Zur biologie und morphologie der saisonformen von Aleurochiton Complanatus (baerensprung 1849) (homoptera aleyrodidae)

Zusammenfassung Der Saisondimorphismus der ahornbewohnenden Aleyrodiden, den Haupt 1932 gefunden und an den Puparien von Aleurochiton acerina und A. complanatus kurz beschrieben hat (1934), wird besonders bei Aleurochiton complanatus (Baerensprung) auf Spitzahorn (Acer platanoides) eingehender untersueht, vergleichsweise auch bei Aleurochiton acerina Hpt. an Feldahorn (Acer campestre) und bei Nealeurochiton pseudoplatani (Visnya) an Bergahorn (Acer pseudoplatanus). Vorangestellt sind einige bionomische Bemerkungen über die Eikapazität, die Eiablagefolge und Gesamteiproduktion sowie die arrhenotoke Parthenogenese von Aleurochiton complanatus.Der Saisondimorphismus kommt vor allem durch die unterschiedliche Größe (Länge) der Puparien zum Ausdruck, erstreckt sich aber auch auf die Imagines und wird schon in den mittleren und älteren Larvenstadien deutlich. Er beruht bei gleicher Entwicklungsgeschwindigkeit auf unterschiedlichen Wachstumsraten, welche bei A. complanatus bereits während des zweiten Larvenstadiums wirksam werden und im Endeffekt kleinere, alsbald schlüpffähige Sommerpuparien und größere, diapausierende Winterpuparien ergeben. Diese unterscheiden sich außerdem durch geringere oder stärkere Sklerotisierung und entsprechend fehlende oder ausgeprägte Pigmentierung. Die Winterpuparien der Gattung Aleurochiton sind zusätzlich durch eine schneeweiße Wachssekretion ausgezeichnet, die ein spezifisches Muster bildet. Der Saisondimorphismus ist von beträchtlichen Größenunterschieden der beiden Geschlechter über-lagert. Der frühe Beginn der divergenten Differenzierung in der Ontogenese der beiden Saisonformen läßt vermuten, daß ihre Induktion bereits zu einem noch früheren Zeitpunkt erfolgt bzw. wenigstens einsetzt. Unter bestimmten Bedingungen; nämlich wenn die auslösenden Umweltfaktoren in Übergangsbereichen liegen, lot sich eine lückenlose Serie von Intermediärformen bezüglich der Sklerotisierung, Pigmentierung und Wachssekretion sowie der weiteren Entwicklungsfähigkeit (Latenz) auffinden. Die Saisonformen von Aleurochiton complanatus können daher als die extremen, aber durchaus normalen Endglieder einer ökomorpho-logischen Modifikationsreihe aufgefaßt werden, die nur dadurch ausgezeichnet ist, daß sie nicht wie gewöhnlich einen medianen, sondern zwei laterale Gipfel in der Häufigkeitsverteilung aufweist.

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Summary The seasonal dimorphism of maple inhabitating Aleyrodidae, found and shortly written by HAUPT (1934) upon the puparia of Aleurochiton acerina and A. complanatus, is more precisely investigated specially with Aleurochiton complanatus (Baerensprung) on Norway maple (Acer platanoides), and comparatively and additionally with Aleurochiton acerina Hpt. on field maple (Acer campestre) and with Nealeurochiton pseudoplatani (Visnya) on sycamore (Acer pseudoplatanus), supplemented by bionomic remarks on egg capacity, sequence of egg laying and arrhenotok parthenogenesis.The seasonal dimorphism is manifested above all by different size (length) of the puparia, but also extended as on the adults as on the medium and older larvae. In spite of an equal speed of development it is based on different growth ratios, with A. complanatus already beginning during the second larval stage and resulting in smaller and immediately moulting summer puparia and larger diapausing winter puparia; which beyond this differ by a more or less developed sclerotization and correspondingly by absent or coined pigmentation. The winter puparia of the Aleurochiton species also exhibit a white waxy secretion with a specific pattern. The early beginning of divergence in the ontogenesis of the both seasonal forms lets suppose its induction to be already started at an earlier moment. Under distinct conditions, e.g. in the transitional range of the decisive environmental factors, a complete row of intermediate forms in view of sclerotization, pigmentation and wax secretion as well as of further development are to be found. These may be considered the indeed extremely frequent but morphologically normal ultimate endings of an ecomorphologic series of modifications.

     

Über die induktion der diapause und der ausbildung der saisonformen bei Aleurochiton Complanatus (Baerensprung) (Homoptera aleyrodidae)

Zusammenfassung der Ergebnisse Der Saisondimorphismus der Puparien der auf Spitzahorn (Acer platanoides) lebenden, normalerweise bivoltinen Aleyrodide Aleurochiton complanatus (Baerensprung) wird in erster Linie von der Tageslänge induziert, die während der Embryonal- und frühen Larvalentwicklung herrscht.Bei Photoperioden unter 17–18 Std Licht pro Tag entstehen stärker sklerotisierte und pigmentierte Winterpuparien, die ein weißles Wachsmuster tragen. Die zarteren, fast pigmentfreien, kleinen Sommerpupa rien, die keine zusätzliche Wachsbedeckung aufweisen, entwickeln rich bei Langtag jenseits dieser kritischen Photoperioden jedoch nur, wenn sich gleichzeitig das Ahornlaub im Zustand der Reife befindet und vorwiegend assimilatorisch tätig ist. Solange es noch wächst, vor allem aber wenn es altert, vergilbt und trockener wird, entsteht trotz Langtag ein mehr oder weniger hoher Prozentsatz Winterpuparien.Im Sinne der Kennedyschen Vorstellungen über den Einfluß des Blattalters auf die Entwicklung der Aphiden wird angenommen, daß die Sommerpuparienbildung durch N-arme Nahrung begiinstigt wird, wäh rend aminosäurereiehe Phloemsäfte die Winterpuparienbildung fördern.Neben den morphologischen Unterschieden weisen die saisondimorphen Aleurochiton-Puparien auch eine physiologische Verschiedenheit hinsichtlieh ihrer Weiterentwicklung auf, nämlich in der Ausprägung der Dormanz bis zum Schlüpfen. Die Sommerpuparien sind stets nach wenigen Tagen schlupffähig (Subitanpuparien), die Winterpuparien können dagegen erst nach einer mehr oder weniger langen Latenzzeit, vielfach nur nach Absolvierung einer typischen Diapauseentwicklung unter niederer Temperatur, schlüpfen.Da die kritische Tageslange für die volle Diapauseinduktion erst bei 16 Std Licht pro Tag liegt und ihre Wirkung sich erst mit zunehmender Larvalentwicklung voll entfaltet, bilden sich diapausierende Winter puparien nur, wenn wenigstens in den letzten Larvenstadien Photoperioden unter 16/8 herrschen.In dem Bereich zwischen 16/8 und 18/6 Bowie bei Kurztag zu Beginn und Langtag am Ende der Larvalentwicklung entstehen dagegen physiologische Übergangsformen, die eine mehr oder weniger verzogerte Entwicklung bis zum Schlüpfen (Prolongation), morphologisch zugleich aber Winterpupariencharakter aufweisen (Bog. Prolongationspuparien).Morphologische Übergangsformen treten viel seltener auf, da die morphologische Induktion (Änderung der Wachstumsrate) eine wesentlich steilere Gradation aufweist als die Dormanzprägung. Solche Intermediärpuparien stehen hinsichtlich ihrer Weiterentwicklung bis zum Schlup fzwischen den Subitan-(Sommer-)Puparien und den Prolongationspuparien.Übergangs-(Intermediar- und Prolongations-)Puparien entstehen auch, wenn ungeeignete Zustände des Substrats (s. oben) die Auswirkung von Langtagbedingungen unterdrücken.Trotz der durch verschiedene Lage der photoperiodischen Schwellen bedingten Verschiebung in der Koppelung von Saisonform und Dormanzgrad wird angenommen, daß beide Erscheinungen Auswirkungen des gleichen Ursachenkomplexes sind, veil nicht nur beide photoperiodisch induziert werden, sondern im Langtagbereich auch der gleichen Beeinflussung durch den physiologischen Zustand des Wirtes unterliegen.Neben dem physiologischen Zustand des Blattes scheint die Wüchsigkeit der Wirtspflanze im ganzen von Bedeutung zu sein.Andere Umweltfaktoren, wie die Lichtintensität und die Lichtqualität im physiologischen Normalbereich Bowie die Temperatur, haben dagegen offensichtlich keinen direkten Einfluß auf die Saisonformenbildung.Diese Laborergebnisse vermögen sowohl systematische Beobachtungen an Wildpopulationen (1961) wie Befunde mehrerer Freiland-Beutelzuchten der Jahre 1959–1961 zwanglos zu erklären: vor allem die Tatsache, daß in der ersten Generation neben Sommerpuparien mehr oder weniger zahlreiche, gegebenenfalls bis zu 100% Winterpuparien auftreten können, d. h. der Saisondimorphismus nicht rein alternativ und unabdingbar auftritt. Schon infolge der in unseren Breiten relativ beschränkten Herrschaft optimaler Langtage von >17 Std Licht, die unter Einrechnung der photoperiodisch wirksamen Dämmerung etwa vom 1. Juni bis 10. Juli dauert, kann bei der natürlichen zeitlichen Streuung der individuellen Entwicklungsabläufe gar nicht erwartet werden, daß sich die sensible Phase aller Populationsglieder genau mit dieser Zeit deckt und somit in der ersten Generation ausschließlich Sommerpuparien entstehen. Vor allem fällt aber die dafür außerdem notwendige Phase der Wirtsentwicklung nicht überall und nicht in jedem Jahr in diese Periode, so daß unter Umständen, etwa wenn infolge von Dürre die Alterung der Blatter Schon frühzeitig eingesetzt hat, selbst bei Langtag überhaupt keine Sommerpuparien gebildet werden können.Bei dem an Feldahorn (Acer campestre) lebenden Aleurochiton acerina Hpt. und bei Nealeurochiton pseudoplatani (Visnya) auf Bergahorn (Acer pseudoplatanus) scheinen prinzipiell ähnliche Verhältnisse vor zuliegen, allerdings mit der Tendenz; die Entwicklung bei ersterem mehr zur bivoltinen, bei letzterem mehr zur monovoltinen Seite zu verschieben.Da es sich in allen Fallen um eine fakultative Diapause handelt, kann sich in der Zucht eine ununterbrochene Folge von Sommerpuparien-Generationen entwickeln, wenn bei Langtag von 18/6 turgeszentes reifes Ahornlaub zur Verfügung stellt. Aber auch auf Ahornblättern anderer Kondition ließen rich über Prolongationspuparien drei vollständige Generationen von Aleurochiton complanatus pro Jahr erzeugen.So stellt die Entwicklung von Aleurochiton ein weiteres Beispiel für die Verknüpfung von Diapause-Nondiapause-Prozessen m it Saisonformenbildung dar, freilich mit merkwürdigen Divergenzen der Erschei nungsformen im einzelnen, die vor allem auf dem Einfluß der Wirtspflanze sowie auf der außerordentlichen Varianzbreite der Dormanz beruhen.

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Summary The seasonal dimorphism of the puparia of the normally bivoltin Aleurodide Aleurochiton complanatus inhabitating norway maple (Acer platanoides) is induced in first line by the day length during embryonal and early larval development.With photoperiods below 17–18 hours light per day strongly sklerotizised and pigmentated winter-puparia arise, additional bearing a white wax pattern. The more tender, nearly pigmentless, smaller summer-puparia develop in long days beyond this critical photoperiod, provided indeed the maple leaves being in a mature condition, that means in a mainly assimilating state. As long as they are growing, but above all as they become older, yellow and withered, a more or less high percentage of winter-puparia develops in spite of a long day regime.Corresponding to the conceptions of KENNEDY about the effects of leaf age on the development of aphids the formation of summer-puparia is suggested to be favoured by N-poor nutrition, that of winter-puparia in contrast by phloem sap rich of amino-acids.Besides the morphological differences the seasonal-dimorph Aleurochiton-puparia also exhibit a physiological divergence of their further development up to the moult. The summer-puparia are ready to moult always after a few days (subitan-puparia), the winter-puparia in contrast only after a more or less enlarged latence period, frequently only after termination of a typical diapause development in a lowered temperature.As the critical day length for a complete induction of diapause lies near 16 hours light per day, unfolding its effect only with the advancing larval development, diapausing winter-puparia (diapause-puparia) are formed only if there are photoperiods below 16L 8D during the last larval instars.Contrary between the photoperiods of 16L 8D and 18L 6D as well as with short days at the beginning and long days at the end of the larval development physiological intermediates arise, which experience a more or less prolonged development up to the moult (prolongation-puparia) but simultaneously show the characters of winter-puparia.Morphological intermediate stages are found more rarely, as the morphological induction (change of growing rate) exhibits a steeper gradient than the induction of dormancy. In regard of their further development these intermediate puparia range between the nondia-pausing subitan-puparia and the prolongation-puparia.Intermediate and prolongation-puparia as well develop also if unsuitable conditions of the host plant (young or old leaves) suppress the effects of long day.In spite of the shifting of the relation between seasonal form and dormancy graduation due to the difference of their critical photoperiods and sensibility periods both phaenomena are considered to be results of the same causal connection, as both not only are induced by the photoperiod but also influenced by the physiological stage of the host plant ander long day conditions.Other environmental factors as light intensity and light quality (within normal physiological limits) as well as temperature do not appear to have any direct effect on the seasonal dimorphism.These findings explain observations on a free living population 1961 and the results of Aleurochiton-breedings in nylon bags on maple twigs in the field (1959–1961) as well.. specially the fact that in the first generation besides summer-puparia there may be winter-puparia in a more or less great number, eventual up to 100 %, and that therefore the seasonal dimorphism is scarcely realized in a purely alternative and absolute form. Owing to the limited regime of long days of more than 17 hours light in temperate latitudes, inclusive of the photoperiodically effective dusk and dawn lasting only from June 1 to July 10, an absolute congruence of the sensible stage of all population members with this period is not to be expected, the more as there is a broad variation in the dates of individual development. Therefore the exclusive formation of summer-puparia in the first generation is nearly impossible, especially as the necessary assimilatory stage of the maple leaves too may not fall together precisely with this period in any case.With Aleurochiton acerina Hpt. inhabitating the field maple (Acer campestre) and with Nealeurochiton pseudoplatani (Visnya) on sycamore (Acer pseudoplatanus) similar reactions seem to be realized.As the diapause is a facultative one in all cases an uninterrupted sequence of summer-puparia generations develops in the greenhouse, if long day of 18 hours light or more and mature turgescent maple leaves are always present. On maple leaves of other conditions three full generations of prolongation -puparia could be reared within one year.

     

Entwicklungsdauer und Lebenszyklen vonMesostoma productum (O. Schmidt, 1848) (Turbellaria,Neorhabdocoela)

Zusammenfassung Im Laborversuch bildetMesostoma productum zunächst Subitaneier. In einer 2. Eigarnitur werden von denselben Individuen Dauereier produziert. Im natürlichen Lebensraum können sich nur wenige tiere während der Bildung einer Eigarnitur von Dauerei- auf Subitaneiproduktion umstellen.Die Entwicklungsdauer vom Schlüpfen des Muttertieres bis zum schlüpfen der von ihr produzierten Jungtiere aus Subitaneiern beträgt bei +15° C 24,5 Tage, bei +20° C 16,7 Tage und bei +25° C 13,2 Tage. Diese Werte liegen um 13,9 und 7 Tage niedriger als beiM. lingua.Die Lebenszyklen im untersuchten Tümpel erstrecken sich 1968 über 3 Monate, 1969 und 1970 jeweils über 4 Monate. Die erste Generation, die aus Dauereiern schlüpft, produziert ausschließlich Subitaneier. Alle folgenden Generationen stammen von Tieren aus Subitaneiern. Diese Tiere können sowohl Subitaneier als auch Dauereier bilden. Die Population produziert bei optimalen Durchschnittstemperaturen von +20° C Subitaneier. Durchschnittstemperaturen von +15° C oder +25° C führen bei einem hohen Prozentsatz der Tiere zu Dauerei-Bildung. Gegen Ende des Zyklus werden überwiegend Dauereier produziert.Von Mitte Mai bis Mitte September bringtM. productum 7 Generationen hervor. Die gleiche Anzahl von Generationen erreichtM. lingua in 7,5–8 Monaten.

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Developmental rate and life cycles ofMesostoma productum (O. Schmidt, 1848) (Turbellaria, Neorhabdocoela)

Summary Under laboratory conditionsMesostoma productum produces a batch of dormant eggs subsequent to a batch of subitaneous eggs. In nature only a few individuals change from dormant egg production to subitaneous egg formation in one batch of eggs.The interval between hatching of the mother and hatching of her young from subitaneous eggs is 24.5 days at 15° C, 16.7 days at 20° C and 13.2 days at 25° C. These values are about 13,9 and 7 days lower than those forM. lingua.The life-cycles extended over 3 months in 1968 and over 4 months in 1969 and 1970. The first generation hatching from dormant eggs only produces subitaneous eggs. All further generations hatch from subitaneous eggs. Under optimum conditions of 20° C the population produces subitaneous eggs. Average temperatures of 25° and 15° C cause dormant egg formation by a high percentage of the animals. Towards the end of the life-cycle the majority of eggs formed are dormant.From the middle of May to mid-September 7 generations occur inM. productum, whereas inM. lingua the same number of generations occurs in 7.5–8 months.

     

Control of the mediterranean fruit fly (Ceratitis capitata) using sterile males: Effects of nitrogen and chilling during gamma-irradiation of puparia

Nitrogen has proved effective in protecting puparia of Ceratitis capitata (Wiedemann) from gamma-irradiation induced damage as evidenced by increased adult emergence from early irradiated puparia, adult male survival, and male fertility. Chilling to 4° during irradiation had the opposite effect and it is concluded that the extent of damage which can be altered by these treatments is due to oxygen-dependent effects of irradiation. Increased fertility after irradiation in nitrogen may be due to increased sexual vigour rather than to reduction in damage of genetic material but this has not been proved. Effects on percentage adult emergence, survival and fertility are probably manifestations of the same phenomenon of irradiation-induced lethargy. It is considered that the effect of treatment with nitrogen at 25° or chilling to 4° in air during irradiation may be of value in increasing the flexibility of a large-scale campaign to control C. capitata by the sterile-insect release method.Adults from puparia of the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata (Wiedemann), subjected to sterilizing doses of gamma radiation, survive best when treated late in puparial life (Arroyo et al. 1965). This fact greatly affects the logistics of any large-scale sterilization programme (Knipling 1960) for the control of this or other insects in the field (see Smith 1963). Hence we have tried to separate the genetic and somatic effects of gamma-irradiation upon puparia of C. capitata. We hoped that if somatic effects could be lessened without affecting the degree of sterility induced by a given dose, the age-range of puparia which could be successfully sterilized might be increased, thus allowing greater flexibility in the development of a control programme.The lessening of radiation-induced damage under conditions of low oxygen tension has been well established in both plant and animal tissues (Patt & Brues 1954; O'Brien & Wolfe 1964). Nitrogen increases the radiation resistance of the wasp Habrobracon during development (Clark & Herr 1955), and Baldwin and Salthouse (1959) showed that oxygen deficiency protected the bug Rhodnius from the dual effect of delayed moulting and burning of the epidermis following administration of X-rays.Present results involving irradiation of C. capitata puparia in nitrogen at 25° or in air at 4° show that some protection from lethal somatic effects is possible.

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Zusammenfassung Es konnte gezeigt werden, dass bei der Bestrahlung der Puparien von Ceratitis capitata (Wiedemann) mit 10 k-rad Gammastrahlen in einer Stickstoffatmosphäre der erreichte Prozentsatz schlüpfender Imagines—im Vergleich mit der Bestrahlung in Luft bei 25° oder 4°C—vergrössert ist, wenn die Puparien am 4. Tag der Entwicklung bei 25°C behandelt werden. Die Schutzwirkung des Stickstoffs ist noch grösser bei einer Dosis von 30 k-rad. Nach Bestrahlung mit 10 k-rad in einem späteren Stadium der Puparien-Entwicklung blieb das Überleben der geschlüpften Männchen von der Behandlung mit Stickstoff oder von der Abkühlung unbeeinflusst. Jedoch ergaben am 4. Tag der Entwicklung behandelte Puparien nach Bestrahlung in Stickstoff länger lebende Männchen und das Überleben war nach Bestrahlung in Luft bei 4°C am geringsten. Diese Ergebnisse weisen auf die Existenz einer, sekundären Letalwirkung der Bestrahlung hin, die von Sauerstoff abhängig ist, da Stickstoff die Sauerstoff-spannung in den Geweben herabsetzt, während Abkühlung auf 4°C die Löslichkeit von Sauerstoff in den Gewebeflüssigkeiten erhöht. Der primäre Letaleffekt der Bestrahlung ist der, welcher die Weiterentwicklung durch Schädigung der sich differenzierenden Gewebe verhindert. Der Sekundäreffekt verhindert das Schlüpfen der voll entwickelten pharaten Imago aus ihrem Puparium, und es wird angenommen, dass die auf Bestrahlung während früher Entwicklungsstadien folgende Einschränkung der Überlebensfähigkeit der Erwachsenen — wie sie von anderen Untersuchern bei anderen Insekten gefunden wurde — eine Manifestation der gleichen Erscheinung darstellt. Es wird vermutet, dass diese sauerstoffabhängige sekundäre Letalität irgendwie mit einem Eingreifen in den normalen Atmungsstoffwechsel des Insekts zusammenhängt.Es wird im Vergleich mit der Bestrahlung in Luft bei 25°C eine Steigerung der Fertilität der in Stickstoff bei 25°C bestrahlten Männchen und eine Minderung der Fertilität nach Bestrahlung in Luft bei 4°C festgestellt. Das könnte eher eine Folge von Veränderungen in der sexuellen Vitalität als von Veränderungen in der Häufigkeit der Induktion dominanter Letalfaktoren in den Spermatozoen sein. Weitere Untersuchungen zur Bestimmung dieses Punktes sind notwendig.Es wird angenommen, dass die Wirkungen einer Behandlung mit Stickstoff oder Abkühlung auf 4°C während der Bestrahlung von Nutzen für die Steigerung der Flexibilität bei einer weitgespannten Bekämpfungsaktion von C. capitata durch die S.I.R.M. sein dürften.

     

Einige Bemerkungen zur Arbeit von Proell und Diener „Über den Feineau gesunder und kranker Zähne“

Zusammenfassung Es wird auf wichtige Literatur hingewiesen, die Proell und Diener anscheinend unbekannt blieb. Ferner wird gezeigt, daß die kristallographische Hauptachse (optische Achse) der Hydroxylapatitkristallite im Dentin um 90° gegen die von diesen Autoren angegebene Richtung gedreht liegt. Dieser Fehler bei Proell und Diener geht darauf zurück, daß die Autoren die Doppelbrechung des Dentins gewöhnlicher Zahnschliffe, welche bekanntlich auf der Anwesenheit der kollagenen Fasern beruht, ohne weiteres ihren Betrachtungen über die Orientierung der Hydroxylapatitkristallite zugrunde legen.     

Über den Einbau von H3-Thymidin in die DNS und die Endomitosetätigkeit in der Wurzel von Vicia faba

Zusammenfassung Die von Pelc und La Cour bei Wurzeln von Vicia faba festgestellte H³-Thymidin-Aufnahme in die Zellkerne der Streckungszone und der Wurzelhaube beruht offensichtlich darauf, daß in diesen Regionen im Zuge von 2 Endomitosezyklen eine DNS-Reproduktion erfolgt. Diese Deutung legen eigene Untersuchungen über die Lage von Kernen im endomitotischen Strukturwechsel nahe; doch ergibt sie sich bereits auf Grund der mikrophotometrischen Befunde von Deeley, Davies und Chayen und auf Grund der allgemeinen Kenntnisse über die Verbreitung und das Zustandekommen der endomitotischen Polyploidie. Auch speziell für die Wurzelrinde von Vicia faba lagen schon Angaben über das Auftreten von Endopolyploidie vor und damit Anhaltspunkte für eine länger währende, über das eigentliche Meristem hinausgreifende DNS-Reproduktion.Die Ergebnisse von Pelc und La Cour stellen somit keinen schlüssigen Beweis für einen Metabolismus von DNS-Komponenten unabhängig von der DNS-Reproduktion dar.     

Beobachtungen über das Vorkommen von Algen an Thermalstandorten auf Island

Zusammenfassung Es werden einige Warmwasserstandorte auf Island geschildert und Listen der in ihnen gefundenen Algen mitgeteilt. An anderem Ort veröffentlichte Versuche über die Wärmeresistenz einiger Grünalgen warmer Bäche Islands (Biebl, 1967) haben gezeigt, daß diese an ihren natürlichen Standorten beinahe die Grenze ihrer Wärmeresistenz und damit ihrer Lebensmöglichkeit erreichen. Chlorophyceen wurden bis zu Temperaturen von 32° C gefunden,Cosmarium botrytis var.mediolaeve auch noch in 35° C warmem Wasser. Diatomeen wurden lebend bei 35° C beobachtet, in den fixierten Proben aber auch noch bei 48° bis 55,5° C gefunden. Vor allemRhopalodia gibberula trat noch in diesen hoch temperierten Wässern auf. Es muß aber offen bleiben, ob diese im fixierten Material gefundenen Diatomeen am Standort noch lebend waren. Vielversprechend erschiene eine Untersuchung der oft eng benachbarten alkalischen und sauren Quelltümpel hinsichtlich der Artenzusammensetzung. So zeigte z. B.Pinnularia microstauron in Wässern mit einem ph von 5, 5–6, 5 bei Temperaturen zwischen 17,5° und 25° C ausgesprochene Massenentwicklung, während in gleich temperierten alkalischen Wässern andere Arten auftraten. Von den Cyanophyceen wurdeMastigodadus laminosus in einem Bereich von 20° C bis 60° C lebend gefunden. Von noch heißerem Wasser überrieselte Kieselsinterablagerungen enthielten zahlreiche verkieselte Blaualgenreste.     

Über den Aminosäure- und Aneurin-Gehalt vor und während der Keimung bei unterschiedlichen Temperaturen

Zusammenfassung Der Keimungsverlauf beiCucumis sativus, Daucus carota, Triticum aestivum, Allium cepa undSinapis albus wurde bei 4 verschiedenen Temperaturen (6°, 10°, 20°, 30°C) während 10 Tagen untersucht. Innerhalb der ersten 48 Stunden nach der Aussaat erfolgten zu 5 Zeiten (bei der Aussaat, 12, 24, 36 und 48 Studen danach) Probeentnahmen zur Bestimmung von Aneurin, Aminosäuren und einigen weiteren Substanzen. Zusammenhänge zwischen dem Gehalt an Aminosäuren und Aneurin, dem Keimungsverlauf und den Temperaturen werden behandelt.Mit 10 AbbildungenFrau Professor Dr.E. Schiemann zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Über die widerstandsfähigkeit von moosrotatorien aus wasserkulturen gegen trocknung und gegen niedere und hohe temperaturen,insbesondere über einige faktoren,welche die resistenz begrenzen

Zusammenfassung In Wasser kultivierte Moosrotatorien, Philodina roseola Ehrenb. und vor allem Habrotrocha constricta Duj. wurden auf ihre Trocken- und Temperaturresistenz geprüft.Ohne kolloidale Unterlage auf ebener Glasfläche bei Versuchsraumtemperaturen getrocknete Rotatorien sterben. Nur, wenn bei hoher Luftfeuchte langsam getrocknet wird, überlebt ein Teil der Tiere.Wird auf oder in einem Kolloid getrocknet, dann überlebt ein großer Teil der Tiere nach Maßgabe der folgenden Faktoren: Je größer die Trocknungsgeschwindigkeit und der schließliche Wasserverlust der Tiere, desto mehr Tiere sterben. Ebenso werden mit der Dauer des Trockenliegens immer mehr Tiere getötet. Je stärker die Abflachung der trockenen Tönnchen ist, desto mehr werden diese geschädigt. Schnelles Befeuchten der trockenen Tönnchen ist unschädlich. Zum Wiederaufleben ist Sauerstoff nötig.Die Kolloid-Bettung ermöglichte es, das Eintrocknen und Quellen der Tiere auch morphologisch zu verfolgen.Das Volumen der eingetrockneten Tiere beträgt etwa 8% des Volumens der aktiven Tiere oder 11% der zu Tönnchen kontrahierten, aber noch nicht entquollenen Tiere. Die lufttrockenen Tönnchen enthalten etwa noch 15–20% Wasser. Der Volumenverlust des Eiplasmas von Habrotrocha constricta beträgt bei 75% relativer Feuchte und l.8° C etwa 83–87%.Die untersuchten Rotatorien ziehen sich noch vor dem Eintrocknen zu Tönnchen zusammen; hierdurch werden die Deformation des Körpers und die Zerreißungen durch das Trocknen möglichst klein gehalten.Wiederholtes Trocknen tötet viele Tiere. Habrotrocha constricta verträgt osmotischen Wasserentzug (durch Saccharoselösung) gut; der Aufenthalt in destilliertem Wasser tötet die Tiere hingegen bald.Die Zeit, welche die Tiere zum Wiederaufleben benötigen; ist um so länger, je stärker sie getrocknet waren und je länger sie trockengelegen hatten. Erhitzt gewesene Tiere brauchen besonders lang zum Wiederaufleben.Lufttrockene Tiere vertragen extreme Temperaturen besser als solche mit höherem Wassergehalt: Aktive Tiere in Wasser oder nassem Mooshäcksel sterben, bei –15° C schnell eingefroren, rasch. Bei –4° C langsam eingefrorene aktive Tiere überleben zu etwa 10%. Bei –10 bis –15° C 3 Monate lang lufttrocken gelagerte Tiere überleben ohne zusätzliche Verluste durch die Kälte. Auch bei kurzfristigem, wiederholtem Wechsel zwischen –15 und +18 oder +35° C sterben die lufttrockenen Tiere nicht.Nur wenig entquollene Tönnchen vertragen die entsprechende Temperaturbehandlung aber schlecht.Aktive Tiere, die 5 min lang höheren Temperaturen ausgesetzt werden, sterben schon bei 42° C zu 50%; wenig entquollene Tönnchen überleben im äußersten Fall die gleiche Expositionszeit bei 48° C, lufttrockene Tönnchen bis zu 70° C. Osmotisch (in 0,5 mol. Rohrzucker) entquollene Tiere, die 30 sec höheren Temperaturen ausgesetzt wurden, überlebten dies noch bei 52° C zu 50%; Brunnenwasser-Kontrollen starben zu 50% schon bei 48° C.Auch beim Trockenliegen schaden schon mäßig hohe Temperaturen (30–35° C).Verglichen mit dem, was frühere Autoren über die Resistenz von Wildfängen angegeben haben, und was die experimentelle Nachprüfung dieser Angaben gebracht hat, ist die Widerstandsfähigkeit der in Dauer-Wasserzucht gehaltenen Tiere geringer: Bei etwa 60–80% relativer Feuchte und +18 bis + 20°C (Versuchsraumbedingungen) getrocknet, überlebte Habrotrocha constricta Duj. mit 50 % der Tiere im günstigsten Fall 25 Tage. Einzelne Tiere überlebten mehr als 50 Tage. Für 50% relative Feuchte sind die entsprechenden Werte 6 und 25 Tage, bei Lagerung im Exsikkator über konzentrierter H₂SO₄ 2 und 50 Std. Nur in der Kälte sind auch die getrockneten Zuchttiere sehr widerstandsfähig.Im Verlauf von 60 Monaten Dauer-Wasserzucht nahm die Trockenresistenz von Habrotrocha constricta Duj. auf etwa die Hälfte ab; während der gleichen Zeit sank die durchschnittliche Größe der Tiere auf etwa 67% des Ausgangswertes. (Gesamtzuchtdauer 8 Jahre.)Eine Abhärtung durch wiederholtes Austrocknenlassen wurde versucht, aber nicht erzielt.Die quantitativen Versuchsergebnisse gründen sich auf über 100000 ausgezählte Individuen und sind statistisch gesichert.Die ökologische Bedeutung der untersuchten, die Resistenz begrenzenden Faktoren wird kurz erörtert.Für die Anregung und Förderung der Arbeit Herrn Professor Dr. Gerolf Stelner herzlich.     

Über die Reifung des Cerebralen Fermentmusters der Succinodehydrogenase in der Ontogenese von „Nesthockern“ und „Nestflüchtern“ (Portmann) bei Vögeln und Säugetieren (Eine histochemische Studie)

Zusammenfassung An dicken Hirnschnitten wird das Auftreten und die Verteilung der Succinodehydrogenase im Hirn von 122 Vögeln, 97 Säugetieren und 2 menschlichen Feten untersucht. Bei den Vögeln wurden neben ausgewachsenen Gehirnen von 4 Arten die Entwicklung des Fermentmusters bei 5 Arten studiert, von denen Gallus und Anas zur Gruppe der Nestflüchter und Columba, Passer und Melopsittacus zu den Nesthockern gehören. Bei den Säugern wurden vorzugsweise Entwicklungsstadien von Mus, Felis, Canis, Oryctolagus (Nesthocker) sowie Cavia, Sus, Ovis (Nestflüchter) bearbeitet.Für die erwachsenen Vögel wurden zum ersten Mal detaillierte Angaben über die Verteilung des Fermentes in verschiedenen Hirnregionen gemacht.Die Entstehung des Fermentmusters bei den Entwicklungsstadien folgt im allgemeinen der Regel, daß zum Zeitpunkt des Schlüpftermines bzw. der Geburt der Nestflüchter ein differenzierteres Fermentmuster im Gehirn aufweist als der Nesthocker. Melopsittacus zeigt als extremer Nesthocker nicht allein auf den Schlüpftermin bezogen eine verzögerte Fermentreifung, sondern in den übergeordneten Hirnbezirken des Telencephalons auch eine absolut späte Differenzierung. Columba nimmt auch hier — wie unter anderen Gesichtspunkten — eine Übergangsstellung ein. Als Nesthocker zeigt sie eine relativ frühzeitige Ausreifung.Bei Melopsittacus betrifft die verzögerte Fermentreifung nicht allein das Gehirn insgesamt, sondern speziell die übergeordneten Hirnzentren wie das Telencephalon. Der Zeitraum zwischen der beginnenden Differenzierung im Rhombencephalon und ihrem Abschluß im Telencephalon wird so gedehnt, daß ein Stadium, wie es zu dem des Nestflüchters beim Schlüpftermin passen könnte, nie vollkommen, d. h. in allen Hirnteiluen gleich gut entsprechend, erreicht wird.Die Reihenfolge der Fermentreifung zeigt bei Vögeln und Säugern eine caudokraniale Entwicklung, weiter Erscheinungen, die einerseits Anklänge an die phylogenetische Entwicklung erkennen lassen, andererseits solche, die an eine Reifung funktionell zusammengehöriger Kerngruppen denken lassen (akustisches System).Bei den Säugern zeigen die sechs untersuchten Formen bezüglich der Unterscheidung in Nestflüchter und Nesthocker weniger eine scharfe Gruppenbildung als eine Reihe, die von Mus, dem deutlichsten Nesthocker, über Felis, Canis, Oryctolagus, Cavia, Sus zu Ovis, dem extremen Nestflüchter, führt. Überraschend ist vor allem der Befund bei Oryctolagus, der trotz der bekannten Nesthockereigenschaften eine auffallend frühe Fermentdifferenzierung aufweist.Schon die wenigen bisher vom Menschen untersuchten Stadien zeigen, daß der menschliche Embryo durchaus dem Typ des Nestflüchters folgt und damit auch in diesem Zusammenhang Portmanns Vorstellungen vom sekundären Nesthockertum des Menschen rechtfertigt.Die Befunde werden im Rahmen der Ergebnisse amerikanischer Biochemiker (Flexner, Potter, Lowry, Greengard und McIlwain, Kimel und Kavaler, Meyer und Dixon, Richter u. a.) sowie im Zusammenhang mit den Untersuchungen aus der Portmann-Schule (Sutter, Schifferli, Helfer) diskutiert.

Abkürzungen

Vögel G Gallus dom. (Var. New Hampshire) - A Anas platyrhynchos dom - C Columba dom - P Passer montanus - M Melopsittacus undulatus Säuger Mu Mus musculus (Var. alba) - Fe Felis catus L - Ca Canis familiaris - Or Oryctolagus cuniculus dom - Cv Cavia porcella dom - Su Sus scrofa dom - Ov Ovis aries Die Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft ermöglicht und stand unter Leitung von Prof. Ortmann.