Der pollenanalytische Nachweis der menschlichen Besiedlung im Federsee- und Bodenseegebiet

Zusammenfassung Im Federseegebiet lassen sich nach dem Auftreten von Getreidepollen vier Zeitabschnitte unterscheiden, in denen ein deutlich nachweisbarer Getreidebau betrieben wurde, und die durch Zeiten getrennt werden, in denen das Gebiet von einer Ackerbau treibenden Bevölkerung verlassen oder doch weitgehend gemieden worden sein muß. Der älteste Getreideanbau kann noch in ältere Abschnitte des Neolithikums fallen, der zweite deckt sich völlig mit der Zeit der bekannten spätneolithischen Siedlungen, der dritte mit der Spätbronzezeit und wohl auch mit Teilen der Eisenzeit, der vierte ist historisch.In den Getreide führenden Proben sindPlantago-Pollen wesentlich häufiger als sonst, spielen aber nie die große Rolle wie in den fruchtbaren Landschaften Dänemarks; sie treten vereinzelt auch schon viel früher und außerdem auch in den getreidefreien Zwischenzeiten auf. Eine größere Einwirkung des Menschen auf die Zusammensetzung der Wälder ließ sich in vorgeschichtlicher Zeit nicht nachweisen. Das dürfte unter anderem mit Unterschieden in der Wirtschaftsweise zusammenhängen. Nur das Auftreten der Hainbuche geht dem Nachweis des Getreides weitgehend parallel; zu größerer Häufigkeit gelangte dieser Baum aber erst in der jüngsten Siedlungsperiode.Im Bodenseegebiet ist der pollenanalytische Nachweis der menschlichen Besiedlung infolge der hierfür ungünstigeren landschaftlichen Gliederung sehr viel schwieriger.Zum Ausbau der Methodik wurden Versuche über die Pollenverwehung der wichtigsten Getreide durchgeführt und ein Bestimmungsschlüssel der allenfalls in Frage kommendenPlantago-Arten aufgestellt. Die zum Teil in dichter Probenfolge und bis auf 1000 und mehr BP in jeder Probe ausgezählten Diagramme gestatten eine eingehendere Gliederung der nacheiszeitlichen Waldentwicklung. Die Pollen der meisten Holzarten setzen in ihnen von Anfang an mit geschlossner Kurve ein.Mit 5 Textabbildungen.     

Schichtung und Feinstruktur des Grundzytoplasmas

Zusammenfassung Die Untersuchungen beziehen sich auf das Grundzytoplasma der Spermatozyten und Spermatiden von Tachea nemoralis, Helix lutescens und Helix pomatia.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten hat eine schon mikroskopisch nachweisbare Schichtung. Es besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das erstere ist hyalin und einschlußfrei. Das letztere besteht aus einer lipoidarmen, zentralen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, peripheren, zum Teil das Zentrosom unmittelbar umhüllenden, den Golgi-Apparat enthaltenden Phase. Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Der erstere liegt näher dem Zentrosom als die letzteren.Die Zellen wurden durch verschiedene Mittel zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt. Die Myelinfiguren entstehen aus der Plasmamembran, aus der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und aus der Hülle der Golgi-Apparatelemente. Dagegen konnten die Mitochondrien, das zwischen ihnen liegende Grundzytoplasma, die Binnenkörper der Golgi-Apparatelemente und das Ektoplasma niemals zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt werden. Die Lipoide sind also ungleichmäßig im Zytoplasma verteilt. Die strukturellen Veränderungen der lipoidreichen Phase, welche experimentell entweder durch Verflüssigung oder durch Verfestigung ihrer Substanz hervorgerufen werden können, werden näher beschrieben.Die lipoidreichen Schichten des Entoplasmas sind nach Vitalfärbung mit Chrysoidin schwach positiv doppelbrechend in bezug auf den Radius der Zelle. Die Oberfläche der lebenden ungefärbten Zelle ist dagegen schwach negativ doppelbrechend in bezug auf den Radius. Diese Doppelbrechung wird nicht auf die Plasmamembran, sondern auf das äußere Ektoplasma bezogen.Das Grundzytoplasma hat also submikroskopischen Schichtenbau. Die miteinander alternierenden Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind jedoch teilweise gerüstartig miteinander verbunden, da die nachgewiesene Doppelbrechung nur schwach ist. Die Lipoidlamellen sind jedoch nicht gleichmäßig im Grundzytoplasma verteilt. Am zahlreichsten müssen sie in der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und in der Plasmamembran sein. Gering ist dagegen ihre Anzahl im Ektoplasma, welches hauptsächlich aus Eiweißfolien aufgebaut sein muß. Die Lipoidlamellen und Eiweißfolien sind innen konzentrisch in bezug auf das Zentrosom und außen konzentrisch in bezug auf den Kern und das Zentrosom angeordnet. Diese submikroskopische Struktur muß sehr labil sein, da der Aggregatzustand des Grundzytoplasmas in der Mitte zwischen einem typischen Gel und einem typischen Sol steht.Während der Reifungsteilungen zerfallen die lipoidreichen Schichten in Fibrillen, welche in bezug auf ihre Länge schwach negativ doppelbrechend sind. Während der Mitose geht die submikroskopische Schichtenstruktur des Grundzytoplasmas teilweise, insbesondere im Inneren der Zelle, in eine submikroskopische Fibrillenstruktur über.Die submikroskopische Struktur des Golgi-Apparates wurde vom Verfasser schon früher beschrieben. Auch wurde die Doppelbrechung der Mitochondrien schon früher festgestellt. Die Moleküle der Glyzeride sind senkrecht zur Länge der sehr kurzen, stäbchenförmigen Mitochondrien orientiert.Die Literatur, welche sich auf die mikroskopisch faßbare Schichtung des Grundzytoplasmas in verschiedenen Zellen bezieht, wird besprochen. Die mikroskopische Struktur der Zellen ist nämlich der grobmorphologische Ausdruck einer feineren submikroskopischen Struktur. Auch kann aus der Schichtung der mikroskopischen Einschlüsse auf die Schichtung der Substanzen des Grundzytoplasmas geschlossen werden. Die auf diese Weise gewonnenen Vorstellungen über die submikroskopische Struktur des Grundzytoplasmas können polarisationsoptisch geprüft werden.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten, Ovozyten und der somatischen Zellen besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das letztere ist entweder homogen oder besteht aus einer lipoidarmen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, mit dem Golgi-Apparat verbundenen Phase. Das Ektoplasma der Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Leukozyten und Fibroblasten ist in der Regel hyalin und einschlußfrei. Dagegen ist es in einigen Fällen nachgewiesen, daß die Neurofibrillen, Nissl-Körper, Myofibrillen, Tonofibrillen, Epithelfibrillen und retikulären Bindegewebsfibrillen nur im Ektoplasma liegen. Deshalb ist die Vermutung naheliegend, daß die spezifischen mikroskopischen Komponenten der Nerven-, Muskel-, Epithel- und retikulären Bindegewebszellen Differenzierungsprodukte des Ektoplasmas sind. Dagegen scheinen die Sekretions-, Exkretions- und Reserveprodukte, ebenso wie der Golgi-Apparat und die Mitochondrien immer nur im Entoplasma zu liegen.Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar vom Golgi-Apparat umgeben, während die Mitochondrien nach außen von ihm liegen oder umgekehrt. In jungen Ovozyten können diese mikroskopischen Komponenten besonders dicht um das Zentrosom zusammengedrängt sein, ja das ganze Entoplasma kann einen fast kompakten, vom Ektoplasma durch eine Membran scharf abgegrenzten Körper bilden. In solchen Fällen haben wir es mit einem Dotterkern im weiteren Sinne zu tun. Seltener scheinen die mikroskopischen Komponenten regellos im homogenen Entoplasma zerstreut zu sein.Gewöhnlich besteht das Grundzytoplasma nur aus einer Ekto- und Entoplasmaschicht. Seltener alternieren zahlreichere Ekto- und Entoplasmaschichten miteinander. Auch kann das Entoplasma als ein Netzwerk von Strängen im Ektoplasma liegen. Die lipoidreiche und die mitochondrienhaltige Phase bilden gewöhnlich zwei verschiedene Schichten des Entoplasmas. Jedoch kann sich die lipoidreiche Phase auch als ein kompliziertes Lamellensystem, ein Faden- oder ein Netzwerk in der mitochondrienhaltigen Phase verteilen oder umgekehrt. Die lipoidreiche, mit dem Golgi-Apparat verbundene und die mitochondrienhaltige Phase können entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder wenigstens teilweise auch konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sein. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar von der lipoidreichen Phase umhüllt, während die mitochondrienhaltige nach außen von ihr liegt oder umgekehrt. Auch scheint eine der beiden Phasen des Entoplasmas bisweilen einen kompakten Körper bilden zu können.Das Grundzytoplasma ungefähr isodiametrischer Zellen (Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Fibroblasten, Nervenzellen) scheint also überall aus Eiweißfolien und Lipoidlamellen, welche entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder auch teilweise konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sind, aufgebaut zu sein. Die Lipoidlamellen sind in den einen Schichten des Grundzytoplasmas zahlreicher und in den anderen spärlicher. Die Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind wohl zum Teil gerüstartig miteinander verbunden. Nur die Ausläufer dieser Zellen haben eine submikroskopische fibrilläre Struktur. Dagegen müssen wir annehmen, daß in sehr stark gestreckten Zellen (Muskelzellen, hohe Zylinderepithelzellen) das gesamte Grundzytoplasma eine mehr oder weniger deutlich ausgesprochene submikroskopische fibrilläre Struktur hat. An der Peripherie solcher Zellen kommt es vielleicht sogar zur Filmstruktur. In schwächer anisodiametrischen Zellen hat das Entoplasma, die Plasmamembran und vielleicht auch das äußerste Ektoplasma, wenn es frei von mikroskopischen Fibrillen ist wohl noch eine submikroskopische Folien- und Lamellenstruktur.     

Über einige Probleme der hypothalamischen Neurosekretion

Zusammenfassung Bei weißen Ratten hatte die Untersuchung der Nervenzellen des vorderen Hypothalamus in den verschiedenen Funktionsphasen und mit verschiedenen histochemischen Methoden zu der Folgerung Anlaß gegeben, daß die aktivierte Ganglienzelle zu Beginn mit großer Intensität Gömöri-positiven Stoff bildet, der später mobilisiert wird. Denn bei den Tieren, die nach starken akuten Einwirkungen bzw. nach der folgenden Hyperfunktion der Zwischenhirnkerne getötet wurden, lassen sich in lebhafter Sekretion befindliche Zellen und solche hypertrophische Formen, deren Sekret schon mobilisiert wurde, gleicherweise beobachten. Nach intensiven langdauernden Einwirkungen sieht man aber zumeist die zweiterwähnte, entleerte, eine ausgesprochene perinucleäre Aufhellung zeigende Form. Weiterhin hat es den Anschein, daß die hypothalamischen Nervenzellen keine Speicherfunktion haben: Sind sie mit Sekret gefüllt, handelt es sich wahrscheinlich um die Erzeugung des Sekretes. Für diese Annahme spricht auch die biphasische Restitution dieser Hirnkerne; in der ersten Phase sieht man dort viele sekretgefüllte Zellen, in denen das Produkt nicht gespeichert wird, sondern bald auf das Kontrollniveau fällt und sich in der Neurohypophyse ansammelt.Auf Grund der Änderungen der Menge des basophilen Stoffes der Ganglienzelle (Ribonucleinsäure, Nissl-Körnchen) und der Gömöri-Substanz sowie der Größenänderungen der Zellbestandteile unterscheidet Verfasser nachstehende, morphologisch verfolgbare Funktionsabschnitte in den Zwischenhirnkernen der weißen Ratte: Normalzustand, beginnende Hyperfunktion, verzögerte Hyperfunktion, erste Phase der Restauration, zweite Phase der Restauration (echte Normalisierung).Schließlich wird die Theorie Neurosekret als Produkt einer physiologischen Degeneration erörtert.     

Die Entwicklung des Antherentapetums der Cyperaceen und Endomitosen an Kernen mit diffus-centromerischen Chromosomen

Zusammenfassung An fünf Cyperaceen-Arten (Cyperus alternifolius, Heleocharis mamillata, Carex hirta, Schoenoplectus tabernaemontani undKyllingia triceps) zeigte es sich, daß die Ausbildung des Tapetums bei allen fünf Arten auf die gleiche Weise erfolgt, und zwar nach dem Muster des zellulär einkernigen Tapetums.Das Tapetum entsteht aus den parietalen Zellen des Archespors im Verlauf einer zentripetalen Zellteilungsfolge: die parietalen Zellen teilen sich zunächst in perikliner Richtung in äußere Zellen, die weiterhin keine tangentialen Wände mehr bilden und innere, die später nochmals eine Teilung in perikliner Richtung erfahren, so daß schließlich die Antherenwand aus drei Schichten besteht (die Epidermis nicht mitgerechnet), wobei die innerste Schicht das Tapetum bildet.Die Tapetumzellen haben in den frühesten Stadien eine±isodiametrische Form, dagegen sind sie in späteren Stadien plattenförmig.Infolge dieser Formveränderung werden auch die ursprünglich kugelförmigen Zellkerne abgeplattet.Nach der Sistierung der Vermehrungsteilung knapp vor Beginn der Meiose laufen im Tapetum keine Mitosen — auch keine gehemmten — mehr ab, sondern nur echte Endomitosen. Diese lassen sich durch das Auftreten des endomitotischen Strukturwechsels im Zusammenhang mit einem rhythmischen Kernwachstum eindeutig nachweisen. Die endomitotische Polyploidisierung beginnt während des Leptotäns, erreicht während des Pachytäns ihren Höhepunkt und ist regelmäßig bis zum Tetradenstadium immer erloschen. Da in einzelnen Tapetumzellen überhaupt keine Endomitosen ablaufen, in anderen dagegen bis zu zwei Endomitoseschritte erfolgen, gibt es im voll entwickelten Tapetum Zellen mit einem diploiden, tetraploiden oder oktoploiden Kern. Es wird damit nachgewiesen, daß die Endomitose an Chromosomen mit diffusem Centromer in der gleichen Weise abläuft wie an Chromosomen mit lokalisiertem Centromer.Auf Grund des einheitlichen Verhaltens der untersuchten Cyperaceen und verschiedener anderer Indizien ist anzunehmen, daß alle Cyperaceen ein zellulär einkerniges Tapetum besitzen.     

Enige Bemerkungen zu der Nematodenresistenz der ArtenS. multidissectum Hawk.,S. kurtzianum Bitt. et Wittm. undS. juzepczukii Buk

Zusammenfassung Es wurde das Vorkommen von Nematodenresistenz in den ArtenS. kurtzianum, S. multidissectum sowie in den Bastardpopulationen auf 2x- und 4x-Basis bestätigt.Es konnte jedoch beiS. kurtzianum wie auch beiS. multidissectum nur eine Resistenz gegen eine Normalpopulation (A) festgestellt werden.Es ist somit wahrescheinlich, daß die Bog Hall-Rasse (2) aus Großbritannien und unsere Normalpopulation (A) weitgehend identisch sind.Dieser Feststellung stehen die Ergebnisse vonDunnett entgegen, der beiS. multidissectum wohl Resistenz gegen die Rasse 1 (Duddingston), aber Anfälligkeit gegen die Rasse 2 (Bog Hall) vertritt.BeiS. juzepczukii — als Bastard geprüft — ließ sich Resistenz weder gegen die Rasse A noch gegen die Rasse B nachweisen.Es wird die Ansicht der zitierten Autoren geteilt, daß vermutlich eine Gen: Gen-Korrespondenz zwischen den pathogenen Rassen und den Resistenzgenen aus den verschiedenen Spezies und Genotypen besteht.Es erschient deshalb angebracht, die Nematodenresistenzzüchtung auf eine genetisch möglichst breite Basis zu stellen. Es sollen die Resistenzgene der verschiedenen Arten in kulturwürdigeS. tuberosum-Bastarde eingebaut werden, auch wenn sich im Augenblick nur Resistenz gegen die Normalrasse A nachweisen läßt.Herrn Prof. Dr.R. Schick zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Die Arbeitsweise der Ocellen der Insekten

Zusammenfassung Der Erregungsverlauf im Ocellus und im Ocellusnerven sowie die entsprechenden Kennlinien und Kenndaten werden verglichen.Die bisher an anderen Insekten gewonnenen elektrophysiologischen Ergebnisse über die Form der Elektroretinogramme der Ocellen sind mit denen der vorliegenden Arbeit vergleichbar.Der Begriff der physiologischen Komponente wird definiert.Die langsamen Spannungsschwankungen des Elektroretinogramms und die Nervenimpulse sind zwei physiologische Komponenten der Summenableitung aus dem Ocellusnerven.Aus den Kenntnissen über Bau und Elektrophysiologie der Ocellen ergibt sich zusammengefaßt folgendes Bild von den Eigenschaften und der Leistungsfähigkeit dieser Sinnesorgane: Die Ocellen sind phasischtonische Rezeptoren, die alle drei Parameter elektromagnetischer Schwingungen, die Beleuchtungsstärke, die Wellenlänge und die Dauer der Einwirkung dieser Schwingungen percipieren und das Zentralnervensystem darüber informieren können. Ein Bildsehen schließen die optischen Eigenschaften des dioptrischen Apparates aus. Mit der schnellen Adaptation ist bei den Ocellen gut fliegender Insekten wie bei den Facettenaugen (Autrum 1950) ein hohes zeitliches Auflösungsvermögen verbunden. Entsprechend den phasischen Eigenschaften (Erregungsspitze) sind die Ocellen zur empfindlichen Registrierung von Helligkeitsänderungen besonders geeignet. Dieser Umstand läßt es geraten erscheinen, bei künftigen Verhaltensversuchen nicht, wie frühere Autoren eine stationäre Belichtung, sondern kurz aufeinanderfolgende Helligkeitsänderungen (Flimmerlicht) zu verwenden. Daneben liefern aber die Ocellen auch eine Information über absolute Helligkeiten, und zwar durch die stationäre Entladung, deren Frequenz im Dunkeln am größten ist und mit zunehmender Beleuchtungsstärke abnimmt.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Versuche über das Gedächtnis und das Lernvermögen der Tauben

Zusammenfassung Damit sind wir am Schluß der Untersuchungen angelangt, und es sollen noch einmal die Hauptergebnisse kurz zusammengestellt werden. Die Fütterung mit Giftmais hat ein Erbrechen und ein Übelsein zur Folge, das sich meist über einige Stunden erstreckt. Trotz der relativ kurzen physischen Wirkung übt sie eine starke psychische Wirkung auf die Tauben aus, die in einer Abschreckung von dem Giftmais besteht. Sie schränken ihre Nahrungsaufnahme ein, wenn sie nur Giftmais erhalten und meiden ihn, wenn sie außerdem noch ausreichend guten Mais zur Auswahl haben. Beschneidet man ihre Tagesration an gutem Mais, so ersetzen sie die fehlende Menge durch eine stets geringere Menge von Giftmais. Das Auffinden des guten und das Meiden des Giftmaises beruht bei den Käfigversuchen auf einer Ortsdressur; ein optisches Erkennen der Giftkörner findet nicht statt. Dagegen vermögen die Tauben wahrscheinlich eine wenn auch unsichere Unterscheidung mit Hilfe des Geschmacks- oder Geruchssinnes zu treffen, wenn man das Zustandekommen einer Ortsdressur ausschaltet.Die verwendeten Futtermittel erfreuen sich sehr verschiedener Grade von Beliebtheit, sogar die drei Maissorten wurden verschieden gern genommen. Die Reihenfolge des Futters in ansteigenden Graden der Beliebtheit ist folgende: Gerste—eckiger Mais—runder weißer Mais—runder gelber Mais—Weizen.Erwirbt eine Taube eine schlechte Erfahrung, so ändert sie demgemäß in Zukunft ihr Verhalten ab: sie bevorzugt ein sonst weniger beliebtes Futter nach Vergiftung mit dem beliebteren, selbst wenn dieses nur einmal vergällt und nachher wieder gut ist. Auch das Beispiel einer anderen, unvergifteten Taube, die vor ihren Augen das beliebtere Futter frißt, vermag sie nicht dazu zu bringen, dieses der schlechten Erfahrung entgegen wieder zu bevorzugen.Die Erinnerung an die schlechte Erfahrung ist streng an die Maissorte gebunden, mit der die Taube vergiftet wurde; eine andere Maissorte wird wieder bevorzugt.Eine schlechte Erfahrung sitzt so fest, daß ein Tier 17 Tage lang die entgegengesetzte Erfahrung machen mußte, ehe es wieder umlernte.Die Erinnerung an eine Erfahrung kann durch einen Notfall wieder wachgerufen werden.Für die Praxis läßt sich nach den Ergebnissen mit ziemlicher Sicherheit voraussagen, daß die Tauben die Felder mit gebeizter Maissaat meiden werden, denn wir konnten zeigen, daß die Tauben in erster Linie eine besondere Abneigung fassen für den Ort, an dem sie die Giftkörner fanden. Es läßt sich weiterhin schließen, daß auch Nachbarfelder, die eventuell mit ungebeizter Saat derselben Maissorte beschickt sind, wahrscheinlich bis zu gewissem Grade verschont werden, da die Tauben nicht nur den. Ort, sondern auch die betreffende Maissorte verschmähen, mit der sie sich vergifteten. Damit ist zugleich für die Freilandversuche der Fingerzeig gegeben, Versuchsparzellen mit giftigem und ungebeiztem Mais nicht nebeneinander in den Flugbereich derselben Tauben zu legen.     

Über die Mitosenverteilung in Wurzelspitzen bei geotropischen Krümmungen

Zusammenfassung In einer horizontal gelegten Wurzel erfährt die gleichmäßige Verteilung der Mitosen in der Wurzelspitze eine Störung. Nach sehr kurzer Zeit (nicht mehr als 15 Min.) läßt sich eine Steigerung der Zellteilung auf der oberen Seite beobachten.Das Mitosenübergewicht auf dieser Seite erreicht ihr Maximum 1 bis 2 Stunden nach Beginn der geotropischen Reizung. Sodan beginnen die Zahlen der Mitosen sich auf beiden Seiten auszugleichen. Das geschieht dadurch, daß etwa 1 Stunde nach Beginn der geotropischen Reizung die Anzahl der Mitosen auch auf der unteren Seite zu wachsen anfängt und nach 21/2–4 Stunden diejenige auf der oberen Seite einholt. Weiterhin übersteigt die Anzahl der Mitosen auf der unteren Seite diejenigen auf der oberen. Das Maximum dieser rückwärtigen Differenz fällt in den Zeitabschnitt von 41/2–5 Stunden; danach beginnt die Intensität der Zellteilungen auf beiden Seiten abzunehmen. Nach Ablauf von 12 Stunden oder etwas mehr kehrt die Intensität der Zellteilungen auf beiden Seiten zur Norm zurück, und die Zahlen der Mitosen gleichen sich beiderseits aus.Bei der Zunahme der Mitosenzahl auf der oberen Seite krümmt sich der mitosenenthaltende Teil der Wurzelspitze leicht nach unten; sobald aber sich das Übergewicht der Mitosen auf der unteren Seite einstellt, streckt sich dieser Teil der Wurzelspitze wieder gerade. Im übrigen ist diese Krümmung unbedeutend und wird durch die abwechselnde Beschleunigung des Wachstums der Zellen auf den entgegengesetzten Seiten der Wurzelspitze hervorgerufen, welches parallel der Zunahme der Zellteilungsfrequenz verläuft.Mit 7 Textabbildungen.Mit 7 Textabbildungen.     

Über die Kontinuität der Plastiden

Zusammenfassung Wir haben zwei Fragen aufgeworfen. Die erstere lautete: Wie verhalten sich Plastiden zur Essigsäure? Die zweite: Gibt es einen genetischen Zusammenhang zwischen Chondriosomen und Plastiden ?Es scheint mir, daß ich auf die erste Frage eine ganz bestimmte Antwort erhalten habe. Die Plastiden leiden in allen Stadien ihrer Entwicklung von der Essigsäure. Die alten Plastiden büßen ihre Fähigkeit ein, sich durch die zur Färbung der Plastiden gewöhnlich angewandten Farbstoffe zu färben; die jungen Anlagen der Plastiden sind überhaupt nicht nachzuweisen. Vielleicht bleibt auch ein unfärbbares Gefüge von ihnen übrig, es ist aber schwer wahrzunehmen, da es keine Differential-färbung annimmt. In einigen Fällen habe ich tatsächlich, wie es scheint, in den nach Carnoy fixierten Präparaten die Schatten von Chondriosomen und Mitochodnrien erkannt. Im wesentlichen ist das Verhalten der Chondriosomen und Plastiden gegenüber der Essigsäure offenbar identisch.Was die zweite Frage anbetrifft, so zeigt die große ihr gewidmete Literatur, wie schwer sie zu lösen ist. Eine direkte langdauernde Beobachtung am lebenden Objekt hat bis jetzt keine positiven Ergebnisse geliefert (Kassmann). Das Studium von fixierten Präparaten zwingt dazu, das Entwicklungsbild der Plastiden zu rekonstruieren, und zwar vermittelst Gegenüberstellung von cytoplasmatischen Gebilden in Zellen von verschiedenem Alter. Diese Gegenüberstellung kann nicht ganz frei von subjektiven Momenten sein. Die Lage wird auch noch dadurch erschwert, daß die zu untersuchenden Gebilde beim Gebrauch ein und desselben Fixators verschiedene Bilder zeigen. So hat Bowen z. B. der Benda-Methode den Vorzug gegeben, ich konnte jedoch mit diesem Verfahren keine guten Resultate erzielen und gewann meine besten Präparate bei Fixation nach Regaud. Alle diese Umstände lassen mich meine Resultate sehr vorsichtig werten, insofern dieselben sich auf die genetische Beziehung zwischen Chondriosomen und Plastiden beziehen.Ich will nicht leugnen, daß ich beim Beginn dieser Arbeit gewissermaßen mit dem Standpunkte sympathisierte, nach dem Chondriosomen und Plastiden keine homologen Gebilde darstellen; meine eigenen Beobachtungen führten mich jedoch zu dem entgegengesetzten Standpunkt. Nach meinen Beobachtungen sind die Chondriosomen als ein bestimmtes Stadium in der Entwicklung der Plastiden aufzufassen. Davon zeugen die von verschiedenen Autoren und auch von mir, wahrgenommenen Übergangsformen zwischen Chondriosomen und Plastiden. Wenn bei der Feststellung solcher Formen der subjektive Faktor auch nicht ausgeschieden werden kann, so gibt es doch indirekte Daten, welche die Beziehung von Chondriosomen und Plastiden bestätigen. Sogar erwachsene Plastiden verhalten sich, wie wir oben gesehen haben, den Essigsäure enthaltenden Fixatoren gegenüber gleich den Chondriosomen. Die Formen der Plastiden, die ich oben als infantil bezeichnete, ahmen genau die Formen einiger Chondriosomen nach. Es ist wohl kaum möglich, diese infantilen Plastiden als ein Deformationsprodukt aufzufassen, denn sie treten bei verschiedenen Fixationsverfahren auf. So kann man der Regaud-Flüssigkeit wohl kaum die Fähigkeit zusprechen, die Plastiden zu verlängern (Kiyohara, Bowen), denn wenn diese Flüssigkeit eine solche Eigenschaft gehabt hätte, so hätte sich ihr Einfluß vor allem an den jüngsten Plastiden geltend gemacht, das Beispiel der Elodea zeigt uns aber, daß dem nicht so ist.Der Umstand, daß in alten Zellen außer Plastiden Chondriosomen vorhanden sind, stellt für die Theorie, welche die Einheit des Plastidoms annimmt, keine Schwierigkeit dar. Es ist leicht denkbar, daß in der Zelle in einem gewissen Augenblick solche Verhältnisse zustandekommen, welche die weitere Umwandlung der Chondriosomen in Plastiden verhindern. Wir wissen, daß derartige Verhältnisse manchmal bei buntblättrigen Pflanzen vorhanden sind und daß die lädierten Zellen demzufolge mit Chondriosomen allein ausgestattet bleiben (Sou Jan Tsinen); wahrscheinlich treten derartige Verhältnisse im Evolutionsprozesse aller tierischen Zellen ein. Obgleich das Endstadium der Entwicklung von Chondriom-Plastiden bei den Tieren ausfällt, so spielen die Chondriosomen bei ihnen bekanntlich gelegentlich die Rolle von Stärkebildnern, die für die pflanzliche Zelle so charakteristisch ist.Somit erscheint die Einheit von Chondriosomen und Plastiden durch direkte und indirekte Beweise genügend begründet.     

Untersuchungen über die Spermiogenese beim Sandläufer,Cicindela campestris L.

Zusammenfassung Wie das Spermium von Lepisma besitzt dasjenige von Cicindela das Zentriol in parapikaler Stellung. Es besteht kein Kontakt mit dem Akrosom.Bereits auf frühem Spermatidenstadium wird die Kernsubstanz in zwei unterschiedliche Bestandteile getrennt, denen ganz bestimmte Bezirke der Kernmembran zugeordnet sind. Der größere Teil des Kernmaterials liegt in feinverteilter Form vor; die ihn umgebende Kernmembran enthält keine Poren. Er wandelt sich nach bekanntem Schema zum Kern des reifen Spermiums um. Der kleinere Teil besitzt granuläre Struktur und liegt in einer vorgewölbten Blase, in deren Bereich die Kernmembran mit Poren übersät ist. Im Laufe der Differenzierung wird diese Blase zusammen mit dem Zentriol von der Basis an die Spitze verlagert. Sie scheidet dabei offenbar kontinuierlich ihren Inhalt in das Zytoplasma aus. Sobald sie sich vollständig entleert hat, wird sie abgeschnürt und verfällt der Rückbildung. Das sezernierte Material sammelt sich zunächst größtenteils um das Zentriol. Abschließend jedoch verteilt es sich entlang der Geißel, wobei eine gebogene Lamelle nicht ohne Einfluß zu sein scheint.Die Bedeutung dieser eigenartigen Kernsekretion ist vorerst unklar. Es gibt aber liehtmikroskopische Befunde, die auf eine weitere Verbreitung mindestens unter Insekten hinweisen. Angesichts der vorgelegten Befunde scheint auch eine Revision der Ansicht, daß das perizentrioläre Material bei vielen anderen Arten aus dem Zentriol hervorgehe, geboten.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur Entwicklungsgeschichte und Chromatophorenbewegung von Coleochaeten

Zusammenfassung BeiColeochaete soluta undC. nitellarum oszilliert der Chromatophor außer in den jungen primären und sekundären Sporangien auch in den einzelligen, wachsenden Keimlingen, und zwar — im Gegensatz zu dem Verhalten in Sporangien — an der Dorsalseite. Bei beiden Arten oszilliert er auch in den Oogonien eines bestimmten frühen Altersstadiums, aber, wie in den Sporangien, meist an der Ventralseite. Die Art der Plasmabewegung ist in allen Fällen die gleiche. Reversibles Streifigwerden des Chromatophors beeinträchtigt sie nicht.Die Zoosporen sind dorsiventral gebaut, die Geißeln sind ventral inseriert und entspringen etwas voneinander entfernt. Die Zoosporen enthalten zahlreiche kontraktile Vakuolen, die auch seitlich und im Hinterende liegen. In einem Fall konnte vorzeitige Entleerung der Zoosporen (am Abend, statt am Morgen) durch 0,5 mol Traubenzucker ausgelöst werden.BeiC. soluta erfolgt der Aufbau des jungen Thallus unter den gegebenen Bedingungen in zwei Etappen: Es wird zunächst eine dicke Membran gebildet, innerhalb der die ersten Teilungen±endogen stattfinden, doch wird die Membran auch teilweise gesprengt. Erst nach Erreichung der Vier- oder Fünfzelligkeit erfolgt eine Art von Erstarkungswachstum unter Verlängerung und Vergrößerung der Zellen.Das Pyrenoid wird bei der Teilung des Chromatophors oft nicht mitgeteilt, sondern in einer Tochterzelle neu gebildet.     

Demonstration von Mikroorganismen der Rhizosphäre vermittels der Aufwuchsplattenmethode nach Cholodny

Zusammenfassung Mit Hilfe der Aufwuchsplattenmethode nach Cholodny läßt sich eine starke Mikroorganismenanhäufung in der Rhizosphäre der Pflanzen nachweisen. Teilweise handelt es sich um richtige Bakterienmäntel, die das Wurzelhaar umgeben. Unter Ergänzung durch Züchtungs- usw. Verfahren dürfte die Methode in dieser Richtung aussichtsreiche Möglichkeiten bieten.Im übrigen gab die Methode auf verschieden gedüngten Böden wenig faßbare Einblicke; doch dürfte auch hier eine Verbesserung der Methodik weiter führen. Die Mikroorganismenzahl ist in Freilandversuchen geringer als in Gefäßversuchen. In reichen Böden ist sie größer als in armen Böden; in jenen herrschten Stäbchen, Actinomyceten und Pilze vor, in diesen (Heidesand) waren fast nur Kokken zu beobachten.     

Oogamie,Mitose, Meiose und metagame Teilung bei der zentrischen DiatomeeCyclotella

Zusammenfassung Cyclotella verhält sich in gleicher Weise oogam, wie diesStosch fürMelosira varions und andere Centrales nachgewiesen hat: ungeteilte Mutterzellen entwickeln Eizellen, wobei ein Tochterkern der I. meiotischen Telophase und einer der II. pyknotisch abortieren; in anderen Mutterzellen entwickeln sich alle vier Gonen zu Spermien.Trotz Lücken der Untersuchung läßt sich mit Sicherheit feststellen. daß die Befruchtung zu einem sehr frühen Zeitpunkt, nämlich im Diplotän oder spätestens vor der Diakinese vollzogen ist. Der Spermakern wandert meistens in der Interkinese von der Peripherie des Eies einwärts.Die Mitosen, auch die meiotischen, sind durch eine auffallend starke Verklumpung der Chromosomen in den mittleren Stadien ausgezeichnet. Es handelt sich um ein Verhalten nach Art des sticky-Effektes, nicht um ein Fixierungsartefakt. Die Erscheinung findet sich auch bei manchen pennaten Diatomeen, vermutlich kombiniert mit einer metaphasischen Ausbreitung der Chromosomen über die Spindel in ihrer Längsrichtung.In den Auxosporen erfolgt zwischen der Bildung der ersten und zweiten Schale der Erstlingszelle eine metagame Mitose ohne Zellteilung, die einen überlebenden und einen pyknotischen Kern ergibt; eine solche metagame Mitose (abortive Zellteilung) war bisher nur von pennaten Diatomeen bekannt.     

Veränderungen der Reaktionsweise im alternden isolierten Gastrulaektoderm

Zusammenfassung Aus der frühen Gastrula vonTriton alpestris wurden Ektodermstücke isoliert und nach verschieden langer Züchtung in physiologischer Salzlösung auf die Induktionsbereiche von Neurulen von Triton oder Bombinator verpflanzt. Während das frisch verpflanzte Ektoderm die bekannten mannigfaltigen regionsgemäßen Induktionsgebilde wie z. B. wohlgeformte Gehirnteile, Sinnesorgane, Schwänze mit Chorda und Somiten, Rückenmark usw. aus sich hervorgehen läßt, so ist bei zunehmendem Alter der Explantate eine sukzessive Abnahme ihrer Reaktionsleistung zu beobachten, die sich sowohl quantitativ wie qualitativ äußert. Diese Reaktionsänderung entspricht zeitlich etwa den gleichen Veränderungen, die die im Keimverband verbliebene präsumptive Epidermis durchmacht. Das dem Alter nach einer beendeten Gastrula entsprechende isolierte Ektoderm vermag keine typischen medullaren Reaktionen mehr auszuführen, es beantwortet die Induktionsreize aber noch immer mit der Bildung von sekundären Gebilden wie z. B. gangliösen Zellstrukturen, Balancern, Ohrbläschen und vielleicht Linse. Auch Mesenchym und Pigmentzellen werden noch von diesen älteren Transplantaten geliefert. Erst das altersmäßig einer beendeten Neurula entsprechende Ektoderm verliert auch diese Reaktionsfähigkeit und kann schließlich auch keine typische Hautbekleidung mehr bilden. Die Reaktionsänderung im Ektoderm ist ein zeitgebundener, autonomer Vorgang, doch deuten gewisse Anzeichen darauf hin, daß zwischen dem isolierten und dem im Keimverband belassenen Ektoderm schon während des Gastrulationsstadiums determinative Unterschiede auftreten. Die Beziehungen zwischen diesen Determinationsfragen und dem Krebsproblem werden erörtert.     

Zur Systematik der Pilzgruppe Penicillium Link

Zusammenfassung 78 aus Bodenproben, Blüten, Nektar und von anderen Standorten isolierte Stämme der Gattung Penicillium wurden sowohl auf ihre morphologischen, besonders aber auf ihre physiologischen, einschließlich der antibiotischen, Eigenschaften hin untersucht.Bei den geprüften Arten zeigte es sich, daß die mannigfaltigen physiologischen Fähigkeiten sehr variabel und in allen Fällen stark durch Umweltbedingungen beeinflußbar sind. Es waren jedoch häufig Veränderungen der physiologischen Eigenschaften und Fähigkeiten auch ohne Variationen der äußeren Bedingungen feststellbar, wie das besonders an den antibiotischen Leistungen und der Farbstoffbildung zutage trat.Die heutigen systematischen Gruppen besitzen nur zu einem kleinen Teil auch physiologisch übereinstimmende Kennzeichen. Daher läßt sich zwischen der systematischen Stellung der Stämme, ihrer Hemmstoffbildung und ihren physiologischen Leistungen keine eindeutige Beziehung feststellen. Die hemmstoffbildenden Stämme besitzen eine allgemein große Leistungsfähigkeit und lassen lediglich in überwiegendem Maße eine Zugehörigkeit der gegen grampositive Bakterien wirksamen Arten zu den Radiata und Fasciculata, sowie der gegen mikroskopische Pilze wirksamen Arten zu den Symmetrica erkennen.Wenn auch für einen Teil von Penicillium-Gruppen oder was weniger häufig ist, Penicillium-Arten gewisse physiologische Fähigkeiten charakteristisch waren, so ließ doch die starke Variabilität der physiologischen Leistungen deren Heranziehung zur Bestimmung als ungeeignet erscheinen. Eine Bestimmung hat sich also im wesentlichen auf die weniger variabeln morphologischen und vor allem makroskopischen Merkmale zu stützen.     

Über Erregungsvorgänge bei der Einwirkung von Photischen und Mechanischen Reizen aufCoprinus-Fruchtkörper

Zusammenfassung Als Maß für die formative Wirkung von Licht- und Schüttelreizen auf die Fruchtkörper vonCoprinus dienten sowohl die Koeffizienten Stiellänge/Hutradius als auch die Stieldurchmesser.Intermittierende Berührungsreize wirken auf etiolierte Fruchtkörper vonC. fimstarius stärker etiolementsverhindernd als kontinuierliche Reize. Aus dieser Erscheinung kann auf die Beteiligung von Refraktärstadien geschlossen werden.BeiC. lagopus genügt noch 1/2 min Lichtgabe je Tag, um eine formative Beeinflussung deutlich werden zu lassen.BeiC. lagopus ließ sich nachweisen, daß die Regel der stärkeren Wirkung intermittierender Reize auch bei der Kombination von Licht- und Schüttelreizen gilt, also nicht nur, wie oben festgestellt wurde, bei ausschließlich mechanischer oder (wieGröner festgestellt hatte) bei ausschließlich photischer Reizung. Am deutlichsten wurden diese Verhältnisse bei einer Kombination von 50maligem Schütteln mit 1/2 min langer Belichtung. Die Wirkung dieser Reizung war nämlich erheblich stärker, wenn beide Teilreizen durch eine Pause von 30 min getrennt waren, schwächer, wenn sie unmittelbar aufeinander folgten.Daraus kann geschlossen werden, daß die auf den mechanischen Reiz folgende Erregung von einem Refraktärstadium begleitet wird, das die Zellen auch für den darauffolgenden Lichtreiz unempfindlich macht. So wird der Schluß nahe gelegt, daß die beiden Erregungs-vorgänge identisch sind, d. h. mit anderen Worten: Sowohl nach Lichtals nach mechanischem Reiz tritt dieselbe Kette von Vorgängen ein, obwohl die Reizaufnahmevorgänge natürlich unterschiedlich sind.Mit 11 Textabbildungen.     

Zur Kenntnis des Absterbens der Hefe beim Austrocknen

Zusammenfassung Im Anschluß an eigene frühere Untersuchungen über das Absterben der Hefezellen beim Austrocknen wurden Versuche beschrieben, die die frühere Annanme bestätigten, daß die mechanische Schädigung des Protoplasmas der Hefezellen durch die Schrumpfung desselben beim Austrocknen und das Zurückschnellen in die ursprüngliche Lage beim Anfeuchten das Absterben der Zellen verursacht.Wie jede mechanische Schädigung des Protoplasmas ist auch die Schädigung durch Austrocknen von der Geschwindigkeit, mit der es stattfindet, abhängig. Je größer diese ist, desto leichter sterben die Zellen ab. Dauert das Austrocknen nur einige Sekunden, so bleibt keine Zelle am Leben, während beim langsamen Austrocknen in Bröckchen keine Zelle im Inneren derselben abstirbt. Eine langsame Wasseraufsaugung nach dem Austrocknen begünstigt das Überleben ebenfalls.Wie die mechanische Schädigung beiSpirogyra und Echinodermeneiern ist auch die Schädigung und das Absterben der Hefezellen beim Austrocknen von pH der umgebenden Lösung abhängig. Eine schwach alkalische Reaktion ist, wie für die Ertragung der mechanischen Schädigung, so auch für das Ertragen der Austrocknung am günstigsten, während eine zu stark sauere oder alkalische Reaktion die Zahl der beim Austrocknen absterbenden Hefezellen stark vergrößert.Wie die mechanische Schädigung beiSpirogyra und Echinodermeneiern wird auch das Absterben der Hefezellen beim Austrocknen durch niedrige Temperatur begünstigt.Am Absterben der Hefezellen bei einer lange dauernden Aufbewahrung spielt die Oxydation der Hefesubstanzen (des Proteinteils der Vitaidmoleküle) durch Luftsauerstoff eine große Rolle. Die Aufbewahrung der Hefe in trockenem Zustand während vier Jahre in zugeschmolzenen Glasröhren bei einem inneren Druck von 0,01 mm beseitigt aber das Absterben der Zellen noch nicht, so daß ein anderer Faktor außer dem Luftsauerstoff angenommen werden mußte, der beim Absterben der Hefezellen mitwirkt. Es wird vermutet, daß dieser Faktor das Imbibitionswasser der Hefe ist, das wahrscheinlich den Proteinteil des Vitaidmoleküls chemisch verändert (denaturiert) und dadurch diese Moleküle zum Zerfall veranlaßt.Karl Höfler zum 50. Geburtstag     

Über Beziehungen zwischen Kälteresistenz und Mitochondrienmorphologie bei der Wespe (Vespa Germanica F.)

Zusammenfassung Es besteht ein Unterschied im morphologischen und damit auch funktionellen Verhalten der Flugmuskelmitochondrien bei unter die Kältestarretemperatur abgekühlten Wespenarbeiterinnen, -männchen und -königinnen. Die Mitochondrien der Wespenarbeiterinnen und -männchen unterliegen schon zu Beginn der Kältestarre einer bis zur Irreversibilität sich steigernden Belastungstransformation (Schwellung und Zerstörung) und sterben schließlich den Kältetod. Bei den Mitochondrien der Wespenköniginnen findet nach anfänglicher Belastungstransformation eine Kälteadaptation statt, d. h. es zeigt sich ein der Schwellung entgegengesetzter Transformationsvorgang (Verdichtung und Abrundung der Mitochondrien).Dieser Regulationsmechanismus, der in den strukturellen Veränderungen der Mitochondrien seinen morphologischen Ausdruck findet, dürfte eine der Voraussetzungen für die Fähigkeit zum Überleben des Winters im Zustand der Kältestarre (= Winterstarre) sein. Das gleiche Verhalten der Muskelmitochondrien von Poikilothermen und Homoiothermen während der Winterstarre bzw. des Winterschlafes macht die enge physiologische Verwandtschaft dieser beiden Überwinterungsformen deutlich und unterstreicht die enge Beziehung zwischen Morphologie und Funktion der Mitochondrien.     

Die Korkbildung der Früchte vonAesculus-undCucumis-Arten

Zusammenfassung Während beiAesculus die Korkbildung spontan einsetzt und die Ursache für das Aufreißen der peripheren Schichten bildet, erfolgt umgekehrt beiCucumis Melo das Aufreißen der Epidermis und der äußersten Parenchymschichten spontan und bildet die Ursache für die Korkbildung an den verletzten Stellen der Fruchtoberfläche. Demnach werden dieAesculus-Früchte von einem mehr oder weniger zusammenhängenden Korkmantel umgeben, dieCucumis-Früchte dagegen sind von einem Korknetz überzogen.BeiAesculus ist die Subepidermis die Initialschicht für die Korkentwicklung; die Epidermis bleibt von der Verkorkung ausgeschlossen. BeiCucumis dagegen ist die Ausgangsschicht nicht immer deutlich festgelegt: die Verkorkung beginnt bald in der Subepidermis, bald in tieferen Wandschichten; die Epidermis aber bleibt auch hier unverkorkt.Die Zellteilungen sowie die Verkorkung laufen beiAesculus in zentripetaler, beiCucumis in zentrifugaler Richtung ab.BeiAesculus Hippocastanum ist die Fruchtkorkbildung offensichtlich an klimatische und ökologische Faktoren gebunden. Dem Licht kommt eine wesentliche Wirkung zu.BeiCucumis ist, wenn überhaupt, nur ein geringfügiger Einfluß der Belichtung auf die Korkbildung feststellbar.     

Weitere Untersuchungen über die formative Wirkung des Lichtes und mechanischer Reize auf Pflanzen

Zusammenfassung der Ergebnisse Auf das Längenwachstum der Hypokotyle vonSinapis alba wirkt intermittierendes Licht stärker wachstumshemmend (etiolementsverhindernd) als (bei gleicher Reizsumme) kontinuierliches; die Hemmung wird weiterhin mit zunehmendem Zeitabstand zwischen den Teilreizen stärker. Hieraus kann geschlossen werden, daß jeder Teilreiz ein Refraktärstadium von mehreren Minuten Dauer induziert, das erst abgeklungen sein muß, wenn ein zweiter Reiz voll wirksam werden soll.Die formative Wirkung des Lichtes auf das Blatt ist anderer Natur; das zeigen auch ältere Beobachtungen über die unterschiedliche Abhängigkeit von der Lichtqualität.Auch durch mechanische Reize wird das Längenwachstum der Hypokotyle vonSinapis um so mehr gehemmt, je größer der Zeitabstand zwischen den Teilreizen der intermittierenden Reizung ist; auch hier machen sich also Refraktärstadien geltend.Diese Beobachtungen stützen die schon früher gezogene Schlußfolgerung, daß eine Komponente der formativen Wirkung des Lichtes in der Auslösung von Erregungsvorgängen im engeren Sinne besteht, wie sie ähnlich auch durch mechanische Reizung bedingt werden können.Die Beeinflussung der Gewebedifferenzierung in den Internodien vonVicia Faba durch mechanische Reize ist teilweise übereinstimmend mit der durch photische Reizung bedingten, so daß man für einen Teil dieser Beeinflussungen, namentlich für die Ausbildung von Wandverdickungen, vermuten darf, daß sie bei beiden Reizarten gemeinsam durch die Vermittlung jener Erregungsvorgänge entsteht.Mit 6 Textabbildungen.