A systems theoretical approach to biological membranes

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die Eindeutigkeit der Beschreibung erregbarer Membranen mit Hilfe von Ersatzschaltungen untersucht. Bei Voraussetzung der Existenz verschiedener Membrankanäle für den Ionentransport läßt sich unter Berücksichtigung nichtlinearer Eigenschaften eine weitgehend eindeutige Ersatzschaltung für einen Kanal angeben. Als wesentliches Kriterium erweist sich dabei das Vorhandensein eines konstanten Gleichgewichts-potentials für jeden Kanal. Der lonentransport durch die Membran wird durch ein einfaches Elektrodiffusionsmodell beschrieben. Hierin ist der Potentialverlauf in der Membran durch physiko-chemische Eigenschaften der Membran und nicht durch die transportierten Ionen bestimmt. Die Leitfähigkeit eines bestimmten Kanals verändert eine Steuervariable, deren Wert sich mit Hilfe einer algebraischen Beziehung aus den Zustandsvariablen eines linearen Differentialgleichungssystems ergibt (dessen Koeffizienten vom Potential über der Zellmembran abhängen). Die Zusammenfassung mehrerer Kanäle (passives Transportsystem) und die Einführung von Stromgeneratoren für den aktiven Transport (deren Effektivität von der chemischen Zusammensetzung der an die Membran angrenzenden Lösungen abhängt) führt zu einer allgemeinen Ersatzschaltung für die erregbare Membran. Die so gewonnene Beschreibung ist hinreichend allgemeingültig, um als Grundlage für die Analyse von Problemen der Informationsverarbeitung im Nervensystem bzw. für die weitere Aufklärung der in der erregbaren Membran ablaufenden physikalisch-chemischen Prozesse zu dienen.

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Presented in part at the IV. Intern. Biophysics Congress, Moscow, August 1972.     

Esterase-D polymorphism in Assam by cellulose acetate electrophoresis

Summary With the help of a simplifed and quick method, cellulose acetate electrophoresis, the phenotypes of esterase D were determined in an Assamese population. The gene frequencies of Es D¹ were 0.7263 and 0.2737 for Es D².

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Zusammenfassung In einer Stichprobe aus Assam wurde mit Hilfe einer einfachen und schnellen Methode, der Cellulose-Acetat-Elektrophorese, die Bestimmung der Esterase D-Phänotypen durchgeführt. Die Genfrequenzen wurden für Es D¹ zu 0,.7263 und für Es D² zu 0.2737 bestimmt.

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Supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, the Stiftung VW and the Fonds der Chemischen Industries.     

The forest and scrub vegetation in limestone areas of Shikoku,Japan

Summary Eleven communities in limestone areas of Shikoku have been described and considered from a phytosociological point of view.The evergreen broad-leaved forests and scrubs in the warm temperate region are included in the Camellietea japonicae, and deciduous broad-leaved and coniferous forests excluding the Carpinus turczaninovii-Zabelia integrifolia association in the cool temperate region belong to the Fagetea crenatae. These classes are inclusive of climatic climaxes, and the major dominants are not characteristic of limestone areas. A noticeable fact, however, is the occurrence of the Quercus glauca-Nandina domestica association in limestone areas, where the Castanopsis cuspidata forests prevailing in climatic climaxes are replaced by this association.The limestone vegetation varies considerably with the situation and the physiographic factors, and the most characteristic community typified by the Carpinus turczaninovii-Zabelia integrifolia association appears in xeric sites. This association, having a wide altitudinal range, is not included in any known classes, and the floristic composition is particularized by a large number of endemic and disjunctive elements.

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Zusammenfassung Als Ergebnis der pflanzensoziologischen Studien über Wälder und Sträucher in Kalkgegenden von Shikoku, Süd-Japan, wurden elf Pflanzengesellschaften beschrieben.Die immergrünen Wälder und Sträucher im warmtemperierten Gebiet werden in die Klasse Camellietea japonicae eingereiht, während im kalttemperierten Gebiet die Sommergrün- und Nadelwälder ausschließlich der Carpinus turczaninovii-Zabelia integrifolia-Assoziation, Klasse Fagetea crenatae, gehören.Diese Klassen bestehen aus klimatischen Klimaxgesellschaften, und die wichtigeren Dominanten sind keine Kalk-Spezialisten. Es ist aber zu bemerken, daß sich die Quercus glauca-Nandina domestica-Assoziation in Kalkgegenden befindet, wo die in klimatischen Klimaxgesellschaften überwiegenden Castanopsis cuspidata-Wälder durch diese Assoziation ersetzt werden.Mit dem Standort und den physiographischen Faktoren verändert sich die Kalkvegetation ansehnlich, und die durch die Carpinus turczaninovii-Zabelia integrifolia-Assoziation höchst charakteristisch dargestellte Pflanzengesellschaft erscheint in trockenen Standorten. Diese Assoziation wird in keine der bekannten Klassen eingeschlossen, die floristische Zusammensetzung kennzeichnet sich durch eine große Anzahl endemischer und disjunkter Elemente.

     

Die Verlagerungsfähigkeit des Zellinhaltes der Zwiebelschuppen von Allium cepa durch Zentrifugierung

Die Behandlung lebender Zellen mit der Zentrifuge veranlaßt in ihnen eine Verlagerung der toten und lebenden Bestandteile, wofern diese verschiedenes spezifisches Gewicht haben. Eine Verlagerung wird mit um so geringeren Zentrifugalkräften zu erreichen sein, je größer der Unterschied im spezifischen Gewicht benachbarter Teile ist, und je geringer diejenigen Kräfte sind, welche einer Bewegung der Teilchen entgegenwirken. Ihre Bewegung wird durch hohe Viskosität, andererseits durch Adhäsion an anderen Teilen, z. B. an der Membran, beeinflußt.Im folgenden soll von den durch Zentrifugenbehandlung erreichbaren Verlagerungen der Bestandteile lebender Zellen die Rede sein, sowie von den inneren und äußeren Faktoren, welche auf die Verlagerung Einfluß gewinnen können.Alle meine Untersuchungen wurden an den Geweben der Zwiebelschuppen (Allium cepa) ausgeführt. Ich ließ die Zentrifuge zunächst auf dünne, mit einer scharfen Rasierklinge abgeschnittene Epidermislamellen wirken und verfuhr dabei derart, daß ich die Schnitte mit einem Wattebausch in halb mit Wasser oder Lösungen gefüllten Köhren in einem Abstand von ca. 15 cm vom Zentrum in fixe Lage brachte. Weiterhin wurden aus den Zwiebelschuppen Gewebeprismen herausgeschnitten und zentrifugiert. Schließlich wurden auch ganze, intakte Zwiebeln geschleudert und die Zentrifugenwirkung an den aus ihnen angefertigten Epidermisschnitten geprüft.Neben frischen turgeszenten Epidermiszellen wurden in weiteren Versuchsserien Epidermisschnitte, die vorher mit verschiedenen Plasmolyticis behandelt worden waren, der Zentrifugenbehandlung ausgesetzt.Die Zentrifugenschnelligkeit schwankte zwischen 1200 und 3000 Umdrehungen in der Minute, entsprechend einer Fliehkraft von 375 bis 1500 g. Die Wirkungsunterschiede sind innerhalb dieser Grenzen bedeutungslos wie mehrere Versuche gezeigt haben; meistens habe ich mich mit einer Schnelligkeit von 1500 Umdrehungen begnügt.

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Seinem Leiter, Herrn Professor Dr. Küster, möchte ich hiermit meinen herzlichsten Dank für sein stetes Entgegenkommen aussprechen.     

Satellitenassoziationen bei autosomalen und gonosomalen Chromosomenanomalien und bei Hypothyreosen

Zusammenfassung In den Gruppen der Kinder mit Down-Syndrom (23), deren Eltern (9), der Kinder mit Turner-Syndrom (5) und behandelter Hypothyreose (9) wurden im Vergleich zu Kontrollen (25) erhöhte Satellitenassoziationswerte gefunden. Daß die Gruppe der Kinder mit Down-Syndrom und einige von deren Eltern vermehrt Assoziationen aufweisen, könnte mit einer mit erhöhter Satellitenassoziation einhergehenden Tendenz zu Chromosomenanomalien in Zusammenhang stehen. Die erhöhten Werte bei den behandelten Hypothyreosen könnten mit der Wirkung des Thyroxins erklärt werden.

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Satellite associations in patients with chromosome anomalies and with hypothyreosis

Summary As compared with controls (25) an increased frequency of satellite association was observed in groups of mongoloid children (23), their parents (9) and in cases of Turner's syndrom (5) and treated hypothyreosis (9). The high incidence of associations in the group of mongoloids and in some of their parents may be explained with a possible simultaneous tendency to satellite association and nondisjunction. The high values in treated hypothyreosis could be the consequence of thyroxin action.

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Mit Unterstützung der Schweizerischen Akademie der medizinischen Wissenschaften     

Beziehungen zwischen dem Heterozygotiegrad,geschätzt aus Markergenen,und der Fruchtbarkeit beim Rind

Zusammenfassung Mittels leicht erfaßbarer Markergene von Blutgruppen- und biochemischen Loci wird die Heterozygotie des Bayerischen Fleck- und Braunviehs, der Hinterwälder und einer Schwarzbunt-Holstein-Friesian Herde geschätzt. Die Unterschiede zwischen den Gruppen sind nur gering, der durchschnittliche HZG beträgt 35–40%. Reinzuchttiere unterscheiden sich nicht unerheblich in ihrem Heterozygotiestatus, der Schwankungsbereich des HZG liegt zwischen weniger als 10% und mehr als 70%. Die tatsächliche Heterozygotie liegt bei allen Gruppen über der erwarteten. Dies deutet darauf hin, daß heterozygote Tiere in adultem Stadium zahlreicher vorhanden sind.

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Relationship between heterozygosity as estimated from genetic markers and fertility in cattleI. Estimation and dimension of heterozygosity in german cattle breeds

Summary Blood groups and biochemical markers were used to estimate heterozygosity in cows of Bavarian Fleckvieh (spotted upland), Braunvieh (brown), Hinterwälder and a Holstein-Friesian herd. These groups showed little difference in the estimated degree of heterozygosity which averaged around 35–40%. Within groups considerable variability of the estimated percentage heterozygosity existed. The range of estimated values extended from less than 10% to more than 70%. The group average of heterozygosity as estimated from the individual bloodgroups and biochemical markers exceeded the value estimated from population gene frequencies of the various loci. It is concluded that adult animals are more heterozygous than the average of the original calf (or embryo) population.

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Auszug aus der von der Fakultät für Landwirtschaft und Gartenbau genehmigten Dissertation gleich lautenden Titels.     

Beitrag zur Züchtungsmethodik bei Weißklee (Trifolium repens)

Zusammenfassung In den Jahren 1951–1957 wurden Versuche zum Zweck des Vergleichs mehrerer Methoden der Züchtung von Weißklee durchgeführt. Es handelte sich um die Auslese aus einer Wildpopulation durch Frühselektion, Einzelpflanzen-und Klonauslese mit Nachkommenschaftsprüfung und Anwendung des Polycrossverfahrens.Die auf diese oder jene Weise erhaltenen Stämme wurden in mehreren Einzelversuchen und in einer großen Versuchsserie auf ihre Leistung bezgl. Grünmasse und Samen geprüft.Das Ergebnis besteht darin, daß mit beiden Verfahren ein erheblicher Züchtungsfortschritt erzielt wurde. 2 zum Vergleich herangezogene bekannte Sorten wurden etwas übertroffen und die Urpopulation um 25–30%.Eine Beziehung zwischen der Leistung der für das Polycrossfeld verwendeten Klone und deren generativen Nachkommenschaften konnte nicht festgestellt werden, woraus sich ergibt, daß die Kombinationseignung der Stämme von Bedeutung ist.In Rahmen von pflanzenbaulichen Betrachtungen wird angeregt, den Weißklee als einjährige Leguminose zu behandeln.Mit 4 AbbildungenDieser Beitrag zur Methodik der Züchtung ist Herrn Dr. v.Sengbusch zu seinem 60. Geburtstag in Dankbarkeit vom Verfasser gewidmet.     

Über die Phänometrie des Maises

Zusammenfassung Im Sommer 1958 wurden in Groß-Lüsewitz phänometrische Messungen am Bernburger Fettmais an zwei verschiedenen Stellen des Geländes durchgeführt. Die Abhängigkeit des Wachstums der Blätter und der Geschwindigkeit des Rispenschiebens von Temperatur, Windstärke und Bodenfeuchte wurde ermittelt. Als Optima wurden festgestellt für die Tagestemperatur 22–25°C, für die Nachttemperatur 18°C, für die Bodenfeuchte 20% und für die Windstärke 0,5 Beaufort.Aus den Höchstordinaten der Normalverteilung, aus den ermittelten Streuungen und den Optimalwerten von Temperatur, Wind und Bodenfeuchte wurde eine Gleichung abgeleitet, deren graphische Darstellung weitgehend dem Wachstumsverlauf entspricht. Die aus diesen Untersuchungen sich ergebenden Möglichkeiten für den Maisanbau und die Maiszüchtung werden besprochen.Mit 6 Abbildungen     

Die bedeutung der Assoziation satellitentragender Chromosomen

Zusammenfassung Der Assoziation satellitentragender Chromosomen soll eine ätiologische Bedeutung bei der Entstehung von Chromosomenaberrationen zukommen. Es wurde daher ihre Häufigkeit in Blutkulturen von gesunden erwachsenen Personen, von nichtmongoloiden Kindern und von mongoloiden Kindern mit Trisomie 21 bestimmt und die Häufigkeitswerte der Versuchsgruppen miteinander verglichen. Der Mittelwert aus 45 Kulturen von 15 gesunden Männern betrug 32,6±14,7 Assoziationen/100 Mitosen, der von 15 gesunden Frauen 39,2±12,0. Durch Varianzanalyse wurde nachgewiesen, daß die große Streuung vor allem durch individuelle Schwankungen und weniger durch Unterschiede zwischen parallellaufenden Kulturen einer Versuchsperson bedingt ist. Bei einigen Personen wurden die Untersuchungen mehrfach wiederholt und dadurch wahrscheinlich gemacht, daß die Satellitenassoziations-häufigkeit individualspezifisch und relativ stabil ist. Sie wird durch die Kulturart beeinflußt. Der Mittelwert aus 20 Kulturen von 10 mongoloiden Knaben war 49,5±18,6 Assoziationen pro 100 Mitosen und der von 10 mongoloiden Mädchen 58,9±16,9. Von 15 nichtmongoloiden Kindern mit ähnlicher Altersverteilung wie bei den mongoloiden war der Mittelwert aus 30 Kulturen 27,2±15,3 Assoziationen/100 Mitosen. Die Differenz zwischen dem Mittelwert der mongoloiden und dem der nichtmongoloiden Kinder ist mit P<0,001 signifikant, dabei wurde die um 1 vermehrte Zahl der satellitentragenden Chromosomen bei der Trisomie 21 berücksichtigt. Neben der Assoziationshäufigkeit wurde auch die Verteilung der Assoziationsmuster (D-D, D-G, G-G) sowie die Beteiligung von D-und G-Chromosomen an Assoziationen ermittelt. Die beobachteten Werte wurden mit den zu erwartenden verglichen. Bei allen Versuchsgruppen wich die beobachtete Verteilung signifikant von der zu erwartenden ab, es waren immer zuwenig D-D- und zuviel G-G-Assoziationsfiguren vorhanden. Die G-Chromosomen scheinen eine höhere Assoziationsneigung zu besitzen als die Chromosomen der Gruppe D. Die dargelegten Befunde, ihre Ursache und Bedeutung werden diskutiert.

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The importance of association of satellited chromosomes

Summary It has been postulated that the association of satellited chromosomes is of aetiological interest with respect to chromosomal aberrations. For this reason an investigation was carried out to determine its frequency in blood cultures of healthy adult persons, in nonmongoloid children and in mongoloid children with trisomy 21. The mean of 45 cultures of 15 healthy male probands was 32,6±14,7 associations per 100 mitoses; that of 15 healthy female probands 39,2±12. Variance analysis proved the considerable standard deviation to be mostly due to individual than to differences between parallel cultures of a given proband. In several instances the determinations were repeated which showed that the frequency of associations of satellited chromosomes appears to be individually specific and relatively stable. The frequency is being influenced by the methods of culturing. The mean out of 10 male mongoloid children was found to be 49,5±18,6 associations per 100 mitoses; 10 female mongoloid children showed a frequency of 58,9±16,9. In 15 non-mongoloid children with an age distribution similar to that of the mongoloid cases the mean out of 30 cultures was 27,2±15,3 associations per 100 mitoses. The difference between the means of mongoloid and non-mongoloid children appears to be significant (P<0,001); the augmented number of chromosomes in trisomy 21 (plus one) has been properly considered. Besides this, the variability of the different patterns of associations have been calculated. In all groups the obtained values of distribution deviated significantly from the ones to be expected: there was a constant decrease in D-D and an increase in G-G association patterns. The G-chromosome seemed to have greater tendency toward association than the chromosomes of group D. The findings, their possible aetiology and their implications are being discussed.

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Auszugsweise vorgetragen auf der 10. Tagung der Gesellschaft für Anthropologie und Humangenetik in Königstein, Oktober 1967.

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Mit dankenswerter Unterstützung des Österreichischen Forschungsrates.     

Untersuchungen zur Entwicklung von Gehölz-Aufforstungen auf Bergbaukippen in der Dübener Heide (DDR)

Zusammenfassung Der Braunkohlentagebau führt zu beträchtlichen Eingriffen in die Kulturlandschaft. Durch Wiederurbarmachung und Rekultivierung der Tagebauareale werden beträchtliche Bodenflächen der gesellschaftlichen Nutzung wieder zur Verfügung gestellt. In Landschaften mit von Natur aus fruchtbaren Böden steht dabei die Kippenrekultivierung für eine landwirtschaftliche Nutzung und in Gebieten mit von Natur aus weniger fruchtbaren Böden für eine forstliche Nutzung im Vordergrund. Die Tagebaurestlöcher werden häuftig zu Naherholungsgebieten umgestaltet oder für wasserwirtschaftliche Zwecke bzw. für eine geordnete Mülldeponie verwandt. In der Arbeit wird die syngenetische Entwicklung von aufgeforsteten achtjärigen Monokulturen des Populus-Artemisia vulgaris-Typs über etwa 30 jährige Bestände des Populus-Taraxacum officinale-Typs und Populus-Calamagrostis epigeios-Typs bis zu etwa 60 jährigen Baumbeständen des Populus-Carpinus betulus-Typs unter pflanzensoziologischen, ökologischen und pflanzengeographischen Aspekten untersucht. Die Arbeit schließt mit einer Darstellung der landeskulturellen Bedeutung der Kippenaufforstung für die gesamte Kulturlandschaft.

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In der Untersuchung wurden Ergebnisse, darunter Vegetationstabellen der zu erwähnenden Vegetationstypen der Lehrer-Diplomarbeit von Herrn Frenzel (1976) mit einbezogen, dem wir an dieser Stelle für seine Mitarbeit recht herzlich danken möchten.     

Markierung und Nachweis von Conidien bei Mikroorganismen nach der Indicator-Aktivierungsmethode

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zum Studium der Verbreitung von Mikroorganismensporen entwickelt. Zur Markierung wird statt eines radioaktiven Indicators ein stabiles Element verwendet, das später, nach der Durchführung der eigentlichen Versuche aktiviert wird. Die entstehende Radioaktivität ermöglicht den Nachweis der Sporen und anderer Vermehrungseinheiten. Als Versuchsobjekt wurde Aspergillus niger und als Indicator Mangan verwendet.Beim autoradiographischen Nachweis der Sporen treten verschiedene technische Schwierigkeiten auf, wie z. B. das Herauslösen des wasserlöslichen Mangans aus den Sporen durch die flüssige Photoemulsion. Welche Möglichkeiten zur Lösung dieser Probleme zur Verfügung stehen, ist ebenfalls beschrieben worden.Teilveröffentlichung einer Dissertation an der Fakultät für Gartenbau und Landeskultur der TH Hannover 1965.Erste Ergebnisse wurden in Kurzfassung auf der Gemeinsamen Tagung der Deutschen Gesellschaft für Biophysik e. V., der Österreichischen Gesellschaft für reine und angewandte Biophysik und der Schweizerischen Gesellschaft für Strahlenbiologie am 15. September 1964 in Wien vorgetragen.     

Untersuchungen über die genetische Varianz der Zwischenmuskelgräten des Karpfens

Zusammenfassung An einigen Karpfen-Vollgeschwistergruppen wurde mittels Röntgenfotografien die Anzahl Zwischenmuskelgräten bestimmt. Für die Zwischenmuskel-grätenfrequenz wurden zwischen den Gruppen hochsignifikante Unterschiede ermittelt, wobei die Nachkommen bestimmter Teichherkünfte oder deren Kombinationen spezifische Frequenzen aufwiesen. Hochsignifikante Differenzen bestanden ebenfalls zwischen den Gruppen, wenn die Anzahl Zwischenmuskelgräten innerhalb bestimmter Körperabschnitte verglichen wurde. Die mittels einer Röntgenfernsehkamera auf dem Monitor nachweisbaren Zwischenmuskelgräten zwischen 2 Dornfortsätzen waren mit der Anzahl Zwischenmuskelgräten im ganzen Fisch in Abhängigkeit von der Gruppengröße mit r = 0,1 bis r = 0,6 korreliert. Die Korrelationen für die Anzahl Zwischenmuskelgräten im Schwanzabschnitt der letzten 8 Wirbel mit der Gesamtgrätenzahl lagen mit einer Ausnahme zwischen r = 0,6 und r = 0,9.

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Studies on genetic variability of intermuscular bones in the carp

Summary The number of intermuscular bones was determined in several sibships of carp by x-ray photographs. Differences between groups were found to be highly significant and specific characteristic frequencies were found for different populations in different ponds and for progeny of crosses between populations. Comparisons of the numbers of intermuscular bones in different body segments also showed highly significant differences between populations. The number of intermuscular bones between two neural spines was determined with an x-ray television camera. Correlation coefficients for number of total intramuscular bones to number of bones between two neural spines ranged fromr = 0.1 tor = 0.6, while the correlation coefficients for the number of intermuscular spines in the terminal 8 caudal vertebrae to total number of spines ranged, with one exception, fromr = 0.6 tor = 0.9.

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hervorgegangen aus der Abteilung Fischzüchtung des ehemaligen Max-Planck-Institutes für Kulturpflanzenzüchtung, 207 Ahrensburg.

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Für die Anfertigung der Röntgenfotografien danke ich Herrn W. Szablewski.     

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.     

Die Bedeutung der Tintinnen als Glied der Nahrungskette

Zusammenfassung 1. Viele Tintinnenarten sind kosmopolitisch verbreitet. Gebiete des Weltmeeres mit ähnlichen Lebensbedingungen beherbergen gleiche Tintinnen. Sie leben in der lichtdurchfluteten Zone des Meeres, wo das Angebot an Nahrung am größten ist. Tägliche vertikale Wanderungen wurden nachgewiesen.2. Die jahreszeitliche Verbreitung richtet sich nach der geographischen Breite. Bei der ozeanischen Wetterschiffstation India liegt das Maximum mit 4 000 000 Exemplaren unter 1 m² im Mai bis Juli; das entspricht einer Biomasse von etwa 300 mm³.3. Der begrenzende Faktor für die Entwicklung und Verbreitung von Tintinnen ist vor allem die Wassertemperatur. Der Einfluß von Salzgehalt und Sauerstoffsättigung ist offensichtlich weniger bedeutsam.4. Die Nahrung der Tintinnen besteht aus Detritus, Bakterien, nackten Flagellaten, Coccolithophoriden, Peridineen, Diatomeen und Silicoflagellaten. Die Tintinnen selbst werden von Euphausiaceen, Copepoden, Tunicaten und Fischlarven gefressen.5. Tintinnen bilden eines der ersten Glieder in der Nahrungskette. Man sollte in Zukunft dieser interessanten Giliatengruppe bei produktionsbiologischen Untersuchungen mehr Beachtung schenken.

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The significance of the tintinnids as a link in the food web

Tintinnids are shell building Protozoa regarded as heterotrich ciliates. Most of them are marine; less than 2% of the 800 known species occur in fresh water. Tintinnids live almost exclusively free-swimming pelagic and occur at all latitudes, in all seas, predominantly in the upper illuminated water layers. Their geographical distribution is primarily controlled by temperature and so is their development; salinity and oxygen seem of little importance. Tintinnids are one of the first links in the food chain. They feed on detritus, bacteria, naked flagellates, coccolithophores, peridineans and diatoms. The tintinnids themselves are eaten by copepods, euphausiids, tunicates and fish larvae.

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Diese Untersuchungen wurden zum Teil gefördert durch den Kontrakt N 62 558-3612 zwischen Office of Naval Research, Department of the United States Navy und der Scottish Marine Biological Association.     

Zur systematischen Beurteilung von Abieti-Fagetum und Abietetum im West- und Ostalpinen Fagion

Zusammenfassung 1. Im Gegensatz zu der in Europa herrschenden Tendenz, die Assoziation eng zu fassen, erscheint für das alpine Unterlagenmaterial aus markanten klimatisch bedingten Höhenstufen eine weite Fassung der Assoziation zweckmäßiger. Damit entfällt der Zwang, Unterverbände zu bilden.2. Eine Zusammenfassung der artenarmen azidophilen Einheiten in eineLuzula-Gesellschaft und der artenreichen, basiphilen in eineAsperula-Gesellschaft kann floristisch begründet werden.3. Ausgeschiedene Charakterarten sind auf ihre lokale und territoriale Gültigkeit zu prüfen und zu kennzeichnen, da ihr Verhalten am Arealrand, im Optimum, bei wechselnder Faktorenkonstellation und unterschiedlicher Konkurrenzlage nicht einheitlich ist (vgl.Ellenberg 1954). Zunächst ist nur lokale Gültigkeit anzunehmen. Bei Wahlmöglichkeiten gebührt besonders bei systematisch randlich stehenden Gesellschaften den Baumarten wegen der größeren qualitativen Bedeutung gegenüber der Bodenvegetation der Vorrang.4. Nach Aufbau, Ökologie und Verbreitung der erst z.T. bekannten tannenreichen Wälder, die allein in den Alpen rund 1/3 aller natürlichen Wälder umfassen und zwischen dem Fagion im engeren Sinne und dem Vaccinio-Piceion stehen, wäre ein eigener Verband Abietion in den Fagetalia denkbar.5. Die soziologischen Verhältnisse können vorerst weder im gesamten Abieti-Fagetum, geschweige denn im Abietetum-Areal überschaut werden. Für den typischen Charakter der Gesellschaften ist das Assoziationszentrum bzw. das Optimum maßgebend. Darüber kann erst mit Sicherheit entschieden werden, wenn ein statistisch repräsentatives Unterlagenmaterial vorhanden ist. Zur vorläufigen Differenzierung wäre eine zusätzliche geographische Bezeichnung der beschriebenen Assoziation erwünscht (geographische Rasse).6. Bei artenreichen Gesellschaften ist die bisherige systematische Untergliederung unzureichend. Über Begriffe und Rangfolge für eine Erweiterung müßte man sich vereinbaren: z.B.: Abieti-Fagetum adenostyletosum glabrae, Carex alba-Ausbildung, Sesleria-Variante, Erica-Fazies, Aposeris-Typ.7. Von grundsätzlicher Wichtigkeit ist eine klare Scheidung zwischen einem System naturnaher Waldgesellschaften und einer Gliederung anthropogen abgewandelter sekundärer, tertiärer usw. Vegetationseinheiten. Methodisch entstehen sonst Fehler und praktische Mißverständnisse bei der forstlichen Ausdeutung. Das Piceetum montanum (Oberdorfer 1957) enthält z.B. Abies-Varianten verschiedener Subassoziationen eines anthropogen ziemlich abgewandelten Abieti-Fagetum. Das Querco-Carpinetum ist ja ein eindrucksvolles Beispiel für die Notwendigkeit einer klaren Trennung. Die nicht einfache Bestimmung des anthropogenen Einflusses beim Abieti-Fagetum und Abietetum muß sich auf kombinierte archivalische, soziologische und pollenanalytische Untersuchungen in einem eingehend durchforschten Waldgesellschaftskomplex stützen (Mayer 1961).8. Beim weiteren induktiven Aufbau des Systems sollte man sich stets der Vorläufigkeit der Gliederung bewußt bleiben und nicht völlig befriedigende Lösungen der Zukunft überlassen.

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Summary 1. In opposition to the tendency prevailing in Europe, of conceiving associations within narrow bounds, the Alpine data from well-marked altitudinal zones on a climatical basis, rather demands as more suitable a broader conception of associations. This will also dispense us from the need of creating sub-alliances.2. Comprisal of the floristically poor acidophilous units into aLuzula community, and of the floristically rich basiphilous ones into anAsperula community, may be justified from a floristical standpoint.3. Characteristic species stated should be tested for local and territorial validity and accordingly be marked, since their behavior near the borderline of area, at their optimum, with a changing combination of factors and differential situations of competition, will by no means be uniform (cf.Ellenberg, 1954). A priori we may only allow for local application. In the case of possible choice, especially in systematically marginal associations, tree species take priority of ground vegetation for their major qualitative importance.4. The structure, ecological conditions and distribution of forests rich in fir, as yet but partially known, but which, taking the Alps by themselves, comprise roughly 1/3 of all natural forests and are intermediate between Fagion strictly speaking and Vaccinio-Piceion, would justify an alliance of its own, Abietion, within Fagetalia.5. As yet, the sociological conditions cannot be looked over in the whole of the Abieti-Fagetum area, much less in that of Abietetum. Decisive for the typical character of communities is the association center, i.e. the optimum. Decision as to this will not be possible with any certitude until statistically representative data will be available. For preliminary differentiation an additional geographical denomination of the association to be described would prove desirable (geographical race).6. In the case of floristically rich associations, the hitherto applied systematical subdivision is insufficient. Workers should come to agree upon the categories and rank-sequence to be followed for its enlargement, e.g.: Abieti-Fagetum adenostyletosum glabrae, conformation withCarex alba, variant withSesleria, facies withErica, Aposeris type.7. Of vital importance is a clear distinction between a system of natural forest communities and a classification of anthropogenetically change, secondary, tertiary, etc., vegetational units. Otherwise, their silvicultural interpretation would involve methodological mistakes and practical misunderstandings. For instance, Piceetum montanum (Oberdorfer, 1957) comprisesAbies variants of several sub-associations of anAbieti-Fagetum rather changed anthropogenetically. Querceto-Carpinetum is indeed an impressive example of the need for clear distinction. In Abieti-Fagetum and Abietetum, the determination, not simple in itself, of anthropogenetic influence must rest on combined archival, phytosociological and palynological studies within a well-explored complex of forest communities (Mayer 1961).8. In the course of further inductive building-up of the system we should always be conscious of the preliminary character of the classification and leave to the future such solutions as do not as yet fully satisfy.

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Unveränderter Nachdruck eines Vortrages im Internationalen Kolloquium 1962 zu Stolzenau über die Systematik der europäischen Buchenwälder. In der Zwischenzeit liegt ein Grundlagenmaterial von über 3000 Aufnahmen vor zur verfeinerten Beurteilung der angeschnittenen Fragen. Weiterentwickelte Aspekte werden in verschiedenen Veröffentlichungen näher behandelt:a)Mayer, H.: Tannenreiche Wälder am Nordabfall der mittleren Ostalpen. Vegetationsgefälle in montanen Waldgesellschaften von den Chiemgauer und Kitzbüheler Alpen zu den nördlichen Hohen Tauern/Zillertaler Alpen. München-Basel-Wien 1963.b)Mayer, H. unter Mitwirkung vonHofmann, A.: Tannenreiche Wälder am Südabfall der mittleren Ostalpen. Aufbau und waldbauliche Bedeutung der wichtigsten Waldgesellschaften in Südtirol und in den Tridentiner-Venetianer Alpen. Mit einem Waldvegetationsprofil durch die mittleren Ostalpen. (Im Druck 1969).c)Mayer, H.: Die Rolle der Charakterarten bei der Beurteilung fichtenreicher Wälder der Alpen. TÜXEN-FestschriftVegetatio XIX: 220–239, 1969).d)Zukrigl, K.: Aufbau und waldbauliche Bedeutung montaner und subalpiner Waldgesellschaften am Alpenostrand. (Manuskript).Bei der in Bearbeitung befindlichen Gesamtbeurteilung ostalpiner Waldgesellschaften wird versucht systematisch zu einem befriedigenderen, wenn auch noch immer vorläufigen Ergebnis zu kommen, da es noch einige Zeit dauern wird, bis in diesem Gebiet die repräsentative vegetationskundliche Erfassung abgeschlossen ist.

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Translated by Dr.Max Onno     

The encoder mechanism of receptor neurons

Zusammenfassung Ausgehend von den elektrischen Vorgängen an der erregbaren Membran wird der Kodierungsprozeß untersucht. Eine Leitwert-Potential-Beziehung als Bedingung für die Impulsauslösung gestattet eine detaillierte Analyse bei verschiedenen Eingangssignalen. Bei der Ansteuerung mit einem Leitwert erfolgt die Sättigung der Umsetzungskennlinie des Kodierers erheblich früher als bei Stromeingang. Auch das Phänomen des over-stretch wird vom Modell erklärt. Zur Kleinsignalanalyse wird die Theorie der Systeme mit zeitvariablen Parametern angewendet. Die Übertragungsfunktion des Kodierers setzt sich in vielen Fällen additiv aus denen mehrerer Leckstrom-Integratoren mit unterschiedlichen Zeitkonstanten zusammen. Auch die teilweise beobachtete Abhängigkeit der Parameter von der Trägerfrequenz wird modellmäßig erfaßt. Die Adaptationsvorgänge im Kodierer beruhen auf einer intracellulären Anhäufung von Natriumionen während der Impulsabgabe. Die Aktivierung der Ionenpumpe bewirkt einen zusätzlichen Stromfluß, wodurch sich die abgegebene Impulsfrequenz verringert. Bei größeren Ansteuerungen trägt die durch langsame Kalium- und Natriuminaktivierung auftretende Verschiebung der Impulsauslösecharakteristik ebenfalls zur Adaptation bei. Die Betrachtungen, obwohl allgemeingültig für den biologischen Mechanismus der Impulsentstehung und Kodierung, wurden im Rahmen der Arbeit nur auf experimentelle Befunde an Receptorneuronen begrenzt. Für das Motoneuron und Neuronen in verarbeitenden Schichten müssen zusätzlich die Summation synaptischer Vorgänge und statistische Verknüpfungen zwischen Eingangs- und Ausgangssignal berücksichtigt werden.

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

Prodromus derCynosurion-Gesellschaften in den Westkarpaten

Die Pflanzengesellschaften des VerbandesCynosurion Tx. 47 wurden unter Anwendung der Methode der multilateralen Differenziation dokumentiert und klassifiziert. Alluviale Fettweiden wurden in den UnterverbandLolio-Cynosurion suball. nova und magere Bergweiden in den UnterverbandPolygalo-Cynosurion suball. nova eingereiht. Insgesamt wurden 4 Assoziationen, 12 Subassoziationen und 28 Varianten festgestellt. Die einzelnen Syntaxa werden in einer Übersichtstabelle zusammengefasst und von synökologischen, syngenetischen, synmorphologischen, syntaxonomischen und synchorologischen Gesichtspunkten beschrieben. Bei der Gegenüberstellung der veröffentlichten Gesellschaften in Europa wird die Verbreitung mancher Einheiten auch in anderen Gebieten als in den Westkarpaten festgestellt. Ganz kurz werden die verwandtschaftlichen Beziehungen desCynosurion zu Kontaktgesellschaften behandelt.     

Pränatale Chromosomenanalyse mit Mosaikbefund 46,XX/92,XXXX

Zusammenfassung Die Chromosomenanalyse aus Zellen der Amnionflüssigkeit, entnommen bei einer 28jährigen Frau in der 30. Schwangerschaftswoche, erbrachte einen Mosaikbefund aus weiblichen diploiden und tetraploiden Metaphasen. Die Blutzellkulturen des gesunden Neugeborenen zeigten einen normalen Karyotyp. Zusätzliche Untersuchungen sprechen für eine in vitro-Entstehung des Mosaiks.

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Prental chromosome analysis with mosaic statement 46,XX/92,XXXXPosible of an eroneous diagnosis

Summary The chromosome analysis from cells of the amniotic fluid performed in a 28 year old woman in the 30th week of pregnancy revealed a mosaic of female diploid and tetraploid metaphases. Lymphocyte cultures from the healthy newborn showed a normal female karyotype. Additional findings indicate an in vitro origin of the mosaic.

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Direktor: Prof. Dr. H. Lüers

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Leiter: Prof. Dr. E. Saling

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Nach einem Vortrag, gehalten am 11. 7. 1970 auf der Tagung der Gesellschaft für Anthropologie und Humangenetik (Sektion Cytogenetik) in Kiel.     

Die geographische Verbreitung der chromosomalen Strukturtypen von Drosophila subobscura Coll

Zusammenfassung 1. Auf Grund der Untersuchung zahlreicher Stämme von Drosophila subobscura, die aus Köderfängen in Österreich, Oberitalien, Großbritannien, Holland, Sardinien, Syrien und Palästina abgeleitet worden waren, wurde eine Übersicht über die Verteilung und relative Häufigkeit der verschiedenen chromosomalen Strukturtypen dieser Art erzielt. Zur Ergänzung dieses Bildes wurden die Resultate von Stumm-Zollinger (1953) herangezogen.2. Die verschiedene Verbreitung und Häufigkeit der Strukturtypen wird als das Resultat eines alten phylogenetischen Prozesses gedeutet, wobei die Heterosiswirkung der strukturell heterozygoten Zustände als die zur strukturellen Mannigfaltigkeit führende Kraft angenommen wird.     

Habitatansprüche des Kleinspechts(Dendrocopos minor) in W?ldern der Nordost-Schweiz

Zusammenfassung Viele Aspekte der Autökologie des Kleinspechts(Dendrocopos minor) sind schlecht untersucht. Dies gilt in besonderem Maß für seine Habitatansprüche in den Wäldern Mitteleuropas. Ein Ziel der vorliegenden Arbeit bestand deshalb darin, in ausgewählten Wäldern der Nordost-Schweiz die für den Kleinspecht relevanten Habitatstrukturen zu identifizieren. Ausserdem wurde die Eignung von Tonband-Klangattrappen für die Kartierung untersucht. Für die Habitatanalyse wurden in 21 der 22 Wälder mit Kleinspechten und in einer Kontrollgruppe von 21 Wäldern ohne Kleinspechtvorkommen verschiedene Habitatvariablen erhoben. Mit einer logistischen Regression wurden die Variablen ermittelt, die am meisten zur Unterscheidung der beiden Gruppen beitragen. Es resultierten vier Variablen als Prädiktoren für das Vorkommen von Kleinspechten: 1) Weichhölzer begünstigen die Anwesenheit des Kleinspechts; 2) besiedelte Wälder weisen eine geringere Entfernung zu einem Gewässer auf; 3) Kleinspechte kommen hauptsächlich in tieferen Lagen vor; 4) Die untersuchten Kleinspecht-Wälder weisen im Vergleich mit den Kontrollwäldern weniger stehende tote Bäume mit BHD 15 cm auf. Die Erhebung von Kleinspecht-Beständen mit einer Klangattrappe kann während eines kurzen Zeitraums im März/April effizient und zuverlässig durchgeführt werden.

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Habitat requirements of the Lesser Spotted Woodpecker(Dendrocopos minor) in forests of northeastern Switzerland

Summary Despite the widespread distribution of the Lesser Spotted Woodpecker, many aspects of the species' biology are poorly known, particularly regarding its habitat requirements in central European forests. Recent studies suggest population declines in many areas of its range, making the need for appropriate management guidelines urgent. In 1997, we examined which habitat factors affect the presence of the Lesser Spotted Woodpecker in decidous lowland, non-riverine forests of northeastern Switzerland and evaluated the usefulness of playback tapes for censusing the species. Selected on the basis of prior knowledge of the species' distribution, 27 forests were searched for Lesser Spotted Woodpeckers using playbacks from March to early May. The species was still present in 17 of these formerly occupied forests, while 5 new registrations were made in previously unoccupied forests. Ninety percent of the registrations occurred between 16 March and 24 April, and the woodpeckers responded to the playbacks most often with call series. The habitat structure of forests with Lesser Spotted Woodpeckers was compared with that of forests where the species had been absent both during previous censuses and in 1997, and which had a similar tree species composition, forest structure and elevation to the occupied forests. Logistic regression analysis identified four habitat variables as significant predictors of the species' presence/absence. Accordingly, forests were most likely occupied by the Lesser Spotted Woodpecker if more softwoods, but fewer snags (with a DBH 15 cm) per area were available, if the distance to lakes and rivers was small, and the elevation was low. Therefore, the distribution of the Lesser Spotted Woodpecker seems to be affected by variables reflecting both forest structure and relative position of the forests within the landscape. We conclude that the Lesser Spotted Woodpecker will benefit from protection and promotion of softwood in all forest types, resulting in increased habitat connectivity. Moreover, censuses using playbacks can be efficiently conducted during a short period in March/April.