Bestimmung von Diffusionskoeffizienten biologischer und anderer Lösungen mittels der Methode des fallenden Films

Zusammenfassung Es werden theoretische Überlegungen über die Messung von Diffusionskoeffizienten an physiologischen Membranen durchgeführt.Ein neu konstruiertes Gerät zur schnellen Bestimmung des Mittelwertes ¯D des Diffusions -koeffizienten mit Hilfe der Methode desfallenden Films wird beschrieben.

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Determination of diffusion coefficients of biologic and other solutions by the falling- film method

Summary Theoretical considerations about the measurement of diffusion coefficients in physiological membranes are given.A new method and a new instrument for the determination of the mean values ¯D of diffusion coefficients by means of a falling blood film are described.

     

Correlation between the rate of growth of rice seedlings and the p-indices of the chemical test of Piccardi a solar hypothesis

A strong negative correlation has been found between the growth rate of young rice seedlings as well as the coefficient of variation affecting it and the P indices of the chemical test of Piccardi. The correlation coefficients exceed 0.9 with a probability of null hypothesis which is extremely low. The biological effects appear to be due to electromagnetic radiations accompanying the solar eruptions, whereas the chemical test appears to be influenced by the subsequent corpuscular emission.

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Zusammenfassung Eine enge Korrelation zwischen der Wachstumsschnellheit von jungen Reispflanzen sowie deren Variationskoeffizient einerseits und dem P-index des chemischen Piccardi Tests anderseits wurde festgestellt. Die Korrelationskoeffizienten übersteigen 0.9 mit einem äusserst geringen Wahrscheinlichkeitsgrad der Nullhypothese. Es wird angenommen, dass die biologischen Effekte durch die elektromagnetischen Strahlungen bei Sonnenausbrüchen hervorgerufen werden, während der chemische Piccardi Test auf Teilchenstrahlung reagiert.

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Resume Le taux de croissance de jeunes plantules de riz, ainsi que le coefficient de variation qui l'affecte, ont été trouves en étroite corrélation négative avec les indices P du test chimique de Piccardi correspondant à la période de croissance. Les coefficients de corrélation dépassent 0.9 avec une probabilité d'hypothèse nulle tout à fait négligeable. Les variations biologiques seraient l'effet des radiations électromagnétiques accompagnant les éruptions solaires, tandis que les émissions corpusculaires de même origine influenceraient le test chimique.

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Paper presented during the Fifth International Biometeorological Congress, Montreux, 1–6 September 1969.

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This publication is contribution No. 493 of the Euratom Biology Division.     

Wuchsform und Organisation vonMonsonia nivea (Geraniaceae) unter besonderer Berücksichtigung der Blattstieldornen

Monsonia nivea is a hemicryptophyte which shows spiny petioles after the loss of leaf blades. Anthocladial inflorescences and their supporting vegetative parts are spineless. Spines are formed only by vigorous rosettes. Similar spiny petioles can be found in all other genera of the tribeGeranieae.

     

Prédation exercée par le chabot (Cottus Gobio L.) sur l'alevin de truite commune (Salmo trutta L.): taille maximale de capture des alevins par les chabots

In laboratory conditions, where predation by sculpins (Cottus gobio L.) upon brown trout fry (Salmo trutta L.) was strong, predation was shown to be closely linked to total length of prey and predator. The limit of this predation can be defined by the equation: Y = 0.484 X + 5.8 (Y = total length of the trout fry in mm and X = total length of the sculpin in mm).

     

Autophagosomen in gezüchteten Hühnerherzzellen

Zusammenfassung Bei embryonalen Hühnerherzzellen in vitro lassen sich Autophagosomen durch subletale Röntgenbestrahlung (1200 R, 2400 R) induzieren. Kleine Bereiche des Cytoplasmas werden dabei von Membranen umgeben, die dem endoplasmatischen Retikulum entstammen. Bei jungen Autophagosomen läßt sich zwischen den beiden umgebenden Membranen Glucose-6-phosphatase nachweisen. Von wenigen Ausnahmen abgesehen, enthalten alle saure Phosphatase. In der Regenerationsphase werden dann die Autophagosomen exocytotisch in das Kulturmedium abgestoßen. Es gibt Hinweise dafür, daß an diesem Vorgang kontraktile Elemente beteiligt sind.

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Autophagosomes in cultivated chicken heart cells

Summary The appearance of autophagosomes can be induced within embryonic chicken heart cells in vitro by means of sublethal X-ray treatment. Under these conditions small parts of cytoplasm which are surrounded by two membranes can be observed. These membranes are formed by parts of the endoplasmic reticulum. Within the two surrounding boundaris of young autophagosomes glucose-6-phosphatase can be demonstrated cytochemically. Most of the autophagosomes contained acid phosphatase. During the cell regeneration the autophagosomes are extruded by exocytosis into the culture medium. There is some evidence that contractile elements participate in this mechanism.

     

Sexualreaktion und Carotin-Synthese bei Zygomyceten

Zusammenfassung Gamonbildung und Carotinsynthese sind bei den Zygomyceten Mucor mucedo, Blakeslea trispora und Phycomyces Blakesleeanus gekoppelte Reaktionen. Die Gamonbildung verläuft parallel zur Carotinbiosynthese. Damit kann ein Weg zur Klärung der Gamonsynthese gefunden werden.

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Sexual reaction and carotene synthesis in Zygomycetes

Summary In the Zygomycetes Mucor mucedo, Blakeslea trispora and Phycomyces Blakesleeanus, gamon formation and carotene synthesis are coupled reactions. The gamon formation goes parallel with the carotene biosynthesis. This provides a way by which gamon synthesis can be elucidated.

     

Die Ermittlung von Korrelationskoeffizienten zwischen aufeinanderfolgenden Messungen in pflanzenzüchterischen Versuchen

Zusammenfassung Die Annahme nicht korrelierter Restabweichungen, von der bei der Varianzanalyse in der Regel ausgegangen wird, trifft in pflanzenzüchterischen Versuchen häufig nicht zu. Aus Versuchen mit Gerbera, Tulpen und Kartoffeln wurde die Korrelation unter der Annahme verschiedener Modelle geschätzt. In vielen Fällen trat eine positive Korrelation auf, aber niemals eine negative. Die Auswirkung solcher Korrelationen auf die Interpretation von Versuchsergebnissen wird aufgezeigt.

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The question of correlation coefficients between successive measurements in plant breeding research

Summary The analysis of variance normally is conducted under the assumption of no correlations between residuals. Sometimes this assumption is violated in plant breeding experiments. If it is ignored, the estimates of mean squares and variance components are biased. For some restricted models the correlation is estimated from experiments with Gerbera, tulips and potatoes. Often a positive correlation was found, but never a negative one. The consequences of such correlations are discussed.

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Angenommen durch W. Seyffert     

Das Lungenkrebsrisiko Durch Inhalation von Radon-222-Zerfallsprodukten

Zusammenfassung Es werden die Ergebnisse der in den USA und in der CSSR durchgeführten Erhebungen über die Lungenkrebshäufigkeit bei Uranbergarbeitern gegenübergestellt und verglichen. An Hand dieser Daten wird der Zusammenhang zwischen der beobachteten erhöhten Lungenkrebsmortalität und der durch Rn-Zerfallsprodukte verursachten Strahlenexposition bei diesen Arbeitern diskutiert und der Risikokoeffizient für strahleninduzierten Lungenkrebs abgeschätzt. Der relative Risikokoeffizient stimmt bei beiden Kollektiven von Uranbergarbeitern innerhalb der Vertrauensgrenzen überein und liegt im Bereich von 0,001 bis 0,005 WLM^–1. Demgegenüber besteht zwischen dem abgeleiteten absoluten Risikokoeffizienten von etwa 20±10 (USA-Kollektiv) bzw. 150±50 (CSSR-Kollektiv) zusätzliche Lungenkrebsfälle pro WLM und 10⁶ Personen ein signifikanter Unterschied. Der Einfluß synergistischer bzw. kocancerogener Effekte wird diskutiert. Die Zunahme der Lungenkrebsmortalität mit steigender Exposition ist signifikant verknüpft mit einer Zunahme des kleinzeiligen, undifferenzierten Krebszelltyps.

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The lung cancer risk by inhalation of Rn-222-decay products

Summary The results of surveys in the USA and the CSSR about the lung cancer mortality among uranium miners are compared. The relation between the observed excess lung cancer mortality and the cumulative exposure of these miners by inhaled Rn-daughters is discussed and the risk coefficients for radiation-induced lung cancer are estimated. The relative risk coefficients of both study groups of U-miners agree within the confidence limits and are in the range of 0,001 to 0,005 WLM^–1. The derived absolute risk coefficients of 20±10 (USA group) and 150±50 (CSSR group) additional lung cancer deaths per WLM and 10⁶ miners are, however, significantly different. The influence of synergistic or cocancerogenic actions is discussed. The increase of lung cancer mortality with Rn-exposure is significantly correlated with an increase of the small-cell, undifferentiated type of carcinoma.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. mult. B. Rajewsky zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Polyploidisierung in der Fischfamilie Cyprinidae,Ordnung Cypriniformes

Zusammenfassung Die Fischfamilie der Cypriniden zeigt nach Chromosomenzahl und DNS-Gehalt/Zelle ein Diploid-Tetraploid-Verhältnis. Eine Duplikation der MDH-Isoenzyme läßt sich in der tetraploiden Gruppe nachweisen. Nur der tetraploide Cyprinus carpio hat ein Muster entsprechend der diploiden Gruppe.

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Polyploidization in the fish family Cyprinidae Duplication of the gene loci for NAD-dependent malate dehydrogenase

Summary The fish family Cyprinidae can be classified into two groups, a diploid one and a tetraploid one, as shown by chromosome analysis and measurements of the DNA content per cell. Duplications of the MDH isoenzymes can be demonstrated in the tetraploid group with one exception: Cyprinus carpio reveals the diploid pattern.

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Direktor: Prof. Dr. Dr. H. Ritter

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Coefficients of inbreeding and homozygosity in recurrent selection: the one-locus case

Summary For selection programs which can be represented by successive self-select-intercross cycles (such as recurrent selection or reciprocal recurrent selection) general recurrence formulae are developed for obtaining the coefficients of inbreeding and homozygosity in each cycle. The formula for the coefficient of inbreeding is a generalization of a result given by Sprague, et al. (1952). It is shown that the coefficient of parentage in the source population has a major effect on the coefficient of inbreeding in the following cycles as does the population size. The relationship of both types of coefficients and their importance in practical work are discussed.

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Zusammenfassung Für Selektionsprogramme, die durch aufeinanderfolgende Selbstungs-Selektions-Kreuzungs-Zyklen (wie z. B. rekurrente Selektion oder reziproke rekurrente Selektion) charakterisiert sind, werden allgemeine Rekurrenzformeln zur Berechnung von Inzucht- und Homozygotie-Koeffizienten in jedem Zyklus entwickelt.Die Formel für den Inzuchtkoeffizienten stellt eine Verallgemeinerung eines von Sprague et al. (1952) erhaltenen Ergebnisses dar.Es wird gezeigt, daß der coefficient of parentage der Ausgangspopulation ebenso wie die Populations größe einen nachhaltigen Einfluß auf den Inzucht-koeffizienten der folgenden Zyklen haben. Die Beziehung beider Typen von Koeffizienten und ihre Bedeutung für die praktische Arbeit werden diskutiert.

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Now at Morehead State University.     

Zur Theorie der lateralen Inhibition

Summary Recently it was shown (Reichardt 1961) that lateral neural inhibition, such as was found in the lateral eye of Limulus polyphemus by Hartline and Ratliff, can in principle compensate for the dioptric apparatus of the eye. The model of lateral inhibition in Limulus developed there is here considered further, with emphasis on the changes in the effective structure of the nerve network (and the associated vector transformation) resulting from the forced inactivity of fibers whose inhibition exceeds their excitation. The stability of the network model as a function of the inhibition coefficients is studied and two theorems regarding the stability are proven. The dependence of the properties of the network on the pattern of receptor excitation are investigated and it is shown by examples that the network could be used for form discrimination. This model's relationship to previously known pattern recognition systems is discussed and its possible application in computer technology is mentioned.     

Über das ätherische Öl von Grünalgen

Zusammenfassung Einzellige Grünalgen der Gattung Chlorella bilden ätherische Öle. Die in einem Teil dieser Öle vorkommenden Guajanolide (Proazulene) haben sich als brauchbares taxonomisches Merkmal erwiesen. Einzelne Arten bilden größenordnungsmäßig ebenso viel ätherisches Öl wie höhere Pflanzen.

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On the essential oil of green algaeI. The oils of the genus Chlorella

Unicellular green algae of the genus Chlorella are able to synthesize essential oils. Some guajanolides (i.e., proazulenes) were shown to be its main components. Certain species produce as much oil as do higher plants. Formation of essential oils can serve as a taxonomic character in the genus Chlorella.

     

Untersuchungen über die genetische Varianz der Zwischenmuskelgräten des Karpfens

Zusammenfassung An einigen Karpfen-Vollgeschwistergruppen wurde mittels Röntgenfotografien die Anzahl Zwischenmuskelgräten bestimmt. Für die Zwischenmuskel-grätenfrequenz wurden zwischen den Gruppen hochsignifikante Unterschiede ermittelt, wobei die Nachkommen bestimmter Teichherkünfte oder deren Kombinationen spezifische Frequenzen aufwiesen. Hochsignifikante Differenzen bestanden ebenfalls zwischen den Gruppen, wenn die Anzahl Zwischenmuskelgräten innerhalb bestimmter Körperabschnitte verglichen wurde. Die mittels einer Röntgenfernsehkamera auf dem Monitor nachweisbaren Zwischenmuskelgräten zwischen 2 Dornfortsätzen waren mit der Anzahl Zwischenmuskelgräten im ganzen Fisch in Abhängigkeit von der Gruppengröße mit r = 0,1 bis r = 0,6 korreliert. Die Korrelationen für die Anzahl Zwischenmuskelgräten im Schwanzabschnitt der letzten 8 Wirbel mit der Gesamtgrätenzahl lagen mit einer Ausnahme zwischen r = 0,6 und r = 0,9.

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Studies on genetic variability of intermuscular bones in the carp

Summary The number of intermuscular bones was determined in several sibships of carp by x-ray photographs. Differences between groups were found to be highly significant and specific characteristic frequencies were found for different populations in different ponds and for progeny of crosses between populations. Comparisons of the numbers of intermuscular bones in different body segments also showed highly significant differences between populations. The number of intermuscular bones between two neural spines was determined with an x-ray television camera. Correlation coefficients for number of total intramuscular bones to number of bones between two neural spines ranged fromr = 0.1 tor = 0.6, while the correlation coefficients for the number of intermuscular spines in the terminal 8 caudal vertebrae to total number of spines ranged, with one exception, fromr = 0.6 tor = 0.9.

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hervorgegangen aus der Abteilung Fischzüchtung des ehemaligen Max-Planck-Institutes für Kulturpflanzenzüchtung, 207 Ahrensburg.

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Für die Anfertigung der Röntgenfotografien danke ich Herrn W. Szablewski.     

Über die Nachrichtenaufnahme durch biologische Receptoren

Summary The Hodgkin-Huxley theory of ion fluxes across membranes during excitation is extended to explain the graduated depolarisation (receptor potential) of sensory cell membranes. Electric circuit equivalents of living membranes are developed. Driving forces and velocity coefficients are represented by means of electric parameters. From this model active and passive ionic fluxes can be calculated quantitatively on the basis of transport equations derived from irreversible thermodynamics. Thus the circuit equivalent may be used as an analog computer. Electric receptor models allow a reproduction of all potential curves which have been derived in electrophysiological experiments on PD-receptors. The results obtained by the use of this model agree with the results obtained in biological experiments under various conditions of stimuli. The significance of solution compartments for intra-and extracellular ions in relation to the time functions of various conditions are discussed in detail. This models are of heuristic value in experimental research. In combination with neuron networks they can be used for the analysis of information theoretical problems.     

On the determination of relative fitness from frequencies of genotypes in subsequent generations

Summary An algebraic treatment of reproduction and selection processes in populations of diploids with discrete generation cycles is presented. The main objective was a determination of the conditions under which the selection coefficients for the various genotypes can be determined solely on the basis of known frequencies of genotypes in two subsequent generations. In part two, to be published later, the statistical properties of a special fitness estimator, proposed by Hayman, are considered. Confidence intervals and tests of significance concerning hypotheses about fitness are established and checked by computer simulation studies.

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Zusammenfassung Für Reproduktions- und Selektionsvorgänge in Populationen diploider Organismen mit diskreter Generationenfolge wird eine algebraische Darstellung gegeben. Das Interesse konzentriert sich dabei auf die Frage, unter welchen Bedingungen die Selektionskoeffizienten der verschiedenen Genotypen aus den Genotypenfrequenzen zweier aufeinander folgender Generationen allein bestimmt werden können. Im zweiten Teil der Arbeit, der später veröffentlicht wird, werden die statistischen Eigenschaften einer speziellen, von Hayman aufgestellten Schätzfunktion untersucht. Hierbei werden Konfidenzintervalle und Signifikanzteste für Fitnesswerte betrachtet und mit Hilfe von Simulationsstudien geprüft.

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Gekürzte Fassung einer der Mathem.-naturwiss. Fakultät der Universität Tübingen eingereichten Dissertationsschrift (Teil I).     

Über denChlorella-Phycobionten vonTrapelia coarctata

Trapelia coarctata is lichenized withChlorella saccharophila var.ellipsoidea; this is in accordance with one of two former statements. The cells of the isolated alga may be covered individually by a gelatinous envelope; they also can be embedded in confluent mucilage. The course of succedanous divisions leading to the formation of autospores starts with the appearance of a second, new pyrenoid and goes on with bipartioning of the chloroplast, nuclear division and cytokinesis. Starch grains identical to those in the stroma surround the pyrenoid more or less loosely and not in the form of saucer-shaped parts constituting a coherent shell.

     

Die GattungKarschia — Bindeglied zwischen bitunicaten Ascomyceten und lecanoralen Flechtenpilzen?

The genusKarschia, in the earlier sense, including saprophytes and parasites on lichens, has been thought to be a non-lichenized parallel genus of the lichen genusBuellia. Modern workers included it on the one hand inBuellia, on the other hand combined it with bitunicate ascomycetes. It is now proved thatKarschia is heterogeneous and contains but superficially similar members both of the genusBuellia of theLecanorales and of typical or masked bitunicateAscomycetes. Therefore, it can not be regarded as a link betweenLecanorales andDothideales. The type species ofKarschia belongs to theDothideales.

     

Trials, Travails and Triumphs: An Account of RNA Catalysis in RNase P

Last December marked the 20th anniversary of the Nobel Prize in Chemistry to Sidney Altman and Thomas Cech for their discovery of RNA catalysts in bacterial ribonuclease P (an enzyme catalyzing 5′ maturation of tRNAs) and a self-splicing rRNA of Tetrahymena, respectively. Coinciding with the publication of a treatise on RNase P,¹ this review provides a historical narrative, a brief report on our current knowledge, and a discussion of some research prospects on RNase P.

“…the great thing about science is that you can actually solve a problem. You can take something which is confused, a mess, and not only find a solution, but prove it's the right one.”²

-Sydney Brenner

“In research the front line is almost always in a fog.”³

-Francis Crick

     

Kondensation der Chromosomen des Menschen in der Mitose

Zusammenfassung Das Kondensationsverhalten der Chromosomen während der ersten Hälfte der Mitose wurde an ³H-Thymidin-markierten Leukocytenkulturen und an unmarkierten Fibroblastenkulturen normaler Versuchspersonen untersucht.Während der Chromosomenkondensation zeigen die Korrelations- und Regressionskoeffizienten der einzelnen Chromosomengruppen einen abnehmenden Geschwindigkeitsgradienten nach der Chromosomenlänge. Das spätreplizierende X-Chromosome weicht vom Kondensationsverhalten der Autosomen etwas ab: in der Mehrzahl der Prophasen ist es gegenüber den Autosomen der Gruppe C verkürzt; in einigen Prophasen ist es relativ lang; dadurch ergibt sich ein gegenüber der C-Gruppe geringerer Korrelationskoeffizient. Nach Kolchizineinwirkung kommt es zu einer verstärkten Kondensation und Anhäufung von Metaphasen mit sehr kurzen Chromosomen.

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Condensation of human chromosomes in mitosis

Summary The condensation of human chromosomes in the first part of mitosis was studied in ³H-thymidin labelled leucozyte cell cultures and in unlabelled fibroblast cell cultures from normal individuals.The coefficients of correlation and regression of the single chromosome groups show a decreasing slope to groups with smaller chromosomes. The late-replicating X-chromosome exhibits a different condensation to autosomes: in most of the prophases it is shorter than the comparable autosomes of group C, but in some prophases it is seen to be relatively long. The correlation coefficient of the late replicating X is therefore lower than that of the remaining C-chromosomes.Colchicine causes a stronger condensation and an accumulation of metaphases with very short chromosomes.

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Der Medizinischen Fakultät der Justus Liebig-Universität Gießen als Dissertation vorgelegt.     

Beitrag zur Kenntnis der Sinnesorgane von Symphylen (Myriapoda)

Zusammenfassung Am Präanalsegment von Scutigerella befindet sich ein Paar Trichobothrien, das komplizierter gebaut ist als entsprechende Sinnesorgane anderer Arthropoden. Die distalen Fortsätze von sechzehn Sinneszellen stehen mit der Gelenkmembran des nach allen Seiten beweglichen Sinneshaares in Verbindung. Aus ihrer Anordnung kann geschlossen werden, daß Scutigerella mit Hilfe des Trichobothriums mindestens acht verschiedene Richtungen unterscheiden kann. Der adäquate Reiz für die Trichobothrien dürften Luftbewegungen sein.

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Sense organs of symphyla (Myriapoda)I. Ultrastructure of the trichobothrium of Scutigerella immaculata newport

Summary One pair of trichobothria is situated on the lateral portions of the preanal segment of Scutigerella. They are rather complicated compared to similar organs of other Arthroods. The distal portions of 16 sense cells are connected to the elastic membrane of the sense hair which can be turned in every direction. From the arrangement of the distal parts of the sense cells it may be concluded that Scutigerella can distinguish at least eight different directions. Probably movements of the air are the adequate stimulus for the trichobothrium.

Für technische Mitarbeit danke ich Frl. M. Genehr und Fr. G. Schröer, für die Anfertigung der Zeichnung Fr. C. St. Friedemann.