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.     

Beiträge zur Kenntnis des Säurestoffwechsels Sukkulenter Crassulaceen

Zusammenfassung Die vorliegenden Betrachtungen versuchen mit Hilfe moderner Vorstellungen über den intermediären Kohlenhydratstoffwechsel und unter der Annahme einer zeitweisen Verschiebung bestimmter Reaktionsgleichgewichte, den diurnalen Säurestoffwechsel der Crassulaceen als eine Variation des normalen Atmungsstoffwechsels grüner Pflanzen zu erklären. Die bisher bestehenden Schwierigkeiten im Verstehen des Chemismus dieses Säurestoffwechsels können weitgehend durch die Annahme behoben werden, daß der Zitronensäurekreislauf vonMartius undKnoop, sowieKrebs, bzw. der Trikarbonsäurezyklus vonKrebs und dieWood-Werkman-Reaktion integrierende Reaktionen bei Bildung und Abbau der 4C- und 6C-Säuren darstellen, wie an Hand eines Versuchsbefundes erläutert wird. Gleichzeitig muß aber vermutet werden, daß in gewissen Stadien der Ansäuerung in den Sukkulenten noch nicht nachgewiesene Säuren von höherem Oxydationsgrad als Äpfel- und Zitronensäure sich vorübergehend anhäufen. Es werden Lücken im Beweismaterial aufgedeckt und Anregungen für die weitere Forschung gegeben. Die neuen Erkenntnisse werden zusammengefaßt in einem Übersichtsschema der Reaktionsfolgen wiedergegeben. Es wird als Arbeitshypothese angenommen, daß dieses Schema auch dem Atmungsstoffwechsel der normalen grünen Pflanze zugrunde liegt.Aus zeitbedingten Gründen konnte vorliegende, meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr.W. Ruhland, zu seinem 70. Geburtstage gewidmete Betrachtung erst jetzt abgeschlossen werden.     

Studien zur vergleichenden Physiologie der Iris

Zusammenfassung Es lassen sich bei Scyllium canicula spontane, d. h. nicht durch Intensitätsschwankungen bedingte, Pupillenveränderungen beobachten, die sich von den durch Intensitätswechsel hervorgerufenen durch größere Vehemenz unterscheiden. Sie beruhen offenbar auf akkomodativen Vorgängen, da eine Ortsveränderung der Linse eine Änderung der Pupillenweite zur Folge hat.Jeder Außenintensität entspricht vermutlich (bis zu einer gewissen oberen Grenze) bei Scyllium eine nur für diese Intensität charakteristische Pupillenweite. Die Helligkeit, bei der Doppelpupillenbildung eintritt, ist zahlenmäßig anzugeben.Die Unterschiedsschwellen der lebenden und isolierten Scyllium-Iris liegen gleich hoch, sie fallen in die gleiche Größenordnung wie die der isolierten Frosch- und Aaliris. Die Iris von Scyllium reagiert eben gerade noch bei einer Erhöhung um das 0,6—lfache der Anfangslichtstärke, bei deren Erniedrigung um 1/3–5/9.Kontraktions-und Dilatationsmaß und -geschwindigkeit der lebenden und isolierten Iris sind bei Scyllium canicula gleich groß. Der Kontraktions- und Dilatationsverlauf ist kontinuierlich. Die Iris von Torpedo marmorata reagiert träger als die von Scyllium und Mustelus. Bei letzterem liegen betreffs Kontraktionsmaß und Dilatations- und Kontraktionsgeschwindigkeit die gleichen Verhältnisse vor wie bei Scyllium, das Dilatationsmaß der isolierten Iris erscheint jedoch geringer als das der lebenden.Auf Grund dieser Ergebnisse wird eine Beteiligung der Retina und des nervösen Zentrums an der Pupillarreaktion von Scyllium geleugnet, die Möglichkeit einer solchen retinalen, zentralnervösen Beteiligung an der pupillaren. Schattenreaktion von Mustelus jedoch offengelassen. Daß Young für den Schattenreflex von Scyllium zu einem anderen Schluß kam, ist vielfach durch methodische Unregelmäßigkeiten seinerseits bedingt.Die Reaktionszeit steigt mit abnehmendem Intensitätszuwachs: Sie zerfällt in eine Expositions- und Latenzzeit.Ein konsensueller Reflex konnte bei Scyllium canicula nicht nachgewiesen werden.     

Versuche zur Deutung der Querstreifung des Muskels

Zusammenfassung Froschsartorii werden durch Injektion oder direkt mittels Neutralrot und Säurefuchsin gefärbt. Durch die infolge faradischer Reizung auftretende Milchsäurebildung verstärkt oder verändert sich die Farbe der Muskeln.Die Beobachtung dieses Vorganges unter dem Mikroskop lehrt, daß die Umfärbung zunächst in den anisotropen, wesentlich später erst in den isotropen Schichten eintritt. Diese Beobachtung wird mit verschiedentlich variierter Methodik immer wieder bestätigt und kann, durch Modifikation der Farbunterschiede in Helligkeitsunterschiede, auch photographisch registriert werden.Es wird aus diesen Versuchen der Schluß gezogen, daß sich die Milchsäure in den — sich ausschließlich verkürzenden (Hürthle, Holz) — anisotropen Schichten bildet und dann in die — bei der Kontraktion an Volumen zunehmenden (Hürthle) — isotropen Schichten übertritt. Ein Verständnis der Querstreifung des Muskels scheint damit angebahnt.Der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft danke ich für die Überlassung eines Forschungsstipendiums, Herrn Prof. Dr. Frhrn. v. Buddenbrock für die eines Arbeitsplatzes.     

The predatory and reproductive behaviour of Rhinocoris bicolor and R. tropicus (Hemiptera: Reduviidae)

The predatory reduviids Rhinocoris bicolor and R. tropicus were kept in the laboratory. Observations on their mating behaviour, oviposition, and responses to insect prey are described. Experiments on the responses to various models indicate the importance of visual (moving) and olfactory stimuli in inducing the predatory behaviour of both species. Intraspecific predatory behaviour is described and its relationship to sexual behaviour considered.

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Zusammenfassung Die westafrikanischen Raubwanzen Rhinocoris bicolor und R. tropicus wurden im Labor bei 25,5 ±1,0° gehalten und untersucht.Es wird eine Darstellung des Balzverhaltens gegeben. Bei beiden Arten nimmt das Männchen vor dem Versuch zu kopulieren eine charakteristische Reitstellung an.Das Eiablageverhalten beider Arten wird kurz beschrieben. R. bicolor-Eier werden im Gelege dichter gepackt und regelmäßiger angeordnet als R. tropicus-Eier. Bei keiner der beiden Arten ergaben sich Beweise für Brutpflegeverhalten der Eltern gegenüber Eiern oder Nachkommen. Vielmehr wurden Weibchen beim Aussaugen ihrer eigenen, soeben geschlüpften Brut beobachtet.Beide Arten greifen ein weites Spektrum von Beuteinsekten an und saugen an ihnen. Die Aufeinanderfolge der Handlungen, die mit ihrem normalen Verhalten zur Beute verbunden sind, wird im einzelnen geschildert.Es wurden Experimente über das Auftreten oder Ausbleiben von vier ausgewählten Stadien der Reaktion auf die Beute durchgeführt, indem den Reduviiden verschiedene Modelle dargeboten wurden. Die Ergebnisse erbrachten eindeutige Hinweise für die Bedeutung sowohl visueller wie geruchlicher Reize bei der Induktion des Angriffsverhaltens beider Arten.Erwachsene Weibchen beider Arten überfielen und besaugten betäubte oder tote Erwachsene ihrer eigenen Art. Das kannibalistische Verhalten der Männchen wurde durch ihre sexuellen Reaktionen überlagert. So nahmen sie gegenüber lebenden oder toten Männchen der eigenen Art die Reitstellung an, bevor sie an ihnen saugten, während sie vor dem Besaugen toter Weibchen außerdem auch zu kopulieren versuchten. Die Folgerungen aus diesem intraspezifischen Verhalten werden betrachtet.Die Ergebnisse werden im Hinblick auf frühere Arbeiten des Verfassers, einschließlich einer Paralleluntersuchung an Pisilus tipuliformis, diskutiert.

     

Bewuchsuntersuchungen auf Natursteinsubstraten im Gezeitenbereich des Nordsylter Wattenmeeres: Algen

Zusammenfassung 1. Zur Analyse der Besiedlungsdynamik und der Substratabhängigkeit makroskopischer benthischer Pflanzen wurden 6 verschiedene Substrate unter In-situ-Bedingungen untersucht: Solnhofener Plattenkalk, Muschelkalk, Buntsandstein, Granit, Säulenbasalt und Basaltlava. Ausgewählt nach Farbe, Korngröße und Relief wurden die Substrate in 3 Wasserbereichen (Hochwasser-, Niedrigwasser- und Unterwasserbereich) vertikal an einem Gerüst am Hafen von List/Sylt angebracht und während zweier aufeinander folgender Jahre regelmäßig kontrolliert.2. Physikalische Substrateigenschaften beeinflußten die Besiedlung stärker als chemische. Erstere wirkten sich in den drei Wasserbereichen — unabhängig von anderen Umweltfaktoren — jeweils verschieden auf den Bewuchs aus. Auf dem Hochwasserniveau (Trockenfall-Perioden von durchschnittlich 8 Std. während eines Gezeitenganges) waren vor allem folgende Faktoren siedlungsbegrenzend: a) Temperatur des Substrates (abhängig von Farbe, Wärmeverlust durch Verdunstung), b) Wassergehalt (abhängig von Gesteinsporosität), c) Stärke des Reliefs (Schutz vor Abrasion der Organismen) und Oberflächenrauhigkeit (Stabilität des Anheftens), d) Widerstandsfähigkeit des Substrats selbst gegen Erosion und Abrasion. Auf dem Niedrigwasserniveau (Trockenfall-Perioden von durchschnittlich 1 Std. während eines Gezeitenganges) wirkten besonders in der Brandungshohlkehle mechanische Kräfte auf die Algenentwicklung ein, während sich der Einfluß von Oberflächentemperatur und Wassergehalt der Gesteine verringerte. Auf dem Unterwasserniveau (keine Trockenfall-Perioden) verloren die physikalischen Eigenschaften der Substrate an Bedeutung, vermutlich infolge der geringen Temperaturschwankungen und der meist abgeschwächten Turbulenz. Biologische Faktoren bestimmten in zunehmendem Maß das Bewuchsmuster.3. Die Korngröße war — unabhängig vom Härtegrad des Materials — entscheidend für Ausdehnung und Bewuchsdichte einiger Algen.Enteromorpha sp. entwickelte sich optimal auf fein- bis mittelkörnigen Substraten (Solnhofener Plattenkalk und Buntsandstein), weniger dicht auf dem vorwiegend feinkörnig auskristallisierten Gesteinsfluß des Säulenbasalts und den feinkörnigen Bestandteilen des Muschelkalks. DasCodiolum-Stadium einerUrospora-Art überzog ausschließlich die glatte und feinkörnige Fläche von Säulenbasalt, Solnhofener Plattenkalk und entsprechend feinkörnige Stellen im Muschelkalk.Porphyra sp., meistPorphyra purpurea, bevorzugte die grob strukturierten Substrate Granit, Muschelkalk und die durch Poren zerrissene Oberfläche der Basaltlava. Säulenbasalt wurde an den Stellen besiedelt, wo größere Einsprenglinge den gleichartigen, feinkörnigen Gesteinsfluß durchsetzten.Ceramium rubrum reagierte in gleicher Weise wiePorphyra sp. Mit Hilfe von Parallelbeobachtungen an aus Quarzsand 5 abgestufter Korngrößen hergestellten Substraten wurde eine Korngrößenabhängigkeit der Algenbesiedlung ermittelt. Die ausgewählten Fraktionsbereiche (< 0,25; 0,25–0,5; 0,5–1,0; 1,0 bis 2,0; 2,0–4,0 mm) konnten in etwa denen der Natursteine gegenübergestellt werden. Unterhalb von 0,5 mm Korndurchmesser entwickelten sich ausschließlichEnteromorpha-Arten, oberhalb davonPorphyra-Arten undCeramium rubrum. Die Zahl der siedelnden Rotalgen erhöhte sich mit zunehmender Korngröße. Die Versuchsergebnisse der Sandsubstrate entsprachen denen der gegenübergestellten Natursteine ähnlicher Fraktionsbereiche und wiederholten sich in den 3 Horizonten.4. Dichte und Porosität der Substrate bestimmten im Hochwasserbereich nicht nur das Bewuchsmuster, sondern auch die obere Grenze der Algenvegetation. Die obere Grenze befand sich bei Muschelkalk (Zurückhalten des Wassers in der zerklüfteten Oberfläche) und Basaltlava (Wasserspeicherung im Porenraum) über der Mitteltiden-Hochwasserlinie. Bei dem dichten Gestein Säulenbasalt wurde die Mitteltiden-Hochwasserlinie vom Bewuchs nicht mehr erreicht. Im Frühling und Herbst dagegen entwickelte er sich auf Säulenbasalt bei günstigen Lufttemperaturen und Wasserständen bis fast zur gleichen Höhe wie auf Basaltlava. Die obere Grenze derEnteromorpha-Besiedlung befand sich auf dem wasserspeichernden Buntsandstein höher als auf Solnhofener Plattenkalk mit seiner geringen Porosität. Auf Granit erreichte der Algenbewuchs die niedrigste vertikale Ausdehnung.5. Abhängig von der Farbe bestimmte der Erwärmungsgrad eines Substrates die vertikale Ausdehnung der Vegetation. Im Bereich der Mitteltiden-Hochwasserlinie verschwanden die Algen von dunklen Substraten (Säulenbasalt, Granit), so wie die Wärmestrahlung im Juli/August zunahm und entwickelten sich von neuem im Herbst bei günstigeren Umweltbedingungen.6. Das Zusammenwirken von Erosion und Abrasion wurde — ohne Frostsprengung — am Solnhofener Plattenkalk deutlich. Dünne Substratschichten hoben sich plattig zusammen mit Bewuchs von der Oberfläche ab. Im Hochwasser- und Niedrigwasserbereich machte sich eine Abtragung durch Wellenbewegung stärker als auf dem Unterwasserniveau bemerkbar.

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Fouling studies on natural-stone substrates in the tidal zone of the north sylt wadden sea: Algae

Six different types of test substrates were exposed in the tidal zone of the wadden sea near the harbour of List (Island of Sylt, North Sea): Solnhofen limestone, Middle Triassic limestone, Bunter sandstone, granite, basalt, and basaltic lava. The test substrates were fixed to a panel at the midtide to high-water level, the midtide to low-water level, and 75 cm below the latter (sublittoral level); they were arranged in such a way, that substrates with fine granulation alternated with those of rough granulation. A defined boundary between the growth zones ofEnteromorpha sp. (green algae) andPorphyra purpurea (red algae) was observed at the midtide to low-water level.Enteromorpha sp. was found on fine-granulated substrates (chalk of Solnhofen, mottled sandstone).Porphyra purpurea settled preferably on rough granulated substrates (limestone, granite, and basaltic lava). With increasing irregularity of the substrate-surface structure, the abundance of red algae increased, especially on basaltic lava. In order to examine granulation effects more closely, chemically equivalent artificial solid substrates were installed under identical environmental conditions. The material chosen consisted of quartz. Grain size fractions of 0.25 mm, 0.25–0.5 mm, 0.5–1.0 mm, 1.0–2.0 mm, 2.0–4.0 mm were fixed to panels, providing five artificial substrates of increasing surface roughness. The boundary between the growth of green algae and red algae was found at 0.5 mm.Enteromorpha sp. settled on substrates with granule size < 0.5 mm;Porphyra purpurea on substrates > 0.5 mm. The population density of the red algae increased with increasing granule size. These observations led to the assumption that the surface structure of the test substrate exerts more influence on algal settlement than substrate hardness or chemical composition.

     

Das Verhalten der Deckzellen des Meerschweinchennetzes unter dem Einfluss verschiedener Reizmittel

Zusammenfassung Es wird der Einfluß verschiedener Reize auf den Zellverband der Deckzellen des Meerschweinchennetzes unter möglichst physiologischen Bedingungen untersucht.Das Netz reagiert in Form einer Spannungserhöhung oder einer Erschlaffung des ganzen Zellverbandes, formhaft sichtbar durch Enger- und Weiterstellung der Netzmaschen.Adrenalin, Ergotamin und andere Reizmittel bewirken eine Spannungserhöhung durch Kontraktion der Fibrocyten, die im Extremfall die Netzlöcher fast völlig verschließt und im Plasma der Fibrocyten eine feine Querstreifung entstehen läßt.Atropin und Acetylcholin bewirken im Endeffekt eine Erschlaffung des Netzes unter Weiterstellung der Maschen. Dabei fließen kleinere Maschen zu größeren zusammen und das Plasma der Deckzellen verschmälert sich auffallend zu einer den Faserbündeln des Netzes dicht anliegenden Hülle.Es wird der Nachweis geführt, daß die Reaktionen ohne Schädigung des Gewebes verlaufen, sie sind reversibel, am überlebenden Netz beobachtet und am fixierten Präparat soweit morphologisch möglich, analysiert.Die erwähnten Reaktionen sind an das Plasma der Deckzellen gebunden und beruhen nicht auf einer Veränderung des Faserskeletes. Dieses spielt nur eine passive Rolle.Am Mesenterium des Meerschweinchens läßt sich ebenfalls eine kontrahierende Wirkung des Adrenalins nachweisen, die aber hier an den Plattenepithelien auch bei starker Reaktion ohne Querstreifungsbild verläuft, allenfalls nur eine Granulierung im Plasma entstehen läßt.     

Physiologische Untersuchungsmethoden zur Bestimmung des Schädlichkeitsgrades von Abwassergiften in Süß-, Brack- und Salzwasser

Zusammenfassung 1. Es werden verschiedene physiologische Methoden beschrieben, um den Schädlichkeitsgrad von Abwässern in Süß- und Salzwasser zu untersuchen. Die Veränderung des physiologischen Verhaltens eines Lebewesens in einem abwassergeschädigten Milieu ist ein gutes Kriterium für den Grad der Verunreinigung eines Gewässers. Es lassen sich dabei folgende Phasen unterscheiden: (a) Die Letalitätsgrenze, bei der ein Tier nicht lebensfähig ist. (b) Die Störungsschwelle, in der stärkere physiologische Schwankungen eintreten, die nicht unmittelbar, aber auf die Dauer gesehen, zum Tode führen. (c) Die Erträglichkeitsgrenze, bei der sich geringe Schwankungen noch kompensieren lassen. Die Störungsschwelle ist bei der Beurteilung besonders wichtig, da sie den biologisch-normalen vom pathologischen Bereich trennt. Die Konzentration eines Abwassers, die als Belastung des Vorfluters noch zulässig ist, muß also in jedem Falle unterhalb der Konzentration liegen, die als Störungsschwelle festgestellt wurde.2. Folgende Methoden können verwendet werden, um diese drei typischen Bereiche zu erfassen: (a) Der Stoffwechseltest. Hierbei werden Sauerstoffverbrauch, Atemfrequenz und Darmtemperatur der Versuchstiere untersucht. Der O₂-Verbrauch wird chemisch, die Atemfrequenz und Darmtemperatur werden nach einer elektrischen Methode untersucht. Außerdem wird der Gewebestoffwechsel in derWarburg-Apparatur gemessen. (b) Die reizphysiologische Untersuchung. Reizphysiologische Veränderungen werden einmal durch Untersuchung der Reaktion der Versuchstiere im elektrischen Feld registriert. Zum anderen werden die Reizbeantwortungen eines freipräparierten Nerven mit Hilfe eines Kathodenstrahloszillographen gemessen. Die Höhe der abgegebenen Potentiale ist dann ebenfalls ein Maß für die erfolgte Beeinflussung der nervenphysiologischen Funktionen. (c) Die Untersuchung des Blutbildes. Es werden Anzahl und Oberfläche der roten Blutkörperchen sowie die Hämatokritwerte untersucht. (d) Die Untersuchung des Kalium- und Natriumgehaltes im Serum und Ganztier. Die Bestimmungen werden mit Hilfe eines Flammenphotometers vorgenommen. (e) Die Messung des Fischwiderstandes. Diese Untersuchung erfolgt nach dem Prinzip des Spannungsabfalls mit Hilfe eines Zweistrahloszillographen. (f) Die histologische Untersuchung, die nur indirekt auf eine funktionelle Veränderung bestimmter Organe schließen läßt.3. Mit diesen Methoden wurde das Mischabwasser einer chemischen Fabrik auf seinen Schädlichkeitsgrad hin untersucht. Das Abwasser wurde in Süß-, Brack- und Salzwasser getestet. Die Ergebnisse zeigten, in welcher Verdünnung das Abwasser eingeleitet werden kann, um eine Schädigung der im Wasser lebenden Tiere weitgehend zu verhindern.

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Methods of physiological research for assessing the degree of injury of waste water poisons in fresh, brackish and salt water

Changes in the physiological behaviour of animals exposed to a polluted medium are a good criterium for the grade of the water. The following categories can be distinguished: (a) the limit of lethality, (b) the disturbance limit, (c) the tolerance limit. The disturbance limit is especially important for critical examination, as it separates the biologically normal responses from the pathological ones. The following methods can be used in order to find out to which category the fish belongs: studies of metabolism, responses to stimuli, investigations of the blood status, determinations of potassium and sodium contents in serum and in the total organism, measurement of electrical resistance of fishes and of their gut temperature, and histological examinations. Research has been carried out by these methods with regard to the amount of damages caused by the mixed waste water of a chemical factory. The waste water was tested in fresh, brackish and sea-water. The results showed how much poisonous water could be added to the pure water without injury to the animals living in it.

     

Die Chromoplasten von Solanum capsicastrum L. und ihre Genese

Zusammenfassung Nach orientierenden elektronenmikroskopischen Voruntersuchungen an den drei klassischen Chromoplastentypen wurde die Feinstruktur der Chromoplasten vonSolanum capsicastrum und deren Genese aus Chloroplasten untersucht. Mit der Metamorphose ist ein Strukturwechsel verbunden, der in gleicher Weise in den sich rot färbenden Früchten und in den vergilbenden Kelchblättern auftritt, also bei Plastiden, die häufig als Degenerationsstadien aufgefaßt werden. Aus einem Chloroplasten vomAspidistra-Typ entwickelt sich ein nach dem Prinzip des Stäbchenmischkörpers aufgebauter Chromoplast. In ihm sind meist parallel zur Längsachse gelagerte Fibrillen in ein homogenes Stroma eingebettet. Die Plastide ist von einer Membran umgeben und weist ein deutliches Peristromium auf. (Zum selben Typ des fibrillären Chromoplasten gehören übrigens auch die Hagebutten-Chromoplasten.) Bei der Plastidenmetamorphose werden zunächst (im blaßgrünen, Übergangsstadium) die Trägerlamellen desorganisiert, was zu einer Verschiebung der Granasäulen und der Scheiben innerhalb der Säulen sowie zum Auftreten von Entmischungstropfen führt. Im gelben, sehr labilen Zwischenstadium werden auch die Granalamellen aufgelöst. Die beim Umwandlungsprozeß entstandenen osmiophilen Granula beginnen sich darauf zu Fibrillen zu strecken. Die fibrilläre Natur dieser neu auftretenden Struktur läßt sich anhand der Querschnittsbilder und der häufig vorkommenden Überkreuzungen nachweisen. Die Fibrillen sind im fertigen Chromoplasten meist parallel gelagert und bestimmen durch ihre Verlaufsrichtung die Plastidenform. Eine Spindel resultiert bei nur einer vorherrschenden Verlaufsrichtung, ein Polyeder bei mehreren gleichwertigen.Unter Berücksichtigung der Fibrillenmeßwerte und des polarisations-optischen Verhaltens der Plastide und isolierter Fibrillenbündel wird unter Benutzung der Haftpunkt- und Globulartheorie eine Erklärung der submikroskopischen Struktur versucht.Mit 11 TextabbildungenDie in der vorliegenden Arbeit mitgeteilten Ergebnisse sind aus der Dissertation des zweiten Verfassers entnommen.     

The Saw-billed HermitRamphodon naevius and its flowers in southeastern Brazil

The large Saw-billed HermitRamphodon naevius and its foraging behaviour on a variety of ornithophilous flowers were studied at one site in the Atlantic rainforest in southeastern Brazil. The flower assemblage visited by this endemic hermit throughout the year is composed mainly by epiphytes and herbs, Bromeliaceae and Heliconiaceae being the staple foodplants. Most of the plant species present steady-state, long-tubed and high-reward flowers, and bloom sequentially. The Saw-billed Hermit is a year-round resident and traplining forager, behaves aggressively over its feeding routes, and excludes conspecifics and other hummingbird species from its main flower sources. This large hermit regularly visited and pollinated about 45 % of the native ornithophilous plants at the study site, thus acting as the major pollinator on this flower assemblage.

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Zusammenfassung Der große in Südbrasilien endemische Sägeschnabel-Schattenkolibri (Ramphodon naevius) und dessen Nahrungsverhalten an ornithophilen Blüten einer Pflanzengesellschaft des atlantischen Regenwaldes wurde untersucht. Die von ihm besuchten Blüten gehören hauptsächlich zu Kräutern und Epiphyten, wobei Bromeliaceen und Heliconiaceen die Hauptnahrungspflanzen bilden. Diese Arten haben eine lange Blühperiode und blühen konsekutiv. Die Blüten besitzen lange Kronröhren und sondern reichlich Nektar ab. Der standortstreue Kolibri hält eine bestimmte Route und einen Zeitplan bei der Nahrungsaufnahme ein; er verhält sich aggressiv sowohl gegenüber Individuen seiner eigenen Art als auch solchen anderer Kolibriarten, die er von den wichtigsten Nahrungsquellen vertreibt. Der Sägeschnabel-Schattenkolibri besuchte regelmäßig ca. 45 % der ornithophilen einheimischen Pflanzen einer bestimmten Gesellschaft. Damit ist er der wichtigste Bestäuber dieser Pflanzen.

     

Determinants of reproductive success in a Mediterranean multi-brooded passerine: the Black WheatearOenanthe leucura

The factors affecting individual variation in reproductive success in a multibrooded passerine, the Black WheatearOenanthe leucura, were studied during five years in a dry inland depression in SE Spain. Black Wheatear pairs initiated 1–5 breeding attempts in a season, including relayings, and managed to raise 0–3 broods and 0–13 fledglings. The onset of breeding for different pairs spanned several months. The number of breeding attempts and the proportion of young resulting in fledged young (excluding predated broods) were the best predictors of seasonal reproductive success. Clutch size showed a quadratic relationship with laying date. Female age and time of residency and indexes of parental condition such as discontinuities in feather growth or prevalence of ectoparasites had significant effects on breeding productivity. Repeatabilities of breeding performance for males, females or in territories were not significant.Zusammenfassung Am Beispiel des Trauersteinschmätzers, einem Singvogel mit mehreren Jahresbruten, wurden in einer trockenen Inlandniederung Südostspaniens die Faktoren untersucht, die individuelle Unterschiede im Fortpflanzungserfolg bedingen. Die Paare unternahmen einschließlich Ersatzgelege ein bis fünf Brutversuche pro Saison und können maximal bis 3 Bruten aufziehen. Hieraus ergibt sich eine große Variation der Produktivität. Der Legebeginn zog sich bei den einzelnen Paaren über mehrere Monate hin. Die Zahl der Brutversuche, die vom Termin des ersten Legebeginns abhängig waren, und die Qualität der elterlichen Brutpflege, gemessen an dem Anteil der Eier, die flügge Junge ergaben (ohne Fälle von Nestraub), ließen den Bruterfolg pro Saison am besten bestimmen. Gelgegegröße variierte nur gering (4 Eier im Mittel) und zeigt die quadratische Beziehung zum Legedatum, wie für mehrfachbrütende Sperlingsvögel typisch. Eltern, die intensiver am Nest fütterten, waren die produktivsten, fütterten auch intensiver nach dem Flüggewerden der Jungen und zeigten kürzere Intervalle zwischen aufeinanderfolgenden Bruten. Einjährige Weibchen oder Weibchen, die mit einjährigen Männchen verpaart waren, hatten geringeren Erfolg gemessen an Zahl der flüggen Jungen; Weibchen, die das erste Mal in einem Revier brüteten, begannen später zu legen. Unregelmäßigkeiten in der letzten Mauser, wie sie an Ungleichmäßigkeiten der Wachstumsbänder der Federn zu erkennen waren, hatten negativen Effekt auf die Produktivität der Weibchen und auf die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Bruten bei Männchen. Männchen mit vielen Ektoparasiten waren weniger produktiv. Die Wiederholbarkeit des Fortpflanzungsverhaltens von Männchen, Weibchen oder in einzelnen Revieren war relativ niedrig und nicht signifikant. Die langen und variablen Fortpflanzungsperioden und die starken Einflüsse auf die individuelle Kondition bei Produktion und Fürsorge der Eier und Jungen ist wohl für trockene und wenig produktive Landschaften des Mittelmeerbeckens typisch.     

Die geschlechtliche Fortpflanzung vonAmphipleura rutilans und das verschiedene Verhalten der Erstlingszellen von Diatomeen in Gallertschläuchen

Zusammenfassung Amphipleura rutilans, eine marine und aus Salzgewässern des Binnenlandes bekannte, pennate Diatomee, die in Gallertschläuchen lebt, kommt auch im Neusiedler See (Österreich) vor. Sie ließ sich ausgehend vom winterliehcn Zustand durch Zusatz von Nährmedium zum Standortswasser und Zusatzbeleuchtung regelmäßig binnen weniger Tage zur geschlechtlichen Fortpflanzung anregen. Diese geht außerhalb der Schläuche unter Allogamie, der üblichen Kontaktpaarung der Mutterzellen und Bildung von zwei Gameten in jeder von ihnen vor sich. Nach der Umlagerung vereinigen sich die Gameten isogam, was relativ lange dauert und erstmalig im Leben in allen Schritten genau verfolgt werden konnte und zur Entstehung von zwei anfangs stumpf kegelförmigen, später schwach ellipsoidischen Zygoten führt, die in Richtung der Apikalachsen der Mutterzellen übereinanderliegen. Die Auxosporen wachsen etwas schräg aneinander vorbei, und sie und die Erstlingszellen befinden sich schließlich ungefähr in gleicher Höhe. Die Befreiung der Erstlingszellen aus dem geringelten, mit Ausnahme der Endabschnitte schwach verkieselten Perizonium geschieht unter Ausbildung kurzer oder langer Gallertschläuche.BeiCymbella lacustris erfolgt die Auxosporenbildung, wie schon bekannt, in der Regel innerhalb der Gallertschläuche. Im Unterschied zuAmphipleura produzieren die Erstlingszellen keine neuen Schläuche, sondern ordnen sich an beliebigen Stellen und oft weit entfernt vom Ort ihrer Entstehung in den alten Schläuchen zwischen den klein gebliebenen Zellen ein.Das Beispiel vonAmphipleura rutilans zeigt im Vergleich zur anisogamenA. pellucida erneut, daß die Geschlechtsvorgänge innerhalb einer Diatomeengattung stark variieren können.

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On the sexual reproduction inAmphipleura rutilans and the different behaviour of the primary ceils in diatoms with mucilage tubes

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Mit Unterstützung durch den Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Genese und Sekretbildung in den Flaschenzellen der Urniere vom Krallenfrosch

Zusammenfassung Die Differenzierung von Flaschenzellen in der Urniere von Xenopus laevis beginnt bei Larven des Stadiums 49. Das erste Kriterium für die beginnende Differenzierung ist eine große Vakuole, deren Wandung zahlreiche kleine Sekretbläschen enthält. Während der folgenden Entwicklung platzen die kleinen Sekretbläschen und geben ihren Inhalt an die große Vakuole ab, die damit zum Sekretdepot wird. Das Aufplatzen der Sekretbläschen hat zur Folge, daß die Vakuolenwandung eine wabenartige Struktur bekommt. Nach einem Aufenthalt in Salzwasser (1,25% NaCl) über 12 Wochen enthalten die Flaschenzellen kein Sekret und in der Vakuolenwandung finden sich auch keine Sekretbläschen mehr. Ein Zurückführen der Tiere in Süßwasser hat das Auftreten einiger neuer Sekretbläschen innerhalb der nächsten 24 Std zur Folge. In den vorliegenden Befunden sehen wir einen Hinweis darauf, daß die Flaschenzellen im Mesonephros von Xenopus eine spezifische Funktion bei der Ionenregulation der Süßwassertiere zu erfüllen haben.

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Electron microscopic studies for the development and secretion of the flask-shaped cells in the mesonephros of Xenopus

Summary In Xenopus tadpoles, the differentiation of flask-shaped cells in the mesonephros begins at stage 49. The first sign of differentiation is a large vacuole whose margin contains numerous small secretory vesicles. In the course of further development the small vesicles burst open and discharge their contents into the large vacuole which thereby becomes a storage depot for secretory material. Its wall then acquires a honeycomb-like structure. Maintenance of the tadpoles in salt water (1.25% NaCl) for 12 weeks causes the disappearance of secretory material in the flask-shaped cells and of the secretory vesicles. After the return of the animals to fresh water, secretory vesicles reappear within 24 hours. These results suggest that the flask-shaped cells in the mesonephros of Xenopus have a specific function in ionic regulation.

     

Die Toxizität verschiedener ölbekämpfungsmittel für See- und Süßwassertiere

Zusammenfassung 1. Es wurden die Letalitätsgrenzen an Süß- und Seewassertieren für folgende Ölbekämpfungsmittel festgestellt: Oil-Ex, Anti-Oil TS 5, Sillarit, Vecom B 24, Struktol J 502, PS 777, Gamlen, Elimax, Slix, Peroklean, Moltoclar, Hepacolith, Ascal 7–11 und Ascal ATW.2. Die Letalitätsgrenzen liegen zwischen 0,001 und 0,100 ml/l.3. Einige der geprüften Ölbekämpfungsmittel verhalten sich unterschiedlich in Süßund Seewasser.4. Mischungen von Rohöl mit Ölbekämpfungsmitteln haben ähnliche Letalitätsgrenzen wie die Präparate allein.5. Bei dem Einsatz der bisher bekannten Ölbekämpfungsmittel sind die Schäden an der Tierwelt weniger auf das Öl als auf die Bekämpfungsmittel zurückzuführen.

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The toxicity of various oil-counteracting agents for sea- and freshwater animals

Tanker accidents at sea have led to the examination of the toxic effects on organisms of 14 oil-emulsifying agents both in fresh- and sea-water. The lethal limits of the substances examined were between 0.001 and 0.1 ml/l. For an appraisal of these values it is important to know that some substances cause different reactions in fresh-water and sea-water. Crude oil mixtures (Irak-Crude-Oil) have similar lethal limits. A layer of crude oil alone on the surface of the water is less detrimental than a mixture of crude oil and emulsifying agents. On the part of the fisheries considerable objections should be raised against the use of such agents. In cases of soilage of beaches, harbours, and industrial plants, it must be decided whether damages to the local flora and fauna can be accepted or not.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Die Chromosomen der Ciliaten

Zusammenfassung Bei Colpidium campylum treten in der I. meiotdischen Prometa- und Metaphase typische Chromosomentetraden auf, die sich in der I. Anaphase in gewohnter Weise in Dyaden teilen, während lin der II. Anaphase die Chromatiden getrennt werden. Grundsätzlich ähnlich verhält sich Euplotes charon und wahrscheinlich Vorticella sp.In den somatischen Mitosen sind die Chromosomen völlig maskiert oder wahrscheinlich als distinkte morphologische Gebilde ülberhaupt nicht vorhanden (wohl aber müssen ihre Chromonemen, wenn auch abweichend spiralisiert, vorhanden sein). Was in der Literatur als Chromosomen bezeichnet wurde, sind keine Chromosomen, sondern Chromosomenaggregate. Ihre Entstehung läßt sich besonders deutlich bei Oxytrichiden verfolgen. Bei anderen Arten zeigen die postmeiotische Teilung und die metagamen Teilungen ein intermediäres Verhalten zwischen Meiose und somatischer Mitose und vermitteln so das Verständnis der für sich allein kaum richtig interpretierbaren somatischen Mitose. Die abweichenden chromosomalen Verhältnisse in der somatischen Mitose lassen sich weiters unter Zuhilfenahme einer besonderen Spindelmechanik und sonstiger beobachtbarer Umstände in bestimmter Weise deuten.Diese Verhältnisse finden sich grundsätzlich bei allen echten Ciliaten wieder. Bei Chilodon uncinatus sind jedoch auch die meiotischen Chromosomen maskiert. Die in der Literatur angegebenen Zahlen 2 bzw. 4 beziehen sich nicht auf Chromosomen, sondern auf Chromosomenaggregate, deren Zahl ebensowenig wie bei anderen Ciliaten konstant ist.Vergleichende stichprobenweise Beobachtungen an anderen Ciliaten zeigen, daß die Ergebnisse für alle gelten: in der somatischen Mitose treten keine Chromosomen auf. Die bisher als Chromosomen bezeichneten Gebilde sind nicht die Chromosomen; ihre leicht beobachtbare Querteilung stellt daher kein Problem dar. Dien Schlüssel zum Verständnis liefert in allen Fällen die Meiose, von der aus die Mitose zu interpretieren ist.Die Ciliatenkerne, im besonderen auch die Makronuklei, zeigen hinsichtlich der Ausbildung von Eu- und Heterochromatin und hinsichtlich der nuklealen Färbbarkeit starke Unterschiede, deren genauere Untersuchung vermutlich sehr aufschlußreich wäre.     

Röntgenfeinstrukturuntersuchungen an Fibrinfasern und Gitterfasern und ihre Beziehungen Zueinander bei der Wundheilung

Zusammenfassung Bei der Verwundung bildet sich im Blutgerinnsel ein trajektorielles Fasersystem aus Fibrin, welches durch kautschukähnliche Elastizität und mechanische Zugkraft die Wundränder zu vereinigen strebt und als natürliche Naht wirkt. Die Mizellen dieser Fibrinfasern sind von mechanischem und chemischem Standpunkte aus betrachtet mit denen der kollagenen Fasern identisch. Der histologisch festgestellte Umbau beider Faserarten ineinander läßt sich durch topochemische Reaktionen und Einbau von intermizellären Substanzen erklären.Die Reaktionen, welche die verschiedenartigen Faserarten kennzeichnen, werden nicht von den Mizellen, sondern ausschließlich von den intermizellären Stoffen bedingt. Die Unterschiede in der Metallimprägnation der Faserarten sind durch Korngrößenverschiedenheiten des präzipitierten und reduzierten Silbers verursacht. Zur Silberkeimbildung ist partielle Reduktion des Silbernitrats nötig; sie wird verursacht durch die verschieden starke katalytische Wirkung der ausgedehnten Oberfläche der Fasern, oder durch Bildung von komplexen Silber-Eiweißverbindungen; vielleicht ist auch eine Silberhalogensalzbildung mitwirkend. Die Ascorbinsäure beeinflußt den Stoffwechsel der Bindegewebe und reguliert die Bindegewebsfaserbildung. Durch ihre photochemischen und reduzierenden Eigenschaften dürfte sie auch auf die grobkörnige Silberkeimbildung in den Geweben Einfluß haben.     

Genduplikation durch polyploide Evolution: die Isoenzyme der Sorbitdehydrogenase bei herings- und lachsartigen Fischen (Isospondyli)

Zusammenfassung Die elektrophoretische Analyse der Isoenzyme der Sorbitdehydrogenase (SDH) bei verschiedenen Säugerspecies unter Einschluß des Menschen läßt darauf schließen, daß bei Säugern nur 1 Genlocus für dieses Enzym existiert. Auch bei Knochenfischen läßt sich in der Regel nur 1 SDH-Gen nachweisen. Eine Ausnahme bilden einige Species der Fischordnung Isospondyli. Innerhalb dieser Ordnung findet sich eine Diploid-tetraploid-Beziehung. Arten mit diploiden Charakteristika wie der Hering (Clupea harengus) besitzen 1 SDH-locus, an dem 3 Allele zu beobachten waren. Bei einigen phylogenetisch tetraploiden lachsartigen Fischen läßt sich eine Duplikation des SDH-Gens nachweisen. Während bei der Bachforelle (Salmo trutta) die nach der Tetraploidisierung zunächst identischen loci sich divergent entwickelt haben und jetzt diploidisiert sind, zeigen Regenbogenforelle (Salmo irideus) und Blaufelchen (Coregonus lavaretus) tetrasome Phänotypen der SDH. Beim Blaufelchen findet sich ein Überschuß an Heterozygoten, der auf eine meiotische Vorzugspaarung der Chromosomen mit identischen Allelen schließen läßt. Diese Befunde geben Einblick in den Mechanismus der Diploidisierung, der in der Evolution der höheren Wirbeltiere eine wesentliche Rolle gespielt haben dürfte.

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Sorbitol dehydrogenase isozymes in clupeoid fish: a further example of gene duplication through polyploid evolution

Summary Electrophoretic analysis of the sorbitol dehydrogenase isozymes (SDH) in various mammalian species including man revealed the existence of only 1 gene locus for this enzyme. As a rule, the same is true for Teleostean fishes. Some species of the fish order Isospondyli, however, represent an exception. Within this order, a diploid-tetraploid relationship exists. Species exhibiting diploid characteristics as the herring (Clupea harengus), are endowed with a single SDH gene locus at which 3 different alleles were observed. In some Salmonoid fish having passed through tetraploid evolution, a duplication of the SDH gene can be demonstrated. While in Salmo trutta the duplicated genes evolved divergently and became diploidized, in Salmo irideus and Coregonus lavaretus tetrasomic phenotypes occur. In Coregonus, the predominance of heterozygotes is to be interpreted as the consequence of preferential pairing of meiotic chromosomes endowed with identical alleles. These findings give some insight in the diploidization mechanism which may have played an important role during evolution of higher vertebrates.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Untersuchungen zur Feinstruktur der granulierten epitheloiden Zellen präglomerulärer Arteriolen in den Nieren von Teleostiern

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Untersuchungen der epitheloiden Zellen in den Nierenarteriolenwänden von Meerwasser- und Süßwasser-Teleostiern ergaben, daß diese wie bei höheren Wirbeltieren als transformierte glatte Muskelzellen aufzufassen sind. Die darin nachzuweisenden intracytoplasmatischen granulären Einschlüsse lassen sich morphisch nicht von denen in Säugernieren unterscheiden. Trotz dieser Isomorphie läßt sich anhand der bisher vorliegenden Kenntnisse über die Struktur und Funktion der Nieren bei Knochenfischen nicht entscheiden, ob es sich hierbei um spezifische Sekretgranula handelt, die — wie für Säugernieren zumeist angenommen wird — im Rahmen einer intrarenalen Regulation der glomerulären Durchblutung und Filtration sowie möglicherweise der tubuläre Natriumrückresorption zur Aufrechterhaltung der Homoiostase von Bedeutung sind.

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Summary Electron microscopic studies of granulated epitheloid cells within renal arteriole walls from marine and fresh water teleosts suggest that these cells derive from smooth muscle cells as in higher vertebrates. Their intracytoplasmic granules do not differ ultrastructurally from specific secretory granules in juxtaglomerular cells of mammalian kidneys. In spite of the similar morphological aspect our incomplete knowledge of renal function in fishes does not yet allow us to say, if these granular deposits in teleostean renal epitheliod cells contain renin or a renin-like substance as being discussed in mammals. The various amount of renal granulated epitheloid cells in marine and fresh water teleosts seems to refer to their possible role in intrarenal regulation of glomerular filtration and perhaps tubular reabsorption of sodium under different environmental conditions.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Wir danken Herrn Dr. A. M. Stadthouders, Leiter des Zentrallaboratoriums für Elektronenmikroskopie der Universität Nijmegen, für die uns in seinem Institut großzügig gewährte Arbeitsmöglichkeit.     

Entwicklung und Altern der Spadix-Appendices vonSauromatum guttatum Schott undArum maculatum L.

Zusammenfassung Die feinstrukturelle Entwicklung in Rinde und Epidermis der Spadix-Appendices vonSauromatum guttatum undArum maculatum wird beschrieben. Die Proplastiden entwickeln sich zu Chromoplasten, die neben osmiophilen Globuli und wenigen Thylakoiden Bündel feiner Tubuli enthalten. Während der Duftemission werden in kurzer Zeit große Mengen Stärke abgebaut. Die Mitochondrien vergrößern sich und vermehren ihre inneren Membranen bis zur Duftemission. Später werden sie reduziert. Die Lipoidtropfen werden ebenfalls bis zur Blüte vermehrt und nehmen dann wieder ab. Die Entwicklung der Microbodies erreicht ihr Maximum (bezüglich Zahl und Größe) nach der Duftausscheidung. Besonders beiSauromatum aggregieren die Microbodies mit Tubuli des glatten ER und bilden ausgedehnte, hochgeordnete Komplexe.Eine Verletzung der Epidermis führt in der Rinde zu einer veränderten Entwicklung.

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Development and aging of spadix appendices ofSauromatum guttatum schott andArum maculatum L.I. Changes in fine structure

Summary The fine structural development in the epidermal and cortical cells of the spadix appendices ofSauromatum guttatum andArum maculatum is described. The proplastids develop to chromoplasts which contain osmiophilic globuli and some thylakoids as well as bundles of tubuli. During the emission of the odor, a considerable quantity of starch is dissolved in a short time. The mitochondria enlarge and increase their internal membranes up to the phase of odor emission. Later on they diminish. The lipoid droplets likewise increase and diminish. The development of the microbodies has its maximum (in number and size) after the phase of odor emission. Especially inSauromatum, they aggregate with smooth tubules of the ER and form extended, highly ordered complexes. The development of the cortical cells is influenced by the removing of the epidermis.

     

Über den Einfluss der Bewegungsrichtung der Basilarmembran auf die Ausbildung der Cochlea-Potentiale von Strix varia (Barton) und Melopsittacus undulatus (Shaw)

Zusammenfassung Die vom runden Fenster abgeleiteten Cochlea-Potentiale von Barred Owl (Strix varia) und Wellensittich (Melopsittacus undulatus) werden in einer ursprünglich für Säuger entwickelten Apparatur untersucht. Verbesserungen der schon früher erarbeiteten präparativen Technik für Kleinvögel werden angegeben.Die Cochlea-Potentiale der Eule werden in ihrer Abhängigkeit von Intensität, Dauer und Polarität (Phase) eines ursprünglich rechteckigen Reizimpulses dargestellt. Nur die Stärke des Klicks hat einen wesentlichen Einfluß auf ihre Ausbildung; dies stimmt mit den Beobachtungen an Säugern überein.Nur die Mikrophon-Komponente der elektrischen Schwankungen im Innenohr des Wellensittichs verhält sich wie bei Eule und Säuger. Die auf die Entladungen von Nervenzellen zurückgeführte Komponente N₁ zeigt eine gründlich verschiedene Empfindlichkeit für die Dauer und die Phase des Reizes. Ähnliche Verhältnisse scheinen nach älteren Untersuchungen bei der Taube zu bestehen.In der Diskussion werden die Unterschiede zwischen Sittich (und Taube) einerseits, Eule (und Säuger) andererseits in Parallele zur Größenentwicklung von Cochlea und Fußplatte des Gehörknöchelchens gesetzt.Zur Erklärung der Empfindlichkeit der nervösen Entladungen für die sich mit der Reizdauer und -phase ändernde Bewegungsweise der Basilarmembran wird angenommen, daß die Verlagerung der Haarzellen zum ovalen Fenster erregend, in entgegengesetzter Richtung hemmend wirkt. Bei kurzen Reizen tritt Interferenz beider Wirkungen auf.Ermöglicht durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft.