Über die Mechanik des Herzschlages bei Cladoceren. Eine Analyse mit Hilfe der Mikrozeitlupe

Zusammenfassung Das Herz von Holopedium gibberum besitzt außer den sonst den Cladoceren allein zukommenden, reifenförmig ausgebildeten Wandmuskeln noch das Lumen seines dorsalen Abschnittes sagittal durchsetzende Binnenmuskeln.Das mit der Mikrozeitlupe aufgenommene Herz von Holopedium zeigt eine Pulsationsfrequenz von 270 Schlägen in der Minute, das von Daphnia pulex eine solche von 285 Schlägen. Die Systole dauert bei beiden Tieren ungefähr 11/2mal solange als die Diastole.Die Ausdehnung des Herzens in der Diastole wird allein durch die Elastizität der Wandung durchgeführt, die Zusammenziehung in der Systole durch die Konstriktorenmuskeln. Das Konstriktorenmuskelsystem vollführt nicht gleichzeitig die Kontraktion, sondern nacheinander nach einem bestimmten Zeitgesetz.Die Ostienlippen sind nicht, wie bisher angenommen wurde, Muskelbänder, sondern nicht verkürzbare, federnde Elemente, deren Ruheform durchgebogen ist. Im ungespannten Zustande klafft das Ostium deshalb mit linsenförmiger Öffnung, die die Ostienlippen in der Ruhe umgreifen. Im Verlaufe der Diastole verengert sich die Ostiumöffnung dadurch, daß die Lippen durch die sich ausdehnende Herzwand allmählich gespannt werden und sich so strecken, ohne jedoch dabei vollständig gestreckt zu werden und so zu einem Ostienverschluß zu führen. Im dorsalen und ventralen Winkel des Ostiums setzen besonders differenzierte, der Wandmuskulatur zugehörige Muskeln an, der obere und der untere Ostiumschließmuskel. Diese sind es, die bei Beginn der Systole zuerst zur Kontraktion gelangen, die Ostienlippen zur Geraden spannen und dadurch den dichten Verschluß des Ostiums herbeiführen. Dieser Verschluß hält durch die ganze Dauer der Systole an. Sie sind es auch, die als erste bei beginnender Diastole erschlaffen, wodurch die Federkraft der Ostienlippen freigegeben wird. Die Lippen springen in die durchgebogene Ruheform zurück, mit großer Schnelligkeit, in einer Zeitspanne, die weniger als 6 dauert. Dadurch wird bewirkt, daß das Ostium vom ersten Beginne der Diastole an offen steht. Bei Daphnia pulex läßt sich der gleiche Öffnungs- und Schließmechanismus des Ostiums an Hand der Mikrozeitlupenaufnahme nachweisen.Die weitere Kontraktionsfolge in der Systole bei Holopedium gibberum ist die, daß sofort auf die Kontraktion der Ostienschließmuskeln diejenige der in ihrer Nachbarschaft gelegenen Wandmuskeln erfolgt; durch sie erfahren als erste die mittleren Partien des Herzens eine Höhenverkürzung. Darauf folgt Kontraktion der sagittalen Binnenmuskeln, wodurch der Breitendurchmesser der Herzkuppe verringert wird. Erst gegen Ende der Systole kontrahieren sich die Wandmuskeln des hinteren Herzzipfels.Approximative Berechnungen haben ergeben, daß sowohl bei Holopedium gibberum als auch bei Daphnia pulex bei einer Herzkontraktion ungefähr die Hälfte des Blutinhaltes ausgetrieben wird.Mit Unterstützung der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft.     

Das Pyrenoid als Ort der Chlorophyllbildung im Algenchloroplasten

Zusammenfassung In der Pyrenoidstärke von Mesotaenium caldariorum konnte durch Messung der Doppelbrechungsdispersion Chlorophyll nachgewiesen werden. Das Chlorophyll, bei dem es sich wahrscheinlich um Chlorophyll a handelt, ist in der Pyrenoidstärke in ähnlicher Weise geordnet eingelagert wie im Chloroplasten. Das am Pyrenoid gebildete Chlorophyll gelangt mit der Pyrenoidstärke in das Stroma des Chloroplasten, die Pyrenoidstärke wird dadurch zur Stromastärke. Die Stärke kommt im Stroma allmählich zur Auflösung, wodurch das Chlorophyll an den Ort seiner Wirkung gelangt.Meinem Vater und Lehrer Hans Wartenberg zum 65. Geburstag gewidmet.     

Über Vitalfärbung des Golgi-Apparates und der ergastoplasmatischen Strukturen in einigen Gastropoden-Zellen

Zusammenfassung In Gastropoden-Zellen färbt sich das Vakuom vital mit Neutralrot, der Golgi-Apparat dagegen nicht. Mit Ausnahme der Spermatocyten und Spermatiden ist der Golgi-Apparat in allen anderen Zellen im lebenden, ungefärbten Zustande, unsichtbar. Der Golgi-Apparat läßt sich aber durch folgendes Verfahren, vital gefärbt, sichtbar machen: Die Zellen werden mit einer isotonischen Ammoniumchloridlösung behandelt (eine Stunde), dann in einer isotonischen Kochsalzlösung gewaschen und schließlich in einer isotonischen Natriumbikarbonatlösung, welche die Farbstoffe Dahlia und Chrysoidin enthält, gefärbt (15 Minuten). Die schönsten Resultate erhielt der Verfasser an Speicheldrüsenzellen vonHelix. Unter der Einwirkung von Ammoniumchlorid werden die Lipoid-Eiweiß-Verbindungen in geringer Menge aufgespalten, um die freigewordenen Lipoide des Golgi-Apparates mit basischen Farbstoffen färben zu können. Die ergastoplasmatischen Strukturen werden sichtbar, wenn die Speicheldrüsenzellen mit einer isotonischen Natriumbikarbonatlösung behandelt (15 bis 30 Minuten) und dann mit Dahlia gefärbt werden.     

Autofermentative Basophilie,Quellung und Auflösung von Fetttropfen der fixierten Leber

Zusammenfassung 1. Bei physiologischer Fettablagerung färben sich die Fetttropfen formalinfixierter Gefrierschnitte der Schweineleber nach kurzer Einwirkung von 0,01%igem Methylviolett oder anderen basischen Farbstoffen und nach Eindecken in Glycerin-Gelatine unter dem Deckglas allmählich intensiv an, werden also basophil.2. Gleichzeitig quellen die Tropfen der Sternzellen stark (oft um das Vierfache), die der Leberzellen nur teilweise und geringfügig auf.3. Bei längerer (mindestens 24stündiger) Aufbewahrung des Materials in 4%igem Formalin wird ein großer Teil der Tropfen aufgelöst.4. Basophilie, Quellung und Auflösung der Fetttropfen lassen sich, abhängig vompH und der Temperatur, auch in Wasser erzeugen, sind also kein Formalineffekt. Sie beruhen, auf autofermentativer Fettspaltung mit Freisetzung von Fettsäuren, haben daher eine trotz Formalinfixierung weitgehend erhaltene Lipase-Aktivität zur Voraussetzung und lassen sich durch Inaktivierung der Fermente (Esterase-Blocker, Sublimatfixierung, Einwirkung von Säuren und Basen) verhindern. Auch längere Formalinfixierung führt zur Fermentinaktivierung.5. Prüfung der Fetttropfen-Basophilie nach kurzer Formalinfixierung (3 Std in 10%igem oder 12 Std in 4%igem Formalin) ist ein einfacher und topographisch zuverlässiger Nachweis der Lipaseaktivität. Bei konstanten Fixierungsbedingungen entspricht die Stärke der Basophilie vermutlich der jeweiligen Fermentaktivität.6. Die physiologische tropfenförmige Verfettung zeichnet sich durch starke Lipaseaktivität als Zeichen gesteigerter Fettverarbeitung aus.7. Basophilie, Quellung und Fettschwund im Fixans als unerwünschte Kunstprodukte lassen sich bei Fixierung in saurem Formalin (ph 2,5) durch rasche Inaktivierung der Lipasen vermeiden.Mit 6 Textabbildungen     

Über den Einfluss der Kohlensäure auf die Exosmose von Elektrolyten aus Stengelzellen

Zusammenfassung Es wurde der Einfluß der Kohlensäure auf die Exosmose von Elektrolyten aus chlorophyllfreien Stengelzellen der Keimpflanzen vonLupinus albus mittels der elektrischen Leitfähigkeitsmethode untersucht. Es ergab sich, daß ein Verweilen der Stengelstücke in kohlensäurehaltigem Wasser die nachfolgende Exosmose in destilliertem Wasser ungefähr auf das 1,5 fache erhöht. Diese Permeabilitätserhöhung ist reversibel, in den ersten 3 Stunden ist sie am stärksten, dann sinkt sie allmählich bis zum Exosmoseniveau der Kontrollpflanzen herab. Auf Grund dieser Versuche sieht der Verfasser in der Kohlensäurediffusion in das Plasma assimilierender Zellen einen Nebenfaktor, der indirekt zusammen mit der direkten Wirkung des Lichtes eine Erhöhung der Permeabilität der Zellen im Lichte bewirkt.     

Zur Systematik und Physiologie der Spondylomoraceen

Zusammenfassung Die GattungSpondylomorum ist zweifelhaft, da Kolonien mit 4 Geißeln an jeder Zelle seit der Erstbeschreibung nicht mehr sicher festgestellt worden sind.BeiChlamydobotrys ist eine Artunterscheidung auf Grund morphologischer Merkmale nicht gelungen, Stämme von weit auseinanderliegenden Orten zeigten nur geringe und schwankende Unterschiede bei starker Variabilität innerhalb der Klone.Die Reinkultur von 10 Stämmen vonChlamydobotrys gelang mit Hilfe der Waschmethode, sobald ihr Bedarf an organischen Nährstoffen berücksichtigt wurde. Lösungen, die Azetat, eine Aminosäure und die Vitamine B₁ und B₁₂, sowie die üblichen anorganischen Nährsalze und Spurenelemente enthalten, ermöglichen am Licht gutes Wachstum. Die beste Konzentration der Nährstoffe für die Vermehrung ist der Ausbildung regelmäßiger Kolonien nicht günstig. Dafür muß die Lösung auf die Hälfte bis ein Zehntel verdünnt werden. Im Dunkeln findet keine Vermehrung statt. In physiologischer Hinsicht bestehen konstante Unterschiede zwischen den Stämmen. Chlamydobotrys weist Eigenschaften auf, die für das Gedeihen und den Wettbewerb am Standort günstig sein müssen.     

Cockroach heart response to cardio-accelerators

Stimulation of the segmental nerve bundle of the American cockroach, Periplaneta americana caused a short increase in heartbeat rate of the isolated heart. The amount of rate increase was related sigmoidally to the stimulation frequency. Very low frequency stimulation of the segmental bundle caused initial slowing of the heartbeat rate.The cardio-accelerating property of cockroach blood and of lateral cardiac nerve cord extracts could not be compared with in vitro stimulation of the segmental nerve.The blood factor was heat-stable, dialyzable and did not withstand ashing. The factor was not a simple ion imbalance, and acted both on the cardiac neurons and the denervated myocardium by causing an increase in activity.The effect of the blood factor could be reproduced by assay of of low concentrations of a molecule with calcium-chelating properties. Since the cardio-acceleration had no specific site of action, and its effects could be reproduced by moleccules with calcium-chelating abilities, the so-called cardio-excitatory factors were considered artifacts until their actions are more clearly defined in vivo.

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Zusammenfassung Das isolierte Herz von Periplaneta americana reagiert auf Segmentalnervenreize mit Anstieg der Herzschlagfrequenz. Die Pulszunahme ist sigmoidal von der Stimulationsfrequenz abhängig.Blut-und Herzseitennerven-Extrakte, die eine Erhöhung des Pulsschlags des isolierten Herzens verursachen, wirkten nachweislich durch Verstärkung der Aktivität der Herzneurone und durch direkten Einfluß auf das denervierte Myocard. Zwischen Stimulation und den extrahierten herzanregenden Faktoren wurden keine Beziehungen gefunden.Der Blutfaktor war hitzestabil, dialysierbar und gegenüber den üblichen chromatographischen Verfahren beständig. Da die Herzbeschleunigung keinen spezifischen Wirkungsort hat und ihre Wirkungen durch Moleküle mit Calcium-chelierenden Eigenschaften hervorgerufen werden konnten, wären die sogenannten herzerregenden Faktoren als Artefakte zu betrachten, bis ihre Wirkungen klarer in vivo definiert werden können.

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Supported by USPHS Training Grant PH-GM-1076.

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Address until September 1969 is Dept. Zoology, The University, Glasgow, W.2, Scotland.     

Einige Ergebnisse über den Einfluss von Germanin (Bayer 205) auf die Pflanzliche Zelle

Zusammenfassung Germanin in 0,5%iger wäßriger Lösung bringt nach 6stündiger Einwirkung die Kernteilungen in den jungen Keimwurzeln vonVicia faba allmählich zum Stillstand; diese erscheinen aber nach 24stündigem Wachstum in feuchten Sägespänen von neuem. Ähnliches tritt auch nach 24stündiger Einwirkung von Germanin auf, wenn die Würzelchen nach dieser Behandlung 24 Std unter normalen Bedingungen verbleiben. In drei von diesen vier Versuchen wurden verschiedene Mitosestörungen wie Zweikernigkeit, Kernverschmelzungen in verschiedenen Teilungsstadien, Chromosomenbrücken, Polyploidie, abnormale Teilungsfiguren usw. gefunden. Nach 50stündiger Einwirkung werden die Mitosen beinahe oder ganz eingestellt, sie erscheinen aber nach 24stündiger Erholung von neuem. Im Kontrollversuch (24 Std Wasser +48 Std Sägespäne) blieb das Aussehen der Würzelchen normal, es entwickelten sich auch normale mitotische Figuren. Am stärksten war der Effekt des Germanins nach 24stündiger Einwirkung und nachfolgendem 24stündigem Wachstum in Sägemehl.Mit 28 Textabbildungen     

Über die Vaguswirkung beim Schlangenherzen

Zusammenfassung Es wurde die Vaguswirkung bei den Herzen von drei Schlangenarten, Spilotes pullatus L., Coluber longissimus Laur. und Coluber quatuorlineatus Lac. geprüft. Durch einen Schwellenreiz wird das Herz nach einer Latenz von 1–2 Sek. stillgestellt. Nur in den seltensten Fällen gelang es, den Reiz so abzustufen, daß das Herz verlangsamt und mit verminderter Kraft weiter arbeitete.Bei schwachem Vagusreiz sind während des Stillstandes die Herzabteilungen noch erregbar. Auch wird die Erregung der einen Abteilung auf die benachbarten übertragen. Bei starkem Vagusreiz ziehen sich die Vorhöfe bei künstlicher Reizung mit außerordentlich herabgesetzter Kraft zusammen.Nach Beendigung des Vagusreizes nimmt das Herz seine Tätigkeit sofort in vollem Umfange wieder auf, wenn der Vagus schwach gereizt wurde. Wurde er stark gereizt, so macht sich eine stark negativ inotrope Wirkung an den verschiedenen Herzabteilungen mit Ausnahme der Kammer, bemerkbar. Eine Tonussenkung der verschiedenen Herzabschnitte durch eine Vagusreizung wurde niemals beobachtet.     

Rhythmische Erregungen in den optischen Zentren von Calliphora erythrocephala

Zusammenfassung Die rhythmischen Aktionspotentiale in den optischen Ganglien der Schmeißfliege (Calliphora erythrocephala) werden untersucht.Wird das Komplexauge von Calliphora belichtet, so können vom Ganglion opticum II schnelle, rhythmische Aktionspotentiale, 'Belichtungsrhythme , abgegriffen werden (Abb. 1). Sie treten im Bereich physiologischer Temperaturen und Lichtintensitäten stets und unabhängig von Schädigungen auf. Sie sind die einzige Form von Erregung, die zwischen dem retinalen Bereich und dem Cerebralganglion nachgewiesen werden kann. Die Belichtungsrhythmen zeigen gesetzmäßige Abhängigkeiten von den Reizgrößen. Es ist daher wahrscheinlich, daß sie in die Kausalkette der bei Belichtung des Auges ablaufenden zentralen Vorgänge eingeschaltet sind.Die optischen Ganglien werden mit einer Doppelmikroelektrode abgetastet. Da die Spannung zwischen zwei eng benachbarten Elektroden in der Nähe der Spannungsquelle am größten sein muß, kann gezeigt werden, daß die Belichtungsrhythmen wahrscheinlich in der äußeren Körnerschicht des Ganglion opticum II entstehen (Abb. 14 und 15).Als Maß für die Größe der Belichtungsrhythmen wird die größte während einer Belichtung auftretende Amplitude gewählt, die 'Maximalamplitud ; sie hängt stetig und reproduzierbar von der Zahl belichteter Ommatidien, von der Lichtintensität und vom Adaptationszustand des Auges ab (Abb. 5, 6, 7, 8, 10, 11 und 12).Die Amplituden der Belichtungsrhythmen klingen bei längerer Belichtung allmählich ab (Helladaptation), (Abb. 1C, Abb. 5). Die Heiladaptationszeit ist der Maximalamplitude proportional (Abb. 6, 8, 9 und 10). Wird die Belichtung vor dem völligen Abklingen der Rhythmen unterbrochen, so werden sie durch den Aus-Effekt des Retinogramms gehemmt und brechen sofort und vollkommen ab (Abb. 1 D). Die Dunkeladaptation ist selbst nach vorangegangener Belichtung mit sehr hohen Lichtintensitäten nach spätestens einer Minute abgeschlossen (Abb. 6 und 7).Die Frequenz der Belichtungsrhythmen liegt zwischen 100 sec^–1 und 250 sec^–1, sie nimmt mit steigender Temperatur zu (Tabelle 1). Die Frequenz ist unabhängig von der Lichtintensität, vom Adaptationszustand d von der Zahl belichteter Ommatidien.Während der einzelnen Belichtung zeigen die Rhythmen ein verschieden starkes Schwanken der Amplitude, eine Amplitudenmodulation. Die Modulation hängt vom Präparat und vom Präparationszustand ab.Durch den Vergleich der verschiedenen Modulationstypen und durch gleichzeitige Ableitung an mehreren Stellen des Ganglions können die physikalischen Überlagerungsvorgänge untersucht werden. Die Einzelschwingungen physiologischer Einheiten überlagern sich am gemeinsamen Ableitwiderstand zwischen den Elektroden. Durch die Art der Überlagerung wird die Modulationsform bestimmt. Sie hängt im besonderen von der Frequenz und der Phasenlage der Einzelrhythmen und von physiologischen Synchronisationsvorgängen ab (Abb. 1, 2 und 16).Auch wenn ein Bereich der Retina gereizt wird, der nur wenige Sinneszellen umfaßt, treten Belichtungsrhythmen wie bei großen Reizflächen auf (Abb. 12). Deshalb wird die Möglichkeit diskutiert, daß bereits die kleinste physiologische Einheit im Ganglion mit rhythmischer Erregung antwortet, die in ihrer Amplitude, nicht aber in ihrer Frequenz vom Reiz abhängt.Herrn Prof. Dr. H. Autrum danke ich für das stete Interesse, das er den Untersuchungen entgegengebracht hat. Die Untersuchungen wurden zum Teil mit Apparaten durchgeführt, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft Herrn Prof. Autrum zur Verfügung stellte.     

Kultur und Entwicklung von Chlorocloster engadinensis Vischer (Xanthophyceae)

Zusammenfassung Die autotrophe, mixotrophe und heterotrophe Kultur der einzelligen Xanthophycee Chlorocloster engadinensis Vischer wird beschrieben. Diese Alge kann unter allen drei Bedingungen mit vergleichbaren Wachstumsraten kultiviert werden. Sie stellt neben den bekannten Chlorophyceen Chlorella, Scenedesmus und Ankistrodesmus ein weiteres günstiges Objekt für die Algenphysiologic aus einer mit diesen Algen nicht verwandten Klasse dar.Es wurde ein fördernder Effekt von Schwachlicht auf die Verwertung von Kohlenhydraten und eine Hemmung der Mitosen bei Kultur in glucose-oder fructosehaltiger Nährlösung im Licht festgestellt. Letzteres führt zur Bildung von Riesenzellen.Die normale Entwicklung von Chlorocloster engadinensis und die Bildung von Akineten und Cysten werden beschrieben.Die Beziehungen von Chlorocloster engadinensis zu den einzelligen Xanthophyceen und die Möglichkeit einer Revision dieser Algen aufgrund physiologischer Merkmale werden diskutiert.     

Die frass-spuren von anthrenus-larven an keratin und chitin nebst bemerkungen über mandibeln und kotballen der larven

Zusammenfassung Die Fraßspuren von Anthrenus-Larven an Keratin (Gabel and Löffel aus Büffelhorn) and an Chitin (Flügeldecken von Käfern in Sammlungen) wurden untersucht. In beiden Fällen erscheinen Bißfolgen aus 5–12 parallelen dicht aneinanderschließenden Bißrillen: die abduzierten Mandibeln werden mit ihrer Spitze in das Nahrungsobjekt eingedrückt und heben dann bei der Adduktion einen Span ab, dessen Länge und Breite mit dem Alter der Larve and der entsprechend wachsenden Größe der Mandibeln zunimmt. An jeder Bißrille kann man die beiden Seitenfelder and das Mittelfeld unterscheiden. Die Seitenfelder, durch glatte Rillen ausgezeichnet, beginnen halbmondförmig, entsprechend dem Eindruck der Mandibelspitzen (s. unten) ; das Mittelfeld aber wird beim Austreten der Mandibelspitzen aus dem Nahrungsobjekt stufenartig aufgerauht, wie besonders gut an Chitin zu erkennen ist. Büffelhorn (Vickers-Härte 20–21 kg/mm², etwa wie bei Blei) and Chitin (insbesondere Käferflügeldecken) werden mit Leichtigkeit von den Larven angefressen. In Chitin schreitet der Angriff stets von der Endocuticula gegen die freie Oberfläche vor; dabei werden Balken and Pfeiler der Endocuticula wie mit dem Messer durchschnitten, aber auch die sklerosierte Exocuticula — woraus zu schließen ist, daß die Härte der sklerosierten Mandibelspitzen der Anthrenus-Larven bedeutend höher ist als jene der Nahrungsobjekte.Distal läuft die Mandibel der Larve in eine dünne durchsichtige Schneide mit zugeschärftem konvexen Rand aus ; zur Medianebene des Kopfes hin abgebogen, kommt sie erst bei gespreizten Kiefern annähernd senkrecht auf das Nahrungsobjekt zu stehen. Eine Leiste außen auf der Schneide spitzt sich gegen deren freien Rand hin fein zu and sichert wohl das Eindringen der Schneide in das Nahrungsobjekt. Auf der medialen Kante der Mandibel verläuft eine Rinne, die unmittelbar hinter der Schneide tief eingeschnitten beginnt, dann allmählich sich erweitert und verflacht; sie nimmt beim Biß den sich abhebenden Span auf und führt ihn gegen den Mund.Die Mandibel der Larve, in der bei Insekten gewöhnlichen Art doppelt eingelenkt, bewegt sich in einem Scharnier; seine Achse liegt so; daß der Adduktormuskel, dessen Kontraktion zur Abhebung des Spanes führt, an einem größeren Hebelarm ansetzt als der Abduktor, der nor die Mandibel zum Biß zu spreizen hat.Der umfangreiche sklerosierte braunschwarze Teil der Mandibel zeigt nach Entfärbung durch Chlor eine grobfaserige Hauptmasse, der eine Schicht aufliegt, welche die Schneide liefert. Von der lateralen Fläche der sklerosierten Mandibelspitze dringt in die Fasermasse ein feines Kanälchen ein, das rich am Ende zu einer Querspalte erweitert — eine Einrichtung, deren Bedeutung nicht geklärt werden konnte.Die imaginale Mandibel des Anthrenus hat ungefähr die gleiche Große wie die larvale, besitzt aber an ihrem medialen Rande eine Reihe von Zähnchen; ihr sklerosierter mit Schneide versehener Teil ist viel schwächer entwickelt als bei der Larve.Die Kotballen von Larven, die an Horn gefressen haben, bestehen fast nur aus Harnsäurekriställchen, enthalten kaum geformte Nahrungsbestandteile and stellen somit in der Hauptsache die Exkrete der Malpighischen Gefäße dar. Keratin wird also restlos verdant und im Darm resorbiert. Die Ballen von Larven, die in Insektensammlungen fraßen, enthalten neben Harnsäure reichlich Chitinteile ; Chitin wird also nicht nur zernagt, sondern auch gefressen. Jedoch erleiden die Chitinteile, wie zu erwarten, keine Spur von fermentativem Angriff im Verdauungstrakt. So entsteht der Verdacht, daß beim Zerstören von Chitinpanzern der Freßtrieb der Larven sich an einem für die Ernährung wenig ergiebigem Material auswirkt.Geeignete Untersuchungsverfahren (Auflicht — Ultropak —, Phasenontrastverfahren, Polarisationsmikroskop, Nachweis von Chitin mittels Kongorotfärbung an Hand von Doppelbrechung und Dichroismus) werden des näheren erörtert.     

Die Querb?nder der Flugfedern von Tauben nach der Behandlung mit Farb-, Plumbit- und Silbernitratl?sungen im Vergleich zu den radioaktiven Mustern nach Applikation von35S-Natriumsulfat-und35S-DL-Cystinl?sungen

Zusammenfassung Bei Haustauben werden die Hornkappengrenzen (Septen) im ventralen Coriumraum bei wachsenden Flugfedern mit verschiedenen Haarfärbemitteln markiert und ihre Lage mit Hilfe dieser Methode auf den Schaft und die sich entfaltenden Federfahnen projiziert (Abb. 1 und 2). Die sich so auf den Federästen abzeichnenden Farbmarkierungsbänder nehmen einen ganz bestimmten Winkel zum proximalen Schaftteil ähnlich dem der natürlichen Zuwachsstreifen und auch dem der Fehlstreifen ein.Die Abstände der proximalen Grenzen der Farbmarkierungsbänder liegen deutlich niedriger als die täglichen Zuwachsraten der Federanlagen. Im basalen Federteil nähern sich die täglichen Zuwachsraten den Abstandswerten der Farbmarkierungsbänder. Diese können jene im Bereich des oberen Federnabels sogar an Länge übertreffen, denn das ventrale Corium zieht sich, wenn die Feder das Wachstum einstellt, in die Federspule selbst noch unter Zurücklassen von Septen zurück.Mit einer Natriumplumbitlösung werden auf der Ventralseite von den Flugfederfahnen weißer Pfauentauben helle und dunkle Querbänder in wechselnder Folge erhalten. Ihre Abstandswerte steigen von der Federspitze her an und pendeln sich auf ein Niveau, das dem der Abstandswerte der Farbmarkierungsbänder entspricht, ein. Auch auf der Dorsalseite des Federschaftes treten bisweilen entsprechende Folgen von Querbändern nach der Behandlung der Feder mit einer Natriumplumbitlösung auf.Eine Querbänderung der Federfahnen wird auch bei der Behandlung der Flugfedern mit einer Silbernitratlösung erhalten. Die Abstände der dadurch entstehenden dunklen Querbänder nehmen von der Federspitze her ebenfalls an Länge zu, um sich an ein gleich hohes Niveau wie das der Abstände der Farbmarkierungsbänder und das derjenigen der dunklen Querbänder nach Plumbitbehandlung anzugleichen.Die 24stündigen natürlichen Zuwachsraten sind im mittleren Wachstumsbereich der Federanlage bei allen untersuchten Flugfedern meist auch deutlich höher als die Abstände der dunklen Querbänder nach der Plumbitreaktion und nach der Behandlung mit einer Fontanalösung. Sie zeigen in ihren Längen an der Federspitze die gleiche Tendenz wie die Abstandswerte der Bänder der genannten nichtradioaktiven Markierungen. Bei den Handdecken ist das Niveau der Kurve der 24stündigen Zuwachsraten deutlich verkürzt.Die proximale Grenze der Farbmarkierungsbänder liegt jeweils über der distalen Grenze der radioaktiven Querbänder, wie sie als Ablagerungsmuster des Isotops nach Applikation von³⁵S-Natriumsulfatlösungen und auch in der distalen, schwach strahlenden, vorgeschobenen Zone nach Applikation von³⁵S-DL-Cystinlösungen erhalten werden. Sie fällt in den Bereich der Strahlungslinien, die besonders für die Schwanzfedern der Tauben kennzeichnend sind.Die Untersuchungen wurden mit einer Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt, wofür auch an dieser Stelle bestens gedankt sei.     

Histochemischer Nachweis der Ent- und Aufladung des anoxygenen Energiepotentials in Gärungszellen

Zusammenfassung Im Gegensatz zu den obligaten Aerobiern, die sich beim Fehlen von Sauerstoff völlig asynthetisch verhalten, sofern sie nicht absterben, sind die aeroben Zuckerspalter, zu denen u.a. die Hefe- und Krebszellen gehören, nativ dazu befähigt, anoxysynthetische Reaktionen zu vollführen, z.B. ohne Anwesenheit von Sauerstoff zu proliferieren oder Phosphat von außen über die Zellmembran ins Plasma zu transferieren. Diese Potenz besteht jedoch nachweislich nur so lange, wie die Zellen über ein anoxygenes Energiepotential verfügen. Wird dieses durch Diminutionszüchtung (anaerobe Passagenfolge) allmählich erschöpft, so tritt im Endeffekt Anabiose ein, in der alle biosynthetischen Funktionen ruhen. Umgekehrt läßt sich durch Zuführung von Sauerstoff das anoxygene Energiepotential nach und nach vollständig regenerieren, so daß alsdann wieder anoxysynthetische Zellreaktionen mit gleicher Intensität wie vordem ablaufen können. Im Wechselspiel von ergonischer In- und Reaktivierung, dessen Regulierung durch Diminutionszüchtung bzw. O₂-Einwirkung experimentell dirigierbar ist, gibt sich zugleich das oxydoreduktive Reaktionsprinzip zu erkennen. Dementsprechend ist in vorliegender Arbeit der sukzessive Ablauf der energetischen Ent- und Aufladung von Gärungszellen generativ und chromoanalytisch demonstriert worden.     

Zur Kenntnis der bakteriellen Sulfatreduktion. I

Zusammenfassung Im vorhergehenden wird das Vorkommen einer intensiven Sulfatreduktion in bloßer Mineralsalzlösung, bestehend aus 0,01% Ammoniumchlorid, 0,001% sek. Kaliumphosphat, 0,0001% Ferrichlorid, 0,1% Natriumsulfat und 0,2% Natriumbicarbonat und Kohlendioxydüberschuß beschrieben, die dann einsetzt, wenn die genannte Lösung mit einem bestimmten Keimgemisch beimpft, nach gründlicher Entfernung der Luft einer CO₂-Atmosphäre von etwa 13% Gehalt ausgesetzt wird.Die Reduktion findet nicht nur ohne jeden Zusatz von organischen Stoffen statt, sondern auch bei möglichster Ausschaltung von molekularem Wasserstoff und aller in Betracht kommenden Verunreinigungen, selbst dann, wenn die Versuchsanordnung verschiedentlich abgeändert wird.Der Erreger dieser Gärung ist ein Organismengemisch der Chromatium Weissei-Biocönose des Lunzer Obersees. Das Organismengemisch ist auch in anderen Thiorhodobakteriengesellschatten und in Beggiatoa arachnoidea-Biocönose angetroffen worden. Durch fortgesetzte Kultur in der obengenannten Lösung, also bei ständigem Ausschluß von organischen Stoffen und Wasserstoff, bleiben im wesentlichen zwei Organismen übrig, ein farbloses Stäbchen und ein farbloses Spirillum vom Aussehen von Sporovibrio desulfuricans (Beij.) Starkey. Von diesem binären Konsortium ist nur das Spirillum zur Sulfatreduktion befähigt, wie Plattenguß- und Hochschichtgußserien zeigen.Die Untersuchung zwecks Auffindung des bisher unbekannten Wasserstoff- und Energiespenders wird fortgesetzt.     

Wucherungen von Phytoplankton in einem abgeschlossenen Hafenbecken

Zusammenfassung 1. In einem abgeschlossenen Hafenbecken in Wilhelmshaven wurden von 1949 bis 1953 planktologische Untersuchungen durchgeführt.2. Für den Abschluß der Frühjahrswucherung des Phytoplanktons in dem nährstoffreichen Wasser läßt sich eine Zunahme der Turbulenz verantwortlich machen. Die Bedeutung dieser Beobachtung für das freie Wasser wird diskutiert.3. Während der Frühjahrswucherung vermehrt sich das Phytoplankton lange Zeit streng logarithmisch ohne Abnahme der Wachstumsintensität; der Umschlag erfolgt dann ganz plötzlich.4. Bei Ausbildung einer Sprungschicht reichern sich die Diatomeen allmählich in dieser Zone an, währendTintinnopsis sie viel schneller aktiv aufsucht.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Innenversilberung der Sehnenfibrillen

Zusammenfassung 1. Die Behandlung der nativen und formolfixierten Sehnenfibrillen mit einer ammoniakalischen Silberlösung führt immer zu einer Einlagerung von Silberpartikeln in den D-Teilen der Fibrillen.2. Bei den nativen Fibrillen liegen die Silberkörner in einem, zwei oder drei Streifen im D-Teil.3. In den formolfixierten Fibrillen ist das Silber nur in einem Streifen vorhanden.4. Die Behandlung der nativen und formolfixierten Sehnenfibrillen mit anderen Silbersalzen führt zu keiner Versilberung der Fibrillen.5. Die Behandlung der nativen Sehnenfibrillen mit neutraler Kochsalzlösung oder Trypsin und anschließender Versilberung führt zu keiner wesentlichen Änderung des Silberbildes.6. Hyaluronidase-, Citratpuffer- und Perjodateinwirkung auf native Sehnenfibrillen mit anschließender Versilberung führt zu keiner Innenversilberung der D-Teile.7. Acetylierung und Behandlung mit Bisulfit der nativen Fibrillen und anschließender Versilberung mit ammoniakalischer Silberlösung verhindert eine Innenversilberung der D-Teile.8. Die formolfixierten Fibrillen zeigen eine Innenversilberung der D-Teile nach einer Vorbehandlung mit einer neutralen Kochsalzlösung, Citratpuffer, Hyaluronidase, Trypsin und Perjodat. Nur die Acetylierung und die Behandlung mit Bisulfit verhindert eine Innenversilberung.9. Die Innenversilberung der Sehnenfibrillen durch eine ammoniakalische Silberlösung wird weder durch Licht noch durch Chloride oder lichtempfindliche Silbereiweißverbindungen hervorgerufen.10. Die Versilberung in den D-Teilen wird durch Stoffe in den Fibrillen bewirkt, die Silber aus einer ammoniakalischen Silberlösung ausfällen können.11. Die reduzierenden Stoffe haben enge Beziehungen zur citratlöslichen Fraktion und sind perjodat- und hyaluronidaseempfindlich. Formalinfixierung beeinflußt diesen Versilberungsmodus durch ein vermehrtes Auftreten von Querbindungen.12. Die Sonderstellung der ammoniakalischen Silberlösung für die Innenversilberung wird diskutiert. Sie kann stereochemische Gründe haben oder durch die große Beständigkeitskonstante erklärt werden.13. Das Ausfallen von metallischem Silber in den D-Teilen der Sehnenfibrillen kann nicht mit dem photographischen Prozeß in Verbindung gebracht werden. Das gilt auch für die Bindegewebsversilberung nachGömöri.14. Die Silberorte in den D-Teilen lassen sich nur teilweise mit den bekannten Querstreifungsbildern nach Osmium- oder Phosphorwolframsäurefixierung in Beziehung setzen.

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Summary 1. After treatment of native or formalin-fixed tendon fibrils with an ammoniacal silver solution, silver particles are deposited in the D-bands of the fibrils. In the native fibrils these are arranged in one, two or three striae per band, but after formalin fixation they lie in one stria only.2. No external reducing agent is necessary for the production of the particles.3. Pretreatment of native fibrils with neutral salt solution or with trypsin has no effect on subsequent silvering. On the other hand, silvering is abolished by treatment with hyaluronidase, citrate buffer or periodate and also by acetylation and bisulphite.4. Formalin-fixed fibrils show the silvering effect after all these procedures except acetylation or bisulphite treatment.5. It is postulated that silvering of the D-bands is due to reducing substances which can precipitate silver from ammonical solutions and that formalin influences the process by the production of cross linkages.

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Mit 6 Textabbildungen

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Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Untersuchungen über das Absterben von Hefen und anderen Mikroorganismen in Substraten von hohem NaCl-bzw. Zuckergehalt

Zusammenfassung Es wurde das Absterben verschiedener Arten von Mikroorganismen in hochkonzentrierten NaCl-und Zuckerlösungen untersucht, eingehender bei Saccharomyces cerevisiae. Bei dieser Art, die mittlere Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen osmotischen Werten aufweist, wurde zunächst der allgemeine Absterbeverlauf in konzentrierten NaCl-und Zuckerlösungen bei 20° C studiert; eine sichere Entscheidung, ob dieses Absterben nach der Regel eines Eintreffer-oder eines 2xEintreffervorganges verläuft, konnte nicht gefällt werden. Sodann wurden die Beziehungen zwischen der NaCl-bzw. Zuckerkonzentration der Lösung und dem Absterbeverlauf untersucht, ferner die Beschleunigung, die das Absterben bei an sich nicht letalen Temperaturen mit steigender Temperatur erleidet, sowie das Zusammenwirken letaler Temperaturen und verschieden hoher NaCl-und Zuckerkonzentrationen. Mit dem Verhalten von Sacch. cerevisiae wurde dasjenige von Mikroorganismen mit größerer oder geringerer Resistenz gegenüber hohen osmotischen Werten verglichen. Es ergab sich als allgemeine Regel, daß mittlere NaCl-und Zuckerkonzentrationen in der Lösung die Wirkung letaler Temperaturen abschwächen, während hohe und höchste NaCl-und Zuckerkonzentrationen diese verstärken. Welche Konzentrationen aber im einen oder anderen Sinne wirken und ob im Rahmen des Löslichkeitsbereiches von NaCl-und der verschiedenen Zuckerarten überhaupt eine Verstärkung der abtötenden Wirkung der Hitzebehandlung erfolgt, hängt von der Natur der verschiedenen Mikroorganismen ab.In der Praxis ist bei der Hitzesterilisierung von Substraten immer auch mit der Anwesenheit von Arten zu rechnen, die gegen hohe osmotische Werte sehr widerstandsfähig sind; daher sind insbesondere zuckerreiche Substrate eher länger als solche von niedrigerem osmotischen Wert zu sterilisieren.Direktor und Forschungsleiter Dr. Ing. habil. R. Heiss.Als technische Assistentin wirkte Frau G. Präg bei der Durchführung der zahlreichen Versuche mit.     

Hemmende und abtötende Wirkung von Konservierungsmitteln

Zusammenfassung Es wurde die Wirkung von verschieden hohen Konzentrationen einer Reihe von Konservierungsmitteln auf Hefen über längere Zeitabstände verfolgt. Das System Substrat+Konservierungsmittel+Mikroben strebte dabei stets entweder dem Endziel des Absterbens aller vorhandenen Mikroben oder dem der Vermehrung der vorhandenen Mikroorganismen mit den Erscheinungen des makroskopisch sichtbaren Verderbs zu. Eine lediglich in Vermehrungshemmung bestehende rein statische Wirkung der Konservierungsmittel auf die Mikroorganismen wurde nie beobachtet.Bei genügend hohen Konzentrationen der Konservierungsmittel und entsprechend kurzfristigem Absterben der vorhandenen Mikroorganismen im Verlauf von Minuten entsprach der zeitliche Ablauf des Absterbens sämtlicher vorhandener einzelliger Mikroorganismen, vorausgesetzt, daß es sich um einheitliches Material handelte, ebenso wie der Verlauf des Absterbens unter der Wirkung anderer Zellgifte einer monomolekularen Reaktion.Bei niedrigen Konzentrationen von Konservierungsmitteln, wenn sich das Absterben über Tage bis Wochen hinzog, wurde allmähliche Verlangsamung des Absterbevorganges, die sogar in Wiederaufleben der Vermehrung übergehen konnte, beobachtet.Es wurde der Einfluß einer Reihe von Faktoren wie der der Konzentration des Konservierungsmittels, der Temperatur, der Zusammensetzung der Nährlösung auf den zeitlichen Verlauf des Absterbens untersucht.Als technische Assistentin wirkte Frau G. Präg bei der Durchführung der Versuche mit.