Experimentelle vergleichende Untersuchungen über qualitative und quantitative histochemische Darstellung von Dehydrogenasen und Diaphorasen

Zusammenfassung Es wurde an Hand zahlreicher vergleichender histochemischer und spektrophotometrischer Untersuchungen nativer Gewebsschnitte von Leber, Herz und Nieren weiblicher Albinoratten die optimale histochemische Darstellbarkeit von Diaphorasen und Dehydrogenasen geprüft.Als optimale Inkubationsbedingungen der Gewebsschnitte wurden für dieDPN-gebundene Diaphorase eine DPN-H-Konzentration von 4×10^–3m, eine Inkubationsdauer von 5 min bei einer Inkubationstemperatur von +37°C gefunden.Zur Darstellung der Aktivität derSuccino-Dehydrogenase wurden eine Succinatkonzentration von 6×10^–2m, eine Inkubationsdauer von 10 min bei +37° C als optimale Bedingungen ermittelt.DieIsocitrico-Dehydrogenase wies in den vergleichenden Untersuchungen die besten histologischen Ergebnisse bei einer Coenzymkonzentration (TPN) von 4×10^–3m, einer Isocitratkonzentration von 10^–2m und einer Inkubationsdauer von 5 min bei +37° C auf.Die Methoden wurden eingehend beschrieben. Es wird abschließend über die biochemischen Reaktionen der drei untersuchten Enzyme diskutiert und auf ihre Bedeutung im Krebs-Zyklus bei intermediären Stoffwechselvorgängen hingewiesen.Mit 6 TextabbildungenDer Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für die finanzielle Unterstützung.     

Assimilation and dissimilation measurements on plankton of Helgoland waters

Summary 1. Data obtained in field observations and laboratory experiments on phytoplankton production as well as on factors important for population dynamics in waters near Helgoland have been reported. All pertinent work was carried out between June 1965 and August 1966.2. In winter, the rate of assimilation is strongly reduced by vertical circulation, low incoming radiation, and high seston content in the water. Between March and November, mass developments of several species have been recorded.3. The high mean ratio between assimilation and standing stock of phytoplankton (4.5 : 1, in carbon units) indicates a good nutrient supply. Accordingly, gross primary production in Helgoland waters is estimated to be about 500 g C/m² year.

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Assimilations- und Dissimilationsmessungen an Plankton aus Helgoländer Gewässern

Kurzfassung Im Rahmen der von ProfessorO. Kinne angeregten ökologischen Untersuchungen in der Deutschen Bucht wurden Bestands- und Produktionsmessungen am Phytoplankton ausgeführt. Die an der Station Kabeltonne (zwischen Helgoland und Düne) in den Monaten Juni 1965 bis August 1966 erhaltenen Meßergebnisse werden dargestellt. Im Winter verhindern Vertikalzirkulation, niedriger Sonnenstand und erhöhter Sestongehalt eine signifikante Assimilationstätigkeit; die Zahl der Plankter war sehr gering. In der Zeit von März bis November wurden verschiedene Perioden mit umfangreichen Phytoplanktonbeständen (bis zu 0,3 mg C/I) und hohen Produktionswerten beobachtet, die hauptsächlich auf der Massenentwicklung einiger weniger Arten beruhen. Das hohe mittlere Verhältnis zwischen Assimilationsleistung und Bestand (4,5:1, gerechnet als C) läßt auf eine sehr gute Nährstoffversorgung schließen. Dem entsprechend ergab die Schätzung der jährlichen Brutto-Primärproduktion bei Helgoland den relativ hohen Wert von 500 g C/m².

     

Zur Ökologie vonPomatoceros triqueter (Serpulidae,Polychaeta)

Zusammenfassung 1. Im Gebiet des Helgoländer Felssockels einschließlich der Tiefen Rinne (bis 60 m Tiefe) wurden fünf Serpuliden-Arten gefunden:Pomatoceros triqueter, Hydroides norvegica (Serpulinae) sowieSpirorbis pagenstecheri, S. spirorbis, S. spirillum (Spirorbinae). Unter diesen warP. triqueter in allen Tiefen häufig. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit populationsdynamischen In-situ-Studien, welche Einblicke in Reproduktionsablauf, Substratwahl der Larven, Wachstum und Mortalität vonP. triqueter bei Helgoland vermitteln.2. An zwei Orten des Felssockels in 7 m Tiefe (Foulingstationen Nordreede und Vorhafen) wurde von August 1970 bis Juni 1972 in monatlichen Abständen derPomatoceros-triqueter-Bewuchs exponierter Testplatten (23 × 60 mm bzw. 100 × 150 mm) untersucht: (a) Die Primärbesiedlung erfolgte 1970 und 1971 jeweils vom späten Sommer bis zum Herbst (maximale Zugänge im September 1971: 229 Individuen dm^–2). Die Besiedlungsdichte war von Helligkeit, Orientierung und Tiefe der Bewuchsplatten abhängig, während Material und Oberflächenstruktur (glatt bzw. rauh) keinen Einfluß hatten. Bevorzugt waren schwarze gegenüber roten PVC-Platten, diese gegenüber transparenten Platten aus Glas bzw. Plexiglas. Bei horizontaler Orientierung war die Unterseite opaker Platten, nicht jedoch die Unterseite transparenter Platten präferiert (Nordreede). Bewuchsplatten in 1,5 m, 3 m, 4,5 m bzw. 6 m Abstand zur Oberfläche wurden bevorzugt in 6 m Tiefe besiedelt (Vorhafen). Bei Sekundärsiedlern wurde ein Aggregationsverhalten beobachtet; die Larven ließen sich oft neben oder auf den Adultentuben nieder. (b) Das Tubenwachstum der Primärsiedler in der Nordreede war im Herbst und Winter gering (niedrigste Zuwachsrate im Februar: 0,6 mm pro Individuum), nahm im Frühjahr und Sommer rapide zu (höchste Zuwachsrate im Juli: 11,4 mm pro Individuum) und im Herbst wieder ab (Zuwachs im September: 5,7 mm pro Individuum). Insgesamt wuchsen die Röhren innerhalb etwa 13 Monaten (Ende September bis Mitte Oktober) von durchschnittlich 0,9 mm auf 56,4 mm Länge heran. Im Vorhafen war die Larvenfestsetzung früher im Jahr erfolgt. Hier wurden im Herbst zunächst steigende Zuwachsraten gemessen (höchste Zuwachsrate im Dezember: 3,7 mm pro Individuum). Das weitere Tubenwachstum im Winter und Frühjahr war dann ähnlich hoch wie in der Nordreede. (c) Die natürliche Mortalität der juvenilen Würmer war hoch: Unter den Zugängen traten Jahressterblichkeiten von 74 % bis 83 % mit Maximalwerten im November auf.3. In drei Positionen der Tiefen Rinne (30 bis 60 m Tiefe) wurden von Mai 1971 bis April 1972 im Abstand von jeweils zwei Monaten Austernschillproben mitPomatoceros triqueter entnommen. Aus der Dynamik der Größenverteilung (Länge und Öffnungsdurchmesser) bewohnter und verlassener Röhren ergab sich: (a) Zu allen Probeentnahmezeiten dominierten juvenile Würmer (bis etwa 20 mm Tubuslänge) gegenüber den adulten. (b) Juvenilenanteile im Mai und Juli repräsentierten offensichtlich die Zugänge des Vorjahres; vor allem zwischen Juli und September waren dann neue Zugänge erfolgt. (c) In beiden Untersuchungsjahren war das Tubenwachstum der Zugänge (Schätzwerte) deutlich geringer als das der Primärsiedler im Felssockelgebiet: Ende Juli maßen die Juvenilen durchschnittlich 10,4 mm (Rinne) bzw. etwa 35 mm (Nordreede). Das unterschiedliche Wachstum wird auf die differenzierten hydrographischen Bedingungen des Felssockels und der Rinne zurückgeführt (Jahresgang von Temperatur und Phytoplankton). (d) Im späten Herbst setzte auch in der Tiefen Rinne unter den Neusiedlern eine hohe Mortalität ein.4. Auf natürlichen Substraten und Bewuchsplatten wurden beiPomatoceros triqueter Übergangsformen von der liegenden zur aufrechten Röhrenbauweise gefunden. Aufrechter Wuchs kam nicht nur in arteigenen Aggregationen (Kolonien), sondern auch gelegentlich bei solitär lebenden Exemplaren vor. Der substratabgewendete Wuchs wird auf Aggregationsverhalten und Platzmangel mit zunehmender Besiedlungsdichte zurückgeführt.

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On the ecology ofPomatoceros triqueter (Serpulidae, Polychaeta). I. breeding season, choice of substratum, growth and mortality

The sessile, filter-feeding tube wormPomatoceros triqueter (L.), which occurs on solid substrata such as rocks or shells, is eurybathic in Helgoland waters (southern North Sea). The paper presents data from 1970 to 1972 on the season of larval settlement, settlement behaviour of larvae, as well as on growth and mortality rates of adults. It compares results of fouling experiments at two shallow sites on the rocky base (each 7 m deep) and of dredging samples in a local depression southwest of the island Helgoland (30 to 60 m deep). In all three habitats, larval settlement occurred from late summer to autumn. Settling larvae on exposed panels were found to be negatively phototactic; surface structure and material of substratum, however, had no significant effect on abundance. Secondary settlers showed gregarious behaviour, often settling near or upon adults. Monthly growth rates of tubes were significantly higher at the shallow sites, this obviously being due to higher temperatures and greater phytoplankton levels in surface waters in spring and summer. Tube growth was probably also influenced by the season of settlement, and by sexual maturity. Natural mortality of juvenile worms, which was high at all sites, varied with season. It reached a maximum in late autumn, when phytoplankton supply was approaching a minimum and water temperatures were declining. The data presented here are compared with the findings of other authors on breeding, settlement, growth and mortality within the boreal-mediterranean range of the species.

     

Untersuchungen über die Häufigkeit der Bakterien in der obersten Sedimentschicht der Deutschen Bucht in Beziehung zu den Substrateigenschaften

Zusammenfassung 1. Von Juli 1966 bis April 1967 wurden in der Deutschen Bucht Sedimentkerne mit dem Kastengreifer in allen vorkommenden Sedimentarten genommen, um besonders an der Sedimentoberfläche als der Grenzfläche Boden-Wasser die Häufigkeit der Bakterien in Beziehung zu Korngrößenverteilung, organischer Substanz (Glühverlust) und Wassergehalt zu untersuchen.2. Bakterienzahlen zwischen 0,005 bis 120×10⁶ pro ml Sediment wurden mit der Gußplattenmethode gefunden. Im Sommer und Herbst war die normale Größenordnung 2 bis 35×10⁶ für Schlicksand, im Frühjahr 1×10⁶ für Sand, 60 bis 100 mal 10⁶ für Mudd (Tab. 3). Berechnet auf 1 m² Sedimentoberfläche von 2 mm Dicke ergeben sich 0,01 bis 240×10⁹ Bakterien in den Extremen und 4 bis 70×10⁹ Bakterien im Normalfall.3. An der Sedimentoberfläche lassen sich demnach 1000- bis 100 000mal höhere Bakterienzahlen pro ml feststellen als im Wasser darüber, bei horizontalen Unterschieden von 1:100.4. Im April 1967 wurde fast überall nördlich, nordwestlich und südwestlich Helgolands eine neu aufgelagerte Sandschicht von 3 bis 10 cm Dicke festgestellt, was auf die Wirkung der Orkane im Spätwinter 1966/67 zurückgehen und große Bedeutung für die Biologie des Sediments haben dürfte. Jahreszeitliche Unterschiede an identischen Sedimentflächen konnten daher nicht eindeutig erkannt werden. Färbung und Redoxpotentialmessungen ließen an den meisten Sedimentkernen eine starke Schichtung im Oxydationsgrad erkennen.5. Eine Abnahme der Bakterienzahlen im Sediment von der Elbmündung nach See hin läßt sich nicht als Regel beobachten, wohl aber deren Ansteigen mit der Wassertiefe und allgemein der Abnahme der Wasserbewegungen am Boden und damit der Zunahme des Anteils der feinsten sedimentierten Partikel (Silt und Ton). So steigen auf einem Ost-West-Schnitt senkrecht zur nordfriesischen Küste Bakterienzahlen und organische Substanz mit der Wassertiefe an, wobei die Korngröße des Sediments abnimmt.6. In der Sedimentoberfläche der Deutschen Bucht errechnet sich die Biomasse der Bakterien mit 0,002 bis 48 mg pro 1 m² einer 2 mm dicken Oberflächenschicht für die Extremwerte und mit 0,8 bis 14 mg pro m² für die normalerweise vorkommenden Bakterienzahlen.

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Investigations on the abundance of bacteria in the topmost sediment layer of the German Bight in relation to the substrate properties

In the German Bight (Southern North Sea) studies were conducted on the abundance of bacteria in relation to grain size distribution, organic material and water content, mainly of the topmost few millimeters of the sediment, from July, 1966, to April, 1967. Using the pour plate method, 0.005 to 120×10⁶ bacteria per ml of wet sediment were found in the different types of sediment. In summer and autumn, the average numbers ranged from 2 to 35×10⁶ bacteria per ml in sand with silt and clay, 1×10⁶ in sand (springtime) and 60 to 100×10⁶ in mud. Bacterial numbers appear to be 1,000 to 100,000 times higher on the sediment surface than in the water above it. In April 1967 a layer of 3 to 10 cm of new sand was found lying on the old sediment surface of the shoal regions of the German Bight — presumably a result of the heavy storms during the winter of 1966/67; this newly-added sand layer exerted pronounced effects on the abundance of both bacteria and macrofauna. The decrease of bacterial numbers in the Elbe estuary in the direction of the open sea is not continuous, because of bottom depressions with depth of more than 40 m where greater amounts of organic material are sedimenting. Hence, with increasing depth, bacterial numbers and amount of organic material usually increase.

     

Kurzzeitige Veränderungen hydrographischer Faktoren und der Sestonkomponenten in driftenden Wassermassen in der Helgoländer Bucht

Zusammenfassung 1. In der Helgoländer Bucht wurden vor der Elbe- und Eidermündung sowie bei Helgoland driftende Wassermassen 4–8 Stunden lang untersucht. Dabei wurden in etwa halbstündigen Zeitabständen Vertikalserien von Wasserproben entnommen und Salzgehalt, Temperatur, Trübung und Sestongewicht bestimmt sowie Phytoplankton gezählt (Abb. 2–4).2. Lediglich das auflaufende Wasser bei der Driftstation Außeneider blieb hydrographisch unverändert; nur hier waren die Voraussetzungen für die Messung kurzzeitiger Veränderungen des Partikelgehalts gegeben. Das unbewegliche Plankton (Diatomeen) zeigte nicht den raschen Abfall der Konzentration mit dem Nachlassen des Gezeitenstroms wie das Sestongewicht und die Trübung.3. Die Verfolgung driftenden Wassers bei Helgoland ließ erkennen, daß durch die besonderen Gezeitenstromverhältnisse Wassermassen mehrmals um die Insel kreisen und die Helgoland-Reede passieren können.4. Diese Untersuchungen wie auch veröffentlichte Ergebnisse von Messungen der horizontalen Diffusion im Meerze zeigen, daß Untersuchungen der Veränderungen innerhalb einer einzelnen Planktonpopulation im Laufe von mehreren Tagen in der Helgoländer Bucht eine aufwendige Gemeinschaftsarbeit erfordern.

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Short-term variations of hydrographical factors and seston components in drifting water masses in Helgoland Bight

In Helgoland Bight (Inner German Bight, North Sea) drifting water masses were investigetad at 3 stations for 4–8 hours during August and November, 1968. Measurements of salinity, temperature, turbidity and seston weight were made and phytoplankton was counted in vertical series of water samples taken at about 30 — minute intervals. Only the water at drifting station Außeneider remained hydrographically unchanged during the investigation. The concentration of non-motile phytoplankton (diatoms) did not decrease with the slowing down of tidal current, whereas seston weight and turbidity decreased rapidly. Drift-cross tracking of the water at Helgoland Roads revealed that the water masses may circle around the island several times. Published results on horizontal diffusion and the present data indicate that measurements of changes within a plankton population over several days in Helgoland Bight require elaborate teamwork.

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Herrn Prof. Dr.J. Krey zum 60. Geburtstag in Verehrung gewidmet.     

Über die Assimilation komplementär gefärbter Meeresalgen im Lichte von verschiedenen Wellenlängen

Zusammenfassung Während des Frühjahrs 1932 wurden Versuche mit Helgoländer Algen, und zwar mitEnteromorpha compressa, einem grünen Starklichtmaterial, undDelesseria sanguinea, einem roten Schwachlichtmaterial, in schwachem Lichte verschiedener Wellenlänge, abergleicher Intensität unternommen und festgestellt, daß die Assimilation vonEnteromorpha compressa im roten Spektralbezirk und die vonDelesseria im grünen Teil, also jeweils in dem zur Eigenfarbe der betreffenden Alge komplementären Licht, am stärksten ist. Es waren somit Argumente gebracht, die für die VerteilungstheorieEngelmanns sprechen, und es ist zu vermuten, daß bei der Verteilung der Helgoländer benthontischen Algen die Lichtqualität eine mitentscheidende Rolle spielt.Über die Farbeinstellung der an der Oberfläche in starkem Lichte nebenEnteromorpha vorkommenden Rotalgen, wie z. B.Porphyra undRhodomela, konnten durch Vergleich der Resultate des Verfassers mit denenLubimenkos nur Vermutungen ausgesprochen werden.Früheren Versuchen des Verfassers über den Lichteinstellungscharakter der Meeresalgen (Ehrke, Planta, Bd. 13), die auch Argumente für dieOltmannssche Auffassung ergaben, zufolge und auf Grund seiner jetzigen Versuche vertritt Verfasser die Auffassung, daß sowohl Lichtfarbe, wie auch die Lichtintensität für die Assimilation der verschieden gefärbten Meeresalgen der Helgoländer Gewässer von Bedeutung sind, und daß beide Faktoren für die Verteilung der Algen im Meere eine maßgebende Rolle spielen. Es ist anzunehmen, daß die Mehrzahl der in der Tiefe wachsenden Rotalgen betreffs ihrer Assimilation sowohl an kurzwelliges wie auch an schwaches Licht angepaßt sind.Mit 5 Textabbildungen.     

Der Algenbewuchs an Helgoländer Seetonnen

Zusammenfassung Der im Verlauf zweier Jahre untersuchte Algenbewuchs der Fahrwassertonnen um Helgoland bestand aus Algen der Gezeiten-, Supra- und oberen Sublitoralzone. Ihre Häufigkeit entsprach durchweg den Helgoländer Verhältnissen, es fehlten jedoch die drei bei Helgoland sehr reichlich vorkommendenFucus-Arten (F. platycarpus, F. vesiculosus undF. serratus). Einige Algen (fädige Grünalgen,Bangia, Enteromorpha, Punctaria, Ceramium, Polysiphonia undLaminaria) konnten in gürtelförmigen Zonen auftreten; diese sind schmäler als am natürlichen Standort. Der Algenanwuchs verringert sich mit zunehmender Entfernung von der Insel.     

Bestandsentwicklung, Durchzug und Herkunft des KormoransPhalacrocorax carbo an einem Winterrastplatz auf Helgoland

Zusammenfassung Die Rastbestände des Kormorans auf Helgoland sind seit den 1970er Jahren stark angestiegen. Die Summe der Pentadenmaxima nahm von 1984 bis 1989 um jährlich 47 % zu. Obwohl sich die Beobachtungsintensität für Rastbestände seit 1991 stark verringerte, stieg die Maximalzahl bis 1996 auf 661 Kormorane. Bis Ende der siebziger Jahre wurden die Maxima in den Zugzeiten erreicht, seit etwa 1980 wird Helgoland dagegen zunehmend als Winterrastplatz genutzt. Die Rastbestände stiegen vor allem im September/Oktober an, erreichten Maxima von Dezember bis März und sanken von Ende März bis Mai. Der Winterbestand baute sich von 1979 bis 1996 im Herbst zunehmend schneller auf (um mehr als 100 Tage) und nahm im Frühjahr zeitiger ab (um 43 Tage). Ziehende Kormorane wurden hingegen vor allem im März/April (Median: 12. April) und von Ende Juli bis Oktober (Median: 16. September) beobachtet. Im Frühjahr ziehen Kormorane überwiegend in ost-/nordöstliche, im Herbst in west/südwestliche Richtung. 67 % flogen in Trupps mit 11–40 Individuen (Median: 27). Zugbeobachtungen fielen mit 69 % der Individuen in die Zeit bis 12 Uhr (Median: 10:05 Uhr). Von 6 Ringfunden stammen je 1 aus den Niederlanden und Norwegen sowie 4 aus Dänemark. Von 36 Totfunden auf Helgoland seit 1984 gehörten 19 nach Maßen sicher zur UnterartPhalacrocorax c. carbo, nur 9 zuP. c. sinensis. Das Gros der auf Helgoland überwinternden Kormorane stellt demnach vermutlichP. c. carbo. Vögel dieser Subspezies überwintern zudem weniger weit im Süden alssinensis und bevorzugen marine Habitate und felsige Küsten. Ein Wintermaximum vonP. c. sinensis ist daher zwar für Überwinterungsgebiete in Mittel- und Südeuropa bekannt, nicht aber aus dem Bereich der übrigen Nordsee und dem Wattenmeer. Die Brutbestände vonsinensis haben in Dänemark und Südschweden seit 1980/81 stark zugenommen, weniger diejenigen voncarbo in Norwegen. Parallel zur Zunahme der Winterbestände vonsinensis im Skagerrak und Kattegat, einem bisher typischen Überwinterungsraum voncarbo, kam es 1983–1985 zu mindestens 9 Ringfunden norwegischer Vögel in Mittel- und Südeuropa sowie 1976–1989 zu 6 Ringfunden in Nordost-Deutschland. Möglicherweise trug eine zunehmende Konkurrenz im Skagerrak und Kattegat zu dem Aufbau und der starken Zunahme der Winterbestände auf Helgoland bei. Parallelen einer Konkurrenz zwischencarbo undsinensis sind in Westfrankreich zu finden.

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Numbers, migration and origin of CormorantsPhalacrocorax carbo at a wintering site on the island of Helgoland (German Bight, North Sea)

The numbers of Cormorants resting on the island of Helgoland (54° 11 N, 7° 53 E) have increased considerably since the 1970s. Annual totals of the maxima per five-day period rose by 47 % per year from 1984 to 1989. Although the observation effort decreased, annual maxima further increased to 661 birds in 1996 (Fig. 1). Up to the late seventies, annual maxima of resting birds were occurred during the migration periods, whereas since about 1980 Helgoland is increasingly used as a wintering site. Resting numbers grew mainly in September/October, reached their maxima from December to March and fell again from the end of March to May (Fig. 2). Today arrival takes place more than 100 days earlier and departure 43 days earlier than in 1979 (Fig. 3). Migrating Cormorants were mainly observed in March and April (median: 12. April) and from the end of July to October (median: 16. September, Fig. 4). They prefer eastern and north-eastern directions in spring, and western and southwestern directions in autumn (Fig. 5). 67 % of the individuals were observed to migrate in flocks of 11 to 40 individuals (median 27, Fig. 6), and 69 % of migrating individuals were counted before midday (median: 10:05 hours, Fig. 7). Six ringed birds were found or observed at Helgoland. They were ringed in The Netherlands (1), Denmark (4) and Norway (1). According to their body measurements, 19 out of a total of 36 Cormorants found dead at Helgoland are assumed to belong to the subspeciescarbo, whereas only 9 are presumablyP. c. sinensis. Hence, we believe that most birds wintering at Helgoland belong toP. c. carbo. This subspecies winters less far south thansinensis and prefers marine habitats and rocky shores. Winter maxima ofsinensis are only known from wintering sites further south but not from the North Sea and the Wadden Sea, where maxima occur during spring and autumn migration. Breeding numbers ofP. c. sinensis have increased considerably in Denmark and south Sweden since 1980/81, whereas thoseP. c. carbo numbers have increased at a lesser rate. Coinciding with the increase of winteringsinensis in the Skagerrak and Kattegat area (a formerly typical wintering site ofcarbo), there were at least 9 recoveries of birds ringed in Norway in central and south Europe from 1983–85 and 6 in northeastern Germany from 1976–89. Probably, the establishment and growth of the winter population at Helgoland is a result of increasing competition in the Skagerrak and Kattegat. Similar developments betweencarbo andsinensis have been observed in northwest France.

     

Sedimentbeschaffenheit und Bakteriengehalt im Sediment eines zukünftigen Verklappungsgebietes von Industrieabwässern nordwestlich Helgolands

Zusammenfassung 1. In einem zukünftigen Verklappungsgebiet schwefelsäure- und eisensulfathaltiger Industrieabwässer einer Titandioxidfabrik, das 11,5 sm nordwestlich Helgolands gelegen und 2,5 × 5 sm groß ist, wurden Untersuchungen der Sedimenteigenschaften und des Bakteriengehalts im Sediment durchgeführt. Auf 7 Stationen wurden an Kastengreifer-Sedimentkernen im September 1967 und März 1968 Korngrößenverteilung, Glühverlust, Wassergehalt, Redoxpotential und Keimzahl heterotropher Bakterien bestimmt (Tab. 1).2. Bei Parallelbestimmungen der Bakterienkeimzahl in 600 cm² großen Flächenstücken im September fand sich eine mittlere Abweichung der Einzelbestimmungen vom Mittelwert mit 11%, bei Parallelproben auf gleicher Station mit 16%. Die natürliche Heterogenität besonders der Bakterienzahl ist so groß, daß erst Mittelwerte aus der Oberfläche großer Kastengreiferproben als repräsentativ angesprochen werden können.3. Bakterienzahlen von 2,5 bis 12,3 × 10⁶ im September 1967 und 0,08 bis 0,98 × 10⁶ im März 1968 wurden in den obersten Millimetern des Sediments im ganzen Untersuchungsgebiet gefunden mit einer mittleren Abweichung vom Mittelwert von 43% im Herbst und 68% im Frühjahr. Der Glühverlust blieb stets unter 1% (0,2 bis 0,8%). Das Sediment bestand aus gut sortiertem mittelsandigem Feinsand oder feinsandigem Mittelsand. Isolierte, wahrscheinlich engbegrenzte Vorkommen von feinkiesigem Grobsand an der Oberfläche deuten auf die Wirkung von Bodenströmen, die ganz von den normalen Verhältnissen abweichen, hin. Veränderliche Sedimentationsbedingungen zeigt auch ein Schlickvorkommen in 15 cm Sedimenttiefe an.4. Eine neuerliche Überschichtung des Sediments mit aufgewirbeltem Sand, wie sie im vorhergehenden Winter beobachtet wurde, ließ sich im Winter 1967/68 nicht feststellen. Die im Frühjahr 1967 erkennbare neue Sandschicht war im Herbst 1967 wieder reichlich mit Makrofauna besiedelt. Der Boden war bis in mindestens 7 cm Tiefe gut durchlüftet. Die alte Sedimentoberfläche war in etwa 10 cm Tiefe noch meist gut an der Dunkelfärbung zu erkennen und durch erhöhten Bakteriengehalt ausgezeichnet.5. Auf gleichen Oberflächenstücken des Sediments wurden im Herbst (September) gegenüber dem Frühjahr (März) 10- bis 100fach höhere Bakterienzahlen gefunden bei ähnlicher Menge organischer Substanz. Bei teilweise guter Korrelation von Bakterienzahl mit organischer Substanz wurde im Frühjahr eine sehr geringe Zunahme der Bakterienzahl, im Herbst eine rasche Zunahme mit steigendem Gehalt des Sediments an organischer Substanz gefunden (Abb. 4).6. Beim Einbringen der Industrieabwässer in das Untersuchungsgebiet ab 1969 interessiert für die mögliche Veränderung des Benthos weniger die Giftwirkung der Abwässer als vor allem die Sedimentation des gebildeten Eisenhydroxids. Ein dazu angestellter Versuch über Bildung und Sedimentation des Hydroxids im bewegten, durchlüfteten Wasser eines Planktonkreisels, eines Planktonzuchtgefäßes, gab Hinweise auf Größe und Sedimentierverhalten der Hydroxidflocken und die Verfestigung einer lockeren Sandoberfläche nach einem Monat durch die gealterte Hydroxidschicht, deren Auswirkung bedeutend sein könnte für Mikro-, Meio- und Makrobenthos, was aber noch der Untersuchung bedarf. Nach Beginn der Verklappung wird man besonders die Bodenmulden nicht nur im Verklappungsgebiet selbst, sondern auch im weiteren Umkreis davon auf Anreicherung von Eisenhydroxid untersuchen müssen.

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Sediment properties and bacterial numbers in the sediment of a sea area selected for industrial waste disposal north west of Helgoland

The disposal of industrial wastes containing sulphuric acid and ferrous sulphate from a titanium oxide factory is scheduled to start early in 1969 within an area of 2.5 × 5 miles at a distance of 11.5 miles north west from Helgoland (German Bight, North Sea). At 7 stations of this area sediment investigations were made on cores taken with a Reineck box sampler. In September 1967 and March 1968 grain size, ignition loss, water content, redox potential, and numbers of heterotrophic bacteria in the sediment were analyzed. In parallel estimations of bacterial numbers a mean deviation from the mean value was found at the surface of one core (600 cm²) of 11%, at one Decca-position of 16%, and in the whole area investigated of 43%. Bacterial numbers amounted to 2.5 to 12.3 × 10⁶ per ml in September 1967, and 0.08 to 0.98 × 10⁶ in March 1968 in the upper two millimeters of the sediment. Ignition loss was less than 1% (0.2 to 0.8%). The sediment consisted of well sorted fine or medium sand. A small area of coarse sand with gravel probably showed the local influence of irregular bottom currents. A clay layer in 15 cm substrate depth indicated variations in sedimentation history. In September 1967, the new sand layer — found after the heavy gales in winter 1966/67 — was repopulated by macrofauna. The previous sediment surface was detected in about 10 cm substrate depth; it yielded a higher bacterial count. In September 1967, bacterial numbers at the sediment surface were 10 to 100 times higher than in March 1968, the organic content of the sediment remaining about the same. Correlations between bacterial numbers and increasing content of organic matter revealed a very slow increase of bacteria in spring, a rapid one in autumn. The planned disposal of industrial wastes will presumably not affect the benthos via poisonous actions, however sedimentation of the ferrous hydroxide could be dangerous. To study the formation and sedimentation of hydroxide particles, an experiment was carried out in the moving and aerated water of a planktonkreisel, a device for rearing plankton. The size of the hydroxide particles increases within a few days and grows bigger in turbulent than in nonturbulent water. In this experiment, a hydroxide layer led to a consolidation of the sand surface after one month (20° C). The biological consequences of such a consolidated layer for the mikro-, meio- and makrobenthos awaits further investigations.

     

Tauchuntersuchungen zur Vertikalverteilung der sublitoralen Helgoländer Algenvegetation

Zusammenfassung 1. Die Vertikalverteilung der makroskopischen Algen im Helgoländer Sublitoral wurde an fünf Tauchprofilen von insgesamt 7200 m Länge untersucht. Weitere Tauchgänge wurden durchgeführt, um auch seltenere Arten zu erfassen.2. Zwischen 0,5 und 1,5 m Tiefe bildenLaminaria digitata undL. saccharina eine geschlossene Vegetation, zwischen 1,5 und 4 mL. hyperborea. Mehrjährige Exemplare vonL. digitata undL. saccharina kommen nicht unterhalb von 3 m Tiefe vor,L. hyperborea wurde bis 8 m Tiefe gefunden.3. Insgesamt wurden von 1965 bis 1970 im Helgoländer Sublitoral 66 Algenarten bzw. nicht weiter identifizierte Gattungen gefunden (Tab. 2). 38 Arten kamen in mehr als acht der untersuchten 1232 Quadrate (25×25 cm) vor (Tiefenverteilung in Abb. 10). Die sublitorale Algenvegetation erstreckt sich bei Helgoland bis 15 m Tiefe. Durch Vergleich mit Daten von anderen Küsten wurden zwei Artengruppen herausgestellt, deren untere Tiefengrenzen einerseits im oberen, andererseits im unteren Drittel des Sublitorals zu finden sind (Tab. 5).

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Diving investigations on the vertical distribution of sublittoral algal vegetation near Helgoland

The vertical distribution of macroscopic sublittoral algae near the island of Helgoland (North Sea) has been investigated using theScuba diving technique.Laminaria digitata andL. saccharina occupy the depth range between 0.5 and 1.5 m (below mean low water of spring tides). TheL. hyperborea forest extends between 1.5 and 4 m depth. The deepest-growing specimens ofL. hyperborea have been recorded at 8 m depth, the deepest algae (encrusting forms) at 15 m. Some species are confined to the upper part of the sublittoral zone (e. g.Chondrus crispus, Dumontia incrassata, Ahnfeltia plicata, Polyides rotundus, Furcellaria fastigiata), while others penetrate to the lower part (e. g.Phycodrys rubens, Delesseria sanguinea, Brongniartella byssoides, Phyllophora crispa, Bryopsis plumosa).

     

Der Sauerstoffverbrauch des Facettenauges von Calliphora erythrocephala in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Ionenmilieu

Zusammenfassung Es wird der Sauerstoffverbrauch der Retinula der Schmeißfliege (Mutante chalky) in Abhängigkeit von Lichtintensität und Temperatur sowie vom Ionenmilieu bestimmt.Die Atmungsmessungen wurden mit einem weiterentwickelten Mikrorespirometer nach Prop durchgeführt. Das neue Gerät wird ausführlich beschrieben.Der Sauerstoffverbrauch der Augen (auf Frischgewicht bezogen) ist bei Männchen und Weibchen gleich. Die Atmung steigt (bei 25° C) von 3,9 ml O₂/g × Std im Dunkeln auf maximal 8,9 ml O₂/g × Std bei Belichtung an.Die Höhe des Sauerstoffverbrauchs ist abhängig vom Alter der Imagines. Während der ersten Tage nimmt die Atmung schnell zu und nähert sich dann langsamer im Laufe der 2. Woche einem Höchstwert.Im Temperaturbereich 15–40° C wurden für den Dunkelstoffwechsel und den maximalen Hellstoffwechsel gleiche Q ₁₀- und -Werte ermittelt (Q ₁₀ 1,95, 12000 cal/Mol).Der Sauerstoffverbrauch in Abhängigkeit vom log₁₀ der Lichtintensität aufgetragen ergibt steile S-förmige Kurven, die mit steigender Versuchstemperatur zu höheren Lichtintensitäten parallel verschoben werden.Bei Erhöhung der K⁺-Ionenkonzentration sinkt der Dunkelstoffwechsel, während der maximale Hellstoffwechsel nicht beeinflußt wird. Mit steigender Kaliumkonzentration verlagern sich die S-Kurven (Sauerstoffverbrauch in Abhängigkeit vom log₁₀ der Intensität) nach rechts, mit steigender Natriumkonzentration nach links.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.Mit Unterstützung der Alexander von Humboldt-Stiftung.     

The effects of the cold winter of 1962/63 on the helgoland population ofBranchiostoma lanceolatum (Pallas)

Summary 1. Seawater temperatures at Helgoland were subnormal for six months during the winter of 1962/63 and fell to –1.3° C. Quantities of silt from the shores and estuaries of the mainland were released into the water when pack ice around the island melted in late February.2. In a sample dredged from a ground near Helgoland in April, 1963, 40% of the lancelets consisted of isolated notochords. From comparison with a sample taken in November, 1962, it is estimated that at least 50% of the population died during the winter. The average number of animals per Van Veen grab fell from 6.9 before to 3.0 after the cold period.3. None of the autumn settlement of newly metamorphosed animals survived, and there was a very high death rate estimated at 90% among the largest animals.4. An analysis of activity in relation to temperature inBranchiostoma lanceolatum collected from Helgoland and Naples showed a temperature tolerance of 3° to 27° C in both populations with active swimming at temperatures of 10° to 20° C. There is no muscular movement below 3° C which is the lower limit of the normal winter temperature at Helgoland. It is suggested that the species is best adapted to Mediterranean conditions.5. The pharyngeal mechanism cannot operate normally below 3° C and although it is considered unlikely that starvation was the primary cause of death, other effects of a reduced pharyngeal current may have proved lethal.6. It is held that the depth to which lancelets of different sizes burrow into the substrate could account for differential mortality through cold.

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Wie Wirkungen des kalten Winters 1962/63 auf die Helgoland-Population vonBranchiostoma lanceolatum (Pallas)

Kurzfassung Über die Hälfte der HelgoländerBranchiostoma lanceolatum-Population starb, als die Wassertemperatur während des strengen Winters 1962/63 unter 0° C herabsank. Dies geht aus der Analyse von Fängen hervor, welche mit Van Veen und Hensen Dredgen gemacht worden waren. In der jüngsten Altersgruppe der Population stieg die Sterberate auf 100% an. Die Empfindlichkeit von Individuen verschiedener Größe gegenüber niedriger Temperatur wird diskutiert hinsichtlich ihres Verhaltens sowohl im Laboratorium als auch im Grobsand ihres Habitats. Untersuchungen über das Aktivitätsmuster von Vertretern der Helgoland- und der Neapel-Populationen in Abhängigkeit von verschiedenen Temperaturen machen wahrscheinlich, daßB. lanceolatum eine mediterrane Art ist, welche sich nordwärts in den Englischen Kanal und die Nordsee ausgebreiter hat. Die Tiere sind nicht in der Lage, sich bei Temperaturen unter 3° C — wie sie bei Helgoland im Winter normalerweise vorkommen — fortzubewegen.

     

Untersuchungen über Beziehungen zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese

Zusammenfassung An der einzelligen GrünalgeChlorella pyrenoidosa und an Systemen mit isolierten Spinat-Chloroplasten wurde das Problem einer möglichen Beziehung zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese (unter Ausschluß der Photophosphorylierung) bearbeitet.Eine Erhöhung des intracellulären Ascorbinsäure-Spiegels derChlorella pyrenoidosa konnte bei Dauerlichtkulturen erst bei einer Ascorbinsäure-Konzentration des Außenmediums von5·10^–2 Mol/l nachgewiesen werden. An Synchronkulturen ergab sich eine Phase im Entwicklungscyclus der Algen (18. Std), in der bereits bei einer Ascorbinsäure-Konzentration des Außenmediums von 1·10^–3 Mol/l eine signifikante Aufnahme erzielt werden konnte.In Versuchen anChorella-Zellen mit künstlich erhöhtem intracellulären Ascorbinsäure-Spiegel wurde weder bei Gaswechsel-Messungen noch bei der¹⁴CO₂-Fixierung eine Wirkung der Ascorbinsäure auf die Photosynthese festgestellt. Untersuchungen an Synchronkulturen ergaben keine Korrelation zwischen Ascorbinsäure-Gehalt und Photosynthese-Leistung im Verlauf der Zellentwicklung.Der Ascorbinsäure-Gehalt von Spinat-Chloroplasten nach Isolierung in nicht-wäßrigem Medium wurde bestimmt.Versuche an Systemen mit isolierten Chloroplasten ergaben keine Abhängigkeit der Hill-Reaktion mit NADP⁺ als Elektronenacceptor von der Ascorbinsäure. Ein positiver Effekt der Ascorbinsäure zeigte sich nur bei gealterten Chloroplasten-Bruchstücken sowie bei deren Gewinnung bei p_H 8,0. Er wurde im Sinne einer Stabilisator Wirkung der Ascorbinsäure gedeutet.Die Untersuchungen dieser Arbeit und die anderer Autoren zu einer möglichen Beziehung zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese wurden hinsichtlich der Versuchsproblematik und der Ergebnisse diskutiert.Aus den Versuchsergebnissen an Synchronkulturen vonChlorella pyrenoidosa wurde auf eine mögliche Funktion der Ascorbinsäure für die Vorbereitung oder Auslösung der Teilung hingewiesen.Mit 9 TextabbildungenDissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Tübingen 1963.     

Ökologische Untersuchungen anPleurobrachia pileus

Zusammenfassung 1. Die Populationsdynamik der tentaculaten CtenophorePleurobrachia pileus Fabr. 1780 wurde in den Jahren 1966 bis 1968 bei Helgoland untersucht.2. Die in der hydrographisch komplizierten Deutschen Bucht ablaufende Populationsdynamik konnte durch die punktförmige Probennahme und die sie ergänzenden Messungen nur annäherungsweise erfaßt werden.3. Der Jahresgang vonP. pileus zeichnet sich im Untersuchungsgebiet aus durch einen in allen Untersuchungsjahren übereinstimmenden Abundanzanstieg unter Zunahme junger Individuen von März bis Mai. Im Juni wurden die höchsten Abundanzwerte ermittelt; der Rückgang der Population erfolgt anschließend sehr schnell bis zum völligen Fehlen vonP. pileus in den Planktonfängen vor Helgoland.4. In den Jahren 1966 und 1968, alsPleurobrachia pileus eine Abundanz von etwa 10 Individuen pro m³ erreichte, fehlte sie im Spätsommer völlig. 1967, als ihre maximale Abundanz 1–2 Individuen pro m³ betrug, war sie im Spätsommer und Herbst regelmäßig bis häufig im Plankton vertreten.5. Der mittlere Körperdurchmesser der gefangenenP. pileus ist im Winter größer als im Sommer. Gegen Ende des Winters zeigen einzelne Individuen Reduktionserscheinungen an den Lokomotionsorganen.6. Die Tiefenverteilung vonP. pileus zeigt ganzjährig eine Präferenz der bodennahen Wasserschichten, die durch Seegangseinwirkungen anscheinend gefördert wird.7. Die Massenentwicklung vonP. pileus im Frühjahr folgt der Frühjahrsblüte des Phytoplanktons und dem daran gebundenen Auftreten von Copepoden und Evertebratenlarven.8. Der Populationsrückgang wird maßgeblich durchBeroe gracilis verursacht. Deren Population ist somit für die Populationsdynamik vonP. pileus der einflußreichste biotische Faktor.9. DaBeroe gracilis Nahrungsspezialist ist, bilden beide Arten ein Regelsystem, das bei hoher Abundanz vonP. pileus wirksam wird.10.Bolinopsis infundibulum undBeroe cucumis, die synchron im gleichen Gebiet als ökologisches Regelsystem verwandter Struktur vertreten sind, haben nur einen geringen direkten Einfluß auf die Populationsdynamik vonPleurobrachia pileus undBeroe gracilis.11. Die Konsequenzen der Abhängigkeit des Auftretens vonBeroe gracilis vonP. pileus werden diskutiert.

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Ecological investigtions onPleurobrachia pileus. 1. Field studies

The tentaculate ctenophorePleurobrachia pileus Fabr. belongs to the most abundant holoplanktonic zooplankters of the German Bight (North Sea). Its population dynamics have been studied from May 1966 to August 1968. Samples were taken mainly near the island Helgoland; hence the survey on population dynamics, which depend upon the complicated hydrographical conditions of the German Bight, is quite limited. Plankton samples were taken either as surface hauls in turbulent water, or as Hensen vertical hauls or horizontal hauls with the Knüppelnetz. In all three years the annual cycle ofP. pileus reveals a characteristic population increase from March to the end of May, followed by a steep population decrease. Maximum abundances varied from about 20 individuals per m³ to about 1 individual per m³. The population increase corresponds to the spring plankton bloom. The decrease is mainly due to the influence ofBeroe gracilis, whose population dynamics were also studied, as well as those ofBolinopsis infundibulum andBeroe cucumis. IfP. pileus andB. gracilis were abundant in spring,P. pileus could not be found during the subsequent summer, but reappeared in autumn and winter. In 1967, whenP. pileus andB. gracilis were less abundant, representatives could be caught throughout the following months. The population dynamics ofPleurobrachia pileus andBeroe gracilis, as well as ofBolinopsis infundibulum andBeroe cucumis, provide examples of ecological feedback systems.

     

Einwirkungen des kalten Winters 1962/63 auf die Bakterienpopulationen vor Helgoland

Zusammenfassung 1. Es wurde die Bakterienverteilung auf zwei Schnitten (Feuerschiff Elbe I — Helgoland und Feuerschiff P 8 — Helgoland) am 12. und 13. Februar untersucht. Die See war zu dieser Zeit mit Eisfeldern bedeckt. Es besteht eine eindeutige Beziehung zwischen Temperatur und Salzgehalt zur Bakterienzahl, d. h. bakterienreicheres Küstenwasser vermischte sich mit keimärmerem Seewasser.2. Durch die Einschlüsse von Sedimenten in den Eisschollen findet eine beträchtliche Keimverfrachtung statt.3. In der Erwärmungsphase 1963 findet eine starke Bakterienzunahme statt, die vermutlich vorwiegend auf Süßwassereinflüsse zurückzuführen ist.4. Die vor Helgoland 1963 gefundenen sehr hohen Bakterienzahlen fallen mit zeitlich einige Wochen früher festgestellten sehr hohen Bakterienzahlen in der Elbe zusammen, während die Bakterienzahlen des entsprechenden Vorjahreszeitraumes in der Elbe und vor Helgoland bedeutend niedriger lagen.

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Effects of the cold winter 1962/63 on the bacteria populations of Helgoland

In order to count the total number of bacteria, the pour-plate method and a modified 2216 E medium (Zobell 1946) were used; temperature and salinity were recorded. Two cruises were conducted: one in the direction of the estuary of the river Elbe, the other in the direction of the open North Sea (light-ship P 8, located 25 nautical miles westwardly from Helgoland). The highest bacterial numbers were found at the stations closest to the mainland, and a close correlation between temperature, salinity and bacterial numbers was discovered. In other words, coastal water high in bacterial numbers and rich in organic substances was mixed with water of the open sea with a low bacterial content. To some extent transportation of bacteria via ice floes is responsible for the high bacterial numbers in the colder water. During the warm-up periods in early spring of 1963, a sharp increase in bacterial numbers was found in the samples taken in the waters at the permanent station between Helgoland and the nearby Dune. These numbers correspond with a decrease in salinity. The bacterial curves are to some extent in agreement with those found in the river Elbe in the winter and spring of 1963 byRheinheimer (1964). From all these facts it becomes apparent that the bacterial numbers recorded near Helgoland are strongly influenced by the water of the river Elbe, and therefore the effects of the cold winter 1962/63 upon bacteria of the coast of Helgoland are to an important part indirect ones.

     

Weitere Untersuchungen zur Frage der Geruchsorientierung der Nachtschmetterlinge: Partielle Fühleramputation bei Spinnermännchen,insbesondere am Seidenspinner Bombyx mori L

Zusammenfassung Die Männchen von Bombyx mori reagieren auf den weiblichen Sexual-duftstoff mit mehreren Verhaltensformen, die in Korrelation zur Reizintensität in 6 gut voneinander unterscheidbare Reaktionsstufen aufgegliedert werden konnten. Diese umfassen niedere Reaktionsstufen — wie Fühlerheben, Fühlerputzen, Flügelsehwirren — bis zu komplexen Orientierungshandlungen, dem Anmarsch im Konzentrationsgefälle. Entsprechende Stufen wurden auch bei den einheimischen Arten Orgyia antiqua, Lasiocampa quercus, Lymantria dispar und Lymantria monacha beobachtet.In den Experimenten erfolgte die Variation der Reizintensität a) durch verschiedene Duftstoffkonzentrationen oder b) durch Reduktion der Anzahl Sensillen durch Fühlerteilamputationen.In Versuchen mit verschiedenen Duftstoffkonzentrationen und verschiedenen Fühleramputationagraden zeigte sich in Korrelation zum Amputationsgrad eine Verlängerung der Latenzzeit zur Auslösung der einzelnen Reaktionsstufen und eine größere Häufigkeit der niederen Reaktionsstufen. Bei der weitgehenden Amputation bis auf 2–5 Fiederpaare lassen sich durch hohe Duftstoffkonzentrationen aber noch alle Reaktionen auslösen, d.h. die Geruchssensillen müssen über den ganzen Fühler verteilt sein. Derartige Fühleramputierte mit 2–5 Fiederpaaren sind bei entsprechend hoher Duftstoffkonzentration ebenfalls zu der durch den Geruchssinn ausgelösten Strömungsorientierung befähigt.Von den 3 für den Geruchssinn in Frage kommenden Haupttypen der Sensillen auf den Fühlern konnten im Verhaltensexperiment nur die Sensilla styloconica, die durch Fühlerrandbeschneidungen selektiv zu entfernen sind, geprüft werden. Weder bei Erregungsversuchen im Schalentest noch bei Anlockversuchen im Konzentrationsgefälle und duftstoffhaltigen Luftstrom zeigte sich ein Hinweis auf eine Geruchsfunktion; die Tiere ohne Sensilla styloconica sind zu allen Reaktionsstufen befähigt und zeigen auch die normalen Orientierungshandlungen auf den Sexualduft. Ob nun die Sensilla coeloconica oder die dünnwandigen Sensilla trichodea die Geruchsrezeptoren sind, steht noch offen.Die Untersuchungen wurden überwiegend an Bombyx mori unter konstanten Laboratoriumsbedingungen durchgeführt. Parallelbeobachtungen und Freilandanflugversuche mit anderen Spinnern stimmen mit den Befunden an Bombyx überein, insbesondere konnten auch Lymantria-Männchen, denen die Sensilla styloconica weggeschnitten waren, im freien Fluge die Weibchen aufsuchen.Herrn Prof. Dr. Alfred Kühn zum 70. Geburtstag gewidmet.Herrn Prof Dr. K. v. Frisch danke ich herzlich für die mir gewährte freundliche Unterstützung. Die Untersuchungen wurden mit Hilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt und aus Mitteln der Rockefeller Foundation, die Prof. v. Frisch zur Verfügung standen, gefördert.     

Autoradiographische Untersuchungen zur Deutung der funktionellen Kernschwellung am exokrinen Pankreas

Zusammenfassung Zur Deutung der funktionellen Kernschwellung (Benninghoff) im nuklearen Funktionsformwechsel des exokrinen Pankreasgewebes (Altmann) wurden autoradiographische Untersuchungen mit H³-Leucin und H³-Cytidin durchgeführt. Es ergab sich, daß die Eiweiß-Synthese im Kern gegenüber der Norm gesteigert und volumenproportional ablief. Die H³-Cytidin-Aktivität und somit die Syntheserate makromolekularer Ribonukleinsäure im Kern stieg mit der Kernvolumenzunahme pro Volumeneinheit stärker als linear und zwar etwa mit der zweiten Potenz des Volumens an.Die Untersuchungen wurden durch das Bundesministerium für Atomkernenergie und durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt.Ein Teil der Ergebnisse wurde auf dem 5. Internationalen Symposion: Radioaktive Isotope in Klinik und Forschung, Bad Gastein, 9.–12. Januar 1962, vorgetragen.     

Die Muschelvergiftung als biologisches Problem auf Grund der neueren diesbezüglichen Ursachenforschung

Zusammenfassung Miesmuscheln, die im Winter 1938 von dem Bewuchs der Seezeichen an der Westküste von Schleswig-Holstein gesammelt wurden, wiesen bedeutende Unterschiede der Form, Farbe, Decke und Innenfläche der Muschelschalen auf. In der Nähe Helgolands waren besonders dunkle Tiere mit dicken Schalen zu finden, an anderen Orten war ein kleinerer oder größerer Teil der Tiere blaß grüngelb oder hellbraun, stark gestreift, mit dünnen, zerbrechlichen, oft deformierten Schalen, an deren Innenfläche manchmal kreideweiße Verfärbungen oder rostbraune Flecke sich zeigten. Tierexperimente konnten nachweisen, daß unter Muscheln mit den letztgenannten Veränderungen, auch falls sie von in offenem Meeresgebiete liegenden Seezeichen stammten, vereinzelte giftige Exemplare zu finden waren. Die Schalenveränderungen zeigten sich besonders einheitlich bei Tieren von der Süder-Piep-Tonne, und diese wirkten auch stark giftig. Die Veränderungen der Muschelschalen konnten teilweise auf eine fehlerhafte Entwicklung der Muscheln, auf ungünstige Lebensvehältnisse, besonders auf ungünstige Oxydationsverhältnisse zurückgeführt werden. Somit ergibt sich der Gedanke eines Zusammenhanges dieser ungünstigen biologischer Faktoren und der Giftwirkung der Muscheln. Zur Klärung dieser Frage konnte die Wasserreinigungswirkung der Muscheln, als Maß der Funktion der Flimmerepithelzellen, die die Wasserströmungen der Muscheln hervorrufen, als wertvolles biologisches Reagens herangezogen werden. So konnte festgestellt werden, daß die Wasserreinigungswirkung der jungen Tiere durch niedrige Temperatur in Gemeinschaft mit niedrigem Salzgehalt verlangsamt wird und daher unter diesen Verhältnissen eine sich ungenügend ernährende, fehlerhaft entwickelte Muschelgeneration von unvollkommenem Gasstoffwechsel entsteht, bei welcher als Folge der minderwertigen Lebensfunktionen die zur Entwicklung der Giftwirkung erforderlichen Ernährungs- und Oxydationsstörungen besonders leicht auftreten können. Auf Grund dieser Feststellungen konnte experimentell nachgewiesen werden, daß fehlerhaft oder schwach entwickelte Tiere giftig werden, wenn sie unter ungünstigen Oxydationsverhältnissen bei niedriger Temperatur und geringem Salzgehalt Nahrung von überwiegend bakteriellem Ursprung erhalten. Die bakterielle Ernährung scheint aber nur eine Form jener Ernährungsverhältnisse zu sein, die zur Entwickelung des Muschelgiftes führen, wie dies Beobachtungen von amerikanischen Forschern zeigen, wonach sich mitGonyaulax ernährende Muscheln giftig werden. Unsere Feststellungen können somit in dem Satz zusammengefaßt werden, daß das Muschelgift ein Produkt des pathologischen Stoffwechsels der sich unter ungünstigen Oxydationsbedingungen ungünstig ernährenden Muschel ist.Mit 41 Abbildungen im Text.Diese Arbeit wurde mit Unterstützung des im Rahmen des deutsch-ungarischen Kulturabkommens erworbenen Humboldt-Stipendiums durchgeführt. Die Untersuchungen wurden durch die weitgehende Unterstützung und die wertvollen Ratschläge von Prof. Dr.A. Hagmeier, dem Direktor der Biologischen Anstalt auf Helgoland und von Dr.H. Hertling, Kustos für Zoologie, ermöglicht. Die hydrologischen Daten wurden mir durch das Marschenbauamt Heide, Forschungsabteilung Büsum, gütigst zur Verfügung gestellt. Die au den Austern erfolgten Untersuchungen sind der liebenswürdigen Mithilfe Dr.B. Havingà's, die Miesmuscheluntersuchungen von Varna dem Entgegenkommen von Dr.H. Caspers zu verdanken. Beim Durchsehen des Textes sind mir Dr.J. Henschel und Frl. Dr.A. Stier freundlicherweise behilflich gewesen. Den hier genannten Forschern, sowie auch allen Mitgliedern der Biolog Anstalt auf Helgoland, die mir in jeder Hinsicht weitgehende Hilfe geleistet haben, spreche ich an dieser Stelle meinen innigsten Dank aus.     

ÜberCodiolum undUrospora

Zusammenfassung Die Lebenszyklen der bei Helgoland vorkommendenUrospora- bzw.Codiolum-Arten wurden im Kulturexperiment geklärt (vgl. die Einleitung) und die zur Unterscheidung der Arten dienlichen Merkmale herausgestellt.Die unterschedliche Differenzierung des Lebenszyklus der Arten dieses kleinen Formenkreises wird im Zusammenhang mit Fragen ihrer Phylogenie und Entwicklungsphysiologie erörtert.Codiolum wormskioldii ist bemerkenswert durch seine drei heteromorphen, genotypisch gleichen, ungeschlechtig sich vermehrenden Generationen, die unter entsprechenden Versuchsbedingungen ineinander übergeführt werden können (vgl. Schema Abb. 8).(Mit 9 Abbildungen im Text)