Untersuchungen zur Sekundärfluorescenz der Erythrocyten mit Acridinorange

Zusammenfassung Es wurde die Sekundärfluorescenz der Erythrocyten nach AO-Fluorochromierung und zugleich im Phasenkontrast die Wirkung dieser Acridinorange-Fluorochromierung auf die Erythrocyten untersucht.Die Sekundärfluorescenz der Erythrocyten ist an die Erythrocytenmembran gebunden. Es wird angenommen, daß eine besondere Art der Fluorescenz vorliegt, die derjenigen der kernhaltigen Zellen gegenübergestellt wird. Diese Abgrenzung wird durch folgende Eigenarten der Erythrocytenfluorescenz begründet:Der Farbton ist ein stumpfes Rostrot, die Rotfluorescenz kernhaltiger Zellen ist leuchtender und intensiver.Die Fluorescenz läßt sich leicht auswaschen. Sie ist sehr empfindlich gegen kurzwelliges Licht, sie läßt sich nach Fixation nicht erreichen und nicht unterhalb des isoelektrischen Punktes.Die Grünfluorescenz der Erythrocyten unterhalb des isoelektrischen Punktes ist an den Zellinhalt gebunden.Auf Grund der Ergebnisse wird angenommen, daß die AO-Kationen an der Membranoberfläche nur locker adsorbiert werden und untereinander reversible Assoziate bilden. Eine gegensätzliche elektrische Ladung von Substrat und Farbstoff ist zwar Voraussetzung für diese Adsorption, jedoch muß die Bindung wesentlich labiler sein als diejenige an rotfluorescierenden Strukturen kernhaltiger Zellen. Es wird an eine Bindung im Sinne der van der Waalsschen Adsorption gedacht.Vergleichende Fluorochromierung mit dem von Zinksalz (und Verunreinigungen) befreiten Acridinorange ergibt eine wesentliche Intensivierung der Rotfluorescenz, aber auch eine Beeinträchtigung der Grünfluorescenz kernhaltiger Zellen. Zugabe von NaCl schwächt ebenfalls die Fluorescenz ab. Die Besonderheit der Erythrocytenfluorescenz bleibt auch bei dieser Färbung erhalten.Im Phasenkontrast sind Veränderungen der Erythrocyten bereits ab 140000, Schwellung ab 110000, stärkere Deformierung ab 15000 und deutliche Agglutination etwa ab 12000 bis 11000 zu beobachten.Die Hämolyse tritt unter dem Deckglas in den Konzentrationen 120000 und 110000 ziemlich rasch ein und langsamer in den höheren Konzentrationen nach Agglutination.Nach Ansetzen der Suspension im Reagensglas kommt es in den niedrigen Konzentrationen nicht, in den höheren nach etwa 12–24 Std oder noch später zur Hämolyse. Die Verschiedenheit des Funktionszustandes wird als möglicher kausaler Faktor besprochen. — Unterschiede zwischen den einzelnen Blutproben wurden beobachtet.Es wird kurz auf Beziehungen zwischen Acridinorangewirkung und Hämolyse hingewiesen.     

Über die Histologie der Intumeszenzen und die Cytologie zweierIpomoea-Arten

Zusammenfassung Ipomoea Batatas undIpomoea purpurea besitzen Chromozentrenkerne; bei ersterer entspricht die Chromozentrenzahl mit durchschnittlich 83 ungefähr der Chromosomenzahl (2n=90), bei letzterer ist sie mit durchschnittlich 60 Chromzentren doppelt so groß (2n=30). In den Dauergeweben der Wurzel bzw. der Knolle sowie in der Achse beider Arten finden sich keine Anzeichen von Endopolyploidie; die Gewebe bleiben also diploid. — Die Entwicklung der Intumeszenzen, die ebenfalls diploid bleiben, geht entweder von den Nebenzellen oder ihnen benachbarten Zellen der Epidermis, oder von der subepidermalen Zellschicht aus; im letztgenannten Fall finden sich die ersten Teilungen dann stets unterhalb einer Spaltöffnung. Die Intumeszenzen sind feste, aus der Epidermis und der ersten Mesophyllschicht hervorgegangene Wucherungen, die bei der Batate eine Länge von ungefähr 1,5 mm erreichen, beiIpomoea purpurea var. morning glory sogar 2 mm lang werden. — Der Endodermis ergrünter Achsen vonIpomoea Batatas fehlt einCasparyscher Streifen, bei im Dunkeln getriebenen Sprossen hingegen wird ein solcher ausgebildet.     

川西亚高山林线过渡带及邻近植被土壤性质

研究了川西亚高山林线过渡带及邻近植被上缘流石滩草甸与下缘冷杉林残积母质土壤物理、化学和生物学特性.结果表明:从流石滩草甸→林线过渡带→冷杉林,土层逐渐增厚,表层土壤(0～30 cm)粉粒、粘粒、物理性粘粒含量、团聚度、结构系数和自然含水量逐渐增高,砂粒含量逐渐降低,阳离子交换量(CEC)、交换性盐基含量、盐基饱和度以及水解性酸含量逐渐增高,pH值逐渐降低,有机质及养分库全P、全K、有效N、有效P和速效K含量逐渐增高,土壤物理结构和化学性质逐步有所改善,但亚高山林线过渡带区域残积母质土壤成土过程缓慢.林线过渡带表层土壤细菌、真菌、放线菌及微生物总量,土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、多酚氧化酶及过氧化氢酶活性高于邻近植被上缘流石滩草甸与下缘冷杉林,体现了作为生态交错带,林线过渡带比邻近植被土壤具有相对较强的生物学活性.     

雪被期川西高山林线交错带两种地被物凋落物分解与土壤动物多样性

以针叶林代表性地被植物锦丝藓和高山冷蕨为研究对象,采用凋落物分解网袋法,研究了高山林线交错带(暗针叶林-林线-高山草甸)的锦丝藓植物残体、高山冷蕨凋落叶及混合凋落物经过一个雪被期分解后的质量损失与土壤动物群落结构特征.结果表明: 雪被期林线交错带上两种地被物的质量损失率在高山草甸最大,锦丝藓表现更为显著,两种凋落物混合促进了分解过程且在林线上表现尤为显著.在交错带凋落物中共获取土壤动物968头,隶属于5纲10目35科,优势类群以弹尾目和蜱螨目为主.在林线上凋落物中获得的土壤动物个体数和类群数高于高山草甸和暗针叶林.典范对应分析(CCA)表明,土壤动物类群与雪被期平均温度关系最为密切,特有物种如等翅目和地蜈蚣目仅在暗针叶林出现,半翅目和啮目仅在高山草甸出现.地被物种类对土壤动物多样性的影响在暗针叶林和高山草甸大于林线.多元回归分析表明,日平均温度和雪被厚度能够解释凋落物质量损失率变异的30.8%,而土壤动物因子能解释质量损失率变异的8.3%,它们共同解释质量损失率变异的34.1%.雪被是影响高山两种地被物凋落物分解的最关键因子.     

Zur Lage des wahren Karpellrandes

Zusammenfassung Es wird die alte Annahme von der Einrollung der Karpellränder und der strikten Randbürtigkeit der Samenanlagen bzw. Plazenten, die heute wieder mehrfach vertreten wird, neuerlich überprüft.Die Untersuchung vergrünter Karpelle vonTrifolium hybridum sowie petalisierter Karpelle vonAnemone ranunculoides ergab keine Hinweise für die Randbürtigkeit der Samenanlagen, die an solchen Karpellen besonders deutlich sein sollte. Selbst die zu Fiedern verbildeten Samenanlagen vonTrifolium hybridum entspringen der randnahen Karpelloberseite.Zudem zeigen die Ränder junger Karpelle vonTrifolium hybridum, Butomus umbellatus undSedum hybridum ein kennzeichnendes subepidermales Randwachstum, und zwar dort, wo die Samenanlagen nicht sind. Das Plazentenmeristem seinerseits, untersucht an den beiden letzteren Objekten, stammt wohl in seinen Zellen vom Randmeristem ab, jedoch wird durch seine Randferne und durch die Teilungsrichtung seiner Zellen, die senkrecht zu den von den Randzellen gebildeten Zellreihen steht, klar angedeutet, daß hier kein Blattrand, sondern nur ein flächenständiger Auswuchs (Plazenten und Samenanlagen) gebildet wird.     

山西五台山高山林线的植被景观

 过草本植物群落的分类和排序,结合对乔木和灌木分布的分析,确定了五台山高山林线的几条植被界线以及五台山森林上限附近植被的性质。结果表明：1）阳坡林线的海拔范围为2 605～2 790 m,阴坡林线的海拔范围为2 810～3 015 m;2）草本植物群落随海拔高度的变化比较明显,阴坡和阳坡从郁闭林到山顶均依次分布林下草本层、林缘草甸、亚高山灌丛草甸、高山草甸,草本植物的分布很好地体现了林线内部景观的差异性;3）海拔高度是高山林线附近草本植物群落空间分异的决定性因素。     

Ökologische Untersuchungen über die Ichneumoniden (Hymenoptera) der Nordseeküste Schleswig-Holsteins

Zusammenfassung An der Nordseeküste Schleswig-Holsteins wurden in den Jahren 1957–1959 und 1963–1965 zusammen 25 686 Ichneumoniden (251 Arten) mit Hilfe von Fallen (Gelbschalen, Barber-Fallen) gefangen oder aus ihren Wirten gezogen (43 Arten). Die Arten parasitieren vor allem an Spinnen-Eikokons (45% der Individuen), Dipterenpuppen (36%) und Schmetterlingsraupen (12%).Aus den Zuchten schlüpfen in der Regel mehr Weibchen als Männchen (54% ). Dagegen überwiegen in den Vermehrungsgebieten der Arten in den Fallen die Männchen (ca. 25% ); es wird angenommen, daß diese dort eine größere Aktivität zeigen. Schließlich breiten sich die Weibchen stärker aus und überwiegen deshalb in Fängen außerhalb der Vermehrungsgebiete (80% ), so zum Beispiel auf Feuerschiffen und bei Fängen im freien Watt.Im Vorland kommen mindestens 20 Arten indigen vor. Sie parasitieren dort vor allem an Zwergspinnen-Eikokons, Scatophagiden-Puppen und Kleinschmetterlingsraupen. Schon im Andelrasen treten 10 Arten auf und erreichen dort z. T. die höchste beobachtete Abundanz. Alle Arthropodengruppen, die im Vorland als Wirte für Ichneumoniden in Frage kommen, werden dort auch von ihnen befallen. Fast alle Arten des Vorlandes bleiben auch nach der Eindeichung in den jungen Kögen indigen, sind dort aber retrogressiv.Zu ihnen treten in den Kögen mindestens weitere 70 Arten. Soweit sie nicht Parasiten von Kulturpflanzenschädlingen sind, zeigen sie eine enge Bindung an Unkrautvegetation (vor allem Cirsium-Arten). Mit dem Auftreten dieser Pflanzen breiten sie sich nach der Eindeichung in den jungen Kögen aus und verschwinden wieder in der intensiv bewirtschafteten Kulturlandschaft der reifen Köge.Alle häufigeren Parasiten von Kulturpflanzenschädlingen kommen auch in den jungen Kögen vom Beginn der Untersuchungen an vor. Einige Arten können schon in unkultivierte Gebiete eindringen, ihre Wirte leben dort an Halophyten.Alle häufigeren Arten besitzen eine große Ausbreitungsaktivität, insbesondere die Weibchen. Auf diese Weise halten sie auch in ungünstigen Gebieten eine niedrige Populationsdichte aufrecht, die ausreicht, um neu auftretende Wirtspopulationen in kurzer Zeit zu finden.

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Summary On the Western Coast of Schleswig-Holstein 25686 ichneumon flies belonging to 251 species were caught in traps or reared from their hosts (43 species). They parasitise spider egg cocoons (45% of individuals), pupae of flies (36%) and larvae of moths (12%).Usually more than half (54%) of the parasites emerging from their hosts are females. The males, however, show greater activity and predominate in the breeding areas (25% ). On the other hand, the females spread out over a greater area and therefore predominate in localities far from the breeding areas, e.g. on light ships and on shoals (80% ).More than 20 species of ichneumon flies live in salt marshes. They parasitise egg cocoons of Micryphantidae and Linyphiidae, pupae of flies (Scatophagidae) and larvae of Microlepidoptera. All groups of Arthropoda that can act as hosts to ichneumon flies are attacked in the salt marshes too. Nearly all of those species live in polders too, but are less abundant.More than 70 species immigrate into the polders after the building of dykes. Most of them live on weeds. They spread out after the immigration of such plants and recede after cultivation.All common parasites of insect pests of agricultural plants have been observed in young polders since the beginning of the investigation. Some of them are able to immigrate into uncultivated polders since their hosts also live on halophytes.All common species spread very rapidly, especially the females. Thus, many species are able to find host populations within a short time.

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Gekürzter Teil einer Arbeit, die im Jahr 1965 von der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Kiel als Dissertation angenommen worden ist.     

高山林线交错带高山杜鹃的凋落物分解

凋落物分解是维持生态系统生产力、养分循环、土壤有机质形成的关键生态过程。高山林线交错带是陆地生态系统中对气候变化响应的敏感区域。季节变化和海拔梯度上的植被类型差异可能会影响该区域凋落物的分解,进而对高山生态系统的碳氮循环产生重要影响。采用凋落物分解袋的方法,研究了川西高山林线交错带优势种高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)凋落叶在雪被期和生长季的分解特征。结果显示:(1)季节变化和植被类型对高山杜鹃凋落物的分解均具有显著影响(P0.05),凋落叶的质量损失主要发生在生长季且在高山林线最大,暗针叶林中雪被期的质量损失略高于生长季,但差异不显著;(2)林线交错带上高山杜鹃凋落叶分解缓慢,一年干物质失重率为9.62%,拟合分解系数k为0.145;(3)高山杜鹃凋落叶的质量变化主要体现在纤维素降解显著且集中在雪被期,木质素无明显降解,在高山林线上C/N、C/P、木质素/N变化幅度较小且C、N、P的释放表现得稳定而持续。结果表明,季节性雪被对林线交错带内高山杜鹃分解的影响不仅局限在雪被期内,雪被融化期间频繁的冻融作用和雪融水淋洗作用可能会促进高山杜鹃凋落物在生长季初期的分解。总的来看,在气候变暖的情景下,雪被的缩减、生长季的延长和高山杜鹃群落的扩张可能加速高山林线交错带高山杜鹃凋落物的分解。     

Untersuchungen zur Analyse der retinalen Flimmerpotentiale von Carausius morosus

Zusammenfassung Das Komplexauge der Stabheuschrecke Carausius morosus Br. wird mit Blinklicht gereizt (Blinklicht=periodische Lichtimpulse mit rechteckförmigem Zeitverlauf). Die Flimmerpotentiale werden durch Ag-Elektroden mit aufgeschmolzener AgCl-Schicht abgeleitet und nach Gleichspannungsverstärkung registriert.Bei 20° C, 25° C und 30° C werden helladaptierte Augen mit Blinklicht geringer Spitzenlichtstärke und dunkeladaptierte Augen mit Blinklicht höherer Spitzenlichtstärke gereizt (Blinkfrequenz 1 Hz). Die dabei aufgenommenen Adaptationskurven (Abb. 1–6) haben eine deutliche Schulter, bei der Helladaptation nicht selten sogar ein ausgeprägtes Zwischenmaximum; die Kurvenform ist sehr variabel. Unter den Versuchsbedingungen ist die Dunkeladaptation nach 30–60 min beendet, unabhängig von der Temperaturstufe. Die Helladaptation dauert bei 30° C ungefähr 10 min, bei 20° C länger als 30 min.Wahrscheinlich sind an der Adaptation mindestens zwei verschiedene Prozesse beteiligt: 1. ein Vorgang geringer Trägheit mit einem Wirkungskreislauf (Gegenkopplung oder Regelung) und 2. ein träger, aperiodisch verlaufender Vorgang, der erst nach etwa 3 min einsetzt (Pigmentwanderung?).Zur Untersuchung der Frage, wie die Amplitude der Flimmerpotentiale vom zeitlichen Muster der Blinkreize abhängt, wird das Carausius-Auge mit zahlreichen Blinklichtern verschiedener Frequenzen und Lichtanteile (=Impulsdauer/Periodendauer) gereizt (bei Spitzenlichtstärken von etwa 1 lx, 0,1 lx und 0,01 lx insgesamt 426 verschiedene Reizmuster); die Blinkimpulse haben dabei stets die gleiche Anstiegs- und Abfallsdauer (knapp 2 msec). Nach vollständiger Adaptation an den jeweiligen Blinkreiz wird die Potentialhöhe gemessen (Abb. 7–10).Die Potentialhöhe folgt hauptsächlich der Pausendauer der Blink — reize (Abb. 11), nur im Bereich sehr kleiner Lichtanteile wird sie vorwiegend von der Impulsdauer bestimmt; bei voller Spitzenlichtstärke liegt die Grenze dieses Bereichs unterhalb des Lichtanteils 0,1 (Abb. 19), bei herabgesetzten Lichtstärken zwischen den Lichtanteilen 0,1 und 0,2 (Abb. 20 und 21). Änderungen der Pausendauer bei konstanter Blinkfrequenz oder konstantem Lichtanteil haben einen viel stärkeren Einfluß auf die Potentialamplitude als entsprechende Änderungen der Blinkfrequenz oder des Lichtanteils bei konstanter Pausendauer. Die Abhängigkeit der Potentialamplitude von der Reizfrequenz beruht demnach vorwiegend oder vollständig auf der mathematischen Beziehung der Blinkfrequenz zu Impulsdauer und Pausendauer; das gilt auch für den Lichtanteil, obwohl er bei konstanter Spitzenlichtstärke den mittleren Adaptationszustand bestimmt. Die formale Abhängigkeit der Potentialhöhe von Impulsdauer und Pausendauer läßt auf einen kausalen Zusammenhang schließen. Die Reizfrequenz wäre demnach nur eine Rechengröße ohne unmittelbare physiologische Bedeutung.Das Carausius-Auge registriert Blinkreize mit einem Lichtanteil über 0,1 als eine Folge periodischer Dunkelreize, die eine Dauerbelichtung unterbrechen. Die Analyse der Flimmerpotentiale muß daher von der Reaktion des Auges auf kurze einzelne Dunkelreize ausgehen. Zur Analyse der Potentialverschmelzung sollte man nicht die kritische Blinkfrequenz, sondern die kritische Pausendauer untersuchen.Wenn dem Carausius-Auge sinusförmige Flickerreize und zum Vergleich Blinkreize mit derselben Spitzenlichtstärke und dem Lichtanteil 0,5 geboten werden, dann unterscheiden sich die Potentialamplituden bei gleichen Reizfrequenzen nur wenig voneinander (maximal um den Faktor 1,6, bei 9 Hz), trotz der viel geringeren Steile der Sinusreize (Abb. 12). Die Form der Flickerreize ist also für das Carausius-Auge kein besonders kritischer Faktor.Bei Reizfrequenzen über 2–4 Hz sind in den Flimmerpotentialen positive Ein-Effekte und negative Aus-Effekte zu erkennen (Abb. 13 und 14). Die Latenzdauern beider Effekte gegenüber den auslösenden Reizwechseln sind im einzelnen Präparat bei konstantem Lichtanteil unabhängig von der Reizfrequenz (Tabelle 2). Auf diese Weise läßt sich der positive Ein-Effekt noch bei 15 Hz nachweisen. Die Ergebnisse werden durch Versuche mit unterbrochenen Blinkreizen bestätigt, bei denen in die regelmäßige Folge von Blinkimpulsen und -pausen alle 0,5 sec abwechselnd ein Impuls oder eine Pause doppelter Dauer eingeschaltet ist (Abb. 15 und 16).Das helladaptierte Auge beantwortet einzelne Dunkelreize mit einem negativen Aus-Effekt (Abb. 17 und 18). Der Aus-Effekt ist viel größer als die positive Primärphase; bei einer Reizdauer von 25 msec erreicht er bereits seine maximale Höhe. Ein-Effekt und Aus-Effekt erscheinen, wie im Calliphora-Auge, besonders geeignet, einen Wechsel der Lichtstärke anzuzeigen.Sämtliche Formänderungen der Flimmerpotentiale lassen sich zwanglos deuten, wenn man in Übereinstimmung mit früheren Autoren drei Potentialkomponenten annimmt: Eine träge und eine schnelle negative Komponente, die beide in den Sinneszellen entstehen, und eine positive, wahrscheinlich ganglionäre Komponente, die für Ein-Effekt und Aus-Effekt verantwortlich ist.Die Neurone, in denen die ganglionären Effekte entstehen, haben vermutlich die Fähigkeit, kleinste Potentialänderungen der Sinneszellen mit erheblich größeren Spannungsschwankungen zu beantworten.Die Abhängigkeit der Amplitude des Flimmerpotentials vom zeitlichen Muster der Blinkreize läßt sich auf bekannte Eigenschaften des Insektenauges zurückführen. Der maßgebende physiologische Faktor ist die Trägheit der Dunkelreaktion, mit der das Auge den Dunkelreiz (die Blinkpause) beantwortet. Bei konstanter Spitzenlichtstärke der Blinkreize ändert sich die Trägheit der Dunkelreaktion nur wenig mit dem durchschnittlichen Adaptationszustand; sie nimmt aber deutlich ab, wenn die Dauer des Blinkimpulses, der der auslösenden Blinkpause vorangeht, bis zur Sättigungsgrenze zunimmt. Dieser Vorgang wird hier Präadaptation genannt.Aus der Deutung der Befunde ergibt sich eine Formel der Potentialhöhe im Verschmelzungsgebiet als Funktion von Impulsdauer und Pausendauer; die berechneten Werte stimmen mit den gemessenen vorzüglich überein (Tabelle 3).

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Summary The compound eye of the stick insect, Carausius morosus Br., was stimulated by intermittent light (periodic light flashes with a rectangular time course). The retinal action potentials were picked up on silver electrodes coated with molten silver chloride and passed to an oscilloscope after dc-amplification.Light-adapted eyes were illuminated by intermittent light of low peak luminance, dark-adapted eyes by intermittent light of higher peak luminance (frequency 1 cps) at temperatures of 20° C, 25° C, and 30° C. The recorded adaptation curves (fig. 1–6) have an evident shoulder, in the case of light-adaptation sometimes even a distinct intercalated maximum. The form of the curves varies considerably. Under the chosen conditions the dark-adaptation is completed within 30–60 min, independent of temperature. At 30° C the duration of the light-adaptation amounts to 10 min, at 20° C to more than 30 min.At least two different processes seem to be concerned with the adaptation: 1. a fast process with negative feed back and 2. a slow, aperiodic process (migration of pigments?) which does not start before 3 min after the end of the illumination.The dependence of the oscillating potentials on the time pattern of the periodic light flashes was studied by stimulating the Carausius eye with numerous patterns of intermittent light differing in peak luminance, frequency, and light-dark ratio (at peak luminances of about 1 lx, 0.1 lx, and 0.01 lx; altogether 426 different stimuli). The durations of rise and decline were the same (below 2 msec) in all light impulses. The amplitude of the retinal responses was measured after complete adaptation to the respective flicker stimulus (fig. 7–10).The amplitude of the oscillating potentials was found to be determined preponderantly by the dark-duration of the intermittent light (fig. 11). Within the range of very low light-dark ratios, however, the light-duration is the dominating factor. At maximal peak luminance the limit of this range is situated below the light-dark ratio 0.1 (fig. 19), at reduced peak luminances between the light-dark ratios 0.1 and 0.2 (fig. 20 and 21). Changes in the dark-duration at constant frequency or at constant light-dark ratio exhibit much greater effects on the amplitude of the flicker responses than corresponding changes in frequency or in light-dark ratio at constant dark-duration. Therefore, the dependence of the amplitude on frequency is due, prevailingly or completely, to the mathematical relation of the frequency to light-duration and dark duration. This applies also to the light-dark ratio, though it determines the mean state of adaptation at constant peak luminance. The formal dependence of the response amplitude on light-duration and darkduration suggests a causal connection. Accordingly, the frequency of intermittence seems to represent not more than an arithmetic quantity without direct physiological significance.The Carausius eye functions like a measuring device indicating intermittent light with a light-dark ratio above 0.1 as a sequence of periodic dark-stimuli interrupting a steady illumination. Hence an analysis of the oscillating potentials should proceed from the visual responses to short single dark-stimuli, and for an analysis of flicker-fusion it is preferable to study the critical dark-duration instead of the critical flicker frequency.There is but a little difference (at most the factor 1.6, at 9 cps) between the response of the Carausius eye to sinusoidal flicker stimuli and the response to intermittent light with the same frequency, the same peak luminance, and a light-dark ratio 0.5, although the slope of the sinusoidal flashes is much lower. Hence it follows that the wave form of the periodic light impulses is not particularly crucial for the response amplitude of the Carausius eye (fig. 12).At frequencies above 2–4 cps positive on-effects and negative off-effects appear in the oscillating potentials (fig. 13 and 14). At constant light-dark ratio the latent periods of on-effect and off-effect do not depend on the stimulus frequency in any preparation (table 2). By this means the positive on-effect is still to be discerned at 15 cps. These results are confirmed by experiments with interrupted intermittent light, in which the regular sequence of light impulses is interrupted every 0.5 sec alternately by a light-interval or a dark-interval with double duration (fig. 15 and 16).The light-adapted eye responds to single dark-stimuli with negative off-effects (fig. 17 and 18). The off-effect is much greater than the positive primary phase of the response; it attains its maximal amplitude as the dark-stimulus continues for 25 msec. In Carausius as well as in Calliphora (with eyes of the fast type), on-effect and off-effect seem especially appropriate for indicating changes in luminance.All variations in the form of the oscillating potentials can be interpreted without difficulty by assuming, in accordance with former authors, three components: a slow and a fast negative component, both originating in the receptor cells, and a positive, presumably ganglionary component which participates in the generation of on-effects and off-effects.There is some evidence that the neurons generating the ganglionary potentials may be able to respond to very small changes in the receptor potential with much higher oscillations.The dependence of the response amplitude on the time pattern of the intermittent light may be derived from known characteristics of the insect eye. The inertia of the retinal response to the dark-stimulus (dark-interval) is considered to be the decisive physiological factor determining the response amplitude. At constant peak luminance of the intermittent light the inertia of this dark-reaction varies only very slightly with the mean state of adaptation. It decreases, however, considerably, as the duration of the flash preceding the eliciting darkinterval increases up to the limit of saturation. This process is designated as preadaptation.The interpretation of the data yields a formula relating the response amplitude (in the range close to flicker-fusion) to light-duration and dark-duration. There is excellent coincidence of the calculated with the measured values (table 3).

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Mitochondrien des menschlichen Uterusepithels während der Sekretionsphase

Zusammenfassung Durch Strichkurettagen gewonnene menschliche Uterusschleimhaut aus der 2. Zyklushälfte wurde elektronenmikroskopisch untersucht. In der Zyklusmitte kommt es zu einer Vermehrung und Vergrößerung der Mitochondrien in den Epithelzellen. Es entstehen Riesenmitochondrien bis zu einem Durchmesser von 7 , die dichtgepackte Cristae enthalten. In den kleinen oder mittelgroßen Mitochondrien läßt sich bei günstiger Schnittrichtung im Matrixraum ein kurzes Filament von 200 Å Dicke nachweisen, das morphologisch den intramitochondrialen DNS-Filamenten in anderen Zelltypen entspricht. In den Riesenmitochondrien können bis zu 8 dieser DNS-Filamente in einer Schnittebene beobachtet werden. Die Mitochondrienvergrößerung geht also mit einer Vermehrung der DNS-Strukturen einher oder wird durch diese Vermehrung hervorgerufen. In den letzten Tagen des Zyklus tritt häufig eine Schwellung der Mitochondrien ein. In einem Falle (16. Zyklustag) enthielten die Mitochondrien im Matrixraum stäbchenförmige Einschlüsse, die aus dichtgepackten, parallel verlaufenden Filamenten und einer dichten Grundsubstanz bestehen. Eine Stimulierung der DNS- und RNS-abhängigen Proteinsynthese in den Mitochondrien unter Progesteroneinfluß wird diskutiert.

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Summary Electron microscopic studies of human uterus mucosa in the second half of the cycle have been performed. An enlargement of epithelial mitochondria combined with an increase in number can be observed in the middle of the cycle. Giant mitochondria develop with a diameter up to 7 containing densely packed cristae in the matrix space. One short, electron dense filament with a thickness of 200 Å can be found in favourable sections through mitochondria of smaller or medium size. This corresponds morphologically to the DNA filaments seen in other types of cells. In contrast to the smaller cell organelles giant mitochondria contain up to 8 DNA filaments in one plane of section. Thus the extreme enlargement of mitochondria is associated with an increase in number of DNA filaments.During the last days of the cycle a swelling of mitochondria is frequently observed. In one case (16th day of cycle) thread-like inclusions are seen within the mitochondrial matrix. These inclusions consist of filamentous subunits embedded in a dense ground substance. The possibility of progesterone leading to a DNA- and RNA-dependent increase of protein synthesis in the mitochondria of human uterus epithelia is discussed.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über den Atemmechanismus bei Haifischen und Rochen

Zusammenfassung Die Arbeitsweise des Mechanismus der Kiemenatmung wird bei Scylliorhinus canicula, Sc, stellare, Mustelus laevis, Torpedo marmorata und T. ocellata experimentell untersucht. Bei allen Arten lassen sich eine Druckpumpe und Saugpumpen nachweisen. Ihre Arbeitsleistungen kann man grob an der Hubhöhe des Atemwassers gegen das hydrostatische Gefalle ablesen.Bei den Haifischen arbeitet entweder normalerweise nur die Druckpumpe (Scylliorhinus), oder Druckpumpe und Saugpumpen teilen sich in die Arbeit (Mustelus). Ausschaltung eines der beiden Pumpensysteme wird durch mehr oder weniger vollständige Übernahme der Arbeit durch das verbleibende System kompensiert. Bis auf Augenblicke besonderer Belastungen führen Ausschaltungen bei den Haien zu keiner Kompensation des Leistungsausfalles durch Vermehrung der Atemzüge.Bei den Rochen (Torpedo) dominiert die Saugpumpe. Die Gesamtleistung setzt sich aus Druck- und Saugarbeit im Verhältnis von etwa l 2 zusammen. Ausfall eines der beiden Anteile wird durch beschleunigte Atmung kompensiert. Umschaltungen erfolgen nicht.     

Nuove ricerche sull'orientamento e il senso del tempo di Arctosa perita (Latr.) (Araneae lycosidae)

Zusammenfassung Die Uferspinne Arctosa perita (Latr.) verfügt über einen astronomischen Orientierungsmechanismus, durch den die Tiere imstande sind, wenn sie auf dem Wasser ausgesetzt werden, in der Richtung nach dem Ufer zu fliehen. Die Spinnen orientieren sich auf Grund des Sonnenstandes und des polarisierten Himmelslichtes und haben die Fähigkeit, die Tageszeit einzukalkulieren (Papi 1955b und c).Wenn eine Gruppe von Tieren gefangengehalten wird, dann nimmt bei den Fluchtversuchen die Streuung der Fluchtrichtungen zu. Dabei ist die Streuung der gesamten Fluchtversuche — wenigstens während der ersten 16 Tage — statistisch nicht verschieden, ob die Tiere nun a) in den natürlichen Belichtungs- und Temperaturschwankungen, b) im Dauerdunkel und in den Temperaturschwankungen oder c) im Finstern unter konstanter Temperatur gehalten werden. Was die Genauigkeit der Richtungsorientierung betrifft, so bleibt, trotz der stärkeren Streuung, die durchschnittliche Fluchtrichtung bei Gruppe a) bis zu 21 Tage lang korrekt, während sie bei den Gruppen b) und c) von der theoretischen Richtung immer mehr abweicht.Tiere, die im Finstern unter konstanter Temperatur gefangengehalten werden, orientieren sich bezüglich einer unbeweglichen Lampe bei verschiedenen Tageszeiten ungefähr so, wie wenn sie die Sonne wäre.Exemplare, die 3 Tage lang einem gegen den natürlichen Tag um 6 Std verschobenen Belichtungsrhythmus ausgesetzt werden, nehmen Orientierungswinkel an, die zur Zeit ihres künstlichen Tages korrekt wären.Ein innerer Tagesrhythmus (innere Uhr) regelt die Abweichung des Orientierungswinkels der Tiere. Im Laufe des Tages ändert sich der Orientierungswinkel nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit, sondern mit einer solchen, die die Azimutgeschwindigkeit der Sonne auszugleichen sucht.Wenn die Tiere einige Stunden bei einer Temperatur von 4–5°C oder in 2°C gehalten werden, dann orientieren sie sich so, wie es einige Stunden vorher korrekt wäre. Der Gang der inneren Uhr kann also durch sehr niedrige Temperaturen verzögert oder gestoppt werden.Unter experimentellen Bedingungen können die Tiere in 8–10 Tagen neue Fluchtrichtungen erlernen.In der Besprechung werden die Resultate mit jenen verglichen, die bei anderen, einer astronomischen Orientierung fähigen Tieren erhalten wurden.

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Dedicato al Prof. Karl von Frisch in occasione del suo 70 compleanno.     

Investigations on the geographical variability of the human transferrins

Summary On the basis of own and from the widely scattered literature compiled materials the geographical distribution of the transferrin alleles is discussed. They reveal a characteristic distribution pattern, as the slow Tf variants produced by Tf^D alleles are obviously more frequent in tropical than in non-tropical populations. Considering similar results in cattle and its interpretation by Ashton (1958, 1965), it is hypothesized, that the relatively high Tf frequencies in tropical biotops might be a selective adaptation to their special climatic conditions. In this connection an association between slowly moving transferrin proteins in man and tolerance to hotter climates — as could be found in cattle — is supposed. Further studies on the physiological function of the human transferrin and particularly of its various variants are necessary, however, either to prove or to reject our hypothesis.

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Zusammenfassung An Hand eigener und aus der weitverstreuten Literatur zusammengetragenen Daten wird die geographische Verteilung der Transferrin-Allele diskutiert. Dabei konnte ein charakteristisches Verteilungsmuster festgestellt werden, indem die langsamwandernde Tf-Varianten bedingende Tf^D-Allele bei tropischen Populationen deutlich häufiger sind als bei nichttropischen. Unter Berücksichtigung ähnlicher Beobachtungen an Rindern und ihrer Interpretation (Ashton, 1958, 1965) wird vermutet, daß die relativ hohen Tf^D-Frequenzen in tropischen Populationen als selektive Adaptationen an die spezifischen klimatischen Gegebenheiten ihrer Biotope denkbar sind. In diesem Zusammenhang wird eine Beziehung zwischen den langsamwandernden Tf-Varianten und der Hitzetoleranz für möglich gehalten. wie das bei Rindern zumindest wahrscheinlich gemacht werden konnte. Weitere Untersuchungen über die physiologische Funktion des menschlichen Transferrins und insbesondere seiner verschiedenen Varianten sind jedoch erforderlich, um diese Hypothese absichern zu können.

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Supported by the 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.     

Inheritance of the enzyme deficiency in three neurolipidoses: variant 0 of Tay-Sachs disease (Sandhoff's disease), classic tay-sachs disease,and metachromatic leukodystrophy. Identification of the heterozygous carriers

Summary The recessive inheritance of the enzyme deficiencies (total hexosaminidase, hexosaminidase A, arylsulfatase A) in nine families with neurolipidoses (variant 0 of Tay-Sachs disease=Sandhoffs disease, classic Tay-Sachs disease, metachromatic leukodystrophy) has been studied. 62 family members were identified as: genotypically normals, phenotypically normal heterozygous carriers, or patients, according to the enzyme levels (normal, about half normal or low) in the leukocytes. The activities of the lysosomal enzymes involved in the diseases are related to the mean relative activity of three or four lysosomal reference enzymes thereby identifying the heterozygous carrier state by the enzyme level about half the normal enzyme. It cannot be completely excluded that the heterozygous state or total enzyme deficiency occur more frequently than would be expected according to Mendel's laws. This problem is discussed.

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Zusammenfassung Bei 9 Familien (62 untersuchten Personen) mit Neurolipidosen (Variante 0 der Tay-Sachsschen Erkrankung, klassische Tay-Sachssche Erkrankung, metachromatische Leukodystrophie) wird, der recessive Erbgang der Enzymdefekte (Total-Hexosaminidase, Hexosaminidase A, Arylsulfatase A) aufgezeigt. Die einzelnen Personen werden auf Grund der Enzymspiegel in den Leukocyten als genotypisch normal, heterozygot (ca. 50%ige Erniedrigung bei phänotypisch Normalen) oder krank (Enzymdefekt) identifiziert. —Werden die Werte der betroffenen lysosomalen Enzyme auf die durchschnittliche relative Aktivität von drei oder vier lysosomalen Referenzenzymen bezogen, so wird die Erniedrigung des Enzymspiegels bei Heterozygoten in fast jedem Fall erfaßt.—Es kann nicht völlig ausgeschlossen werden daß die Enzymdefekte etwas häufiger, als nach den Mendelschen Regeln anzunehmen ist, weitervererbt werden. Eine Hypothese dafür wird aufgestellt.

     

Ontogenese und topographische Histochemie der Bernsteinsäuredehydrogenase in der Leber einiger nager

Zusammenfassung Histochemische Untersuchungen über die Verteilung der Bernsteinsäuredehydrogenase (SDH) im Leberparenchym einiger Nager haben gezeigt, daß die Fermentkonzentration während der Fetalperiode sehr gering ist und nach der Geburt innerhalb weniger Wochen auf Werte ansteigt, die denen erwachsener Tiere entsprechen.Das Muster der Fermentverteilung stimmt bei allen untersuchten Arten (Kaninchen, Ratte, Meerschweinchen) grundsätzlich überein und variiert lediglich mit der Läppchengliederung der betreffenden Art. Die Fermentkonzentration ist stets in jenen Parenchymarealen am größten, die terminalen und präterminalen Pfortader- und Leberarterienästen anliegen; von dort sinkt sie in Richtung auf die Zentral- und Sublobularvenen relativ stark ab. Infolge des Kontrastes zwischen fermentreichen periportalen und fermentarmen perivenösen Parenchymbezirken tritt die artspezifische Läppchengliederung deutlich hervor.Auf Grund der histochemischen Befunde ist jener Parenchymanteil als Bau- und Funktionselement des Organs anzusehen, der vom gleichen terminalen Pfortader- und Leberarterienast gespeist und durch die Zentralvenen der umliegenden Läppchen drainiert wird. Dieser Parenchymteil entspricht dem sog. portalen Läppchen nach Mall (1953) oder dem Acinus nach Rappaport (1959). Das Muster von Parenchymschäden stimmt mit dem Muster der Fermentverteilung grundsätzlich überein und wird offenbar von der Gliederung der terminalen Strombahn bestimmt.Nach den vorliegenden histochemischen und mikrochemischen Befunden ist eindeutig erwiesen, daß der Stoffbestand und damit die Funktion der einzelnen Parenchymareale planmäßig mit deren Standort innerhalb der Läppchen variiert. Die funktionelle Heterotopie der Leber (Zeiger 1952) ist damit auch histo- und mikrochemisch belegt. Das lenkende Prinzip, das der histochemischen Stoffverteilung zugrunde liegt und die Folgerungen, die sich aus den neueren Befunden für das Verständnis der funktionellen Gliederung des Organparenchyms ergeben, werden an Hand des Schrifttums und der eigenen Befunde diskutiert.     

Untersuchungen über nekrozönosen und taxozönosen der testacea (protozoa) im zirbenwaldmoor (Obergurgl,Tirol/Austria)

Zusammenfassung In Zirbenwaldmoor, das südwestlich von Obergurgl in 2150–2200 m Seehöhe liegt, wurde im tiefsten Zentralteil ein Bohrkern von 300 cm entnommen.Der torfbildenden Prozeß wurde durch keine mineralische Überschüttung unterbrochen, so daß im gesamten Profil nur reiner Torf zu finden ist. Wohl war aber die Geschwindigkeit des Torfzuwaschses sehr unregelmäßig. Zwischen dem Ende des jüngeren Atlantikums und dem Beginn des älteren Subatlantikums wurde eine fast vollständige Einstellung des Moorwachstums und Austrocknung der Oberfläche festgestellt.Die erste Testaceengemeinschaft wird von den feuchtigkeitsliebenden Arten Hyalosphenia papilio, Amphitrema flavum und Difflugia rubescens dominiert. Mit der Verlandung des damaligen Sees treten diese Arten zurück, die Gattungen Heleopera und Centropyxis erscheinen. Bei der nachfolgenden Austocknung der Oberfläche wurde das Moor für längere Zeit von einem Birkenbestand bewachsen. Die Folge ist ein starker Rückgang von Abundanz und Artenzahl. Nach Wiederbeginn der Torfbildungstätigkeit wird die Individuendichte der Testaceen wieder größer, vor allem aber die der Moorarten Amphitrema flavum und Hyalosphenia papilio. In den subrezenten Schichten läßt eine neue Testaceengemeinschaft mit den dominanten Arten Nebela collaris, Assulina seminulum und Centropyxis aculeata auf eher trockenere Bedingungen bei der Moorbildung schließen. In den rezenten Schichten dominieren Euglypha ciliata, Corythion dubium, Centropyxis aerophila, das Genus Trinema mit T. enchelys und T. lineare sowie das Genus Nebela mit N. collaris und N. tincta. Diese Taxozönose entspricht weitgehend dem Waldmoostyp von Harnisch, welcher für Einzelsphagnete ohne Moorbildung charakteristisch ist.

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Investigations on the Testacean Nekrocoenoses and Taxocoenoses in the Zirbenwaldmoor (Obergurgl, Tyrol/Austria).The present paper deals with Testacean distribution in a peat profile (0–300 cm) and in recent samples from a subalpine bog near the timberline. The succession of the Testacean nekrocoenoses was studied as well as the taxocoenoses. This study based on phytocoenological and palaeoecological investigations designed to obtain data on stratigraphy of peat profiles, on reconstruction of the peat-forming communities and on pollen analyses, which were carried out by Bortenschlager (1979, 1972) and Rybníek & Rybníkova (1977).

     

Studies on fermentation processes in silage

Zusammenfassung Die Beimischung von mäßigen Mengen von Mehl verschiedener Getreidearten in Silage fördert die Milchsäuregärung nicht in nennenswertem Grad, da rohe Stärke nur in unbedeutendem Umfang von den Amylasen (hauptsächlich -Amylasen) des Getreidemehls oder des Grünfutters in für Milchsäurebakterien vergärbaren Zucker hydrolysiert werden kann. Durch -Amylase, welches Enzym in Malz in großen Mengen vorkommt, wird dagegen die rohe Stärke derart angegriffen, daß dadurch in der Silage ein fortgesetzter Abbau zu Milchsäure durch die sich dort befindenden Milchsäurebakterien erfolgt.Durch Beimischung verhältnismäßig geringer Mengen enzymreichen Malzmehles ist es demnach unter praktischen Bedingungen möglich, einen großen Teil der Stärke, welche dem Futter mit den verschiedenen Getreidemehlen zugeführt wurde, den Milchsäurebakterien zugänglich zu machen. Die starke amylolytische Enzymaktivität bei Mischungen von Malz-und Getreidemehl ist ein additiver Effekt von der -Amylase des Malzes und der -Amylase des Malzes, des Getreides und des Grünfutters.     

THE ABSORPTION OF P,P′-DDE BY LARVAE OF AGLAIS URTICAE (LEPIDOPTERA: NYMPHALIDAE)

Fifth instar larvae of Aglais urticae L. absorb single and double doses of 27.5 g of p,p-DDE at a constant rate 8–72 hours after dosing. There is little difference between the rates of absorption by the blood of larvae given doses on two sites, and the sum of the rates of absorption by the blood of larvae given single doses, so that the blood does not limit the rate at which apolar substances pass through the cuticle.

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Zusammenfassung Die Rate, mit welcher p,p-DDE durch die Kutikula des 5.Larvenstadiums von A. urticae eindringt, wurde durch direkte Messung der absorbierten Menge bestimmt: Verluste durch Stoffwechsel und Exkretion waren zu vernachlässigen. Die Raupen erhielten entweder einzelne Dosen von 27,5 g DDE in 1 l 1,4-Dioxan auf den Thorax oder das Abdomen, oder zwei Dosen, eine auf den Thorax und eine auf das Abdomen. Die Larven wurden 8, 24 und 72 Stunden nach der Applikation auf DDE untersucht. Die Aufnahmerate durch die Larven, die zwei Dosen erhalten hatten, war mit 0,6–1,1 ppm/Std ähnlich der Summe der Aufnahmeraten durch die Larven, denen einzelne Dosen auf Thorax oder Abdomen verabreicht worden waren, so daß die Aufnahmerate wahrscheinlich völlig durch Faktoren innerhalb der Kutikula begrenzt wird und die Absorptionskapazität des Blutes für diese apolare Substanz keinen entscheidenden Faktor darstellt.

     

Beiträge zum Sterilitäts- und Befruchtungsproblem von Rhoeo discolor

Zusammenfassung Während des Meioseablaufs in den Embryosackmutterzellen von Rhoeo discolor ist die Chromosomenkonfiguration in der Metaphase I fast immer non-disjunctional, und zwar äqual oder inäqual. Infolgedessen entstehen unbalancierte Genome; trotzdem werden funktions- und lebensfähige Gametophyten gebildet. Unabhängig von der Chromosomenkonfiguration degenerieren 75% der Dyadenzellen und nur 25% entwickeln normale Embryosäcke. Die Letalität wird teils durch einen haplophasischen Letalfaktor, teils durch physiologische Faktoren verursacht.Der Vergleich zwischen den Verhältnissen in Mikro- und Makrosporangien ergibt, daß die Sterilität in beiden ungefähr gleich groß ist. Entgegen den bisher geäußerten Auffassungen wird die Pollensterilität vermutlich nicht durch Non-disjunction hervorgerufen; sie dürfte vielmehr auf die Wirkung eines Letalfaktors und Störungen im Zusammenhang mit der Kettenbildung beruhen.Die Embryonen entstehen aus der befruchteten Eizelle und nicht apomiktisch. Welche Struktur die zur Befruchtung kommenden Komplexe haben, konnte nicht eindeutig geklärt werden, doch wird angenommen, daß eine gerichtete Befruchtung erfolgt, indem die Spermazellen die zum normalen diploiden Satz fehlenden Chromosomen in die Zygote einführen.