The ecology of symphyla part III. Factors controlling soil distributions

Symphylids exhibit complex, seasonal, vertical migrations in soil. The effect of soil moisture content, soil temperature, the presence of plants at the soil surface, feeding cycles, moulting cycles, egg-laying and diurnal rhythms on these migrations were studied. Symphylids migrated in response to changes in soil moisture content and could not survive when soil air was less than 100% R.H. The zone of optimum temperature was 15 to 21° C and survival was limited to the range 2° to 28° C. Food attracted Scutigerella immaculata (Newport) in spite of unfavourable soil conditions, but the animals left the surface soil to moult and lay eggs and during non-feeding phases. No diurnal rhythms were found. Most favourable conditions for symphylids included soil temperature in the range 15–21° C, moist soil and growing plants at the surface.

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Zusammenfassung Die Symphyliden zeigen komplizierte, jahreszeitliche Vertikalwanderungen im Boden. Es wurde ein Versuch unternommen, die relative Bedeutung der verschiedenen exogenen und endogenen Faktoren abzuschätzen, welche diese Wanderungen beherrschen. Die Hauptfaktoren, die im Laboratorium und durch Freilandbeobachtungen untersucht wurden, waren Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, Bodentemperatur, Anwesenheit von Pflanzen auf der Bodenoberfläche, Fraßzyklen, Häutungsfolgen, Eiablage- und Tagesrhythmen. Es konnte in entsprechenden Feld- und Laborproben nachgewiesen werden, daß die Verteilung der Symphyliden zum Feuchtigkeitsgehalt des Bodens in Beziehung steht. Bodenfeuchtigkeitsgehalte, die einer relativen Feuchtigkeit der Bodenluft von weniger als 100% entsprachen, ergaben eine Abwanderung der Symphyliden in andere Bodenschichten. Das Überleben der Symphyliden über nennenswerte Zeiträume erfolgte nur bei einer relativen Feuchtigkeit vom 100% in der umgebenden Luft. Versuche zur Bestimmung des Temperaturgradienten zeigten, daß der optimale Temperaturbereich für Symphyliden zwischen 15 und 21° C liegt und daß die Lebensfähigkeit von Temperaturen unter 2° und über 28° begrenzt wird. Scutigerella immaculata, eine phytophage Art, konnte eine Zone besiedeln, wo die Bodenbedingungen für die Ernährung ungünstig sind. Sie zeigte außerdem Fraß- und Hungerphasen, indem sie während der Hungerphasen in tiefere Bodenschichten wandert, um sich zu häuten. Die Eier wurden gewöhnlich in der Bodenschicht zwischen 5 und 15 cm abgelegt. Tagesrhythmen ließen sich nicht finden. Es wurde gefolgert, daß die günstigsten Bedingungen für eine hohe Anzahl von Symphyliden an der Bodenoberfläche in der Anwesenheit von Pflanzen an der Bodenoberfläche, einer Bodentemperatur im Bereich von 15–21° und feuchtem Boden bestehen.

     

The ecology of symphyla. Part II. Seasonal soil migrations

The seasonal changes in vertical distribution of Scutigerella immaculata Newport in the soil were studied. In bare soil outdoors there were high surface numbers in spring, low in summer, with a second increase in autumn. The distribution pattern was similar in bare greenhouse soil, except that spring migrations to the surface soil occurred earlier, the summer exodus was more marked, and the autumn increase much reduced. Growing plants attracted Scutigerella immaculata to the surface even under adverse soil conditions but had no influence on Symphylella vulgaris Silvestri. The results are discussed in relation to other work.

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Zusammenfassung Symphyliden dringen sehr tief in den Boden ein. Es wurden die jahreszeitlichen Vertikalwanderungen von zwei Arten durch Entnahme einer Anzahl von Tiefenproben in monatlichen Abständen untersucht. Dies waren Scutigerella immaculata, die phytophag ist, und Symphylella vulgaris, die saprophag lebt. Die Fortpflanzung findet das ganze Jahr über statt, doch traten Maximalpopulationen im Gewächshausboden im Frühjahr und im Freiland im Frühsommer auf. Im Freiland wanderten auf offenen Böden große Zahlen beider Arten im Frühling und Frühsommer an die Bodenoberfläche, kehrten im Hochsommer in geringere Tiefen zurück, und im Herbst entstand ein zweiter kleinerer Gipfel der Oberflächenzahlen.Ein ähnlicher jahreszeitlicher Verlauf zeigte sich in nacktem Gewächshausboden, außer daß die Frühjahrswanderung zur Bodenoberfläche zeitiger stattfand, der Sommerrückzug stärker betont war und im Herbst nur relativ wenige zur Bodenoberfläche zurückkehrten. Proben unter Pflanzen in Gewächshaus- und Feldböden zeigten größere Zahlen von Scutigerella immaculata zu den Zeiten, in denen die Pflanzen die größte Anzahl junger Wurzeln entwickelten. Das trat bei Sympbylella vulgaris nich auf. Es wird geschlossen, daß eine warme, feuchte Bodenoberfläche für hohe Oberflächenzahlen beider Arten am meisten geeignet ist, doch kommt Scutigerella immaculata sogar bei ungünstigen Bedingungen an die Oberfläche, wenn Nahrung vorhanden ist.

     

Diapause und embryonale Missbildung bei eierlegenden Zahnkarpfen

Zusammenfassung Bei eierlegenden Zahnkarpfen aus der Unterfamilie der Rivulinae (Fam. Cyprinodontidae) wurden während der Embryonalentwicklung im wesentlichen zwei Typen von letalen Mißbildungen beobachtet. Zum einen starben Embryonen plötzlich ab, ohne daß morphologische Anomalien sichtbar wurden, zum anderen war zunächst die Entwicklung blockiert, im Laufe der Zeit (nach Tagen oder Wochen) stellten sich dann morphologische Anomalien ein, und noch später gingen die Keime schließlich zugrunde. Der letztere Fall war auf drei charakteristische Stadien beschränkt, Stadien nämlich, auf denen bei Arten aus temporären Gewässern Diapausen in die Embryonalentwicklung eingeschaltet werden. Bei Arten aus ephemeren Gewässern erschien deshalb die Diapausedauer zuweilen verlängert, oder bei Arten aus permanenten Gewässern wurden Diapausen vorgetäuscht. Die Ursache für Mißbildungen solchen Typs sind als Defekte im Differenzierungsmuster zu deuten, die verhindern, daß die Entwicklung eine bestimmte Organisationshöhe überschreitet und eine nächste Organisationsstufe erreicht. Im Gegensatz zu den irreparablen Schäden scheinen die Diapausen bei Zahnkarpfen aus periodisch austrocknenden Gewässern auf reversiblen Schaltungen im Differenzierungsmuster zu beruhen, die den Beginn eines neuen Abschnittes der Morphogenese lediglich verzögern. Die Gesetzmäßigkeiten hinsichtlich der Phasenspezifität (Stockard 1921) und der Wirkungsspezifität (Ancel 1947) teratogener Faktoren treffen für die behandelten Mißbildungserscheinungen zumindest nicht uneingeschränkt zu.     

Reihenuntersuchung Über Das Vorkommen Von Histoplasmose Im Tiefland-Urwald Ostperus

Zusammenfassung In der Provinz Coronel Portillo am Mittellauf des Rio Ucayali, dem östlichen Quellfluß des Amazonas, in Ostperu wurden erstmalig Untersuchungen auf Histoplasminempfindlichkeit durchgeführt. Das untersuchte Gebiet liegt zwischen Pucallpa und Contamana und umfaßt sowohl reine Urwalddörfer als auch Flußhafenplätze. Die diagnostischen Impfungen wurden mit Histoplasmin, Blastomycin und Tuberkulin vorgenommen, als Kontrolle diente physiologische Kochsalzlösung.Das Ergebnis läßt den Schluß zu, daß die Histoplasmose in der Provinz Coronel Portillo endemisch vorkommt; der Durchseuchungsgrad ist relativ hoch und gibt Veranlassung, in Zukunft vor allem bei Lungenerkrankungen die Histoplasmose differentialdiagnostisch in Erwägung zu ziehen.Insgesamt wurden bei 1 634 Personen Testimpfungen durchgeführt. Bei 1403 Personen konnten die Ablesungen erfolgen; 628 von ihnen reagierten auf Histoplasmin positiv, das sind 44,7%. Als höchster Wert für Histoplasminempfindlichkeit wurden 77,4% unter den Shipibo-Indianern von Santa Isabel ermittelt, der niedrigste Wert wurde mit 28,1% in Pucallpa gefunden.Nordamerikanische Linguisten, die seit Jahren in Peru tätig sind und vielfach ihre Familien bei sich haben, reagierten zu 48,9% positiv auf Histoplasmin. Bemerkenswert ist, daß auch ein Teil ihrer in Peru geborenen Kinder sich als histoplasminpositiv erwies, ein Zeichen dafür, daß die Infektion in Peru erworben wurde.     

Über die Glaukeszenz an Serpentinpflanzen

Zusammenfassung Glaukeszente Pflanzen sind auf Serpentin sehr häufig, doch wird auf dieser Unterlage mitunter eine bläuliche Farbe auch an Pflanzen beobachtet, an denen sie unter normalen Verhältnissen nicht besteht. Diese Erscheinung ist an Pflanzen auf Serpentin zu häufig, als daß sie ohne Bedeutung für das Leben dieser Pflanzen sein könnte. Auch scheint die Dicke der Wachsschichten im Zusammenhang mit den jeweiligen Außenweltbedingungen nicht immer die gleiche zu sein, wie aus der Intensität der Farbe geschlossen werden kann.Um dieser Frage näher zu kommen, wurden die Wasserverluste, die durch kutikuläre Transpiration entstehen, an Pflanzen mit verschieden dichtem Haarkleid und Wachsdecken festgestellt.Als Versuchspflanzen dienten entsprechende Arten, die im Freiland gesammelt wurden, sowieCardamine glauca, von der einzelne Versuchspflanzen für die Dauer eines Monats verschiedenen Bedingungen bezüglich Temperatur und Feuchtigkeit ausgesetzt waren, um die eventuelle Ausbildung verschieden dicker Wachsausscheidungen zu ermöglichen.Aus den Resultaten geht eindeutig hervor, daß Pflanzen mit Wachsdecken besser mit ihrem Wasser haushalten, sowie daß die Dicke der Wachsdecken den momentanen Bedürfnissen der Pflanzen entsprechend verschieden ausgebildet sein kann.Demnach sind die Vorteile glaukeszenter Pflanzen für das Überdauern von Trockenzeiten auf den heißen Serpentinböden für die Pflanzenwelt offensichtlich.     

Behavioral influences on food selection in grasshoppers (Orthoptera: Acrididae)

Host plant selectivity has been established for many species of grasshoppers but the mechanisms involved are not completely known. General undirected activity was enhanced by favorable temperature, humidity and illumination. Positive phototactic responses were elicited by directed illumination, color and visual patterns.Orientation to stimuli from food materials generally took place only after contact had been made with the mouthparts. Discrimination among various extracts and extract concentrations from different plant species was demonstrated.Individual grasshoppers in laboratory experiments with artificial diet arrays selected resting sites independent of food location. In some cases feeding was influenced by resting site location.The feeding behavior of grasshoppers will cause them to remain in areas of favorable host plants through a general type of orthokinesis.

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Zusammenfassung Wirtspflanzen-Wahlvermögen ist bei vielen Feldheuschrecken nachgewiesen worden. Jedoch werden die Eiablage-Orte im allgemeinen nicht mit Rücksicht auf die Verfügbarkeit von Wirtspflanzen für die schlüpfenden Larven gewählt. Diese müssen geeignete Wirtspflanzen unter vielen verfügbaren selbst aussuchen.Innerhalb optimaler Temperatur-und Feuchtigkeitsbereiche wird die allgemeine ungerichtete Aktivität durch genügende Helligkeit verstärkt. Es wurden positive phototaktische Reaktionen zu gerichtetem Licht nachgewiesen. Die Reaktion auf gerichtete Beleuchtung war zwischen 3600 und 4750Å am größten. Wellenlängen ober-und unterhalb davon ergaben geringere Reaktionen.Senkrechte Objekte oder Muster riefen positive Taxien hervor.Olfaktorische Anlockung war sehr begrenzt, aber sobald die Nahrung einmal mit den Mundwerkzeugen in Berührung gekommen war, waren die Heuschrecken sehr wählerisch. Bei verschiedenen Arten wurde die Fähigkeit nachgewiesen, zwischen einer ganzen Reihe von verschiedenen Pflanzenextrakten wählen zu können, die in eine künstliche Trägerdiät eingefügt waren. Unterscheidung zwischen geringen Konzentrationsunterschieden der extrahierten Substanzen war nachweisbar.Zeitraffer-Aufnahmen zeigten, daß die Extraktpräparate in der Reihenfolge ihrer Annehmbarkeit ausgewählt wurden. Gewöhnlich wurde der Fraß auf einige wenige Präparate beschränkt, bis sie völlig verzehrt waren. Erst dann wurden die anderen Präparate in der Reihenfolge ihrer Annehmlichkeit gefressen.Mit Zeitraffer-Aufnahmen wurde das Verhalten einzelner Heuschrecken verfolgt, die zusammen mit Serien von künstlichen Nahrungstabletten mit Pflanzenextrakten gekäfigt worden waren. Es zeigte sich, daß die Heuschrecken Ruheplätze wählen, von denen aus sie sich zum Fressen und Trinken bewegen. Bestimmte Bewegungsmuster waren ausgebildet. Die Lage der Ruheplätze wurde von den anwesenden Nahrungsstoffen nicht beeinflußt, aber in einigen Fällen das Fressen von der Nähe der Ruheplätze.Es wurde angenommen, daß visuelle Reize die Orientierung der Feldheuschrecken unterstützen, aber die Wirtspflanzenwahl findet erst nach Berührung mit den Mundwerkzeugen statt. Feldheuschrecken haben die Gewohnheit, Gebiete, die keine geeigneten Wirtspflanzen enthalten, zu durchqueren und sich auf solchen mit geeigneten Wirten mit Hilfe eines allgemeinen Typs von Orthokinese zu scharen. Da die anziehenderen Pflanzen gewöhnlich auch das größte biologische Potential bieten, werden Verteiling und Dichte der Heuschrecken von der Wirtspflanzenwahl beeinflußt.

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Published with the approval of the Director of the North Dakota Agricultural Experiment Station as journal Article No...... Contribution from North Central Regional Project NC-52.     

Mutationsversuche an Kulturpflanzen VI

Zusammenfassung der Ergebnisse Bei den mit angewandter Zielsetzung durchgeführten Mutationsversuchen an der Sojabohnensorte Heimkraft I wurden zunächst durch Triebkraftversuche Anhaltspunkte und dann im Freilandversuch genauere Hinweise für geeignete Röntgendosen für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen gefunden. Die Anzahl der Pflanzen mit Hülsenansatz der 6 kr-, 8 kr-, 10 kr-und 12 kr-Parzelle (35,0%, 15,3%, 21,8%, 15,5%) derX ₁-Generation zeigen, wie auch schon die im Gewächshaus durchgeführten Triebkraftversuche, daß im Gegensatz zu den AngabenGustafssons (1944) nach unseren Versuchen 10000 r nicht als Höchstmaß der Strahlenverträglichkeit von Sojabohnensamen angesehen werden kann. Im Triebkraftversuch waren bei einer Dosis von 16 kr nach fünf Wochen Versuchsdauer noch 12,5% der Pflanzen durchaus wüchsig, und erst bei 20 kr mit 0,7% wüchsigen Pflanzen war die letale Dosis nahezu erreicht.Wie die prozentuale Verteilung der insgesamt 427 bestätigten Mutanten auf die einzelnen Bestrahlungserien zeigt (Tab. II), sind Röntgendosen von 6 kr bis 12 kr, sowohl was die Höhe der Mutantenhäufigkeit als auch die Anzahl der überlebendenX ₁-Pflanzen (Tab. 4 und 5) betrifft, für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen am besten geeignet.Von den in unseren Versuchen gefundenen Mutanten haben nur einige reichverzweigte Formen, die frühreifen Typen, die Mutanten mit höherem Tausendkorngewicht und eine Reihe noch näher zu untersuchender Formen mit erhöhtem Hülsenbehang und Ertrag und geringerer Keimtemperatur züchterischen Wert. Die außer den Mutanten des Chlorophyllapparates noch zahlreich aufgetretenen verschiedenen Wuchstypen, die Veränderungen in der Blattform und Behaarung der Pflanzen und der Samenschalenfarbe, sind vom Standpunkt der deutschen Sojazüchtung als neutral oder in den meisten Fällen als negativ zu bezeichnen. Ihr Auftreten war aber insofern wichtig, als damit bewiesen werden kann, daß es auch bei Soja in verhältnismäßig kurzer Zeit möglich ist, aus einer Zuchtsorte ein Mutantensortiment experimentell zu erzeugen, in dem die charakteristischen Merkmale eines Teiles der im Weltsortiment bekannten Soja-Varietäten auftreten.Abgesehen davon, daß ein experimentell geschaffenes Mutantensortiment zur Lösung genetischer, physiologischer und biochemischer Fragestellungen geeignetes Ausgangsmaterial bietet, läßt sich aus den bisherigen Ergebnissen schließen, daß bei weiterer Arbeit in absehbarer Zeit Formen geschaffen werden können, die früher als die Ausgangssorte zur Reife kommen und ihr im Ertrag überlegen sind, Außerdem können die Mutanten mit züchterisch wertvollen Merkmalen als Ausgangsmaterial für weitere Kreuzungen verwendet werden und die schwierige Kombinationszüchtung der Sojabohne beschleunigen helfen.Mit 22 Textabbildungen     

Moderne Methoden in der Gräserzüchtung

Zusammenfassung Nach Erörterung der augenblicklichen Lage in der Gräserzüchtung werden, methodische Versuche geschildert, die in Müncheberg an Glatthafer und Knaulgras in den Jahren 1948–1953 durchgeführt wurden. Sie erstrecken sich auf die Anwendung der Auslesezüchtung und des Inzucht-Heterosis-Verfahrens auf Wildmaterial der genannten Arten.Die Ergebnisse der Versuche bestehen darin, daß es möglich ist, mit Hilfe einfacher Auslese zu Stämmen mit höherer Leistung zu gelangen, daß aber in der Anwendung der Heterosiszüchtung sehr viel größere Möglichkeiten liegen. Es wurden einzelne Inzuchtlinien aufgefunden, die nach Kreuzung mit beliebigen anderen Linien eine Ertragssteigerung von 35 und 40% gegenüber dem Mittel der heute im Handel befindlichen Sorten ergaben.Zum Schluß werden als Konsequenz aus den Versuchen Wege aufgezeigt, wie die Gräserzüchtung gestaltet werden muß, um sicher zu ertragreichen neuen Sorten zu kommen.Mit I Textabbildung.     

Die mikroklimatischen Verhältnisse in der wassernahen Luftschicht

Zusammenfassung Geschildert werden die mikroklimatischen Verhältnisse in der wassernahen Luftschicht einiger niederrheinischer Gewässer und ihr Einfluß auf die dortige Vegetation. Das Verhalten der an Wasserschichten grenzenden atmosphärischen Schichten wird beeinflusst durch die flüssige Unterlage. Das spezielle Windfeld einer Wasseroberfläche sorgt für ihre kräftige Durchmischung — Reibungsaustausc —, die durch große Schwimmpflanzenteppiche behindert werden kann. Störungen des hydrochemischen Gleichgewichtes sind dann die Folge. In allen Gewässern kommt es zu einem lebhaften Massenaustausch, der gleichfalls durch die Vegetation eingeschränkt oder unterbunden werden kann. Die für den Pflanzenwuchs wichtigen Strahlungsverhältnisse im Wasser sind je nach Reinheitsgrad und Vegetationstrübung verschieden.Die niederrheinischen Gewässer unterscheiden sich nach Entstehung, Entwicklung, Größe und mikroklimatischen Verhältnissen. Grundsätzlich wird unterschieden zwischen stehenden und fließenden Gewässern. Bei den stehenden Gewassern — Seen, Teiche, Weiher, Tümpel und Lachen — hängen die Schichtungsverhältnisse von den verschiedenen Tiefen- und Flächenwerten ab und sind sehr unterschiedlich. Dadurch zeigen these Gewässerarten auch keine einheitlichen Temperaturverhältnisse. Die wassernahen Lufttemperaturen werden durch die Temperaturen der Wasseroberfläche bestimmt; allerdings kommt bei Kleinstgewässern auch den advektiven Umgebungseinflüssen einige Bedeutung zu. Der Dampfdruck in der wassernahen Luftschicht ist etwas niedriger als über den Uferbereichen; die Eisbildung geht bei Kleinstgewässern von kleinen, festen Gegenständen der Oberflache aus. Übertemperaturen treten vor allem in stark mit Algen durchsetzten Wasserzonen auf. Verlandungszonen haben gleichfalls höhere Wassertemperaturen als die freie Wasserfläche selbst.In größeren Wasseransammlungen — Seen — tritt im Gegensatz zu den Kleinstgewässern der tägliche Temperaturgang gegenüber dem jährlichen zurück. Infolgedessen wird auch die wassernahe Luft-temperatur durch den jährlichen Temperaturverlauf bestimmt. Temperatur des Oberflächenwassers und der wassernahen Luft differieren naturgemäß voneinander, wobei auch dem Wind — Windschichtung — eine nicht unerhebliche Bedeutung zukommt. Die Temperaturen der Fließgewässer werden merklich bestimmt durch die Temperatur des Quellwassers, die sich erst nach und nach angleicht, d.h. ansteigt. Sie unterliegt wenigstens im Sommer einem deutlichen Tagesgang und steigt, wenn auch nur geringfügig, mit weiterer Entfernung von der Quelle an, wobei die Grund- und Vegetationsverhältnisse im Uferbereich von Wichtigkeit sind. Ein strömendes Gewässer führt die über ihm lagernde wassernahe Luftschicht mit, wenn die Windgeschwindigkeit einen bestimmten Wert nicht überschreitet.Aus vielen Einzelbeobachtungen und Untersuchungen ergab sich, daß Windstärke und-richtung insbesondere bei größeren stehenden Gewässern auf die Dichte und Breite der Uferpflanzengesellschaften einen Einfluß ausüben. Die Strahlung führt zu photischen Reizwirkungen und ermöglicht u.a. die CO₂-Assimilation. Das Lichtklima ist an den einzelnen Standorten stets ein ganz spezielles. Die Vegetation im Wasser wird an den niederrheinischen Gewässern mit Ausnahme der Altwasser kaum beeinträchtigt, da Tiefenwerte von über 300 cm nur ganz selten vorliegen. Auf die Bedeutung des Strahlungsklimas fur die natürliche Selbstreinigung der Gewässer wurde hingewiesen. Strahlungsklima und Temperatur-verhältnisse greifen praktisch ineinander, denn die letzteren werden weitgehend durch die Strahlung bedingt und sind für die gleichen Lebensvorgänge wichtig. Die Luftfeuchtigkeit schließlich ist von besonderer Bedeutung für die Transpiration der Pflanzen.Insgesamt erweist sich das Mikroklima der niederrheinischen Gewässer, induziert durch das hier vorliegende maritime Klima, als außerordentlich günstig für die Vegetation und erklärt den reichen Pflanzenwuchs ebenso wie die an diesen Gewässern beobachtete und besondere Rhythmik der Entwicklungsablaufe während einer Vegetationsperiode.     

Experimentelle Untersuchungen über die Funktion der Kalksäckchen bei Froschlurchen

Zusammenfassung Durch Röntgenaufnahmen wurde der Füllungszustand der sog. Kalksäckchen von Fröschen kontrolliert, die in etwa blutisotonischen Lösungen von CaCl₂ und SrCl₂ saßen. Es ließ sich schon nach weniger als 2 Wochen eine deutliche Zunahme des mineralischen Inhaltes der Kalksäckchen nachweisen, die mit der Zeit immer weiter fortschritt und bei einem Frosch, der in der Chlorkalziumlösung 126 Tage lang am Leben blieb, zu einer weit über dem Durchschnitt liegenden Füllung der Säckchen führte. Damit ist erwiesen, daß lösliche Erdalkalisalze von den Amphibien durch die Haut aufgenommen und zum Teil in den Kalksäckchen in ungelöster Form (als Carbonate) abgelagert werden.In einer anderen Versuchsreihe wurden Fröschen in Urethannarkose beide Oberschenkel gebrochen und die Veränderung der Kalksäckchen mit der gleichen Methode von Zeit zu Zeit kontrolliert. Es gelang, wenigstens eines von den Versuchstieren bis zur beginnenden Verknöcherung der Calli am Leben zu erhalten. Bei diesem Tiere hatten die Kalksäckchen deutlich an Mineralgehalt eingebüßt. Da außerdem zufällig ein Frosch mit alten, unter sehr starker Callusbildung verheilten Frakturen beider Oberschenkel zur Beobachtung kam, bei dem sämtliche vertebralen Kalksäckchen absolut leer waren und auch die Otolithen etwas reduziert erschienen, muß im Gegensatz zu den Angaben Herters angenommen werden, daß zur Knochenneubildung die Kalkvorräte in den Säckchen herangezogen werden.     

Gewässerverschmutzung durch Außenbordmotoren und deren Wirkung auf Fauna und Flora

Zusammenfassung 1. An der Verschmutzung der Gewässer durch Mineralöle und deren Produkte sind in zunehmendem Maß auch die Wasserfahrzeuge mit Außenbordmotoren, gemischgeschmierten Zweitaktern, beteiligt. Da aber die Oberflächengewässer immer stärker auch für die Trinkwassergewinnung herangezogen werden müssen, sind die Untersuchungen auch von allgemeinhygienischem Interesse.2. Die durchgeführten Versuche, in denen in Abhängigkeit von Motorleistung und Mischungsverhältnis (Schmieröl — Brennstoff) die anfallenden Abgas-, Öl- und Krackprodukte chemisch untersucht worden sind, ließen einen Vergleich mit Zahlenangaben anderer Autoren zu. Der Anfall an Schmieröl, das wegen seiner schlechten biochemischen Abbaubarkeit besonders gravierend ist, kann allerdings durch Verwendung eines Brennstoffgemisches von 1 : 50 statt wie üblich 1 : 16 bis 1 : 25 um etwa 50 % herabgesetzt werden.3. Für die Tankversuche wurden durch Einleiten der Motorauspuffgase in einen wassergefüllten Behälter Versuchswässer in Konzentrationen von 1 : 1000 und 1 : 2000, d. h. Kraftstoffverbrauch zu Wasser mit Motor II (Nennleistung 18 PS, Mischungsverhältnis 1 : 50) hergestellt und chemisch untersucht. Gleichzeitig wurden mit diesen konzentrierten Wässern orientierende Toxizitäts- und Geschmacksteste mit Fischen durchgeführt. Hierbei war die letale Dosis für Karpfen und Forellen sehr unterschiedlich. Aquarien versuche mit einem Tankwasser von 1 : 2000 zeigten, daß sich die geschmackliche Beeinflussung des Fischfleisches verliert, wenn nach einigen Tagen der Exposition die Versuchstiere wieder in Frischwasser gehalten werden.4. Bei den Teichversuchen wurde durch den Betrieb eines Außenbordmotorbootes (20 PS) das Versuchsgewässer in steigendem Maße durch Auspuffgase belastet. Hierbei waren insbesondere Fische ein brauchbarer und empfindlicher Indikator für den Grad der Gewässerverölung, da sie infolge Speicherung der im Wasser gelösten, emulgierten und suspendierten Verbrennungsprodukte verhältnismäßig schnell geschmacklich ansprachen. Dadurch konnten auch unterschwellige Konzentrationen der Auspuffgase erfaßt werden. Während der Versuchszeit war bei steigendem Verbrauch an Kraftstoffgemisch eine zunehmende Belastung an organischen Stoffen festzustellen. Dies drückte sich in einem Anstieg des KMnO₄-Verbrauches, des Geruchsschwellenwertes, im Gehalt an schwerflüchtigen Kohlenwasserstoffen und den Sauerstoffwerten aus; auch der Geschmack des Fischfleisches wurde von mehreren Versuchspersonen immer stärker als ölig bzw. ungenießbar empfunden.5. Wie dargelegt werden konnte, ist eine irreparable Verölung von Gewässern durch den Betrieb von Außenbordmotoren nicht zu erwarten, wenn der Bootsbetrieb während der Saison mit der Größe des Gewässers und seinem biologischen Selbstreinigungsvermögen abgestimmt wird. In dieser Hinsicht kann auch einiges von der motortechnischen Seite aus getan werden, wie beispielsweise die Herabsetzung des Schmierölanteils im Brennstoffgemisch und eine ordnungsgemäße Wartung der Motoren.6. Die Untersuchungen bezogen sich auftragsgemäß auf die Gewässerverschmutzung durch Außenbordmotoren, doch sind in diesem Zusammenhang die bei der Binnenschiffahrt anfallenden Bilgewässer- und Altöle zu erwähnen, die oft unkontrolliert über Bord abgelassen werden. Diesem Übelstand wäre aber durch gesetzliche Vorschriften und Einrichtung von Annahmestellen für obige Ölabfälle entlang den Wasserstraßen zu begegnen, wie es am Rhein und an der Elbe bereits praktiziert wird. Gerade im Hinblick auf die Bedeutung des Bodensees als Trinkwasserspeicher wird man hier die Entwicklung der Klein- und Binnenschiffahrt besonders sorgfältig beobachten und gegebenenfalls durch entsprechende Maßnahmen lenken müssen.

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Water pollution by outboard motors and its effects on fauna and flora

Cases of water pollution by outboard motors have been reported in America and Switzerland. The present studies have been sponsored by the German Federal Board of Health in co-operation with the Institute for Internal Combustion Engines of the Technical University of Berlin. We have conducted (a) motor brake tests, (b) tank tests and (c) tests in ponds, considering effects of dissolved engine gases on fishes and fish food organisms in relation to fuel consumption and test duration. Tests were made with 3 new, mixed-lubricated twostroke carburettor engines with underwater exhausts and a capacity of 6, 20 and 40 PS, respectively, releasing a drift of oil, as well as petrol and its combustion products. Of special interest were hydrocarbons because of their poor biochemical decomposition in organisms and phenols in view of their toxicity in water. Lethal doses differed in the fishes (carps, trouts) tested. During pond tests these fishes turned out to be sensitive indicators for the degree of water pollution because accumulation of combustion products in the water can be tested very quickly in terms of fish flesh flavour. Experiments in aquariums containing a concentration of 1 : 2000 demonstrated that detrimental changes in the flavour of the fish flesh disappeared after some days exposure to clean freshwater. The pond experiments further revealed a significant reduction in the number of certain microorganisms. After termination of tests, the chemical and biological conditions improved increasingly within a few weeks due to self-purification of the water. Our investigations show clearly that, in waters serving as drinking water supplies, all boat activities must be avoided.

     

Wing polymorphism in aphids II. Interaction between aphids

Summary A study has been made of the effect of crowding on both prenatal and postnatal control of wing development in aphids. In experiments on prenatal form control it was shown that brief controlled encounters of only a minute's duration between two adult aphids could cause them to switch from producing apterous to alate progeny. Aphids which had been exposed to contact with other aphids continued to produce alate progeny for several days. Evidence from a number of experiments suggests that the principle stimulus involved is tactile. In experiments on postnatal form control, it was shown that more alates developed among larvae which were reared together than among larvae reared in isolation.

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Zusammenfassung In großen Blattlauskolonien werden leichter Geflügelte gebildet als in kleinen. Dafür gibt es zwei Ursachen. Bei hoher Dichte verändern die Aphiden die Physiologie der Pflanze dergestalt, daß bei den Läusen, die an ihr saugen, die Geflügeltenbildung gefördert wird; und bei hoher Befallsdichte vermehrt sich für die Aphiden auch die Wahrscheinlichkeit, stimulatorische Wirkungen aufeinander auszuüben. In der vorliegenden Arbeit wird die Natur und Wirkungsweise der Wechselwirkung zwischen Individuen von Aphis craccivora Koch untersucht.Die Blattläuse wurden bei 20° und 10stündiger Photoperiode in völliger Isolation auf kleinen Blattscheiben gehalten und weiter vermehrt, die—aus Blättern ihrer Wirtspflanze herausgestanzt — auf einer Nährlösung schwammen. Unter diesen Bedingungen brachten sie überwiegend ungeflügelte Nachkommen hervor. Zur Erzeugung geflügelter Nachkommen konnten sie durch kurze Begegnungen mit anderen Aphiden angeregt werden. In einigen Versuchen wurden die Blattläuse für verschiedene Zeitabschnitte in kleine Käfige zusammengesperrt, in anderen wurden sie herausgefangen und veranlaßt, in rascher Folge mehrere Male übereinander hinwegzukriechen. Beide Behandlungsweisen bewirkten, daß die Aphiden von der Produktion ungeflügelter zur Produktion geflügelter Nachkommen umschalteten. Eine Anzahl von Versuchen berechtigen zu der Annahme, daß weder visuelle noch olfaktorische Reize dabei mitwirken, und es ist zu vermuten, daß in der Hauptsache Berührungsreize den Ausschlag geben. Der Versuch, einen entsprechenden künstlichen Reiz zu setzen, hatte nur zum Teil Erfolg.Die Blattläuse, welche einem Kontakt mit anderen Läusen ausgesetzt gewesen waren, wurden täglich auf frische Blattscheiben weitergesetzt und ihre Nachkommenschaft auf den Blattscheiben aufgezogen, auf denen sie geboren wurde. Auf diese Weise ließ es sich zeigen, daß kurze Begegnungen zwischen Blattläusen mehrere Tage lang einen Einfluß auf die Form der Nachkommenschaft beibehalten können, die sie danach produzieren.Die Flügelentwicklung von Aphis craccivora kann auch während der postnatalen Entwicklung beeinflußt werden und es ließ sich nachweisen, daß auch hierbei die Wechselwirkung zwischen den Larven einen wesentlichen Faktor darstellt. Isoliert auf Blattscheiben aufgezogene Larven entwickelten sich weniger häufig zu Geflügelten als solche, die in Dichten von zwei oder mehreren je Blattscheibe gehalten wurden.

     

Die Verbreitung von Chromosomendislokationen in natürlichen Populationen von Liriomyza urophorina Mik

Zusammenfassung Die Larven der Agromyzide Liriomyza urophorina Mik, die in den Blütenknospen von Lilium martagon parasitieren, zeigen in den Speicheldrüsen außerordentlich günstige Riesenchromosomen.Bei der Untersuchung von Material von 11 verschiedenen Standorten in Österreich wurden 6 verschiedene Inversionen gefunden, davon 3 von großer Verbreitung und Häufigkeit. Die Häufigkeit und Verteilung dieser 3 Inversionen an den verschiedenen Standorten zeigen deutlieh, daß sie keinen spezifischen Anpassungswert an bestimmte ökologische Bedingungen haben können. Sie zeigen, daß die Inversionen an bestimmten Orten einmalig entstanden sind und sich von dort ungefähr radiär durch die Population ausgebreitet haben. Ausnahmen von dieser Verteilung lassen sich als Isolationswirkungen erklären. Es wird die Annahme begründet, daß das beobachtete Verteilungsbild nicht auf rein statistischem Wege zustande gekommen ist, sondern am besten durch die Annahme einer Heterosiswirkung des strukturell heterozygoten Zustandes erklärt werden kann. Mögliche Ursachen dieser Heterosiswirkung werden erörtert.     

Contrary responses of Musca domestica concerning their selection of different shades and hues

The results of experiments in the open air with houseflies settling on surfaces (cardboards) of light and dark shades and of various colours differed from those in laboratory tests. Whereas black is preferred to gray and to white and to all hues in the indoor tests, the white cardboards we used attracted in most cases a preponderant majority of flies in the open air but not so when placed versus yellow.It is assumed that the attraction of the white cardboard is due to the reflection of the near ultraviolet of sunlight. Ultraviolet reflection of a more moderate degree by gray, blue and yellow cardboards could be only one of various factors which cooperate in rendering the respective colour attractive in the open air. Red was quite frequently preferred both in indoor and outdoor tests. Blue was the least frequented colour in indoor and brown in outdoor tests.

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Zusammenfassung Die Fliegen wurden in Laboratoriumsversuchen in einen zylinderförmigen, 80 cm weiten und 35 cm hohen, aus durchsichtiger Plastik hergestellten Behälter gesetzt. Der Boden und die Wand waren in sechs Sektoren eingeteilt, die abwechselnd mit Kartons zwei verschiedener Farben belegt wurden.In Freilandversuchen (im Hof einer grossen Milchviehwirtschaft) wurden dieselben farbigen Kartons benutzt. Ein Paar verschiedenfarbiger Bögen, die mit einer Zuckerlösung bestrichen waren, wurde auf den Boden an Orten ausgelegt, wo sich Fliegen in grosser Menge angesmmelt hatten.In den Laboratoriumsversuchen ließen sich 75% der Fliegen auf Schwarz und 25% auf Weiss nieder. In der Wahl gegenüber den fünt chromatischen Farben (Rot, Braun, Gelb, Grün und Blau) bevorzugten zwischen 63% und 68% der Fliegen die schwarze Unterlage. In Versuchen, in denen die fünf genannten Farben unter sich verglichen wurden, wurde Rot stets bevorzugt und Blau niemals; Braun, Gelb und Grün wurden in verschiedenem Maße gewählt je nach der Kombination, in der sie sich befanden.Die Bevorzugung von Schwarz spricht für die Auffassung, daß in geschlossenen Räumen im allgemeinen die dunkleren Farben bevorzugt werden, doch zeigt die Wahl der farbigen Flächen, daß, wenn man die Helligkeitswerte derselben in Betracht zieht, der Farbe an sich (dem Chroma) eine wichtige Rolle bei der Auswahl zukommt.In den Freilandversuchen wurde Gelb von 77%–93% der Fliegen gegenüber Weiß, Grau und Schwarz bevorzugt und von 81%–95% gegenüber den fünf andern Farben. Ausserdem wurden folgende Bevorzugungen festgestellt: Rot gegenüber Blau, Grau, Schwarz und Braun; Weiß gegenüber Grün, Grau, Schwarz und Braun, Blau gegenüber Weiß, Grau, Schwarz und Braun; Grün gegenüber Blau, Schwarz und Braun; Grau gegenüber Schwarz und Braun; Schwarz gegenüber Braun. Farbpaare mit annähernd gleicher Verteilung der Fliegen waren Rot und Grün, Rot und Weiß, und Grün und Grau. Die am wenigsten besuchte Farbe war Braun.Ein Vergleich der Ergebnisse der Freilandversuche mit denen der Laboratoriumsexperimente zeigt keine Übereinstimmung. Am auffälligsten ist die Verschiedenheit in der Wahl von Schwarz und Weiß. Im Gegensatz zu den 75% der Fliegen auf Schwarz im Laboratorium, liessen sich im Freien 80% auf Weiß nieder. Da keine Beeinflussung der Wahl durch Wärme, Feuchtigkeit, Wind, Licht oder Schatten festgestellt werden konnte, vermuten wir, daß im Freien die starke Reflektion des im Sonnenlicht vorhandenen Ultraviolett das weiße Papier für die Fliegen anziehend macht, für das (von Professor Autrum in München) eine Reflektion von 40%–80% der Wellenlängen zwischen 320 und 380 m gemessen wurde.Wenn wir für die verschiedene Wahl von Schwarz und Weiß im Plastikkäfig des Laboratoriums einerseits und im Freiland andererseits eine Erklärung geben können, so fehlt uns eine solche für das verschiedene Verhalten der Fliegen gegenüber den Farben. Eine sehr mäßige Reflektion von Ultraviolett seitens der blauen, gelben und grauen Kartons kann bestenfalls nur einer von mehreren Faktoren sein, die zusammenwirken, um die betreffenden Farben im Freiland anziehend zu machen.

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This work was supported partly by a grant from the Stiftung Volkswagenwerk, Hannover-Döhren, Germany.     

Das Hörvermögen der Nachtschmetterlinge

Zusammenfassung An zahlreichen Exemplaren von Noctuiden, Geometriden, Notodontiden und Arctiiden wurden Reaktionen auf Schallwellen des Frequenzbereiches 15–175 kHz beobachtet, die sämtlich Flucht- oder Totstellreaktionen waren und nach Häufigkeit und Intensität ihre niedrigste Schwelle im Bereich von 40–80 kHz haben.Die Reaktionen sind nicht artspezifisch.Durch Exstirpationsversuche konnte gezeigt werden, daß die Schallreize peripher in den Tympanalorganen aufgenommen, zentral kritisch verarbeitet werden und dann zu den beschriebenen Reaktionen führen. Diese sind also nicht reflektorisch entstanden, sondern müssen als Ausdruck echten Hörens aufgefaßt werden.Dieselben Reaktionen werden beobachtet, wenn Nachtfalter mit Fledermäusen konfrontiert werden, deren Orientierungslaute im selben Frequenzbereich liegen wie die niedrigsten Schwellen der Nachtfalter.Aus allem wird der Schluß gezogen, daß Nachtfalter Fledermäuse hören können, sich ihrem Zugriff durch Flucht oder Totstellen entziehen und dadurch einen relativen Schutz vor ihren Feinden besitzen.     

Über den Bau der Netzhaut bei Süsswasserfischen,die in grosser Tiefe leben (Coregonen,Tiefseesaibling)

Zusammenfassung Es werden die Augen folgender Fischarten untersucht: Ammerseerenke, Ammerseekilch, Blaufelchen vom Bodensee, Bodenseekilch, Tiefseesaibling vom Ammersee und Bodensee.Die Betrachtung der Belichtungsverhältnisse im Bodensee und Ammersee lehrt, daß von 40 m Wassertiefe an vollständige Dunkelheit herrscht.Aus der Untersuchung der Biologie der Tiere geht hervor, daß diese Fische nicht ständig am Grunde der Seen leben, sondern zeitenweise sogar bis zur Oberfläche kommen, In ausgewachsenem Zustand leben die Kilche und Tiefseesaiblinge in größerer Tiefe als Renken und Blaufelchen.Das Auge dieser Tiefenfische ist keineswegs größer als das anderer Fische mit gutentwickeltem Sehorgan, sondern kleiner, und zwar bei den Kilchen am kleiusten.Die Sehelemente zeigen bei den Coregonen und dem Tiefseesaibling den gleichen Bau wie bei Hellfischen, nur ist die Zahl der Sehelemente geringer als bei diesen Tieren (bei den Kilchen ist sie am geringsten).Das Pigment besteht aus Melaninstäbchen. Von Guanin ist nirgends eine Spur bei den untersuchten Fischarten angetroffen worden.Die Sehelemente und das Pigment zeigen in ihrer Stellung bei den einzelnen Fischarten alle Übergänge von vollständiger Hell- bis zu vollständiger Dunkelstellung. Es ist interessant, daß auch bei diesen Fischen eine größere Empfindlichkeit der Zapfen in einer unteren Netzhaut-region festgestellt werden konnte.Der eigentümliche Bau der Netzhaut der untersuchten Fische erklärt sich aus inher Geschinchte. In der Eiszeit als eine der letzten Fischfamilien als Helltiere enststanden, fanden die Salmoniden teils in fließendem Quellwasser (Forelle), teils in tiefen Alpenseen (Coregonen, Tiefseesaibling) günstige Lebensbedingungen (geringe Temperatur, hohen Sauerstoffgehalt des Wassers). Unter den ungünstigen Lichtverhältnissen machte das Auge der Tiefenfische nur eine geringe Reduktion der Augengröße und der Zahl der Sehelemente durch, es läßt jedoch noch sehr gut die Verwandtschaft mit den anderen Salmoniden erkennen.     

Neue Ergebnisse cytochemischer Untersuchungen bei Mikroveraschung von Epithel-, Muskel- und Nervenzellen

Zusammenfassung Bei der Zusammenfassung der Resultate stellte ich fest, daß zu den mit Hilfe der Mikroveraschung vollzogenen Untersuchungen dünne Schnitte am besten geeignet waren. Es empfiehlt sich, die Schnitte auf die Deckgläschen zu kleben und nach der Veraschung im auffallenden Lichte im Ultropak von Leitz oder im Epikondensor von Zeiss das im Mikroskop mit den Gläschen nach oben umgekehrte Präparat zu untersuchen. Diese Methode gestattet nicht nur die Beobachtung, sondern auch das Photographieren der Mineralreste, sogar der kleinsten Zellen. Überdies ermöglicht diese Methode das Durchführen mikrochemischer Reaktionen mit Hilfe des Mikromanipulators eben bei den stärksten (Immersions-) Vergrößerungen.Die im fallenden Lichte im Ultropak von Leitz untersuchten Zellspodogramme bewahren, wie es die Kontrollpräparate zeigen, genau ihre Gestalt.In den Spodogrammen der Epithelzellen kann man die Ablagerungen in dem ehemaligen Zellprotoplasma in die Kernmembran, dem Kernkörperchen und die karyoplasmatischen Körnchen wahrnehmen. Das Endothelprotoplasma der Blutgefäße, respiratorische Epithel-protoplasma, ebenso wie auch das Protoplasma der Drüsenzellen (Niere, Darm, Pankreas, Leber) ist an Mineralsalzen reicher als das Protoplasma der Epidermis. Den Hauptbestand der Zellkerne bilden Kalksalze.Die von glatten und quergestreiften Muskelfasern zurückgelassenen Reste entsprechen dem Sarkolemma, der Kernmembrane, dem Kernchen und dem Protoplasma. Die Mineralstruktur der Myofibrillen ist in den veraschten quergestreiften Muskeln bewahrt. Die Salzanhäufungen entsprechen den anisotropischen Q-Streifen. Der M-Streifen und die isotrope Substanz sind entweder ganz von Mineralablagerungen frei oder enthalten solche in minimaler Quantität. Ich konstatierte, daß zu den Bestandteilen der isotropischen Substanz auch Mineralsalze hinzugehören, die in höherer Temperatur leicht verflüchten (K?).Überdies konnte ich auch bei den Untersuchungen über die Verteilung der Mineralsubstanzen in den Nervenzellen, der Gehirnrinde, sowie der grauen Substanz des Rückenmarkes feststellen, daß die Kerne dieser Zellen viel ärmer an Asche gebenden Salzen sind als die der Epithelzellen. Der Kern der Nervenzellen ist von Ablagerungen frei. Eine Ausnahme bilden hier nur die von der Kernmembran, von den Nukleolen und von einzelnen Kernkörperchen übrigbleibenden Reste. Das Protoplasma der Nervenzellen enthält eine bedeutende Menge anorganischer Bestandteile. Im Gegenteil zu den Nervenzellen besitzen die Neuroblasten Kerne, deren Substanz Kalksalze enthalten. Während der Differenzierung der Neuroblasten verschwinden diese Salze aus dem Kerne und versammelt sich im Protoplasma.Die Gliazellen enthalten Mineralsalze, die sich hauptsächlich im Kerne angehäuft haben. Außer Ependymzellen ist es dem Autor nicht gelungen die einzelnen Gliatypen zu unterscheiden.     

Beiträge zur Analyse der Wachstumsförderungen bei Einwirkung von Hemmstoffen auf Mikroorganismen im Diffusionstest

Zusammenfassung An der Förderung des Mikroorganismenwachstums am Rande der Hemmzone des Diffusionstestes können mehrere Faktoren beteiligt sein.Für Förderungen, die am Rande von Hemmzonen ohne Einwirkung von Hemmstoffen demonstriert werden können, wurde zur Unterscheidung vom Konzentrationseffekt der Hemmstoffe der Begriff Randwachstumseffekt geprägt und hierbei zwischen einem nährstoffbedingten Randwachstumseffekt (Randwachstumseffekt 1. Art) und einem solchen 2. Art unterschieden, der dadurch entsteht, daß autotoxische Hemmstoffe der Testorganismen aus dem Randbereich wegdiffundieren und der Testorganismus dort weniger unter der autotoxischen Wirkung zu leiden hat als in seinem hauptsächlichen Wachstumsbereich. Es kann angenommen werden, daß solche Randwachstumseffekte im Mikroorganismenreich weit verbreitet sind und sicher auch Anlaß waren, daß fälschlich auf Förderwirkungen unterschwelliger Hemmstoffkonzentrationen geschlossen wurde.Für Bacillus subtilis als Testorganismus ließ sich auf den Trypsin-Pepton-Agarplatten ein Randwachstumseffekt 2. Art in Höhe von 52% Wachstumssteigerung nachweisen. Bei Colletotrichum atramentarium traten Randwachstumseffekte nicht auf.Die jeweiligen Versuchsbedingungen sind für die Beurteilung des Förderungsphänomens von großer Bedeutung.Die Methoden der qualitativen und quantitativen Analyse der Faktoren, die Förderungswälle im Diffusionstest verursachen können, wurden beschrieben und die Möglichkeiten und Grenzen der Förderungs-analyse diskutiert.