Über die chemische Regulierung der Atmung bei den Cephalopoden

Zusammenfassung Die Cephalopoden (Octopus) zeigen eine vorzüglich entwickelte chemische Atmungsregulation. Sowohl O₂-Mangel wie CO₂-Anhäufung verursachen eine Hyperpnöe, die (bei meist wenig geänderter Frequenz) eine Zunahme des Atemvolumens bis auf das Zehnfache zu bewirken vermag.Die gute Durchlüftung des Atmungsapparates in Zusammenhang mit dem hohen CO₂-Bindungsvermögen des Seewassers bewirken, daß der CO₂-Druck des Ausatmungswassers normalerweise praktisch gleich Null ist. Damit steht jedenfalls die große Empfindlichkeit gegen Kohlensäure in Zusammenhang, die schon bei sehr niederem Drucke lähmend zu.wirken beginnt. Auch die CO₂-Tension des Blutes beträgt normalerweise höchstens wenige Zehntel vH.Die Reaktion des Blutes dürfte für gewöhnlich zwischenph 7,4 und 7,5 liegen (gegenüberph 8,0–8,1 des Aquarienseewassers). Asphyxie durch Aufenthalt an der Luft erzeugt ein beträchtliches Ansteigen der c_H. Die Änderungen des Atemvolumens gehen normalerweise anscheinend jenen der Reaktion parallel, auch wenn keine meßbaren Änderungen der CO₂-Tension feststellbar sind; doch reichen die vorliegenden Versuche nicht aus zu einer sicheren Entscheidung über die Gültigkeit der Reaktionstheorie bei der Atmung der Cephalopoden, die auch von dem Gleichgewicht anderer Ionen wesentlich beeinflußt wird.Die Ausnutzung des Sauerstoffs bei dem Durchgange des Atemwassers durch den Kiemenapparat kann über 70 vH. betragen.Der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft, die mir die Mittel zum Aufenthalt in Neapel bewilligte, und dem Leiter der Zoologischen Station, Herrn Prof. R. Dohrn, der mir einen Arbeitsplatz zur Verfügung gestellt und alle meine Wünsche in liebenswürdigster Weise erfüllt hat, möchte ich auch an dieser Stelle meinen aufrichtigsten Dank sagen.     

Zur Atmung Wachsender Wurzelspitzen

Zusammenfassung Es werden Daten über den Protein-Stickstoffgehalt und die Atmung isolierter Wurzelabschnitte vonZea Mays undPisum sativum mitgeteilt und nach Prüfung ihrer Zuverlässigkeit festgestllt, daß auf den Protein-N bezogen die Meristeme beider Objekte weniger intensiv atmen als die Streckungszonen, welch letztere bei der Erbse sogar noch von der jüngsten Zone ausgewachsener Zellen übertroffen wird.Wie schon vonRuhland undUllrich (1936) undRuhland undRamshorn (1938) festgestellt wurde, scheiden isolierte Wurzelspitzen mehr CO₂ aus, als ihrer gleichzeitigen O₂-Aufnahme entspricht, d. h. sie gären. Dieses Extra-CO₂ stammt nicht aus einer früheren Phase partieller Anaerobiose, muß also während des Versuches gebildet werden. Längere Abschnitte liefern weniger Extra-CO₂, als ihrem Anteil embryonaler Gewebe entspricht. Neben einer Steigerung der Gärung durch die Präparation, besonders in den jüngst ausgewachsenen Partien, ist aus dem Gaswechsel auf einen Austausch von Intermediärprodukten zu schließen, deren weitere Verarbeitung zu dem nahezu ausgeglichenen Gaswechsel längerer Wurzelspitzen führen dürfte. Die CO₂-Produktion sinkt, während der Versuchszeit ganz erheblich ab, die Ausscheidung von Extra-CO₂ mit ähnlicher Geschwindigkeit auch in Proben verschiedener Ausgangslänge. Möglicherweise vorhandene Beziehungen zwischen diesem Verhalten und dem bekannten Sinken der meristematischen Aktivität isolierter Organteile werden diskutiert.Mit 5 Textabbildungen.     

Ein neuer Mikro-Respirationsapparat zur fortlaufenden manometrischen Bestimmung des respiratorischen Quotienten

Zusammenfassung Es fehlt in unserer Technik zur Untersuchung der Atmung kleinerer Organismen ein allgemein verwendbarer Apparat, der auf manometrischem Wege fortlaufend neben dem Sauerstoffverbrauch auch die Kohlensäureabgabe in einem Versuch zu messen gestattet.Die Lösung des Problems wird in einem ringförmigen Respirationsapparat gefunden, bei dem die zur Absorption der Kohlensäure notwendige Lauge getrennt vom Objekt in einer eigens konstruierten Mikropumpe untergebracht ist. Die Mikropumpe besteht aus zwei fest miteinander verbundenen Glasrohren. Es fehlen bewegliche Teile und Ventile, so daß ihr Volumen vollkommen konstant ist. In Tätigkeit gesetzt wird die Pumpe durch einfaches Hin- und Herneigen (Abb. 1, S. 251). Der Atmungstrog steht in fester Verbindung mit der Pumpe, so daß er bei der Betätigung der Pumpe mitbewegt werden muß. Er ist von der Pumpe durch zwei Dreiwegehähne abtrennbar. Die Bestimmungen erfolgen in zwei Phasen. In der ersten Phase wird bei ruhendem Apparat und geschlossenen Dreiwegehähnen unter Ausschluß der Lauge die Größe CO₂–O₂ bestimmt. In der zweiten Versuchsphase wird die Verbindung des Atmungstroges zur Pumpe geöffnet und die Pumpe durch Schaukeln des Apparates in Tätigkeit gesetzt. Es erfolgt jetzt die Absorption der Kohlensäure, wodurch die Größe des Sauerstoff-verbrauches bekannt wird. Aus den beiden Größen CO₂–O₂ und O₂ kann CO₂ leicht berechnet werden. Es ist bei dem Apparat möglich, parallel zur volumetrischen eine titrimetrische Bestimmung der erzeugten Kohlensäure durchzuführen.Den schematischen Aufbau des hier beschriebenen Respirationsapparates zeigt Abb.2 (S. 252), die praktische Ausführung des Apparates Abb. 3 (S. 254).     

Carboxylierungsreaktionen in Agaricus bisporus III. Pyruvat und Phosphoenolpyruvat als CO2-Acceptoren

Zusammenfassung Zellfreie Extrakte aus Agaricus bisporus bilden Malat, Fumarat und Aspartat einerseits aus Pyruvat und CO₂ in Gegenwart von Mn²⁺ und andererseits aus Phosphoenolpyruvat und CO₂ in Gegenwart von Mg²⁺.Die Carboxylierung von Pyruvat wird durch ATP und NADPH₂ deutlich gefördert, ist aber unabhängig von der Anwesenheit von CoA-Estern. Die Reaktion erfährt durch pCMB, Oxalat und Avidin eine Hemmung.Die Carboxylierung von Phosphoenolpyruvat wird durch ADP, nicht aber durch GDP und IDP gefördert.Aus den Ergebnissen wird geschlossen, daß bei der Carboxylierung von Pyruvat sowohl Pyruvatcarboxylase als auch Malatenzym wirksam sind, während für die Oxalacetatsynthese aus Phosphoenolpyruvat PEP-Carboxykinase verantwortlich ist.Die Bedeutung der drei Enzyme im Zusammenhang mit der Ernährung des Kulturchampignons aus dem natürlichen Substrat, mit der Glucogenese und der Steuerung des Citronensäurecyclus wird diskutiert.

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Carboxylation reactions in Agaricus bisporus III. Pyruvate and phosphoenolpyruvate as CO₂-acceptors

Summary Cell-free extracts from Agaricus bisporus catalyze the synthesis of malate, fumarate and aspartate from pyruvate and CO₂ in the presence of Mn²⁺, and from phosphoenolpyruvate and CO₂ with Mg²⁺ (partially replaceable by Mn²⁺).The carboxylation of pyruvate is highly stimulated by ATP and NADPH₂, but is not affected by CoA-esters. The reaction is inhibited by pCMB, oxalate and avidin.The carboxylation of phosphoenolpyruvate is stimulated by ADP, but not by IDP and GDP.From cofactor-requirement and inhibitor studies it is concluded, that there are two enzymes, pyruvatecarboxylase and malic enzyme, which catalyze the carboxylation of pyruvate. Phosphoenolpyruvate carboxykinase is responsible for the CO₂-fixation into oxaloacetate.The significance of these three enzymes is discussed in connection with the nutrition of the fungus from its natural growth substrate and with the regulation of glycogenesis and the citric acid cycle.

     

Zellsaft-Analysen zum Problem der Serpentinvegetation

Zusammenfassung Vergleichende Zellsaftanalysen an bodenvagen Arten von Serpentin und Kalk bzw. Dolomit haben ergeben, daß Pflanzen von Serpentin im Zellsaft mehr Mg enthalten als jene kalkreicher Böden, die wieder reicher an Ca sind. Das Verhältnis Mg: Ca im Zellsaft von Serpentinpflanzen liegt in der Mehrzahl der Fälle wesentlich über 1.Die Mengen an Gesamtsäure, der Mg-Gehalt und der Gesamtkationen in Lösung sind in Pflanzen auf Serpentin in der Regel höher als in jenen auf Kalk und es scheint die Produktion der organischen Säuren durch die akkumulierten Mengen des Mg stimuliert zu werden, was beiTunica saxifraga besonders deutlich wird.Unter den häufigen Serpentinbewohnern vermögen manche Pflanzen die Aufnahme des Ca und Mg zu steuern, andere entziehen wahllos beide Elemente dem Boden, was von manchen Arten unbeschadet ertragen wird, für andere aber der Hauptgrund ihres Fehlens auf dieser Unterlage sein dürfte.Unter mehr oder weniger ausgesprochenen Serpentinpflanzen sind Arten mit geringen Ansprüchen an Ca häufig, doch kommen unter ihnen auch calciotrophe Typen vor, die aus dem kalkarmen Serpentin große Mengen dieses Elements aufnehmen. So wird letzten Endes das erfolgreiche Fortkommen der einzelnen Arten auf dieser Unterlage durch ihre physiologische Konstitution bedingt.     

Über die hormonale Beeinflussung der Temperaturadaptation beim Grasfrosch (Rana temporaria L.)

Zusammenfassung Sauerstoffverbrauch und Kohlensäureabgabe von Rana temporaria zeigen eine Temperaturanpassung im Sinne einer partiellen Kompensation (Typ 3).Die Adaptation ist reversibel und unabhängig von der erhöhten Wasseraufnahme kühl gehaltener Frösche.Thyreoidektomie senkt den respiratorischen Stoffwechsel kaltadaptierter Tiere auf das Atmungsniveau warmgehaltener Frösche. Die Entfernung des Hypophysenvorderlappens verringert im Sommer und im Winter das Ausmaß der partiellen Atmungskompensation bedeutend.Der Sauerstoffverbrauch des Muskelgewebes wird durch die Adaptationstemperatur nicht beeinflußt.Der Einbau C¹⁴-markierten Glycins in die Muskulatur der Grasfrösche sinkt mit steigender Anpassungstemperatur. Bei Tieren ohne Hypophysenvorderlappen ließen sich keine Unterschiede in diesen Einbauprozessen nachweisen. Der Aminosäuregehalt der Leber lag bei warmadaptierten Fröschen höher. Diese Erscheinung dürfte durch ein unterschiedliches Hungern bedingt sein. Der Einfluß der Hormone auf Adaptationsphänomene beim Grasfrosch wird diskutiert.Dissertation bei der Philosophischen Fakultät der Universität Kiel (Anleitung und Anregung: Prof. Dr. H. Precht). Es wurden mehrere Apparate benutzt, welche die Deutsche Forschungsgemeinschaft zur Verfügung stellte.     

Die Entwicklung der Schmetterlingsschuppe bei Ephestia kühniella Zeller

Zusammenfassung An Hand elektronenmikroskopischer Präparate werden die Struktur und die Entwicklungsgeschichte der Flügelschuppen von Ephestia kühniella aus dem Gebiet des Symmetriefeldes und der distalen Querbinde des Vorderflügels beschrieben.Die Gestalt einer Schuppe läßt sich zerlegen in eine Grundgestalt, für deren Form in erster Linie die Zellgrenzmembran verantwortlich sein dürfte, und eine größere Zahl von periodisch wiederkehrenden Strukturelementen. Es treten Gradienten auf, die die Strukturelemente verstärken oder abschwächen.Die Ausformung der periodischen Strukturelemente beginnt, sobald über den zunächst nackten Fortsatz der Schuppenbildungszelle in etwa 200 Å Abstand eine mehrschichtige Membran, die Cuticulinschicht, gebreitet worden ist.In dem (extrazellulären!) Raum zwischen der Cuticulinschicht, die das weitere Geschehen gegen den Exuvialraum abriegelt, und der Zellgrenzmembran wird die Cuticula gebildet.Die periodisch wiederkehrenden Strukturelemente werden in endgültigem Abstand voneinander unter Mitwirkung von Cuticulinschicht und Zellgrenzmembran nacheinander angelegt.Als Träger der formbildenden Prozesse ist die Zellgrenzmembran anzusehen.     

Oviposition efficiency of the grey larch bud moth (Zeiraphera diniana) on different substrates and its relevance to the population dynamics of the moth

Females of the grey larch bud moth (Zeiraphera diniana Gn.) (Lepidoptera, Tortricidae) laid significantly more eggs on larch branches covered with naturally occurring Parmelia lichens than on branches without them.Numbers of eggs deposited and behaviour suggest that besides olfactory and mechanical stimuli from the antennae and the tarsi, thigmotactic stimuli perceived by the ovipositor play an important role for optimum oviposition.The fact that oviposition efficiency is reduced by 50% on larch branches from the lowland region of Europe where no lichens occur, is considered to be of importance for the determination of the fluctuations at low density in the lowland region.

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Zusammenfassung Die Weibchen des Grauen Lärchenwicklers (Zeiraphera diniana Gn.) legen auf Lärchenzweigen mit Parmelia-Flechten aus dem subalpinen Gradationsareal statistisch gesichert mehr Eier ab als auf Lärchenzweigen ohne Flechten aus dem collinen Verbreitungsgebiet.Die Anzahl und die Lage der abgelegten Eier sowie das Verhalten der Weibchen deuten darauf hin, dass thigmotaktische Reize des Ovipositors die vorausgegangene olfaktorische und mechanische Stimulation der Antennen und Tarsen ergänzen müssen, damit eine optimale Eiablage gewährleistet sei.Die Tatsache, dass die Ovipositionsleistung auf Lärchenzweigen ohne Flechten um ca. 50% verringert wird, dürfte von Bedeutung für die Determination des latenten Fluktuationstypus der Art sein.

     

Zur Doppelbrechung der Cilien

Zusammenfassung Die Riesenwimpern auf den Kiemen einer kleinen marinen Muschel, die durch Abgabe von Seitenästen wedelartig erscheinen und deren jede vermutlich durch Verschmelzung sämtlicher Cilien einer Epithelzelle zustande kommt, erwiesen sich als ein äußerst günstiges Objekt zum Studium der Doppelbrechung der Cilien, die auch in Photogrammen festgehalten werden konnte. Die Stärke der Doppelbrechung sinkt bei Imbibition der Cilien mit Glyzerin beträchtlich und noch mehr nach Einschluß in Kanadabalsam; aber ihr positiver optischer Charakter bleibt auch im letzten Falle, bei dem ungefähr Ausgleich der Brechzahl von Objekt und Medium besteht, noch nachweisbar. Es ist also an der Doppelbrechung der Cilien nicht nur die bereits von Vlès und Mackinnon erkannte Formdoppelbrechung beteiligt, sondern auch Eigendoppelbrechung. Die Formdoppelbrechung dürfte sowohl mit dem Aufbau der Riesenwimper aus einem Bündel von zahlreichen Cilien zusammenhängen, als auch mit dem fibrillären Feinbau jeder einzelnen Cilie.     

Die Beeinflussung des Phosphathaushalts von Mikroorganismen durch Kohlendioxyd

Zusammenfassung der Ergebnisse An gewaschenen Suspensionen von Hydrogenomonas wurde der Einfluß des CO₂-Entzugs auf Phosphorylierur gsvorgänge untersucht, welche an die Oxydation von molekularem Wasserstoff, Bernsteinsäure und Glucose geknüpft sind. Die Entfernung von CO₂ aus dem Milieu setzt die Überführung von anorganischem Phosphat in organische Bindung herab. Die CO₂-Wirkung betrifft den Einbau sowohl in die leicht als auch in die schwer hydrolysierbare Phosphatfraktion. Der Effekt ist bei der H₂-Oxydation am ausgeprägtesten, bei der Glucoseverwertung kaum vorhanden; Bernsteinsäure nimmt eine Zwischenstellung ein.Bei der Veratmung endogenen Materials bleibt der Betrag des anorganischen Phosphats über large Zeiten nahezu erhalten. Bei der laufenden Entfernung von Kohlendioxyd wird anorganisches Phosphat freigesetzt. An Chlorella pyrenoidosa und Rhodospirillum rubrum konnten ähnliche Effekte beobachtet werden. Die Beobachtungen stellen neue Befunde für die Tatsache dar, daß CO₂ nicht nur für das Wachstum von Mikroorganismen notwendig ist, sondern auch auf den Stoffwechsel ruhender Zellen Einfluß nimmt.     

Über Kataphoreseversuche mit Hefezellen

Zusammenfassung Die Wanderungsriclitung bei der Kataphorese der Hefezellen wird durch adsorbierte, im gegebenen Fall dissoziierende und deshalb austauschbare Ionen bestimmt.Dissoziieren vornehmlich Anionen, dann ist eine anodische, dissoziieren mehr Kationen, dann ist eine kathodische Wanderung zu erwarten.Die Art der beherrschenden Dissoziation ist nicht nur von der cH⁺, sondern, wie hier z. B. festgestellt wurde, auch vom besonderen Charakter der bei hoher cH⁺ durch Austausch in die Adsorption gehenden Anionen abhängig. Es muß dabei erwartet werden, daß artungleiche Anionen mit dem Adsorbens jeweils eine Bindung mit eigener Dissoziationskonstante geben.Unter diesen Voraussetzungen kann kein Dissoziationsgleichgewicht der Anionen und Kationen bei einer bestimmten cH⁺, also kein IEP_M der Hefezelle, erwartet werden. Das Dissoziationsgleichgewicht der Hefezelle muß bei der Anwendung verschiedener Säuren, Basen bzw. Salze im Puffer des Suspensionsmittels bei unterschiedlicher cH⁺ gegeben sein.Über analoge Kationenwirkungen und besondere Erscheinungen, die sich aus dem Umstand ergeben, daß eine Zelle mehrere Ampholyte enthält, die sich unterschiedlich verhalten, wird in künftigen Abhandlungen berichtet.     

Einwirkungen des kalten Winters 1962/63 auf die Bakterienpopulation der Elbe

Zusammenfassung 1. In der unteren Elbe zwischen Schnackenburg und der Störmündung wurden während des kalten Winters 1962/63 ungewöhnlich hohe Gesamtkeimzahlen gefunden, die besonders im Februar die bisher in über 7jähriger Untersuchungszeit gewonnenen Maximalwerte um ein Mehrfaches übertrafen.2. Unter der Eisdecke fand im Fluß eine lebhafte bakterielle Nitratreduktion (Denitrifikation) statt, die einen sehr starken Rückgang des NO₃- und eine kräftige Zunahme des NO₂-Gehaltes im Elbwasser zur Folge hatte.3. Die Ursache der extrem hohen Gesamtkeimzahlen dürfte vor allem in dem Zusammentreffen von geringer Wasserführung der Elbe und anhaltend niedriger Temperatur liegen. Die starke Denitrifikation ist in erster Linie auf den durch die Eisdecke bedingten Sauerstoffmangel im Flußwasser zurückzuführen.

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Effects of the cold winter 1962/63 on the bacteria population of the Elbe

Counts of total bacteria showed an unusually high increase in the river Elbe during the cold winter of 1962/63. Especially in February the number of bacteria was repeatedly higher than the maximum values measured during the whole 7-year period of investigation. A significant reduction of nitrate (denitrification) occurred beneath the ice-cover of the river. This caused a high increase of the NO₂-concentration of the water, as well as a great decrease of the NO₃-concentration. The extremely high bacteria counts were caused by the coincidence of an unusually small water transport and low temperature. The intensive denitrification results from oxygen deficiency in the water beneath the river's ice cover.

     

Kohlenstoffassimilation von Chlamydobotrys (Volvocales)

Zusammenfassung Mit Hilfe C¹⁴-markierten Acetats und Bicarbonats wurde die Kohlenstoffassimilation aus Acetat und Kohlendioxyd von Chlamydobotrys unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Der überwiegende Teil des aus Acetat in zelleigenes Material eingebauten Kohlenstoffs stammt aus der Methylgruppe, während entwickeltes Kohlendioxyd vorwiegend aus der Carboxylgruppe freigesetzt wird. Verglichen mit der Kohlenstofffixierung unter Anaerobiose steigern aerobe Bedingungen die Kohlenstoffassimilation aus Acetat im Licht um rund 25%. Im Dunkeln wird nur 10% des Kohlenstoffs aus Acetat in zelleigene Substanz eingebaut, das sind nur 3% des unter gleichen Bedingungen im Licht assimilierten.Zur Zeit optimaler Acetatassimilation findet nur eine sehr schwache Kohlendioxydfixierung statt, diese steigt mit dem Alter der Kultur. Die CO₂-Assimilation nimmt bei Acetatmangel zu; der aus CO₂ unter optimalen Bedingungen fixierte Kohlenstoff beträgt nur 5% des unter optimalen Verhältnissen aus Acetat assimilierten.

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Summary The carbon assimilation from radioactive labeled acetate and from NaH¹⁴CO₃ by Chlamydobotrys was studied under different conditions. Most of the carbon assimilated from acetate in the light comes from the methyl group, while the CO₂ produced was derived mainly from the carboxyl carbon. In light under aerobic conditions the carbon assimilation from acetate is higher by 25% than under anaerobic conditions. In the dark only 10% of the total acetate-carbon utilized are incorporated into cell material; that is only 3% of the total acetate carbon incorporated in light. During the period of high acetate assimilation the photosynthetic fixation of CO₂ is extremely weak. At acetate deficiency CO₂-fixation rises, but reaches only 5% of the carbon assimilated from acetate under optimum conditions.

     

Die Wuchsstoffverteilung im larvalen Fettkörper von Tenebrio molitor L.

Zusammenfassung Der larvale Fettkörper von Tenebrio molitor ist nach dem gefüllten Darm das wuchsstoffreichste Organ.Der Wuchsstoffgehalt des peripheren Fettkörpers zeigt Schwankungen, die den Veränderungen des Metamorphose- und Häutungshormonspiegels entsprechen. Er ist außerdem abhängig von der Diät.Der Wuchsstoffgehalt des zentralen Fettkörpers ist nur abhängig von der Diät.Bei Wechsel zwischen Volldiät und Mangeldiät beträgt die Zeit, während welcher der Fettkörper seinen Wuchsstoffvorrat aufbaut oder abgibt 4–5 Wochen. Sie ist unabhängig von Temperatur und Wasserdampfgehalt der Luft.Der zentrale Fettkörper erhält seine Wuchsstoffe vom Darm über die Lymphe. Der periphere kann auf dem gleichen Wege Wuchsstoffe erhalten. Fluoreszenzmikroskopisch ist auch die Diffusion von Substanzen aus dem Nervensystem in den peripheren Fettkörper nachweisbar.Die vom Darm aus in den Fettkörper gelangenden Wuchsstoffe stammen aus der Nahrung. Sie werden durch die Tätigkeit der Darmflora chemisch verändert. Diese synthetisiert darüber hinaus noch Wuchsstoffe.Die Speicherung von Wuchsstoffen im Fettkörper setzt erst dann ein, wenn der Wuchsstoffgehalt der Lymphe einen Schwellwert erreicht hat, der bei 10 Testeinheiten liegt.Im Fettkörper sind alle in der Nahrung gereichten Wuchsstoffe nachweisbar.Die Wirkung von Vitamin T Goetsch im Sinne einer Wachstumssteigerung nach Zusatz zu einer Volldiät konnte für Tenebrio molitor nicht bestätigt werden.Die Önocyten produzieren keine Wuchsstoffe.Metatele Larven entstehen durch hohen Wasserdampfgehalt der Luft (über 95%). Durch die gleiche Ursache werden auch Riesenlarven mit überzähligen Larvenhäutungen erzeugt. Sie weisen extrem hohen Wuchsstoffgehalt im peripheren Fettkörper auf.Die Malpighischen Gefäße geben einmal gespeicherte Wuchsstoffe während der Larvalzeit nicht mehr ab.Für die stete Förderung der Arbeit bin ich Herrn Prof. Dr. Anton Koch zu besonderem Dank verbunden.     

Untersuchungen über die Ertragsleistung und Qualitätseigenschaften von Luzernesorten

Zusammenfassung An Luzernesorten aus der DDR und 125 Herkünften aus der Sowjetunion wurden die Ertragsleistung und korrelative Beziehungen zwischen den Inhaltsstoffen untersucht.Im Ertrag bestand zwischen der parzellenweisen Pflanzung der Sorten und dem Anbau der Nachkommenschaft in Drillsaat eine weite Korrelation, so daß die Pflanzung nur dann zu empfehlen ist, wenn bei sehr umfangreichem, heterogenem Material eine Vorauslese getroffen werden soll. Einjährige Grünnutzung kann für die Selektion ausreichend sein, vor allem nach Blanksaat und Samennutzung im Ansaatjahr.Die infolge entwicklungsbedingter Schwankungen von Inhaltsstoffen gefundenen Beziehungen stimmten nur teilweise mit den Ergebnissen von Sortenuntersuchungen überein; einige Resultate anderer Autoren aus Düngungsversuchen konnten bestätigt werden.Auf Grund der berechneten Korrelationen ist keine qualitative Verschlechterung des Futters infolge einseitiger Selektion auf Grünmasse zu befürchten. Dieses Merkmal war von größerem Einfluß auf die Erträge an Trockensubstanz, Rohprotein und Phosphorsäure als der entsprechende Gehalt; lediglich der Ertrag an Carotin high vom Grünertrag weniger stark ab als vom Carotingehalt.Die Schwankungen im Gehalt nahmen vom Carotin über Phosphorsäure zum Rohprotein ab, so daß die Erhöhung des Carotingehalts am einfachsten, des Rohproteingehalts dagegen am schwierigsten sein dürfte.

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Studies on the yield and quality of alfalfa varieties

Summary The correlations found between yield and content of several varieties of alfalfa show that selection for green matter only does not result in the deterioration of fodder quality. Green matter variability has more influence on the yield of dry matter, crude protein, and phosphoric acid than does the corresponding content; only the yield of carotene depends less on the green matter yield than on the carotene content.Variability in content decreases from carotene to phosphoric acid to crude protein, which makes the increase of carotene content easiest, that of crude protein hardest to achieve.

     

Über die durch verschiedene Ernährungsverhältnisse bedingten Veränderungen der Abschnitte des Verdauungstraktus und der hämatopoetischen Gewebe

Zusammenfassung Unter dem Einfluß des 4tägigen Hungers zeigt sich an den mesenchymalen Abschnitten des Magendarmtraktus eine geringgradige Verarmung an Zellelementen, die sich in dem ganzen Verlauf des Magendarmtraktus in gleicher Weise bemerkbar macht.Finden sich die weißen Mäuse unter der Einwirkung der Fütterung mit besonderen Ernährungssubstanzen, so zeigen sich besonders deutliche Zellreaktionen an den mesenchymalen Abschnitten der Duodenalzotten, während in dem mesenchymalen Teil des Dickdarmes nur eine mäßige Zellreaktion, in den mesenchymalen Abschnitten des Magens überhaupt keine Zellveränderunger sich bemerkbar machen. Zuweilen zeigt der Dickdarm ganz andersartige Zellreaktionen als der Dünndarm, welche Tatsache nicht allein aus der später sich erst bemerkbar machenden gleichartigen Zellreaktion erklären dürfte.Die Zellreaktionen unter der Einwirkung der Fütterung mit Eiweiß, Fett und Kohlehydraten sind deutlich, doch lassen sich nicht immer ganz strenge Unterscheidungen der Fütterung auf Grund der zellulären Reaktionen durchführen. Deutliche Zellreaktionen finden sich nur bei der Speckfütterung, wo sich in manchen Abschnitten des Magendarmtraktus stärkere Mengen von segmentierten Leukocyten antreffen lassen.Die hämatopoetischen Veränderungen des Magendarmtraktus unter besonderen Ernährungszuständen lassen die Möglichkeit zu, daß zum Teil die bei der Verdauungsleukocytose ersichtliche Vermehrung der weißen Blutzellen teilweise aus der Wandung des Magendarmtraktus selbst hergeleitet werden kann. Andererseits ist auf die Tatsache hinzuweisen, daß auch die Milz, die Leber und die einzelnen Lymphdrüsen von den Verdauungsprodukten in besonderer Weise gereizt werden, so daß auch in diesen Organen besondere zelluläre Reaktionen ersichtlich sind, die bei denselben Versuchsbedingungen auch immer wiederkehren. Hierbei ist auf den Umstand aufmerksam zu machen, daß keine gleichartige Reaktion der einzelnen Lymphdrüsen vorkommen, sondern daß sich an jedem lymphatischen Organ besondere reaktive Momente bemerkbar machen, die einen bestimmten Reiz in ganz andersartiger Weise zu beantworten vermögen.     

Host location behaviour of Stomoxys calcitrans

Laboratory experiments on the host-finding behaviour of Stomoxys calcitrans conducted in a large slow-speed wind tunnel, showed that visual and olfactory stimuli and temperature and humidity are implicated. The flies landed preferentially on targets of low reflectance, but the effect of reflectance was influenced by the conspicuousness of the target against the background. The release of CO₂ and olfactory stimuli emanating (from a human arm), from the target enhanced flight activity. The results suggest that carbon dioxide induced imprecisely directed upwind flight, whereas human skin odour elicited precisely directed upwind orientation to its source. Skin odour may have an arrestant effect on flies landing on the target. Odours from mammalian blood and sweat had no effect. An increase in the temperature and humidity of the target airstream failed to influence the behaviour of the flies. However, the release of a target airstream which was both warm and moist, and contained CO₂ or skin odour increased the landing rate on the target. It is concluded that warmth and moisture induced settling by activated flies.

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Zusammenfassung Das Wirtslokalisations-Verhalten der blutsaugenden musciden Fliege Stomoxys calcitrans wurde in einem Windkanal untersucht, der in einer 3,24 m³ großen Flugkammer einen nahezu laminaren Luftstrom von 0,2–0,25 m/sec erzeugte. Ziele, von welchen bei kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit dem Windkanal-Luftfluß zwei Luftströme zugeführt werden konnten, wurden in den Apparat gebracht. Diese Ziel-Luftströme konnten mit olfaktorischen Reizen versetzt werden und die Reflexion der Zieloberfläche konnte variiert werden. Die Wirkung ausgewählter olfaktorischer und visueller Reize sowie der Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf die Reaktion von 24 Std gehungerten Fliegen beiderlei Geschlechts wurden untersucht. Die Anzahl der Landungen auf einer Kontrolle und auf einem Testziel, die sich nur hinsichtlich des zu untersuchenden Reizes unterschieden, wurde als Kriterium der Wirksamkeit dieser Reize benutzt.Die Fliegen landeten bevorzugt auf Zielen mit geringer Reflexion, doch wurde die Wirkung der Reflexion durch die Erkennbarkeit des Zieles gegen den Hintergrund beeinflußt. Wenn CO₂ und olfaktorische Reize vom Arm einer menschlichen Versuchsperson vom Testziel freigelassen wurden, wurde ein Anstieg der Flugaktivität und der Landeraten an beiden Zielen beobachtet. Die Ergebnisse lassen vermuten, daß CO₂ einen ungenau gerichteten Flug gegen die Luftströmung auslöst, während menschlicher Hautduft eine genau windaufwärts gerichtete Orientierung zu seiner Quelle hervorruft. Die Beobachtungen geben weiterhin Veranlassung zu der Annahme, daß der Hautgeruch einen Verweileffekt auf die Fliegen ausübt, die auf dem Ziel gelandet sind. Düfte von Blut und Hautsekreten von Säugetieren hatten keine Wirkung.Ein Anstieg der Temperatur und Luftfeuchtigkeit des Ziel-Luftstroms hatte keinen Einfluß auf die Reaktion gegenüber dem Ziel, es sei denn, die Fliegen waren zugleich durch CO₂ oder Hautgeruch aktiviert. Sogar nach einer solchen Aktivierung blieb die Wirkung aus, wenn der LLuftstrom nicht sowohl warm (35°) als auch feucht (100% rel. LF) war. Die Ergebnisse führen zu der Vermutung, daß Wärme und Feuchtigkeit, die nur in der näheren Umgebung des Wirtes wahrnehmbar sind, die aktivierten Fliegen zur Landung veranlassen.Die Befunde lassen beträchtliche Ähnlichkeiten im Wirtsfinde-Verhalten zwischen Stomoxys calcitrans und Mücken erkennen, sowohl hinsichtlich der mitwirkenden Reize als auch der Reaktionen, die sie hervorruten.

     

The respiration of insects at reduced pressures I. The expiration of carbon dioxide by Tenebrioides mauritanicus (L.)

Carbon dioxide expiration of larvae of Tenebrioides mauritanicus (L.) exposed to reduced pressures in air is increased temporarily during the initial period of change from atmospheric pressure down to 35 mm Hg.During this time there is evidence of irritation of the insects shown by increased locomotor activity. After the required low pressure is reached the insects soon assume an activity and CO₂ expiration characteristic for that pressure. At 35 mm, the lowest pressure attainable before fatal desiccation starts, CO₂ expiration and visible activity are at their lowest. At 100 mm both phenomena are at about the same level as at atmospheric pressure. When oxygen is substituted for air the responses are similar, but at pressures of 35 mm and 50 mm there is slightly more visible activity and more CO₂ production than at the corresponding pressure in air.

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Zusammenfassung Monro (1959) beobachtete, dass bei der Reaktion von T. mauritanicus und anderen Insekten auf Vakuum-begasung mit Methylbromid die Sterblichkeit bei 35 mm Quecksilberdruck geringer war als bei 100 mm. Unter 35 mm trat eine erhebliche Sterblichkeit durch Austroknung ein. Um diese Ergebnisse auf einen möglichen Atmungseffekt zu beziehen, wurde die Kohlensäureausatmung der Larven von T. mauritanicus zwischen 35 und 750 mm gemessen.Die Kohlensäureausatmung wuchs vorübergehend während der Anfangsphase der Druckverringerung von 750 auf 35 mm an. Während dieses Stadiums wurde auch die sichtbare Aktivität der Insekten gesteigert. Nachdem der erforderliche niedere Druck erreicht war, nahmen die Insekten eine für diesen Druck charakteristischen CO₂-Ausatmung und Aktivität an. Bei 100 mm befanden sich beide Erscheinungen etwa auf der gleichen Höhe wie bei atmosphärischen Druck und sie verringerten sich dann zunehmend, bis sie beide bei 35 mm ihren niedrigsten Wert erreichten. Wenn die Luft durch Sauerstoff ersetzt wurde, waren die Reaktionen ähnlich, aber bei einem Druck von 35 oder 50 mm in Sauerstoff war etwas mehr sichtbare Aktivität und mehr CO₂-Ausatmung als bei den entsprechenden Werten in Luft.Die Bedeutung dieser Befunde wird besprochen. Bei einem Druck unter 100 mm besteht eine bemerkenswerte Ähnlichkeit zwischen CO₂-Ausatmung und Methylbromidempfindlichkeit (Monro 1959). Es wird vermutet, dass hier ein direkter Zusammenhang zwischen herabgesetzter Atmung und gesteigerter Resistentz gegen Giftgase besteht. Weitere Studien sind erforderlich, um den wirklichen Sauersoffverbrauch festzustellen, so dass entsprechende Respirationsquotienten für reduzierte Druckverhältnisse aufgestellt werden können. In dieser Richtung laufen bereits Laboruntersuchungen.

     

Untersuchungen zum Säurestoffwechsel von Aspergillus niger

Zusammenfassung Entwickelt sich das Mycel von Aspergillus niger ausgehend von Conidien bei 43, 30 bzw. 10° C auf einer Nährlösung mit Glucose (5%) als C-Quelle und KNO₃ (1%) als N-Quelle, so kann durch Zusatz von Glucon- bzw. Citronensäure vor und nach dem Zeitpunkt des fast völligen Glucoseverbrauches eine Mehranhäufung von Oxalsäure erzielt werden. Die auf die Kultur und auf den Verbrauch an Citronensäure bezogene Ausbeute ist von der Temperatur und dem Zeitpunkt des Zusatzes abhängig. Bei 43° C wurde für die Zeit nach dem fast völligen Glucoseverbrauch ein Einbau von C¹⁴ aus Gluconsäure-C¹⁴ (U) und Citronensäure-1,5-C¹⁴ in die Oxalsäure nachgewiesen. Unter diesen Bedingungen können also beide Säuren als C-Quelle für die Oxalsäureanhäufung dienen. Es wird vermutet, daß die Mehranhäufung von Oxalsäure durchweg mit einem Umsatz von Glucon- und Citronensäure u. a. in Oxalsäure verknüpft ist.

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Summary Aspergillus niger has been grown from conidia at 43, 30 or 10° C on a medium containing glucose (5%) as a source of carbon and KNO₃ (1%) as a source of nitrogen. Gluconic and citric acid have been added before and after glucose in the medium has been used up almost completely. By addition of each of the acids yield of oxalic acid related to flask could be increased. Yield of oxalic acid related to flask and to citric acid consumed depends on temperature and on time of addition. Incorporation of C¹⁴ from gluconate-C¹⁴ (U) and citric acid-1,5-C¹⁴ into oxalic acid has been demonstrated at 43° C for cultures having used up glucose almost completely. By this it is proofed that under these conditions gluconic and citric acid can be used as a source of carbon for accumulation of oxalic acid. It is suggested that increase of oxalic acid yield caused by addition of gluconic or citric acid is due to conversion of the two acids into oxalic acid (among other products) under all conditions investigated.

     

Die feinstruktur des für die mechanorezeption wichtigen bereichs der stellungshaare auf dem prosternum von Calliphora erythrocephala MG. (Diptera)

Zusammenfassung Von den Stellungshaaren auf dem Prosternum von Calliphora wurde der in Abb. 2 gekennzeichnete, für die Mechanorezeption wichtige Bereich mit dem Elektronenmikroskop untersucht. Der Endabschnitt des distalen Sinneszellfortsatzes enthält — vom Körperinneren zur Haarbasis gesehen — eine Anhäufung von Mitochondrien, darüber ein Granulum unbekannter Funktion, an dessen Oberfläche zahlreiche röhrenförmige Neurofibrillen ansetzen, die auch in dem folgenden, unregelmäßig gefalteten Abschnitt noch vorhanden sind. Zum Ende des gefalteten Abschnitts hin verjüngt sich der Sinneszellfortsatz und endet in einer kleinen Spitze, die eine elektronendichte Struktur enthält.Der distale Sinneszellfortsatz steht nicht in unmittelbarem Kontakt mit der aus 3 Schichten bestehenden Cuticula des Haares. Den Kontakt vermittelt der aus Cuticulamaterial bestehende Binnenkanal, der den Sinneszellfortsatz von kurz unterhalb des gefalteten Abschnitts bis zu seinem Ende umgibt und darüber in eine massive Spitze ausgezogen ist. Diese Spitze steht an der Haarbasis mit der Cuticulaschicht III in Verbindung.Eine zwischen dem distalen Sockelrand and der Haarbasis gelegene Gelenkmembran war im Elektronenmikroskop nicht zu sehen. Ihre Funktion dürfte die Cuticulaschicht III erfüllen, die einen Teil des Sockels und das gesamte Haar auskleidet, vom distalen Ende des Sockels bis kurz über der Ansatzstelle des Binnenkanals jedoch am dicksten ist. Zum Sockel- und Haarlumen hin ist die Schicht III in sehr viele in verschiedenen Richtungen verlaufende und sich dabei überkreuzende Fasern unterschiedlicher Dicke ausgezogen, die von der Stelle, an der sich der Sockel über die umgebende Cuticula erhebt bis kurz über der Ansatzstelle des Binnenkanals ein besonders dichtes Maschenwerk bilden. Die feinsten dieser Fasern besitzen den gleichen Durchmesser wie die Chitinmicellen.Die relative Lage von distalem Sinneszellfortsatz, trichogener und tormogener Zelle in dem untersuchten Bereich der Stellungshaare wird beschrieben.