Die Erregung einzelner Fadenhaare von Periplaneta americana in Abhängigkeit von der Grösse und Richtung der Auslenkung

Zusammenfassung Auf einem Cercus stehen etwa 220 Fadenhaare. Jedes Haar besitzt eine Sinneszelle. Es ist in einer Kuppel eingelenkt und von einem Wall umgeben.Die Haare sind regelmäßig in Längsreihen angeordnet. Haare einer Reihe stimmen in den wesentlichen Merkmalen überein: Die Untersuchungen werden auf eine Reihe beschränkt.Mit der Adhäsionskraft zwischen einer kleinen Lackkugel und dem Haarschaft wird die Richtungsabhängigkeit der rücktreibenden Kraft gemessen: Bei Auslenkung in einer bestimmten Ebene (Vorzugsebene) ist die rücktreibende Kraft besonders klein. In schwachen Luftströmungen bewegen sich deshalb die Haare — unabhängig von der Richtung der Strömung — in ihrer Vorzugsebene.Das Rezeptorpotential und die Impulse eines Fadenhaares werden mit Kapillarelektroden in der Kuppel abgeleitet.Die Richtungsabhängigkeit des Rezeptorpotentials wird untersucht: In der einen Richtung der Vorzugsebene tritt ein maximales phasischtonisches Generatorpotential auf, in der Gegenrichtung maximale Hyperpolarisation. Bei Auslenkung um 12° ändert sich die Höhe des Rezeptorpotentials etwa wie der Kosinus der Auslenkungsrichtung. Die Abweichungen von der cos-Funktion nehmen mit der Größe der Auslenkung zu. Sie werden teilweise durch Strukturen, die die freie Auslenkung des Haares begrenzen, verursacht.Die Abhängigkeit des Generatorpotentials von der Größe der Auslenkung wird in der optimalen Richtung untersucht: Die Höhe der Potentialspitze nimmt logarithmisch und die Höhe des Potentialplateaus linear mit der Größe der Auslenkung zu. Bei 12° Auslenkung schlägt das Haar am Wall an: Bei weiterer Auslenkung fallen die Kennlinien ab.Die Fadenhaare sind zur Rezeption schwacher Luftströmungen hervorragend geeignet: Wenn sie abwechselnd um jeweils 1° in den beiden Richtungen der Vorzugsebene ausgelenkt werden, erreicht das Generatorpotential bereits 40% seiner maximalen Höhe. Der Wall schützt den rezeptiven Apparat vor Überlastung.

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Summary Approximately 220 filiform hairs are to be found on each cercus (Fig. 4). Each hair has a single sensory cell and is located in a sharp walled indentation on top of a mound (Fig. 3).The hairs are arranged in regular columns. In any one column all the hairs are essentially alike (Fig. 5). This paper concerns the hairs of a single column.The elastic forces within the hairs were measured in different directions with the help of adhesion between the hair shaft and a tiny ball of dry varnish. Along one preferential plane the elastic forces were especially small (Fig. 6 and 7). Thus weak air currents bend the hair along this plane regardless of the direction they come from.Receptor potentials and impulses from individual hairs were picked up by glass capillary electrodes inserted in the mound at the base of the hair (Fig. 3 and 8).The amplitude of the receptor potential depends upon the direction in which the hair is bent (Fig. 14). A maximum phasic-tonic generator potential occurs by bending the hair in one direction along the preferential plane and a maximum hyperpolarization by bending it in the opposite direction (Fig. 9 and 13). Within the first 12° of deflection the amplitude of the receptor potential follows fairly closely upon the cosine of the direction of deflection (Fig. 13). The deviation from the cosine function increases with increasing deflection (Fig. 14). This deviation is caused at least in part by structures about the base of the hair which limit its free movement.The amplitude of the generator potential also depends on the degree of deflection along the preferential plane (Fig. 10). The peak generator potential rises with the logarithm whereas the ensuing plateau rises linearly with the degree of deflection (Fig. 12). At 12° the hair shaft reaches the wall of the indentation. Further bending yields lower potentials (Fig. 11).The filiform hairs are excellently adapted to function as receptors for weak air currents. The generator potential rises to 40% of maximum when the hair describes only a two degree arc along the preferential plane, from 1⁰ on one side of the resting position to 1° on the other side (Fig. 12). The steep walls around the base protect the receptive apparatus from excessive strain.

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Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München.

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Herrn Prof. Dr. H. Autrum danke ich für das Thema und die Unterstützung bei der Arbeit. Die Untersuchungen wurden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.     

Über die Abhängigkeit der Wirkstoffbildung von Licht und Photosynthese

Ohne ZusammenfassungMit 3 Textabbildungen.Herrn Prof. Dr.Otto Renner zu seinem 70. Geburtstag gewidmet.     

Über die Pyridoxinspeicherung der Hefe in Abhängigkeit von der Stickstoffquelle

Zusammenfassung In wuchsstoffkompletten vollsynthetischen Kulturmedien wurde der Einfluß der N-Quelle auf die Pyridoxin-Speicherung in untergärigen Bierhefezellen (Sacch. carlsbergensis) untersucht.Die Impfzellen der drei Hefen wurden N-arm vorgezüchtet und hatten bei Versuchsbeginn einen sehr niedrigen B₆-Gehalt, der sich während der achttägigen Bebrütung stark erhöhte. Die intensivste Speicherung entfiel auf die Absterbephase, in der nach sechstägiger Bebrütung die Maxima erreicht und anschließend wieder abgebaut wurden.Die maximalen Speicherwerte waren deutlich differenziert in Abhängigkeit von der N-Quelle und schienen der jeweiligen Bedeutung des Vitamins für den Aminosäurenstoffwechsel zu entsprechen. Caseinhydrolysat als N-Quelle hatte die schwächste B₆-Speicherung zur Folge, Asparagin bewirkte die stärkste Anreicherung (Steigerung um etwa 50%), während die Speicherwerte bei anorganischer N-Ernährung (Ammoniumsulfat) dazwischenlagen.     

Über die generationsdauer der hefe in Abhängigkeit von Strahlenwirkungen

Ohne Zusammenfassung     

Die Abhängigkeit der Herzschlagzahl und der Atembewegungen bei Knochenfischen von der Keimlingsgrösse und der Temperatur

Ohne Zusammenfassung     

Über die Abhängigkeit der biologischen Strahlenwirkung von der Bestrahlungszeit

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden Möglichkeiten zur mathematischen Beschreibung der Dosisleistungsabhängigkeit der biologischen Strahlenwirkung diskutiert. Es werden Versuche an über 3000 weißen männlichen Mäusen beschrieben, durch die der Einfluß der Dosisleistung auf die Strahlenwirkung ermittelt werden sollte. Die Dosisleistungen lagen zwischen 1 r/min und 140 r/min; als Maß für die Strahlenwirkung wurde die LD 50/30 benutzt. Weiter wird ein reaktionskinetisches Modell zur mathematischen Beschreibung dieser Ergebnisse angegeben. Danach ist es möglich, die Größe der im Organismus wirksamen Dosis als Funktion der zur Bestrahlung benutzten Dosisleistung, der Bestrahlungszeit und zweier Zeitkonstanten anzugeben. Den Zeitkonstanten entsprechen zwei voneinander abhängige Abklingprozesse, die jeweils aus verschiedenen chemischen oder physika lischen Reaktionstypen bestehen können. Abschließend wird über Messungen der Überlebenszeit der Mäuse nach der Bestrahlung berichtet.Herrn Professor Dr. H.Schreiber bin ich für die Anregung zu dieser Arbeit und für zahlreiche Hinweise zu Dank verpflichtet.In der Zeit zwischen Niederschrift des Vortragsmanuskripts und der Durchsicht des Manuskripts für den Druck sind mir zwei Arbeiten von O.Hug und A.Kellerer bekanntgeworden, deren Ergebnisse aber wegen der Kürze der zur Verfügung stehenden Zeit in der vorliegenden Arbeit unberücksichtigt bleiben mußten.     

Analysis der Basalstoffwechselregelung in Abhängigkeit von Umweltfaktoren und Körpergewicht

In large-scale experiments carried out over a period of about 15 years, white rats were subjected to chronic treatment with antithyroid drugs, substances counteractingLangerhans' islets (mostly alloxan), hormone fragments, and native hormones respectively. The O₂-consumption (mostly in an artificial microclimate) was measured in each test. The test batches were either gradually diminished by killing the animals one after another, to yield histological series in chronological order, or a whole batch was pooled together at the end of a test. In all experiments a relationship could be established between O₂-consumption and the histology (histochemical tests included) of liver and endocrine glands. In a recent experiment, moreover, serum enzymes and the level of blood sugar were determined; a chromatographic analysis of thyroid hormone fractions and blood cells-counts were made. Combining these methods led to numerous variables suitable for numerical treatment. Besides a treatment of the data by elementary methods (variance analysis, t-test, U-test, linear 2-dimensional regression analysis), multidimensional space models, employing traditional and novel calculi were used. The regression equations in 23-dimensional statements were linear, quadratic and cubic. In a concordance analysis 25 variables were carried along. To develop a satisfactory theory, the coefficients of the differential equations underlying the material were determined by means of an approximation method suited for random samples subject to variance. For solution, integrals, polynomials of e-functions, using mostly the regression calculus in two steps were sought. The oscillations caused by environmental factors were extracted as the differences between the function values of the optimal particular and real integral and the empirical ordinates. This isolated swinging remainder was analysed followingFourier. The spectra or the oscillation portions themselves were brought into functional relation with one another by means of functional operators always controlled by hetero- and auto-correlation. The model of the control of metabolism by the diencephalic-pituitary-thyroid-system could thus be reduced to an n-dimensional linear space model, which, however, is not quite satisfactory.     

Über die Kallosebildung in Siebröhren von Kartoffelpflanzen in Abhängigkeit von Blattrollvirusinfektion und chemisch-physikalischen Bedingungen

All the cultivars of tomato tested were found to be infected with the root‐knot nematode, Meloidogyne incognita, however, to varying extent. There was also reducton in plant growth parameters accordingly. Further reduction in plant growth of tomato cultivars was recorded when plants also received the treatment with the heavy metal, lead, notwithstanding the fact that the presence of lead also reduced the root‐knot development. Tomato cv. Arka Vikas showed minimum reduction in plant growth with single or combined treatment with the nematode and the heavy metal.     

Untersuchungen über Plasmolyse und Deplasmolyse in Abhängigkeit von der Wasserstoffionenkonzentration

Sans résuméVorstehende Untersuchungen wurden im Botanischen Institut der Universität zu Münster i. Westf. ausgeführt und von der Philosophischen und Naturwissentchaftlichen Fakultät als Dissertation angenommen. Meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. W. Benecke spreche ich für das stete Interesse und die in mannigfacher Hinsicht jederzeit gern gewährte Unterstützung meinen herzlichsten Dank aus. Desgleichen schulde ich Herrn Privatdozenten Dr. W. Mevius für die Anregungen und Ratschläge, durch die er mich bei meiner Arbeit unermüdlich unterstützte, großen Dank. Schließlich fühle ich mich verpflichtet, für die außerordentliche und wertvolle Hilfe von seiten der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft an dieser Stelle meinen besonderen Dank zum Ausdruck zu bringen.     

Abhängigkeit der Grössenunterschiedsschwelle von der Lichtintensität bei sehr schwacher Beleuchtung

Zusammenfassung Versuche zur Bestimmung der Abhängigkeit der Unterschiedsschwelle einer geometrischen Grössendimension von der Intensität bei verschiedener schwacher, nahe der absoluten Intensitätsschwelle liegender Lichter. Im Gegensatz zu den komplizierten Formeln, die die Abhängigkeit bei höheren Lichtintensitäten dargeben, gilt nahe der Minimalschwelle der Intensität ein bilinearer Ausdruck der Invarianz des Produkts der Reizunterschiedsschwelle der Grössendimension (in arbirärem, z.B. mm Masstab gemessen) und der Lichtintensität (in arbiträrem Lux Masstab). Die Bedeutung des Befundes im Zusammenhang mit früheren ähnlichen Ergebnissen wird besprochen.

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Summary Experiments on determination of the difference threshold of visual size using different, weak lights, near the absolute intensity threshold, are presented. Contrary to the complicated formulae obtained when the light is bright, near the minimal intensity threshold a simple bilinear equation holds true: the product of the stimulus threshold of visual size (measured in arbitrary units,e.g. mm.) and the intensity threshold (measured in arbitrary units Lux) is found to be invariant. The significance of the findings are discussed in connection with similar, previous results.

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Résumé Des expériences pour déterminer le seuil spatial différentiel (visuel), en utilisant différentes lumières faibles, à la limite du seuil de l'intensité absolue, sont exposées. Contrairement aux formules compliquées qu'onn obtient avec des lumières intenses, près du seuil minime de l'intensité, une simple expression bilinéaire est valable: le produit du seuil spatial (mesuré en unités arbitraires, p. ex. en millimètres) et du seuil de l'intensité (mesuré en unités arbitraires de Lux) est invariable. La signification de ce fait est discutée, en même temps que des résultats analogues antérieurs.

     

Über das ätherische Öl von Grünalgen

Zusammenfassung Einzellige Grünalgen der Gattung Chlorella bilden ätherische Öle. Die in einem Teil dieser Öle vorkommenden Guajanolide (Proazulene) haben sich als brauchbares taxonomisches Merkmal erwiesen. Einzelne Arten bilden größenordnungsmäßig ebenso viel ätherisches Öl wie höhere Pflanzen.

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On the essential oil of green algaeI. The oils of the genus Chlorella

Unicellular green algae of the genus Chlorella are able to synthesize essential oils. Some guajanolides (i.e., proazulenes) were shown to be its main components. Certain species produce as much oil as do higher plants. Formation of essential oils can serve as a taxonomic character in the genus Chlorella.

     

Über das ätherische Öl von Grünalgen

Zusammenfassung Das ätherische Öl und seine Hauptkomponenten (Proazulene) erwiesen sich auch bei den Gattungen Ankistrodesmus und Scenedesmus als brauchbare taxonomische Merkmale. Der Ölgehalt licgt in der gleichen Größenordnung wie innerhalb der Gattung Chlorella. Einige Ankistrodesmus-Stämme, die keine Proazulene bilden, müssen offensichtlich anderen Gattungen zugeordnet werden.

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On the essential oil of green algaeII. The oils of the genera Ankistrodesmus and Scenedesmus

The essential oil and its main components (i.e., proazulenes) are useful taxonomic characters also in the genera Ankistrodesmus and Scenedesmus. The amounts of oil in these genera are similar to that of the genus Chlorella. A few strains of Ankistrodesmus, which are unable to synthesize proazulenes, seem to belong to other genera.

     

Phasenlage der Tagesperiodik in Abhängigkeit von Jahreszeit und Breitengrad

Zusammenfassung Es wird die Hypothese vertreten, daß die regelhaften jahreszeitlichen Änderungen der Phasenbeziehung zwischen Aktivitätsrhythmik und natürlichem Licht-Dunkel-Wechsel auf der Grundlage spezieller Synchronisations-mechanismen erklärt werden können. Im Teil 1.1 werden die endogenen und exogenen Faktoren besprochen, die theoretisch die Phase zu beeinflussen vermögen. Die Überlegungen führen zu dem Schluß, daß das Licht-Dunkel-Verhältnis und die Dauer der Dämmerung im wesentlichen die Phase bestimmen. Experimentelle Belege sind in Teil 1.2 enthalten. In Teil 2 werden Freilandbeobachtungen über Beginn und Ende der Aktivität von Vögeln neu ausgewertet. Diese Ergebnisse, wie auch Meßwerte der Aktivität von Tieren in Innenräumen (Teil 3), stützen die Hypothese. Sie zeigen alle maximal voreilende Phasen im Mittsommer bei tagaktiven Arten bzw. im Mittwinter bei einer nachtaktiven Art. Einige, in Teil 4 erwähnte Ausnahmen von dieser Regel, werfen die Frage auf, in welchem Ausmaß die Ergebnisse verallgemeinert werden dürfen. In der Arbeit werden auch die einheitlichen jahreszeitlichen Änderungen der Aktivitätszeit erörtert.

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Summary The hypothesis is advanced that the regular seasonal changes of the phase relationship between circadian activity rhythms and the natural light-dark cycle can be explained on the basis of special mechanisms of synchronization. In part 1.1, all the endogenous and exogenous factors are discussed which theoretically may influence the phase. From these considerations, it is concluded that it is mainly the ligh-dark ratio and the duration of twilight that determine the phase. Experimental evidence is presented in Part 1.2. In part 2, field observations on onset and end of activity of birds are re-analyzed. These data, as well as data from laboratory records of activity (3), support the hypothesis. They all show maximal leading phases in mid-summer for diurnal species, and in mid-winter for a nocturnal species; minimal leading phases occur at the equinox. A few exceptions from this rule, mentioned in part 4, raise the question to what extent the results can be generalized. The paper also discusses the uniform seasonal changes of the duration of activity-time.

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Herrn Prof. Dr. Erwin Stresemann zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Weitere Untersuchungen über die Abhängigkeit der Assimilationsgrösse junger Getreideblätter von der Kaliernährung der Versuchspflanzen

Ohne ZusammenfassungMit 4 Textabbildungen.