Adaptation beim Fliegenauge

Zusammenfassung Für die Bestimmung der Adaptationsgeschwindigkeiten am Fliegenauge wurde ein Reizgerät entwickelt, welches alle 2 sec 8 Reize fallender relativer Beleuchtungsstärke liefert. Die Reizdauer kann von 1 ms bis 100 ms kontinuierlich verändert werden.Die isolierte Retinula von Calliphora liefert bei Belichtung monophasische Potentiale; für diese gilt die Reizmengenregel. Bei tiefen Temperaturen erfolgt Reizsummierung bis 40 ms, bei hohen dagegen nur bis ca. 7 ms Reizdauer. Für die Bestimmung der Adaptationsgeschwindigkeiten wurden Testreize von 2 ms Dauer verwendet. Die Reizdauer wurde so kurz gewählt, um die unterschiedliche Reizsummierung bei wechselnder Versuchstemperatur auszuschalten.Zwischen der Dunkeladaptationszeit und dem log₁₀ der Helladaptationsdauer besteht ein linearer Zusammenhang. Bei Steigerung der Belichtungsdauer auf das Zehnfache erhöht sich die Dunkeladaptationszeit jeweils um ca. 14 sec (bei 10° C Versuchstemperatur). In gleicher Weise verlängert sich die Adaptationszeit bei Erhöhung der relativen Beleuchtungsstärke des Adaptationslichtes.Die Form der Adaptationskurven verändert sich mit steigender Belichtungsdauer bzw. Beleuchtungsstärke.Die Dunkeladaptation ist stark temperaturabhängig, der untere Bereich der Adaptationskurven dabei stärker als der obere. Für den unteren Kurvenbereich wurde eine Aktivierungsenergie von ca. 22000 cal/Mol und für den oberen Bereich von ca. 12500 cal/Mol bestimmt. Dieses Ergebnis spricht dafür, daß die Adaptationskurven von zwei verschiedenen, sich überlagernden Reaktionen beeinflußt werden.Nach kurzen Lichtblitzen (Elektronenblitz, 1 ms) steigender Beleuchtungsstärke erhöht sich die Adaptationszeit um jeweils 15 sec/ log₁₀10 J/JBei zwei Blitzen der relativen Beleuchtungstärke 1 (in 5 sec Abstand) ist die Adaptationszeit erheblich länger als bei einem Blitz der doppelten Energie. Dies Ergebnis wird als Indiz dafür gewertet, daß im Rezeptor der Sehfarbstoff, in gleicher Weise wie in Lösung, durch Absorption eines zweiten Lichtquants reisomerisiert werden kann.Die Versuchsergebnisse werden im Zusammenhang mit den bisher bekannten Umwandlungen der Sehpigmente während und nach Belichtung diskutiert.

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Summary To determine the speed of adaptation on the eyes of blowflies, special equipment was developed which delivered eight stimuli of falling relative intensity during two-second cycles. Stimulis duration could be varied continously between 1 msec and 100 msec. The isolated retinula of Calliphora produces monophasic potentials. Stimulus summation continues up to 40 msec at low temperatures in contrast to approximately 7 msec at high temperatures. Test stimuli of 2 msec duration were used to determine the speed of adaptation. Stimulus duration was chosen short enough to exclude the variations in stimulus summation which follows changing experimental temperature.There is a linear connection between the time required for adaptation to darkness and the log₁₀ of the duration of light-adaptation. A ten-fold increase in duration of illumination (at 10° C) increases the time needed for adaptation to darkness by about 14 sec. An increase in the relative light intensity also results in increased adaptation time.The form of adaptation curves changes with increasing duration or intensity of illumination.Adaptation to darkness is very dependent on temperature, especially the lower segments of the adaptation curves. An activation energy of around 22000 cal/Mol was envolved in the lower segments of the adaptation curves and about 12500 cal/Mol for the upper segments. This results can be interpreted in favour of two distinct complementary reactions which influence the course of the curves.One msec flashes (electronic flash) increase the adaptation time 15 sec/log₁₀10 I/I regularly, when the intensity is increased ten-fold. The flashes of relative intensity 1 at 5 sec intervals result in a considerably longer adaptation time than a single flash of double intensity. This result is taken to indicate that the visual pigment can be re-isomerised through the absorption of a second quantum of light, just as in solution.The results of these experiments are discussed in connection with what was previously known about changes in visual pigments during and after illumination.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Mit Unterstützung der Alexander von Humboldt-Stiftung.     

Die Wirkung von Pharmaka auf Kurzzeitschätzung und circadiane Periodik von Säugetieren

Zusammenfassung Es wurde untersucht, ob die Schätzung kurzer Zeitintervalle und die circadiane Periodik der Laufaktivität auf dem gleichen Mechanismus beruhen.5 Wistar-Ratten lernten in einer Y-förmigen Apparatur, ein 22 sec-Intervall von einem 38 sec-Intervall zu unterscheiden. Nach Injection von Amphetamin, Evipan und Ringerlösung und ohne Injection wurde geprüft, ob die Tiere die zwischen den Dressurintervallen gelegene Zeitstrecke von 30 sec als kurz oder als lang beurteilten.Unter Amphetamin-Einfluß bevorzugten alle 5 Ratten die zu dem langen Intervall gehörige Reaktion, während sie unter den 3 anderen Bedingungen keine der den beiden Dressurintervallen zugeordneten Reaktionen bevorzugten (Abb. 3; Tabelle 1). 3 Kontrolltiere, die keine Zeitunterscheidung erlernt hatten, wählten unter allen 4 Bedingungen zufallsgemäß (Tabelle 1). Amphetamin beschleunigt also die der Zeitschätzung zugrunde liegenden Vorgänge.Die circadiane lokomotorische Aktivität von Waldmäusen wurde unter Einwirkung von Amphetamin verlängert (Abb. 7 und 8), was einer Verlangsamung der zugrunde liegenden Vorgänge entspricht. Die Aktivitätsmenge pro Periode wurde deutlich erhöht (Abb. 6).Die entgegengesetzten Wirkungen von Amphetamin auf die Kurzzeitschätzung und auf die circadiane Aktivitätsperiodik zeigen, daß die beiden Leistungen auf verschiedenen Mechanismen der Zeitmessung beruhen.

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The effect of drugs on the estimation of short-time intervals and the circadian rhythm of mammals

Summary The aim of these studies was to determine whether the estimation of short time intervals and the circadian rhythm of locomotor activity depend on the same clock mechanism. In a Y-shaped discrimination box, 5 Wistar rats learned to differentiate between a 22 sec-and a 38 sec interval. Subsequently, tests were made in order to determine whether the animals would react to an interval of 30 sec as they would to the short (22 sec) or to the long (38 sec) training interval after injection of amphetamine, or hexobarbital or physiological saline or without pretreatment.Under the influence of amphetamine all rats preferred the reaction, which was related to the long interval (38 sec), while under the other three test conditions they chose randomly (Fig. 3; Table 1). Three test animals, which did not learn time discrimination, chose randomly under all 4 conditions (Table 1). These results show that amphetamine accelerates the processes underlying short-time estimation.The circadian rhythm of locomotor activity of wood mice (Apodemus sylvaticus L.) was lengthened under the influence of amphetamine (Fig. 7 and 8). This corresponds to a slowing down of the underlying processes. Amount of activity increased under the influence of amphetamine (Fig. 6).The opposite effects of amphetamine on short-time estimation and on circadian period indicates that both performances are based on two different mechanisms.

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Inaugural-Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München.

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Herrn Dr. Hoffmann vom Max-Planck-Institut für Verhaltensphysiologie in Erling-Andechs danke ich für die Anregung zu diesem Thema und für die Unterstützung bei der Durchführung der Arbeit. Herrn Prof. Aschoff danke ich dafür, daß er mir die Durchführung der Versuche im Max-Planck-Institut in Erling-Andechs ermöglichte.     

Über das Reaktionsspektrum von Rezeptoren aus der Riechschleimhaut von Wasserfröschen (Rana esculenta)

Zusammenfassung Aus dem Riechepithel von Rana esculenta wurden mit metallgefüllten Mikropipetten Aktionspotentiale einzelner Rezeptoren abgeleitet (Dauer 4–7 msec, maximale Frequenz 10 Imp./sec). Die Reaktionen von 25 Zellen auf 28 Duftstoffe werden beschrieben.Fast alle daraufhin geprüften Zellen reagieren auf Oenanthaldehyd, Amylacetat, Capronsäureäthylester und Caprylsäureäthylester mit einer Erhöhung der Impulsfrequenz (Grundspektrum). Außerdem haben die Rezeptoren ein variables Beispektrum geringen Umfanges.

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Odor specificities of receptors in the olfactory epithelium of the frog Rana esculenta

Summary Action potentials from single receptors in the olfactory epithelium of water frogs (Rana esculenta) have been recorded by means of metal filled glass pipettes. The reactions of 25 cells to stimulation with 28 odorous substances are described. All cells so far tested showed an increase in spike frequency when stimulated with heptanal, amyl acetate, the ethyl ester of hexanoic acid, and the ethyl ester of octanoic acid, (basic spectrum). An additional small but variable reaction spectrum (side spectrum) was recorded.

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Herrn Prof. Dr. H. Autrum zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Behavioural and developmental components of the teneral stage in Myzus persicae

The duration of the teneral stage in M. persicae was closely related to temperature, but experiments involving the reciprocal transfer of newly moulted alatae reared on bean or chinese cabbage to leaves of the other host plant, or to dry filter paper, showed that it was also influenced both by the environmental conditions in which the aphids were reared and by the surface on which they were placed at the final moult.

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Verhaltens- und entwicklungskomponenten des ausreifungs-stadiums bei Myzus persiace

Zusammenfassung Die Dauer des Ausreifungsstadiums von Myzus persicae erwies sich in ähnlicher Weise von der Temperatur abhängig wie die von A. fabae. Es konnte jedoch gezeigt werden, daß die Ausreifungsperiode nicht nur einfach einen Abschnitt der Entwicklung darstellt. Die bis zum ersten Flug verstreichende Zeit hing nämlich nicht nur von der vollständigen Entwicklung des Flugapparates, sodern auch von dem Grade der Flugerregbarkeit ab. In Versuchen bei einer konstanten Temperatur von 23° wurden junge Geflügelte, die auf Ackerbohnen oder Chinakohl herangezogen worden waren, kurz nach der Imaginalhäutung auf Blätter der jeweils anderen der beiden Wirtspflanzen oder auf trockenes Fließpapier übertragen. Sie zeigten, daß die Dauer der Ausreifungsperiode sowohl von den Aufzuchtbedingungen der Läuse (als Larven) wie von der Substratoberfläche beeinflußt werden, auf die sie bei der Imaginalhäutung gesetzt wurden.

     

Veränderung der Lichtabsorption im Facettenauge bei Belichtung

Zusammenfassung Bei Belichtung der Fliegenretinula mit Weißlicht oder mit monochromatischen Lichtern, die im Empfindlichkeitsbereich des Fliegenauges liegen, sinkt die Extinktion.Bei Erhöhung der Lichtintensität um den Faktor 10 nimmt die Extinktion jeweils um ca. 0,014 ab. Maximal wurde eine Extinktionsabnahme von 0,04 ermittelt. Wird die Lichtintensität gesenkt, nimmt die Extinktion langsam wieder zu.Die Abnahme der Extinktion, also die Anpassung an eine höhere Lichtintensität, erfolgt annähernd doppelt so schnell wie die Zunahme der Extinktion, also die Anpassung an eine niedrigere Lichtintensität. Für die Abnahme wurde ein t _50%-Wert von 29 sec und für die Zunahme ein t _50%-Wert von 60 sec bestimmt.Es läßt sich vorerst nicht entscheiden, ob diese Extinktionsänderung durch eine Änderung der Konzentration des Photopigments im Rezeptor hervorgerufen wird oder ob ihr andere, vom Sehvorgang abhängige Sekundärreaktionen (z. B. Änderung der Eintrittspupille, Verlagerung von Zellorganellen, Hydratation des Gewebes als Folge höherer Stoffwechselintensität) zugrunde liegen.

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Summary When the retinula of the fly is illuminated with white or monochromatic light which lies within the sensitivity range of the eye, the extinction drops.With each increase in light intensity by a factor of ten, the extinction sinks by about 0.014. The maximum decrease in extinction measured was 0.04. When the light intensity sinks, the extinction slowly rises.The decrease in extinction, i.e. the adaptation to a higher light intensity, takes place about twice as fast as the corresponding rise in extinction, i.e. the adaptation to lower light intensity. The t _50%-value for the decrease was found to be 29 sec. and 70 sec for the increase.As yet it could not be determined whether the change in extinction results from a change in concentration of the visual pigment in the receptor or from secondary reactions dependent on the visual process.

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Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Unterstützung dieser Untersuchungen.     

Versuche zum Problem der Flauschbildung beim Kulturchampignon

F. Zusammenfassung In der Arbeit geht es um die Frage, ob der Nährboden die Entwicklung eines bestimmten Myceltyps beeinflußt. Es handelt sich dabei um den unerwünschten stark flauschigen Typ, der zu Ertragsdepressionen führt. Die Versuche wurden mit zwei verschiedenfarbigen Stämmen, von denen jeweils der Flauschtyp und der Normaltyp vorlagen, und sechs Nährböden durchgeführt. Es wurde ein nachhaltig günstiger Einfluß des Kompost-Agars beobachtet, der allerdings nur beim flauschigen Typ des weißen Stammes in Erscheinung trat. Auch zeigten die Versuche, daß man den flauschigen und den fädigen Typ bis zu einem gewissen Grad von einander getrennt halten kann, wenn man bei der Vermehrung des Mycels durch Teilung stets nur den gewünschten Typ vermehrt.

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Investigations of the problem of development of fluffy mycelium in cultivated mushrooms

Summary The study deals with the question of the influence of the nutrient medium upon appearance of a certain type of mycelium, namely the undesirable strongly fluffy type, which leads to decreased yields. The experiments were carried out with two strains of different color (each with fluffy and normal mycelium respectively). Six different nutrient media were tested. A lasting favorable influence of compost-agar was found, but only in the fluffy type of the white strain. The experiments also showed that it is possible to maintain fluffy and normal stringy types separately to some extent, by propagating only the desired type at each mycelium transfer.

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Für ihre gute Assistenz möchte ich Fräulein Christl Weiß und Fräulein Jutta Klinckmann vielmals danken. Herrn Konrad Engelhardt sei für die Aufnahmen gedankt.

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Angenommen durch W. Seyffert     

Zum Frequenzverhalten von Gymnarchus niloticus Cuv. (Mormyriformes,Teleostei)

Zusammenfassung Bei fünf Tieren der Art Gymnarchus niloticus Cuv. wurden die Entladungen ihres elektrischen Organs untersucht. Vier Tiere sendeten ohne Unterbrechung; lediglich ein Tier unterbrach während eines Zeitraumes von etwa 27 Std seine Aktivität ohne erkennbare Einflüsse aus der Umwelt im Mittel 8–9 mal in der Stunde für durchschnittlich 18,5 sec.Durch Einwirkungen äußerer elektrischer Felder wird ein Aussetzen der Tätigkeit des elektrischen Organs hervorgerufen. Bei einem homogenen elektrischen Wechselfeld veränderlicher Frequenz lag die Schwelle für diese Reaktion für Frequenzen von 50–800 Hz bei etwa 20 mV_ss/cm. Bei höheren Frequenzen liegt die Reaktionsschwelle wesentlich höher.

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Summary Investigations on the continuity of the electric discharges of five specimen of the species Gymnarchus niloticus Cuv. have been carried out. Four specimen did not interrupt their emission, one specimen paused within a time interval of 27 hours 8 to 9 times per hour with an average value of 18,5 sec without perceptible influences from the environment.Externally applied electric fields cause an interruption of the emission of the electric organ. For an homogenous electric field of variable frequency the threshold of this reaction has been found to be about 20 mV_pp/cm for frequencies from 50 to 800 Cps. For higher frequencies the threshold proved to be essentially higher.

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Die Verfasser danken dem Bundesministerium der Verteidigung für die Bereitstellung der erforderlichen Mittel.

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Jetzt: Zoophysiologisches Institut der Universität Tübingen.     

Genetische Mosaike in der M 2 bei Oenothera hookeri nach Behandlung mit Meterwellen

Zusammenfassung In der M₂ nach mutagener Behandlung von Pollen und Pflanzen von Oenothera hookeri traten morphologische Chimären auf, die sich als genetische Mosaike erwiesen. Es handelt sich um Abweichungen von Blattform und Blattfarbe. Die abweichenden Sektoren der Pflanzen erwiesen sich durch die Spaltung in der Nachkommenschaft als heterozygot für eine Mutation. Die Mutanten werden beschrieben. Die Mosaikpflanzen lassen Rückschlüsse zu auf die Wachsturnsordnung im Vegetationskegel und bei der Blattbildung. Das verspätete Auftreten der Mutationen wird interpretiert als eine durch die mutagene Behandlung ausgelöste genetische Labilität, die in der M₃ abgeklungen ist.

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Genetic mosaics in the second generation of Oenothera hookeri after treatment with radiowaves

Summary Morphological mosaic plants were observed in the second generation after a mutagenic treatment of pollen and plants of Oenothera hookeri. The abnormal parts showed differences in colour or form of the leaves. The progeny of the normal parts were normal, the abnormal sectors gave rise to several mutants. This proved the plants to be genetic mosaics. The mutants are described. The mosaics lead to conclusions about the growth in the apex and the leaf primordium. The delay in the occurrence of the mutations is interpreted as a genetic lability after the mutagenic treatment.

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Angenommen durch W. Seyffert     

Befruchtungsbiologische Beobachtungen im Zusammenhang mit der Saatguterzeugung von Hybridweizen

Zusammenfassung Die genetischen Grundlagen der Massenerzeugung von Hybridweizen sind dadurch gegeben, daß es gelang, plasmatisch vererbte pollensterile Weizenlinien zu entwickeln, und daß man Restorer-Gene gefunden hat, welche die Sterilität aufheben. Die befruchtungsbiologischen Kenntnisse für die erfolgreiche Herstellung des F₁-Saatgutes sind aber noch lückenhaft.Um die fehlenden Erfahrungen zu ergänzen, haben wir Versuche angestellt. Wir gingen von der einzig möglichen Voraussetzung aus, daß die beiden Komponenten bei der Herstellung des F₁-Saatgutes in wechselnden Streifen angebaut werden.Die Versuche haben folgendes gelehrt:Die Weizenpollen sinken aus 1 m Höhe in unbewegter Luft 0,6m pro Sec. Da der Weizenpollen in jener Höhe entsteht, in der sich auch die Befruchtung abspielt, dürfte es günstiger sein, wenn die pollengebenden Vatersorten bedeutend höher im Wuchs sind als die Muttersorten.Die Beobachtungen an frisch gesammelten und sonnenbestrahlten oder im Schatten gehaltenen Weizenpollen haben gezeigt, daß sich die Vitalität des Blütenstaubes durch Sonnenbestrahlung nur wenig verringert.Die hinsichtlich der Produktion von F₁-Saatgut angestellten Modellversuche haben bewiesen, daß der Samenansatz gegen die Mitte der Streifen geringer wird, weil die übrigen sterilen Ähren die Bewegung des Blütenstaubes behindern. Die Muttersorte sollte daher nicht über eine Mähdreschschnittbreite angebaut werden.Die Versuche haben auch bewiesen, daß begrannte Ähren die Verbreitung der Pollen stärker behindern als die unbegrannten. Im Hinblick auf die Hybridsaatguterzeugung ist es daher günstiger, wenn die Muttersorte unbegrannt ist.Da es sich nur um einjährige Beobachtungen handelt, müssen die Versuche weitergeführt werden, aber Erfahrungen des ersten Jahres weisen bereits darauf hin, daß diese Fragen in Zukunft große Bedeutung haben werden.

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Observations on the biology of fertilization with regard to seed production in hybrid wheat

Summary Little information is available on the biology of fertilization in male-sterile wheat plants, though such knowledge would be of great importance in the production of hybrid seed.Since serial tests showed that wheat pollen falls from the height of 1 meter at the rate of 60 cm/sec, and since fertilization takes place at the same height at which the pollen is produced, it would be most favorable to use as paternal plants a variety that grows considerably taller than the maternal one. It was observed that sunshine did not speed the sterilization of wheat pollen markedly, and that the pollen can survive a long distance of travel through air.Simultaneous experiments showed that free-falling movement of pollen was impeded by the awns of the male-sterile plants. It is, therefore, recommended that plots of the male-sterile variety be no wider than 4 meters and that such variety be awnless.

     

A study on hearing in frogs (Rana pipiens and Rana clamitans)

Zusammenfassung Die relative Reizschwellkurve für die Schallempfindung bei den Fröschen Rana clamitans und R. pipiens wurde in dem Frequenzbereich von 30–15000 Hz bestimmt. Die Kurve ist dieselbe für beide Geschlechter. Versuche zeigten, daß Schälle entweder inhibierend oder stimulierend auf die Atmungsbewegungen wirken können. Diese Wirkung wird nicht von der Frequenz oder der Intensität der Schälle bestimmt, sondern von dem physiologischen Zustand des Tieres.Die Latenzzeit zwischen Reiz und Effekt ist unabhängig von der Tonfrequenz, wird aber von den Intervallen zwischen aufeinanderfolgenden Reizen beeinflußt; sie wird kürzer, wenn die Intervalle verlängert werden.Dressurversuche mit 18 Tieren, unter Anwendung von Strafung durch elektrische Schläge und einem Dressurton von 300 Hz, ergaben positive Erfolge bei zwei Individuen von R. clamitans.

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Contribution No. 67 of the Department of Biology, Hamilton College, McMaster University, Hamilton, Ontario.     

Weitere Untersuchungen zur strahlenbedingten Lebensverkürzung bei Versuchstieren nach Dauerbestrahlung

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

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

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

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

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

Induktion lysosomaler Fermentaktivität in Mesothelzellen

Zusammenfassung Nach der intraperitonealen Injektion von Phytohämagglutinin (PHA) konnte bei Ratten mit histochemischen und elektronenmikroskopischen Untersuchungen das Auftreten von lysosomalen Enzymen bzw. von Lysosomen in Mesothelzellen nachgewiesen werden, die sonst in diesen Zellen nicht vorkommen. Diese Enzymaktivität in den Mesothelzellen könnte ein Hinweis auf ihre Beteiligung an Phagozytoseprozessen sein. Darüber hinaus muß aber auch angenommen werden, daß das Auftreten von lysosomaler Enzymaktivität mit der gleichzeitig beobachteten Bildung von Hyaluronsäure zusammenhängt. Unter den gewählten experimentellen Bedingungen bilden die Mesothelzellen sowohl Hyaluronsäure als auch lysosomale Enzyme, die sich möglicherweise an dem Abbau der Hyaluronsäure beteiligen. Für diese Annahme spricht, daß nach kurzer Zeit die Hyaluronsäure wieder weitgehend aus der Peritonealflüssigkeit eliminiert ist. Das Auftreten von Siegelringzellen im Mesothelzellverband wird auf einen verstärkten intrazellulären Abbau dieser Mucopolysaccharide durch lysosomale Enzyme zurückgeführt. Die Ergebnisse sprechen dafür, daß durch PHA zeitlich begrenzt in Mesothelzellen sowohl die Bildung eines für Bindegewebszellen typischen Muco-polysaccharids als dessen abbauende Enzyme induziert werden können.

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Induction of lysosomal enzyme activity in mesothelial cells

Summary After i.p. injection of Phytohaemagglutinin (PHA) in rats lysosomal enzyme activity and lysosomes were demonstrated in parietal mesothelial cells by histochemical and electronmicroscopic investigations. Under physiological conditions no lysosomal enzyme activity was demonstrable in these cells. This enzyme activity may indicate participitation of mesothelial cells in phagocytosis. Moreover it is supposed that the appearance of lysosomal enzyme activity may be correlated with the increased production of hyaluronic acid which is observed in the peritoneal fluid. Under the experimental conditions mesothelial cells synthesize hyaluronic acid as well as enzymes which may be responsible for hyaluronic acid breakdown. This suggestion is supposed by the disappearance of hyaluronic acid in the peritoneal fluid 120 hours after PHA-stimulation. Furthermore the intracellular breakdown of polysaccharides due to lysosomal enzymes may induce the formation of signet ring cells. The results indicate that under stimulation of PHA mesothelial cells synthesize for a limited period mucopolysaccharide normally produced by connective tissue cells and also mucopolysaccharide desintegrating enzyme.

     

Chromosomenanalysen nach Ultraschalleinwirkung

Zusammenfassung In 3 Versuchsreihen mit 29 Einzelexperimenten wurde die Wirkung von Ultraschall verschieden hoher Intensität und Frequenz auf Chromosomen menschlicher Lymphocyten untersucht. Insgesamt wurden aus beschallten Kulturen 4822 und aus Kontrollkulturen 2393 Metaphasen auf Zahl der Chromosomen und Aberrationen aller Art analysiert. Bei Beschallung von Blut mit einer Intensität von 3 W/cm² und einer Frequenz von 810 kHz, 10 min lang, ergab sich im Vergleich mit den Kontrollen eine niedrigere Anzahl der azentrischen Fragmente einerseits und ein leichter Anstieg der Zweibruchfiguren andererseits und somit keine Erhöhung der Bruchzahl. Bei Anwendung einer Intensität von 20 mW/cm² und einer Frequenz von 2 MHz für die Dauer von 1 Std war lediglich eine signifikante Erhöhung von aberranten Kernen zu verzeichnen, die ausschließlich auf die in einem Teilversuch erhöhte Anzahl von Gaps zurückzuführen ist, nicht aber auf eine signifikante Erhöhung der Bruchzahl. Die Ergebnisse werden diskutiert und mit den Resultaten anderer Autoren verglichen.

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Chromosome anlysis after ultrasonic irradiation

Summary In a series of 3 experiments, the effects of ultrasonic irradiation with different intensities at different frequencies on chromosomes of human lymphocytes were investigated. In 4822 irradiated and 2393 unirradiated cells the total number of chromosomes were counted and checked for all types of aberrations. The irradiation of the blood at an intensity of 3 W/cm² and a frequency of 810 kHz for the duration of 10 min showed no change in the total number of breaks as against the controls; the slight increase in the number of dicentrics and rings was balanced approximately by an equal decrease in the number of acentric fragments. At an irradiation intensity of 20 mW/cm² and a frequency of 2 MHz for an interval of 1 hr, a significant increase in the number of aberrant cells was found. This increase is due only to an increase in the number of gaps in a part of the experiments and not due to any real increase in the number of breaks. These results are compared with those of other authors.

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Suppl. Leiter: Prof. Dr. L. Stockinger

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Vorstand: Prof. Dr. H. Husslein

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Diese Arbeit konnte dank einer Zuwendung aus der Hochschuljubiläumsstiftung der Stadt Wien durchgeführt werden.     

Absence of interaction between photo-reactivation and temperature-dependent dark recovery of ultraviolet irradiated yeasts

Yeast cells possess a temperature-dependent mechanism for dark recovery from ultraviolet irradiation. Evidence is presented that this recovery mechanism affects a different kind of ultraviolet damage than that repaired through photoreactivation. Since photoreactivation is due specifically to removal of the cardinal ultraviolet induced DNA lesions contributing to cellular inactivation, the findings are consistent with previous evidence that temperature-dependent dark recovery of irradiated yeasts occurs through the repair or by-passing of non-genetic inactivational damage.

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Zusammenfassung Hefezellen besitzen einen von Temperatur abhängigen Mechanismus für Dunkelerholung von ultravioletter Bestrahlung. Beweis ist gegeben, dass dieser Erholungsmechanismus eine andere Art von ultravioletter Schädigung betrifft, als diejenige, die durch Photoreaktivierung bewirkt wird. Da Photoreaktivierung hauptsächlich durch die Beseitigung der durch das Kardinalultraviolett verursachten DNA Läsionen erfolgt, die zu Zellularinaktivierung führt, sind die Befunde in Übereinstimmung mit den vorherigen Beweisen, dass die von Temperatur abhängige Dunkelerholung der bestrahlten Hefezellen durch Wiederherstellung oder durch Umleitung der nicht genetisch inaktivierenden Schädigung erfolgt.

     

Sterilizing effect of apholate and metepa on adults of the azuki bean weevil,Callosobruchus chinensis L.

Summary The sterilizing effects of apholate and metepa on adults of the azuki bean weevil have been compared. Statistical analysis of the data shows that the physiological effect of apholate on the hatching and emergence of the offspring of the treated weevil was about two times stronger than that of metepa.

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Zusammenfassung Die sterilisierenden Wirkungen von Apholat und Metepa auf erwachsene Kundekäfer wurden verglichen. Die statistische Analyse der erhaltenen Daten zeigt, daß die physiologische Wirkung von Apholat auf das Schlüpfen und Auftreten der Nachkommen der behandelten Käfer etwa zweimal stärker war als bei Metepa.

     

Frühe Antwortkomponenten im photisch evozierten Potential beim Kaninchen und beim Menschen

Zusammenfassung Nach schwachen Lichtblitzen beginnt das ERG des Kaninchens mit einer Anzahl rascher Komponenten (Frequenz um 700 Hz). Unter photopischen Bedingungen (Rotblitze) können 11 solche Komponenten auftreten, anschließend folgen langsamere Schwankungen. Reizung mit einer hochfrequenten Blitzperiode (300–500 Hz) synchronisiert den Antwortrhythmus nach der 4.–7. Komponente, gleichzeitig wächst die Zahl der raschen Komponenten. In der photisch evozierten Rindenantwort des Menschen erscheinen Oszillationen um 180 Hz. Die Rindenantwort des Menschen kann schon nach 15,4 msec beginnen; die frühen Antwortkomponenten erscheinen oft erst nach längerer Sitzungsdauer.Die Befunde von Docampo et al. (1967), nach denen unter Nembutal die photisch evozierte Rindenantwort in der vorderen Sehrinde des Kaninchens zuin der hinteren abnimmt, konnten nicht bestätigt werden. Bei Nembutal-Dyspnoe trat eine Verkleinerung der Antwortkomponente II auf. Starke Elektronenblitze werden vom Auge weniger gut ausgenützt als schwächere.

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Early components in photic evoced potentials in rabbits and in man

Summary In the beginning of the ERG in rabbits dim light flashes evoke several fast components with a frequency of about 700 c. Photopic conditions, such as red light flashes elicit 11 fast components followed by slower deflexions. Stimulation with a high frequent period (300–500 c) of flashes sychronises and multiplies the oscillations of potential after the 4.–7. component. Periodic oscillations of about 180 c appear in the photically evoked response of human striate Area. Latencies as small as 15,4 msec were showed, especially in long lasting experiments. Docampo et al. (1967) have reported, that the photically evoked response increases in the anterior and decreases in the posterior striate Area of the rabbit, if the animal is treated by Nembutal. This is not confirmed by our experiments, which yielded only smaller amplitudes of component II in the state of dyspnoe caused by Nembutal. The eye utilises dim electronic flashes better than stronger ones.

     

Hell-und Dunkeladaptation der Augen vonPieris brassicae L. (Lepidoptera)

Summary The compound eyes ofPieris brassicae L. have a tiered retina. During light and dark adaptation, ultrastructural changes have been observed throughout the length of the ommatidia in the latero-ventral region of the eyes. These changes have been quantitated by mapping at distinct levels of the ommatidia, and plotted as histograms. Both in visual cells and secondary pigment cells and at the attachment region between crystalline cone and rhabdome such ultrastructural changes have been found to be correlated to the state of adaptation.Distal and proximal photoreceptor cells show different adaptation mechanisms. Whereas the distal cells show a clear pupil mechanism in their distal parts, there is only very little horizontal movement of pigment granules in the proximal cells. In the proximal cells, multivesicular bodies (MVB) are always abundant, while in the distal cells their number is small and increases slightly during light adaptation. In the proximal cells light adaptation causes pigment granules, located in the distal process, to move proximally. Increasing the light intensity from 160 to 1600 W/cm² results in more intense migration of pigments.In the secondary pigment cells, a slight but significant distal movement of pigment granules is observed at high light intensity. If continued this condition causes the granules to aggregate in the vicinity of the apical cell membrane, and to move up to the distal inflated extensions of the distal processes formed by these cells. In dark adapted eyes, these processes are nearly devoid of pigment and the pigment granules beneath the apical membrane disperse. In addition to these structural changes, there is a tendency for retinal movements at the attachment from crystalline cone to rhabdome. — The various adaptation mechanisms are not equally well developed in different regions of the compound eye.

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Hell-und Dunkeladaptation der Augen vonPieris brassicae L. (Lepidoptera)

Zusammenfassung Die Retina vonPieris brassicae L. ist mehrreihig. Erstmals wurden feinstrukturelle Veränderungen während der Hell und Dunkeladaptation über die gesamte Länge der Ommatidien des latero-ventralen Augenbereichs anhand von Kartierungen in vergleichbaren Höhen der Ommatidien untersucht und in Histogrammen wiedergegeben. — Sowohl in den Sehzellen als auch Nebenpigmentzellen und am Übergang von Kristallkegel zum Rhabdom wurden feinstrukturelle Veränderungen in Korrelation mit der Adaptation gefunden.Die Adaptation erfolgt bei distalen und proximalen Sehzellen jeweils auf andere Art. Während die distalen Sehzellen in ihrem distalsten Bereich sehr gut die Pupillenreaktion zeigen, adaptieren die proximalen Sehzellen nur geringfügig mit horizontaler Pigmentwanderung. Auch die Anzahl der multivesikulären Körper (MVB), die in den proximalen Sehzellen immer groß ist, steigt bei Helladaptation (HA) nur in den distalen Sehzellen etwas an. In den proximalen Sehzellen wandern die Pigmentgranula bei HA geringfügig aus dem distalen Fortsatz dieser Sehzellen proximalwärts. Intensitätssteigerung auf das 10fache (von 160 auf 1600W/cm²) bewirkt eine Verstärkung der genannten Pigmentwanderungs-Reaktionen in den Sehzellen.Die Granula der Nebenpigmentzellen wandern bei HA mit starker Intensität etwas distalwärts. — Bei starker langer HA häufen sich diese Granula unter der apikalen Membran dieser Nebenpigmentzellen und wandern bis in die distalen kleinen Erweiterungen der distalen Fortsätze dieser Zellen. Bei Dunkeladaptation (DA) sind diese Fortsätze nahezu frei von Pigment; unter der apikalen Zellmembran verteilen sich die Pigmente locker. Außerdem besteht am Übergang von Kristallkegel zu Rhabdom die Tendenz zur Retinomotorik. — In den verschiedenen Augenbereichen erfolgen die genannten Adaptationsreaktionen unterschiedlich gut.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Stiftung Volkswagenwerk

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Herrn Prof. Dr. Kurt Hamdorf (Bochum) danken wir für kritische Diskussion und Fräulein Althaus für die graphischen Darstellungen     

Der Einfluß des Lichtes auf die Temperaturadaptation beiRana temporaria

Zusammenfassung 1. Der Sauerstoffverbrauch adulter Grasfroschmännchen (Rana temporaria L.) wurde nach Anpassung an 7° und 23° C bei Langtag, Kurztag und Dunkelheit bei 23° C unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen untersucht (automatische Registrierung während 24 Stunden).2. Bei den vorher dunkel aufbewahrten Tieren zeigte sich eine Leistungsadaptation im Sinne einer Kompensation, bei den Langtagsfröschen fand sich ohne Veränderung der Lichtperiode eine entsprechende Adaptation nur bei den Nachtwerten.3. Für die Kurztagstiere ist die Versuchstemperatur von 23° C unnatürlich hoch. Damit mag die schwere Deutbarkeit der Kurven zusammenhängen. Nach den Befunden ist es wichtig, nicht nur die Lichtbedingungen der Vorbehandlung, sondern auch die während des Versuches konstant zu halten.4. Die Versuche geben Hinweise dafür, daß die bekannte Temperaturunabhängigkeit des circadianen Rhythmus durch eine rasche, nahezu ideale Kompensation zustande kommt.5. Die Exstirpation des Pinealorgans senkt die Werte für den Sauerstoffverbrauch und bringt die Leistungsadaptation zum Verschwinden.6. Der Sauerstoffverbrauch der Muskelhomogenisate von Tieren, die tags beleuchtet wurden, zeigt eine Leistungsadaptation im Sinne einer Kompensation.

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The influence of light on the temperature adaptation inRana temporaria

AdultRana temporaria L. males were acclimated to 7° and 23° C under long day, short day and continued darkness. Thereafter their oxygen consumption was measured at 23° C under different light conditions (automatic 24-hour registration). The individuals previously kept in darkness exhibited capacity adaptation in the sense of a compensation; long day acclimated frogs showed a respective adaptation, without change of light conditions, only in regard to the night values. For short day acclimated individuals, the test temperature of 23° C is unnaturally high. This fact may have affected our results and led to curves which are extremely difficult to interpret. The results obtained indicate that it is important to control the light conditions not only during the first acclimation period but also during the experiment proper. The experiments provide hints for the assumption that the known temperature independence of the circadian rhythm is based on a fast, almost ideal compensation. Extirpation of the pineal organ reduces oxygen consumption and causes the capacity adaptation to disappear. Oxygen consumption of muscle homogenates of individuals exposed to light during the daytime showed capacity adaptation in the sense of a compensation.

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Herrn Professor Dr.Friedrich Krüger zum 65. Geburtstag am 18. August 1967 in Verehrung gewidmet.     

Histologische Lokalisation der Ableitelektrode. Belichtungspotentiale aus Retina und Lamina bei Calliphora

Zusammenfassung Durch schockartiges Einfrieren und Gefriertrocknen des elektrophysiologischen Präparates mit der Mikroelektrode in situ ist es möglich, an histologischen Schnitten die Ableitelektrode direkt sichtbar zu machen und so die Lage der Spitze mit großer Genauigkeit zu bestimmen.Die Form der sprungförmig erregten Belichtungspotentiale aus verschiedenen Tiefenbereichen der Retina und aus der Lamina werden in Abhängigkeit von der Reizintensität gezeigt. Die Potential-Intensitäts-Kennlinien weisen tiefenabhängige Unterschiede auf. In der Lamina werden verschieden große Sehfelder gefunden.

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Histological localisation of the recording electrode. Light potentials from the retina and lamina of Calliphora

Summary The electrophysiological preparation containing the microelectrode in situ was subjected to sudden freezing and freeze drying. In the histological sections it was possible to see the recording electrode directly and to localize the tip with high precision.The forms of step-like stimulated light potentials from various depths in the retina and from the lamina were shown to be dependent on stimulus intensity. The potential vs. intensity curves showed depth dependent differences. Several extensive visual fields were found in the lamina.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forchungsgemeinschaft.

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Herrn Prof. Dr. H. Autrum sei für seine großzügige Gastfreundschaft und Förderung dieser Arbeit herzlich gedankt.     

Zur faktorenanalyse des schlüpfrhythmus der flugstadien von Baetis alpinus Pict. (Baetidae,Ephemeroptera)

Zusammenfassung Die Untersuchungen, die an der Biologischen Station Lunz/N.Ö. durchgeführt wurden, zeitigten folgende Ergebnisse:Im Experiment unter konstanten chemischen und Temperaturverhältnissen erfolgt im Naturtag die Häutung zur Subimago nur bei Licht und auf die Stunden zwischen 12 Uhr und Sonnenuntergang konzentrient. Im Dauerlicht läuft das Schlüpfen frei ab, im Dauerdunkel wird es unterdrückt. Die Dauer des Subimagostadiums ist unter natürlichen Bedingungen von der Temperature abhänig, das Schlüpfen der Imagines ist tageszeitlich nicht festgelegt. Dies bestätigen auch die experimentellen Untersuchungsergebnisse.

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Summary Observations were carried out at the Biological Station Lunz in Lower Austria.If chemical and temperature conditions are kept constant, the subimagines of B. alpinus emerge under natural illumination only in light, mainly between 12.00 and sunset. In permanent light the rhythmicity of emergence seems to be disturbed, in permanent darkness emergence is suppressed.Under natural conditions the duration of the subimago stage depends only on temperature and is not fixed to a particular time of day.

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Frau Univ.-Prof. Dr. Agnes Ruttner-Kolisko zum 60. Geburtstag gewidmet.