Geomagnetic effects on a circadian difference in reaction times in earthworms

Summary The effect of geomagnetic force on the light-withdrawal reflex of earthworms, Lumbricus terrestris, L., was investigated during the autumn of 1968. The reactions of worms kept in the earth's magnetic field were timed beginning at 12:00 and at 20:00, E.S.T. on each of 63 days; the same was done for worms maintained in a field whose intensity was essentially zero. The worms in the earth's field withdrew from light significantly faster at night then at midday. No significant difference between the mean reaction times at 12:00 and those of the evening were found for the animals which lived and were tested in the greatly reduced magnetic field. Therefore, geomagnetism does have some effect on the circadian difference in reaction rates in this species.

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Zusammenfassung Die Wirkung des erdmagnetisohen Feldes auf die Lichtreaktion von Lumbricus terrestris wurde untersucht (Herbst 1968). Als Test wurde die Reaktion auf einen Lichtreiz verwendet. Ein Teil der Würmer wurde im natürlichen erdmagnetisehen Feld, ein anderer Teil in einem auf Null kompensierten Feld gehalten. Die Reaktionszeiten auf den Lichtreiz wurden bei beiden Gruppen um 12.00 und um 20.00 Uhr gemessen. Die Reaktionszeiten im natürlichen erdmagnetischen Feld waren abends signifikant (p=0,005) kürzer (7,2 sec) als mittags (8,9 sec). Im Feld, das nahezu auf Null kompensiert war, waren die Reaktionszeiten abends und mittags gleich (8,8 bzw. 8,7 sec). Der Erdmagnetismus hat also einen Einfluß auf die circadiane Differenz der Reaktionszeiten bei Lumbricus.

     

Mikroanatomic des Bauchmarks von Lumbricus terrestris L. (Annelida,Oligochaeta)

Zusammenfassung Die Nervenzellen and -bahnen der Bauchmarkganglien von Lumbricus terrestris wurden in osmiumfixierten Serienquersehnitten möglichst vollständig identifiziert and eingehend besehrieben. Folgende Gruppen lassen sich trennen:In jeder Bauchmarkseite wurden 5 Bündel von sensorischen, anscheinend aus den Epidermissinnesorganen stammenden Fasern lokalisiert (SLB). Sie sind mit den von Coggeshall (1965) elektronenoptiseh dargestellten and als Neuropil bezeiehneten Fäserchen von nur 0,I bis 0,3 m Durchmesser identisch.Die Zellsomata der ventralen Riesenfasern (VRF) wurden aufgefunden. Diese Fasern bestehen ebenso wie die dorsalen RF aus unizellulären, rich über eine lange Strecke überlappenden, segmentalen Abschnitten. Sie stehen in enger morphologischer Beziehung zu einem der sensorischen Längsbündel.Die identifizierten Bauchmarkneurone mitperipherwärtsverlaufenden Axonen (PN) wurden in 4 Gruppen unterteilt: Die PN1 Bind hoterolaterale, monopolare Neurone mit Kollateralen im dorsalen Neuropil; ihre Axone verlassen das Bauchmark durch alle 3 Seitennerven-Paare. PN2, PN3 and PN4 sind homolaterale Neurone mit Kollateralen im ventralen Neuropil. PN2 and PN4 sind monopolar ; ihre Axone treten durch die SN3 des gleichen bzw. des vorangehenden Segments aus dem Bauchmark. Die PN3 sind bipolar, gelegentlich tripolar ; ihre Axone verlassen das Bauchmark durch 2 (bzw. 3) SN, eines stets durch den SN3 des gleichen Segments, das (oder die beiden) andere(n) durch den SN1 des gleichen oder (und) des nachfolgenden Segments. Lage, Anzahl und Cytologie der in Gruppen vorkommenden PN-Somata werden eingehend geschildert.Die Interneurone des Bauchmarks (IN; RF nicht einbegriffen) werden drei Hauptgruppen zugeordnet : Der größere Teil der IN (über die Hälfte aller Bauchmarkneurone) besteht aus kleinen Neuronen mit kurzen, sich our in das homolaterale Neuropil erstreckenden Fasern (KIN). Die zweite Gruppe wird von größeren Interneuronen gebildet (GSIN), die anscheinend streng metamer und symmetrisch in beiden Ganglionhälften vorkommen. Sie machen je nach Körperregion aller Neurone des Ganglions aus. Ihre homo- oder heterolateralen Axone können in Längsrichtung intra- oder intersegmental oft über eine Segmentlänge hin verfolgt werden. Die dritte Gruppe wird von polysegmentalen IN (PSIN) gebildet, mit sehr großen Zellkörpern, die weder metamer noch bilateral-symmetrisch angeordnet sind. Die Axone erstrecken sich polysegmental über mindestens 30 Segmente und bilden auffällige Hauptfaserzüge (HFZ) in der Peripherie der Faserregion des Bauchmarks.Zuletzt wird die Anzahl und Verteilung der Neurone in Ganglien verschiedener Bauchmarkregionen angegeben und mit der Anzahl der Nervenfasern in den Konnektiven verglichen. Die Anzahl der kleinen Interneurone (KIN) ist je nach Bauchmarkregion sehr unterschiedlich, während die übrigen Neurone regelmäßig auftreten.In der Diskussion wird einerseits die morphologische und cytologische Konstanz vieler Einzelelemente im Regenwurmbauchmark hervorgehoben und auf die funktionellen Konsequenzen hingewiesen. Außerdem wird versucht, durch Vergleich mit Angaben über andere Tierarten und Gegenüberstellung morphologischer und funktioneller Befunde allgemeine Prinzipien für den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion im Bauchmarkaufbau herauszustellen.

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Microanatomy of the Ventral Nerve Cord of Lumbricus terrestris L. (Annelida, Oligoehaeta)

Nerve cells and tracts in the ventral nerve cord of the earthworm Lumbricus terrestris are thoroughly described and partly individually identified: sensory bundles, ventral giant fibers, central neurons with peripheral axons and various types of interneurons are recognized.

     

Die Feinstruktur der Terminalzellen (Cyrtocyten) an den Protonephridien der Priapuliden

Zusammenfassung Die Feinstruktur der Terminalzellen von beiden Priapulidengattungen (Halicryptus und Priapulus) wird beschrieben. Beide Formen sind grundsätzlich gleich gebaut. Die Reusenröhrchen sind das Produkt vieler Terminalzellen (Cyrtocytengewebe). Die Wand der Röhrchen wird von den Zellkörpern und ihren Fortsätzen, querverlaufenden Stäbchen und einer feinen Membran gebildet. Dabei überspannen die Stäbchen den Raum zwischen den Fortsätzen, die feine Membran den Raum zwischen den Stäbchen.Im Lumen der Röhrchen befinden sich viele Geißeln, die in Einzahl von jeder Terminalzelle abgehen, außerdem noch lange dünne Zellausläufer, hier Leptotrichien genannt, die in großer Zahl den Zellen entspringen.Der Bau der Terminalzellen der Priapuliden zeigt, daß sie zum Zelltyp der Cyrtocyten gehören. Ein Vergleich mit den schon bekannten Formen dieses Zelltyps macht die Sonderstellung dieser Cyrtocytenform klar. Insbesondere kann man zum ersten Mal von einem Cyrtocytengewebe sprechen.In den Betrachtungen zur Funktion wird der Ort der Filtration diskutiert. Außerdem wird die Möglichkeit phagocytotischer und pinocytotischer Vorgänge erörtert. Die Bedeutung der Leptotrichien wird besprochen.Die Cyrtocyten wreden mit morphologisch und funktionell ähnlichen Strukturen, nämlich den sog. gefensterten Wirbeltierkapillaren, verglichen. Es wird festgestellt, daß ähnliche Aufgaben durch zwei verschiedene Wandtypen erfüllt werden.     

Zum gegenwärtigen Stand der Anwendungsmöglichkeiten der biometrischen Genetik in der Pflanzenzüchtung

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit haben wir die verschiedenen Formen der genetischen Variabilität und ihre Bedeutung für die Selektion untersucht. Dabei sind einige Grundbegriffe der stastistischen Genetik, wie Populationsmittel, additive genetische Varianz und Dominanzvarianz besprochen und als Funktion der Allelfrequenzen dargestellt worden. Die Kovarianz zwischen Verwandten wurde für verschiedene Verwandtschaftsbeziehungen hergeleitet und auf ihren Zusammenhang zur genetischen Varianz und zur Kombinationseignung hingewiesen. Die rel. Größen der beiden wesentlichsten Formen der genetischen Varianz dienten als Kenngrößen für die Auswahl bestimmter Selektionsverfahren.Die Zusammenhänge zwischen Genwirkungsweise und Selektionsverfahren wurden diskutiert.Mit 6 AbbildungenHerrn Prof. Dr.R. Schick zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Weather and behaviour in carrot fly (Psila rosae fab. Dipt. Psilidae) with particular reference to oviposition

Summary The behaviour of carrot flies in the field is influenced by prevailing weather, and a distinct crepuscular peak of activity is exhibited during dry, warm conditions. Trap catches of flies on carrot plots are related to weather data, and these indicate that oviposition activity appears to be initiated by changes in light intensity, but other factors are considered inportant.

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Zusammenfassung Möhrenfliegen verbringen den größten Teil ihres Imaginallebens im Schutze hochwüchsiger Vegetation, nur die Weibchen bewegen sich zum Zwecke der Eiablage über nennenswerte Entfernungen. Auch unter diesen Umständen ist ihr Verhalten in beträchlichem Ausmaße von den Witterungsbedingungen abhängig. Beispielsweise finden sich in einer Hecke die größten Zahlen immer auf der Leeseite, nur bei vollständiger Windstille ist eine gleichmäßigere Verteilung die Regel. In Zeiten schwerer Regenfälle verschwinden die Fliegen; es wird angenommen, daß sie sich dann tief ins Innere der Hecke zurückziehen.Die meisten Eiablagen erfolgen zwischen 16 und 20 Uhr, doch ist das mehr eine Reaktion auf Außenreize als eine angeborene Rhythmik. Eiablagen können zu jeder Tageszeit stattfinden, solange gewisse Temperatur-, Feuchtigkeits- und Helligkeitsbedingungen herrschen. Beobachtungen bei der Cockle Park-Versuchsstation zeigen, daß Temperaturen über 12,8°, relative Luftfeuchtigkeit über 60% und eine Lichtintensität von 15000–17400 Meterkerzen die Mindestbedingungen darstellen, unter denen sich trächtige Weibchen zur Eiablage aus ihren Verstecken ins Freie begeben. Windgeschwindigkeiten unter der Stärke einer kräftigen Brise (6 Beaufort) beeinträchtigen die Eiablageaktivität nicht; sie wird jedoch durch Regenperioden verhindert.In Nordost-England herrschen bei trockenem, warmem und hellem Wetter geeignete Bedingungen zur Eiablage jeweils eine Zeitlang morgens und abends. Stundenfänge in Fallen zeigen, daß die größte Anzahl der Fliegen die Möhren abends besucht.Bei trockenem, kühlem und trübem Wetter jedoch, wenn eine beträchtliche Wolkendecke die Lichtintensität auch tagsüber herabsetzt, können die Fliegen zu jeder Tageszeit ihre Verstecke verlassen. An solchen Tagen wurde das Maximum der Eiablagen zwischen 13 und 14 Uhr festgestellt.

     

Decreased sex pheromone production in an in-bred stock of the summerfruit tortrix moth, Adoxophyes orana

The sex pheromone production of two stocks of Adoxophyes orana both reared on wheatgerm diets, which differed only slightly, were compared.Trapping experiments in the field as well as a bioassay in the laboratory pointed to a much lower sex pheromone production in the in-bred stock.

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Zusammenfassung Zur Untersuchung ihrer Geschlechtsanlockwirkung wurden 1965 zwei Laborstämme von Adoxophyes orana (F.v.R.), einem wichtigen Obstschädling Hollands, begründet (Minks et al. 1970, Minks & Noordink 1971). Beide Stämme wurden an einer künstlichen Weizenkeimlingsdiät (Adkisson et al. 1960) gehalten. Das Produktionsniveau des einen Stammes (Zeeland-Stamm) variierte zwischen 500 bis 1500 Faltern pro Monat; ab 1965 wurden in jedem Sommer ein oder zwei Frischfänge von ca. 100 Freilandinsekten zugesetzt (de Jong 1968). Der andere Stamm (Wageningen-Stamm) wurde gleichzeitig bei einem hohen Produktionsniveau von 500 bis 1000 Faltern pro Tag und 9 bis 10 Generationen pro Jahr ingezüchtet (Ankersmit 1968).Während der Hauptflugperiode der Sommergeneration wurden in einem Versuchsobstgarten etwa 10 Meilen südwestlich Wageningen Klebfallen aufgestellt die jeweils mit zwei unbegatteten Weibchen von je einem der beiden Stämme beschickt waren.Die Mittelwerte der gefangenen Männchen sind für die beiden Stämme signifikant verschieden (Tab. I).Außerdem wurden Laborprüfungen durchgeführt (siehe Shorey et al. 1964), um den Pheromonspiegel in den unbegatteten Weibchen der beiden Stämme zu bestimmen. Fünf Stichproben von jeweils hundert drei Tage alten jungfräulichen Weibchen wurden dem Wageningen-und dem Zeeland-Stamm in Intervallen während Herbst und Winter 1969/70 entnommen. Pheromon-Rohextrakte der Abdomenenden wurden in Methylenchlorid präpariert. Alle Testversuche wurden zwischen 8.45 und 9.15 Uhr vormittags mit Gruppen von 15 drei- bis viertägigen Männchen je Test aus dem Wageningen-Stamm unter gleichen Licht- und Temperaturbedingen durchgeführt. Die Ergebnisse wurden als positiv (+) betrachtet, wenn über 50% der Männchen eine Aktivierung vom Ruhestadium zeigten, eine Reaktion, die von Bartell & Shorey (1969a, b) für einen anderen Wickler beschrieben worden ist (Tab. II).Ähnliche Reaktionen wurden in einigen Versuchen mit Männchen des Zeeland-Stammes und von Wildfängen erhalten. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß der extrahierbare Pheromongehalt unbegatteter Weibchen des ingezüchteten Wageningen-Stammes zwischen 10- und 100mal niedriger liegt als der von Zeeland-Weibchen:Es bestanden einige Unterschiede in den Zuchtbedingungen der zwei Stämme; Ascorbinsäure war nur im Medium des Zeeland-Stammes vorhanden und die Raupen des Wageningen-Stammes wurden in größeren Einheiten gehalten. Es ist möglich, daß diese Differenzen für die Unterschiede im Pheromongehalt verantwortlich sind. Eine andere Annahme ist, daß der verschiedene Selektionsdruck die Ursache sein könnte. Die Attraktivität der Adoxophyes-Weibchen variiert stark, doch dürfte im Freiland der Selektionsdruck Weibchen mit ausreichender Pheromonproduktion begünstigen. Solche Selektionsdrucke dürften in Laborkulturen unwirksam sein und könnten im Verein mit abnehmender Vitalität zu der beobachteten Abnahme der Pheromonbildung im Wageningen-Stamm feführt haben.Diese Beobachtungen unterstreichen erneut die gebotene Vorsicht bei Verwendung im Labor gezüchteter Insekten für Felduntersuchungen, besonders wenn vorausgesetzt wird, daß diese gleichwertig mit Wildtieren konkurrieren.

     

Die intracytoplasmatische Organellenverteilung als Indikator gerichteter Wechselbeziehungen zwischen Kapillarsystem und zentralnervösen Zellkomplexen

Zusammenfassung Funktionelle Zusammenhänge zwischen dem Kapillarsystem und zentralnervösen Zellkomplexen wurden im Oberschlundganglion von Lumbricus terrestris L. mit einer weiterentwickelten morphometrischen Methode nach dem Punktzählverfahren sichtbar gemacht. Die Häufigkeitsverteilung von Mitochondrien und endoplasmatischem Retikulum (ER) wurde zur Charakterisierung der metabolischen Koppelung der Perikapillarzellen, Gliazellen und Neurone herangezogen. Danach sind die Neuron-Glia-Komplexe asymmetrisch um die Hirnkapillaren verteilt. Aus morphometrischen Befunden wird geschlossen, daß die Wege des transzellulären Metaboliten-Austausches, der von den unterschiedlichen Stoffwechselleistungen der Mitochondrien und des endoplasmatischen Retikulums abhängt, meist entgegengesetzt gerichtet sind. Zellsysteme mit Kapillarkontakt unterscheiden sich durch ihre auf Gefäße orientierte Häufigkeitsverteilung der Mitochondrien und des ER von kapillarfernen Neuron-Glia-Komplexen. Die Abhängigkeit der Neurone von der umgebenden Hüllglia wird in gefäßfernen Gebieten durch die gleichsinnige Ausrichtung der Häufigkeitsmaxima der Mitochondrien- und ER-Verteilung in beiden Zelltypen sichtbar.

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The intracellular distribution of organelles as an indicator of metabolie interrelationships between capillaries and cell complexes in the central nervous system of Lumbricus terrestris L.

Summary Results obtained in Lumbricus terrestris L. by a modified morphometric pointcounting method suggest functional interrelationships between the capillary system and certain nerve cell-glia complexes of the supraoesophageal ganglion. The distribution of the mitochondria and the endoplasmic reticulum (ER) in the pericapillary cells, in the neuroglia and in the neurons was used to characterize different types of functional cell-coupling. Nerve cell-neuroglia complexes are arranged in an asymmetric pattern around the capillaries. On the basis of morphometric calculations it is shown that there are two main axes of distribution of mitochondria or ER which are arranged at right angles to each other. Therefore it is suggested that there exist two different types of transcellular metabolic pathways characterized by either high concentrations of mitochondria or ER. The orientation of the distribution frequencies of mitochondria and ER in juxtavascular neurons, glial-and pericapillary cells suggests that these cells are metabolically linked. In contrast to the juxtavascular cell complexes the distribution frequencies of mitochondria and ER in nerve cells and glial cells at some distance from the capillaries were not at right angles but overlapped. From this observation it is apparent that these peripheral neurons depend metabolically on their glial satellites.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Schliessbewegung der Stomata bei ökologisch verschiedenen Pflanzentypen in Abhängigkeit vom Wassersättigungszustand der Blätter und vom Licht

Zusammenfassung Hauptsächlich im beweglichen Gleichgewicht zwischen photoaktivem Öffnen und hydroaktiver Schließreaktion der Stomata steuert die Pflanze zwischen der Forderung nach möglichst ausgiebigem C-Erwerb und möglichster Vermeidung von bedenklicher Unterbilanz im Wasserhaushalt hindurch. Die lage dieses Gleichgewichtes wechselt unter sonst gleichen Umständen mit dem Alter der Blätter (tabelle 3) und ist je nach dem ökologischen Charakter des Individuums (Tabelle 5) und der Art (Abb. 7–9) verschieden. Ausgesprochene Schattenkräuter wieOxalis acetosella undAsarum europaeum, aber auch sommergrüne Schattenhölzer wie die Buche lassen von Anfang an möglichst keine nennenswerten Wassersättigungsdefizite aufkommen, indem sie schon auf ganz geringfügige Unterbilanz mit Schließbewegung reagieren. Ähnlich verhalten sich wohl die meisten Bäume. Leitarten der Krautschicht sonnigtrockener Standorte hingegen, wieCoronilla varia, Oxytropis pilosa, Stachys recta, aber auch das AllerweltsunkrautConvolvulus arvensis riskieren zugunsten der Aufrechterhaltung der Assimilation sehr großen Wasserverlust, bis sie zu rein kutikulärer Transpiration übergehen.Für die Ausdauer in Dürreperioden spielt die Größe des Defizits, das selbest gegen günstigstes Licht vollständigen Spaltenschluß veranlaßt, zusammen mit der Austrocknungsresistenz (Größe des subletalen Defizits) eine gewisse Rolle, weil diese beiden Punkte die Menge des im Blatt für die unvermeidliche kutikuläre Transpiration zur Verfügung stehenden Wassers begrenzen (Abb. 10). Durchschlagendere Bedeutung für die Ausdauer hat ausgiebiger kutikularer Diffusionswiderstand und geringe Oberflächenentwicklung, weil beides die kutikuläre Wasserabgabe entscheidend verringert. In dieser Hinsicht sind die Immergrünen den Sommergrünen durchwegs überlegen. Ganz besonders gilt dies von den Nadelhölzern (Tabelle 6).Passive Reaktionen der Stomata (sie kommen nur im wassergesättigtem Zustand der Pflanze in Frage) haben bei den von uns daraufhin untersuchten Arten kaum Bedeutung (S. 259).Die Lichtschwellenwerte für photoaktives Öffnen der Stomata liegen wahrscheinlich durchwegs tiefer als die Kompensationspunkte der Assimilation der betreffenden Arten (Tabelle 1).Mit 10 Textabbildungen.     

Untersuchungen über das Kreislaufsystem bei den Weichtieren IV

Zusammenfassung Die Koordination zwischen den beiden Abteilungen des Herzens von Helix pomatia L. beruht auf rein mechanischen Faktoren durch Übertragung der Zusammenziehung infolge von Dehnung. Dies wird dadurch bewirkt, daß der tätige Herzteil durch die Verkürzung seiner Fasern den benachbarten dehnt und ihn dadurch zur Zusammenziehung anregt.Ein solches Geschehen hat zur Voraussetzung, daß die einzelnen Teile des Herzens beweglich sind. Solange die Vorhofkammergrenze hin- und hergeschoben werden kann, wird der Zusammenziehung des einen Herzteils die des anderen nachfolgen. Die Führung übernimmt jeweils der stärker gedehnte Herzteil, der infolgedessen auch rascher automatisch rhythmisch arbeitet. Das kann also einmal der Vorhof, ein anderes Mal die Kammer sein.Daß es sich um eine Übertragung der Zusammenziehung auf dem Prinzip der Dehnung handelt, kann man daraus entnehmen, daß die Koordination zwischen den beiden Herzabteilungen aufhört, sobald man die Vorhofkammergrenze fixiert und auf diese Weise ihre Hin- und Herbewegungen unmöglich macht. Dann arbeiten die beiden Herzabteilungen völlig unabhängig voneinander. Auf der anderen Seite wird die Koordination zwischen den Herzabteilungen nicht gestört, wenn man an der Vorhofkammergrenze eine Ligatur anlegt und dadurch die Fasern zerquetscht. Dies hat allerdings zur Voraussetzung, daß die Vorhofkammergrenze verschieblich bleibt. Ebenso können die Abteilungen zweier Herzen koordinatorisch arbeiten, die miteinander durch einen Faden verknüpft sind. Bei einem solchen zusammengesetzten Herzen ist also jeder anatomische und physiologische Zusammenhang zwischen den Abteilungen aufgehoben, trotzdem können seine beiden Abschnitte koordiniert arbeiten.Die Koordination der beiden Herzabteilungen des Schneckenherzens wird im Tierkörper durch die Befestigung der einander abgekehrten Enden der Herzteile am Perikardialsack begünstigt. Da sie aber auf einer Übertragung der Zusammenziehung infolge der Dehnung, also rein mechanischen Momenten, nicht auf Leitung beruht, so erklärt sich ohne Schwierigkeit, warum der Fuhktionszusammenhang so leicht zu lösen ist.Aus dem Prinzip der Koordination der Herzabteilungen auf rein mechanischen Momenten erklärt sich aber auch, daß das Intervall zwischen Vorhof- und Kammertätigkeit As- Vs bei gegebener Temperatur und gutem Ernährungszustande des Herzens nicht festgelegt ist wie beim Wirbeltiere sondern von der Frequenz abhängt und zwar in der Weise, daß es um so kürzer ist, je rascher das Herz arbeitet.     

Elektronenmikroskopische Beobachtungen zur Anordnung der kollagenen Elementarfibrillen in der Sehnenfaser

Zusammenfassung In Dünnschnittpräparaten von Rattenschwanzsehnen konnte bei starker elektronenmikroskopischer Vergrößerung eine hochunterteilte periodische Querstreifung dargestellt werden. Die Befunde ließen erkennen, daß innerhalb des Fibrillenbündels, aus dem sich die kollagene Paser zusammensetzt, zwei Typen von Elementarfibrillen vorkommen. Diese Fibrillen unterscheiden sich durch die spiegelbildliche Anordnung ihres Querstreifungsmusters. Beide Fibrillenarten sind in annähernd gleicher Zahl vorhanden. Die umgekehrte Reihenfolge des Querstreifungsmusters läßt den Schluß zu, daß die Tropokollagenmoleküle in den beiden verschiedenen Fibrillentypen in entgegengesetzter Richtung orientiert sind. Die Bedeutung dieser unterschiedlichen Ausrichtung liegt offenbar darin, daß benachbarte Fibrillen trotz der dichten parallelen Packung und der an ihrer Oberfläche vorhegenden freien bindungsfähigen Seitenketten nicht miteinander verschmelzen können, weil die zueinanderpassenden polaren Gruppen sich bei dieser Anordnung nicht unmittelbar gegenüberliegen.     

Über den Licht- und Schattenreflex von Mya arenaria

Zusammenfassung Wird eine Intensität, an die Mya adaptiert ist, für einige Sekunden vermindert und dann wieder auf die alte Höhe gebracht, so benötigt Mya 5 Min., um sich an die Ausgangsintensität zurückzuadaptieren.Es ist damit zu rechnen, daß etwa 70% aller Beschattungen eine Reaktion zeitigen. Das Auftreten oder Fehlen der Reaktion steht nicht in Zusammenhang mit der Länge der Zeit, während der das Tier an die Ausgangsintensität adaptiert wurde, wenn diese Zeit länger als die eigentliche Adaptationszeit ist. Auf Beschattung reagiert Mya in der Regel durch Einschlagen oder Einziehen der an den Siphoöffnungen befindlichen Tentakel, auf Belichtung mittels einer Siphokontraktion. Die biologische Bedeutung dieser beiden Reaktionsweisen wird zu erklären versucht.Die Unterschiedsschwellen für Belichtung und Beschattung fallen annähernd in die gleiche Größenordnung, auf Intensitätserhöhung reagieren die Tiere um ein Geringes empfindlicher. Die Muscheln sprechen im. Durchschnitt auf eine Intensitätsverminderung um 59,35% des Anfangsbetrages gerade eben noch an, während eine Erhöhung um das 1,05fache des Anfangsbetrages als durchschnittliche Unterschiedsschwelle des Licht-reflexes anzusehen ist.Die minimalen Beschattungszeiten und die Latenzzeiten des Schatten-reflexes sind wesentlich kürzer als die minimalen Expositionszeiten und Latenzzeiten des Lichtreflexes unter entsprechenden Bedingungen.Setzt man die Muscheln einer Kombination zweier Lampen aus, von denen jede stets die gleiche Intensität hat, während die Farbe der einen Lampe gewechselt werden kann, und mißt nun die Reaktionszeiten bei Auslöschen des farbigen Lichtes, so ergeben sich bei den verschiedenen Farben verschiedene Reaktionszeiten. Die kürzeste Reaktionszeit fanden wir bei Auslöschen gelben Lichtes. Im Gelb ist also das Absorptions-maximum der den Schattenreflex bedingenden photosensiblen Substanz, in einem anderen Spektralbereich also als das des den Lichtreflex bestimmenden Stoffes.Alle diese Tatsachen führten uns zu der Schlußfolgerung, daß die für den Schatten- und Lichtreflex von Mya verantwortlich zu machenden Rezeptoren miteinander nicht identisch sind.Die Reaktionszeit des mechanischen Reizes verkürzt sich mit steigender Reizstärke. Mechanischer Reiz und ein (an sich zeitlich unterschwelliger) Lichtreiz können sich summieren, was sich in einer Verkürzung der Reaktionszeit zeigt.     

Über den Feinbau der Zellwand von Chaetomorpha

Zusammenfassung Die Zellmembran der Algenfäden vonChaetomorpha Linum (Müll.) Kützing besteht aus einer Außen- und einer Innenwand, die beide stark lamelliert sind. Mit Hilfe der Röntgenanalyse wird bewiesen, daß als Aufbauprinzip der Zellwand gekreuzte Systeme von Zellulosefibrillen vorhanden sind, wie beiValonia. Das eine ist als fadenparalleles Fasersystem und das andere als querverlaufendes Ringsystem mit schwacher Schraubentendenz ausgebildet. Die beiden Systeme könnten a) auf die beiden Wandschichten oder b) abwechslungsweise auf die aufeinanderfolgenden Lamellen verteilt sein. Es wird polarisationsoptisch nach-gewiesen, daß keine dieser beiden Möglichkeiten zutrifft, sondern daß jede einzelne Lamelle sowohl das Längs- als auch das Quersystem in submikroskopischer Dicke enthalten muß.Herrn Prof. Dr. P. Jaccard, Zürich zum 70. Geburtstage zugeeignet     

Reziproke Translokationen in natürlichen Populationen von Purpura lapillus (Prosobranchia)

Zusammenfassung Bei der Untersuchung verschiedener Populationen des marinen litoralen Prosobranchiers Purpura lapillus in der Umgebung von Roscoff (Bretagne, Frankreich) erwiesen sich rund 1% der Tiere als heterozygot für reziproke Translokationen verschiedener Art. Die Heterozygoten kennzeichnet die Bildung von quadrivalenten Chromosomenkonfigurationen in der Prometaphase der weiblichen Meiose. Diese cytologischen Variationen stehen außerhalb des für die Art Purpura lapillus charakteristischen normalen Variationssystems, das sich auf der Grundlage der beiden numerischen Formen mit den Haploidzahlen 13 und 18 aufbaut.Eine der Translokationen zeichnet sich aus durch mehrheitliche Bildung eines Trivalents und eines Univalents an Stelle eines Quadrivalents in der Meiose des Heterozygoten. Sie kommt dadurch dem Translokationsmodell der zentrischen Fusion nahe, welche zur Umbildung zweier akrozentrischer Chromosomen in ein metazentrisches Element führt (Robertsonsche Beziehung). In diesem Zusammenhang wird die Bedeutung von Translokationen und zentrischen Fusionen bei der Bildung der beiden numerischen. Formen von Purpura lapillus erörtert.Mit Unterstützung durch den Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung und durch die Eidgenössische Kommission für die Biologische Station in Roscoff. Herrn Prof. G. Teissier (Paris) bin ich für die Aufnahme in der Biologischen Station von Roscoff zu bestem Dank verpflichtet.     

Beobachtungen anPhaeocystis-Kulturen

Zusammenfassung 1. Durch Kulturversuche wurde festgestellt, daß der Lebenszyklus vonPhaeocystis eine freibewegliche monadale Phase und ein palmelloides Koloniestadium umschließt. Die beiden Generationen können in den Kulturen nebeneinander bestehen und sich selbständig vegetativ vermehren. Wahrscheinlich wird unter den natürlichen Lebensbedingungen im freien Meere die Zeit des Fehlens der Kolonien durch die Schwärmergeneration überbrückt.2. Die Kolonien vermehren sich hauptsächlich durch Schwärmer, in die sich die vegetativen Zellen innerhalb weniger Stunden umwandeln können, nachdem sie mechanisch aus dem Verband der Kolonie herausgelöst sind. Aus jedem Schwärmer geht einc neue Kolonie hervor.In alternden Kulturen entstehen Mikrozoosporen — zum Unterschied von einer größeren Schwärmerart, deren Bedeutung im Lebenszyklus noch unklar ist —, die sich ausgiebig vegetativ vermehren. Aus ihnen entstehen unter geeigneten Kulturbedingungen wieder kugelige Kolonien.3. Die Schwärmer vonPhaeocystis haben zwei gleichlange heterodynamische Geißeln und eine kurze, gerade, unbewegliche Nebengeißel.4. Durch diese anPhaeocystis Poucheti — globosa erzielten Ergebnisse erhält die Familie derPhaeocystidaceae neue Merkmale. Alle übrigen bisher in die Gattung oder Familie eingeordneten Formen scheiden aus.Mit 13 Abbildungen im TextHerrn Prof. Dr.F. Laibach zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Zur neuronalen Regulation des Wasserhaushalts bei Lumbricus terrestris L.

Zusammenfassung Im Dehydrations-Experiment tolerieren Regenwürmer Flüssigkeitsverluste bis zu 70% ihres Körpergewichts. Hierbei ergeben sich hohe Anforderungen an die Anpassungsfähigkeit von Nephridien, Darm und Integument, die im Dienste des Wasser-und Elektrolythaushalts stehen. Um die Abhängigkeit dieser Organe von zentralnervösen Einflüssen zu studieren, wurden bei Lumbricus terrestris Ober-, Unterschlundganglion sowie ein Bauchmarkabschnitt zwischen dem 10.–15. Segment hinter dem Clitellum entfernt. In diesen Segmenten wurden 30, 60 und 120 min nach Versuchsbeginn der Schleimgehalt von Epidermiszellen, die Kerngröße von Darmepithel- und Chloragogen-Zellen sowie der innere und äußere Tubulusumfang von Nephridien cytometrisch bestimmt. In gleichen Intervallen wurde im Oberschlundganglion der Nucleinsäure- und Proteingehalt Gomoripositiver Neurone mikrospektrographisch gemessen. Aus dem Vergleich von cytometrischen und mikrospektrographischen Daten geht hervor: 1. Der nephridiale Stäbchenkanal steht am stärksten unter neuroendokrinem Einfluß. 2. Darmepithel- und Chloragogen-Zellen hängen sowohl von zentraler, neuroendokriner als auch von segmentaler, nervöser Kontrolle ab. 3. Die Schleimsekretion von Epidermiszellen wird wahrscheinlich über segmentale Nerven gesteuert; sie zeigt jedoch die ausgeprägteste Autonomie. Somit stehen die an der Regulation des Wasser- und Elektrolythaushalts beteiligten Organe von Lumbricus terrestris unter einer doppelten Kontrolle durch peptiderge sekretorische Neurone des Oberschlundganglions und segmentale Neurone des Bauchmarks.

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Neuronal regulatory mechanisms of the water balance in Lumbricus terrestris L.

Summary Earthworms tolerate loss of fluids up to 70% of their total body weight. The adaptive capacity must thus be very high in organs which control the exchange of water and electrolytes in nephridia, the intestine and skin. In order to study the influence of the central nervous system on adaption, the supra- and suboesophageal ganglion and the 10th–15th segments behind the clitellum were removed. In segments deprived of ventral nerve cord the mucous content of epidermal cells, the nuclear area of intestinal epithelial cells and chloragogen cells together with the circumference of nephridial tubules were measured 30, 60 and 120 min after placing Lumbricus terrestris in a standardized dry environment. Protein and nucleic acid contents of Gomori-positive neurons in the supraoesophageal ganglion were measured at these times. Comparison of the results of cytometric and microspectrographic measurements shows that 1) the distal segment of the wide nephridial tube is under neuroendocrine control, 2) intestinal epithelial cells and chloragogen cells are influenced by segmental neurons and central secretory nervous elements, 3) mucous secretion is autonomous but may be controlled by segmental nerve impulses. Therefore, water- and electrolyte exchange in Lumbricus terrestris is regulated by secretory peptidergic neurons of the supraoesophageal ganglion and by nerve cell complexes in the ventral nerve cord.

Geschäftsführender Direktor: Prof. Dr. A. Oksche.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Dynamik neurosekretorischer Zellen von Enchytraeus (Oligochaeta)

Zusammenfassung Von lichtmikroskopischen Befunden der Neurosekretion bei dem Oligochaeten Enchytraeus ausgehend, haben wir an zwei elektronenmikroskopisch genau bezeichneten und festgelegten Zellen bzw. Zelltypen, die bereits lichtmikroskopisch charakterisiert worden waren, Untersuchungen über die submikroskopisch faßbare Zelldynamik durchgeführt. Die beiden Arten neurosekretorischer Zellen (Q-Zelle und P-Zellen) sind elektronen-mikroskopisch schon durch ihre Lage zu erfassen. Sie können nicht nur durch die Zellgröße, sondern auch durch ihre Elementargranula, den Aufbau des endoplasmatischen Retikulums und den Golgi-Apparat eindeutig unterschieden werden. Wie schon in den lichtmikroskopischen Untersuchungen wurde die Sekretionsaktivität mit der Amputation ausgelöst. Sowohl in der Q -als auch in der P-Zelle bewirkt die Amputation eine unmittelbare Sekretentleerung. Die darauf einsetzende Phase der Sekretproduktion ist submikroskopisch durch eine erhöhte Zahl von Golgistrukturen in diesen Zellen, durch das deutlich in Erscheinung tretende granuläre endoplasmatische Retikulum und durch eine fortschreitende Vergrößerung und Verdichtung von Lysosomen in beiden Zelltypen gekennzeichnet. Für die Q-Zelle sind weiterhin die Verstärkung des diesen Zelltyp besonders noch charakterisierenden Bereiches von Membranzisternen und die dortige Ribosomenbildung typisch. Auf Grund der Feststellungen wird die Frage der Beziehung einzelner Strukturen in diesen beiden Zelltypen zur Produktion des Neuro-sekrets diskutiert. Die elektronenmikroskopische Untersuchung führte zur Entdeckung eines weiteren Zelltyps, der im Lichtmikroskop bisher nicht erkannt worden war und der sich durch besonderen Reichtum an Mitochondrien und großen Lipoid (?)-Komplexen auszeichnet (M-Zelle). Über seine Bedeutung ist jedoch noch keine Aussage möglich.

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Summary The cytophysiology of two types of neurosecretory cells (Q and P cell) in the brain of the oligochete Enchytraeus was studied at the ultrastructural level. These cell types can be identified by their location, and particularly by the size difference of their elementary granules. Amputation of the last ten segments caused a release of secretory product followed by a phase of renewed production. This was characterized by changes in the endoplasmic reticulum, the Golgi apparatus, and the lysosomes. The role of these structures in the production of neurosecretory material was discussed. Furthermore, a cell type with extraordinarily numerous mitochondria, hitherto unknown in Enchytraeus, was described. Its function has not yet been determined.

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Mit Unterstützung durch die Sächsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig.

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Herrn Prof. Dr. F. Seidel, Marburg, zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Weitere Beobachtungen an einer gemischten Kolonie vonLarus fuscus graellsi Brehm undLarus argentatus Pontopp

Zusammenfassung Es wurden Beobachtungen angestellt, die Licht werfen sollten auf die systematischen und sozialen Beziehungen vonLarus fuscus graellii undLarus argentatus. Die Untersuchungen wurden ausgeführt in einer Mischkolonie der beiden Arten bei Kinloß in Nordost-Schottland.Es wurde bestätigt, daß die meisten Bruttriebhandlungen der beiden Arten identisch sind.Die Bedeutung der gemischtartlichen Versammlungen wurde erörtert und ein Zusammenhang mit dem Brutleben abgelehnt, da die geschlechtlichen Triebhandlungen einer Art auf Mitglieder der anderen nicht austeckend wirken.Der gegenseitigen Ansteckuug durch Triebhandlungen des täglichen Lebens auf den Versammlungen sowie der Unterdrückung des Freßtriebes wird Bedeutung zugesprochen für die Regulierung der Lebensgewohnheiten beider Arten.Das Problem der Mischpaare wurde besprochen und Versuche unternommen, durch Eiervertauschung eine Prägung des zukünftigen Geschlechtskumpans durch artfremde Pflegeeltern zu veranlassen.Zur Klärung systematischer Fragen wurden Instinkthandlungen beider Formen verglichen und Unterschiede im Nestbau sowie der Behandlung des gestörten Nestes festgestellt.Messungen der Mittelfingerknochen ergaben Unterschiede im Längenverhältnis der proximalen und distalen Phalangen.     

Vergleichende qualitative und quantitative untersuchungen an der hörbahn von vögeln

Zusammenfassung Das Innenohr, der Hörnerv und die medullären akustischen Zentren von 31 Vogelarten aus 8 Ordnungen werden nach histologischen Präparaten vergleichend untersucht. Die räumlichen Verhältnisse der akustischen Kerngebiete in der Medulla oblongata werden am Beispiel von Sturnus vulgaris und Tyto alba ausführlich beschrieben. Der Singvogel kann als repräsentativ für das Gros der untersuchten Vogelarten gelten. Die Eule läßt ausgeprägte Vergrößerungen erkennen, die zu Veränderungen in Form und räumlicher Anordnung führen.Im allgemeinen hängen die Länge des Innenohres, die Zahl der Elemente des Hörnerven und die Anzahl akustischer Neurone in ähnlicher Weise vom Körpergewicht ab, dessen Einfluß allerdings gering ist (Relationsexponenten 0,15–0,25).Diejenigen Arten von Eulen, bei denen die Asymmetrie der Außenohren, die extrem nächtliche Lebensweise und Verhaltensuntersuchungen eine besondere Bedeutung des Gehörs erkennen lassen, zeichnen sich durch eine ungewöhnlich starke Vermehrung der zentralen Verarbeitungsstätten akustischer Information aus, die die erhöhte Größenentwicklung des Sinnesorgans von Eulen im Vergleich mit Nicht-Eulen noch übertrifft.Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München.