Zur Struktur von Reaktionszentren in phototrophen Bakterien: eine Standortbestimmung

Es ist gelungen, bakterielle Reaktionszentren-Komplexe (RC) ohne Lichtsammlerpigmente zu isolieren. Unsere Gruppe bearbeitet zur Zeit die Isolierung und Charakterisierung von Reaktionszentren aus Rhodospirillaceen. Bei phototrophen Bakterien sind 2 bis 4% des Bacteriochlorophylls mit einem Proteinkomplex assoziiert, in welchem sie durch aktinisches Licht oxidierbar sind und sich im Dunkeln wieder zurückreduzieren (P₈₇₀). Am besten untersucht sind RC-Komplexe von Rhodopseudomonas spheroides, R-26. Diese Mutante weist einen geringen Gehalt an Karotinoiden auf. Die RC-Komplexe werden mittels mild wirkender Detergenzien aus der Chromatophorenmembran solubilisiert. Sie enthalten je Mol RC 2 Mole BPhäo a, 4 Mole Bchl a, 1 Mol nichthämartig gebundenes Fe und 1 bis 2 Mole Ubichinon, die mit einem hydrophoben Trägerprotein assoziiert sind. Der Proteinanteil hat ein MW von etwa 7,5 10⁴ Dalton und ist aus drei verschiedenen Untereinheiten aufgebaut. Die größte der drei Untereinheiten kann vom Komplex wegdissoziieren, während die Pigmente an die beiden leichteren Untereinheiten gebunden bleiben und teilweise photochemische Aktivität bewahren. Die primäre, photochemische Reaktion ist ein lichtinduzierter Ladungstrennungsvorgang bei dem die RC-Bchl-Moleküle ein Elektron an einen Elektronenakzeptor abgeben. Als primäre Elektronenakzeptoren werden heute drei Möglichkeiten in Erwägung gezogen: Nichthäm-Eisen, Chinone und Ferrochinon-Komplexe. Es scheint, daß verschiedene Mikroorganismen ungleiche primäre Elektronenakzeptoren aufweisen. Energieübertragung in photosynthetischen Bakterienmembranen ist sehr wirkungsvoll. Weniger als 5% der absorbierten Photonen gehen als Fluoreszenzenergie verloren; der Rest führt zu Ladungstrennungen und Elektronentransport. Der hohe Wirkungsgrad muß durch charakteristische Strukturen, Umgebungsbedingungen und Interaktionen erklärt werden können. Interaktionen der Pigmentmoleküle untereinander, mit der Umgebung in der Chromatophorenmembran und mit den Trägerproteinen werden diskutiert als Standortbestimmung zur Beantwortung der Frage: Was macht die Bchl-Mole-küle des Reaktionszentrums geeignet, als Zentren des photochemischen Ladungstrennungsprozesses zu wirken? Ich danke den Mitarbeitern der Photosynthesegruppe Zürich für die kritischen Diskussionsbeiträge während des Kolloquiums über “Photosynthetische Membranen” an unserem Institut. Unsere Arbeit wird unterstützt durch den Schweizerischen Nationalfonds, NF-3.156-0.73, und die Fritz Hoffmann-La Roche-Stiftung.     

Tetradenanalytische Auswertung Eines 3-Punktversuchs Bei Sphaerocarpus Donnellii Aust

Zusammenfassung 1. Für die squamifera-Koppelungsgruppe von Sphaerocarpus wurden die beiden neuen Loci c (crispa) und a (atra) auf Grund der Austauschhäufigkeiten zwischen s (squamifera), c und a lokalisiert.2. Die mit Hilfe der genetischen Tetradenanalyse bestimmte Häufigkeit der Postreduktionen dieser Loci stimmt wieder mit der Annahme überein, daß die Postreduktionen der einzelnen Loci sich aus einem Austausch im Vierstrangstadium zwischen dem Centromer und dem betreffenden Locus ergeben.3. In dem untersuchten, 16–17 Morgan-Einheiten umfassenden Chromosomena bschnitt konnten bis zu 2 gleichzeitige Austausche nachgewiesen werden. In Übereinstimmung mit früheren Befunden konnte eine genetische Interferenz zwischen 2 auf derselben Seite des Centromers gelegenen Crossing-overs wahrscheinlich gemacht werden. Zwischen zwei auf verschiedenen Armen des Chromosoms gelegenen Crossing-overs scheint keine Interferenz wirksam zu sein.4. Es wurde gezeigt, wie durch die tetradenanalytische Auswertung Doppelbrüche zwischen dem Centromer und einem Locus, ohne Unterteilung der Strecke durch einen weiteren Locus, nachgewiesen werden können, die Frage einer Interferenz also auch geprüft werden kann, ohne daß 3 Loci vorliegen müßten.5. Unsere Befunde stimmen mit der Annahme überein, daß bei Doppelaustausch der 1. Austausch keinen Einfluß darauf ausübt, welche 2 der 4 Chromatiden sich an dem 2. Austausch beteiligen (Fehlen einer Chromatiden-Interferenz).6. In einem Anhang wird die Zahl der theoretisch möglichen Tetradentypen bei n unterscheidenden Merkmalen ohne Lagebeziehung der Sporen zueinander (Tetraedertyp) abgeleitet.Mit 3 Textabbildungen.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Deviate-ontogenies in the aphelinid male [Hymenoptera] associated with the ovipositional behavior of the parental female

Zusammenfassung Intrapezifische Geschlechtsunterschiede in den Beziehungen zum Wirt, die sich in einer abweichenden M?nnchen-Entwicklung auspr?gen, kennzeichnen 45 Arten in 8 Gattungen derAphelinidae. Diese abweichende M?nnchen-Entwicklung ist bei den verschiedenen Arten entweder unabh?ngig oder abh?ngig von der Lage des haploiden Eies am Wirt. Bei 8 Arten (Gruppe I) ist die Geschlechtsdifferenzierung in der Beziehung zum Wirt unabh?ngig von der gew?hnlichen Plazierung der haploiden und diploiden Eier. Die Unterschiede treten erst nach der Eiablage und der Vollendung der Embryonalentwicklung auf. Bei 3 Arten (Gruppe II A-1) ist die unterschiedliche Plazierung haploider und diploider Eier und die darauf folgende Verwirklichung einer unterschiedlichen Entwicklung ein psychologischer Effekt, der von einem reversiblen physiologischen Zustandswechsel der Spermathecen-Drüse des begatteten Weibchens herrührt. Bei 27 Arten (Gruppe II B) und bei 2 Arten (Gruppe II A-2) verursacht die Kopula eine vollst?ndige Umstellung bei der üblichen Plazierung der Eier, wobei die haploiden Eier von dem unbegatteten Weibchen an oder in parasitischen Hymenopteren oder in Lepidopteren-Eier abgelegt werden, w?hrend diploide Eiver von dem begatteten Weibchen an oder in Homopteren plaziert werden. Diese Umstellung führt dazu, dass die Nachkommen begatteter Weibchen alle weiblich sind. Bei 5 Arten der GattungCasca (Gruppe III) ist die Sonderentwicklung der M?nnchen vielleicht auf deren Embryonalperiode beschr?nkt. Eine unterschiedliche Plazierung haploider und diploider Eier mag daraus geschlossen werden, dass bei mehreren Arten alle Nachkommen begatteter Weibchen weiblich sind.      

L'efficacité d'un mélange deBacillus thuringiensis Berl. et de DDT contreAgrotis ypsilon Rott. (Noctuidae)

Zusammenfassung Mit dem Ziele, die biologische Wirkung einer Mischung zwischen einem Handelspr?parat vonB. thuringiensis Berl. (Bakthan) und DDT (Gesarol 75) gegen die Raupenstadien vonAgrotis ypsilon Rott. abzukl?ren, wurden eine Serie Laborversuche duchgeführt. Beschreibung der Versuchsmethode und Darstellung der für die verschiedenen Larvenstadien erhaltenen Resultate. Die Kombination der beiden Mittel kann den allein schlecht wirksamenB. thuringiensis Berl. “aktivieren”. Diese Erscheinung konnte jedoch nur bei Larven des 4 Stadiums beobachtet werden und nur wenn der DDT-Zusatz in sehr schwachen Konzentrationen erfolgte. Weitere Versuche werden zu unternehmen sein, um das wirksamste Mischungsverh?ltnis n?her zu bestimmen.      

Enzymatische Differenzierung der Symbiose von Glycine max und Rhizobium japonicum mit effektiven und ineffektiven Stämmen

Die Symbioseentwicklung von Glycine max und Rhizobium japonicum 61-A-101 in Nitrogenaseaktiven Wurzelknöllchen wird anhand des Knöllchenwachstums, der Nitrogenaseaktivität und einiger Enzyme des N-Stoffwechsels verfolgt: Aspartat-Aminotransferase = AST (E.C. 2.6.1.1.), Alanin-Amino-transferase = ALT (E.C. 2.6.1.2.), Glutamat-Dehydrogenase = GDH (E.C. 1.4.1.2.), Glutamat-Synthase = GOGAT (E.C. 1.4.1.13.), Glutamin-Synthe-tase = GS (E.C. 6.3.1.2.) und Alanin-Dehydrogenase = ADH (E.C. 1.4.1.1.). Die spezifischen Aktivitäten der AST, ALT und GDH aus dem pflanzlichen Cytoplasma durchlaufen ähnlich wie die bakterielle Nitrogenase ein frühes Maximum während der Knöllchenentwicklung, während sie in den Bakteroiden niedriger sind (20 bis 40 %) und sich geringfügiger verändern als in der pflanzlichen Fraktion. Die GS aus den Bakteroiden zeigt konstant niedrige Werte (um 350 mUnits), während in der pflanzlichen Fraktion ein Aktivitätsanstieg von etwa 1,2 Units am 19. Tag auf über 6 Units am 50. Tag meßbar ist. Die bakterielle ADH weist in demselben Zeitraum einen ähnlichen Anstieg (bis 300 mUnits) auf. Die GOGAT-Aktivitäten liegen in den Bakteroiden zweibis dreimal höher als im pflanzlichen Cytoplasma und steigen leicht an. Die Ergebnisse bei verschiedenen Soja-Sorten werden dargestellt. Die Auswirkungen der Infektion mit einem ineffektiven Stamm von Rhizobium japonicum (61-A-24) auf die Enzymaktivitäten werden untersucht. Sowohl die bakteriellen als auch die pflanzlichen Enzyme AST, ALT und GDH weisen eine ähnliche Entwicklung ihrer Aktivitäten wie in effektiven Knöllchen auf. Die pflanzlichen GOGAT- und GS-Aktivitäten und die der bakteriellen ADH liegen allerdings viel niedriger. Die GS-Aktivitäten aus den Bakteroiden übertreffen die spezifischen Aktivitäten aus effektiven Zellen um das Drei- bis Vierfache. Der ineffektive Rhizobienstamm unterscheidet sich auch vom effektiven dadurch, daß er bei den infizierten Pflanzen zu einer Erhöhung der Knöllchenzahl mindestens bis zum 50. Tag führt, im Gegensatz zu den N₂-fixierenden Pflanzen, die ihre Knöllchenzahl ab dem 15. Tag nicht mehr steigern. Ein Vergleich der Enzym-Aktivitäten aus Bakteroiden mit den Aktivitäten von Nitrogenaserepremierten und -derepremierten freilebenden Zellen von Rhizobium japonicum ergibt mehr Übereinstimmung mit letzteren. Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die gewährte Unterstützung im SFB 103 ?Zellenergetik und Zelldifferenzierung”.     

Multiplication et extraction des corps d'inclusion de la virose intestinale deThaumetopoea pityocampa schiff

Zusammenfassung Eine umfangreiche Zucht von Kiefernprozessionsspinnern, die im vergangenen Winter durchgeführt wurde, gestattete die Vermehrung der Einschlussk?rper oder Polyeder, um die n?tige Menge Wirkstoff für die Behandlung eines Kiefernwaldes zu erhalten. An drei verschiedenen Orten, wurden insgesamt 200 000 Raupen in 1 300 Nestern gezüchtet. Eine Zucht von solchem Ausmasse forderte w?hrend der zwei Monate dauernden Arbeiten die L?sung verschiedener technischer Probleme. Die Raupen wurden ?per os? mit konzentriertem Viruspulver infiziert. Die cytoplasmischen, intestinalen Polyeder, die den pathogenen Wirkstoff darstellen, wurden aus über 170 000 der vom Virus infizierten Raupen, die als Kadaver eingesammelt worden waren, extrahiert. Durch Zerquetschen wurden die Kadaver in einen von Chitinund Haut-überresten befreiten, dickflüssigen Brei umgewandelt. W?hrend des nachfolgenden Ausfaulens wurden die Gewebe aufgel?st, wodurch die Polyeder vollst?ndig frei wurden. Nach 14-t?gigem Faulen wurde der Brei filtriert und eine konzentrierte Suspension gewonnen. Die Konzentration des gereinigten Filtrates war in der Gr?ssenordnung von ungef?hr 3 Milliarden Polyeder pro Kubikzentimeter. Die wenigen mitfiltrierten Verunreinigungen schienen die Verarbeitung dieser Stamml?sung in ein St?ubemittel nicht zu Beeintr?chtigen. Durch die Mischung des Wirkstoffes mit einem geeigneten Tr?gerstoff erhielt man 10 Tonnen Virus-St?ubemittel, gebrauchsfertig für die Verst?ubung mittels Helikopter.      

Applications diverses et normes d'utilisation deBacillus thuringiensis Berliner., souche ≪anduze≫

Zusammenfassung Die unterschiedlichen Empfindlichkeiten der verschiedenen phytophagen Lepidopterenarten gegenüber denn Stamm ≪Anduze≫ vonBacillus thuringiensis berl., die in Laboratoriumsversuchen ermittelt wurden, n?tigten zur Durchführung von Versuchen im Rahmen der landwirtschaftlichen Praxis, um so methodisch die Behandlungsnormen für den pathogenen Stamm festlegen zu k?nnen. In Parzellenversuchen, verbunden mit Studien verschiedener Anwendungsarten des Wirkmittels, wurden gegenPieris brassicae für die praktische Anwendung die n?tigen Konzentrationen und Dosierungen ermittelt. Der Einflus einer kombinierten Behandlung mit Bakterien und Fungiziden auf die Virulenz des Bakterienpr?parates wurde mit Hilfe der Beiden Fungizide Kupferoxychlorid und Dithiokarbamat studiert. Es zeigte sich, dass die Fungizide keine nachteilige Wirkung auf die Virulenz der Bakterienpr?parate haben. Ziel der in Malaucène (Mont Ventoux) durchgeführten Versuche war einerseits die Bestimmung des Behandlungstermins und andererseits die optimale Konzentration des Bakterienpr?parates für die Behandlung einer Freilandpopulation vonThaumetopoea schiff. im Forst. GegenTortrix viridana wurde die zu verwendende Dosis des Bakterienpulvers im Laboratorium und in freier Natur untersucht. Die Vorversuche, die in Grosskulturen mitPyrausta nubilalis auf Mais,Chloridea obsoleta auf Lavendel undArctia caja auf Weinrebe durchgeführt wurden, ergaben ermutigende Resultate, eingehendere Versuche müssen jedoch noch durchgeführt werden. Eine sorgf?ltige Studie der Folgen einer Bakterienbehandlung auf die Bioz?nose wurde indessen nicht vernachl?ssigt, das Verhalten der parasit?ren Insekten vonTortrix undPieris wurde in diesem Zusammenhange ebenfalls eingehend untersucht. Genaue Untersuchungen bewiesen die Harmlosigkeit des Stammes ≪Anduze≫ für Bienen.      

Lichtabhängige Bildung der Thylakoidmembran während der Entwicklung des Photosyntheseapparates in der Pigmentmutante C-2A′ von Scenedesmus obliquus

Für die Mutante C-2A′ von Scenedesmus obliquus konnte während der lichtabhängigen Ergrünung eine Sequenz von Reaktionen festgestellt werden. Atmungssteigerung und Stärkeabbau erreichen nach 2 bis 3 Stunden ihre maximalen Raten. Die Abhängigkeit der Reaktionen von verschiedenen Lichtqualitäten zeigt, daß ein Blaulichtrezeptor, mit großer Wahrscheinlichkeit ein Flavoprotein, reguliert. Beide Reaktionen sind bei 0,4 W/m² gesättigt. Die Proteinsynthese erreicht ihre maximalen Raten nach 5 Stunden, die ALA-Synthese nach 7 Stunden und die Chlorophyllsynthese nach 8 Stunden. Ohne Vorbelichtung zeigt die Abhängigkeit der Reaktionen von verschiedenen Lichtqualitäten, daß in allen Fällen ein Blaulichtrezeptor, wahrscheinlich wiederum ein Flavoprotein, reguliert. Alle Reaktionen sind bei hoher Lichtintensität (Protein- und Chlorophyllsynthese bei 75 W/m²) gesättigt. Vorbelichtung mit Blaulicht niedriger Lichtintensität (1 W/m²) bewirkt, daß bei anschließender Belichtung mit verschiedenen Lichtqualitäten ein Wirkungsspektrum erhalten wird, das dem Absorptionsspektrum des Bohnenprotochlorophyllholochroms (Schopfer und Siegelmann 1968) vergleichbar ist. Unsere Arbeitshypothese über die Wirkung von Blaulicht und Blau-Rotlicht auf die Ergrünung der Scenedesmus obliquus Mutante C-2A' ist im Schema zusammengefaßt:     

Some aspects of biological and integrated control of pests

Zusammenfassung Der biologische und der chemische Aspekt der nützlingsschonenden Sch?dlingsbek?mpfung werden besprochen. Bezüglich des biologischen Aspektes wird Unterschied gemacht zwischen den Beziehungen zwischen importierten Sch?dlingen und ihre importierten natürliche Feinden einerseits und den Beziehungen zwischen autochtonen Sch?dlingen und ihren Raubfeinden, Parasiten und Hyperparasiten anderseits. Im letzten Falle sind die Hyperparasiten oft so zahlreich dass sie die Prim?r-parasiten fast eliminieren, jedenfalls ihre Wirkung stark vermindern. Wichtig ist weiter die kritische Populationsgrenze für die wichtigsten Sch?dlingsarten fest zu stellen damit wir wissen ob die Nützlinge im Stande sind sich zu behaupten als biologischer Bek?mpfungsfaktor. Der chemische Aspekt umfasst die Applikationen von selektiven Pflanzenschutzmitteln oder — Methoden zum Behalten der Nützlinge. Die integrierte Sch?dlingsbek?mpfung stimuliert und aktiviert die Entwicklung neuer Bek?mpfungsmethoden. Sie erfordert eine andere Einstellung des Forschers als die chemische Bek?mpfung. Zwei Arbeitsgruppen namentlich die Holl?ndische “Arbeitsgruppe für Harmonische Sch?dlingsbek?mpfung? und die ?Internationale Arbeitsgruppe für Integrierte Sch?dlingsbek?mpfung? der C.I.L.B. untersuchen in Holland, resp. in West-Europa und das Mittelmeergebiet die M?glichkeiten für eine integrierte Sch?dlingsbek?mpfung im Obstbau.      

Ausl?sung Spezifischer Mutationen Bei Drosophila Melanogaster Nach Chemischer Dauerbeeinflussung I

Zusammenfassung Nachdem sich gezeigt hatte, daB nach generationenlanger Beeinflussung mit Follikelhormon und zusatzlicher R?ntgenbestrahlung auch der Prozentsatz der sichtbaren Mutationen stark gesteigert wird (Dotterweich 1941), wurde die Frage nach der Qualit?t der in dieser Weise erhaltenen Mutationen geprüft. Die Beeinflussung wurde mit Progynon (20 M.-E. pro ccm N?hrboden) fünf Generationen lang durchgeführt. Die M?nnchen der fünften beeinflu?ten Generation wurden, ebenso wie diejenigen der unbehandelten Kontrollkultur einer R?ntgenbestrahlung von 4000 r ausgesetzt und im Anschlu? daran mit -Weibchen gepaart. Der Vergleich der entsprechenden Mutationstypen bei beeinflu?ten und unbeeinflu?ten Kulturen zeigte eine auff?llig starke Zunahme der Borsten- und der Flugeladermutationen bei den mit Progynon beeinflu?ten Fliegen. Eine Kultur, die 58 Generationen auf einem N?hrboden mit gleicher Progynonmenge gelebt hatte, zeigte hinsichtlich des bevorzugten Auftretens dieser beiden Mutationstypen ein sehr ?hnliches Bild. Aus den Resultaten ist zu schlieBen, da? unterschwellige chemische bzw. physiologische Reize, die allein nicht imstande sind, Mutationen auszul?sen, spezifische Wirkungen auf die Gene ausüben k?nnen. Die wichtigsten der aufgetretenen Mutationen werden — ebenso wie die Abdomenvariationen — beschrieben. Mit 3 Textfiguren und 2 Tabellen     

The distribution of phytophagous and predacious mites on leaves and shoots of apple trees

Zusammenfassung Es wurde gezeigt, dass die Verteilung der RaubmilbeTyphlodromus pyri scheuten und der phytophagen MilbeMetatetranychus ulmi Koch auf den Bl?ttern von Apfelb?umen sehr ?hnlich ist. Eine Korrelation zwischen beiden Komponenten konnte aber nicht festgestellt werden. Beobachtungen zu drei verschiedenen Zeitpunkten w?hrend des Sommers zeigten, dass die Raubmilben keine Vorliebe für bestimmte Bl?tter haben. Die Obstbaumspinnmilbe zeigt aber im Frühjahr eine deutliche Vorliebe für die basalen Bl?tter.      

Incorporation von [D-4,5-3H]-Ieucine und [2-14C]-Acetat in die photosynthetischen Pigmente und Chinone von Chlorella pyrenoidosa

Der Metabolismus der photosynthetischen Pigmente und Chinone von Chlorella wurde mit Hilfe von ¹⁴CO₂, [2-¹⁴C]-Acetat und [D-4,5-³H]-Leucin als Vorstufen der Isoprenoidsynthese untersucht. Auch wurde untersucht, ob Leucin als Vorstufe in der Biosynthese der Terpenoide fungiert. Die Verwendung der Doppelmarkierung sollte bestehende Unterschiede in der Regulation und Biosynthese der Isoprenoide der Chloroplasten, Mitochondrien und des Zytoplasmas aufdecken. Neben der Verwendung von Radioisotopen wurde die Inkorporation von Deuterium in die Carotinoide verwendet, um den turnover der Prenyl-Lipide direkt nachzuweisen. In tracer-kinetischen Untersuchungen mit ¹⁴CO₂ konnte gezeigt werden, daß ¹⁴-C-α-Carotin zu ¹⁴C-Lutein und ¹⁴C-ß-Carotin zu ¹⁴C-Zeaxanthin umgesetzt wird. Eine Vorstufenfunktion läßt sich auch für Plastohydrochinon-9 nachweisen, das in Plastochinon-9 umgesetzt wird. Die Markierungskinetik der einzelnen Prenyl-Lipide deutet auf einen schnellen turnover hin. Anhand der ¹⁴C-Inkorporationskinetik wurden Halbwertszeiten im Bereich von 30 min bis 220 min ermittelt, während sich aus den Dekorporationskinetiken Zeiten von 9 bis 113 h ergeben. Prenyl-Lipide wie die Carotine, Chlorophyll a und Plastochinon-9, die einerseits Vorstufenfunktion besitzen, andererseits aber auch direkt an der Photosynthese beteiligt sind, werden schneller umgesetzt als ihre Folgeprodukte. Somit scheint ein direkter Zusammenhang zwischen der Funktion des Prenyl-Lipides im Chloroplasten und seinem Umsatz zu bestehen. Sowohl Acetat wie auch Leucin werden von Chlorella als Vorstufen in der Terpenoidbiosynthese verwendet. Acetat wird aber wesentlich schneller inkorporiert als Leucin, was vielleicht darauf zurückzuführen ist, daß Leucin im Zytoplasma zu Acetat oder Mevalonsäure metabolisiert wird und dann in den Chloroplasten gelangt. Auch im tracer-kinetischen Experiment mit ¹⁴C-Acetat und ³H-Leucin läßt sich eine Vorstufen-Produkt-Beziehung für die Chlorophylle, Carotinoide und Chinone zeigen. Im Vergleich zu den Experimenten mit ¹⁴CO₂ zeigen die tracer-kinetischen Experimente mit ¹⁴C-Acetat und ³H-Leucin, daß die Chloroplasten-Isoprenoide wesentlich langsamer metabolisiert werden und ihre Umsatzraten mehr jenen entsprechen, die aus den ¹⁴C-Dekorporationskinetiken des ¹⁴CO₂-Experimentes resultieren. Es zeigt sich aber auch hier, daß jene Prenyl-Lipide, die direkt an der Photosynthese beteiligt sind, schneller metabolisiert werden. Daß die Chloroplasten-Isoprenoide in autotroph kultivierten Chlorellen einem ständigen turnover unterliegen, läßt sich auch sehr eindrucksvoll mit Hilfe der Deuterium-Inkorporation für die Carotine zeigen. Die aus der Deuterium-Inkorporation erhaltenen Umsätze der Carotine entsprechen in etwa denen, die sich aus ihrer Dekorporationskinetik im tracer-kinetischen Experiment mit [2-¹⁴C]-Acetat und [D-4,5-³H]-Leucin ergeben, zeigen allerdings, daß a-Carotin wesentlich schneller umgesetzt wird als ß-Carotin. Die Untersuchungen wurden durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Austausch mit der British Royal Society an K.H.G. unterstützt, wofür wir uns bedanken.     

Vergleichende vegetationskundliche Untersuchungen an Schneeböden

Die begriffliche Abgrenzung von Schneeböden und ihrer Vegetation wird unterschiedlich gehandhabt und bereitet für die Einschätzung des Umfanges der Klasse Salicetea herbaceae Probleme. — Klimaunterschiede zwischen der alpinen Stufe mitteleuropäischer Gebirge und oroarktisch-arktischer Regionen und die daraus resultierenden edaphischen Unterschiede werden als eine Ursache verschiedener Gliederungskonzepte der Vegetationstypen hervorgehoben. Die teilweise unzulängliche Berücksichtigung der Kryptogamen erschwert zusätzlich die Vergleichbarkeit der regional gewonnenen Befunde Syndynamische Beziehungen zu Kontaktgesellschaften werden skizziert, und für die Schneeboden-Vegetation bezeichnende Geoelemente werden vorgestellt und in ein Gliederungskonzept (Tabelle 2 und Appendix) eingearbeitet. Für die Abgrenzung der Phytozönosen im Bereich der Arktis sind zusätzliche Untersuchungen notwendig Die ökologisdien Verhältnisse werden beispielhaft an einem Transekt aus den Zentralalpen (Ötztal, Österreich) skizziert (Abb. 2 bis 4). Die Bedeutung von Kryptogamensynusien für die Charakterisierung kleinräumig wechselnder edaphischer Unterschiede wird betont und die ökologische Amplitude einiger ”Schlüsselarten” umrissen     

Zur Wirksamkeit vonBeauveria bassiana (Bals.) Vuill. gegenHylobius abietis L. [Col.: Curculionidae]

Zusammenfassung Um die Wirksamkeit einesBeauveria bassiana-Pr?parates gegenHylobius abietis zu überprüfen, wurden die Versuchstiere mit Sporenstaub und Sporensuspension behandelt und bei 13°, 23° und 33°C (bei Futterangebot bzw. Hunger) gehalten. 33°C erwies sich in allen Versuchen für die K?fer als zu hoch (100% Mortalit?t nach 2 Wochen) bei gleichzeitiger Reduktion von Pilzsporenkeimung und Hyphenwachstum. Bei 23 °C wurden dagegen bei mittlerer Lebensdauer (bei Sporenstaub 8,2 Tage und bei Sporensuspension 21,5 Tage) h?chste Infektionsraten erzielt (86,9 bzw. 100 %). Obwohl die kontaminierten K?fer bei 13 °C am langsamsten starben (ohne Futter: nach Sporenstaub 12,9 und 18,9 Tage nach Sporensuspension, mit Futter: 72,3 bzw. 86,6 Tage mittlere Lebensdauer) erkrankte auch hier ein sehr hoher Prozentsatz (55 % nach Sporenstaub, mit Futter und 91,4 % nach Sporensuspension, ohne Futter). Die Verwendung von verdünnten Sporenst?uben brachte eine deutliche Abstufung der Mortalit?tsgeschwindigkeit in Abh?ngigkeit von der applizierten Sporenmenge. Sporendosen unter 3×10⁴ Konidien/K?fer erwiesen sich auch nach 8 Wochen als wenig wirksam, solche von etwa 4×10⁷ Konidien/K?fer dagegen erzielten schon nach 2 Wochen h?chste Sterberaten bei gleichzeitig 100 % Infektion mitb. bassiana. Mit Sporenstaub kontaminiertes Futter (1,17×10⁸ Konidien/cm² Rinde) führte bei niedrigen Infektionsraten etwa gleich schnell zu 100 % Mortalit?t wie direkte Kontamination der K?fer. Das Angebot st?rker kontaminierten Futters (5,83×10⁸ Konidien/cm² Rinde) über nur 3 Tage führte trotz anschlie?ender Versorgung mit unbehandeltem Frischfutter, bei langsamer Sterblichkeit zu einer 100 prozentigen Infektion der Versuchstiere. Fangrinden die in einem Freilandexperiment mitB. bassiana behandelt worden waren, zeigten eine ungeminderte Lockwirkung, bewirkten jedoch nur geringe, unmittelbare Sterblichkeit. Die hohenB. bassiana-Infektionsraten in den Laborexperimenten k?nnten bei einer praktischen Anwendung unter günstigen Bedingungen auch im Freiland langfristig zu Erfolgen führen.      

Brutfürsorge,Brutpflege, Verhaltensontogenese und Tagesperiodik beim Europäischen Wildschwein (Sus scrofa L.)1

• 1 In verschiedenen Wildgattern und in einem Großgehege (Lainzer Tiergarten) wurde das Brutfürsorge- und Brutpflegeverhalten, die Ontogenese des Verhaltens sowie die Aktivitätsperiodik des Europäischen Wildschweines untersucht.
• 2 Grundeinheit der sozialen Organisation ist die Mutterfamilie. Mehrere Mutterfamilien vereinigen sich zu größeren Familienverbänden. Zu Beginn der Wurfzeit sondern sich die beschlagenen Bachen von den Gruppen ab.
• 3 Die Bachen bringen ihre Frischlinge in Wurfnestern zur Welt. Sie haben durchschnittlich 5 Jungtiere pro Wurf. Neben den Wurfnestern werden Ruhe- oder Schlafnester angelegt.
• 4 Die Bachen gebären und säugen ihre Frischlinge in Seitenlage, was für die Nesthocker typisch ist.
• 5 In den ersten Tagen nach der Geburt bleiben die Muttertiere mit ihren Jungen im Wurfnest. Die Bindung an das Nest vermindert sich danach allmählich. Die wichtigste Mutter-Kind-Beziehung sind das Saugen und der Nasenkontakt zwischen den Frischlingen und der Bache.
• 6 Der Saugakt gliedert sich in Vormassage, Milchfluß und Nachmassage. Den Jungen fehlen die für die Nesthocker typischen Suchautomatismen; sie finden die Zitzen mit einem “oralen Einstellmechanismus”. Das Saugen ist ein Lecksaugen.
• 7 Die Entwicklung der Verhaltensweisen in den verschiedenen Funktionskreisen wird beschrieben. Außer dem Wälzen und dem Suhlen sind alle Verhaltenselemente bereits in den ersten Tagen nach der Geburt entwikkelt oder reifen bald heran. Selbst das Paarungsverhalten und die Grundelemente des Nestbauverhaltens laufen bei wenige Tage alten Tieren voll koordiniert ab. Die Entwicklung des Kampfverhaltens durchläuft verschiedene Phasen. Die Verhaltensweisen des Fußstemmens und des Totschüttelns, die dem Funktionskreis der Nahrungsaufnahme angehören, sowie das Gähnen und Schütteln im Sitzen sind formal mit denen der Raubtiere zu vergleichen.
• 8 Wildschweine sind in störungsfreien Gebieten vorwiegend tagaktiv. Ruheund Aktivitätsphase sind klar getrennt. Der entscheidende Zeitgeber dürfte der Licht-Dunkel-Wechsel sein.
• 9 Der Übergang von der Ruhe zur Aktivität und umgekehrt vollzieht sich in verschiedenen Stufen, denen typische Verhaltensweisen zugeordnet sind.

     

ZurArchaeopteryx-Nomenklatur: Missverst?ndnisse und L?sung

Zusammenfassung Der allgemein übernommene NameArchaeopteryx lithographica von Meyer, 1861, für die alten gefiederten V?gel aus dem Solnhofener Kalkstein sind Gegenstand mehrerer nomenklatorischer Untersuchungen gewesen und haben zu zwei Entscheidungen der Internationalen Kommission für Zoologische Nomenklatur geführt, den Namen zu kon-servieren. Vers?umt wurde bei diesen Entscheidungen, das Typusexemplar für diesen zweiteiligen Namen (Binomen) festzulegen. Es gibt erhebliche Meinungsverschiedenheiten darüber, ob der isolierte Federabdruck oder das Londoner Stück, ein Skelett mit Federn, der Holotypus ist. Aus unserer überprüfung der Frage schlie?en wir, dass von Meyer (1861b) klar beabsichtigt hat, seinen neuen Namen nur für den Federabdruck zu verwenden, den er untersucht und beschrieben hat (von Meyer 1861a, 1862). Wenn er auch das gerade entdeckte Skelett mit Federn (das Exemplar in London) erw?hnt und eine gewisse Beschreibung des Stückes in seiner Arbeit von 1862 gegeben hat, so hat von Meyer dieses Fundstück vor der Publikation seiner Arbeiten nicht gesehen und nie vorgeschlagen, dass sein neuer Name auch für dieses Fossil gelten sollte. Er hat nie ge?u?ert, dass der isolierte Federabdruck und das (ungesehene) Skelett mit Federn von der gleichen Art stammten. Und schlie?lich: als von Meyer (1861b) den NamenArchaeopteryx lithographica vorschlug, bezog er sich auf seine erste Beschreibung des Federabdrucks, die erschienen war, ehe er von dem Skelett mit Federn geh?rt hatte. Wir schlie?en daraus: Holotypus vonArchaeopteryx lithographica von Meyer, 1861, ist der isolierte Federabdruck (Hauptplatte in Berlin, Gegenplatte in München). Nach den Regeln für die zoologische Nomenklatur w?re der gültige Name für die Solnhofener Skelette mit Federn Archaeornis crassipes (von Meyer), 1857, der ursprünglich in der Kombination Pterodactylus crassipes ver?ffentlicht worden ist. Der Gebrauch dieses Namens würde aber zu Verwirrung und Unsicherheit führen und verstie?e damit gegen eines der Ziele der Nomenklaturregeln, n?mlich Eindeutigkeit und Stabilit?t der Namen zu gew?hrleisten. Eine L?sung für dieses nomenklatorische Durcheinander kann durch den Antrag an die ICZN erreicht werden, den isolierten Federabdruck als Holotypus zu unterdrücken und das Londoner Stück zum Neotypus zu erkl?ren. Das haben wir in einem eigenen Antrag an die ICNZ getan. Dieses Vorgehen wird das BinomenArchaeopteryx lithographica an ein Typusexemplar binden, das unzweideutig einem wohl definierten Gattungs- und Art-Taxon angeh?rt, und würde den Gebrauch des gut eingeführten Namens für den wichtigsten fossilen Vogel sichern.

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Nomenclature of Archaeopteryx: Misunderstandings and solution

Summary The generally accepted nameArchaeopteryx lithographica von Meyer, 1861, for the ancient feathered birds from the Solnhofen limestones has been the subject of a number of nomenclatural analyses, terminating in two decisions by the International Commission on Zoological Nomenclature to conserve this name. Overlooked in these decisions was the determination of the type specimen for this binomen. A strong difference of opinion exists on whether the first found isolated feather impression or the London specimen of a feathered skeleton is the holotype. We conclude that the isolated feather impression (main slab in Berlin and counterslab in Munich) is the holotype ofArchaeopteryx lithographica von Meyer, 1861. This isolated feather cannot be identified with certainty to any generic taxa and/or any specific taxa containing any of the Solnhofen feathered skeletons; hence the nameArchaeopteryx lithographica would be a nomen dubium and cannot serve as the valid name for any generic or specific taxa containing the feathered skeletons. Resolution of this nomenclatural problem can be achieved by requesting the ICZN to set aside the isolated feather impression as the holotype and to declare the London specimen as the neotype, which we have done in a separate application to the ICZN.

     

Die Rolle von Ascorbinsäure und Cytokininen in Pflanzen unter Streßeinwirkungen

Sowohl nach verschiedenen Salzstressen als auch nach einem Wasserstreß oder nach exogener ABA-Behandlung läuft in den Pflanzen (zumindest in Pennisetum typhoides und Phaseolus aconitifolius) ein sehr sinnvoller, gleichartiger Mechanismus ab, der es den Pflanzen ermöglicht, den für sie wertvollen Stickstoff zunächst festzuhalten. Die durch die gehemmte Proteinsynthese oder die geförderte Proteinhydrolyse vermehrt anfallenden Aminosäuren werden zunächst zu Glutaminsäure umgebildet. Von hier aus wird dann Prolin synthetisiert. Für die Prolinakkumulation scheint letztlich dann die gehemmte Prolinoxidation verantwortlich zu sein. Verschiedene Ionen können auf die Prolinsynthese unterschiedlich wirken. Daraus geht hervor, daß neben der endogen gebildeten ABA in gestreßten Pflanzen auch noch spezifische Ionen einen zusätzlichen Effekt ausüben können. Die dargestellten Vorgänge laufen in gestreßten Pflanzen ab. In ungestreßten Pflanzen kann der Mechanismus in der geschilderten Weise nicht stattfinden, da das Verhältnis von Cytokininen zu ABA so ist, daß die durch ABA hervorgerufenen Stoffwechselveränderungen durch die Cytokinine wieder rückgängig gemacht werden. Erst wenn der Cytokininspiegel unter Streßeinfluß absinkt, wird der durch ABA gesteuerte Mechanismus wirksam. Der durch ABA gesteuerte Prolinanstieg führt allem Anschein nach zu einer erhöhten Resistenz von Pflanzen gegenüber einem Streß. Es konnte verschiedentlich gezeigt werden, daß die Resistenz von Pflanzen mit ihrem Prolingehalt korreliert ist (Barnett und Naylor 1966, Hubac und Guerrier 1972). Da nach unseren Ergebnissen die Prolinbildung streng mit dem Abscisinsäuregehalt in gestreßten Pflanzen korreliert ist, und weiterhin gezeigt werden konnte, daß die Trockentoleranz von zwei Maisvarietäten von deren endogenem ABA-Gehalt abhängig ist (larque-saavedra und Wain 1974) — eine trockenresistente Art enthielt viermal soviel ABA wie eine intolerante Art —, ist offensichtlich die ABA in gestreßten Pflanzen für eine erhöhte Resistenz der Pflanzen gegen ungünstige Umweltbedingungen verantwortlich zu machen (siehe auch Boussiba et al. 1975). Ein interessanter Aspekt für zukünftige Arbeiten ergibt sich aus der Tatsache, daß vor allem Kaliumionen die Prolinakkumulation fördern können. Es ist schon lange bekannt, daß Kaliumionen positive Wirkungen auf die Trockentoleranz von Pflanzen haben (cf. Huber und Schmidt 1978). Da Prolin ähnliche Wirkungen hat (siehe oben) und die Prolinbildung wiederum vom ABA-Gehalt der Pflanzen abhängig zu sein scheint, bietet sich mit den erwähnten Maisvarietäten ein System an, bei dem es möglich sein sollte zu prüfen, ob Zusammenhänge zwischen ABA-, Kalium- und Prolingehalt und der Trockentoleranz des Maises bestehen. Die vermehrte Prolinbildung als Reaktion auf Streßeinwirkungen wird auch dadurch begünstigt, daß der Kohlenhydratstoffwechsel, und zwar speziell die Saccharosesynthese, durch ABA oder NaCl gleichermaßen positiv beeinflußt werden. Diese Verflechtung des Kohlenhydratstoffwechsels mit der Prolinakkumulation soll in Zukunft auch in bezug auf die Salze überprüft werden, die schon beim Aminosäurestoffwechsel als Streßfaktoren verwendet wurden. Gleiches gilt für die Photosynthese, bei der ebenfalls weitgehend übereinstimmende Wirkungen von ABA und NaCl festgestellt werden konnten. Gerade die Veränderung des CO₂-Fixierungsvermögens durch Phytohormone oder Streßeinwirkungen vom C₃-Mechanismus zum C₄- oder CAM-Mechanismus ist von erheblichem Interesse. Die Bedeutung liegt vor allem darin, daß solche Umstimmungen eventuell zu Ertragssteigerungen führen könnten. Abschließend soll noch einmal festgestellt werden, daß Phytohormonen — speziell ABA oder Cytokinine — eine wichtige Funktion bei der Ausbildung von Resistenzmechanismen gegenüber Streßeinwirkungen auf Pflanzen zukommt. Dabei erstrecken sich die Wirkungen der Phytohorrnone offensichtlich nicht nur auf die Stornata oder die Wasseraufnahme (siehe oben), sondern es werden auch direkt wichtige Stoffwechselwege über die Regulierung von Enzymen beeinflußt. Die hier genannte Funktion der Phytohorrnone soll in Zukunft vor allem an Pflanzen an natürlichen Standorten überprüft werden, wodurch die Beziehungen zwischen der Ökologie und den biochemischen Untersuchungen im Labor geknüpft werden sollen.     

Theoretische Betrachtung der Achtertour,ein bei kokonspinnenden Insektenlarven häufiges Bewegungsmuster

Zahlreiche Insektenlarven, die sich zur Verpuppung einen Gespinstkokon herstellen, führen beim Verspinnen des Fadens eine charakteristische Instinktbewegung aus, welche die Figur einer quer zum Körper liegenden “8” nachzeichnet. Diese Bewegungsfolge wird als Achtertour bezeichnet. Es wird darauf hingewiesen, daß es nicht gleichgültig ist, in welchem Umlaufsinn die Achtertour beim Spinnvorgang durchlaufen wird. Für die beiden je nach Umlaufsinn verschiedenen Formen der Achtertour werden die Begriffe ‘positiv’ und ‘negativ’ vorgeschlagen. Die Unterschiede zwischen positiver und negativer Achtertour werden mit Hilfe einer Großrechenanlage demonstriert. Die positive Tour führt zu mehr und zu gleichmäßigeren Maschen. Zum Verschließen einer Lücke oder eines Spaltes wird eine gleiche Fadenmenge mit der positiven Tour wirkungsvoller eingesetzt als mit der negativen. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß die positive Achtertour gegenüber der negativen von einem höheren selektiven Wert ist.     

Regulation des photosynthetischen Elektronentransports zwischen Photosystem II und Photosystem I

Synchronkulturen einzelliger Grünalgen stellen ein ausgezeichnetes Untersuchungsmaterial zum Studium von Änderungen im Photosyntheseapparat ohne Anwendung externer Einflüsse dar. Vorausgegangene Untersuchungen legen es nahe, den begrenzenden Faktor für die Photosynthesekapazität im Elektronentransport zwischen PS II und PS I zu suchen. Die Regulation des Elektronentransportes zwischen PS'II und PS I während der Entwicklungszyklen von Scenedesmus und Chlamydomonas ist Gegenstand der vorliegenden Untersuchungen. Messungen der Poolgrößen des Plastochinons und der Cytochrome ergaben während der Entwicklungszyklen größere Differenzen für Chlamydomonas als für Scenedesmus. Jedoch waren die Differenzen nicht groß genug, um die Schwankungen in der Photosynthesekapazität zu erklären. Aus den Messungen konnte indirekt geschlossen werden, daß die Poolgröße des Quenchers Q während der Entwicklungszyklen konstant bleibt. Experimente mit den Photosynthesehemmstoffen DCMU und DBMIB an ganzen Zellen und photosynthetisch aktiven Partikeln führten zu dem Schluß, daß die Reoxidationskapazität von Plastochinon den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt und somit die Regulation des nichtzyklischen Elektronentransports darstellt. Die Möglichkeit, daß während der Abnahme des nichtzyklischen Elektronentransports die Kapazität von PS I für zusätzliche zyklische Photophosphorylierung genutzt wird, wird diskutiert. Wir danken Herrn Prof. Dr. A. Trebst für die freundliche Überlassung von DBMIB und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für apparative Unterstützung.     

Zu den Termini Dissemination und Verbreitung

Es bestehen Unterschiede in der Benützung des Terminus Dissemination bei verschiedenen Autoren. Die einen benützen ihn im Sinne der Aussaat, die anderen als Synonym der Verbreitung. Die Verfasserin versucht die Beziehung zwischen der Verbreitung und der Dissemination klarzumachen, und hebt die Notwendigkeit der Bewahrung beider Termini hervor. Sie führt einen neuen Terminus ein: apeptosporische Dissemination (für den Disseminationstyp derjenigen Arten, deren Diasporen zur Zeit der Milchreife wegfallen).