Protoplasmaströmung

Ohne ZusammenfassungVortrag, gehalten am 18. März 1960 in der Versammlung der Zool.-Bot. Gesellschaft in Wien (mit einigen nachträglichen Änderungen). Der Verfasser ist Frau Dr. Lisbeth Michel-Schorr (Wiesbaden, Deutschland) für ihre freundliche Hilfe bei der Abfassung dieses Manuskriptes zu Dank verpflichtet.     

Über Aktionsstrom und Stillstand der Protoplasmaströmung beiNitella opaca

Zusammenfassung Bei jungen Internodialzellen vonNitella opaca nimmt das Ausmaß des Erregungsvorgangs mit der Reizstärke stufenweise zu. Den zwei bis drei Größenklassen des Erregungsvorgangs kommen verschieden große Aktionsströme und verschieden lange Strömungsstillstände zu.Bei etwas älteren Internodialzellen sind die Erregungsvorgänge mitunter von der Reizstärke unabhängig und die Aktionsströme sind dann etwa von dem Ausmaß wie bei jungen Zellen nach starken Reizen. Sie machen die Spannung zwischen Protoplasma und umgebendem Wasser nicht vollständig rückgängig.Bei allen Internodialzellen ist das Ausmaß der Aktionsströme gering, so daß sie oft weniger als die Hälfte der Spannung zwischen Protoplasma und umgebendem Wasser rückgängig machen. Die Reizstärke hat auf die Größe der Aktionsströme keinen oder nur einen sehr geringen Einfluß.Fräulein Elisabeth Pfanner danke ich für ihre Mithilfe bei dem größten Teil der Versuche.     

Die Impulsrichtungsänderungen bei der Induktion der Protoplasmaströmung

Zusammenfassung Die Sphärosomenbahnen in den Zellen der Innenepidermis vonAllium cepa wurden mittels Zeidienapparates nachgezeichnet und eine Methode angegeben, die es gestattet, die Regelmäßigkeit der Plasmaströmung durch eine Zahl (Q_r) zwischen 2,00 und 4,00 auszudrücken. Bei der Induktion der Protoplasmaströmung nach Präparation in Leitungswasser zeigte sich ein allmählicher kontinuierlicher Übergang von der unregelmäßigen Glitschbewegung (Q_r=ca. 3,0) bis zur fast rotationsartigen Strömung (Q_r=ca. 3,9). In den jüngeren Zellen der inneren Zwiebelschichten nahm der (Q_r-Wert ab.Unter der Voraussetzung, daß jeder Impulsrichtung eine Plasmastruktur entspricht, darf mit der Impulsorientierung auch eine Strukturorientierung angenommen werden. Die Überführung dieser Plasmastrukturen vom ungeordneten Zustand in einen mehr geordneten dürfte nur über die Strömung möglich sein und wird daher als deren Funktion angesehen.     

Der Einfluss der Temperatur auf das elektrische Potential,den Aktionsstrom und die Protoplasmaströmung bei Nitella mucronata

Zusammenfassung Während beiNitella nur Temperatursenkung über einen genügenden Bereich unmittelbar zur Erregungsauslösung, d. h. zu Aktionsstrom und Strömungsstillstand führt, bedingt eine starke Temperatursteigerung, wenn die erhöhte Temperatur längere Zeit beibehalten wird, eine vorübergehende Senkung des Plasmalemmapotentials, d. h. Potentials zwischen Protoplasma und Außenmedium, die zu rhythmischen Erregungsvorgängen mit Aktionsströmen und Strömungsstillständen führen kann.Das Plasmalemmapotential stellt sich erst längere Zeit nach einer Temperaturänderung auf seinen definitiven Wert ein. Wenigstens über 8° C ist es mit der Temperatur stärker veränderlich als einer Proportionalität mit der absoluten Temperatur entspricht. Dieser Befund kann die Ansicht stützen, daß das Potential nicht durch die selektive Kationenpermeabilität des Plasmalemmas, sondern durch orientiert in dasselbe eingelagerte, oberflächenaktive, elektropolare Molekeln bedingt ist. Der Aktionsstrom wäre dann Folge einer chemischen Reaktion dieser Molekeln. Bei und unterhalb 8 ° C macht er das Plasmalemmapotential nur mehr zum Teil rückgängig und so liegt es nahe, den Rest desselben als durch die selektive Kationenpermeabilität des Plasmalemmas bedingt anzunehmen, womit vielleicht die geringe Temperaturabhängigkeit des Plasmalemmapotentials in diesem Gebiet zusammenhängt.Die Anstiegszeit des Aktionsstroms wird durch eine Temperaturabnahme um 10 ° C auf das 2, 3 fache verlängert.Wie schon bekannt, nimmt die Geschwindigkeit der Protoplasmaströmung mit zunehmender Temperatur in linearer Weise zu; die Einstellung auf den der neuen Temperatur entsprechenden Wert erfolgt, wie auch bei der Anstiegszeit des Aktionsstroms, rasch.Nach all dem ist die Temperaturabhängigkeit der drei untersuchten Erscheinungen eine wesentlich verschiedene.     

Gezeitenströmung und Nahrungsfiltration bei Ophiuren und Crinoiden

Zusammenfassung 1. Durch Untersuchungen an den natürlichen Standorten wurde versucht, den Nahrungserwerb und seine Beziehungen zu ökologischen Faktoren bei dem SchlangensternOphiocoma scolopendrina und dem FedersternHeterometra savignyi zu analysieren.2. Die Aktivitätsphasen der ortsfesten, in der Gezeitenzone lebendenO. scolopendrina werden von den Tiden, den Wasserbewegungen und der Bodenstruktur am Wohnplatz bestimmt. Die wellenempfindlichen Tiere sind bei Hochwasser meist inaktiv. Der Nahrungserwerb findet in Gezeitentümpeln bei Niedrigwasser, an trocken fallenden Stellen nur solange das auf- oder ablaufende Wasser zu niedrig steht, als daß sich Wellen bilden können, statt.3. Die Tiere sind zwar Allesfresser, doch überwiegt pflanzliche Nahrung.4. Drei verschiedene Formen des Nahrungserwerbs sind zu unterscheiden: Absammeln oder -rupfen vom Boden (in unbewegtem Wasser), Filtrieren (in strömendem Wasser) und Abweiden des Staubfilms von der Wasseroberfläche (nur am Tage in auflaufendem Wasser).5. Nahrungsaufnahme und -transport in den Magen erfolgen ausschließlich durch die Ambulacralfüßchen. Zum Filtrieren werden sie steif ausgestreckt und bilden unter jedem Arm zwei Filterkammreihen. Dieser Filterapparat ist sehr grob und nur in stärkeren Strömungen, die reichliches Geschwebe heranführen, wirkungsvoll.6. BeiO. scolopendrina ist die Filtration nur für die auf trocken fallenden Habitaten wohnenden Individuen von größerer Bedeutung, bei den anderen überwiegt die Futteraufnahme vom Boden.7. Aus den Untersuchungsergebnissen anO. scolopendrina muß geschlossen werden, daß die in größerer Tiefe am Meeresboden stellenweise massenhaft vorkommendenOphiothrix fragilis undOphiothrix quinquemaculata, die dort z. T. auf dem Rücken liegen und in der Regel ihre Arme erhoben halten, nicht, wie vielfach angenommen, herabsinkende Nahrung auffangen, sondern diese ausschließlich aus stärkeren und an organischem Material reichen Strömungen abfiltrieren.8. Der Nahrungserwerb der 20armigen, nachtaktiven und in lagunenartigen Flachwassergebieten mit schwachen Strömungen lebendenH. savignyi geschieht ausschließlich durch Filtration feinen, vorwiegend lebenden Geschwebes.9. Die Arme stellen sich, die aboralen Seiten gegen die Strömung gerichtet, nebeneinander und bilden zusammen einen einheitlichen flachen Filtrationsfächer, den bei einer Strömung von 2 cm/sec etwa 60 l/min passieren. Das feinmaschige Filternetz wird von den zwischen den Pinnulae steif ausgestreckten Tentakelreihen dargestellt.10. Diese Befunde machen wahrscheinlich, daß auch die anderen Crinoiden, im Gegensatz zur bisherigen Anschauung, ihre Nahrung ausschließlich oder vorwiegend durch Filtration aus einer Strömung gewinnen, der nicht ein aus den oralen Armseiten gebildeter Fangtrichter, sondern die aboralen Armseiten als Filtrationsfächer entgegengestellt werden.

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Tidal currents and food filtration in ophiurids and crinoids

At different seasons, long-term field observations, experiments and measurements were conducted onOphiocoma scolopendrina andHeterometra savignyi in order to investigate their food uptake mechanism and its relation to environmental factors.O. scolopendrina lives in the tidal zone. It obtains food in three different ways: in quiet waters it collects or plucks food from the substratum; in running waters it filters, and while the tide is coming in, it removes (during the day time) dry particles from the water surface. In the filtration process, the ambulacral feet line up and form filtrating combs. This filtering mechanism works effectively, however, only in currents having a significant speed and containing larger suspended particles. It is suggested thatOphiothrix quinquemaculata andO. fragilis also obtain their floating food exclusively by filtration from relatively fast currents rich in organic particles, rather than by collecting sinking particles as has often been assumed. Both species live in greater depths at the sea bottom, where they occassionally occur in great numbers. They lie on the floor, sometimes on their backs, and usually with their arms up.H. savignyi lives in shallow water areas having weak currents and feeds exclusively by filtration of fine, mostly living, suspended material. The animals arrange their 20 arms to form a shallow filtration fan and turn their aboral regions towards the current. The tentacles, stiffly stretched and between the pinnulae, form a fine filter net. Contrary to previously held opinions, these results suggest that the other crinoid species also obtain their food exclusively or predominantly by filtration from weak currents; it is not the catching funnel formed by the oral sides, but a shallow filter fan formed by the aboral arm surfaces that points toward the current.

     

Beobachtungen zur Beteiligung des Tonoplasten an der Plasmaströmung

Summary Vital staining of inner epidermal cells (Allium cepa, onion bulbes) causes blue granular precipitations in cell sap which are moved by protoplasmatic streaming. Such and earlier observations proof that the tonoplast participates in all protoplasmatic streaming patterns which should be taken in consideration with regard to the unit-membrane concept of tonoplast.     

Der experimentelle Nachweis einer Massenströmung im Phloem vonHeracleum mantegazzianum Somm. et Lev

Zusammenfassung Im Phloem der ausgewachsenen Blattstiele vomHeracleum Mantegazzianum wurde thermoelektrisch eine Massenströmung nachgewiesen; ihre Geschwindigkeit liegt in der Größenordnung von 35–70 cm/Std.Mit 2 TextabbildungenHerrn Prof. Dr.A. Frey-Wyssling zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Über den Einfluß dauernder elektrischer Durchströmung auf Lebewesen. (Elektrokultur)

Ohne Zusammenfassung     

Spontane Rotation des Chromatophors,lokalisierte Plasmaströmung und elektive Vitalfärbung in den Haarzellen von Coleochaeten

Ohne ZusammenfassungDie eigenartige Plasmabewegung mit bekannten Erscheinungen in Beziehung zu setzen, kann zunächst nur versucht werden.