Torpor und Nahrungsausnutzung bei 4 Mausvogelarten (Coliiformes)

Zusammenfassung Gestreifter Mausvogel(Colius striatus), Rotrückenmausvogel(Colius castanotus), Brillenmausvogel(Urocolius indicus) und Blaunackenmausvogel(Urocolius macrourus) zeigen einen ausgeprägten Tagesgang des Energiestoffwechsels, der mit dem Licht-Dunkel-Wechsel korreliert ist. Bei Fütterung ad lib. beträgt der Energiestoffwechsel während der Lichtphase 60–100 J/g · h (Umgebungstemperatur 23 °C). Während der Ruhephase sinkt er um 40–45 % auf 30–60 J/g · h ab. Läßt man Mausvögel hungern, sinkt das Niveau des Stoffwechsels kontinuierlich mit der fallenden Körpermasse ab. Wird eine bestimmte Gewichtsgrenze unterschritten, zeigen alle Mausvögel in der Nacht Torpor. Der Stoffwechsel sinkt dabei um 80–88 % gegenüber dem Lichtstoffwechsel. Im Extrem betrug der Energiestoffwechsel 1,26 J/g · h 98 % Reduktion beim Gestreiften Mausvogel. Der Ruhestoffwechsel von nicht hungernden Mausvögeln liegt im Mittel um + 4,5 % über dem errechenbaren Erwartungswert für kleine Nonpasseres. Mausvögel nutzen ihre Bananennahrung mit stark schwankender Effizienz von 30–70 %. Die Ausnutzungsrate der Nahrung steigt unter Hungerbedingungen an. Die höchste ermittelte Assimilationseffizienz betrug über 72 % beim Rotrückenmausvogel. Hungernde Mausvögel bauen Körpersubstanz ab, um daraus Energie zu gewinnen. Der Energiegewinn betrug bei allen untersuchten Arten zwischen 19 und 23 kJ pro g verlorener Körpermasse.

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Torpor and utilization of food (metabolizable energy) in 4 species of mousebirds (Coliiformes)

Summary The Speckled Mousebird(Colius striatus), the Red-necked Mousebird(Colius castanotus), the Blue-naped Mousebird(Urocolius macrourus), and the Red-faced Mousebird(Urocolius indicus) show a diurnal cycle of energy metabolism correlated with the L:D-cycle. Fed ad libitum the level of activity metabolism (day time) is 60–100 J/g · h (ambient temperature 23°C). The level of resting metabolism decreases by 40–45 % to 30–60 J/g · h. Fasting leads to a gradual decrease of energy metabolism following continuously the loss of body mass. After reaching a distinct level of body mass all species show torpor during night. Metabolism decreases by 80–88 % in comparison to the activity levels. The lowest reduction observed was 98 % 1,26 J/g · h in the Speckled Mousebird. Mean resting metabolism of non-fasting mousebirds is about 4,5 % above the theoretically expected value for nonpasserine birds ( in the same range). The mousebirds utilize the metabolizable energy of bananas with greatly changing efficiencies of 30–70 %. Utilization efficiency increases during fasting conditions. The maximum rate observed was 72 % in the Red-nekked Mousebird. Fasting mousebirds show a catabolism of body mass for energy profit. This profit laid in all species investigated between 19–23 kJ per g body-mass loss.

     

Über Gehör und Erschütterungssinn bei Locustiden

Zusammenfassung Die Wirkungen von Luftschall und von Bodenerschütterungen auf die Sinnesorgane in den Vorder-, Mittel- und Hinterbeinen von Locusta und Decticus werden durch Beobachtung der Aktionspotentiale untersucht.Es werden quantitative Methoden ausgearbeitet, die es gestatten, die Größe von Luftschall- und Erschütterungsreizen für den Bereich von 100–10 000 Hz meßbar zu verändern, so daß für den Luftschall die Schwellendrucke (in bar), für die Erschütterungen die Schwellen-amplituden bestimmt werden können.Die Temperaturabhängigkeit der Aktionspotentiale der Crista acustica wird untersucht. Zwischen 20° und 35° C ist die Größe der Aktionspotentiale optimal; das Maximum liegt bei 30° C.Die Entfernung, bis zu der das Männchen im Freien den Gesang des Weibchens hören kann, beträgt für Locusta cantans 38 m, für Conocephalus dorsalis 3 m. Der Stridulationsschall des Männchens wird nur mit dem Tympanalorgan der Vorderbeine wahrgenommen, die tibialen Sinnesorgane der Mittel- und Hinterbeine sprechen auf den Gesang nicht an.Sowohl bei Einwirkungen von Luftschall als auch von Erschütterungen zeigen Vorder-, Mittel- und Hinterbeine von Locusta und Decticus Reaktionen. Die zur Reizung erforderlichen Schwellenwerte werden für die Frequenzen von 100–10000 (bzw. 8000) Hz bestimmt und kurvenmäßig dargestellt.Auf operativem Wege wird versucht, Luftschall- und Erschütterungswahrnehmung bestimmten Sinnesorganen zuzuordnen. Das Organ für die unmittelbare Luftschallwahrnehmung ist die Crista acustica.Das Erschütterungssinnesorgan der Insekten ist das Subgenualorgan.Die Leistungen der Crista acustica werden entscheidend durch die zu ihr in Beziehung tretenden Hilfsapparate (Trommelfelle, Tracheenmembran) bestimmt. Die untere Hörgrenze für das Tympanalorgan der Vorderbeine liegt bei 1000 Hz und einem Schwellendruck des Schalles von 4 bar bei Decticus und 0,3 bar bei Locusta. Mit steigender Frequenz nimmt die Empfindlichkeit rasch zu und liegt bei Locusta für alle Frequenzen über 3000 Hz, bei Decticus über 6000 Hz unter 0,04 bar. Das Optimum liegt im Ultraschallgebiet.Die Mittelbeine haben demgegenüber nur eine geringe Schallempfindlichkeit im Bereich von 3000–7000 Hz; höhere Töne werden nicht wahrgenommen. Die Schwellenschalldrucke liegen in diesem Bereich bei 6 bis 8 bar. Die Schwellenintensitäten für die Mittelbeine verhalten sich zu denen der Vorderbeine in diesem Frequenzbereich wie 10000:1,5.Im optimalen Bereich (oberhalb 10000 Hz) beträgt die Schwellenleistung, die dem Tympanalorgan angeboten werden muß, schätzungsweise höchstens 7 · 10^–10 erg/sec. Sie hat die gleiche Größenordnung wie die Schwellenleistung beim menschlichen Ohr (7.10^–10 erg/sec) in dessen optimalem Hörbereich, von der bekannt ist, daß sie aus physikalischen Gründen nicht kleiner sein kann.Für die Subgenualorgane aller drei Beinpaare werden die Schwellen für sinusförmige Erschütterungen der Unterlage im Bereich von 100 bis 8000 Hz bestimmt. Die Schwingungsweiten an der Schwelle liegen zwischen 4 · 10^–9 und 10^–4 cm.Die absolut kleinste Schwingungsweite, die noch einen Reiz auf das Subgenualorgan ausübt, beträgt 0,36 Å (3,6 · 10^–9 cm; Reizfrequenz 2000 Hz; Mittelbein von Decticus). Demnach sprechen die Subgenualorgane auf Erschütterungen von atomarer Größenordnung an (Durch-messer der ersten Elektronenbahn des H-Atoms: 1,1 Å).Es wird wahrscheinlich gemacht, daß im Bereich von 100–1400 Hz die Beschleunigung die eigentliche Reizgröße für das Subgenualorgan darstellt; ihr Betrag ist in diesem Bereich nahezu konstant. Oberhalb dieser Frequenzen treten andere Erscheinungen auf.Luftschall unter 1000 Hz und von genügender Intensität wird mit den Subgenualorganen wahrgenommen. Jedoch wirken die Luftschwingungen hier nicht unmittelbar als Reiz, sondern durch die Erschütterungen der Unterlage (vielleicht auch des Tieres und der Extremitäten selbst), die sie hervorrufen.Tarsale Sinnesorgane reagieren ebenfalls auf Vibrationen, jedoch sind die erforderlichen Schwellenreize unverhältnismäßig viel größer als beim Subgenualorgan.Die Dornen und Härchen auf den Extremitäten von Locusta und Decticus sind am Hör- und Erschütterungssinn nicht beteiligt. Die beweglich eingelenkten Dornen ergeben bei Ablenkung aus der Ruhelage Aktionspotentiale, wobei nur Bewegung, aber nicht konstante Auslenkung einen Reiz darstellt. Die Härchen sind anscheinend gar nicht innerviert.Ausgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Orientierende Untersuchung über das Verhältnis von CO2-Aufnahme zu Transpiration bei fortschreitender Bodenaustrocknung

Zusammenfassung Die CO₂-Aufnahme und die Transpiration an der Pflanze belassener Zweige vonlangsam austrocknenden eingetopften Ölbäumchen (Olea europaea ssp. sativa) wurden synchron mit URAS gemessen und zueinander ins Verhältnis gesetzt (P/T-Quotient).Unter den gegebenen Versuchsbedingungen (30 000 Lux Beleuchtungsstärke, 25–26° C, Evaporation nachPiche 0,35 cm³/Std, 350 ppm CO₂) hat sich mit zunehmender Wasserverknappung zweimal ein Zustand besonders wasserökonomischer Assimilation (hoherP/T-Quotient) ergeben: Erstmals bei Wassersättigung und später bei deutlich erschwerter Wasserversorgung. Das ersteP/T-Maximum kam bei Transpiration und CO₂-Aufnahme durch weit offene Stomata zustande, wenn also die Diffusion von Wasserdampf und CO₂ mehr durch die Außenfaktoren gesteuert wird als durch den stomatären Diffusionswiderstand (vgl.Stålfelt 1935,Koch 1957,Gaastra 1959, 1962). Die Höhe dieses erstenP/T-Gipfels gilt daher — auch relativ betrachtet — ausschließlich für die Faktorenkonstellation des Versuchs (das ist verhältnismäßig niedrige Evaporation, gekoppelt mit kräftiger Beleuchtung) und man muß sich besonders hier vor Verallgemeinerung hüten. Das zweiteP/T-Maximum trat während der hydroaktiven Spaltenschlußphase auf. Jetzt beschränkt in erster Linie der stomatäre Diffusionswiderstand die Transpiration und den CO₂-Einstrom; man darf daher erwarten, daß diesem zweiten Anstieg desP/T-Quotienten eher allgemeine Bedeutung zukommt.Mit 1 TextabbildungDie vorliegende Untersuchung wurde im Forstbotanischen Institut München ausgeführt. Besonderen Dank schulde ich Herrn Prof. Dr.B. Huber für die großzügige Erlaubnis, in seinem Institut zu arbeiten. Herrn Dr.W. Koch und Herrn OberpräparatorJ. Hey danke ich herzlich für Beratung und Hilfe beim Betrieb der Meßeinrichtungen. Für wertvolle Unterstützung durch die Botanischen Anstalten der Universität München danke ich Herrn Prof. Dr.L. Brauner. Dem Personal des Botanischen Gartens München danke ich für die sorgsame Pflege meiner Versuchspflanzen.     

Untersuchungen über die Natur des Nerveneinflusses auf die retinomotorischen Erscheinungen

Zusammenfassung In den Netzhäuten von mit Physostigmin, Acetylcholin, Atropin, Nikotin oder Adrenalin (Injektion in den Rückenlymphsack) behandelten, zuvor dunkeladaptierten und kurz nach der Injektion belichteten oder helladaptierten und dann dunkelgestellten Fröschen wird die Stellung insbesondere der Stäbchen und Zapfen ermittelt und mit der der Retinae im übrigen gleichbehandelter Kontrolltiere verglichen, die lediglich eine Injektion 0,65%iger Kochsalzlösung gleichen p_Hs wie die jeweilige Wirkstofflösung erfahren hatten.Die Versuche stellen eine erste Inangriffnahme der Frage nach dem Charakter der von Wigger (1937) und Nover (1939) beschriebenen fördernden bzw. hemmenden Wirkung der verschiedenen Nerven auf die retinomotorischen Erscheinungen und insbesondere der weiteren dar, ob im Falle der Möglichkeit, für alle zur Beobachtung kommenden Erscheinungen — Förderung bzw. Hemmung der Zapfenkontraktion und Stäbchenstreckung bei Belichtung, der hivers gerichteten Bewegungen bei Verdunklung — eine chemische Reizübertragung verantwortlich zu machen, die bisher bekannten Neurohormone und die von ihnen ausgeübten Effekte zu einer Deutung ausreichen.Der von den untersuchten einzige auf Stäbchen und Zapfen antagonistisch wirkende Stoff ist das Acetylcholin, in dem es — im Sinne des Lichtreizes — die Zapfen in den beiden angewandten Konzentrationen (10^–4 und 10^–8) bei Belichtung wie Verdunklung zur Kontraktion, die Stäbchen dagegen zur Streckung bringt. Der Förderung der Lichtwanderung der Sehelemente durch die in diesem Sinne wirkenden Nerven könnte danach sehr wohl eine bei Belichtung an ihren Endigungen erfolgende Ausscheidung von Acetylcholin zugrunde liegen.Die Diskussion der Möglichkeiten für die fördernde Wirkung der gleichen Nerven auch bei Verdunklung führt zu der Annahme, daß für diese ein zweiter, unter diesen Adaptationsbedingungen von den gleichen Nervenendigungen ausgeschiedener, auf die Sehzelleninnenglieder ebenfalls antagonistisch, jedoch entgegengesetzt wie das Acetylcholin wirkender Stoff verantwortlich zu machen ist.Es wird auf die verschiedenartige Beeinflussung des Atropins und Nikotins, die bei Belichtung und Verdunklung Stäbchen wie Zapfen gleicherweise zur Streckung bringen, seitens der beiden Förderungshormone hingewiesen: das bei Belichtung aktive Neurohormon hemmt die Atropin- und fördert die Nikotinwirksamkeit auf die Sehzelleninnenglieder, das bei Verdunklung die Wanderungen unterstützende fördert umgekehrt den Atropin- und hemmt den Nikotineinfluß. In ähnlich verschiedener Weise wird möglichermaßen das Eserin in seiner Wirksamkeit auf die Sehzelleninnenglieder von den beiden Neurohormonen beeinflußt. Eine — kontrahierende — Eigenwirkung des Physostigmins zumindest auf die Zapfen ist unverkennbar.Für die Hemmung der retinomotorischen Erscheinungen muß unter der Voraussetzung chemischer Reizübertragung ein weiteres Wirkstoffpaar angenommen werden, innerhalb dessen das Adrenalin bestenfalls eine Teilrolle spielen könnte. Es wirkt je nach Konzentration und Adaptation verschieden, jedoch auf Stäbchen und Zapfen stets in gleichem Sinne: Bei Belichtung stets (Konzentrationen: 10^–4 und 10^–8) kontrahierend, bei Verdunklung in geringer Konzentration (10^–7) deutlich streckend, in höherer (10^–4) ganz gering kontrahierend.     

The effect of non-prey food, mainly pollen, on the development, survival, and fecundity of Amblyseius gossip (Acarina: Phytoseiidae)

Amblyseius gossipi developed and reproduced readily on pollen of Zea mays and Phoenix dactylifera. Developmental period was larger and reproductive rate much lower on pollen from Gossypium barbadense. Mated females survived on plant juice of Vicia faba leaves for 9.7 days.

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Zusammenfassung Die Fähigkeit von Amblyseius gossipi, drei verschiedene Pollenquellen und eine Tetranychide als Beute auszunutzen, wurde im Laboratorium bei 26,5–28,5° und 60–70% relativer Luftfeuchtigkeit an abgeschnittenen Puffbohnenblättern untersucht. Entwicklung und Vermehrung von A. gossipi erfolgen leicht mit Pollen von Zea mays und Phoenix dactylifera. Mit Pollen von Gossypium barbadense dauerte die Entwicklung länger und die Vermehrungsrate war viel geringer. Die durchschnittliche tägliche Eiablagerate eines Weibchens betrug 2,0 Eier bei Fütterung mit Maispollen, 2,2 Eier mit Dattelpollen und 0,4 Eier mit Baumwollpollen. Weibchen, die mit Tetranychus cinnabarinus gefüttert wurden, produzierten 2,1 Eier pro Tag. Die durchschnittliche Entwicklungsdauer der unreifen Stadien betrug dabei 2,8 bzw. 3,2, 8,8 und 4,1 Tage. Begattete Weibchen überlebten an Preßsaft von Puffbohnenblättern 9,7 Tage lang. Unreife Stadien überdauerten an Pflanzensaft nur einen Zeitraum von 1,5–2,4 Tagen.

     

From nest building to fledging of young in Great Grey Shrikes (Lanius excubitor) at Sede Boqer, Israel

Summary During 1987, 1988, and 1989 the reproductive biology of 21 pairs of Great Grey Shrikes,Lanius excubitor, was observed in Israel. Eggs were laid at 24 h intervals, 69 % of the clutches comprised 6 eggs, and average clutch size was 5.8 eggs. Incubation period averaged 16.8 days, and month of nesting and ambient temperature influenced length of incubation. Earlier nestings had longer incubation periods, greather hatching success, and less egg mass loss than later ones. An average of 4.7 eggs per nest hatched, and overall nesting success was 63 %. Infertility, predation and adverse weather were the major cause of nesting failure.

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Zusammenfassung 1987–1989 wurde die Brutbiologie von 21 Paaren Raubwürger einer Population in Israel untersucht. Eiablage fand im 24 h-Intervall statt; 69 % der Gelege enthielten 6 Eier, die durchschnittliche Gelegegröße betrug 5,8 Eier. Die Brutdauer betrug im Mittel 16,8 Tage; Datum des Brutbeginns und Umgebungstemperatur beeinflußten die Brutdauer: Frühe Gelege wurden länger bebrütet, hatten größeren Schlupferfolg und geringeren Eimassenverlust als spätere. Im Mittel schlüpften aus 4,7 Eiern pro Nest Junge; der Bruterfolg insgesamt betrug 63 %. Unbefruchtete Eier, Nestraub und widrige Witterung waren die Hauptursachen von Verlusten.

     

Effect of torpor on the water economy of an arid-zone marsupial,the stripe-faced dunnart (<Emphasis Type="Italic">Sminthopsis macroura</Emphasis>)

Metabolic rate and evaporative water loss (EWL) were measured for a small, arid-zone marsupial, the stripe-faced dunnart (Sminthopsis macroura), when normothermic and torpid. Metabolic rate increased linearly with decreasing ambient temperature (T_a) for normothermic dunnarts, and calculated metabolic water production (MWP) ranged from 0.85±0.05 (T_a=30°C) to 3.13±0.22 mg H₂O g^–1 h^–1 (T_a=11°C). Torpor at T_a=11 and 16°C reduced MWP to 24–36% of normothermic values. EWL increased with decreasing T_a, and ranged from 1.81±0.37 (T_a=30°C) to 5.26±0.86 mg H₂O g^–1 h^–1 (T_a=11°C). Torpor significantly reduced absolute EWL to 23.5–42.3% of normothermic values, resulting in absolute water savings of 50–55 mg H₂O h^–1. The relative water economy (EWL/MWP) of the dunnarts was unfavourable, remaining >1 at all T_a investigated, and did not improve with torpor. Thus torpor in stripe-faced dunnarts results in absolute, but not relative, water savings.     

Wirkungen höher Umgebungstemperaturen auf den Wasser—und Elektrolythaushalt des Schweines in verschiedenen Wachstumsstadien

Zusammenfassung Schweine in vier verschiedenen Alters- bzw. Gewichtsstadien (20–25 kg, 40–45 kg, 60–65 kg und 90–95 kg) wurden vergleichsweise 16° bis 23°C und in der Klimakammer bei 35°C und 70–90 RF ausgesetzt. Bei erhöhter T_a stieg die Rektaltemperatur (T_re) und gleichzeitig trat in allen 4 Gruppen eine Erhöhung der Atemfrequenz, eine geringgradige Zunahme der Plasmaosmolarität, sowie eine Hyperkalämie und Hyponatriämie ein. Stieg die T_re über 40.5°C setzt eine starke Speichelsekretion ein. Die Harnosmolarität nahm bis zu einer Rektaltemperatur von 40.5°C zu, um dann wieder abzusinken. Die Na⁺-Konzentration im Harn sank mit der Erhöhung der T_re ab, während die K⁺-Konzentration anstieg.

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The effect of heat (T_a = 35°C, 70–90% rh) respiratory rate, rectal temperature (T_re), plasma and urine osmolarity, and of [Na⁺] and [K⁺] in plasma and urine in four different age/weight groups of pigs were investigated. At thermal neutral temperatures the measured physiological functions remained constant over 3 hours. At 35°C and 70–90% rh rectal temperature rose gradually. At the same time, there was a rise in respiratory rate, a slight increase in plasma osmolarity and a rise in plasma [K⁺] but a fall in plasma [Na⁺] in all four groups. The animals salivated profusely as soon as a rectal temperature of 40.5°C was reached. The urine osmolarity rose from normal to a maximum at a rectal temperature of 40.5°C and thereafter decreased. The urine [Na⁺] fell with increasing rectal temperature whereas the urine [K⁺] increased.

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Resume Des porcs de 4 classes d'âge ou plus exactement de 4 groupes de poids (20 à 25 kg, 40 à 45 kg, 60 à 65 kg et 90 à 95 kg) ont été placés soit à des températures neutres de 16 à 23°C, soit en chambre climatisée par 35°C et 70 à 90% d'humidité relative. Par température neutre, les fonctions physiologiques restent constantes durant 3 heures au moins. Par température élevée, la température rectale (T_re) se relève et, parallèlement, on constante dans les 4 groupes une augmentation de la fréquence de respiration, une faible augmentation de la pression osmotique du plasma ainsi qu'une hausse des ions [ K⁺ ], mais une diminution des ions [Na⁺] du même plasma. Les animaux ont commencé à saliver abondament dès que T_re a atteint 40,5°C. La pression osmotique de l'urine a augmenté régulièrement de la normale jusqu'à un maximum atteint lorsque T_re est arrivé à 40,5°C. Elle a diminué ensuite même si T_re dépassait ce seuil. La concentration du sodium diminue avec la hausse de T_re alors que celui du potasse augmente. On discute enfin le rôle que jouent les paramètres mesurés dans la régulation de la température et du bilan de l'eau.

     

Thermal and energetic consequences of nest location and breeding times in Water Pipits (Anthus spinoletta)

Summary The thermal environment has pronounced effects on the energy costs of thermoregulation and affects an animal's allocation of energy to self-maintenance and parental care. Consequently, the selection of reproductive periods, breeding habitats and nest-sites with a favourable microclimate can be advantageous, especially for birds breeding in harsh environments. In this study on Alpine Water Pipits (Anthus spinoletta), we evaluate the importance of spatial and temporal factors on thermoregulatory costs by combining laboratory measurements of metabolic rates under various temperatures with standard operative temperatures (T_es) recorded in the field in different microhabitats. Using these measurements we estimate the thermal and energetic consequences of nest locality and timing of reproduction. Our results show: (1) In the morning, T_es values were much higher on the east-north-east (ENE) slope of a valley than on the west-south-west (WSW) slope; in the afternoon this pattern was reversed. As a consequence, energy costs (E_hour) for thermoregulation on the ENE slope were up to 0.6 RMR (resting metabolic rate at night) lower than on the WSW slope during morning hours and about 0.8 RMR higher during afternoon hours. (2) During the incubation and nestling phases of first and second broods, total energy expenditure for thermoregulation in the daytime (E_daytime) was 0.2–0.3 RMR higher on the ENE slope than on the WSW slope. (3) Within slopes, E_daytime was lower during second broods than during first broods, with differences of 0.06–0.07 RMR during incubation and of 0.32 RMR during nestling care. These differences correspond to the flying costs of females incubating eggs (0.09 RMR) and rearing nestlings (0.25 RMR). We conclude that nest placement in relation to microclimate can improve the female's energy budget, both in terms of the total daily expenditure and its diurnal pattern. From thermal considerations alone, delaying breeding into mid-summer would be advantageous, but this advantage is probably outweighed by the reduced chances for second and replacement clutches and by the necessity to complete moult before migration.

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Thermische und energetische Konsequenzen von Brutplätzen und Brutzeiten bei Wasserpiepern (Anthus spinoletta)

Zusammenfassung Die Umgebungstemperatur beeinflusst den Energieaufwand für die Thermoregulation und bestimmt somit, wie viel Energie ein Tier für die Selbsterhaltung benötigt und wie viel es für Brutpflege aufwenden kann. Daher ist es vorteilhaft, für die Fortpflanzung Zeiten und Orte mit besonders günstigen mikroklimatischen Bedingungen zu wählen. Das gilt insbesondere für Vögel, die in unwirtlichen Biotopen wie z. B. alpinen Regionen brüten. Wir untersuchten den Einfluss von Brutzeit und -ort auf die energetischen Kosten der Thermoregulation am Beispiel einer Population des Wasserpiepers (Anthus spinoletta) im Dischmatal bei Davos (Schweiz). Dazu verknüpften wir drei verschiedene Datensätze: a) Ruhestoffwechsel (RMR), gemessen an gefangenen Vögeln unter verschiedenen Temperaturen, b) Umgebungs- und Nesttemperaturen im Freiland während der Brutzeit und c) standardisierte operative Temperaturen (T_es), ermittelt mit Kupfervögeln in verschiedenen Mikrohabitaten.Die Ergebnisse zeigen: (1) In den Morgenstunden sind T_es-Werte am Ost-Nord-Ost-Hang (ONO) deutlich höher als am West-Süd-West-Hang (WSW); am Nachmittag sind die Verhältnisse umgekehrt. Als Folge davon sind die Energiekosten (E_hour) der Thermoregulation am ONO-Hang in den Morgenstunden bis zu 0.6 RMR niedriger und nachmittags ca. 0.8 RMR höher als am WSW-Hang. (2) In der Bebrütungs- und Nestlingsphase von Erst-und Zweitbruten war der gesamte Energieaufwand für Thermoregulation während der Tagesstunden (E_daytime) am ONO-Hang 0.2–0.3 RMR höher als am WSW-Hang. (3) Innerhalb jedes Hanges war E_daytime bei Zweitbruten niedriger als bei Erstbruten: 0.06–0.07 RMR während der Bebrütung der Eier und 0.32 RMR während der Nestlingsphase. Diese Größenordnungen entsprechen den Flugkosten von Weibchen während der Bebrütungszeit (0.09 RMR) bzw. der Jungenaufzucht (0.25 RMR).Unsere Ergebnisse belegen, dass die Wahl von klimatisch günstigen Habitaten die Energiebilanz von Brutvögeln verbessern kann, sowohl in Hinblick auf den täglichen Gesamtaufwand als auch bezüglich der Verteilung des Energieverbrauchs über den Tag. Aus thermoregulatorischen Gründen wäre auch eine zeitliche Verlagerung des Brutgeschäfts in die Sommermonate (Juli, August) vorteilhaft. Das würde jedoch die Möglichkeiten für Ersatz-und Zweitbruten verringern und die Zeit für die Mauser vor dem Herbstzug verkürzen. Da in unserem Untersuchungsgebiet diese Faktoren für eine erfolgreiche Fortpflanzung eine größere Bedeutung haben als der Energieaufwand für die Thermoregulation, ist der frühe — energetisch 6–32 % teurere — Brutbeginn der Vögel sinnvoll.

     

Temperature regulation in hatchling puffins (Fratercula arctica)

Summary Body temperature (T_b), basal metabolic rate (BMR), thermal conductance and thermogeneic capacity was measured in newly hatched Common Puffin (Fratercula arctica) chicks. The thermoneutral zone extends from 32 to 35°C in which T_b was held at 38.6°C. The BMR (7.31 W kg^–1) and thermal conductance (1.22 mW g^–1 °C^–1) was 70% and 140%, respectively, of the expected values for adult birds. The chicks were able to increase their metabolic rate by a factor of 2.1 A comparison with similar measurements for a precocial alcid species (the Xantus' Murrelet) suggests that the ability to increase the metabolic rate (i.e. a high thermogeneic capacity) is a key factor for the precocial type of development within the Alcidae.

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Temperaturregulation bei frisch geschlüpften Papageitauchern (Fratercula arctica)

Zusammenfassung An frisch geschlüpften Papageitauchern (Nesthocker) wurden Körpertemperatur (T_b), Basalstoffwechsel (BMR), der Wärmedurchgangswert und die Fähigkeit zur Wärmebildung gemessen. Die Thermoneutralzone (konstante Körpertemperatur von ca. 38.6°C) liegt in einem Umgebungstemperaturbereich von 32 bis 35°C. Der BMR (7.31 W kg^–1) und der Wärmedurchgangswert (1.22 mWg^–1 °C^–1) betrugen 70% bzw. 140% der zu erwartenden Adultwerte. Die Küken waren in der Lage, ihren Stoffwechsel um den Faktor 2.1 zu steigern. Ein Vergleich mit ähnlichen Messungen bei einer nestflüchtenden Alkenart (Synthliboramphys hypoleucus) legt nahe, daß die Fähigkeit, die Stoffwechselrate zu vergrößern (also hohe thermogenetische Kapazität) ein Schlüsselfaktor für den Typ des Nestflüchters bei den Alcidae darstellt.

     

Clutch size, intraclutch egg size variation, and breeding strategy in the GoldcrestRegulus regulus

Summary In Fennoscandia the Goldcrest regularly lays two clutches per breeding season. Near Trondheim in Central Norway (about 63° N) the mean size of 11 first clutches was 10.4 (9–12) eggs and of 10 second/repeat clutches 9.4 (8–11) eggs. Mean egg length was 13.49 mm, breadth 10.35 mm, mean weight of freshly-laid eggs 0.78 g, volume 737 mm³ and shape index 130.6. The correlation coefficient for egg length against weight was 0.47, and for egg breadth against weight 0.77. For the four clutches studied in more detail, all egg dimensions, except the shape index, increased with the laying sequence. On average, the last-laid egg was 20.1 % heavier than the first-laid egg, or 5.6 % heavier than the mean weight for the whole clutch. The 3–5 last-laid eggs in the clutch deviated by about the same magnitude from the clutch mean. Because of the pronounced asynchrony in hatching, the size-hierarchy within a Goldcrest brood may be considerable, at least 1:5. The survival chances of the smallest young in a brood apparently depend mainly on the prevailing food supply. The primary advantage of hatching from a relatively large-sized egg is probably that such a hatchling is strong enough to secure itself a favourable feeding position in the crowded nest, in which the young often form 2–3 horizontal layers. The parental selection of food is adjusted to the size of the young, even in a brood with a marked size-hierarchy. It is concluded that the Goldcrest has evolved a brood reduction strategy.

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Gelegegröße, Variation der Eigröße und Brutstrategie beim Wintergoldhähnchen (Regulus regulus)

Zusammenfassung In Fennoskandien zeitigt das Wintergoldhähnchen regelmäßig zwei Gelege pro Brutsaison. In einem Kontrollgebiet bei Trondheim in Mittelnorwegen (ca. 63° N) betrug die mittlere Gelegegröße für 11 Erstgelege 10,4 (9–12) und für 10 Zweit- bzw. Ersatzgelege 9,4 (8–11) Eier. Die mittlere Eilänge betrug 13,5 mm, die Eibreite 10,35 mm, das mittlere Frischvollgewicht 0,78 g; das Volumen maß 737 mm³, der Eiformindex (=Länge/Breite × 100) 130,6. Die Korrelation zwischen Länge und Gewicht betrug 0,47, zwischen Breite und Gewicht 0,77. Bei vier genauer untersuchten Gelegen nahmen alle Eidimensionen mit Ausnahme des Eiformindex mit der Legefolge zu. Im Mittel war das letzte Ei 20,1 % schwerer als das erste oder 5,6 % schwerer als das mittlere Gewicht des gesamten Geleges; letzteres gilt auch für die 3 bis 5 zuletzt gelegten Eier. Als Folge des bemerkenswert asynchronen Schlupfes sind die Größenunterschiede innerhalb einer Goldhähnchenbrut beachtlich, nämlich mindestens 1:5. Die Überlebenschancen des kleinsten Jungen einer Brut hängen offensichtlich vor allem vom Nahrungsangebot ab. Der primäre Vorteil eines Jungen aus einem großen Ei liegt möglicherweise darin, daß dieser Nestling stark genug ist, um sich eine günstige Position im dichtbesetzten Nest bei den Fütterungen zu sichern. Die Jungen liegen oft in zwei bis drei Schichten übereinander. Die Nahrungswahl der Altvögel richtet sich nach der Jungengröße, sogar in einer Brut mit deutlichen Größenunterschieden. Das Wintergoldhähnchen hat wahrscheinlich die Strategie einer Brutreduzierung in Anpassung an knappes Nahrungsangebot entwickelt.

     

Der winterschlaf der fledermäuse mit besonderer berücksichtigung der wärmeregulation

Zusammenfassung Teilen wir die Säugetiere nach der Ausbildung ihrer Wärmeregulation ein, so können wir höhere und niedere Warmblüter unterscheiden, wobei naturgemäß beide Gruppen durch Übergänge miteinander verbunden sind.Die untersuchten Fledermäuse (14 Arten) gehören zu den ausgesprochen niederen Warmblütern, sie besitzen eine außerordentlich unvollkommene Wärmeregulation. Während des Tagesschlafes sinkt auch im Sommer ihre Körpertemperatur auf die Höhe der Umgebungstemperatur und die Tiere fallen in einen lethargischen Zustand, die Tagesschlaflethargie, aus der sie jeden Abend erwachen. Dies konnte nicht nur bei gefangen gehaltenen, sondern auch bei freilebenden Tieren beobachtet werden.Während der Tagesschlaflethargie sind alle Lebensfunktionen mehr oder weniger verlangsamt. Auf äußere Reize hin, z. B. bei Berührung, kann die Tagesschlaflethargie unterbrochen werden und die Körper temperatur steigt in relativkurzer Zeit bis zur Höhe der Wachtemperatur an. Das Tier ist erwacht und fähig, ungehemmt von seinen Organen Gebrauch zu machen, wenn die Körpertemperatur eine Höhe von etwa 35° erlangt hat., Die maximale Wachtemperatur ist bei den einzelnen Arten verschieden und kann bis über 40° betragen.Wir können annehmen, daß für den Eintritt der Schlaflethargie innere Faktoren maßgebend sind, die dem Tier die Schlafbereitschaft (Müdigkeit) geben und die sich in einem deutlichen Tagesrhythmus ausprägen. In zweiter Linie kommt die Umgebungstemperatur hinzu, durch die vor allem die Tiefe des Zustandes bestimmt wird.Bei sehr hoher Umgebungstemperatur tritt kein lethargischer Zustand ein, da dann die Körpertemperatur nicht unter die Bewußtseinsschwelle sinkt. Die Grenze liegt bei einer Umgebungstemperatur von etwa 28°. Im Leben der Fledermäuse hat die Tagesschlaflethargie zweifellos die Bedeutung, daß bei ungünstiger Witterung (Fehlen der Insektennahrung) infolge der mit der Erniedrigung der Körpertemperatur verbundenen Stoffwechselverminderung Nahrungsaufnahme nicht notwendig ist und die Tiere in ihren Verstecken bleiben können.Eine Ausnahme machen nach den bisherigen Beobachtungen trächtige Weibchen, bei denen kein Sinken der Körpertemperatur unter die Bewußtseinsschwelle und damit keine Lethargie beobachtet wurde. Dies erklärt sich wohl aus dem mit der Trächtigkeit verbundenen erhöhten Stoffwechsel.Die Tagesschlaflethargie geht in die Winterschlaflethargie über, wenn die Umgebungstemperatur eine bestimmte Grenze unterschreitet, die etwa bei 8–10° liegt. Es wird dann der Tagesrhythmus ausgeschaltet und die Lethargie wird zum Dauerzustand (= Winterschlaf). Es ist anzunehmen, daß neben der tiefen Umgebungstemperatur auch noch eine innere Winterschlafbereitschaft hinzutreten muß, denn die Fledermäuse treffen zum Winter hin gewisse Vorbereitungen (Wanderungen).Entsprechend der tieferen Umgebungstemperatur ist im Winterschlaf auch der lethargische Zustand tiefer als im Tagesschlaf. Die Körpertemperatur kann sogar unter 0° sinken, ohne daß dasTier geschädigt wird. Fledermäuse lassen sich also wie manche Kaltblüter unterkühlen. Erst eine Umgebungstemperatur von etwa –5° wirkt tödlich.Ähnlich wie bei anderen Winterschläfern setzt auch bei den Fledermäusen bisweilen beim Erreichen der Minimal temperatur infolge des Kältereizes eine Wärmeproduktion ein (Wiedereinschalten der Wärmeregulation), die bis zu einem völligen Erwachen führen kann. Die untersuchten Tiere waren aber nicht fähig, längere Zeit, etwa tagelang, Kältetemperaturen zu ertragen; es tritt dann der Kältetod ein. Dieser erfolgt bisweilen auch schon, ohne daß die Tiere fähig waren, ihre Minimal-temperatur zu halten oder gar wach zu werden. Es geht dann der Winterschlaf ohne weiteres in die tödliche Erstarrung über. Der Winterschlaf der Fledermäuse nähert sich damit der Kältestarre eines Kaltblüters.Ein normales Aufwachen aus dem Winterschlaf kann auch mitten im Winter — wohl infolge eines inneren Weckreizes — gelegentlich vorkommen. Die Dauer des Wachseins ist dann aber meist nur kurz.In Anlehnung an die Untersuchungen von Merzbacher können 4 Stadien des Winterschlafes unterschieden werden. Das unterste Stadium, das bei anderen Winterschläfern gewöhnlich nicht auftritt und das auch bei den Fledermäusen meist nur bei extremer Kälte (im Experiment) herbeigeführt wird, ist das der Rigidität. Es tritt bei Temperaturen unter 0° ein und ist durch Vorherrschen der Rückenmarksreflexe gekennzeichnet. Das 2. Stadium ist das des tiefen Winterschlafes, das mit Temperaturen über 0° verbunden ist, und bei dem die Medulla-oblongata-Reflexe hervortreten (Anhefterreflex). Bei etwa 10° geht der tiefe Winterschlaf in den leichten (Stadium 3) über, bei dem die Gehirntätigkeit einsetzt. Dieses Stadium entspricht auch dem Zustand, in den die Tiere während der Tagesschlaflethargie verfallen. Mit dem 4. Stadium, das durch Vorherrschen der Großhirntätigkeit gekennzeichnet ist, geht der leichte Winterschlaf in den Wachzustand über.Diese Stadien, die gleitend miteinander verbunden sind, werden sowohl beim Einschlafen wie beim Aufwachen durchlaufen.Das Erwachen aus dem Winterschlaf kann durch äußere Reize herbeigeführt werden und erfolgt je nach der Intensität des Reizes und der mehr oder weniger vorhandenen Winterschlafbereitschaft schneller oder langsamer.Auch bei Tieren, die im Zustand des Winterschlafes durch Herzstich tödlich verwundet werden, wird zunächst ein Aufwachen eingeleitet.Beobachtungen freilebender Fledermäuse haben gezeigt, daß die bestimmten Winterquartiere, die sich meist von den Sommerquartieren unterscheiden, alljährlich von einer großen Anzahl von Arten und Individuen aufgesucht werden. Die besonderen, an die Winterquartiere gestellten Bedingungen, sind Frostfreiheit und genügende Luftfeuchtigkeit. Die Wahl der engeren Schlafplätze im Winterquartier fällt bei den einzelnen Arten mehr oder weniger verschieden aus. Manche Arten über-wintern mit Vorliebe gesellig, andere stets einzeln. Gelegentliches Aufwachen aus dem Winterschlaf kommt vor. Beginn und Beendigung des Winterschlafes dürfte zeitlich von der Witterung und Außentemperatur weitgehend abhängig sein.Die Untersuchungen haben gezeigt, daß — wenigstens bei den Fledermäusen — eine enge Beziehung zwischen Schlaf und Winterschlaf besteht. Sie unterstützen damit die, neuerdings wieder von Uiberall vertretene Ansicht, daß der Winterschlaf überhaupt in das Gebiet der Schlaferscheinungen einzuordnen ist und auf einer Funktion des Zentralnerven-systems beruht.Die Annahme von der Bedeutung der innersekretorischen Drüsen für den Winterschlaf verliert gerade bei Berücksichtigung der besonderen Verhältnisse der Fledermäuse stark an Wahrscheinlichkeit.Die Untersuchungsergebnisse deuten ferner darauf hin, daß die geringe Wärmeregulation der Fledermäuse eine primäre Eigenschaft ist und daß bei der engen Verknüpfung von Wärmeregulation und Winterschlaf auch dieser eine primäre Eigentümlichkeit darstellt.     

Behaviour of DNA,protein and acid hydrolases in response to thyroxine in isolated tail tips ofXenopus-larvae

Summary Analysis of factors influencing survival of tail tips ofXenopus larvae in vitro has shown that prevention of infection by antibiotic pretreatment of donor tadpoles and amputated tips is most critical. In tail tips exceeding not more than 1/3 of the body length, maintenance of N-content and regenerative capacity are superior in Niu-Twitty and Steinberg's saline than in Holtfreter's solution, all media being supplemented by 0.04 % sulfathiazole. Addition of nutrient ingredients to saline (glucose, Parker's medium 199, serum protein) does not improve viability of tail explants.In isolated tail tips 2.5×10^–7M L-thyroxine (T₄) induces involution in vitro, resulting in losses of about 85% in DNA and 70% of protein respectively after 12 days of treatment. A significant decrease in DNA occurs after three days, and for protein after 6 days of hormone treatment, when tail fins are almost fully resorbed.Statistical analysis of the regression curves for decrease in DNA and protein, produced by different concentrations of T₄, indicates the presence of an upper threshold (2.5×10^–7M) and a lower threshold (2.5×10^–8M) of sensitivity to hormone. Intermediate concentrations affect the latency time required for onset of DNA and protein loss, lengthening it at lower concentration.In tail tips exposed to 2.5×10^–7M T₄ a concurrent rise in activity of cathepsins, DNase and acid phosphatase has been demonstrated. The specific activities of these acid hydrolases are significantly higher in T₄-treated tails after four days of hormone administration, this response proceeding detectable loss in protein by two days. Extent and duration in the rise of activity are characteristic for each enzyme, the increase in both specific and total activities being highest for cathepsins, intermediate for DNase and lowest for acid phosphatase.

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Zusammenfassung Die Untersuchung der für das Überleben von isolierten Schwanzspitzen vonXenopus-Larven wesentlichen Kulturbedingungen hat ergeben, daß die Verhütung von Infektionen durch Vorbehandlung der Kaulquappen und der amputierten Schwanzspitzen für den Erfolg entscheidend ist. Schwanzspitzen, deren Länge 1/3 der Körperlänge der Kaulquappen nicht überschreitet, zeigen einen geringeren Verlust an N-haltigen Stoffen und ein besseres Regenerationsvermögen in Niu-Twitty- und Steinberglösung gegenüber der Lösung nach Holtfreter, obwohl alle Medien 0,04% Sulfathiazol enthalten. Zusatz von Nährstoffen (Glucose, Parker's Medium 199, Serumprotein) ergeben keine Verbesserung der Überlebensfähigkeit.In isolierten Schwanzspitzen bewirken 2,5×10^–7M L-Thyroxin (T₄) die Rückbildung in vitro, wobei im Verlaufe von 12 Tagen der DNS-Gehalt um 85% und derjenige an Protein um 70% sinkt. Der DNS-Verlust ist bereits nach 3 Tagen signifikant, während eine signifikante Abnahme an Protein erst nach 6 Tagen Hormonbehandlung nachgewiesen werden kann, wenn die Flossensäume bereits resorbiert sind.Aufgrund der statistischen Analyse der für den DNS- und Proteinverlust in Abhängigkeit von verschiedenen T₄-Konzentrationen ermittelten Regressionsgeraden ergeben sich folgende Aussagen: 2,5×10^–7 M repräsentiert die obere und 2,5×10^–8 M T₄ die untere Empfindlichkeitsschwelle. Innerhalb dieses Bereiches zeigt die Latenzzeit für den Beginn der DNS -und Proteinabnahme, nicht aber die Geschwindigkeit des Involutionsprozesses eine Konzentrationsabhängigkeit, indem die Latenzzeit mit fallender T₄-Konzentration zunimmt.Unter der Einwirkung von 2,5×10^–7 M T₄ nimmt in den Schwanzspitzen die Aktivität von Kathepsinen, DNase und saurer Phosphatase gleichzeitig zu. Die spezifische Aktivität dieser sauren Hydrolasen ist bereits nach 4 Tagen Hormonbehandlung signifikant erhöht, während ein signifikanter Proteinverlust erst am 6. Tag der Behandlung nachgewiesen werden kann. Ausmaß und Dauer der Aktivitätszunahme sind für jedes Enzym charakteristisch; die Zunahme der spezifischen und Gesamtaktivität ist am größten bei den Kathepsinen, etwas geringer bei der DNase und am niedrigsten bei der sauren Phosphatase.

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These studies were carried out within the scope of a project supported by the Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung under the direction of Prof. B. Weber.

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The author would like to acknowledge the advice and encouragement of Prof. R. Weber in all phases of these studies, and the assistance of Prof. S. Rosin with the statistical techniques. Further, the technical assistance of Miss A. Rohner, Miss B. Fahrer, Mr. J. Zbären, and Mr. T. Wyler is gratefully acknowledged.     

Metabolic rate, maximum metabolism, and advantages of torpor in the fat mouse Steatomys pratensis natalensis Roberts, 1921 (Dendeomurinae)

1. The fat mouse Steatomys pratensis natalensis (mean body mass 37.4±0.43 (se)) has a low euthermic body temperature T_b=30.1–33.8 °C and a low basal metabolic rate (BMR)=0.50 ml O₂ g⁻¹ h⁻¹.

2. Below an ambient temperature (T_a)=15 °C, the mice were hypothermic.

3. The lowest survivable T_a=10 °C.

4. Torpor is efficient in conserving energy between T_a=15–30 °C, below T_a=15 °C, the mice arouse.

5. Euthermic and torpid mice were hyperthermic at T_a=35 °C.

6. Thermal conductance was 0.159 ml O₂ g⁻¹ h⁻¹ °C⁻¹, 98.8% of the expected value.

7. Non-shivering thermogenesis (NST) was 2.196 ml O² g⁻¹ h⁻¹ (3.69×BMR).

8. Maximal oxygen consumption, however, was 3.83 ml O₂ g⁻¹ h⁻¹ (6.44×BMR), indicating that other methods of heat production are additive.

9. Because fat mice conserve energy by torpor only between T_a=15–30 °C, we suggest that torpor may be a more important mechanism for surviving food shortages than for surviving cold weather.

Beobachtungen zur Brutbiologie von Winter- und Sommergoldh?hnchen

Zusammenfassung In der Nähe der Vogelschutzstation Serrahn (Mecklenburg) wurden 1959 an einem Nest des Wintergoldhähnchens(Regulus regulus) und vier Nestern (A bis D) des Sommergoldhähnchens(Regulus ignicapillus) Beobachtungen über Brutbiologie und Verhalten aus kurzem Abstand angestellt.Bei beiden Arten wurde das Nest ausschließlich vom gebaut, oft in Begleitung des .Die Brutdauer des Sommergoldhähnchens betrug bei Nest B 14–15 Tage, bei Nest C 15 Tage, beide Male gerechnet vom Tage der Ablage des 9. (und letzten) Eies an. Es brütete nur das , das damit wahrscheinlich schon vor der Ablage des letzten Eies begann. Die Geschwister schlüpften am gleichen Tag (4 in Nest C) oder im Abstand von 1–2 Tagen (8 in Nest B).Die Jungen wurden von beiden Eltern gefüttert, von Anfang an vorwiegend mit kleinen Raupen. Sie verließen Nest C im Alter von 19 bzw. 20 Tagen.     

Zur Frage des Einflusses von Spurenelementen auf Bacillus asterosporus

Zusammenfassung Es wurde mittels Trübungsmessung der Einfluß von Chloriden, Nitraten und Sulfaten der Schwermetalle Kupfer, Zink und Kobalt auf das Wachstum von Bacillus asterosporus im Konzentrationsbereich von 1–14·10^-7 mol/ml synthetischer Nährlösung geprüft. Dabei konnte nur durch Kobalt in hoher Verdünnung eine Wachstumsförderung bis zu 100% erzielt werden, während die beiden anderen Schwermetalle toxisch wirkten. Der Einfluß der gleichzeitig vorhandenen Anionen erscheint dabei von untergeordneter Bedeutung. Mit Bor, als Borax dem Nährmedium zugesetzt, konnte im Konzentrationsbereich von 2·10^-7 Mol/ml auch eine Wachstumsförderung erzielt werden.Auf chemischem und radiochemischem Wege wurde schließlich übereinstimmend festgestellt, daß Bac. asterosporus im Bereich der das Wachstum am stärksten anregenden Konzentration von Co(NO₃)₂ eine bestimmte Kobaltmenge adsorptiv oder intracellulär festhält. Die Frage nach dem Sitz des fixierten Kobalt konnte nicht eindeutig geklärt werden.Über Versuche zur Klärung des Kobalteinflusses auf den Abbau von Glucose und die Abgabe von Gärungskohlensäure durch Bacillus asterosporus wird demnächst berichtet werden.     

Studî sulla durata del periodo cinetico ed intercinetico in embrioni di pollo incubati a differente temperatura

Zusammenfassung Ich habe mir vorgenommen zu bestimmen, in welchem Maße die Dauer der mitotischen und intermitotischen Perioden beim Hühnerembryo durch die Temperatur der Umgebung beeinflußt wird. Zu diesem Zweck habe ich eine indirekte Methode angewandt. Es wurde die Zahl der Mitosen des Neuralrohrs (bzw. bei älteren Embryonen der ganzen Neuralanlage) bestimmt. Die Zählung erfolgte an Embryonen gleichen Entwicklungsgrades (Hühnerembryonen mit 12, 12–13, 14–15, 18 Urwirbelpaaren), die bei verschiedenen Temperaturen bebrütet worden waren. Von jedem Stadium wurden zwei Embryonen bebrütet, der eine bei 31°–32°, derandere bei 41°–42°, und zwar der erstere doppelt so lange als der zweite. Beide erreichten so denselben Entwicklungsgrad (äußere Form, Zahl der Urwirbel). An den in lückenlose Serien zerlegten Embryonen nabe ich die absolute und relative Zahl der Mitosen im Nervensystem bestimmt; die relative Zahl (mitotischer Koeffizient) ergibt sich aus dem Verhältnis der Zahl der in einem Schnitt enthaltenen Mitosen zu dessen (mittels Planimeter bestimmtem) Flächeninhalt. Aus meinen Bestimmungen ergibt sich, daß die absolute und relative Zahl der Mitosen der bei den verschiedenen Temperaturen gelhaltenen Embryonen verhältnismäßig geringe Differenzen aufweist (bei den Embryonen mit 12 Ursegmentpaaren differiert die relative Zahl zwischen 1,69 und 1,79, bei den Embryonen mit 18 Ursegmentpaaren zwischen 1,34 und 1,42), sie beruhen wahrscheinlich auf individueller Variation.Wenn man erwägt, daß bei den unter niederer Temperatur bebrüteten Embryonen die Entwicklungsdauer das doppelte gegenüber den Kontrolltieren betrug (Koeffizient q₁₀ = 2), so können wir daraus schließen, daß die genannten unbedeutenden Differenzen nicht auf die Temperatur zu beziehen sind. Da aus meinen früheren Untersuchungen hervorgeht, daß die Dauer der Mitosen von in vitro gezüchteten Zellen des Hühnerembryos zeitlich eine Funktion der Temperatur ist, scheint mir der Schluß berechtigt, daß die für die mitotischen und intermitotischen Perioden geltenden Zeiten in gleichem Maße durch die Temperatur der Umgebung verkürzt bzw. verlängert werden.     

Vorzugstemperatur und Hautbeschaffenheit bei Mäusen

Zusammenfassung Es wurde erneut festgestellt, daß die V.T. der weißen Hausmaus (+34,6° C) niedriger als die der grauen (+37,3° C) ist, daß die F₁-Bastarde der beiden Formen gleich hohe V.T. wie die weißen Mäuse haben und daß bei den Rückkreuzungsbastarden zwischen F₁-Bastarden und grauen Mäusen die Höhen der V.T. aufspalten. Neu ermittelt wurde: Bei längerem Aufenthalt in sehr hohen Umgebungstemperaturen wird bei erwachsenen weißen und grauen Hausmäusen die V.T. gesenkt, bei längerem Aufenthalt in sehr tiefen Umgebungstemperaturen (bei weißen Mäusen) erhöht. Bei Zurückbringung in Zimmertemperatur wird sie wieder auf das normale Maß gebracht. In hoher Umgebungstemperatur geborene und aufgewachsene weiße Mäuse haben tiefere V.T. als dauernd in Zimmertemperatur lebende (bis zur 3. Generation festgestellt). Auch bei diesen Mäusen kann sich die V.T. in Zimmertemperatur auf das normale Maß erhöhen, in sehr kalter Umgebungstemperatur auch darüber hinaus.Die Haaranzahl pro Flächeneinheit auf dem Bauch der weißen Maus ist geringer als bei der grauen (Verhältnis etwa 4570). Bei den F₁-Bastarden ist sie etwa gleich der der weißen, bei den Rückkreuzungsbastarden spaltet sie auf. Die Haaranzahl wird in sehr hohen oder in sehr tiefen Umgebungstemperaturen oder durch Geburt und Aufzucht (bei der weißen Maus) in sehr hoher Umgebungstemperatur nicht verändert.Die Epidermis der weißen Maus ist dicker als die der grauen (Verhältnis etwa 42,5). Bei den F₁-Bastarden ist sie etwa so dick wie bei den weißen, bei den Rückkreuzungsbastarden etwa wie bei den grauen Mäusen. In hohen Umgebungstemperaturen wird bei weißen und grauen Mäusen die Epidermis verdünnt; bei weißen in kalter Umgebung verdickt. In sehr warmer Umgebung geborene und aufgewachsene Mäuse haben eine dünnere Epidermis als normale. Bei Zurückbringung in Zimmertemperatur verdicken die Mäuse aus hoher Umgebungstemperatur die Epidermis wieder etwa auf das normale Maß. Bei den in warmer Umgebung geborenen und aufgewachsenen weißen Mäusen geschieht dies in geringerem Maße, auch wenn sie in sehr tiefe Temperaturen kommen.Die Dickenveränderungen der Epidermis werden in hohen Umgebungstemperaturen hauptsächlich durch Verdünnung des Stratum germinativum, in tiefen durch Verdickung des Stratum corneum verursacht. Außerdem scheint ein verschieden starker Verhornungsgrad des Stratum corneum aufzutreten. Nach künstlicher Enthaarung des Bauches kann auch ohne Veränderung der Umgebungstemperatur eine Verdickung der Epidermis (namentlich des Stratum germinativum) eintreten.Künstlich kahlbäuchig gemachte weiße Mäuse haben V.T., die im Mittel etwa 0,8° C tiefer als bei normalen weißen sind. Künstlich kahlbäuchig gemachte graue haben V.T., die im Mittel etwa 4 1/2 ° tiefer als bei normalen grauen sind. Kahlbäuchige weiße Mäuse haben also etwas höhere V.T. als kahlbäuchige graue. Die größere Höhe der V.T. der normalen grauen Maus liegt hauptsächlich an ihrer dichteren Bauchbehaarung.Bei gleicher Bauchbehaarung haben Mäuse mit dickerer Epidermis höhere V.T. als Mäuse mit dünnerer Epidermis. Wahrscheinlich sind bei den weißen und bei den grauen Mäusen die Reiztemperaturen für die Rezeptoren, die die optimale Empfindung übermitteln, gleich. Für die Mäuse gilt wohl das Hahnsche Gesetz.Haardichte und Epidermisdicke der weißen Maus sind im Erbgang dominant über die entsprechenden Merkmale der grauen. Da sie die Höhe der V.T. bestimmen, wird auch diese dominant vererbt. Hierauf beruht es, daß die Höhe der V.T. bei Mäusen (und wohl bei allen Säugern) art- oder rassekonstant ist.Die klimatisch bedingten Veränderungen der Hautbeschaffenheit sind im allgemeinen bei Mäusen der gleichen Art oder Rasse wohl so gering, daß sie in den Höhen der V.T. an dem vorliegenden Material kaum zum Ausdruck kommen.Auf die relativen Schwanzlängen erwachsener Mäuse scheint die Umwelttemperatur keinen Einfluß zu haben. In hoher Umgebungstemperatur geborene und aufgewachsene weiße Mäuse hatten längere Schwänze als normale. Graue Mäuse hatten etwas längere Schwänze als weiße. Die Bastarde zwischen weißen und grauen hatten die Schwanzlängen der weißen.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Einige der Ergebnisse wurden bei der 40. Jahresversammlung der Deutschen Zoologischen Gesellschaft in Gießen vorgetragen (Herter 1938b).