Die Muskulatur des Eileiters von Carausius morosus

Zusammenfassung An lebenden Muskelfasern aus dem Eileiter von Carausius morosus wurden die Veränderungen der A- und I-Zonen im Verlauf spontaner Kontraktionen beobachtet. Die A-Zone verkürzt sich in den Fasern, deren Sarkomerenlänge bei voiler Kontraktion gleich groß oder kürzer als die ruhende A-Zone wird. In kontrahierten A-Zonen treten keine Kontraktionsbanden auf. Auch extrem kontrahierte Sarkomeren zeigen noch eine schmale I-Zone. In manchen Fasern verkürzt sich während einer Kontraktionswelle die A-Zone nicht, sondern nur die I-Zone.

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Summary The appearance of living muscle fibres from the oviduct of Carausius morosus was observed with the polarizing microscope as it changes during spontaneous contractions. In many fibres the A-bands shorten. In these cases, the contracted sarcomeres are found to be as long as, or shorter than the length of resting A-bands. The A-bands look always homogeneous, no contraction bands are observed when they shorten. In fully contracted sarcomeres, the I-bands become narrow but they do not disappear. In many fibres, the A-bands remain constant, and only the I-bands shorten during contractions.

     

Die embryonalentwicklung des kopfes und prothorax von Carausius morosus br. (Insecta,Phasmida)

The development of the head — especially of the head structures which show traces of a metameric origin — is described. These structures confirm that the head of Carausius consists of an acron and six segments. The development of the thorax and legs confirm Weber's subcoxal theory.     

Die bakterienflora der tracheen und des blutes einiger insekten

Ohne ZusammenfassungHerrn Professor Dr. Paul Buchner in Verehrung gewidmet.     

Experimentelle untersuchungen zur dewitzschen hypothese des apterismus bei insekten

Ohne Zusammenfassung     

Der Einfluss des Lichtes auf Farbwechsel und Phototaxis von Dixippus (Carausius) morosus

Zusammenfassung Der Farbwechsel von Dixippus als Lichtreaktion wird durch Kontrastwirkung zwischen Untergrund und übriger Umgebung hervorgerufen. Er wird dadurch verwirklicht, daß ein Teil des Auges wenig Licht (dunkler Untergrund) oder gar keines erhält (teilweise Lackierung), während der andere Teil von hellem Licht bestrahlt wird. Dabei ist das Dixippus-Auge ausgesprochen dorsiventral. Lediglich die Verdunkelung der unteren Augenhälften ist wirksam.Der Farbwechsel tritt im Tageslicht schon dann ein, wenn nur ein unteres Viertel eines Auges verdunkelt wird. Bei Verdunkelung größerer Augenpartien muß mindestens ein Augenviertel frei bleiben. Totale Lackierung eines oder beider Augen löst keinen Farbwechsel aus.Zwischem durchfallendem und reflektiertem Licht besteht in der Wirkung auf den Farbwechsel kein Unterschied. Wird der Untergrund einmal durch ein Farbpapier gebildet (reflektiertes Licht), das andere Mal durch ein Filter gleicher Farbe (durchfallendes Licht), so sind die Versuchsergebnisse beide Male die gleichen.Morphologischer und physiologischer Farbwechsel werden unter den Bedingungen des Dispersionsspektrums, d. h. bei relativ geringer Intensität des Ultraviolett, am meisten durch von oben einfallendes grünes Licht gefördert. Die Wirkung läßt sich durch eine Kurve darstellen, deren Gipfel im Grün liegt, und die nach Rot und Ultraviolett abfällt.Unter den Bedingungen des energiegleichen Spektrums, d. h. bei annähernder Energiegleichheit von Grün und Ultraviolett, hat weitaus die stärkste Wirkung das Ultraviolett. Es ergibt sich eine Kurve, die stetig von Rot nach Ultraviolett ansteigt.Unerläßliche Voraussetzung ist jedesmal, daß ein dunkler Untergrund vorhanden ist, bzw. daß den Tieren die unteren Augenhälften schwarz lackiert wurden.Die Wirkung farbigen Untergrundes ist der des von oben einfallenden Lichtes entgegengesetzt. Ersterer fördert dann den Farbwechsel am meisten, wenn möglichst wenige, letzteres, wenn möglichst viele wirksame Strahlen darin enthalten sind. Die Wirkung farbigen Untergrundes auf morphologischen wie physiologischen Farbwechsel stellt sich unter den Bedingungen des Dispersionsspektrums durch eine Kurve dar, deren Minimum im Grün liegt und die nach Bot und Violett hin gleichm aßig ansteigt. Diese Kurve ist derjenigen, die die Wirkung farbigen Oberlichts unter den Bedingungen des Dispersionsspektrums darstellt, gerade entgegengesetzt: ihre tiefste Stelle liegt dort, wo jene das Maximum hat, ihre Maxima dort, wo jene die tiefsten Punkte aufweist.Durchfallendes und reflektiertes Licht haben also entgegengesetzte Wirkung, wenn sie beim Zustandekommen des Kontrastes entgegengesetzte Rollen übernehmen, wenn z. B. das reflektierte Licht die Rolle des Untergrundes, das durchfallende Licht die des Oberlichts übernimmt.Das Licht beeinflußt in allen untersuchten Fällen morphologischen und physiologischen Farbwechsel in gleicher Weise.Bei Ausschaltung der Augen erlischt der Farbwechsel.Die Untersuchung des physiologischen Farbwechsels von Bacillus rossii ergab eine Kurve, die der bei Dixippus unter den gleichen Versuchsbedingungen gewonnenen völlig entsprach.Verteilungsversuche mit Dixippus-Larven im Dispersionsspektrum zeigten, daß diese Ultraviolett bis zu etwa 310 wahrnehmen. Die Verteilungskurve weist einen Gipfel im Grün auf und fällt nach Rot und Ultraviolett hin ab.Im Prinzip die gleiche Kurve erhält man, wenn man energiegleiche, aber infolge der Verwendung eines rotierenden Sektors ziemlich lichtschwache Spektralbezirke miteinander vergleicht.Rechnet man jedoch die im Dispersionsspektrum gewonnene Verteilungskurve auf das energiegleiche Spektrum um, so ergibt sich eine Kurve, die gleichmäßig, vom langwelligen Ende her nach dem Ultraviolett hin ansteigt und den Kurven entspricht, die die Wirkung des Lichts auf den morphologischen und physiologischen Farbwechsel im annähernd energiegleichen Spektrum darstellen.Diese Übereinstimmung zwischen morphologischem und physiologischem Farbwechsel und den Verteilungsversuchen weist auf eine enge Beziehung zwischen Farbwechsel und Sehakt hin.Die Tatsache, daß je nach den Versuchsbedingungen die Kurve einmal im Grün, einmal im Ultraviolett gipfelt, legt die Vermutung nahe, daß von einer gewissen Intensität ab die Einwirkung der kurzwelligen, insbesondere der ultravioletten Strahlen einen anderen Charakter annimmt. Ob hier Beziehungen zu Hell-und Dunkeladaptation farbentüchtiger Tiere, also zu Farben- und Helligkeitssehen, vorliegen, bleibt noch zu prüfen.     

Heteromorphosen an Stigmen und anderen Gebilden bei Carausius (Dixippus) morosus Brunner

Ohne ZusammenfassungDie Ergebnisse dieser Arbeit sind vorläufig in der Mitteilung Nr. 143 aus der Biologischen Versuchsanstalt der Akademie der Wissenschaften in Wien (Zoologische Abteilung, Vorstand H.Przibram) im Akad. Anz. Nr 5 (1929) veröffentlicht worden.     

Der Regelkreis des Kniesehnenreflexes bei der Stabheuschrecke Carausius morosus

In Part B the tendon of the femoral chordotonal organ (receptor tendon) of a fixed leg is sinusoidally moved with different amplitudes and frequencies. This causes movements of the tibia. Figures 1–3 show the amplitudes of the tibia movements and the phase-shifts between tibia-movement and stimulus. As it is known, that a tibia-movement of about 13° corresponds to a movement of the receptor-tendon of 100 m, a bode-plot can be constructed. Figure 4 is the first part of a three-dimensional bode-plot (amplitude ratio) which additionally shows the values of amplitudes and frequencies, at which a phase shift of 180° can be observed. The system is stable, if the gain of the system is smaller than 1 at these values. A gain equal or larger than 1 causes instability. As it can be seen in Fig. 4, the system is stable, but it is not very far from instability. In Part C an inert mass is coupled to the tibia in order to enlarge the phase-shift. After a disturbance, which causes a higher gain of the system, intact legs often show long lasting oscillations of small amplitude (Fig. 6a, b). During these oscillations the other legs are not moved. Sometimes active movements of all legs occur. Active movements of the tested legs have larger amplitudes and are always followed by small-amplitude-oscillations. Legs with cut receptor tendons and intact legs of decerebrated animals never show small-amplitude-oscillations but only active movements. Therefore it is probable that the small-amplitude-oscillations are oscillations of the feedback-system. In Part C 4 another possible explanation for these oscillations is discussed: The forces, produced by the muscles, might be represented by a noise of broad bandwidth from which the mechanical system selects only a small band given by its resonance frequency. In order to test this hypothesis, electrophysiological experiments are done (C5): During slow-amplitude-oscillations of legs with an inert mass added a spike-burst can be observed in the flexor tibiae during extension and in the extensor tibiae during flexion of the femur-tibia-joint. Sometimes no activity in the extensor can be observed. This means, that the activity in the muscles has a phase-shift of about 180° relative to the movement of the tibia: These supports the hypothesis, that the small-amplitude-oscillations are oscillations of the control system of the Kniesehnenreflex. In Part D it is discussed, whether the rocking-movements of the whole animal could be explained by oscillations of control systems. It is, deduced, that if this hypothesis is true, the control system in the coxa-trochanter-joint must be as near to instability as the control system of the Kniesehnenreflex.     

Comparative immunocytochemical study of release sites of insulin,glucagon and AKH-like products in Locusta migratoria,Periplaneta americana,and Carausius morosus

Summary Insulin, glucagon and adipokinetic hormone antisera were applied to the corpora cardiaca, perisympathetic organs, neurohemal areas and peripheral neurosecretory cells of three insect species, the locust Locusta migratoria, the cockroach Periplaneta americana, and the stick insect Carausius morosus. The neurohemal part of the corpora cardiaca was shown to be immunoreactive to both insulin and glucagon antisera while the glandular cells reacted to adipokinetic hormone antisera. The perisympathetic organs seem to be devoid of these three substances, but certain peripheral neurohemal areas contained AKH and glucagon immunoreactive products. The latter were found to originate in the peripheral neurosecretory cells.     

Zur Regelung der Stellung des Femur-Tibia-Gelenkes bei der Stabheuschrecke Carausius morosus in der Ruhe und im Lauf

Zusammenfassung Das femorale Chordotonalorgan adaptiert nicht vollständig. — Werden die femoralen Chordotonalorgane einer Körperseite operativ dauernd gespannt, weichen die Tiere auf einer senkrechten Lauffläche in Richtung der intakten Körperseite von der Senkrechten ab. — Der Regelkreis zur Stabilisierung des Femur-Tibia-Gelenkes kann auf unterschiedliche Werte adaptieren. Daraus werden Rückschlüsse auf die einzelnen Glieder des Regelkreises gezogen. — Eine Operationstechnik zur Verlegung des Ansatzes der Receptorsehne des femoralen Chordotonalorganes von der dorsalen auf die ventrale Seite des Femur-Tibia-Gelenkes wird beschrieben. Auf diese Weise operierte Tiere bewegen die Femur-Tibia-Gelenke während des Laufens nur, wenn die Tarsen einen Gegenstand berühren. Sonst bleiben die Beine starr ausgestreckt. Sind die Tiere dagegen in Ruhe, beugen sie das operierte Bein in regelmäßigen Abständen. — Die Untersuchung der Tiere am Laufrad ergibt: Verhindert man das Rückschwingen eines Beines, wird es beim Laufen nicht bewegt. Es erzeugt aber eine Kraft. Diese Kraft ist im intakten Bein größer als bei durchtrennter Receptorsehne und kleiner als bei dauernd gespanntem Chordotonalorgan. — Es wird ein Modell entwickelt, das die Steuerung des Führungsgrößengebers für die Bewegung eines Beines durch die bis jetzt bekannten Afferenzen aus Beinreceptoren abbildet.Mit Unterstützung der Stiftung Volkswagenwerk.     

Inkonstanz der A-Zone und Fehlen einer H-Zone beim quergestreiften Eileitermuskel von Carausius morosus

Zusammenfassung Der Eileiter von Carausius morosus enthält quergestreifte Muskelfasern. Eine H-Zone fehlt. Bei zunehmender Sarkomerenlänge werden sowohl die I- als auch die A-Zonen größer, und zwar wächst im allgemeinen zunächst die A-Zone, dann die I-Zone. Es gibt Ausnahmen, die zeigen, daß I- und A-Zonen auch relativ unabhängig voneinander ihre Länge verändern können.Wird I>A, so enthält die I-Zone beiderseits der Z-Membran einen schwach doppelbrechenden Bereich, der häufig, aber nicht immer etwa so lang ist wie die A-Zone. Zwischen ihm und dem Rand der A-Zone liegt eine schmale, offenbar isotrope Zone.Herrn Professor Dr. W. J. Schmidt zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Untersuchungen über den morphologischen und physiologischen Farbwechsel von Dixippus (Carausius) morosus

ZusammenfassungMorphologischer Farbwechsel Dixippus morosus bildet braunes, rotes und gelbes Pigment als Folge einer Lichtwirkung nur auf den Reiz einer unmittelbaren Untergrundfarbe.Bei geringer Lichtintensität — im Winter — wird braunes Pigment überhaupt nicht gebildet.Reflektiertes und durchfallendes Licht übt an sich keine Reizwirkung auf Dixippus aus. Verschiedene Wellenlängen wirken nicht verschieden, werden wohl auch nicht als verschieden perzipiert. Vermehrung oder Verminderung ultravioletter Strahlen besitzt keinen Einfluß auf den Farbwechsel.Die Untergrundfarbe wirkt nur durch ihren Helligkeitskontrast mit der Umgebung.Durch Exstirpation verschiedener Gewebe im Kopf wird Kenntnis ihrer Bedeutung für den morphologischen Farbwechsel erstrebt.Durchtrennung der Augenstiele macht einen Farbwechsel auf optische Reize unmöglich.Ausreißen der Fühler und Zerstörung der Fühlerbasis ohne nachfolgende Regeneration vernichtet die Fähigkeit braunen Farbstoff zu bilden. Tritt Regeneration ein, so erfolgt auf dunklem Untergrund Melaninbildung.Exstirpation der Corpora allata und des Ganglion aorticum hat Bräunung des Kopfes vor der Wunde zur Folge.Durchschneidung des Herzgefäßes bewirkt Bräunung des vorderen Körperabschnittes. Bräunung des ganzen Tieres kann eintreten.Das gleiche gilt für die Entfernung des Ganglion stomacale.Exstirpation des Ganglion frontale und Durchschneidung der Kommissuren zwischen Dritthirn und Ganglion frontale haben keine Wirkung auf den Farbwechsel.Eine Durchtrennung der Vorderlappen des Dritthirns macht eine Pigmentbildung unmöglich.Es liegt also im Dritthirn ein Zentrum für die das Farbwechselhormon ausscheidende Drüse vor; diese Drüse wird vielleicht durch das Gewebe dorsal vom Ganglion frontale repräsentiert. Przibrams farbenphotographische Theorie wird für Dixippus widerlegt.Physiologischer Farbwechsel Vermehrung oder Verminderung kurzwelliger Strahlen ruft keine Pigmentverschiebung bei Dixippus hervor.Die Wirkung eines farbigen Untergrundes ist nur als Kontrastwirkung zu erklären.Farbqualität ist kein wirksamer Reiz für den physiologischen Farbwechsel.Für eine Pigmentverschiebung ist der Zutritt von Luftsauerstoff an die Hypodermis erforderlich.Feuchtigkeitsreize werden mit Hilfe der Tracheenluft perzipiert; Verklebung der Stigmen unterbindet die Farbreaktionen. Das Reflexschema lautet: Tracheenluft — Nervenbahn — hormonale Drüse — Blutbahn.Druck auf das letzte Abdominalsegment ruft maximale Verdunkelung hervor. Das Reflexschema für Druck- und Lichtreize lautet: Nervensystem — hormonale Drüse — Blutbahn.Operative Eingriffe, entsprechend den oben für den morphologischen Farbwechsel angegebenen, zeigen die Funktion des Dritthirns als Nervenzentrum für die Pigmentwanderung beim physiologischen Farbwechsel.Morphologischer und physiologischer Farbwechsel sind beide ursächlich bedingt durch Veränderung des Hormongehalts im Blute.     

Ein Versuch zur Festellung einiger Faktoren des Aeusseren Milieus auf Die Populationsentwicklung-dynamik der Zahlmaessigkeit der Lebewesen und insekten

Ohne Zusammenfassung     

Proprioreceptoren am Subcoxal-und Femur-Tibia-Gelenk der Stabheuschrecke Carausius morosus und ihre Rolle bei der Wahrnehmung der Schwerkraftrichtung

Zusammenfassung Am Subcoxalgelenk befinden sich außer den schon bekannten Borstenfeldern Proprioreceptoren in Form von vier Borstenreihen an der Coxa. -Die Bewegung des Femur-Tibia-Gelenkes wird von einem Chordotonalorgan gemessen, das an der Basis des Femur liegt. Vom Receptor zieht eine cuticulare Sehne (Receptorsehne) zum FemurTibia-Gelenk. Die wichtigsten Nervenverästelungen im Femur und eine anormale Lage des Chordotonalorganes werden beschrieben. -Das Chordotonalorgan ist Glied eines Regelkreises zur Stabilisierung des Femur-Tibia-Gelenkes. Dieser Regelkreis adaptiert, mindestens bei höherer Belastung, langsam, aber vollständig. —Wirkt bei einem senkrecht vom Körper abstehenden Bein eine Kraft in Richtung der Querachse auf das Tier ein, ist in der normalen Körperhaltung die Auslenkung des Tibia-Tarsus-Gelenkes für kurze Zeit proportional zur einwirkenden Kraft. Die Regelkreise der beiden Körperseiten beeinflussen sich nicht gegenseitig. —Die von der Streckmuskulatur erzeugte Kraft ist um so größer, je stärker der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. — Wird die Receptorsehne nach außen gezogen, streckt das Tier das Femur-Tibia-Gelenk. Wird die Receptorsehne nach innen geschoben, beugt es das Femur-Tibia-Gelenk. Dabei ist ebenfalls vollständige Adaptation zu beobachten. — Die Streckung der Tibia (in Winkelgraden) ist proportional dem Logarithmus der Bewegung der Receptorsehne nach außen. Die Reaktion ist um so stärker, je mehr der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. —Die Beugung der Tibia (in Winkelgraden) ist proportional dem Logarithmus der Bewegung der Receptorsehne nach innen. Auch diese Reaktion ist um so stärker, je mehr der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. —Wird eine senkrechte Lauffläche von der Seite beleuchtet, stellen sich die Tiere teils in eine Resultierende zwischen Licht-und Schwerkraftrichtung ein, teils wenden sie sich vom Licht ab. — Der Mittelwert der Winkel zwischen Tierlängsachse und Schwerelot (₁) ist bei den dem Licht zugekehrten Tierstellungen von der Lichtintensität und dem Winkel zwischen Lichtrichtung und Schwerelot abhängig. Er ist unabhängig von Körpergewicht und Hangneigung. Die Streuung wird bei erhöhtem Körpergewicht kleiner. Abschaben der Sinnesborsten an den Subcoxalgelenken verkleinert den Mittelwert der Winkel ₁. Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane der nach oben zeigenden Körperseite durchtrennt, wird der Mittelwert der Winkel ₁ kleiner. Bei derartig operierten Tieren wird der Mittelwert der Winkel ₁ nach Erhöhung des Körpergewichtes größer. Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane der nach unten zeigenden Körperseite durchtrennt, wird der Mittelwert der Winkel ₁ größer als bei intakten Tieren. Bei derartig operierten Tieren wird der Mittelwert der Winkel ₁ nach Erhöhung des Körpergewichtes wieder kleiner. — Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane einer Körperseite durchtrennt, weichen die Tiere auf einer senkrechten Fläche zur operierten Körperseite hin von der Senkrechten ab (intakte Tiere laufen unter denselben Bedingungen etwa senkrecht nach oben oder unten). Der Winkel zwischen Körperlängsachse und Schwerelot ist bei den operierten Tieren um so kleiner, je größer das Körpergewicht und je größer die Hangneigung ist. — Die Genauigkeit, mit der ein einmal eingeschlagener Kurs nach Drehung der Lauffläche wieder aufgenommen wird, ist um so größer, je steiler die Lauffläche steht. — Bei der Orientierung im Schwerefeld liegt die Labilit ätsstellung für die Stabilitätsstellungen 0° und 180° ungefähr gegenüber der jeweiligen Stabilitätsstellung. — Es wird festgestellt, das Tier verhalte sich in allen Experimenten so, wie wenn bei ihm die von der negativen Geotaxis ausgelöste Drehtendenz als Quotient aus der Belastung in Richtung der Querachse und dem Betrag der Belastung in Richtung der Längsachse gebildet würde. Ein Minimalmodell für die Bildung der Drehtendenz wird aufgestellt. Theoretisch denkbare Möglichkeiten zur Verschiebung der Stabilitäts-und Labilitätsstellung werden diskutiert.     

Der Regelkreis des Kniesehnenreflexes bei der Stabheuschrecke Carausius morosus: Reaktionen auf passive Bewegungen der Tibia

1. Passive flexion and extension of the femur-tibia-joint causes forces which are directed against the passive movements. Quantitative measurements of these forces are in accordance with the results obtained from step stimuli in open-loop-experiments (1965, 1972). Repetition of the experiments at the same joint often leads to different results: the animal is apparently able to change the amplification of the system.
2. If one brings the joint in a new position by hand, the tibia returns to its starting-point only very slowly. (Flexibilitas cerea). As a quantitative measure for Flexibilitas cerea the time interval is taken, during which a formerly fully extended joint returns to the 90°-position after a 30 sec flexion to 50° (t ₉₀) · t ₉₀ is not correllated with a quantitative measure of Thanatosis. Therefore it is not allowed to combine Thanatosis and Flexibilitas cerea to Katalepsis. — Legs whose receptor tendons were cut, show no Flexibilitas cerea. The behaviour of Flexibilitas cerea is explained by the attributes of the control system.
3. The reaction on very slow constant flexion and extension speeds (2,4°/sec – 0,3°/min) are described. Intact legs show a larger hysteresis at all speeds than legs with cut receptor tendons: it seems the control system reacts at those slow speeds. It responds only to the dynamic part of the movements, however not to the static one.