Vergleichende Untersuchungen zur Verdauungsphysiologie der egel I. die lipatischen Fermente von Hirudo und Haemopis

Zusammenfassung Die Lipasen von Hirudo medicinalis und Haemopis sanguisuga werden untersucht. In beiden Egeln ist eine Lipase vorhanden, und zwar sowohl im Darmkanal (frei und in der Darmwand) wie auch im Körpergewebe. Freie Lipase findet sich sowohl im Mittel- wie im Enddarm (bei Haemopis.) Der Darm und das Körpergewebe enthält bei Haemopis bedeutend stärkere Lipasen als bei Hirudo.Nach dem Fressen wird bei Haemopis Lipase in den Mitteldarm abgeschieden, nicht bei Hirudo.Das pH-Optimum liegt bei pH 8,2–8,4.Vergiftung mit Alkaloiden zeigt, daß zwar die Gewebslipase von Haemopis mit der Darmlipase übereinstimmt, daß sie aber von den Fermenten bei Hirudo verschieden ist, und daß ferner bei Hirudo die Gewebslipase von der Darmlipase verschieden ist. Damit dürfte zum erstenmal das Vorkommen zweier verschiedener Lipasen bei demselben Wirbellosen nachgewiesen sein.Chinin hemmte die Spaltung stets vollkommen.Der Unterschied in der Stärke der Lipasen der beiden untersuchten Egel steht in Zusammenhang mit der allgemeinen Stoffwechselintensität (O₂-Verbrauch und Futtermenge).     

Die Lungenatmung der Süsswasserpulmonaten (zugleich ein Beitrag zur Temperaturabhängigkeit der Atmung)

Zusammenfassung Das Lungengas wird bei der Ventilation durch Diffusion erneuert, zum geringen Teil jedoch durch aktives Kontrahieren und Expandieren der Lunge (wie bei den Stylommatophoren).Die Reflexhandlung der Luftaufnahme verläuft bei Jungtieren von Segmentina nitida äußerst starr. Am Oberflächenhäutchen wird nach wechselnden Zeiten plötzlich in mehreren Ventilationen die Lunge mit Luft gefüllt. Durch Außeneinflüsse kann die Zeit bis zum Eintritt des Reflexes verändert werden. — Auch Armiger crista vermag Luft in die normalerweise Wasser enthaltende Lungenhöhle aufzunehmen.Die bei Jungtieren von Segmentina nitida starr verlaufende Reflexhandlung kann für längere Zeit (1 Stunde und mehr) unterbrochen werden. Der Reizzustand dauert dabei an.Bei den kleineren Arten der Planorbiden verlängert sich mit abnehmender Körpergröße die Tauchzeit. Segmentina nitida macht als sehr bewegliche Art eine Ausnahme. Die kleinen Planorbiden sind auch bei mittleren Temperaturen bei erzwungener Hautatmung (durch Absperren von der Wasseroberfläche) lebensfähig.Im Winter, aber auch im Sommer geht Limnaea stagnalis bei niedriger Temperatur (5° C) zu reiner Hautatmung über.Bei der Ventilation wird das Lungengas weitgehend erneuert. Die kurz nach derselben gemessenen Lungengasmengen variieren je nach den Versuchsbedingungen mehr oder weniger. Bei einer bestehenden Sauerstoffschuld (z. B. nach längerer erzwungener Tauchzeit) wird die Lungenfüllung vergrößert. Auch reiner Stickstoff wird aufgenommen. Nach der Füllung der Lunge mit diesem Gas kriecht die Schnecke abwärts.Luft, der CO₂ in geringen Mengen beigemischt wird, hat deutlich abstoßende Wirkung auf Limnaea stagnalis. In geringen Mengen im Versuchswasser gelöstes CO₂ verlängert die Zeit des Spiraculumanlegens (Diffusionsregulierung), hat jedoch keinen Einfluß auf die Länge der Tauchzeiten, auf die bei der Ventilation aufgenommene Luftmenge und auf die Gasmenge der Lunge beim Aufstieg am Ende der Submersion.Während der Tauchzeit funktioniert das Lungengas wie bei den tauchenden Insekten als physikalische Kieme.Sauerstoffmangel kann als Atemreiz die negative Geotaxis am Ende der Tauchzeit auslösen (auch bei Armiger crista).Druckversuche zeigen, daß auch die Abnahme der Lungenfüllung als Atemreiz wirken kann. Die Schnecke perzipiert den Füllungsdruck.Durch Versuche mit übergeleiteten Gasgemischen wird das Zusammenwirken beider Faktoren geklärt. Sie können sich in ihrer Wirkung summieren. In einem Sommer- und Winterversuch wurde die Länge der Tauchzeiten durch übergeleitete Gasgemische beeinflußt, und zwar in beiden Versuchen entgegengesetzt. Es wird gezeigt, daß allein ein Variieren von Aufbewahrungs- und Versuchsbedingungen das verschiedene Verhalten bedingen kann. Die beim Aufstieg in der Lunge befindliche Gasmenge bleibt dagegen bei nicht gerade extremen Versuchsbedingungen annähernd konstant. In sauerstoffarmem Wasser sind die Tauchzeiten verkürzt und die Lungengasmengen beim Aufstieg vergrößert.Die Tauchzeiten sind im Winter länger als im Sommer. Die Lungenfüllung beim Aufstieg am Ende derselben ist im Winter geringer.Das beim Atmungsprozeß entstehende CO₂ reichert sich nicht im Lungengas an, sondern löst sich sofort im Wasser.Der Sauerstoff des Lungengases wird bei erzwungenen Tauchzeiten weitgehender verbraucht als in Hazelhoffs Versuchen. Nach langen Tauchzeiten enthält das Lungengas von Limnaea stagnalis im Winter 1% O₂, im Sommer etwas mehr.Der O₂-Verbrauch bei 30 Min. Tauchzeit ist im Winter größer als im Sommer (wahrscheinlich nicht Rassenunterschiede). Bei diesen schon längere Zeit an die Versuchstemperatur angepaßten Schnecken ist der Unterschied im Verbrauch bei 15° und 21,5° C im Sommer größer als im Winter. Die Abhängigkeit der Lungenatmung bei plötzlicher Temperaturänderung ist in beiden Jahreszeiten gleich. Die Temperaturabhängigkeit der Atmung bei plötzlicher Temperaturänderung ist grundsätzlich verschieden von der nach einer Anpassung des Organismus an die Versuchstemperatur. Beides läßt sich nicht zu einem Gesetz vereinigen.Die Anpassung des Organismus nach plötzlicher Temperaturänderung verläuft in den beiden Jahreszeiten grundsätzlich verschieden. Im Sommer werden die endgültigen Werte nach der Anpassung bei der plötzlichen Änderung der Temperatur nicht erreicht, im Winter dagegen überschritten.     

Der Weg und die Veränderungen des Harnstoffs in der Niere von Salamandra maculosa Laur

Zusammenfassung Es wird darauf hingewiesen, daß die Nieren vonSalamandra maculosa undTriton alpestris, und zwar von Tieren im Zustand der natürlichen Winterstarre nach mehrwöchentlichem Aufenthalt im Freiland praktisch frei von Harnstoff sind. Wegen der besonderen Vorzüge im Bau und der Größe der einzelnen Nephrone sind diese beiden Versuchsobjekte deshalb ein überaus günstiges, bisher nicht beachtetes Objekt für nierenphysiologische Untersuchungen, um die Orte und die Art der Abscheidung harnfähiger Stoffe zu studieren.Mit Hilfe der histochemisch ausreichend lokalisierenden Xanthydrolreaktion gelingt es bei passend gewählter Technik, den in zuführende Gefäße injizierten oder nach Resorption durch die Haut im Blute befindlichen Harnstoff nachzuweisen, so daß der Weg und teilweise auch die Konzentrationsänderungen von Harnstoff selbst im einzelnen Nephron der genannten Versuchsobjekte festgestellt werden können.Alle in der Arbeit diskutierten Versuche haben übereinstimmend ergeben, daß der im Blut kreisende Harnstoff ausschließlich von den Glomeruli bei der Bereitung des provisorischen Harns in die Browmansche Kapsel abgeschieden wird.Es konnten keine Anhaltspunkte dafür gewonnen werden, daß der Harnstoff des Blutes auch noch durch die Kanälchenepithelien in das Lumen der Tubuli contorti befördert wird, eine Meinung, die vielfach vertreten wird.Es ließ sich zeigen, daß die längst bekannten Konzentrationsunterschiede im Harnstoffgehalt des Blutes und des definitiven abgeschiedenen Harns dadurch zustande kommen, daß bloß der im Lumen der Kanälchen fließende Harn durch Rückresorption von Wasser als Lösungsmittel eingedickt wird.Alle Versuche des lokalisierten histochemischen Harnstoffnachweises in der Niere der genannten Amphibien lieferten erneute Beweise zugunsten der Theorie der Rückresorption und sprechen gegen die noch immer diskutierte Sekretionstheorie harnfähiger Stoffe im zweiten Abschnitt der Tubuli contorti.Es wird darauf hingewiesen, daß wahrscheinlich in den proximalen, dem Halsteil eines Amphibiennephrons benachbarten Bezirken der 2. Schleifenabschnitte der Tubuli außer einer Rückresorption von Wasser auch eine solche von Harnstoff selbst stattfindet.Auf Grund der in der Arbeit einzeln diskutierten Befunde wird zu einigen Fragen der Nierenphysiologie Stellung genommen. (Gegensatz zwischen Sekretions- und Rückresorptionstheorie, Technik der bisher beim Wirbeltier angewendeten Harnstoffnachweise, Rhythmik der Glomerulifunktion.)Es wird auf die Notwendigkeit einer histochemischen Untersuchung von Tieren mit echtem Winterschlaf hingewiesen, und zwar nicht bloß in bezug auf die chemische Zusammensetzung von Blut und Blasenharn, sondern vor allem als lokalisierende Analyse der Niere und ihrer einzelnen Gewebe.     

Mikrurgische und mikrochemische Untersuchung der festen Anthocyankörper im Blütenblatt vonPelargonium zonale

Zusammenfassung Die festen Anthocyanausfällungen im Blütenblatt vonPelargonium zonale Meteor wurden auf ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften geprüft.Mit Hilfe des Mikromanipulators konnte festgestellt werden, daß es sich um eine spröde, aber auch irgendwie zähe homogene Masse handelt, die der Nadel ausweicht und, einmal angestochen, in Teilstücke mit zackigem Bruch zerfällt, wobei keine Spur von Farbstoff austritt. Zellsaft von kugellosen Zellen entmischt sich beim Austritt aus der Zelle, während der Zellsaft kugelhältiger Zellen diese Entmischung nicht gibt,Die Frage, ob das feste Anthocyan, abgesehen von seinem Aggregatzustand, mit dem in der Zelle gelösten vollkommen übereinstimmt, muß auf Grund der mikrochemischen Untersuchungen verneint werden. Das Anthocyan der schwarzroten Kugeln zeigt andere chemische Eigenschaften als das im Zellsaft gelöste.Das Verhalten der Kugeln in HNO₃ und Millons Reagens läßt annehmen, daß das Anthocyan hier an einen eiweißreichen Grundkörper gebunden ist. Man könnte dann auch in diesem Falle wie beiGunnera undErythraea von Anthocyanophoren sprechen.     

Die Ausl?sung von Chromosomenmutationen in der Meiosis durch tiefe Temperatur

Zusammenfassung 1. In 3 aufeinanderfolgenden Jahren beträgt die spontane Chromosomenmutationsrate in der Diakinese der Meiosis vonOenothera Hookeri mit nur unwesentlichen Schwankungen 0,67%.2. In 2 aufeinanderfolgenden Jahren beträgt die Chromosomenmutationsrate abgeschnittener, in destilliertem Wasser und 6 Tage bei konstant 10° C gehaltener Infloreszenzen 2,3 bzw. 3,5%.3. Die Rate von Topfpflanzen nach 6tägigem Aufenthalt in 10° C unterscheidet sich mit 2,5% nicht von derjenigen abgeschnittener Infloreszenzen.4. Die durchschnittliche Zahl der Endbindungen in der Diakinese beträgt in allen 3 Untersuchungsjahren im Freiland 13,9%.5. Abgeschnittene Infloreszenzen zeigen unter den oben genannten Versuchsbedingungen in 2 aufeinanderfolgenden Jahren mit 11,1 bzw. 12,9 Endbindungen statistisch verschiedene Werte.6. Topfpflanzen haben mit 11,1 weniger Endbindungen als der entsprechende Parallelversuch mit abgeschnittenen Infloreszenzen (12,9).7. Aus den Befunden wird geschlossen, daß die Meiosis gegenüber Temperatur hinsichtlich der Bereitschaft zu Chromosomenmutationen empfindlicher als die Mitose reagiert.8. Im Gegensatz zu den bisherigen Deutungen auf Grund von Mitoseuntersuchungen wird die Wirkungsweise der Temperatur in einer Erhöhung der Zahl potentieller Brüche gesehen; es wird die Hypothese begründet, daß die tiefe Temperatur über eine Erhöhung der O₂-Löslichkeit im Wasser des Protoplasten wirkt.9. Bei den Temperaturversuchen besteht eine deutliche Korrelation zwischen Chiasmafrequenz und Mutationsrate. Die zahlreichen anderen, in dieser Beziehung geprüften mutagenen Agenzien lassen keine strenge Regelmäßigkeit in dem Verhältnis von Chiasmahäufigkeit und Mutationsrate erkennen.     

Mutationsversuche an Kulturpflanzen VI

Zusammenfassung der Ergebnisse Bei den mit angewandter Zielsetzung durchgeführten Mutationsversuchen an der Sojabohnensorte Heimkraft I wurden zunächst durch Triebkraftversuche Anhaltspunkte und dann im Freilandversuch genauere Hinweise für geeignete Röntgendosen für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen gefunden. Die Anzahl der Pflanzen mit Hülsenansatz der 6 kr-, 8 kr-, 10 kr-und 12 kr-Parzelle (35,0%, 15,3%, 21,8%, 15,5%) derX ₁-Generation zeigen, wie auch schon die im Gewächshaus durchgeführten Triebkraftversuche, daß im Gegensatz zu den AngabenGustafssons (1944) nach unseren Versuchen 10000 r nicht als Höchstmaß der Strahlenverträglichkeit von Sojabohnensamen angesehen werden kann. Im Triebkraftversuch waren bei einer Dosis von 16 kr nach fünf Wochen Versuchsdauer noch 12,5% der Pflanzen durchaus wüchsig, und erst bei 20 kr mit 0,7% wüchsigen Pflanzen war die letale Dosis nahezu erreicht.Wie die prozentuale Verteilung der insgesamt 427 bestätigten Mutanten auf die einzelnen Bestrahlungserien zeigt (Tab. II), sind Röntgendosen von 6 kr bis 12 kr, sowohl was die Höhe der Mutantenhäufigkeit als auch die Anzahl der überlebendenX ₁-Pflanzen (Tab. 4 und 5) betrifft, für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen am besten geeignet.Von den in unseren Versuchen gefundenen Mutanten haben nur einige reichverzweigte Formen, die frühreifen Typen, die Mutanten mit höherem Tausendkorngewicht und eine Reihe noch näher zu untersuchender Formen mit erhöhtem Hülsenbehang und Ertrag und geringerer Keimtemperatur züchterischen Wert. Die außer den Mutanten des Chlorophyllapparates noch zahlreich aufgetretenen verschiedenen Wuchstypen, die Veränderungen in der Blattform und Behaarung der Pflanzen und der Samenschalenfarbe, sind vom Standpunkt der deutschen Sojazüchtung als neutral oder in den meisten Fällen als negativ zu bezeichnen. Ihr Auftreten war aber insofern wichtig, als damit bewiesen werden kann, daß es auch bei Soja in verhältnismäßig kurzer Zeit möglich ist, aus einer Zuchtsorte ein Mutantensortiment experimentell zu erzeugen, in dem die charakteristischen Merkmale eines Teiles der im Weltsortiment bekannten Soja-Varietäten auftreten.Abgesehen davon, daß ein experimentell geschaffenes Mutantensortiment zur Lösung genetischer, physiologischer und biochemischer Fragestellungen geeignetes Ausgangsmaterial bietet, läßt sich aus den bisherigen Ergebnissen schließen, daß bei weiterer Arbeit in absehbarer Zeit Formen geschaffen werden können, die früher als die Ausgangssorte zur Reife kommen und ihr im Ertrag überlegen sind, Außerdem können die Mutanten mit züchterisch wertvollen Merkmalen als Ausgangsmaterial für weitere Kreuzungen verwendet werden und die schwierige Kombinationszüchtung der Sojabohne beschleunigen helfen.Mit 22 Textabbildungen     

The respiration of insects at reduced pressures II. The uptake of oxygen by Tenebroides mauritanicus

The respiration of larvae of Tenebroides mauritanicus exposed to reduced pressures in air was measured in a specially designed chamber by means of gas chromatography. Both O₂ uptake and CO₂ output were progressively reduced as the pressure was lowered from 200 to 35 mm Hg. There were differences in the amounts of gases exchanged when the insects were exposed under dry or moist conditions. When expired CO₂ was allowed to accumulate, in some experiments it had a marked stimulating effect on O₂ uptake between 60 and 200 mm. The respiratory quotient at the various pressures was calculated and the values found under different conditions of pressure and moisture are discussed.

---

Zusammenfassung In der ersten Veröffentlichung dieser Reihe beschrieben Monro, Dumas und Buckland (1962) die Kohlendioxyd-Ausatmung der Larven von T. mauritanicus bei verringertem atmosphärischen Druck. Unter 65 mm nahm die CO₂-Ausatmung deutlich und fortschreitend ab. Um zu zeigen, daß dieser Verringerung der CO₂-Produktion tatsächlich eine Abnahme der Atmung entspricht, wurde ein Apparat entwickelt, mit dessen Hilfe O₂-Aufnahme und CO₂-Abgabe der Insekten gaschromatographisch gemessen werden konnten.Bei dreistündiger Exposition wurde unter den experimentellen Bedingungen gefunden, daß sich im Vergleich mit der Reaktion bei höherem Druck sowohl O₂-Aufnahme als auch CO₂-Abgabe bei 100, 60 und 30 mm fortschreitend verringert. Bei so niedrigem Druck war die Atmung während der Expositionszeit gleichmäßiger als bei höherem Druck, bei dem von Zeit zu Zeit deutliche Schwankungen auftraten. Bemerkenswert war ein deutlicher Unterschied in der Respirationsrate bei feuchtigkeitsgesättigter Luft und unter trockenen Bedingungen. Bei hoher Luftfeuchtigkeit war die O₂-Aufnahme zwischen 100 und 400 mm größer als bei Trockenheit und die CO₂-Abgabe war größer von 65 mm aufwärts. Daraus wird gefolgert, daß in diesem Druckbereich bei Trockenheit der Austausch beider Gase durch dauernden oder zeitweisen Verschluß der Atmungswege behindert wird.In einigen Versuchen wurde CO₂ durch Absorption aus der die Insekten umgebenden Atmosphäre entfernt. Abwesenheit von CO₂ verringerte die O₂-Aufnahme im Bereich von 60–200 mm besonders bei Feuchtigkeit. Bei Trockenheit war die O₂-Aufnahme bei hohem CO₂-Gehalt signifikant geringer. Hier mag wiederum Schließung der Atmungswege die stimulierende Wirkung des CO₂ vermindert haben.Berechnungen des Respirationsquotienten aus den verfügbaren Daten zeigen eine stetige Abnahme dieses Wertes mit abnehmendem Druck bei Feuchtigkeit, während der R.Q. in trockener Umgebung bei jedem Druck ziemlich konstant blieb. Es werden keine endgültigen Schlüsse aus diesen Berechnungen gezogen, aber es wird angenommen, daß die feuchte Umgebung einen freieren Gasaustausch durch die Atmungswege erlaubt und daher bessere Bedingungen zur Bestimmung des tatsächlichen R.Q.-Wertes bei vermindertem Druck bietet.

---

---

In this paper pressures are given as absolute pressures expressed in mm Hg.     

Zur Frage des Einflusses von Spurenelementen auf Bacillus asterosporus

Zusammenfassung Es wurde mittels Trübungsmessung der Einfluß von Chloriden, Nitraten und Sulfaten der Schwermetalle Kupfer, Zink und Kobalt auf das Wachstum von Bacillus asterosporus im Konzentrationsbereich von 1–14·10^-7 mol/ml synthetischer Nährlösung geprüft. Dabei konnte nur durch Kobalt in hoher Verdünnung eine Wachstumsförderung bis zu 100% erzielt werden, während die beiden anderen Schwermetalle toxisch wirkten. Der Einfluß der gleichzeitig vorhandenen Anionen erscheint dabei von untergeordneter Bedeutung. Mit Bor, als Borax dem Nährmedium zugesetzt, konnte im Konzentrationsbereich von 2·10^-7 Mol/ml auch eine Wachstumsförderung erzielt werden.Auf chemischem und radiochemischem Wege wurde schließlich übereinstimmend festgestellt, daß Bac. asterosporus im Bereich der das Wachstum am stärksten anregenden Konzentration von Co(NO₃)₂ eine bestimmte Kobaltmenge adsorptiv oder intracellulär festhält. Die Frage nach dem Sitz des fixierten Kobalt konnte nicht eindeutig geklärt werden.Über Versuche zur Klärung des Kobalteinflusses auf den Abbau von Glucose und die Abgabe von Gärungskohlensäure durch Bacillus asterosporus wird demnächst berichtet werden.     

Die Unterschiedsschwelle als Ma\ für die übertragbare Information

Zusammenfassung Bei der Abschätzung der maximal über ein Sinnesorgan des Menschen übertragbaren Information I _max ging man bisher von der Anzahl n der im Signalbereich lückenlos aneinandergereihten Unterschiedsschwellen aus und setzte I _max=ld n bit. Dieser Schätzwert ist jedoch immer zu groß. Es wird gezeigt, wie die Güte der Schätzung von der Definition der Unterschiedsschwelle abhängt. Analogien zwischen Nachrichtenübertragungen durch absolute Identifizierung und additiv gaussgestörter Nachrichtenübertragung werden aufgezeigt. Ein kurzer Abriß der Verhältnisse beim additiv gaussgestörten Nachrichtenkanal ist eingefügt. Durch Vergleich mit vorliegenden Meßergebnissen wird gezeigt, daß die Analogie auch quantitativ belegbar ist. Damit läßt sich ein Verfahren zur Berechnung der Synentropie von eindimensional variierten Reizen ableiten.     

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.     

Histologische und cytologische Veränderungen der Fischkieme nach Einwirkung im Wasser enthaltener schädigender Substanzen

Zusammenfassung Ausgehend vom histologischen Aufbau der normalen Kiemen bei Carassius auratus, wobei verschiedene Zelltypen im Epithel festzustellen sind, werden Schädigungen an den respiratorischen Teilen der Kiemen unter gleichmäßigen Versuchsbedingungen analysiert, die nach Einwirkung von verschiedenartigen Stoffen auftreten (HCl, H₂ SO₄, HNO₃, NaOH, KOH, NH₃, Fe₂ Cl₆, ZnSO₄, Phenol). Dabei zeigt sich, daß selbst nach kurzer Einwirkungszeit verschiedene Verdünnungen von Säuren, Laugen und Salzen sehr starke Veränderungen der Gewebsstruktur bewirken, die von einer Quellung der azidophilen Zellen ausgehen, über Quellungszustände und allmähliche Zerstörung des Epithels bis zur völligen Zerstörung der respiratorischen Falten und selbst der Kiemenblätter fortschreiten. Bei längerer Einwirkung sehr geringer Konzentrationen werden die Kiemen ebenfalls stark geschädigt, eine Regeneration kann unter der anhaltenden Schadwirkung nicht erfolgen. In allen Fällen ist die Folge der Erstickungstod der Fische, welcher durch CO₂-Vergiftung zustande kommt. Es kann gezeigt werden, daß dabei drei Mechanismen am Eintreten der CO₂-Anreicherung im Fischkörper beteiligt sind. Phenol wirkt nicht durch Erstickung, sondern wird in den Organismus aufgenommen und entfaltet hier eine Giftwirkung, während die Kiemen als Aufnahmeorgan geringfügigere Veränderungen erfahren.Die Durchführung der Untersuchungen wurde durch Zuweisung von Förderungsmitteln seitens des Landes Nordrhein-Westfalen (Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten) ermöglicht.     

Neue Ergebnisse cytochemischer Untersuchungen bei Mikroveraschung von Epithel-, Muskel- und Nervenzellen

Zusammenfassung Bei der Zusammenfassung der Resultate stellte ich fest, daß zu den mit Hilfe der Mikroveraschung vollzogenen Untersuchungen dünne Schnitte am besten geeignet waren. Es empfiehlt sich, die Schnitte auf die Deckgläschen zu kleben und nach der Veraschung im auffallenden Lichte im Ultropak von Leitz oder im Epikondensor von Zeiss das im Mikroskop mit den Gläschen nach oben umgekehrte Präparat zu untersuchen. Diese Methode gestattet nicht nur die Beobachtung, sondern auch das Photographieren der Mineralreste, sogar der kleinsten Zellen. Überdies ermöglicht diese Methode das Durchführen mikrochemischer Reaktionen mit Hilfe des Mikromanipulators eben bei den stärksten (Immersions-) Vergrößerungen.Die im fallenden Lichte im Ultropak von Leitz untersuchten Zellspodogramme bewahren, wie es die Kontrollpräparate zeigen, genau ihre Gestalt.In den Spodogrammen der Epithelzellen kann man die Ablagerungen in dem ehemaligen Zellprotoplasma in die Kernmembran, dem Kernkörperchen und die karyoplasmatischen Körnchen wahrnehmen. Das Endothelprotoplasma der Blutgefäße, respiratorische Epithel-protoplasma, ebenso wie auch das Protoplasma der Drüsenzellen (Niere, Darm, Pankreas, Leber) ist an Mineralsalzen reicher als das Protoplasma der Epidermis. Den Hauptbestand der Zellkerne bilden Kalksalze.Die von glatten und quergestreiften Muskelfasern zurückgelassenen Reste entsprechen dem Sarkolemma, der Kernmembrane, dem Kernchen und dem Protoplasma. Die Mineralstruktur der Myofibrillen ist in den veraschten quergestreiften Muskeln bewahrt. Die Salzanhäufungen entsprechen den anisotropischen Q-Streifen. Der M-Streifen und die isotrope Substanz sind entweder ganz von Mineralablagerungen frei oder enthalten solche in minimaler Quantität. Ich konstatierte, daß zu den Bestandteilen der isotropischen Substanz auch Mineralsalze hinzugehören, die in höherer Temperatur leicht verflüchten (K?).Überdies konnte ich auch bei den Untersuchungen über die Verteilung der Mineralsubstanzen in den Nervenzellen, der Gehirnrinde, sowie der grauen Substanz des Rückenmarkes feststellen, daß die Kerne dieser Zellen viel ärmer an Asche gebenden Salzen sind als die der Epithelzellen. Der Kern der Nervenzellen ist von Ablagerungen frei. Eine Ausnahme bilden hier nur die von der Kernmembran, von den Nukleolen und von einzelnen Kernkörperchen übrigbleibenden Reste. Das Protoplasma der Nervenzellen enthält eine bedeutende Menge anorganischer Bestandteile. Im Gegenteil zu den Nervenzellen besitzen die Neuroblasten Kerne, deren Substanz Kalksalze enthalten. Während der Differenzierung der Neuroblasten verschwinden diese Salze aus dem Kerne und versammelt sich im Protoplasma.Die Gliazellen enthalten Mineralsalze, die sich hauptsächlich im Kerne angehäuft haben. Außer Ependymzellen ist es dem Autor nicht gelungen die einzelnen Gliatypen zu unterscheiden.     

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     

Cytologischer Nachweis einer positiven Interferenz über das Centromer. (Der Paarungskoeffizient. 1.)

Zusammenfassung Chromosomenarme, die durch ein oder mehrere Chiasmata miteinander verbunden sind, werden als gepaart bezeichnet. V_b sei die beobachtete Streuung (variance) der Chromosomen mit 0,1 oder 2 gepaarten Armen, V_e die bei Fehlen von Interferenz über das Centromer erwartete Streuung. Je nachdem positiv oder negativ ist, besteht positive oder negative Interferenz über das Centromer. Bequeme Verfahren zur Berechnung und statistischen Prüfung von J_c werden angegeben. Die Eigenschaften des Maßes J_c werden untersucht.Die J_c-Methode ermöglicht in einfachster Weise eine Analyse auf Interferenz über das Centromer bei allen Chromosomen, bei denen kein Arm stets gepaart ist, und bei denen folgende vier Klassen bestimmt werden können: Anzahl a₀ der Paare von Univalenten, Anzahl a_l (a_r) der nur im linken (rechten) arm gepaarten Bivalenten, Anzahl a₂ der in beiden Armen gepaarten Bivalenten. Wenn der rechte und der linke Arm in der Meiose nicht zu unterscheiden sind, kann mit dieser Methode positive Interferenz über das Centromer zwar nicht bewiesen, wohl aber in manchen Fällen sehr wahrscheinlich gemacht werden.Die Auswertung von früher veröffentlichten Beobachtungen Moffetts und von Daten, die dem Verfasser von Herrn Wolf zur Verfügung gestellt wurden, ergibt, daß bei Culex pipiens wahrscheinlich und bei Dicranomyia trinotata mit sehr hoher statistischer Sicherung positive Interferenz über das Centromer existiert.In der Besprechung wird gezeigt, daß positive Interferenz über das Centromer als Sonderfall der gewöhnlichen Chiasmainterferenz aufgefaßt werden kann, und daß die bisher vorliegenden einander scheinbar widersprechenden Ergebnisse verständlich werden durch die Annahme einer zentralen Region, in der keine Chiasmata gebildet werden können, und deren Länge mehr oder weniger symmetrisch zum Centromer variiert. Auch der Befund Gowens, wonach im III. Chromosom von Drosophila melanogaster zunächst negative und in größerem Abstand positive Interferenz über das Centromer auftritt, findet damit seine Erklärung.     

Studien über die Oxybiose der Larve von Chironomus (Camptochironomus) tentans Fabr

Zusammenfassung Es wird versucht, das äußerst mannigfaltige und an Gegensätzen reiche Bild, das Messungen der Atmungsgröße unbehandelter und 6–45 Std mit N₂ vorbehandelter Larven von Chironomus tentans ergaben, unter Zugrundelegung der Daten von Cole (1921) durch die Annahme zu begreifen, daß der Larve zur Reparation der durch Anaerobiose bedingten Situation außer Erholungsatmung, die O₂ aus dem Medium gewinnt, und nach der Anaerobiose getätigt wird, auch ein Mechanismus zur Verfügung steht, in dem O₂ für den entsprechenden Prozeß schon während der Anaerobiose aus bereitgestellten O₂-Speichern (Peroxyden) des Körpers gewonnen wird. Dieser Prozeß wird als Endoxybiose bezeichnet. Sekundäre Oxybiose hat zu leisten, was Endoxybiose, deren Entwicklung je nach Zustand und Ernährung der Larven verschieden ist, zu leisten übriggelassen hat.Die Atmungsgröße von Larven in Erholungsatmung ist ausgesprochen abhängig vom O₂-Partialdruck des Mediums. Für Larven in Endoxybiose gilt das gleiche, da das Oxydans der sekundären Oxybiose auch in der Endoxybiose mitarbeitet.Durch energische Vorbehandlung mit O₂ ist es möglich, vom Partialdruck unabhängige Atmungsgröße zu erzielen, ein Zustand, den auch unbehandeltes Material mit geringer Atmungsgröße gelegentlich zeigt. Sichere Festlegung des Wertes der primären Oxybiose stößt auf Schwierigkeiten.     

Über die Wirkungsweise der Herznerven bei den Fischen. IV

Zusammenfassung Das Herz der Fische steht im Gegensatz zu dem der Amphibien und Reptilien im Tierkörper unter einem starken Vagustonus. Durch diesen wird es in seiner Tätigkeit im geringeren oder größeren Umfange gedrosselt. Sich selbst überlassen, also jeglichem nervösen Einfluß entzogen, schlägt es in einer für Kaltblüter ganz auffallend hohen Frequenz. Infolgedessen bedarf es nur der Zügelung durch eine Art von Nerven, nämlich durch die hemmenden. So erklärt sich, daß am Fischherzen bisher niemals eine Sympathikuswirkung festgestellt werden konnte.Aus der Tatsache, daß das Fischherz nur durch eine Art von Nerven versorgt wird und sich selbst überlassen, sehr rasch schlägt, lassen sich eine Reihe von Eigentümlichkeiten herleiten, durch die sich das ausgeschnittene Fischherz von dem gleichen und gleichartig gehaltenen Organ anderer Tierklassen unterscheidet. Es handelt sich vor allem um das leicht auftretende arhythmische Schlagen seiner Automatiezentren und die rasch eintretende Dissoziation zwischen der Tätigkeit zweier Herzabteilungen.Die vorliegende Untersuchung wurde mit Hilfe einer Spende der medizinischen Fakultät der thüringischen Landesuniversität Jena durchgeführt. Dafür soll auch an dieser Stelle herzlichst gedankt sein.     

Über die Osmoregulation verschiedener Krebse (Malacostracen)

Zusammenfassung Die Körpersäfte einiger mariner Brachyuren (Carcinus maenas, Eriphia spinifrons, Pachygrapsus marmoratus) weisen schon in Seewasser von normalem Salzgehalt immer eine geringe Anisotonie gegenüber dem umgebenden Medium auf.An eine veränderte Salzkonzentration im Außenmedium passen sich euryhaline Crustaceen (Carcinus maenas, Eriphia spinifrons) langsamer an als stenohaline Arten (Maja verrucosa). Die Herabsetzung der Blutkonzentration nach Überführung in verdünntes Seewasser erfolgt bei Maja nicht nur durch Abgabe von Salzen, sondern zum Teil auch durch osmotische Wasseraufnahme, während Carcinus sich ausschließlich durch Salzabgabe an das neue Außenmedium anpaßt.Die Regulierung der Blutkonzentration ist von physiologischen Zuständen der Tiere (Hunger, Eiablage, Häutung) abhängig.Um den für die Osmoregulation notwendigen Energiebedarf kennenzulernen, wurde die Atmung einer Reihe mariner und süßwasserlebender Crustaceen in Medien von verschiedener Salzkonzentration untersucht. Einige Decapoden (Carcinus maenas, Eriphia spinifrons, Potamobius fluviatilis) zeigen eine deutliche Abhängigkeit der Atmungsintensität vom Salzgehalt des Außenmediums. Bei Carcinus maenas wächst der Sauerstoffbedarf mit der Konzentrationsabnahme im umgebenden Medium. Eriphia spinifrons weist ein ähnliches Verhalten auf. Potamobius fluviatilis hat nach Anpassung an blutisotonisches Seewasser einen (um rund 25%) geringeren O₂-Verbrauch als im Süßwasser. Bei Maja verrucosa sinkt die Atmung sofort nach Überführung in verdünntes Meerwasser sehr stark ab. Eriocheir sinensis läßt dagegen keinen Einfluß des Salzgehalts im Außenmedium auf die Atmungsintensität erkennen. Hierdurch ist unter anderem nachgewiesen, daß ein mariner Evertebrat ohne Erhöhung seines Energiebedarfs in Süßwasser einzudringen vermag. Weiterhin werden aus den Befunden der Atmungsmessungen Schlüsse auf Größe und Art der osmoregulatorischen Leistung gezogen. Die Bedeutung der Permeabilität der Haut für die Regulierung des Wasserhaushalts bei den untersuchten Krebsen wird diskutiert.Unterschiede im Bau der Antennendrüsen bei nahe verwandten Süß- und Salzwasserarten (Gammarus pulex, Carinogammarus roeselii, Gammarus locusta, Gammarus dübeni) lassen auf eine verschieden große osmoregulatorische Arbeitsleistung dieser Organe schließen; bei der Süß- und Brackwasserform von Palaemonetes varians (Subspezies macro- und microgenitor) ist eine Beziehung zwischen dem Bau der Exkretionsorgane und dem Salzgehalt des umgebenden Mediums jedoch nicht nachzuweisen.     

Über die Vibrationsstärke-Empfindung und die Wahrnehmbarkeit von Reizstärkeänderungen beim Tastsinn

Zusammenfassung Im Hinblick auf eine Informationsübertragung über den Tastsinn wird die Vibrationsstärke-Empfindung als Funktion der Reizstärke und deren gerade wahrnehmbare Änderung an einer Stelle der Haut an der Innenseite des Unterarms untersucht.Zunächst wird aufgrund von Schwellenmessungen gezeigt, daß ein schmalbandiger mechanischer Reiz der Haut sinnvoll durch den zeitlichen Verlauf der Hüllkurve der Deformationsgeschwindigkeit (t) im Frequenzbereich um 180 Hz beschrieben werden kann. Daran anschließend wird die VibrationsStärke-Empfindung als Funktion der Dauer t _iund der Geschwindigkeitsamplitude einer sinusförmigen Vibration untersucht. Aus den Meßergebnissen geht hervor, daß erst nach etwa 100 ms sich die volle Empfindungsstärke einstellt, die proportional zu ^t anwächst. Bei Vibrationsdauern t _i< 100 ms integriert der Tastsinn das Quadrat der Geschwindigkeit über die Zeit.Die Wahrnehmbarkeit von Reizstärke-Änderungen hängt von der Stärke des Reizes, von der aus die Änderung erfolgt, und von dem zeitlichen Verlauf des Reizes vor der Änderung ab. Letzteres enthält die Fähigkeit des Tastsinns, auf den jeweils herrschenden Reizzustand zu adaptieren und so die Empfindlichkeit gegenüber Änderungen zu erhöhen. Im nicht adaptierten Zustand können im Bereich weit oberhalb der Fühlschwelle relative Änderungen der Vibrationsamplitude von 16% gerade wahrgenommen werden, im adaptierten Zustand dagegen bereits solche von 6%.     

Der Papillarkörper und die Kapillaren des Perionychium

Zusammenfassung Der Papillarkörper des Perionychium wird durch Mazerationspräparate zur Ansicht gebracht und beschrieben. Das unter dem Nagel gelegene Epithel der Matrix und des Hyponychium ist durch Leisten verschiedener Höhe und Breite und durch bindegewebige Papillen mit der Unterlage verzahnt. Der Verlauf der Leisten ist bereits beim Neugeborenen festgelegt. Der schmale Saum dorsaler Matrix hebt sich im Grenzflächenbild von dem davor gelegenen Eponychium ab. Das Sohlenhorn ist von dicken, in 2–4 Reihen übereinander liegenden Papillen durchsetzt. Auf dem hinteren und seitlichen Nagelwall sowie vor dem Sohlenhorn geht die Epidermis des Perionychium in die der Leistenhaut über, wobei eine schmale Zone frei von Schweißdrüsen bleibt. Unterschiede des Papillarkörpers an Finger- und Zehennägeln werden beschrieben.Dem Papillarkörper entspricht eine ebenso auffallende Differenzierung der Kapillaren, die in Form, Lage und Anordnung jenem weitgehend angepaßt sind (Abb. 14). Neben kurzen Kapillarbüscheln in der Matrix finden sich im Hyponychium am vorderen und seitlichen Rand bis zu 1,5 mm lange Kapillarschleifen und im Sohlenhorn spiralig aufgewundene Kapillarschlangen. Sie sind die längsten bisher beobachteten Kapillaren. Das Epithel des Nagelwalles wird von haarnadelf örmigen Kapillaren versorgt, die kandelaberartig aus dem subpapillären Plexus aufsteigen.Abschließend werden die O₂-Versorgungsverhältnisse an den langen Kapillaren diskutiert. Es wird vermutet, daß die eigenartige Form der Kapillaren in Beziehung steht zur Temperaturregelung in diesem der Kälte besonders ausgesetzten Gebiet.