Das Auflösungsvermögen elektronenmikroskopischer Autoradiographien

Zusammenfassung Zur Bestimmung des autoradiographischen Auflösungsvermögens wurde mit Hilfe eines einfachen Testpräparates die Verteilung der entwickelten Silberkörner um eine mit Tritium markierte 500 Å breite lineare Strahlungsquelle gemessen. Als Kenngröße für das Auflösungsvermögen diente die Halbwertsdistanz, d.i. diejenige Entfernung von der aktiven Linie, innerhalb der die Hälfte aller Körner liegt. Der Einfluß der Entwicklung sowie der Dicke von Emulsionsschicht und Schnitt auf die Halbwertsdistanz wurde unter Verwendung von zentrifugierter Kodak NTE- und Ilford L 4-Emulsion bestimmt. Es wurde gefunden, daß die Kornverteilung bei allen untersuchten Methoden durch eine gemeinsame Universalkurve und die jeweilige Halbwertsdistanz beschrieben werden kann. Bei Kenntnis dieser Größe läßt sich die Kornverteilung auch um anders geformte Quellen berechnen, was wiederum Voraussetzung ist zur Beurteilung der Auflösbarkeit markierter Strukturen.Die gemessenen Verteilungskurven stimmen grundsätzlich mit einer früher publizierten Rechnung überein, sie zeigen jedoch, daß das autoradiographische Auflösungsvermögen in der Literatur oft zu optimistisch beurteilt wird. Die Halbwertsdistanzen für Emulsions-Einkornschichten und 500 Å dicke Schnitte betragen 800 Å bei Verwendung von Kodak NTE/ Dektol, 1300 Å für Ilford L 4/Paraphenylendiamin und 1450 Å für Ilford L 4/Microdol X. Der in der Literatur häufig verwendete Auflösungswert nach Rayleigh beträgt in allen Fällen das 1,5fache der Halbwertsdistanz.

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The resolution of electron microscope autoradiography

Summary The resolution of EM autoradiography was studied by measuring the distribution of developed grains around a linear radioactive source (500 Å wide, H^–3-labeled). The resolving power of a method was characterized by its half-distance, i.e. the distance from the linear source within which half the developed grains were found. The influence of emlusion thickness, section thickness and developing procedures was studied using centrifuged Kodak NTE and Ilford L 4 emulsion. It was found that in each case the grain distribution can be characterized by the half-distance of the particular method plus a universal distribution curve which is valid for all preparations. If the half-distance is known the grain distribution around sources of different shapes and sizes can be calculated and used to determine wether labeled structures can be resolved by autoradiography or not.The experimental grain distribution curves are in good agreement with our previous calculations. The measurements show however that autoradiographic resolution is often judged too optimistically in the literature. The half-distances for 500 Å thick sections with emulsion monolayers are 800 Å using centrifuged Kodak NTE/Dektol, 1300 Å using Ilford L4/ paraphenylendiamine and 1450 Å using Ilford L 4/Microdol X. The more commonly used criterion for resolution, the so-called Rayleigh criterion (see Caro, 1962) is in each case 1.5 times the half-distance.

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Auszugsweise vorgetragen auf der 13. Tagung für Elektronenmikroskopie, Marburg, September 1967.     

Quantitative Beziehungen zwischen Temperaturreiz und Aktionspotentialen der Lorenzinischen Ampullen

Zusammenfassung Es wurden die Aktionspotentiale der afferenten Nervenfasern aus den Lorenzinischen Ampullen des Katzenhaies (Scylliam) untersucht, während an den Ampullen definierte und thermoelektrisch registrierte Temperaturreize gesetzt wurden. Versuche in situ und an isolierten Präparationen ergaben keinen Unterschied. Die Entladung der Ampullen erwies sich als unempfindlich gegen mechanische Reize, dagegen äußerst empfindlich gegen thermische Einwirkung. Temperaturregistrierungen in den Ampullen zeigten, daß bei thermischen Reizen an der unverletzten Haut starke Temperaturänderungen il den Ampullen ablaufen.Bei konstanter Temperatur zeigt die Einzelfaser eine Dauerentladung, deren Frequenz zwischen 15 und 23° ein Maximum bis zu 65 Impulsen · sec^–1 hat und nach den wärmeren und kälteren Temperaturen stetig bis zum Nullwert abfällt; die äußersten Grenzen sind 2 und 34°. Das Frequenzmaximum des Gesamtnerven liegt bei etwa 20°. Die höchste statische Unterschiedsempfindlichkeit der Einzelfaser erreicht im Bereich des positiven Temperaturkoeffizienten +7 Imp · s^–1 · grad^–1, im Bereich des negativen — 20 Imp · s^–1 · grad^–1. Kältesprünge führen im gesamten Aktionsbereich der Einzelfaser zu einer vorübergehenden Frequenzerhöhung bis 180 sec^–1 mit anschließender Adaptation auf einen niedrigeren Dauerwert; die überschießende Frequenzerhöhung hängt dabei neben der Temperatur vor allem auch von deren Änderungsgesehwindigkeit d/dt ab. Die dynamische Unterschiedsempfindlichkeit erreicht dabei bis—90 Imp·s^–1 · grad^–1, wobei der Receptor auch außerhalb des statischen Aktionsbereiches noch dynamisch erregbar ist. — Bei Wärmesprüngen verhält sich die Entladung genau spiegelbildlich zur Abkühlung; nach vorübergehender partieller oder völliger Hemmung der Entladung stellt sie sich wieder auf einen Dauerwert ein.Isolierte Einzelampullen zeigen dieselben Erregungsgesetze, nur gehen hier die Spikes bei Abkühlung in regelmäßige Wellen über, die schwebungsartig moduliert sind und vermutlich durch Synchronisation von Fasern innerhalb der Ampulle zustande kommen.Das Verhalten der Lorenzinischen Ampullen entspricht qualitativ in allen Punkten dem der Kältereceptoren der Warmblüter; quantitativ sind die Ampullen noch etwas empfindlicher.Die Versuche wurden mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft ausgeführt. Den Kollegen an der Zoologischen Station Neapel, insbesondere Herrn Prof. Dr. Reinhard Dohrn, möchte ich an dieser Stelle meinen aufrichtigen Dank für ihre freundliche Hilfe zum Ausdruck bringen.     

Weitere Untersuchungen zur Frage der Geruchsorientierung der Nachtschmetterlinge: Partielle Fühleramputation bei Spinnermännchen,insbesondere am Seidenspinner Bombyx mori L

Zusammenfassung Die Männchen von Bombyx mori reagieren auf den weiblichen Sexual-duftstoff mit mehreren Verhaltensformen, die in Korrelation zur Reizintensität in 6 gut voneinander unterscheidbare Reaktionsstufen aufgegliedert werden konnten. Diese umfassen niedere Reaktionsstufen — wie Fühlerheben, Fühlerputzen, Flügelsehwirren — bis zu komplexen Orientierungshandlungen, dem Anmarsch im Konzentrationsgefälle. Entsprechende Stufen wurden auch bei den einheimischen Arten Orgyia antiqua, Lasiocampa quercus, Lymantria dispar und Lymantria monacha beobachtet.In den Experimenten erfolgte die Variation der Reizintensität a) durch verschiedene Duftstoffkonzentrationen oder b) durch Reduktion der Anzahl Sensillen durch Fühlerteilamputationen.In Versuchen mit verschiedenen Duftstoffkonzentrationen und verschiedenen Fühleramputationagraden zeigte sich in Korrelation zum Amputationsgrad eine Verlängerung der Latenzzeit zur Auslösung der einzelnen Reaktionsstufen und eine größere Häufigkeit der niederen Reaktionsstufen. Bei der weitgehenden Amputation bis auf 2–5 Fiederpaare lassen sich durch hohe Duftstoffkonzentrationen aber noch alle Reaktionen auslösen, d.h. die Geruchssensillen müssen über den ganzen Fühler verteilt sein. Derartige Fühleramputierte mit 2–5 Fiederpaaren sind bei entsprechend hoher Duftstoffkonzentration ebenfalls zu der durch den Geruchssinn ausgelösten Strömungsorientierung befähigt.Von den 3 für den Geruchssinn in Frage kommenden Haupttypen der Sensillen auf den Fühlern konnten im Verhaltensexperiment nur die Sensilla styloconica, die durch Fühlerrandbeschneidungen selektiv zu entfernen sind, geprüft werden. Weder bei Erregungsversuchen im Schalentest noch bei Anlockversuchen im Konzentrationsgefälle und duftstoffhaltigen Luftstrom zeigte sich ein Hinweis auf eine Geruchsfunktion; die Tiere ohne Sensilla styloconica sind zu allen Reaktionsstufen befähigt und zeigen auch die normalen Orientierungshandlungen auf den Sexualduft. Ob nun die Sensilla coeloconica oder die dünnwandigen Sensilla trichodea die Geruchsrezeptoren sind, steht noch offen.Die Untersuchungen wurden überwiegend an Bombyx mori unter konstanten Laboratoriumsbedingungen durchgeführt. Parallelbeobachtungen und Freilandanflugversuche mit anderen Spinnern stimmen mit den Befunden an Bombyx überein, insbesondere konnten auch Lymantria-Männchen, denen die Sensilla styloconica weggeschnitten waren, im freien Fluge die Weibchen aufsuchen.Herrn Prof. Dr. Alfred Kühn zum 70. Geburtstag gewidmet.Herrn Prof Dr. K. v. Frisch danke ich herzlich für die mir gewährte freundliche Unterstützung. Die Untersuchungen wurden mit Hilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt und aus Mitteln der Rockefeller Foundation, die Prof. v. Frisch zur Verfügung standen, gefördert.     

Eine Methode zur röntgenhistoradiographischen Trockengewichtsbestimmung ohne Verwendung eines Referenzsystems

Zusammenfassung Es wurden röntgenhistoradiographische Trockengewichtsbestimmungen nach einmaliger Festlegung eines Gewichtsäquivalentes ohne Referenzsystem durchgeführt. Dazu werden alle Präparate mit einem konstant gehaltenen Röntgenspektrum belichtet. Durch genaue Analyse der Zeitschwärzungskurve für die verwandte Emulsion ist es möglich, die Röntgenabsorption des auf dem Film abgebildeten Gewebes aus der Filmschwärzung zu bestimmen. Da aus einer 9×12-Platte über 150 Platten der benötigten Größe geschnitten werden können, ist ein langes Arbeiten mit der gleichen Emulsionsnummer gewährleistet.Mit Hilfe eines einmal festgelegten Gewichtsäquivalentes wird dann das Trockengewicht berechnet. Dadurch sind quantitative Untersuchungen auch mit dem kleinen vonCombée undEngström gebauten, einfach zu handhabenden Philips-Historadiographen CMR 5 möglich, der bisher nur für qualitative Untersuchungen Verwendung fand. An kleinen biologischen Objekten mit einem Trockengewicht von 10×10^–12 g konnte die Reproduzierbarkeit der Messungen gezeigt werden.Mit 11 TextabbildungenMit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Kleine Beiträge zur Bestimmung des IEP von Protoplasten

Zusammenfassung Neben einer Würdigung des mikro-kataphoretischen Verfahrens für die gestellte Aufgabe wird zuerst eine Übersicht über die Untersuchungsapparatur, über die zu beachtenden Fehlerquellen und über die benutzten Untersuchungsobjekte und ihre Behandlungsweise gegeben. Das Verfahren von L.Michaelis wird hinsichtlich der Elektroden durch Vorschläge von J.Gicklhobn und K.Umrath, hinsichtlich der Mikrokammer durch Verwendung des E.Busch'schen Durchfluß-Objektträgers zu verbessern gesucht.Die praktischen Versuche ergeben für die nackten Protoplasten vonSolanum nigrum den IEP bei einer C_H von 1,6·10^–5 oder wenig darunter, für jene vonVitis vinifera in der Zone zwischen 6,3·10^–5 und 2,5·10^–5. Der gesuchte Wert wird für die Stachelkugeln der beidenNitella- Arten nach zwei verschiedenen Untersuchungsweisen übereinstimmend zu 1,6·10^–5 bis 3,2·10^–6 angenommen, während er bei der untersuchten untergärigen Rasse vonSaccharomyces cerevisiae zwischen 1,6·10^–5 und 2,2·10^–5 liegen dürfte.Die Diskussion führt zu einer knappen Übersicht über die möglichen Beladungsursachen der Objekte und untersucht kurz die Anwendbarkeit des Kataphoreseversuches für weitere Ziele der Protoplasmaforschung (analytisch-chemischer Aufbau der Objekte, ihre intrazelluläre C_H, Ladungswert der Protoplasten).Fortsetzung aus Protoplasma,11, 85–96;12, 268–278;14, 83–90, 90–96.     

Die Anwendung flüssiger Emulsionen bei autoradiographischen Untersuchungen mit H3-markierten Substanzen

Zusammenfassung In der Arbeit wird die Anwendung flüssiger Emulsionen in Gel-Form bei der Herstellung von Autoradiogrammen zum Nachweis H³-markierter Substanzen beschrieben.Die Vor- und Nachteile von Emulsionen unterschiedlicher Empfindlichkeit und verschiedenen Silberkorndurchmessers werden besprochen.An Hand von Abbildungen kann gezeigt werden, daß mit flüssigen Emulsionen bei leichterer Anwendbarkeit und zeitsparender Technik die gleichen Ergebnisse erhalten werden können wie mit der Stripping-Film-Technik.Mit 5 Textabbildungen     

Röntgenmutationen bei der Birke

Ohne ZusammenfassungMit 6 TextabbildungenGekürzte Wiedergabe eines Vortrages, gehalten auf der Arbeitstagung für forstliche Samenplantagen vom 24.–26. Okt. in Waldsieversdorf.Herrn Dr.Schröck fühle ich mich für die Überlassung des Untersuchungsmaterials aus dem Jahre 1948 und die freundliche Unterstützung der Arbeiten zu großem Dank verpflichtet.     

Zum Frequenzverhalten von Gymnarchus niloticus Cuv. (Mormyriformes,Teleostei)

Zusammenfassung Bei fünf Tieren der Art Gymnarchus niloticus Cuv. wurden die Entladungen ihres elektrischen Organs untersucht. Vier Tiere sendeten ohne Unterbrechung; lediglich ein Tier unterbrach während eines Zeitraumes von etwa 27 Std seine Aktivität ohne erkennbare Einflüsse aus der Umwelt im Mittel 8–9 mal in der Stunde für durchschnittlich 18,5 sec.Durch Einwirkungen äußerer elektrischer Felder wird ein Aussetzen der Tätigkeit des elektrischen Organs hervorgerufen. Bei einem homogenen elektrischen Wechselfeld veränderlicher Frequenz lag die Schwelle für diese Reaktion für Frequenzen von 50–800 Hz bei etwa 20 mV_ss/cm. Bei höheren Frequenzen liegt die Reaktionsschwelle wesentlich höher.

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Summary Investigations on the continuity of the electric discharges of five specimen of the species Gymnarchus niloticus Cuv. have been carried out. Four specimen did not interrupt their emission, one specimen paused within a time interval of 27 hours 8 to 9 times per hour with an average value of 18,5 sec without perceptible influences from the environment.Externally applied electric fields cause an interruption of the emission of the electric organ. For an homogenous electric field of variable frequency the threshold of this reaction has been found to be about 20 mV_pp/cm for frequencies from 50 to 800 Cps. For higher frequencies the threshold proved to be essentially higher.

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Die Verfasser danken dem Bundesministerium der Verteidigung für die Bereitstellung der erforderlichen Mittel.

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Jetzt: Zoophysiologisches Institut der Universität Tübingen.     

Über das Vorkommen von Sexualhormonen bei der Meeresschnecke Littorina littorea L.

Zusammenfassung Es wurde versucht, ein wirksames Prinzip als Ursache für den sexuellen Jahresrhythmus bei Littorina littorea L. zu finden. Die Tiere wurden auf den Gehalt an androgenen und oestrogenen Stoffen untersucht. Die Prüfung auf Extrakte aus Gonaden, Mitteldarmdrüsen und den Rest-Tieren ergab: Littorina littorea enthält keine im Test am Kückenkamm, an der männlichen, kastrierten Maus und papierchromatographisch nachweisbaren Mengen an androgenen Stoffen.Im Allen-Doisy-Test wirksame Substanzen konnten aus den Ovarien extrahiert werden. Aus der Dosiswirkungskurve ergibt sich ein Gehalt von etwa 3 mg Oestradiolbenzoat-Äquivalenten/kg Frischgewebe.Das Vorkommen von oestrogenen Stoffen ist auf die Ovarien beschränkt. Männliche Tiere sowie Mitteldarmdrüsen und andere Gewebe der Weibchen enthalten keine erfaßbaren Mengen an Oestrogenen.Es herrscht Parallelität zwischen der extrahierbaren Oestrogenmenge und dem Ausbildungsgrad der Keimdrüsen.Im Vergleich mit den Sexualhormonen der Wirbeltiere mittels Papierchromatographie zeigt sich, daß das wirksame Agens nicht identisch mit Oestradiol-(3,17) oder Oestron ist.Durch Abkühlungsversuche konnte ein Einfluß der Temperatur auch für die Aufbauphase im Sexualzyklus bei L. littorea wahrscheinlich gemacht werden.Die Injektion arteigener Extrakte bei den Schnecken führte bisher — wegen der Empfindlichkeit der Tiere — zu keinem Ergebnis.Für die mir immer gewährte freundliche Unterstützung bei der Durchführung der Arbeit sage ich meinem verehrten Lehrer, Herrn Professor Dr. H. Giersberg, meinen herzlichen Dank.Für die freundliche Überlassung von Hormonpräparaten und Testsubstanzen bin ich Herrn Prof. Dr. J. Schmidt-Thomé, Frankfurt a. M.-Hoechst, Herrn Dr. J. Hübener, Institut für vegetative Physiologie, Frankfurt a. M., und der Schering AG zu besonderem Dank verpflichtet.Herrn C. Lüders, Seewasseraquarium Wilhelmshaven, danke ich verbindlichst für die Beschaffung der Littorinen.     

Die absoluten Hörschwellen des Zwergwelses (Amiurus nebulosus) und Beiträge zur Physik des Weberschen Apparates der Ostariophysen

Zusammenfassung Für den Zwergwels (Amiurus nebulosus) werden die absoluten Hörschwellen im Frequenzbereich von 60–10000 Hz bestimmt. Die in der Arbeit angegebene Methode gestattet nur Messungen, deren Fehler etwa auf ±10 db geschätzt werden muß.Das Gehörorgan der Zwergwelse ist ein Schalldruckempfänger, so daß die Hörschwellen in Schalldruckeinheiten (bar = dyn/cm²) angegeben werden können.Im Bereich von 60–1600 Hz ist der Schwellenschalldruck annähernd konstant; oberhalb von 1600 Hz steigt er steil mit der Frequenz an (s. Abb. 7).Nach beidseitiger Exstirpation des Malleus ist die Empfindlichkeit auf 1/30–1/100 (um 30–40 db) abgesunken, die Form der Hörschwellenkurve bleibt jedoch erhalten (s. Abb. 8).Versuche, die Schwimmblase auszuschalten, waren erfolglos.Eigenfrequenz und Dämpfung der Pulsationsschwingungen der isolierten Camera aerea (vordere Schwimmblasenkammer) der Elritze wurden gemessen. Die Eigenfrequenz der Schwimmblase ist ihrem mittleren Durchmesser umgekehrt proportional. Das logarithmische Dekrement der Schwingungen beträgt im Mittel 0,25. Es ist anzunehmen, daß die Dämpfung im Fischkörper größer ist.Die Form der Schwellenschalldruckkurve läßt sich aus den akustischen Eigenschaften des Weberschen Apparates verstehen, wenn man annimmt, daß für die Schwellenerregung der Sinneszellen eine frequenzunabhängige Mindestamplitude der Endolymphschwingungen im Labyrinth erforderlich ist.Ein Vergleich der Schwingungsamplituden einer kugelförmigen Luftblase in Wasser und der Teilchen in einem Wasserschallfeld mit fortschreitenden Wellen bei gleichem Schalldruck zeigt den Vorteil, den die Transformation des Schalldrucks in Bewegungen der Schwimmblasenwand für das Hörvermögen der Ostariophysen bietet.Die Schallempfindlichkeit der Zwergwelse (dargestellt durch die Schwellen-Energiedichte eines ungestörten Schallfeldes) ist im optimalen Frequenzbereich (etwa 800 Hz) gleich der des Menschen und des Vogels (Dompfaff) in ihren optimalen Frequenzbereichen (etwa 3200 Hz); dagegen ist die Schallempfindlichkeit des Zwergwelses bei tiefen Frequenzen (z. B. 60 Hz) wesentlich größer, bei hohen Frequenzen (z. B. 10000 Hz) jedoch wesentlich kleiner als die von Mensch und Vogel (s. Abb. 13). Die berechneten Schwellenamplituden der Schwimmblasenwand sind nur wenig größer als die des Trommelfells von Mensch und Vogel.Für die Anregung zu dieser Arbeit bin ich Herrn Prof. Dr. H. Autrum zu Dank verpflichtet. Für Unterstützung und Beratung danke ich ferner Herrn Prof. Dr. R. W. Pohl (I. Physikalisches Institut Göttingen), Herrn Prof. Dr. F. H. Rein (Physiologisches Institut Göttingen) und Herrn Dr. K. Tamm (III. Physikalisches Institut Göttingen).Die Untersuchungen wurden mit Apparaten ausgeführt, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft Herrn Prof. Autrum zur Verfügung gestellt hat.     

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.     

Hämatologische Beobachtungen an Regenbogenforellen (Salmo gairdneri RICH.). V. Die Erythozytenverteilungskurve

Zusammenfassung Für die Fischpathologie wird als differentialdiagnostisches Verfahren die Erythozytenmessung vorgeschlagen. Zur Darstellung der Erythrozytenverteilungskurve wird wegen der elliptischen Form der Fisch-Erythrozyten die in der Humanmedizin übliche Technik modifiziert.An 102 Regenbogenforellen (Salmo gairdneri) beiderlei Geschlechts im Alter von 1 bis 3 Jahren wurde versucht, die Normalkurve für gesunde Tiere dieser Population zu ermitteln. Die Größenverteilung der Erythrozyten ergibt eine Gauss-Glockenkurve, deren Gipfel in die Größenklasse 30–35 µm²/ fällt, und deren Basis von 15–20 µm²/ bis 55–60 µm²/ reicht.Zwischen den Price-Jones-Kurven der Milchner (52 Individuen) und Rogner (50 Individuen) bestehen keine signifikanten Unterschiede. Ebenso konnte keine Beeinflussung dieser Normalkurve durch unterschiedliches Alter oder jahreszeitliche Einflüsse — untersucht wurden in dieser Hinsicht die F₂ — beobachtet werden.

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Summary As differential-diagnostic feature in the fish pathology it is suggested to measure the red blood cells. The normal technique used in human medicine for plotting the distribution curve of the red blood cells is modified, because the red blood cells of the fish are of elliptical shape.102 rainbow trouts (Salmo gairdneri), both, male and female, and 1–3 years of age, were examined to find the normal curve for healthy animals of this population. The size distribution of the red blood cells show a bell-shaped Gauss-curve, the peak of which is 30–35 µm²/, and the basis of which reaches from 15–20 µm²/ to 55–60 µm²/.The Price-Jones-curves show no significant differences between the milters (52 individuals) and the spawners (50 individuals). Besides, changes caused by different age or seasonal influences could not be observed on this normal curve. Analyzed were the F₂ individuals.

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Institut für Siedlungswasserbau und Wassergütewirtschaft der Universität Stuttgart Biologische Abteilung - Arbeitsgruppe Haider     

Kern und Funktion I: Die Kerngrösse und ihre Abhängigkeit von äusseren und inneren Faktoren

Zusammenfassung Um für spätere Versuche Vergleichswerte zu bekommen, wurden die Größen der Kernvolumina motorischer Vorderhornzellen und von Basalzellen der Epidermis bei Temporarien und ihre Abhängigkeit von äußeren und inneren Faktoren näher untersucht. Die Kernvolumina ordnen sich in eine bestimmte arttypische Variationsbreite ein und bilden mehrere Reihen von Verdoppelungs-(W. Jacobj) und Zwischenklassen (G. Hertwig), deren Grundgrößen (V₁) innerhalb einer artbestimmten Wertspanne schwanken. Die durchschnittliche Größe der Kernvolumina ist vom Artfaktor, vom Geschlecht, von der Brunst und vom Ernährungszustand abhängig. Dabei spielen anscheinend der artgebundene Chromosomensatz, die Sexualhormone und eine vom Ernährungszustand und den Geschlechtshormonen abhängige zentrale Regulierung eine wesentliche Rolle. Die Änderung des Kernvolumens kann theoretisch entweder auf Änderungen der Chromosomenmatrix oder des Kernsaftes bzw. der Wasserverhältnisse des Kernes beruhen. Verdoppelungen im Sinne rhythmischen Wachstums kämen nur zum Teil für den Unterschied zwischen den motorischen Vorderhornzellkernen von männlichen Temporarien und denjenigen der Weibchen in Frage. Im Verlauf von Hungerzuständen wirken auch der gestörte Aufbau und der Abbau des spezifischen Kernmaterials und bei den Basalzellen der Haut noch Teillingsvorgänge mit. Die Jahreszeiten (Frühling, Herbst) und das Gewicht haben keinen Einfluß auf die Größe des Kerns.Die Arbeit wurde mit Unterstützung der Böse-Stiftung der Universität Marburg (Lahn) durchgeführt, der ich auch an dieser Stelle meinen Dank aussprechen möchte. Ebenso möchte ich meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. med. A. Benninghoff, für seine Anregungen und stets wertvollen Diskussionen herzlich danken. Dank schulde ich auch unserer technischen Assistentin, Frl. E. Hauberg, die mir bei den Ausrechnungen half.Die Arbeit, die 1947 abgeschlossen wurde, kann aus äußeren Gründen erst jetzt erscheinen. Vgl. auch die Beiträge: H. Krantz: Reaktion der Zellkerne auf Narkotika. Z. Naturforsch. 2b, 428–433 (1947) und A. Benninghoff: Kernschwellungen und Kernschrumpfungen. Anat. Kongr. Bonn 1949.     

Die Temperaturregulation des Bienenvolkes unter regeltheoretischen Gesichtspunkten

Zusammenfassung Es werden zwei Anlagen beschrieben, die es ermöglichen, einen Temperaturreiz auf das Bienenvolk auszuüben und den Temperaturverlauf selbsttätig zu registrieren.Ein thermoelektrisches Psychrometer zur Messung der relativen Feuchte innerhalb der Beute wird beschrieben.Es wird gezeigt, daß die Temperaturregulation des Bienenvolkes im Sinne der Regeltheorie erfolgt. Das für ein Regelsystem typische Überpendeln bei Regelstörung und Sollwertverstellung sowie Balanceschwankungen werden nachgewiesen.Unter normalen Verhältnissen ist der Wasserdampfgehalt der Beutenluft in der ganzen Beute gleich, und zwar so hoch, daß bei der im Brutnest vorliegenden Temperatur hier etwa 40% relativer Feuchte herrschen. Das Brutnest ist der trockenste Teil der Beute. Die Luftströmung erfolgt im Versuchskasten von unten nach oben.Bei einem Wärmereiz wird durch Herausfächeln der Luft aus dem Flugloch die Luftströmung umgekehrt. Durch Wasserverdunstung im Brutbereich, vorzugsweise am Brutnestrand, wird die Temperatur auf 36–37° C gehalten. Im Gegensatz zu den Verhältnissen vor dem Reiz sind jetzt die Kastenaußenbezirke trockener als der Brutbereich.Die Regulation wird durch unzureichende Wasserzufuhr oder schlechte Ventilationsmöglichkeit behindert. Im Falle einer unvollkommenen Regulation wird für das ganze Brutnest eine höhere Gleichgewichtstemperatur eingestellt.Die Bedeutung der Luftzirkulation für das Klima der Beute wird dargelegt.Kältereize bis zu 10° C können von einem normal starken Volk ohne Beeinträchtigung des Wärmehaushaltes ertragen werden. Bei einem schwachen Volk sinkt bei starken Kühlreizen die Brutnestrandtemperatur im beobachteten Falle bis auf 25° C ab. Durch die verstärkte Atmung steigt die relative Feuchte im Brutbereich bis auf 50–70%. obwohl bei stärkeren Reizen durch die Kondensation des Wasserdampfes in den Kastenaußenbezirken dem Brutnest Feuchtigkeit entzogen wird.Auf die Beziehungen zwischen Brutnestgröße und Wasserhaushalt wird hingewiesen.Bei gleichzeitigem Kühl- und Feuchtereiz hat bei schwachen Kühlreizen die Feuchteregulation den Vorzug, solange die Temperatur im Brutbereich nicht unter 33° C absinkt. Bei stärkeren Kühlreizen wird der Feuchtereiz durch physikalische Umstände aufgehoben.Es wird ein Temperaturindifferenzbereich zwischen 33 und 36° C festgestellt. Seine Bedingtheiten und seine Bedeutung für die Temperaturregulation des Bienenvolkes werden dargelegt.Für die Anregung zu dieser Arbeit danke ich Herrn Prof. Neuhaus, Herrn Prof. Stammer für die Unterstützung durch Mittel des Institutes. Ferner danke ich Herrn Dr. Böttcher, Bayerische Landesanstalt für Bienenzucht Erlangen, für den Arbeitsplatz an seinem Institut.     

Further investigations on the distribution of hibernating Culex pipiens pipiens L. (Diptera, Culicidae) in artificial marl-caves in south limburg (Netherlands)

In three artificial marl-caves in Dutch Limburg with a similar simple construction and belonging to the horizontal static type, the factors influencing the choice of the hibernation sites of Culex pipiens pipiens L. were studied.From counts made in January of the years 1958–1960 it appeared that despite differences of the caves the picture obtained for the distribution of the mosquitoes agreed markedly and, in addition, many aspects were found the same over these years.By means of a series of field experiments it was established that the factor light determines the broad outlines of the distribution of the hibernating mosquitoes in the cave corridors investigated. Measurements of light intensities showed fluctuations in intensity in the corridors of the caves investigated. Broadly speaking the mosquitoes were observed in the twilight zone. In this zone maxima in the distribution of the mosquitoes appeared to coincide with the spatial change of decrease into increase of light intensity.In a small niche in one of the caves most mosquitoes were found on the side opposite to the entrance of the cave. This phenomenon was already recognized in an earlier study on the distribution of Culex in the marl-caves of Southern Limburg (Kuchlein & Ringelberg 1956).

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Zusammenfassung In drei künstlichen Mergel-Höhlen holländisch Limburgs mit ähnlich einfachem Bau und vom gleichen horizontal statischen Typ wurden die Faktoren untersucht, welche die Wahl der Überwinterungsplätze von Culex pipiens pipiens L. beeinflussen.Zählungen, die jeweils im Januar der Jahre 1958–1960 durchgeführt wurden, erweckten den Ànschein, daß trotz der Unterschiede in den Höhlen das erhaltene Bild über die Verteilung der Stechmücken auffällig übereinstimmte und außerdem viele Aspekte während dieser Jahre gleich blieben.Mit Hilfe einer Reihe von Feldversuchen wurde festgestellt, daß der Faktor Licht die groben Züge der Verteilung der überwinternden Mücken in den untersuchten Höhlengängen bestimmt. Messungen der Lichtintensitäten ergaben Schwankungen der Stärke in den geprüften Höhlenkorridoren. Grob gesagt wurden die Stechmücken in der Zwielicht-Zone gefunden. In dieser Zone scheinen die Maxima der Stechmückenverteilung mit dem räumlichen Umschlag von Abnahme zu Zunahme der Lichtintensität zusammenzufallen.In einer kleinen Nische in einer der Höhlen wurden die meisten Mücken auf der dem Eingang gegenüberliegenden Seite der Höhle gefunden. Dieses Phänomen wurde bereits in einer früheren Untersuchung über die Verteilung von Culex in den Mergel-Höhlen Süd-Limburgs (Kuchlein & Ringelberg 1956) behandelt.

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Beitrag zur Züchtung mehltauresistenter Stachelbeeren

Zusammenfassung Nachkommen aus diallelen Kreuzungen zwischen 4 mehltauresistenten Müncheberger Stachelbeerklonen und 4 Sorten wurden auf ihr Verhalten gegenüber dem amerikanischen Stachelbeermehltau (Sphaerotheca mors uvae (Schw.) Berk.) geprüft. Die Methodik der künstlichen Infektion der Sämlinge wird beschrieben.In Abhängigkeit von den verwendeten Kreuzungspartnern wurden 0–30% resistente Sämlinge erhalten. Die unterschiedlichen Aufspaltungsergebnisse weisen auf kompliziertere Verhältnisse bei der Vererbung hin, als bisher angenommen wurde. Im Gegensatz zuLorenz, der trifaktorielle rezessive Vererbung fand, wird vermutet, daß bei Prävalenz der Anfälligkeit die Resistenzallele sich additiv vestärken und beim Erreichen einer bestimmten Quantität. Resistenz auszulösen vermögen. Auf diese Weise können in bezug auf die Mehltauanfälligkeit heterozygote Genotypen resistent sein. Es wird angenommen, daß die einzelnen Faktoren eine unterschiedlich hohe Resistenzkraft besitzen.Durch Infektion junger Blätter anfälliger und resistenter Sorten im Gewächshaus und nachfolgende mikroskopische Untersuchung konnte gezeigt werden, daß vollresistente Pflanzen auch unter günstigen Bedingungen für die künstliche Infektion nicht befallen werden. Die Abwehr des Infektes beruht auf Hypersensibilität der befallenen Epidermiszelle. Feldresistente Individuen wurden unter den angewendeten Bedingungen schwach befallen.Mit 7 Abbildungen     

Ursprung,Verlauf und Endigung der retino-hypothalamischen bahn

Zusammenfassung Die früher beschriebene retino-hypothalamische Bahn (Knoche 1956–1959) wurde in ihrer Ausbreitung und Endigung durch erneute Untersuchungen an Mensch, Hund und Kaninchen ergänzt. Nach Opticusdurchschneidungen läßt sich der Ursprung und Verlauf retino-hypothalamischer Nervenfasern wie folgt festlegen: Am ventro-kranialen Chiasmarand, bzw. am N. opticus, verlassen markarme Nervenfasern die Sehbahn und dringen über die Lamina terminalis und durch die seitlich von ihr gelegenen Gebiete in das Grau der seitlichen 3. Ventrikelwand ein. Die an ihren degenerativen Zeichen zu verfolgenden vegetativen Opticusfasern durchziehen in Nähe des Ependyms die Regio suprachiasmatis (rostral und chiasmanah), die caudalen Anteile des N. paraventricularis, erreichen den N. tuberis infundibularis und in relativ geringer Zahl die Neurohypophyse. Der angegebene Verlauf läßt sich übereinstimmend an Sagittal-, Horizontal-und Frontalschnitten nachweisen.Innerhalb des N. tuberis infundibularis treten am Ende vegetativer Opticusfasern synaptische Formationen in Gestalt von Endösen und Ringen sowie Endkolben unterschiedlicher Form und Größe auf. Sie befinden sich in Gruppen an kleinen Blutgefäßen und einzeln an kleinen Nervenzellen. Die synaptischen Figuren lassen sich deutlich 10–14 Tage nach Opticusdurchschneidungen imprägnieren. Im N. tuberis infundibularis ist somit ein Endgebiet der retino-hypothalamischen Nervenfasern zu vermuten. Zur Feststellung der Ursprungszellen der retino-hypothalamischen Bahn wurden die vegetativen Opticusfasern nach ihrem Abgang aus der eigentlichen Sehbahn im Hypothalamus zerstört. Von der jeweiligen Läsionsstelle an sind die degenerativ veränderten vegetativen Opticusfasern durch die Vorderwand des 3. Ventrikels hindurch über die retino-hypothalamische Wurzel bis in den N. opticus zu beobachten. Im III. Neuron der Retina lassen sich post laesionem hypothalami degenerativ veränderte Nervenzellen (retrograde Degeneration) kleiner und mittlerer Größe nachweisen. Diese von Becher (1953–1955) als vegetative Nervenzellen der Retina bezeichneten Ganglienzellen sind als die Ursprungszellen der retino-hypothalamischen Bahn anzusehen.Die Ergebnisse von Untersuchungen der Zwischenhirne von Menschen, bei denen 2–6 Jahre vor dem Tod eine Bulbusenukleation durchgeführt wurde, sprechen für den Ablauf einer degenerativen Atrophie der retino-hypothalamischen Wurzel.Die Untersuchung erfolgte mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Cytomorphologische Studien An Strahleninduzierten, Konstant Abweichenden Plastidenformen Bei Farnprothallien

Zusammenfassung Sporen von Polypodium aureum wurden mit Röntgen-, - und UV-Strahlen entweder in gequollenem oder trockenem Zustand behandelt.Aus unbestrahlten Kontrollkulturen und vor allem aus den Kulturen, die aus bestrahlten Sporen hervorgegangen waren, wurde eine Anzahl von Prothallien mit abnormen Plastidenerscheinungen isoliert und getrennt in Klonkulturen weitergezogen.Die gefundenen Plastidenabweicher waren gegenüber den normalen Prothallien durch konstante Abänderungen sowohl der Form, Struktur, Größe und Pigmentierung der Plastiden als auch bezüglich der räumlichen Verteilung der Plastiden in der Zelle gekennzeichnet.Nach dem Erscheinungsbild der Plastiden wurden die abweichenden Klone in 20 verschiedene Abweichertypen geordnet und beschrieben. Mikrophotographien sind reichlich zur Illustration der Beschreibungen beigegeben.Die Plastidenänderungen hielten sich — in vielen Fällen schon über 3 Jahre — bei fortgesetzter vegetativer Vermehrung und Regeneration unter schwankenden Außenbedingungen völlig konstant.Fragen der genetischen Bedingtheit der Plastidenabänderungen und Probleme der Plastidenstruktur werden — soweit sie eben im Zusammenhang mit den in dieser Arbeit aufgeworfenen Fragen stehen — kurz besprochen.Mit 49 Textabbildungen.Die Versuche wurden in dem Laboratorium der Abteilung Botanik der Höheren Bundeslehr-und Versuchsanstalt für Wein-, Obst- und Gartenbau in Klosterneuburg bei Wien durchgeführt. Der Verfasser dankt auch an dieser Stelle bestens dem Direktor der genannten Anstalt, Herrn Prof. Ing. E. Planckh und der Leiterin der Abteilung Botanik, Frau Dr. G. Kraus, für das stete Entgegenkommen und den zur Verfügung gestellten Arbeitsplatz.Als Dissertation von der Philosophischen Fakultät der Universität Wien angenommen.     

Untersuchungen an Rotkleesorten zur Ermittlung ihres Wertes als züchterisches Ausgangsmaterial

Zusammenfassung Der Rotkleeanbau hat in Ungarn — ungefähr gleichzeitig wie in Deutschland — in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts begonnen. Als günstigste Gebiete für den Rotkleeanbau erwiesen sich im ungarischen Tieflandbecken der westliche Teil und das nördliche und nordöstliche Grenzgebiet des Landes mit Niederschlägen um 600 mm oder mehr. Die Lokalsorten, die sich in verschiedenen Gebieten Ungarns entwickelten, wurden auf sechs typmäßig unterschiedliche Landsortengruppen aufgeteilt. Unter diesen werden 43 Landsorten weitergef=:uhrt und den Züchtern als Ausgangsmaterial empfohlen.Einschließlich der ungarischen Sorten wurden von 1959 bis 1963 197 europäische und amerikanische Rotkleesorten mit dem Ziel untersucht, Ausgangsmaterial für die Züchtung zu selektieren, das drei Jahre lang volle Ertrags- und Nachtriebfähigkeit aufweist und zum frühen, mehrschürigen, frohwüchsigen Typ gehört. Solche Typen bieten die Möglichkeit, Intensivsorten zu züchten, die unter Bewässerungsbedingungen auch in der trockenen Tiefebene mit Erfolg eingeführt werden könnten. Die nur zwei Jahre ausdauernden Rotkleesorten können auch unter Bewässerungsbedingungen auf den Böden der ungarischen Tiefebene nicht mit der Luzerne konkurrieren.Die Untersuchungsergebnisse lassen vermuten, daß im geprüften Weltsortiment mehrere dem Versuchsziel entsprechende Sorten bzw. Herkünfte vorkommen. Besonders geeignet erscheinen die Schweizer Sorte Oerlikon 24, die schwedische Sorte Rinkaby und mehrere ungarische Landsorten als Ausgangsmaterial für Kreuzungen.Herrn Prof. Dr.R. Schick zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Über die widerstandsfähigkeit von moosrotatorien aus wasserkulturen gegen trocknung und gegen niedere und hohe temperaturen,insbesondere über einige faktoren,welche die resistenz begrenzen

Zusammenfassung In Wasser kultivierte Moosrotatorien, Philodina roseola Ehrenb. und vor allem Habrotrocha constricta Duj. wurden auf ihre Trocken- und Temperaturresistenz geprüft.Ohne kolloidale Unterlage auf ebener Glasfläche bei Versuchsraumtemperaturen getrocknete Rotatorien sterben. Nur, wenn bei hoher Luftfeuchte langsam getrocknet wird, überlebt ein Teil der Tiere.Wird auf oder in einem Kolloid getrocknet, dann überlebt ein großer Teil der Tiere nach Maßgabe der folgenden Faktoren: Je größer die Trocknungsgeschwindigkeit und der schließliche Wasserverlust der Tiere, desto mehr Tiere sterben. Ebenso werden mit der Dauer des Trockenliegens immer mehr Tiere getötet. Je stärker die Abflachung der trockenen Tönnchen ist, desto mehr werden diese geschädigt. Schnelles Befeuchten der trockenen Tönnchen ist unschädlich. Zum Wiederaufleben ist Sauerstoff nötig.Die Kolloid-Bettung ermöglichte es, das Eintrocknen und Quellen der Tiere auch morphologisch zu verfolgen.Das Volumen der eingetrockneten Tiere beträgt etwa 8% des Volumens der aktiven Tiere oder 11% der zu Tönnchen kontrahierten, aber noch nicht entquollenen Tiere. Die lufttrockenen Tönnchen enthalten etwa noch 15–20% Wasser. Der Volumenverlust des Eiplasmas von Habrotrocha constricta beträgt bei 75% relativer Feuchte und l.8° C etwa 83–87%.Die untersuchten Rotatorien ziehen sich noch vor dem Eintrocknen zu Tönnchen zusammen; hierdurch werden die Deformation des Körpers und die Zerreißungen durch das Trocknen möglichst klein gehalten.Wiederholtes Trocknen tötet viele Tiere. Habrotrocha constricta verträgt osmotischen Wasserentzug (durch Saccharoselösung) gut; der Aufenthalt in destilliertem Wasser tötet die Tiere hingegen bald.Die Zeit, welche die Tiere zum Wiederaufleben benötigen; ist um so länger, je stärker sie getrocknet waren und je länger sie trockengelegen hatten. Erhitzt gewesene Tiere brauchen besonders lang zum Wiederaufleben.Lufttrockene Tiere vertragen extreme Temperaturen besser als solche mit höherem Wassergehalt: Aktive Tiere in Wasser oder nassem Mooshäcksel sterben, bei –15° C schnell eingefroren, rasch. Bei –4° C langsam eingefrorene aktive Tiere überleben zu etwa 10%. Bei –10 bis –15° C 3 Monate lang lufttrocken gelagerte Tiere überleben ohne zusätzliche Verluste durch die Kälte. Auch bei kurzfristigem, wiederholtem Wechsel zwischen –15 und +18 oder +35° C sterben die lufttrockenen Tiere nicht.Nur wenig entquollene Tönnchen vertragen die entsprechende Temperaturbehandlung aber schlecht.Aktive Tiere, die 5 min lang höheren Temperaturen ausgesetzt werden, sterben schon bei 42° C zu 50%; wenig entquollene Tönnchen überleben im äußersten Fall die gleiche Expositionszeit bei 48° C, lufttrockene Tönnchen bis zu 70° C. Osmotisch (in 0,5 mol. Rohrzucker) entquollene Tiere, die 30 sec höheren Temperaturen ausgesetzt wurden, überlebten dies noch bei 52° C zu 50%; Brunnenwasser-Kontrollen starben zu 50% schon bei 48° C.Auch beim Trockenliegen schaden schon mäßig hohe Temperaturen (30–35° C).Verglichen mit dem, was frühere Autoren über die Resistenz von Wildfängen angegeben haben, und was die experimentelle Nachprüfung dieser Angaben gebracht hat, ist die Widerstandsfähigkeit der in Dauer-Wasserzucht gehaltenen Tiere geringer: Bei etwa 60–80% relativer Feuchte und +18 bis + 20°C (Versuchsraumbedingungen) getrocknet, überlebte Habrotrocha constricta Duj. mit 50 % der Tiere im günstigsten Fall 25 Tage. Einzelne Tiere überlebten mehr als 50 Tage. Für 50% relative Feuchte sind die entsprechenden Werte 6 und 25 Tage, bei Lagerung im Exsikkator über konzentrierter H₂SO₄ 2 und 50 Std. Nur in der Kälte sind auch die getrockneten Zuchttiere sehr widerstandsfähig.Im Verlauf von 60 Monaten Dauer-Wasserzucht nahm die Trockenresistenz von Habrotrocha constricta Duj. auf etwa die Hälfte ab; während der gleichen Zeit sank die durchschnittliche Größe der Tiere auf etwa 67% des Ausgangswertes. (Gesamtzuchtdauer 8 Jahre.)Eine Abhärtung durch wiederholtes Austrocknenlassen wurde versucht, aber nicht erzielt.Die quantitativen Versuchsergebnisse gründen sich auf über 100000 ausgezählte Individuen und sind statistisch gesichert.Die ökologische Bedeutung der untersuchten, die Resistenz begrenzenden Faktoren wird kurz erörtert.Für die Anregung und Förderung der Arbeit Herrn Professor Dr. Gerolf Stelner herzlich.