Lamelläre Struktur des Chromatoplasmas von Cyanophyceen in mikroskopischen Dimensionen und Baueigentümlichkeiten des Protoplasten von Chroococcus turgidus

Zusammenfassung An mehreren Cyanophyceen tritt im Chromatoplasma unter bestimmten physiologischen Umständen ein Lamellenbau von mikroskopischen Ausmaßen in Erscheinung, der offenbar eine vergrößerte Ausbildung der elektronenoptisch nachgewiesenen Struktur ist. Es handelt sich um Pakete parallel liegender, ± verbogener Lamellen in gleicher Zahl und Anordnung wie in elektronenoptischen Bildern. Die Struktur ist gegenüber der von anderen Cyanophyceen elektronenoptisch nachgewiesenen nur etwa 3 fach vergrößert.Die entsprechenden physiologischen Zustände stellen sich als eine Depression bestimmter Art dar, die sich in Vergilbung und Sistierung der Zellteilungen ausdrückt. Die mikroskopisch sichtbare Lamellierung erfolgt intravital und ist reversibel. Es finden sich alle Übergänge zwischen normal blaugrünen Zellen mit körnig-homogenem Chromatoplasma und stark gelben mit deutlicher Lamellierung. Es besteht offenbar eine gleitende Reihe zwischen der submikroskopischen und der mikroskopischen Lamellierung.Die Beobachtungen zeigen, daß durch die Beschreibung des Protoplasten an einem bestimmten Zeitpunkt sein Feinbau nicht vollkommen erkannt werden kann, sondern daß dieser, wenigstens in quantitativer Hinsicht, stark vom Lebenszustand der Zelle abhängen kann.Bei Chroococcus turgidus bestehen Anzeichen, daß die Assimilations-pigmente auch in zentralen Bezirken lokalisiert sind. So reichen die Lamellenpakete des Chromatoplasmas in das Centroplasma hinein, und hier bilden sich auch Phycocyanvacuolen. Das Centroplasma wird durch das Chromatoplasma anscheinend zerklüftet, die feulgenpositive Substanz liegt zwischen den Ausbeulungen des Chromatoplasmas.     

Plasmolyse verhindert Ergrünen

Zusammenfassung Im Dunkeln etiolierte Plastiden ergrünen im Lichte nicht, wenn und so lange die Zellen plasmolysiert sind.Diese Hemmung der Chlorophyllbildung ist reversibel; nach erfolgter Deplasmolyse stellt sich im Lichte Ergrünen ein.Auch ein bereits beginnender Ergrünungsprozeß kann bei nachträglicher Plasmolyse nicht fortgesetzt werden.Während der Plasmolyse kann am Licht in den etiolierten Plastiden sich auch die für die Silberreduktion der Chloroplasten verantwortliche Substanz nicht bilden.Die Behinderung der Chlorophyllbildung im plasmolysierten Zustande der Zelle wird als ein Symptom dafür angesehen, daß die Plasmolyse die Physiologie der Zelle nicht unwesentlich beeinflußt.     

Über Phasenbeziehungen zwischen biologischer Tagesperiodik und Zeitgeberperiodik

Zusammenfassung Die biologische Tagesperiodik läßt sich als selbsterregte Schwingung betrachten. Ist sie mit einem Zeitgeber synchronisiert, so sind die Gesetze der Schwingungslehre anwendbar, die für gekoppelte Schwinger gelten. Sie besagen unter anderem, daß die Phasenwinkel-Differenz zwischen den beiden Schwingern vom Verhältnis ihrer Eigenfrequenzen bestimmt wird. Je mehr die Eigenfrequenz des einen Schwingers über der des anderen liegt, desto stärker negativ bzw. weniger positiv wird die zwischen ihm und dem anderen bestehende Phasenwinkel-Differenz.Diese Gesetzmäßigkeiten gelten auch für Vögel, die mit einem 24stündigen Licht-Dunkel-Wechsel (200 Lux: 0,5 Lux) synchronisiert sind. An Hand der fortlaufend registrierten Aktivitätswerte wird die negative Phasenwinkel-Differenz zwischen Aktivitätsbeginn und Beginn der Lichtzeit bestimmt und dann die Eigenfrequenz der Tiere — biologisch: Spontanfrequenz — unter konstanten Bedingungen (bei 0,5 Lux) gemessen. Spontanfrequenz wie Phasenwinkel-Differenz sind von Tier zu Tier verschieden und können sich auch bei einem Tier von Versuch zu Versuch ändern. In beiden Fällen besteht eine der Theorie entsprechende Korrelation zwischen den zwei Meßgrößen. Entsprechende Korrelationen sind bei anderen Arten (Eidechsen, Flughörnchen) gefunden worden. Sie lassen sich weiterhin mit Versuchen nachweisen, in denen die Frequenz des Zeitgebers geändert wird; hierfür werden Beispiele aus der Literatur angeführt.Die Beziehungen zwischen Phasenwinkel-Differenz und Spontanfrequenz lassen sich auch dadurch prüfen, daß man die mittlere Beleuchtungsstärke des Zeitgebers ändert. Wenn diese (in ähnlicher Weise wie unter konstanten Bedingungen) die Eigenfrequenz des biologischen Systems beeinflußt, so muß sich auch die Phasenwinkel-Differenz des synchronisierten Systems mit der mittleren Beleuchtungsstärke ändern. Versuche mit drei Finkenarten, in denen entweder bei konstanter Beleuchtung in der Lichtzeit die Beleuchtung in der Durikelzeit oder umgekehrt nur die Beleuchtung in der Lichtzeit bei konstanter Dunkelbeleuchtung variiert worden ist, bestätigen diese Annahme. Die Ergebnisse bieten darüber hinaus Hinweise dafür, daß Zeitgeber und Organismus parametrisch miteinander gekoppelt sind. Die diesem Schluß zugrunde liegenden schwingungstheoretischen Zusammenhänge werden kurz besprochen.     

Über eine postmeiotische Teilungsanomalie und den Spiralbau der Chromosomen von Paris quadrifolia

Zusammenfassung In drei Pflanzen einer Kolonie von Paris quadrifolia wurde in eben entstandenen Gonen eine abnorme postmeiotische Mitose beobachtet, die bis zur Metaphase geht und dann rückläufig über eine Telophase zu einem meist normalen Ruhekern führt. Die Chromosomen sind ungespalten und entsprechen äußerlich und innerlich den Anaphasechromosomen der homöotypischen Teilung. Obwohl diese Chromosomen die Wertigkeit von Chromatiden besitzen, also keine teilungsfähigen, aus zwei Chromatiden aufgebauten Vollchromosomen sind, erfolgt die Spindelbildung, die Metakinesebewegung und die Orientierung der Chromosomen in der Äquatorialplatte normal. Diese Vorgänge sind also unabhängig vom Alter der Chromosomen und Centromeren. Auch die Einstellung der Spindel in der Zelle unter Drehung des Polfeldes erfolgt so, wie es zu erwarten wäre, wenn eine normale Zellteilung an dieser Stelle stattfände.Die Spindeleinstellung der abnormen Mitose ist mechanisch, bedingt und eine andere als in der 1. Pollenmitose, bei der nicht einfach mechanische Gesetzmäßigkeiten wirken, sondern eine bestimmte plasmatische Differenzierung bestimmend ist.Das Auftreten der postmeiotischen Mitose zeigt keine ursächliche Beziehung zu den für Paris bezeichnenden Störungen infolge von Inversionsheterozygotie. Die Ursache kann genotypischer oder phänotypischer Natur sein; für beide Annahmen lassen sich Anhaltspunkte gewinnen.Durch Vorbehandlung mit NH³-AIkohol läßt sich der Spiralbau der Chromosomen in der 1. Pollenmitose klar sichtbar machen. Es bestätigt sich die Auffassung, daß je Chromatide eine Doppelspirale vorhanden ist, daß aber nicht zwei auseinandergeschobene Spiralen vorliegen. Die Großspiralisierung kann als Modell dienen um Deutungen vorzunehmen, wo die unmittelbare optische Beobachtung versagt.     

Tierpsychologische Studien an Radnetzspinnen

Zusammenfassung Im Gegensatz zur Volkeltschen, auf situationsbedingte Komplexqualitäten zurückgreifenden Deutung des Verhaltens der Spinne gegenüber der Beute innerhalb und außerhalb des Netzes wird gezeigt, daß die Spinne in weitestem Maße durch den isolierten Vibrationsreiz zur Fanghandlung bestimmt wird.Analog wird ein ebenso isolierbarer Einzelreiz aufgewiesen, der das Feindverhalten bewirkt, nämlich der durch die Luft übertragene Schwingungsreiz, der biologisch sinnvoll nur als Warnungssignal vor Wespen gedeutet werden kann.Ein direktes, nicht erst durch Netzschwingungen vermitteltes Wahrnehmen der Luftschwingungen wird trotz bisher nicht mit Sicherheit festgestellter Schallrezeptoren wahrscheinlich gemacht.Während in den Funktionskreisen des Feindes und der Beute dem situativen Moment gegenüber den scharfumrissenen Einzelreizen somit eine sehr geringe Bedeutung zukommt, gestaltet sich die Lage für die Volketsche Auffassung günstiger im Funktionsbereich des Netzbaues. Die Bedeutung bestimmter Merkmale hängt hier wesentlich ab von der Situation im Sinne der jeweils erreichten Phase der Bauhandlung.Allerdings genügt es nicht, unter der Situation nur die Gesamtheit der äußeren Gegebenheiten zu verstehen. Wesentlich ist auch die innere Situation, in der das Tier sich befindet und auf Grund deren objektiv gleiche Bedingungen eine Umstimmung erfahren. Dies wird durch zwei Experimente gezeigt, bei denen sowohl in der Phase des Radienspinnens als auch in der Phase des Fangfädenspinnens alle gesponnenen Fäden sofort wieder mit Hilfe glühender Nadeln zerstört werden. Trotz des hierdurch hervorgerufenen Fehlens der normalen äußeren Abschlußbedingungen für die einzelnen Phasen nimmt die Bauhandlung, wenngleich in verzögerter Weise, schließlich doch ihren normalen Verlauf.     

Extrem disharmonische Genom-Plastom-Kombinationen und v?terliche Plastidenvererbung beiOenothera

Zusammenfassung Ähnlich wie bei den Bastarden zwischen Euoenotheren und Raimannien gibt es auch innerhalb der UntergattungEuoenothera extrem disharmonische Genom-Plastom-Kombinationen, bei denen die Entwicklung der Embryonen unterbunden wird. Ihre besondere Bedeutung bekommen diese Kombinationen in Kreuzungen, bei denen die inkompatible Plastidensorte durch die Mutter und eine normal verträgliche durch den Vater übertragen werden. Aus derartig gemischten Zygoten entwickeln sich nicht nur früh absterbende Embryonen (durch taube Samen repräsentiert), sondern in nicht geringer Zahl auch Keimlinge, die im Extremfall ausschließlich die Plastidensorte des Vaters besitzen. In weniger extremen Fällen trägt noch ein geringer Anteil mütterlicher Plastiden zu einer Weißscheckung der Nachkommenschaft bei. Derartige Chimären entwickeln außerdem in bestimmten Sektoren grüne Blätter von irregulater Gestalt. Die irregulaten Sproßabschnitte sind von einer nicht normal entwickelten Epidermis bedeckt. WährendSchwemmle undSimon (1956) vermuteten, daß die irregulaten Sektoren aus dauermodifiziertem grünem Gewebe bestehen, konnten wir in einzelnen Fällen nachweisen, daß eine chimärische Struktur vorliegt: Eine gehemmte Epidermis, welche die disharmonische Genom-Plastom-Kombination mit den Plastiden der Mutter besitzt, umschließt das genetisch unveränderte Gewebe der harmonischen Genom-Plastom-Kombination mit den Plastiden des Vaters.Die rein väterliche Plastidenvererbung in bestimmtenOenothera-Kreuzungen kann verschiedenen Problemstellungen nutzbar gemacht werden; wir denken an Mutationsversuche mit Pollenplastiden, Untersuchungen über Korrelationen zwischen Plastiden- und Zellvermehrung und das Studium der Entmischungsvorgänge bei der Embryoentwicklung.Mit 1 Textabbildung     

Die Lungenatmung der Süsswasserpulmonaten (zugleich ein Beitrag zur Temperaturabhängigkeit der Atmung)

Zusammenfassung Das Lungengas wird bei der Ventilation durch Diffusion erneuert, zum geringen Teil jedoch durch aktives Kontrahieren und Expandieren der Lunge (wie bei den Stylommatophoren).Die Reflexhandlung der Luftaufnahme verläuft bei Jungtieren von Segmentina nitida äußerst starr. Am Oberflächenhäutchen wird nach wechselnden Zeiten plötzlich in mehreren Ventilationen die Lunge mit Luft gefüllt. Durch Außeneinflüsse kann die Zeit bis zum Eintritt des Reflexes verändert werden. — Auch Armiger crista vermag Luft in die normalerweise Wasser enthaltende Lungenhöhle aufzunehmen.Die bei Jungtieren von Segmentina nitida starr verlaufende Reflexhandlung kann für längere Zeit (1 Stunde und mehr) unterbrochen werden. Der Reizzustand dauert dabei an.Bei den kleineren Arten der Planorbiden verlängert sich mit abnehmender Körpergröße die Tauchzeit. Segmentina nitida macht als sehr bewegliche Art eine Ausnahme. Die kleinen Planorbiden sind auch bei mittleren Temperaturen bei erzwungener Hautatmung (durch Absperren von der Wasseroberfläche) lebensfähig.Im Winter, aber auch im Sommer geht Limnaea stagnalis bei niedriger Temperatur (5° C) zu reiner Hautatmung über.Bei der Ventilation wird das Lungengas weitgehend erneuert. Die kurz nach derselben gemessenen Lungengasmengen variieren je nach den Versuchsbedingungen mehr oder weniger. Bei einer bestehenden Sauerstoffschuld (z. B. nach längerer erzwungener Tauchzeit) wird die Lungenfüllung vergrößert. Auch reiner Stickstoff wird aufgenommen. Nach der Füllung der Lunge mit diesem Gas kriecht die Schnecke abwärts.Luft, der CO₂ in geringen Mengen beigemischt wird, hat deutlich abstoßende Wirkung auf Limnaea stagnalis. In geringen Mengen im Versuchswasser gelöstes CO₂ verlängert die Zeit des Spiraculumanlegens (Diffusionsregulierung), hat jedoch keinen Einfluß auf die Länge der Tauchzeiten, auf die bei der Ventilation aufgenommene Luftmenge und auf die Gasmenge der Lunge beim Aufstieg am Ende der Submersion.Während der Tauchzeit funktioniert das Lungengas wie bei den tauchenden Insekten als physikalische Kieme.Sauerstoffmangel kann als Atemreiz die negative Geotaxis am Ende der Tauchzeit auslösen (auch bei Armiger crista).Druckversuche zeigen, daß auch die Abnahme der Lungenfüllung als Atemreiz wirken kann. Die Schnecke perzipiert den Füllungsdruck.Durch Versuche mit übergeleiteten Gasgemischen wird das Zusammenwirken beider Faktoren geklärt. Sie können sich in ihrer Wirkung summieren. In einem Sommer- und Winterversuch wurde die Länge der Tauchzeiten durch übergeleitete Gasgemische beeinflußt, und zwar in beiden Versuchen entgegengesetzt. Es wird gezeigt, daß allein ein Variieren von Aufbewahrungs- und Versuchsbedingungen das verschiedene Verhalten bedingen kann. Die beim Aufstieg in der Lunge befindliche Gasmenge bleibt dagegen bei nicht gerade extremen Versuchsbedingungen annähernd konstant. In sauerstoffarmem Wasser sind die Tauchzeiten verkürzt und die Lungengasmengen beim Aufstieg vergrößert.Die Tauchzeiten sind im Winter länger als im Sommer. Die Lungenfüllung beim Aufstieg am Ende derselben ist im Winter geringer.Das beim Atmungsprozeß entstehende CO₂ reichert sich nicht im Lungengas an, sondern löst sich sofort im Wasser.Der Sauerstoff des Lungengases wird bei erzwungenen Tauchzeiten weitgehender verbraucht als in Hazelhoffs Versuchen. Nach langen Tauchzeiten enthält das Lungengas von Limnaea stagnalis im Winter 1% O₂, im Sommer etwas mehr.Der O₂-Verbrauch bei 30 Min. Tauchzeit ist im Winter größer als im Sommer (wahrscheinlich nicht Rassenunterschiede). Bei diesen schon längere Zeit an die Versuchstemperatur angepaßten Schnecken ist der Unterschied im Verbrauch bei 15° und 21,5° C im Sommer größer als im Winter. Die Abhängigkeit der Lungenatmung bei plötzlicher Temperaturänderung ist in beiden Jahreszeiten gleich. Die Temperaturabhängigkeit der Atmung bei plötzlicher Temperaturänderung ist grundsätzlich verschieden von der nach einer Anpassung des Organismus an die Versuchstemperatur. Beides läßt sich nicht zu einem Gesetz vereinigen.Die Anpassung des Organismus nach plötzlicher Temperaturänderung verläuft in den beiden Jahreszeiten grundsätzlich verschieden. Im Sommer werden die endgültigen Werte nach der Anpassung bei der plötzlichen Änderung der Temperatur nicht erreicht, im Winter dagegen überschritten.     

Quantitative Untersuchung der Osteonverteilung im Extremitätenskelet eines 43jährigen Mannes

Zusammenfassung Die Beschreibung der Struktur 2. Ordnung baut auf einer Klassifizierung der Strukturen 3. Ordnung, Osteone und Tangentiallamellen, auf (Knese, Voges und Ritschl 1954). Um die Zusammenlagerung der Osteone mit verschiedenen Merkmalen wie Form, Größe und Steigungsfolge am einzelnen Ort zu erfassen, wird das Lochkartenverfahren benutzt. Die Besonderheiten dieses Verfahrens, das sich von der üblichen Beschreibung sowie der Zahlenstatistik unterscheidet, bzw. eine Kombination beider darstellt, werden diskutiert. Es wird darauf hingewiesen, daß die Verwendung des Lochkartenverfahrens die Möglichkeit gibt, eine unübersichtliche Ansammlung sehr ähnlicher Gebilde in ihren einzelnen Bestandteilen zu differenzieren.Typen einer Struktur 2. Ordnung, die an verschiedenen Skeletelementen wiederkehren, existieren nicht. Es ist daraus zu schließen, daß jedes Skeletstück in seinen verschiedenen Anteilen einen individuellen Bau besitzt. Damit kann aber auch nicht mit einem gleichartigen Spannungsgefüge an verschiedenen Skeletstücken gerechnet werden. Die Verteilung der Strukturen ist als Funktion (im mathematischen Sinn) des Querschnittes anzusehen. Asymmetrische Osteone haben Verteilungsschwerpunkte an den Flächen, Runde und Schrägschnitte an den Kanten. In einem Skeletstück herrscht eine Steigungsfolge vor. Gleichartige Wicklungen finden sich zum Teil an gegenüberliegenden Flächen. Im einzelnen ist die Verteilung der Steigungsfolgen über den Querschnitt ähnlich wie die der Asymmetrierichtungen sehr verwickelt.Ausgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Über die Urethan-Vergiftung der endogenen Tagesrhythmik

Zusammenfassung Durch Urethane ist eine völlige Arretierung der endogenen Tagesrhythmik möglich. Die Rhythmik ttritt dann (im Gegensatz etwa zum Verhalten nach Cyanid-Vergiftung) nicht spontan wieder auf. Die Wiederherstellung annähhernd normaler Bewegungen nach der Vergiftung setzt voraus, daß diese die Rhythmik nur verzögert, nicht aber ganz unterdrückt hatte.Die Vergiftung veranlaß ähnlich wie extrem niedrige Temperaturen eine Gegenreaktion. Das äußert sich darin, daßnach einer Vergiftung die Periodenlänge zunächst erheblich gegenüber dem Normalwert abgekürzt sein kann (um 2–3 Std). Auch bei einer Dauereinwirkung des Giftes macht sich eine solche Kompensation gelegentlich bemerkbar.Mit 5 Textabbildungen.     

Schilddrüse und Federausfall

Zusammenfassung Die Folgen künstlich herbeigeführter Hyperthyreoidie auf den Federausfall sind während und außerhalb der Mauser untersucht.Thyroxin und Thyreoidea können in der Mauserperiode nach 7 bis 10 Tagen den Federausfall kurzfristig hemmen bzw. blockieren.Außerhalb der Mauserperiode kann ein hyperthyreotischer Zustand einen Federausfall verursachen. Die einzelnen Arten wie auch artgleiche Idividuen reagieren auf dieselbe Menge bei gleichen Umweltbedingungen ungleich stark. Zwischen Temperament des Einzelvogels und Reaktion auf Schilddrüsengaben ist eine Parallelität erkennbar.Mit zunehmender Anzahl der Injektionen steigen allgemein Wirkungsdauer und Intensität des Federausfalls.Ihr zeitlicher Abstand entscheidet mit über das Ergebnis. Bei einer Distanz von mehr als 3 Tagen ließ sich kein Federausfall mehr auslösen.Eine Gewichtsabnahme — gleich, ob von Federausfall begleitet oder nicht — war bei meinen Vögeln stets die Folge schon einmaliger Hormongaben. Bei Wiederholungen kommt es zu starkem Kräfteverfall, u.U. mit tödlichen Folgen. Eine Injektion kann nach anfänglichem Abfall zu einem Anstieg über das Ausgangsgewicht führen.Für den jahreszykhschen Ablauf der Schilddrüsentätigkeit läßt sich kein allgemein gültiges Schema aufstellen. Innerhalb einer Art bestehen keine eindeutigen Beziehungen zwischen Mauser und dem Entwicklungszustand der Schilddrüse.Der Federausfall nach Hyperthyreoidie ist eines der Symptome des überstürzten Stoffwechsels. Hiermit ist nicht bewiesen, daß auch der Beginn der Mauser durch erhöhte Sekretion der Schilddrüse ausgelöst wird.Die Untersuchungen führen zu der Annahme, daß der Federausfall bei Hyperthyreoidie und der einer normalen Mauser keine homologen Erscheinungen sind.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Die Hormonpräparate stellten großzügig zur Verfügung die Deutsche Hoffmann-La Roche AG, Grenzach-Baden, und die Dr. Georg Henning-GmbH, Berlin.     

Der winterschlaf der fledermäuse mit besonderer berücksichtigung der wärmeregulation

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

Untersuchungen über die Herztätigkeit der Fische. III

Zusammenfassung Es wurde das Verhalten der verschiedenen Abteilungen der Fischherzen vom Typus A, B und C nach wirksamen Extrareizen untersucht. Dabei hat sich gezeigt, daß sich das Fischherz prinzipiell ganz anders verhält, als das Amphibienherz.Bei den Herzen vom Typus A und B ist eine Extrazuckung des Sinus von keiner kompensatorischen Pause gefolgt. Es setzt sich vielmehr die der Extrazuokung folgende spontane Zusammenziehung in dem gleichen zeitlichen Abstande an, wie die normalen Zusammenziehungen untereinander.Nach einer Extrazusammenziehung des Vorhofs dieser Herzen ist die Pause ebenfalls keine kompensatorische. Zumeist wird nämlich die Extrazusammenziehung des Vorhofs rückläufig auf den Sinus übertragen und ruft hier eine Extrazusammenziehung hervor. Durch diese wird aber seine Periode verkürzt. Die an die Extrazusammenziehung anschließende Periode ist aber von normaler Länge. Infolgedessen kann die Pause am Vorhof nicht kompensatorisch sein. Dies wäre ja nur dann der Fall, wenn die Periodik des führenden Zentrums nicht gestört worden wäre.Bei der Kammer der Herzen vom Typus A und B ist die Pause nach einer Extrazusammenziehung in der Regel kompensatorisch, auch wenn die Extrazusammenziehung rückläufig auf den Vorhof übertragen wird.Beim Vorhof der Herzen vom Typus C kann man Extrasystolen einstreuen. In diesem Falle findet eine Beeinflussung des im Ohrkanal gelegenen führenden Zentrums durch den gereizten Vorhofsanteil nicht statt. Für die eingestreute Extrasystole gilt die Gesetzmäßigkeit, daß normale Revolution + Extrarevolution + Pause gleich ist dem Normalintervall. Greift dagegen die Extraerregung auf das Zentrum im Ohrkanal über, so verhält sich der Vorhof dieser Herzen wie ein führendes Zentrum. Die mit der Extrasystole beginnende Periode ist von normaler Dauer. Die Pause nach einer Extrazusammenziehung des Vorhofs der Herzen vom Typus C ist also niemals kompensatorisch.Auch nach Extrazusammenziehungen der Kammer der Herzen vom Typus C ist die Pause zumeist keine kompensatorische. Die Extrazusammenziehung wird nämlich rückläufig auf den Vorhpf übertragen und ruft hier auf natürlichem Wege eine Extrazusammenziehung, hervor. Das Verhalten eines führenden Herzteils nach Extrareizen lehrt, daß die Pause nach der Extrazusammenziehung der Kammer keine kompensatorische sein kann.Wenn die mit der Extrasystole eines führenden Herzteils (bei den Herzen vom Typus A und B des Sinus, bei den Herzen vom Typus C des Ohrkanals) beginnende Periode gegenüber der Norm eine Verlängerung aufweist, so ist dies offenbar auf die ungünstige Wirkung des elektrischen Reizes zurückzuführen. Durch diesen werden nämlich die führenden Zentren geschädigt. Die vorliegende Untersuchung wurde mit Hilfe einer Spende der Kossenhaschen-Stiftung durchgeführt, der auch an dieser Stelle herzlichst gedankt sein soll.     

Zum rassenproblem bei den fischen

Zusammenfassung In wenigen Sätzen will ich hier die aus der Rassenanalyse des Herings gewonnenen Hauptergebnisse zusammenfassen.Von allen zur Rassenunterscheidung beim Hering benutzten Merkmalen erweist sich die Wirbelzahl am zuverldssigsten and wertvollsten, und zwar nicht nur wegen der Sicherheit, mit der sie bestimmt werden kann, sondern aueh weil sich dieses Merkmal als streng erblich and für eine Rasse charakteristisch zeigt. Aber nicht die Mittelwerte der Merkmale sind die besten Indikatoren für die einzelnen Rassen, sondern die Art der Variabilität. Zuweilen ist es erforderlich, besonders wenn bei Durchmischungen zwei in der Wirbelzahl einander ähnliche Rassen in Frage kommen, ein anderes Merkmal zur Entscheidung heranzuziehen.Die zur Unterscheidung der Rassen benutzten morphologischen (quantitativen) Merkmale sind durchaus erblich, es handelt sich also um geographische Rassen, was bei Nichterblichkeit der Merkmale nicht der Fall wäre. Abgesehen von den im Allgemeinen Teil zu dieser Rage gezogenen Schlußfolgerungen, zeigt hier eine Prüfung der Jahrgänge durchaus Konstanz, and ferner spricht dafür ein Vergleich des Verhaltens der Merkmale mit den hydrographischen Bedingungen. Die Variabilität der Merkmale, deren Beeinflussung lurch Außenfaktoren nach der Art ihrer Entwicklung in erster Linie anzunehmen ware (verschiedene Flossen), zeigen eine ganz geringe Variabilität sogar bei Clupea harengus und Clupea pallasi zusammen genommen.Scheinbare Schwankungen sind immer auf Durchmischung der Schwärme zurückzuführen. Diese ist in fast allen Gebieten überaus groß. Eine Scheidung wird in vielen Fällen lurch Reifeuntersuchung ermöglicht, in anderen Fällen führt aber aueh dieses Hilfsmittel nicht zum Ziel.Für die Nordsee läßt sich schon heute ein ziemlich lückenloses Bild von den Rassenverhältnissen, von dem Charakter, der Abgrenzung und den Wanderungen der Rassen entwerfen. Für andere Gebiete liegen die Dinge in vieler Beziehung noch sehr unklar.Der pazifische Hering (Clupea pallasi) kann, betrachtet vom Gesichtspunkt der Variabilität der Wirbel and der mutmaßlichen phylogenetischen Zusammenhänge, als besonderer Rassenkreis dem atlantischen Hering (Clupea harengus) gegenübergestellt werden. Aus den phylogenetischen Zusammenhängen heraus lassen sich die Variabilitätsverhältnisse bei den Wirbeln in ihrem regionalen Vorkommen besser erklären als lurch die Annahme einer unmittelbaren modifizierenden Einwirkung der Außenfaktoren auf die Individualentwicklung.     

Bau und entwicklung der raupenocellen der mehlmotte Ephestia Kühniella Zeller

Zusammenfassung Die Bildung der Stemmata der Mehlmotte geht in drei Etappen vor sich: Aus der einschichtigen Anlage geht durch nacheinander stattfindende zweimalige Überwachsung ein dreischichtiges Auge hervor. Bis zum Embryonalstadium der vollendeten Organausbildung ist die Anlage des Stemmas einschichtig und besteht aus sieben Zellen, die zu primären Sinneszellen werden. Bis zur Umrollung wird das Auge zweischichtig dadurch, daß sich über die Sinneszellen drei Kristallkegelbildungszellen schieben. Diese scheiden nach innen Sekret ab. Die Sinneszellen scheiden sich in äußere und innere Retinulazellen. Nach der Umrollung schieben sich als dritte Schicht über das Auge die Corneagenzellen. Alle Zellen entstehen durch Zusammenlagerung und Umbildung von Hypodermiszellen; bestimmte Folgen von Kernteilungen finden im Bereich der Augenanlage nicht statt.     

Das Heterochromatin der Geschlechtschromosomen bei Heteropteren

Zusammenfassung Die Untersuchung von 16 Arten aus den FamilienLygaeidae, Pentatomidae, Capsidae undCorixidae ergibt, daß die Y-Chromosomen im Unterschied zu den X-Chromosomen somatisch heterochromatisch sind. Die Y-Chromosomen bilden in den polyploiden Somakernen in der Regel ein auffallendes Sammelchromozentrum; in gewissen Kernen bleiben sie getrennt. Die Sammelchromozentrenbildung beruht auf dem Unterbleiben des Auseinanderrückens der Tochterchromatiden in der Endoana- und Endotelophase (die Polyploidie entsteht allgemein auf dem Weg der Endomitose).Bei mehreren Arten sind die Geschlechtschromosomen SAT-Chromosomen (nukleolenkondensierende Chromosomen). Abgesehen von der meiotischen Prophase läßt sich die Beziehung zwischen Geschlechtschromosomen und Nukleolus besonders deutlich in den diploiden, durch Kernsaftvermehrung stark vergrößerten Ganglienkernen beobachten.Das relativ kleine unpaare X-Chromosom vonSyromastes marginatus ist nicht somatisch heterochromatisch. Dies stimmt zu der früher fürGerris- undVelia-Arten gegebenen Deutung, daß die somatische Heterochromasie der X-Chromosomen von ihrer Größe abhängt.Das Gesamtverhalten der Geschlechtschromosomen unter Berücksichtigung der bei den Dipteren herrschenden Verhältnisse legt die Annahme nahe, daß die Y-Chromosomen der Heteropteren nicht nur absolut, sondern auch relativ weniger Chromomeren als die somatisch euchromatischen X-Chromosomen enthalten. Es kann weiter angenommen werden, daß die Chromomeren den Formwechsel der Chromosomen beherrschen und daß im Fall der Heterochromasie das normale (euchromatische) Verhältnis von Chromomerenzahl und Chromosomenmasse zuungunsten ersterer verändert ist. Das Heterochromatin läßt sich also als phylogenetisch rudimentäre, an den wesentlichen Steuerungsorganellen, den Chromomeren, verarmte Chromosomensubstanz auffassen. Daß das Heterochromatin und im besonderen die somatische Heterochromasie der Heteropteren keine wesentliche physiologische Bedeutung besitzen kann, folgt auch aus dem Vergleich nahe verwandter Arten, wieGerris lateralis undGerris lacustris, deren X-Chromosomen einmal somatisch euchromatisch, das andere Mal heterochromatisch sind.Als Nebenergebnis werden Angaben über neue Chromosomenzahlen Familientypen und meiotische Anordnungen der Chromosomen mitgeteilt. In der Anaphase trennen sich die Chromatiden unter Parallel-verschiebung (parallel zur Äquatorebene), ohne daß die Wirksamkeit des Spindelansatzeserkennbar wird; daß ein Spindelansatz vorhanden ist, ergibt sich aus dem Verhalten in der meiotischen Anaphase.     

Die „hungerform” und die „mastform” des karpfens (Cyprinus carpio L.)

Zusammenfassung Die Hungerform des Karpfens zeichnet sich durch langgestreckte Gestalt, geringe Hohe, bedeutende relative Kopfgröße und Flossenlange aus.Die Mastform des Karpfens zeichnet sich durch gedrungene Gestalt, bedeutende Höhe und geringe relative Kopfgröße und Flossenlänge aus.Große Gegensätze im Wachstum werden bei ein-, zwei- und dreisömmerigen Karpfen verglichen. Die Lichtbilder der Karpfen wurden auf gleiche Körperlänge gebracht. Umrißzeichnungen wurden angefertigt. Die Kopffläche wird mit der Körperfläche verglichen. Kopfgewicht und Körpergewicht werden in Beziehung gebracht.Die Hungerform kann außer bei Nahrungsmangel auch bei der Ausheilung schwerer Körperverletzungen oder schwerer Krankheiten, bei erblichen Fehlern, bei Eintritt der Geschlechtsreife des M ännchens oder bei erblich bedingtem, langsamem Wachstum auftreten. Die Mastform kann außer bei Nahrungsüberfluß auch beim Weibchen bei Erreichung der Geschlechtsreife auftreten. Sic kann auf erblicher Frohwiichsigkeit beruhen. Eine pathologische Hochrückigkeit infolge von Wirbelsäulenverkrüm-mung kann leicht von der Mastform nach dem Verlauf der Seitenlinie und nach der Körpergestalt unterschieden werden. Sic ist nach den Beobachtungen in Schlesien nicht erblich, sondern bedingt (lurch Verletzungen oder Krankheiten. Das Beobachtungsmaterial wurde in einer Zeit von rund 15 Jahren in Deutschlands größtem Karpfenzuchtgebiet zusammengetragen. Durch Einzelmarkierung von Fischen in Versuchsteichen wird weitergearbeitet. Es ergeben sich aus diesen Feststellungen Schlußfolgerungen für die Auslese der Laichkarpfen und für die Neugestaltung des Ausstellungswesens bei Karpfen. Sic sollen an anderer Stelle veröffentlicht werden.     

Über Veränderungen des Nucleinsäurengehaltes von Proteus vulgaris während der durch Penicillin ausgelösten Umwandlung in die L-Phase

Zusammenfassung Suspensionen von Proteus vulgaris wurden in verschiedenen Entwicklungszuständen mit Penicillin versetzt und parallel zur einsetzenden Umwandlung in die Frühstadien der L-Phase (large bodies) wurde der Gehalt an RNS, DNS und Eiweiß-N bestimmt. Durch Verwendung geringer Konzentrationen (4–7 IE/ml) konnte auch in der log-Phase die Umwandlung so schonend geführt werden, daß keine Lysen eintraten.Die Atmungsmessungen zeigten, daß unter Bedingungen, unter denen sich alle Bakterien umwandeln, keine Veränderung des Sauerstoffverbrauches eintritt. Die Hemmung der Sauerstoffaufnahme bei Zugabe hoher Konzentrationen zur log-Phase beruht auf der Lyse eines großen Teiles der Zellen. Mit der Umwandlung in die large bodies ist eine Verschiebung des Quotienten RNS/DNS zugunsten von DNS und eine Erhöhung der Werte für DNS/Eiweiß-N verbunden. Dies beruht aber nicht auf einer Steigerung der DNS-Synthese, sondern nur auf der etwas schwächeren Hemmung derselben gegenüber dem Aufbau von RNS und Eiweiß. Es ergeben sich keine Anzeichen für die auf Grund morphologischer Versuche vermutete Vermehrung des Kernmaterials. Es kann sich demnach nur um eine Aufteilung des vorhandenen Materials handeln.Untersuchungen über die entsprechenden Wirkungen von Arsenat, Monojodessigsäure und Trypaflavin auf die Stoffzusammensetzung von P. vulgaris zeigten, daß es sich bei der erfaßten Penicillinwirkung nicht nur um eine unspezifische Folge einer allgemeinen Stoffwechselhemmung handelt.Die Arbeit ist ein Auszug aus der von J. Müller bei der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München vorgelegten Dissertation gleichen Titels.     

Die Otolithen im Labyrinth der V?gel, besonders beim Star und der Taube

Zusammenfassung und Folgerungen Die vorliegende Untersuchung behandelt die Gestalt, Größe und Raumlage der Otolithenapparate sowie die Form, Größe und Anordnung der Otolithenkristalle. Aus den morphologischen Befunden läßt sich Folgendes schließen: Falls das Receptionsorgan des hypothetischen Ortssinnes seinen Sitz im Labyrinth hat, ist in erster Linie an die Lagena zu denken, weil sie zwar eine konstante Raumlage, aber (nach Experimenten anderer Autoren) wahrscheinlich keine statische Funktion hat. Die Formunterschiede bei Star und Taube lassen sich vorläufig nicht als Grundlage verschiedener funktioneller Leistungen deuten. Ungeachtet der Frage nach der funktionellen Bedeutnng läßt sich bezüglich der Wirkungsweise annehmen, daß sich nicht die Einzelkristalle innerhalb der Schicht verlagern, sondern die Masse als Ganzes wirkt.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.