo das Ausscheidungsgewebe gleichfalls weniger aktiv als das Zuführungsgewebe erscheint. Ferner weisen die Xylemparenchymzellen im Bereiche der Hydathoden eine ähnlich starke Reaktion auf wie die Geleitzellen der Siebröhren. Der gefundene Parallelismus läßt es fraglich erscheinen, ob die Phosphatasereaktion im Phloem und in den Nektarien spezifisch für die Zuckerwanderung sei. Denn man stellt fest, daß die Hydathodengewebe, unabhängig davon, ob sie als Filtrations- oder als Ausscheidungsgewebe ausgebildet sind, eine ähnlich rege Aktivität der sauren Phosphatase entwickeln wie die zuckerverarbeitenden Gewebe. Die nachgewiesene histochemische Analogie der Hydathodengewebe mit dem Nektargewebe muß daher auf einer anderen stoffwechselchemischen Übereinstimmung beruhen.Herrn Professor Dr. K. Höfler zum 70. Geburtstage gewidmet.     

Zur Kenntnis des Absterbens der Hefe beim Austrocknen

Zusammenfassung Im Anschluß an eigene frühere Untersuchungen über das Absterben der Hefezellen beim Austrocknen wurden Versuche beschrieben, die die frühere Annanme bestätigten, daß die mechanische Schädigung des Protoplasmas der Hefezellen durch die Schrumpfung desselben beim Austrocknen und das Zurückschnellen in die ursprüngliche Lage beim Anfeuchten das Absterben der Zellen verursacht.Wie jede mechanische Schädigung des Protoplasmas ist auch die Schädigung durch Austrocknen von der Geschwindigkeit, mit der es stattfindet, abhängig. Je größer diese ist, desto leichter sterben die Zellen ab. Dauert das Austrocknen nur einige Sekunden, so bleibt keine Zelle am Leben, während beim langsamen Austrocknen in Bröckchen keine Zelle im Inneren derselben abstirbt. Eine langsame Wasseraufsaugung nach dem Austrocknen begünstigt das Überleben ebenfalls.Wie die mechanische Schädigung beiSpirogyra und Echinodermeneiern ist auch die Schädigung und das Absterben der Hefezellen beim Austrocknen von pH der umgebenden Lösung abhängig. Eine schwach alkalische Reaktion ist, wie für die Ertragung der mechanischen Schädigung, so auch für das Ertragen der Austrocknung am günstigsten, während eine zu stark sauere oder alkalische Reaktion die Zahl der beim Austrocknen absterbenden Hefezellen stark vergrößert.Wie die mechanische Schädigung beiSpirogyra und Echinodermeneiern wird auch das Absterben der Hefezellen beim Austrocknen durch niedrige Temperatur begünstigt.Am Absterben der Hefezellen bei einer lange dauernden Aufbewahrung spielt die Oxydation der Hefesubstanzen (des Proteinteils der Vitaidmoleküle) durch Luftsauerstoff eine große Rolle. Die Aufbewahrung der Hefe in trockenem Zustand während vier Jahre in zugeschmolzenen Glasröhren bei einem inneren Druck von 0,01 mm beseitigt aber das Absterben der Zellen noch nicht, so daß ein anderer Faktor außer dem Luftsauerstoff angenommen werden mußte, der beim Absterben der Hefezellen mitwirkt. Es wird vermutet, daß dieser Faktor das Imbibitionswasser der Hefe ist, das wahrscheinlich den Proteinteil des Vitaidmoleküls chemisch verändert (denaturiert) und dadurch diese Moleküle zum Zerfall veranlaßt.Karl Höfler zum 50. Geburtstag     

Untersuchungen über das Natürliche Vorkommen quaternärer Ammoniumbasen inLycopersicon esculentum

Zusammenfassung Als Einleitung zur Untersuchung der Wirkung von Chlorcholinchlorid im Stoffwechsel der quaternären Ammonium verbindungen in Pflanzen wurden Überlegungen über die Stellung des Cholins im Stoffwechsel angestellt und die natürlich vorhandenen Substanzen dieser Art in wäßrigen Extrakten von Tomatenpflanzen untersucht.Die papierchromatographische Trennung wurde in neutralen, sauren und basischen Lösungsmitteln durchgeführt, und als Sprühmittel wurde hauptsächlich ein modifiziertes Dragendorffsches Reagens verwendet.Die Hauptsubstanz, die in den Extrakten nachweisbar war, ist eine Substanz, die dieselbe Farbreaktion wie Cholinchlorid gab, die aber einen höherenR _f-Wert in neutralen und in basischen Lösungsmitteln hatte. Während der Papierelektrophorese bei p_H 6 ging diese Substanz in Cholin und in eine dritte Substanz über. Letztere wurde während der Cholin und in eine dritte Substanz über. Letztere wurde während der Chromatographie in Cholin umgewandelt. Alle drei Substanzen scheinen nah verwandt zu sein. Es besteht kein Beweis dafür, daß eine von den Substanzen ein phosphoryliertes Derivat von Cholin oder Acetylcholin ist.DieR _f-Werte und Farbreaktionen der unbekannten Substanzen und die von bekannten quaternären Ammoniumbasen werden gegeben.Mit 4 Textabbildungen