Die bursa- und schwanzstrukturen und ihre aberrationen bei den strongylina (Nematoda) morphologische studien zum problem der pluri-und paripotenzerscheinungen

Zusammenfassung In der Einleitung ist das Ziel der Arbeit in den wesentlichsten Punkten herausgestellt.Die Bursastrukturen (Bursavelum und Rippen bzw. Papillen) der parasitischen Strongylina lassen sich von den entsprechenden Bildungen der freilebenden Rhabditina, vor allem der Gattung Rhabditis, ableiten und in ihren Einzelgliedern homologisieren.Die im Laufe der Phylogenie bei den Strongylina auftretenden strukturellen Transformationen lassen sich auf einige wenige, relativ einfache morphogenetische Grundvorgänge zurückführen, die da sind: Wachstumsallometrien, Materialkompensationen, Organverschmelzungen und Spaltungen (Fissationen), Rudimentationen und ähnliche Vorgänge.Innerhalb der Strongylina Bursa ist ein Gefälle der Wachstumsgradienten feststellbar, das sich vom Zentrum der Bursa sowohl nach distal als auch proximalwärts abschwdcht. Zunehmende Förderung der zentral gelegenen Organe (Rippen) führt zu entsprechender Reduktion der peripheren Bursastrukturen, was vor allem im terminalen Schwanzabschnitt auffällt und zur Ausbildung des oft nur noch als Rudiment vorhandenen Dorsalrippenkomplexes führt. Letzterer entspricht in seiner Gesamtheit der Schwanzspitze der peloderen Rhabditiden mit den Papillen 9 und 10.Die bei Rhabditis moist getrennten Papillen 7 und 8 sind bei allen Strongylina zu einer Rippe (Externodorsal-Rippe) verschmolzen, die jedoch in manchen Aberrationen durch Abspaltung eines akzessorischen Astes ihre wahre Natur (als Verschmelzungsprodukt) zu erkennen gibt (Atavismus).Da dieselben Transformationsvorgänge innerhalb der Strongylina mehrfach unabhängig voneinander wirksam geworden sind, treten bestimmte Strukturformen als Parallelbildungen in verschiedenen phylogenetischen Union auf (polytope Entstehung).Zahlreich untersuchte Bildungsabweichungen (Aberrationen), deren Bedeutung für die Morphologie kurz umrissen wird, erschöpfen sich in den gleichen strukturellen Transformationstypen, die auch bei der Evolution der verschiedenen Union der Strongylina nachweisbar sind. Die Aberrationen führen daher häufig zu Atavismen oder zu Parallelvariationen (homologe Variationen").Die Zahl der Umwandlungsmbglichkeiten (Potenzen) der Bursastrukturen innerhalb der Strongylina ist beschränkt (Paripotenz im Sinne Haeckers). Bestimmte Arten (und Entwicklungshnien) haben jeweils nur bestimmte Potenzen realisiert. Andere können jedoch latent (virtuell) im Kryptotypus vorhanden sein, ohne normalerweise in Erscheinung. zu treten. In bestimmten Aberrationen können sie jedoch plötzlich realisiert werden, so ihr latentes Vorhandensein demonstrierend (Pluripotenz).Wie lange bestimmte Potenzen in einer Gruppe erhalten bleiben konnen, verdeutlichen auch die Schwanzhocker weiblicher Nematoden, als zum Bauplan der Nematoden gehbrende Bildungen. Die Potenz zur Ausbildung dieser Strukturen kommt offensichtlich sehr vielen Nematoden-Arten zu, wird jedoch nur in relativ wenigen Fällen, aber innerhalb der verschiedenen Gruppen bald hier, bald dort (disjunkte Verbreitung), realisiert. Es handelt sich bei den Schwanzhöckern um rudimentäre Organe, die bei keiner Nematoden-Art mehr voll ausgebildet erhalten sind. Ihre Rudimentation beruht zum Teil auf Materialentzug, als Folge von Unkonstruktionen der Schwanzregion, wobei die Adultstadien zuerst betroffen werden (Aphanisie nach Sewertzoff).Bei den in Chiropteren parasitierenden Strongylacanthinae haben sich Schwanzhöcker noch bei allen Arten erhalten, was ein offensichtlich archaisches Merkmal darstellt. Bei anderen Nematoden, denen sie nur im Larvalstadium zukommen, treten sie wohl durch Fötalisation in seltenen Fällen auch bei den adulten Stadien wieder auf.Alle speziellen Bursaformen der Strongylina lassen sich durch relativ wenige und einfache Transformationsvorgänge aus einem durch Abstraktion gewonnenen diagrammatischen Typus ableiten (Prinzip der variablen Proportionen" nach Troll).Die typisierten Umwandlungsvorgänge decken sich weitgehend mit den von Remane allgemein gefaßten strukturellen Typen der Realmutationen. Da sie bei den beobachteten Aberrationen, deren Entstehung auf dem Wege über Realmutationen sehr wahrscheinlich ist, in homologer Weise auftreten, kann das innerhalb der Strongylina zu beobachtende Evolutionsphänomen auf Realmutationen zurückgeführt warden.Obwohl sich die untersuchten strukturellen Transformationen in dem systematisch relativ wait gefaßten Rahmen einer Unterordnung abspielen (transspezifische Evolution nach Rensch), handelt es sich bei der von uns bevorzugten Terminologie (nach Woltereck und Remane), unter Berücksichtigung des Charakters der Umwandlungen, doch nur um Vorgänge, die in den Bereich der Mikroevolution fallen.     

Untersuchungen über die Einwirkung von γ-Strahlen auf die Pflanzenentwicklung und die Blattformen zweier Kartoffelsorten

Zusammenfassung Es wurde über den Einfluß einer 60-Co--Bestrahlung auf die Pflanzenentwicklung und die Blattformen von bestrahlten Bintje- und Sieglinde-Kartoffel berichtet, wobei die Dosen 0, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500 und 5000 rad angewandt wurden. Sieglinde weist dabei hinsichtlich Wachstum und Sproßhöhe der Kartoffelstauden eine wesentlich stärkere Empfindlichkeit gegenüber-Bestrahlung auf als Bintje, bei der auch noch bei 5000 rad ein minimales Wachstum der Kartoffelstauden beobachtet werden konnte. Außerdem waren nach Bestrahlung an den Blattfiedern der Kartoffelstauden schon zum Großteil bekannte Erscheinungen wie Strahlensukkulenz und Verwachsung von Endfiederblättern mit einem oder mehreren Nachbarfiederblättern zu erkennen, wohingegen dies bei den mehr gegen den Blattgrund zu befindlichen Fiederblättern nicht auftrat.Die-Bestrahlung wurde am Institut für Biologie und Landwirtschaft im Reaktorzentrum Seibersdorf durchgeführt, wofür wir unseren Dank aussprechen möchten.     

Art- und Mischgesang von Nachtigall und Sprosser (Luscinia megarhynchos, L. luscinia)

Zusammenfassung Die Gesänge beider Arten unterscheiden sich in der Strophenlänge [Nachtigall (Ng) im Mittel 3,1 s, Sprosser (Sp) etwa 6 s], im Strophenaufbau (Gesamtzahl der Phrasen, Anzahl und Lage von echten Phrasen) und in einer beim Sp hörbar langsameren Vortragsweise (Silben·s^–1), sowie im Auftreten von jeweils artcharakteristischen Phrasen. Die hier untersuchten Sp weichen in den Silbentypen ihrer Kastagnetten- und Schnatter-Phrasen stark von einer finnischen Population ab (Dialektbildung beim Sp). Mischsänger trugen in unterschiedlichen Anteilen arteigene Strophen, solche der Zwillingsart und Mischstrophen vor. Während ihre Artstrophen weitgehend denen normal singender Artgenossen entsprachen, waren die Fremdstrophen in allen untersuchten Parametern sehr ähnlich denen des Vorbildes. Eine geringe gegenseitige Beeinflussung beider Gesangsformen kann jedoch nicht ausgeschlossen werden. Von 239 untersuchten Sp- waren 67 (28%) Mischsänger. Ihr Anteil blieb über neun Jahre gleich. Wahrscheinlich gab es weitere Individuen mit einem unerkannten geringen Anteil fremder Lautmuster. Unter mehr als 200 Ng fand sich ein Mischsänger; dies ist der erste Nachweis bei dieser Art. Der Mischgesang ist wahrscheinlich auf Fehler beim Gesangslernen zurückzuführen. Die Kopierfehler werden innerhalb der Sp-Population tradiert. Sp-Mischsänger waren in 12 Fällen erfolgreich konspezifisch verpaart. Möglicherweise wird der Mischgesang beim Sp durch einen Selektionsdruck auf die Ausbildung interspezifischer Reviere begünstigt (character convergence). Sechsmal kam es zur Bastardierung mit der Zwillingsart, wobei der Mischgesang der beteiligten als hauptsächliche Ursache angesehen wird. Dennoch ist gegen Sp-Mischsänger wahrscheinlich keine Selektion wirksam. Mischgesang verschafft ihnen möglicherweise einen von der Populationsdichte abhängigen Selektionsvorteil.

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Species-specific song and mixed singing of Nightingale and Thrush Nightingale (Luscinia megarhynchos, L. luscinia)

Summary In Schleswig-Holstein (northern FRG), the sibling species Nightingale (Ng) and Thrush Nightingale (Sprosser, Sp) are sympatric. Here their respective ranges form the most northwestern part of the zone of overlap. In 1976–1984, the song of both species was investigated. Species-specific songs (Strophen) differ in length (Ng mean 3,1 s, Sp about 6 s), structure (total number of phrases, number and position of real phrases built up by repeated syllables), and by a slower speed (syllables·s^–1) in the Thrush Nightingale's songs. Both species dispose of species-characteristic phrases. In the castanet phrases and in the rattling phrases the Thrush Nightingales showed a quite different syllable type repertoire compared with a Finnish population (song dialect in this species). Mixed singers performed species-specific songs as well as songs which were heterospecific or mixed up of vocal patterns of both species. Their species-specific songs were highly equivalent to those of normal singing conspecifics, whereas all investigated parameters of the heterospecific songs were very similar to those of the imitated model. A possible slight mutual influence of both forms on each other can, however, not be excluded. Out of 239 Thrush Nightingales examined 67 (28 %) were mixed singers. The annual proportion in the population remained more or less constant during nine years. Presumably there were further individuals having only a small unrecognized amount of alien song patterns in their repertoire. In the Nightingale, only one out of more than 200 studied was a mixed singer. This is the first proof for mixed song in this species.Mixed singing is most probably due to misdirected song learning. The copying errors are transmitted within the Thrush Nightingale population by cultural tradition. In 12 cases mixed singing paired successfully with conspecific . Mixed song is here possibly favoured by a selective pressure on the development of interspecific territories (character convergence). In 6 cases, however, where hybridisation with the sibling species was observed, these mixed breedings could mainly be attributed to mixed singing of the involved. Nevertheless, there is probably no selection against mixed singing Thrush Nightingales. Dependent on population density it might even be advantageous for the birds to exhibit mixed song.

     

Das eigenartige Kopulationsverhalten vonChloromonas saprophila,einer neuen Chlamydomonadacee

Zusammenfassung Chloromonas saprophila n. sp., die in H₂S-haltigem Milieu über verwesendem Laub auftrat, zeichnet sich durch ihr Kopulationsverhalten aus. Die Gameten gleichen jungen vegetativen Zellen und entstehen wie diese zu viert aus einer Mutterzelle. Die Kopulation beginnt bei höherer Individuenzahl unter Gruppenbildung, bei niederer unter Pärchenbildung, Die Geißeln der Gameten sind in den Pärchen zu zweit parallel aneinander gelegt und miteinander verklebt. In den Kopulationsgruppen sind zwei Bündel von Geißeln in entsprechender Zahl vorhanden.Die Gameten verschiedenen Geschlechts stimmen zunächst morphologisch überein, verhalten sich jedoch verschieden: während des Herumschwimmens der Pärchen wird stets der gleiche Gamet vorangetrieben; dieser streift vom Vorderende beginnend seine Membran ab und befestigt sich in der Regel mit seinem Vorderende an der Flanke des behäuteten Gameten; die Geißelpaare trennen sich unterdessen. An der Befestigungsstelle wird die Membran des behäuteten Gameten lokal aufgelöst und sein Protoplast tritt in den des unbehäuteten über.Die reifen Zygoten haben eine glatte, bräunliche Wand und einen kupferroten Inhalt.Der unbehäutete Gamet ist von einer zarten, hyalinen Spezialhülle unbekannter Natur umgeben. Sie zeigt sich auch am Protoplasten des behäuteten dort, wo er sich von der Wand abhebt, und außerdem an den jungen Zygoten und an vegetativen Zellen, bei denen die Membran ausnahmsweise an einzelnen Stellen etwas absteht.     

Plastommutationen nach R?ntgenbestrahlung vonArabidopsis Thaliana (L) Heynh.

Zusammenfassung Nach Röntgenbestrahlung vonArabidopsis thaliana wurde in der X₁-Generation auf Grund einer intraindividuellen Musteranalyse sowie entsprechender Kreuzungen eine gesicherte Erhöhung der Rate von plasmonisch bedingten Blattfarbveränderungen festgestellt. Bei der Mehrzahl dieser X₁-Pflanzen waren die mutierten, zumeist weißen Gewebe sektorialchimärisch angeordnet; Schecken, wie sie durch eine zufallsgemäße Entmischung erblich verschiedener Plastiden entstehen, fanden sich nur in 8,3% aller Fälle. Verschiedene der induzierten Formen konnten durch einen cytologischen Nachweis von Plastiden-Mischzellen als Plastom-Mutanten identifiziert werden. Insgesamt stieg die Häufigkeit der sicher erwiesenen Fälle von Plasmonabänderungen im Mittel zweier Versuche von einer Spontanrate um max. 0,07 nach Samenbestrahlung auf 1,95 und nach einer Bestrahlung von Zygoten auf 0,95. Damit wurde erstmalig die Möglichkeit aufgezeigt, auchdie Mutationshäufigkeit extrachromosomaler Erbstrukturen durch eine Röntgenbestrahlung zu erhöhen.Mit 5 TextabbildungenHerrn Professor Dr. A.Scheibe zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Die Richtungen des Nahrungsflusses im Darmtrakt der Kleinzikade Euscelidius variegatus KBM. (Jassidae)

Zusammenfassung Der Verlauf des Nahrungsflusses im Darmtrakt der Kleinzikade Euscelidius variegatus wird nach Verfütterung von farbstoffhaltiger Nährlösung ermittelt. Es wird der Beweis erbracht, daß die aufgenommene Nahrungsmenge in der Filterkammer geteilt wird und die beiden Anteile den Darmtrakt auf zwei verschiedenen Wegen in Richtung Rektalblase passieren. Ein Anteil der aufgenommenen Nährlösung wird über einen Kurzschlußweg in der Filterkammer sowohl über den Filterkammerdarm als auch über die Kryptonephridien direkt in den Enddarm gepumpt, während die in der Magentasche der Filterkammer verbleibenden Nahrungsanteile über einen langen Verdauungsweg zum After gelangen. Hierbei wird der Magentascheninhalt in den Magen gedrückt. Von dort aus passiert er den Mitteldarm und erreicht über den Enddarm den After. Der Kurzschlußweg und der Verdauungsweg können gleichzeitig benutzt werden. Der Kurzschlußweg wird von der Nahrung jedoch in viel kürzerer Zeit durchströmt als der längere Verdauungsweg.

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The directions of the flow of food in the alimentary trad of the leafhopper Euscelidius variegatus KBM. (Jassidae)

Summary The leafhopper Euscelidius variegatus is fed with synthetic food, coloured with 1% Azorubin-S. Its flow in the alimentary tract has been studied. It has been found that the sucked-in food is divided into two parts in the filter chamber, each taking different way in the alimentary tract for its flow. One part of the food is pumped into the hindgut via the short circuit way going through the filter chamber once over the Filterkammerdarm and also over the kryptonephries. That part of the food, which remains in the pocket of the filter chamber takes the long digestion way to the anus over stomach, midgut and hindgut. Both the ways could be used at the same time. But the food takes much shorter time for its passage through the short circuit way as compared to the time needed for the long digestion way.

     

Ultrastrukturelle Untersuchungen an der Galle von„Cecidophyes“ ribis aufRibes nigrum

Zusammenfassung Die GallmilbeCecidophyes ribis verändert in den von ihr vergallten Knospen vonRibes nigrum die Feinstruktur folgendermaßen: die Gallenzellen, speziell die sogenannten Nährzellen, sind organellenreicher und nährstoffreicher als die entsprechenden normal ausgebildeten. Die häufigen, im unvergallten Gewebe fehlenden, tropfenförmigen Lipidkörper sind ein Charakteristikum der meisten Organellen mit Ausnahme der Kerne.

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Summary Cecidophyes ribis (Acarina, Tetrapodili) changes the fine structure of the infected buds ofRibes nigrum as follows: all cells, especially the nutritive cells, contain a protoplast rich in organelles and nutrient material. Each cell of the gall-tissues shows osmiophilic globuli; these globuli (lipid bodies, lipid globules) are characteristic for the most organelles except of the nuclei.

     

Vergleichende Beobachtungen des stomatären Verhaltens verschiedener Pflanzen in Trockenrasen und Laubwäldern am Alpenostrand

Zusammenfassung Innerhalb der drei unterschiedenen Vegetationseinheiten: Trockenrasen+Felssteppen, Trockenwälder und mesophiler Laubwald wurden die Arten mit Hilfe der Infiltrationsflüssigkeiten Paraffinöl, Alkohol und Xylol auf ihr stomatäres Verhalten während der ganzen Vegetationsperiode untersucht und in die drei Verhaltenstypen starke, schwache und wechselnde Schließtendenz eingeordnet. Um standörtliche Unterschiede herauszuarbeiten, wurde aus den an einem bestimmten Wuchsort während einer bestimmten Zeit an möglichst vielen verschiedenen Pflanzen gewonnenen Infiltrationswerten jeweils ein Infiltrations-Mittelwert gebildet und außerdem, sofern Tages- und Nachtwerte von demselben Wuchsort vorlagen, auch ein Quotient aus (womöglich) höchstem Infiltrations-Mittelwert des Tages durch (womöglich) tiefsten Infiltrations-Mittelwert der Nacht (Q _T Q _N ) gebildet, um damit die Intensität der Spaltenbewegung an verschiedenen Standorten zu erfassen. Es ergab sich im allgemeinen bei trockenem Wetter und an trockenen Standorten ein intensiveres Spaltenspiel mit stärkerer nächtlicher Schließtendenz als bei feuchterem Wetter bzw. an feuchteren Standorten. Ausnahmen werden auf S. 598 erörtert.Was die standörtliche Verteilung der stomatären Verhaltenstypen betrifft, so überwiegen in der untersuchten Vegetation des behandelten Gebietes überall die Arten mit wechselnder Schließtendenz, während solche mit schwacher nächtlicher Schließtendenz im Trockenrasen überhaupt fehlen und auch im Wald nur eine sehr geringe Rolle spielen, im Gegensatz zu feuchteren Gebieten bzw. Standorten. Die Arten mit starker nächtlicher Schließtendenz sind im Trockenrasen verhältnismäßig am häufigsten.     

Beobachtungen beim Grauspecht (Picus canus Gmelin) in der Brutzeit

Zusammenfassung Der Grauspecht bewohnt im Teutoburger Wald vorwiegend die Randlagen der Buchenwälder auf Muschelkalk und Pläner. Er fehlt im Nadelwald. Die Siedlungsdichte ist fast überall geringer als beiP. viridis. Ökologische Unterschiede gegenüber diesem wurden im engeren Beobachtungsgebiet nicht ermittelt. Am Stadtrand von Bielefeld wurden in den Jahren 1949 bis 1962 sieben Grauspechtreviere festgestellt; davon waren mindestens vier alljährlich besetzt. Die Reviere werden kurz beschrieben. Planbeobachtungen erfolgten im Revier Bethel bei Bielefeld in den Jahren 1960 bis 1962.Der Zeitraum der Balzaktivität umfaßt die Monate Februar bis April. Balz und Revierverteidigung sind temperaturabhängig. Beschrieben werden Richtungsflüge, Bogenflüge, Rufkorrespondenz, Trommeln, Höhlenanzeigen und Drohen. Es trommelt fast nur das . Das verpaarte beteiligt sich an der Revierverteidigung meist ohne Trommeln und ohne Rufreihen. Mit Höhlenwahl bzw. Beginn der Bautätigkeit flauen die auffälligen Balzaktionen ab; die intimeren reichen bis zum Brutbeginn. Die Kontakte zwischen Grauund Grünspecht sind schwach und reichen weder zur Verpaarung noch zur räumlichen Trennung der Arten.Fast alle Grauspechthöhlen des Beobachtungsgebietes sind in Buchen angelegt. Die Lage der Höhlen ist sehr charakteristisch. Im Kontrollrevier wurde in drei Jahren zweimal eine neue Höhle gebaut, einmal eine alte gewählt.Beim Höhlenbau eines Paares überwog der Anteil des bei weitem. Unterschieden werden Außenbau (Frühphase) und Innenbau (Spätphase). Vorsichern und Ruhesitz werden als stereotype Verhaltensweisen beschrieben. Schlagrhythmus und Folge des Späneauswerfens wurden mit dem Sekundenzeiger gemessen und teils graphisch dargestellt. Eine Bruthöhle war in 12 Tagen fertig. Jeder Partner arbeitete für sich. Warmes Wetter setzte die Bauaktivität stark herab. Das Verhalten bei Störungen war bei Außen- und Innenbau verschieden.Die abendlichen Einschlupfzeiten des bis zum Bebrütungsbeginn werden dargestellt, die Verhaltensweisen des beschrieben.Die Brutdauer wurde bei zwei Paaren indirekt ermittelt und betrug höchstens 17 Tage. Bei 5 Ganztagsbeobachtungen wurden täglich 3 bis 4 Ablösungen beobachtet. Die Schichtdauer beim Brüten wird zahlenmäßig belegt. Die Ablösungen werden graphisch dargestellt. Nachmittags brütet das manchmal allein bis zum nächsten Morgen. Nachts brütet stets das . Die Abendeinschlupfzeiten werden dargestellt. Das Verhalten der Brutpartner wird genau beschrieben: Das kündigt die Ablösung durch Rufreihen an, das nicht. Auf kurze Distanz dient der djük-Ruf als Ablösungssignal. Es werden 3 Versionen der Ablösung beschrieben, ferner das Ausschau-Halten, verschiedene Formen des Sicherns und Reaktionen bei Störungen.Die Nestlingsdauer betrug bei 2 Bruten 23/24 und 26/27 Tage.Etwa mit dem Tage des Schlüpfens hören die Rufreihen der Eltern auf. Ungefähr bis zum 5. Nestlingstag huderten die Partner in Ablösung, danach warteten sie den Anflug des Partners nicht mehr ab. Nachts huderte das bis zum 10. bzw. 13. Nestlingstag. Die Einschlupf-, Huder- und Fütterungszeiten werden dargestellt. In 7 Ganztagsbeobachtungen sowie in halbtägigem und stundenweisem Ansitz wurden über 300 Fütterungsanflüge protokolliert. Vom 9./10. Nestlingstag bis zum Ausfliegen ergaben sich im Mittel von 265 Fütterungsanflügen 1,9 Fütterungen je Stunde. und flogen bei einem Brutpaar in fast gleichem Maße an, in einem anderen Falle war das , in einem dritten das der aktivere Teil. Ein hörte am 26. Nestlingstag auf zu füttern. Die Höchstzahl der Anflüge betrug 37 an einem Tage. Aus Futterresten wurdenMyrmica rubida undLasius flavus bestimmt. Selten halten sich beide Gatten gleichzeitig in der Höhle auf. Ab 15./16. Tag werden die Jungspechte am Höhleneingang gefüttert. Das Fütterungsverhalten wird beschrieben. Die füttern mehr Einzelportionen je Anflug als die . Im Mittel vieler Fütterungsanflüge fütterte das 6,2mal, das 4,9mal einzeln je Anflug.Der Kot wird zunächst von beiden Eltern abtransportiert. Das hört am 16./17. Tag, das erst am 23. Tag auf zu reinigen. Das gewaltsame Eindringen des wird beschrieben, ebenso die Distanzfütterung des .Bei Begegnungen am Nistbaum erhält das den Vortritt.Das unauffällige Verhalten der Eltern bei Störungen wird beschrieben. Der Warnruf ist kük.Die Lautäußerungen der Jungen und die Entwicklung der arttypischen Rufe werden dargestellt. Die Jungen reagieren zunächst auf Tastreize (Bussmann 1944), später auf Helligkeits-, Kratz- und zuletzt auf Sehreize. Die Jungen betteln auch in den letzten Nestlingstagen nur periodisch.Einmal zeigte sich ein Grünspecht- am Höhleneingang aggressiv.Das Ausfliegen wurde zweimal beobachtet. Es erfolgte zwischen 5 h und 6 h nach Verzögerung der ersten Fütterung durch den noch fütternden Altvogel. In einem der beiden Fälle zog es sich bis gegen 11 h hin. Beide Male blieb ein Jungvogel einen Tag länger in der Höhle als die Nestgeschwister.Familienzusammenhalt konnte nur am ersten Tag nach Verlassen der Höhle festgestellt werden.Daten der Nestlingszeit und Rufe werden in Tabellen zusammengestellt.mit 8 Aufnahmen von Rolf Siebrasse und einer Aufnahme von Rudolf Sichelschmidt     

Die Biologische Anstalt Helgoland Gegenwart und Zukunft

Ohne ZusammenfassungIn der Septemberausgabe des Der Helgoländer (offizielles Veröffentlichungsorgan des Vereins Helgoland e. V. — Geschichte und Kultur der Deutschen Bucht und zugleich Sonderausgabe der Cuxhavener Allgemeinen für die Insel Helgoland) erschienen anläßlich des 75 jährigen Bestehens der Biologischen Anstalt Helgoland insgesamt 19 Beiträge über unsere Anstalt. In etwas veränderter Form wird hier der Einleitungsaufsatz — mit freundlicher Genehmigung der Cuxhavener Allgemeine — abgedruckt.     

Effects of insecticides on cultures of insect cells

Serial dilutions of 20 insecticides were examined for their effects on the growth of insect cells cultivated in vitro. No differences in susceptibility were found for cells derived from the moth Antheraea eucalypti and the mosquito Aedes aegypti.Rotenone was the most effective inhibitor investigated, decreasing the rate of cell division at 0.001 g/ml. Malathion and diazinon first showed effects at 12 g and 112/ml respectively. Toxicants first effective at 10 g/ml included pp-DDT, dieldrin, pyrethrins and sodium arsenate; at 100 g/ml they included lindane and carbaryl; at 1000 g/ml only nicotine sulphate.The majority of insecticides tested (principal exception rotenone) were very much more toxic to last instar A. aegypti larvae than to the insect cells, suggesting that the functions of highly organized tissues are more readily interfered with than those of individual cell types comprising them.

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Zusammenfassung Verdünnungsserien von 20 Insektiziden wurden auf ihren Effekt auf das Wachstum von in vitro kultivierten Insektenzellen untersucht. Die untersuchten Zellen stammten aus Kulturen von Ovariolen von Antheraea eucalypti-Puppen und von Gewebe von Aedes aegypti-Larven. Rotenon erwies sich als das wirksamste Insektizid: es verlangsamte die Zellteilung in einer Konzentration von 0.001 g/ml. Malathion wurde erst in einer Konzentration von 12 g/ml wirksam, Diazinon bei 112 g/ml. Mehrere Insektizide zeigten erste Wirksamkeit bei 10 g/ml; diese waren: pp-DDT, pp-DDD, pp-DDE, Methoxychlor, Aldrin, Dieldrin, Pyrethrine, Allethrin und Natriumarsenat. Insektizide mit einer ersten Wirksamkeit bei 100 g/ml waren Lindan, Isolan, Dimetilan, Carbaryl, DNOC und Piperonylbutoxid. Nikotinsulfat war erst bei 1 mg/ml oder bei höheren Konzentrationen wirksam. Zwischen den Antheraea- und Aedes-Zellen wurde kein Unterschied in der Empfindlichkeit gegen die verschiedenen Insektizide gefunden. Bei niedrigen Konzentrationen zeigten Malathion und Natriumarsenat erst nach dem 4. Tag bedeutendere Effekte. Ein schwacher synergistischer Effekt wurde beim Mischen von Pyrethrinen mit Piperonylbutoxid in niedrigen Konzentrationen beobachtet, nicht aber bei hohen Konzentrationen.Bei der Mehrzahl (17 von 19) der Insektizide waren die Zellen in 10 bis 10.000 mal höheren Insektizid-Konzentrationen zu überleben fähig als A. aegypti-Larven im letzten Stadium. Rotenon war das einzige Insektizid, dessen Toxizität auf Zellen stärker war (10.000 Mal) als auf intakte Larven.

     

Trichome an Crown-Galls vonNicotiana

Zusammenfassung Bei einigen Exemplaren vonNicotiana Tabacum trat an jungen Crown-Gall-Tumoren eine ungewöhnlich dichte Behaarung auf. Die Drüsenhaare solcher Filzgallen erreichten in der Längs- und Querdimension ungefähr die doppelten Werte der normalen Trichome. Die Zellkerne der Riesenhaare waren auffallend groß, ebenso die Nucleolen. Die Cytoplasmatasche, in der die hypertrophierten Kerne lagen, zeigte strahlenförmig angeordnete Stränge nnd wabige Struktur, wie sie für virusinfizierte Tabakhaare beschrieben worden sind.     

Concepts of underwater experimentation

Summary 1. Recent advances in underwater research are reviewed and critically discussed. New technologies include deep-sea diving apparatus, saturation diving from underwater habitats, submersibles and remote-controlled vehicles. The fields of application include increasingly ecology and animal behaviour.2. The term underwater experimentation is defined and examples provided to illustrate pertinent research.3. Underwater experimentation is compared to laboratory experimentation. The latter is restricted to a limited set of suitable organisms, which are subjected to controlled but frequently quite artificial conditions. Furthermore, only systems of a very low degree of complexity can be studied in the laboratory. Underwater experimentation is limited by the restricted performance of man under in situ conditions. Automatisation of experimental units and use of remote-controlled vehicles are proposed to enhance man's underwater capacity.4. The need for the design of underwater experiments, especially for system analysis, is emphasized. There is an increasing demand for predictive models to anticipate the potential impacts of civilisation on the marine environment.

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Konzepte der Unterwasser-Experimentation

Kurzfassung In den letzten zehn Jahren sind Unterwasseruntersuchungen zu einem nicht mehr wegzudenkenden und wichtigen Bestandteil marinbiologischer Forschungen geworden. Die technische Entwicklung dieser methodologisch definierten Disziplin führte vom Schwimm- und Gerätetauchen zu Tauchbooten, Unterwasserhäusern und ferngesteuerten Fahrzeugen. Die Anwendungsbereiche umfassen Beobachtung und Aufsammlung bis zur genauen Messung und Probennahme für ökologische Untersuchungen. Echte experimentelle Arbeit wird jedoch noch immer fast ausschließlich im Laboratorium durchgeführt. Daher ist Experimentation noch immer auf eine begrenzte Auswahl an haltbaren Organismen, eine begrenzte Zahl simulierbarer und kontrollierbarer Faktoren und insbesonders an einen begrenzten Komplexitätsgrad der Untersuchungsobjekte gebunden. Dies ist um so bedauerlicher, als sich in der Ökologie immer deutlicher die Notwendigkeit von Systemanalysen abzeichnet. Der gegenwärtige Standard in Unterwasserbeobachtung und Datengewinnung und die Entwicklung von Multivariatentechniken macht es möglich, die kontrollierten Bedingungen im Laboratorium — die zu oft eine gefährliche Vereinfachung sind — durch die gemessenen Bedingungen in situ zu ersetzen. Die Dringlichkeit experimenteller Arbeit an ökologischen Systemen kann nicht genug betont werden in einer Zeit, in der wir versuchen müssen, mit den Einflüssen unserer Zivilisation auf die natürlichen Lebensräume fertigzuwerden, Voraussagen treffen und Modelle entwickeln zu können.

     

Die Aktivitätsperiodik von zwei tagaktiven Nagern,Funambulus palmarum undEutamias sibiricus,unter Dauerlichtbedingungen

Zusammenfassung Bei, in kleinen Käfigen mit Zugang zu einer Lauftrommel, einzeln gehaltenen Tieren der beiden ArtenFunambulus palmarum (Palmenhörnchen) undEutamias sibiricus (asiatisches Streifenhörnchen) wurde der Einfluß verschiedener Beleuchtungsstärke unter Dauerlichtbedingungen auf die circadiane Aktivitätsperiodik untersucht.4 Palmenhörnchen wurden in verschiedenen Beleuchtungsstärken von nicht meßbarer Intensität bis etwa 1000 Lux gemessen. Von etwa 1 Lux bis 1000 Lux war die Periodendauer () positiv mit der Beleuchtungsstärke korreliert. Über den gesamten Bereich der untersuchten Lichtintensitäten war die Aktivitätsmenge positiv mit dem Logarithmus der Beleuchtungsstärke (logI _LL ) korreliert. Es bestand jedoch ebenso wie zwischen und logI _LL keine lineare Beziehung zwischen beiden Größen (Fig. 1). Das Verhältnis Aktivitätszeit zu Ruhezeit (:) war bei allen untersuchten Tieren weder mit noch mit der Aktivitätsmenge korreliert.Von insgesamt 15 unter Dauerlichtbedingungen zwischen 0,01 und 100 Lux gemessenen asiatischen Streifenhörnchen zeigten nur 7 Tiere circadiane Perioden der Aktivität. Infolge der großen Streuung der Aktivitätsanfänge und -enden sowie des Aktivitätsmusters konnten a und : bei den meisten Tieren nicht bestimmt werden. Die -Werte streuten um einen mittleren Wert von 23,6 Std; sie zeigten jedoch keine regelhafte Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke (Fig. 5).Bei einzelnen Tieren beider Arten wurde bei Beleuchtungsstärken von etwa 3–4 Lux eine Aufspaltung (temporäre Dissoziation) einzelner Aktivitätskomponenten mit verschiedenen Frequenzen beobachtet (Figs. 2 und 4).Aufgrund der unterschiedlichen Abhängigkeit der Aktivitätsparameter (Aktivitätszeit und Aktivitätsmenge) von bei verschiedenen Tiergruppen wird vermutet, daß das Licht sowohl verschiedene Parameter der circadianen Aktivitätsperiodik als auch einzelne Komponenten des der Aktivität zugrunde liegenden circadianen Systems unabhängig voneinander beeinflußt. Tag- und nachtaktive Säuger unterscheiden sich im wesentlichen nur in den kritischen Beleuchtungsstärken, d.h. den Beleuchtungsstärken, bei welchen die kürzesten Perioden gemessen werden (Fig. 6).

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The activity rhythm of two day-active rodents,Funambulus palmarum andEutamias sibiricus, in continuous illumination

Summary Palm squirrels (Funambulus palmarum) and Sibirian chipmunks (Eutamias sibiricus) were kept individually in small cages attached to a running wheel. Under continuous illumination the influence of different light intensities on the circadian rhythm of activity was measured.Four palm squirrels were exposed to light intensities between unmeasurable intensity (total darkness) and about 1000 lux. Between 1 and 1000 lux the period length () of the circadian rhythm of activity was positively correlated with light intensity. The amount of activity per period showed a positive relationship with light intensity over the range of intensities tested (Fig. 1). In all 4 animals the ratio activity-time to rest-time (: ) was neither correlated with the amount of activity per period nor with .From a total of 15 Sibirian chipmunks tested under continuous illumination between 0.01 and 100 lux only 7 animals showed circadian rhythms of activity. As a consequence of the great variability of the beginning and the end of activity as well as in the temporal activity pattern, a (activity time) and : could not be determined in most animals of this species. The values of varied around a mean of 23.6 hr, but did not change as a function of light intensity (Fig. 5).In some individuals of both species a splitting or temporary dissociation of single components of activity with different frequencies was observed at light intensities of about 3 to 4 lux (Figs. 2 and 4).On the basis of the different relationships between the activity functions (amount of activity and activity-time) and in various groups of animals (cf. day-active mammals and birds), it is assumed that light acts separately on the parameters of the circadian activity rhythm as well as on single components of the circadian system underlying activity. Day- and night-active mammals differ essentially only in respect to their critical light intensities, i.e. the light intensities at which the shortest circadian periods are measured (Fig. 6).

     

Aufbau, Variabilit?t und m?gliche Funktionen des Rufduetts beim ThermometerhuhnLeipoa ocellata

Zusammenfassung Beim ThermometerhuhnLeipoa ocellata tragen die Partner eine Paares ein Rufduett vor. Der Anteil des besteht aus einer Rufreihe, die sich aus einer Folge von 2–7 identischen, zweisilbigen Rufen zusammensetzt. Das trägt einen einzelnen, obertonreichen und langgezogenen Ruf vor. Sowohl der Ruf des als auch die Rufreihe des wird in Serien vorgetragen. Innerhalb einer solcher Ruf- bzw. Rufreihenserie können mehrere Duette auftreten. Die Rufe sind jedoch nicht ausschließlich an das Duett gebunden. Die Variabilität im Aufbau des Duetts äußert sich im Zeitpunkt des Einsatzes des antwortenden Vogels, in der Anzahl der -Rufe während des Duetts und in der Anzahl der Einheiten, aus denen sich der Duettanteil des zusammensetzt. Das beginnt signifikant häufiger als das eine Serie, in der ein oder mehrere Duette vorkommen. Ebenso ist es häufiger der Initiator des ersten in dieser Serie liegenden Duetts. Das Duett dient wohl hauptsächlich zur Festigung des Zusammenhalts zwischen den Paarpartnern. Es erfüllt jedoch von seinen physikalischen Eigenschaften her auch die Bedingungen, die für ein territorial wirksames Signal gelten.

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Structure, variability and possible functions of duetting in the Mallee FowlLeipoa ocellata

Summary In the Australian Mallee Fowl,Leipoa ocellata, both and of a pair are involved in a call duet. The part of the consists of a sequence of 2–7 identical two-syllable calls. The contributes a single long-drawn-out call rich in harmonics. The call of the as well as the call sequence of the are presented in series. Within a series of calls () or call sequences () several duets can occur. The respective vocalizations, however, do not exclusively occur during the duet.The variability in the details of the duet expresses itself in the lag period after which the mate responds, in the number of -calls during the duet, and in the number of calls within the call sequence of the . The begins a series during which one or several duets occur significantly more frequently than the . The circumstances under which duetting occurs indicate that duet calling mainly serves to maintain the pair bond. Moreover, due to its physical characteristics the duet also seems to be suited to serve as a territorial signal.

     

Die Plastiden derCleome-Epidermis

Zusammenfassung In den Epidermiszellen der Blattunterseite vonCleome spinosa befinden sich fast farblose Plastiden, die tagsüber mit Stärke vollgepfropft sind und dabei beträchtliche Größe erreichen. Bei Verdunkelung und Vergilbung verschwindet diese Stärke, sie kann aber bei Angebot von Traubenzucker auch im Dunkeln gebildet werden. Für solche Plastiden der Epidermis wird zum Unterschied zu den inaktiven Intermediärplastiden die Bezeichnung aktive Intermediärplastiden oder Amylointermediärplastiden vorgeschlagen, diese Plastiden der Epidermis bilden die Stärke nicht durch Photosynthese, sondern aus zugeleitetem Zucker.     

Die Feinstruktur der Zirbeldrüse normaler,trächtiger und experimentell beeinflußter Meerschweinchen

Zusammenfassung In der Meerschweinchenzirbeldrüse lassen sich elektronenmikroskopisch helle und dunkle Pinealzellen sowie einzelne Gliazellen nachweisen. In den bei weitem überwiegenden hellen Pinealzellen zeichnet sich ein Teil der vesicle-crowned rodlets (VCR) durch lokale Auftreibungen aus. Von VCR deutlich abzugrenzen sind die vesicle-crowned balls (VCB). Erstmalig beschrieben wird das Vorkommen von sog. Zylindern, die als Vorstufen von VCB aufgefaßt werden. In den relativ seltenen dunklen Pinealzellen, die sich durch chromatinreiche Kerne und elektronendichtes Zytoplasma auszeichnen, sind Vesikel, VCR, VCB und Zylinder seltener als in hellen Pinealzellen. Die reichlich vorhandenen marklosen Nervenfasern finden sich vor allem in perivasculären Räumen, seltener im Parenchym. Synapsen zwischen Nerven und Pinealzellen wurden nicht beobachtet. In den Zirbeldrüsen trächtiger Meerschweinchen zeichnen sich in der 2. Hälfte der Tragzeit die hellen Pinealzellen durch stärkere Lappung der Kerne, gehäuftes Auftreten von laktiven Zonen, Vermehrung von Mitochondrien, glattem ER, agranulären Vesikeln, VCR, VCB und Zylindern aus. Die dunklen Pinealzellen nehmen während der Tragzeit an Zahl zu. Post partum bilden sich diese Veränderungen innerhalb einer Woche zurück. Längerer Aufenthalt der Tiere in Dunkelheit führt zu einer Aktivierung der hellen Pinealzellen mit auffallender Vermehrung der VCR und zu einer Zunahme der dunklen Zellen. Unter Dauerbelichtung kommt es in den hellen Zellen zu einer Abnahme fast aller Zellorganellen und zu einer starken Vermehrung der VCR, die nach 70 Tagen auch Formveränderungen aufweisen. Nach Reserpinbehandlung beobachtet man eine Verminderung und degenerative Veränderungen der VCR. Es wird diskutiert, daß die VCR als prae- bzw. postsynaptische Strukturen der Erregungsübertragung von Nerven zu Pinealzellen bzw. von Pinealzellen untereinander dienen könnten.

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The fine structure of the pineal gland of normal, pregnant and experimentally affected guinea-pigs

Summary By means of electron microscopy light and dark pinealocytes can be distinguished in the guinea-pig pineal gland. Glial cells are rare. In the light pinealocyte. the most frequent cell type, some vesicle-crowned rodlets (VCR) show circumscribed thickenings. From these structures vesicle-crowned balls (VCB) have to be clearly distinguished. Furthermore cylinders occur, which, it is suggested, are precursors of VCB. Dark pinealocytes characterized by chromatin-rich nuclei and electron-dense cytoplasm are rare and contain fewer vesicles, VCR, VCB and cylinders than light pinealocytes. Numerous non-myelinated nerve fibres are situated within perivascular spaces, a few also in the parenchyma. Synapses between nerve fibres and pinealocytes were not observed. In the pineal gland of pregnant guinea-pigs the following changes can be observed in the second half of gestation. The light cells show many nuclear indentations and an increase of active zones, mitochondria, smooth ER, agranular vesicles, VCR, VCB, and cylinders respectively. The dark cells increase in number. After birth these changes reverse to normal within one week. Constant darkness leads to an activation of the light cells accompanied by an increase of the VCR and to an increase in number of the dark cells. Under constant illumination the light cells show a decrease of their organelles and a strong increase of the VCR. After 70 days the VCR also show a change in shape. Following reserpine treatment the VCR decrease in number and show signs of degeneration. It is discussed that the VCR function as pre- or postsynaptic structures and that they are involved either in transmitting impulses from nerve fibres to pinealocytes or from one pinealocyte to the other.

Untersuchung unter Leitung von Univ.-Doz. Dr. L. Vollrath.     

Average phase difference theory and 1∶1 phase entrainment in interlimb coordination

The dynamics of coupled biological oscillators can be modeled by averaging the effects of coupling over each oscillatory cycle so that the coupling depends on the phase difference between the two oscillators and not on their specific states. Average phase difference theory claims that mode locking phenomena can be predicted by the average effects of the coupling influences. As a starting point for both empirical and theoretical investigations, Rand et al. (1988) have proposed d/dt= — K sin ), with phase-locked solutions =arcsin( /K), where is the difference between the uncoupled frequencies and K is the coupling strength. Phase-locking was evaluated in three experiments using an interlimb coordination paradigm in which a person oscillates hand-held pendulums. was controlled through length differences in the left and right pendulums. The coupled frequency _c was varied by a metronome, and scaled to the eigenfrequency _v of the coupled system K was assumed to vary inversely with _c. The results indicate that: (1) and K contribute multiplicatively to (2) =0 or = regardless of K when =0; (3) 0 or regardless of when K is large (relative to ); (4) results (1) to (3) hold identically for both in phase and antiphase coordination. The results also indicate that the relevant frequency is _c/_v rather than _c. Discussion high-lighted the significance of confirming =arcsin(/K) for more general treatments of phase-locking, such as circle map dynamics, and for the 11 phase-entrainment which characterizes biological movement systems.     

Aufnahme und Metabolisierung Radiculär Angebotenen Indols DurchSinapis Alba

Zusammenfassung Die beschriebenen experimentellen Befunde zeigen, daß die höhere Pflanze grundsätzlich in der Lage ist, organische Verbindungen aus dem Wurzelraum (Rhizosphäre) aufzunehmen, diese als Zwischenprodukte nutzt und in ihr biochemisches Zellgeschehen einschleust. Die organische Substanz (Humus) in natürlichen Standorten bietet somit unter Umständen vielfältige Möglichkeiten des direkten Einflusses organischer Verbindungen auf das Stoffwechselgeschehen der höhere Pflanze. Hier bieten sich eventuell auch Möglichkeiten, die Ausbildung von Ökotypen auf dieser Basis zu deuten.Mixotrophie der höheren Pflanze bedeutet also eine noch stärkere Verflechtung des Bio-Geo-Systems Pflanze-Boden und stellt den klassischen Begriff des Nährhumus unter einen neuen organodynamischen Gesichtspunkt.

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Summary The experimental results described above show, that the higher plant can take up organic compounds from the rhizosphere and utilize them in cell metabolism.Thus another type of chemical interaction between plant and the organic matter of soil is existing, by which the close integration of the bio-geosystem plant and soil can be demonstrated and a modern view of the classical concept of the nutritional functions of humus can be given.