Die absoluten Hörschwellen des Zwergwelses (Amiurus nebulosus) und Beiträge zur Physik des Weberschen Apparates der Ostariophysen

Zusammenfassung Für den Zwergwels (Amiurus nebulosus) werden die absoluten Hörschwellen im Frequenzbereich von 60–10000 Hz bestimmt. Die in der Arbeit angegebene Methode gestattet nur Messungen, deren Fehler etwa auf ±10 db geschätzt werden muß.Das Gehörorgan der Zwergwelse ist ein Schalldruckempfänger, so daß die Hörschwellen in Schalldruckeinheiten (bar = dyn/cm²) angegeben werden können.Im Bereich von 60–1600 Hz ist der Schwellenschalldruck annähernd konstant; oberhalb von 1600 Hz steigt er steil mit der Frequenz an (s. Abb. 7).Nach beidseitiger Exstirpation des Malleus ist die Empfindlichkeit auf 1/30–1/100 (um 30–40 db) abgesunken, die Form der Hörschwellenkurve bleibt jedoch erhalten (s. Abb. 8).Versuche, die Schwimmblase auszuschalten, waren erfolglos.Eigenfrequenz und Dämpfung der Pulsationsschwingungen der isolierten Camera aerea (vordere Schwimmblasenkammer) der Elritze wurden gemessen. Die Eigenfrequenz der Schwimmblase ist ihrem mittleren Durchmesser umgekehrt proportional. Das logarithmische Dekrement der Schwingungen beträgt im Mittel 0,25. Es ist anzunehmen, daß die Dämpfung im Fischkörper größer ist.Die Form der Schwellenschalldruckkurve läßt sich aus den akustischen Eigenschaften des Weberschen Apparates verstehen, wenn man annimmt, daß für die Schwellenerregung der Sinneszellen eine frequenzunabhängige Mindestamplitude der Endolymphschwingungen im Labyrinth erforderlich ist.Ein Vergleich der Schwingungsamplituden einer kugelförmigen Luftblase in Wasser und der Teilchen in einem Wasserschallfeld mit fortschreitenden Wellen bei gleichem Schalldruck zeigt den Vorteil, den die Transformation des Schalldrucks in Bewegungen der Schwimmblasenwand für das Hörvermögen der Ostariophysen bietet.Die Schallempfindlichkeit der Zwergwelse (dargestellt durch die Schwellen-Energiedichte eines ungestörten Schallfeldes) ist im optimalen Frequenzbereich (etwa 800 Hz) gleich der des Menschen und des Vogels (Dompfaff) in ihren optimalen Frequenzbereichen (etwa 3200 Hz); dagegen ist die Schallempfindlichkeit des Zwergwelses bei tiefen Frequenzen (z. B. 60 Hz) wesentlich größer, bei hohen Frequenzen (z. B. 10000 Hz) jedoch wesentlich kleiner als die von Mensch und Vogel (s. Abb. 13). Die berechneten Schwellenamplituden der Schwimmblasenwand sind nur wenig größer als die des Trommelfells von Mensch und Vogel.Für die Anregung zu dieser Arbeit bin ich Herrn Prof. Dr. H. Autrum zu Dank verpflichtet. Für Unterstützung und Beratung danke ich ferner Herrn Prof. Dr. R. W. Pohl (I. Physikalisches Institut Göttingen), Herrn Prof. Dr. F. H. Rein (Physiologisches Institut Göttingen) und Herrn Dr. K. Tamm (III. Physikalisches Institut Göttingen).Die Untersuchungen wurden mit Apparaten ausgeführt, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft Herrn Prof. Autrum zur Verfügung gestellt hat.     

Elektronenmikroskopische Befunde am bestrahlten Oberschlundganglion von Odonaten-Larven (Calopteryx splendens Haar.)

Zusammenfassung Die Untersuchungen wurden im Rahmen neuroethologischer Arbeiten am Oberschlundganglion von Calopteryx splendens (Odonata) durchgeführt. Sie bilden die Voraussetzung für eine integrierende Synthese morphologischer und ethologischer Kenntnisse, auf Grund dessen wir etwas über die Informationsstruktur des Zentralnervensystems erfahren können.Die an den beiden letzten Larvenstadien beschriebenen Analysen nach Ganzkopfbestrahlungen betreffen Spätschäden.Nach morphologischen Gesichtspunkten werden vier Neuronenperikaryen unterschieden: 1. Globuliperikaryon. 2. Großes Perikaryon mit großem rundlichem Kern. 3. Großes cytoplasmareiches Perikaryon mit gelapptem Kern. 4. Perikaryon mit neurosekretorischer Tätigkeit. Außer gemeinsamen Abweichungen von der Norm weist jeder Perikaryontyp während des Spätschadens charakteristische morphologische Veränderungen auf. Es ist anzunehmen, daß diese zelltypischen Unterschiede der Erscheinungsbilder auch solchen in der Funktion entsprechen.Bei den Globuliperikaryen (besonders bei denjenigen, die im Zellverband der Corpora pedunculata liegen), den großen cytoplasmareichen Perikaryen mit gelappten Kernen und den sekretorisch tätigen Neuronenkörpern nehmen die Volumina des Neuroplasmas unter gleichzeitigem Sinken der Kerngröße zu. Eine Ausnahme hiervon bilden die großen Perikaryen mit großem rundlichem Kern. Bei ihnen allein wird auch der Nukleolus im Karyoplasma deutlich sichtbar. Für alle vier Perikaryen sind während des Spätschadens mehr oder weniger starke Chromatinkonzentrationen kennzeichnend. Hinsichtlich der Veränderungen neuroplasmatischer Einschlüsse ähneln sich einerseits die Globuliperikaryen und die großen cytoplasmareichen Perikaryen mit gelappten Kernen, andererseits die großen Perikaryen mit rundlichen Kernen und diejenigen mit neurosekretorischer Tätigkeit. Die Unterschiede beider Gruppen beziehen sich vor allem auf Strukturen des mit Ribosomen besetzten endoplasmatischen Reticulums, die Dictyosomen und Mitochondrien. Besonders auffallend sind die in den großen Perikaryen mit großen rundlichen Kernen auftretenden, tief schwarzen Granula, die vielfach den Eindruck von Ribosomenkonzentrationen erwecken. Die Sekrettropfen der neurosekretorischen Perikaryen sind während des Spätschadens insgesamt reduziert und verklumpen infolge von Membranverlusten untereinander.Im Gegensatz zu den Ergebnissen lichtmikroskopischer Untersuchungen sind Veränderungen im Neuropilem während des Spätschadens gut darstellbar. Einschlüsse der Axone und Gliafortsätze werden beschrieben und mit den Befunden anderer Autoren verglichen. Nach Bestrahlungen sind die axoplasmatischen Einschlüsse stark reduziert. Dies bezieht sich besonders auf die praesynaptischen Bereiche, die infolge Rückbildung der synaptischen Bläschen und der mit ihnen auftretenden Granula weitgehend leer erscheinen. Außerdem ist die Struktur der Mitochondrien, besonders ihrer Cristae, gestört. Es ist anzunehmen, daß es sich hierbei um irreversible funktionelle Störungen handelt. Larven, die nach Beendigung der Latenzzeit solche histopathologischen Merkmale aufweisen, zeigen auch ethologisch keine Remission mehr.Herrn Prof. Dr. Friedrich Seidel in Verehrung und Dankbarkeit gewidmet.Herrn Dr. Wolrad Vogell, Leiter des Laboratoriums für Elektronenmikroskopie der Universität Marburg a.d. Lahn, möchte ich für die Erlaubnis zur Anfertigung der Aufnahmen und für seine eingehende Beratung besonders herzlich danken. Dem Leiter der Forschungsgruppe Elektronenmikroskopie der Deutschen Forschungsanstalt für Psychiatrie des Max-Planck-Instituts München, Herrn Dr. Dr. Hermann Hager, danke ich sehr für die wertvollen Hinweise zu dieser Arbeit, Fräulein Barbara Schüler (Elektronenmikroskopisches Laboratorium, Marburg) für die Anfertigung der Aufnahmen.     

Zum Problem der Ocellenfunktion bei den Insekten

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden teils experimentell, teils aus vorhandenen Abbildungen die Augenkonstanten einer Anzahl von Insektenocellen bestimmt.Diese ergeben, daß die Ocellen bei großer Lichtstärke und geringem Auflösungsvermögen nur für die Rezeption von Helligkeit und Lichtrichtung in Anspruch genommen werden können. Sie ergänzen bei gut fliegenden Tieren infolge ihrer großen Lichtstärke die lichtschwachen Appositionsaugen.Versuche mit den Arbeitern von Formica rufa zeigen, daß es für ihre Abwehrreaktion gegen dunkle Gegenstände einen innerhalb einer Versuchsreihe konstanten kleinsten Sehwinkel (Reaktionswinkel) gibt, der im übrigen mit Temperatur und Beleuchtung meßbar variiert.Versuche, im Experiment die Funktion der Ocellen festzustellen, fielen, wie bisher immer, negativ aus.Herrn Prof. Kühn schulde ich Dank für die Anregung zu dieser Untersuchung und wohlwollende Förderung; ferner spreche ich Herrn Prof. Pohl, Der mich in der Arbeit durch Beratung in physikalischen Fragen und durch Überlassung von Räumlichkeiten und Apparaten im I. Physikalischen Institut der Universität weitgehend unterstützte, sowie den Assistenten im Zoologischen und Physikalischen Institut, den Herren Dr. Kröning und Dr. Kuhn, und Herrn Dr. Gudden für Anregungen und Ratschläge meinen Dank aus.     

Die Kerngrösse des Follikelepithels während des Sexualzyklus beim Borstenigel

Zusammenfassung Mit Hilfe der Kernvolumbestimmung gelang es beim Borstenigel nicht, die beim Menschen und der Ratte typischerweise auftretenden und funktionell verursachten Änderungen der Kerngröße von Follikelepithel- und Granulosaluteinzellen festzustellen. Trotzdem die Granulosakerne von Ericulus derselben Grundklasse angehören wie die von Mensch und Ratte, zeigen jene eine viel geringere Spielbreite wie diese; ferner fällt ihre relative Klassenarmut auf. Während des Wachstums vom Primär- zum Sekundärfollikel verdoppelt sich der Inhalt der Follikelepithelkerne, worauf in der weiteren Entwicklung zum Reiffollikel eine Volumabnahme der Granulosakerne erfolgt. Diese Tatsache stützt die Vermutung, daß im Reiffollikel des Borstenigels verhältnismäßig geringe Hormonmengen produziert werden, was mit das Fehlen eines antrum folliculi erklären kann. Erst die Luteinisierung der Granulosazellen bewirkt eine nochmalige Verdoppelung der Kernvolumina, was auf eine starke funktionelle Beanspruchung der Zellen hinweist. Die Abweichungen gegenüber den Befunden bei Mensch und Ratte sind leicht mit der phylogenetischen Primitivität von Ericulus zu erklären.Arbeit unter Leitung von P.-D. Dr. med. Fritz Strauss. Herrn P.-D. Dr. Fritz Strauss sei hier für die Anregung zu dieser Arbeit sowie für sein stetes Interesse, das er meinen Untersuchungen entgegenbrachte, herzlich gedankt. Ebenso möchte ich auch Herrn Prof. Bluntschli für die groß-zügige Überlassung des Materials bestens danken.     

Die Entwicklung des Farbkleides des Wasserfrosches (Rana esculenta)

Schluß Diese Untersuchungen sind auf Anregung von Herrn Prof. Dr. W. J. Schmidt in Gießen angestellt worden. Sie wurden zum großen Teil im Zoologischen Institut der Universität Gießen vorgenommen, zum Teil aber auch in Darmstadt in meinem eigenen Laboratorium, jedoch mit Mitteln des Zoologischen Instituts Gießen. Während der ganzen Zeit meiner Untersuchungen wurde ich von Herrn Prof. Dr. Schmidt beraten. Ohne seinen Rat und seine Hilfe wäre es mir kaum möglich gewesen, die äußerst schwierigen Untersuchungen mit Erfolg zu Ende zu führen. Deshalb ist es mir ein dringendes Bedürfnis, Herrn Prof. Dr. Schmidt an dieser Stelle meinen aufrichtigsten Dank auszusprechen. Ich muß ihm auch dafür danken, daß er mir ein so interessantes Thema, das auch vom ästhetischen Standpunkt aus soviel Reizvolles bietet, als Dissertation gegeben hat. — Ich will auch nicht versäumen, Herrn Prof. Dr. Theodor List in Darmstadt zu danken für manchen wertvollen Rat und sonstige Hilfe, die er mir gewährt hat. Auch Herrn Präparator Schmidt in Gießen bin ich zu großem Dank verpflichtet, weil er mir Orte gezeigt hat, an denen ich das Material für die Arbeit sammeln konnte.     

Über die Wirkung von Digitalis und anderen Glykosiden auf die Keimung und das Wachstum von Pflanzen

Zusammenfassung Entgegen der Behauptung vonFahrenkamp ergibt eine fehlerstatistisch gesicherte Untersuchung bei keiner Konzentration herzwirksamer Glykoside eine Förderung der Samenquellung, der Keimung, der Katalaseaktivität, des Keimwurzelwachstums und des Ernteertrags von Kulturpflanzen. Das gilt sowohl für die nachFahrenkamp in den Handel gebrachten Viviflor-Präparate, wie fürDigitalis-, Adonis-, Scilla- undConvallaria-Tinkturen,Digitalis-Preßsaft und wäßrige Lösungen von Digitalin und Digitonin. Die bei höheren Konzentrationen auftretenden Hemmungswirkungen gehen auf den Alkoholgehalt der Viviflorpräparate und Tinkturen zurück. Diese Schädigung nimmt mit steigender Temperatur ab; sie beruht nicht auf einer entquellenden Wirkung und auch nicht auf einer Hemmung der Katalaseaktivität, da diese Erscheinungen erst bei viel höheren Konzentrationen auftreten als die Wachstumsschädigungen. Die Schädigung durch wäßrige Digitoninlösung höherer Konzentration nimmt entgegengesetzt der Alkoholschädigung mit steigender Temperatur zu. Auch diese Wirkung geht nicht über die Quellung oder Katalaseaktivität. Abschließend ergibt sich, daß keinerlei Aussicht besteht, auf dem vonFahrenkamp vorgeschlagenen Weg einer Glykosidbehandlung eine Erntesteigerung zu erzielen.Mit 9 Abbildungen.Auszug aus meiner Dissertation: Kritische Untersuchungen über die vonFahrenkamp angegebene Methode einer Wachstumsbeschleunigung und Ernteerhöhung durchDigitalis und verwandte Glykoside, Darmstadt 1945. Den Herrn Professoren Dr.O. Stocker und Dr.L. Schmitt, welche die Arbeit angeregt und in ihren Instituten Betreut haben, bin ich zu großem Dank verpflichtet.     

Über das Verhalten des Herzens von Testudo graeca L. gegenüber künstlichen Reizen

Zusammenfassung Als Hauptergebnis der vorliegenden Untersuchungen kann hervorgehoben werden, daß eine Extrasystole an den Vorhöfen des Schildkröterherzens in der Norm von keiner kompensatorischen Pause gefolgt ist. Die Extrasystolen der Vorhöfe werden nämlich fast immer rückläufig auf die vorgelagerten Herzteile, den Sinus und die Hohlvenen, übertragen. Ist dies ausnahmsweise nicht der Fall, so kommt es zum Auftreten sogenannter eingestreuter Extrasystolen, durch die die Schlagfolge des Herzens in keiner Weise beeinflußt wird. Das von Engelmann aufgestellte Gesetz von der Erhaltung der physiologischen Reizperiode gilt also für die Vorhöfe des Schildkrötenherzens nicht.Extrasystolen der Kammer sind in der Regel von einer kompensatorischen Pause gefolgt. Es gibt aber auch da Ausnahmen. Diese sind vor allem dadurch gegeben, daß das Herz normalerweise, also ohne irgendeinen Eingriff sehr langsam schlägt. In diesen Fällen findet eine rückläufige Übertragung der Extrasystole von der Kammer über die Vorhöfe nach dem Sinus und den Hohlvenen statt.Für die führende Herzabteilung, den Sinus, gilt natürlich das Gesetz von der Erhaltung der physiologischen Reizperiode nicht. Das Intervall Extrasystole bis nächste normale Systole ist hier stets gleich lang dem Intervall zwischen den normalen Systolen der führenden Herzteile untereinander. Verlängerungen dieses Intervalls sind als ein Ausdruck einer Schädigung des führenden Herzteils zu betrachten, die schon durch den im allgemeinen für unschädlich gehaltenen elektrischen Reiz hervorgerufen werden kann.Herrn Prof. Dr. Adolf Loewy, dem Leiter des Schweizerischen Forschungsinstituts, sage ich für seine liebenswürdige Aufnahme meinen ergebensten Dank.     

Zur Kenntnis der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Eihülle von Ascaris lumbricoides

Zusammenfassung Die physikalisch-chemischen Eigenschaften der einzelnen Eimembranen von Ascaris lumbricoides wurden fluorescenzmikroskopisch untersucht.Die Analyse der verschiedenen Farbstoffspeicherung in den Hüllmembranen zeigt sowohl das starke elektroadsorptive Bindungsvermögen der äußeren Hüllschicht und der oberen Membran als auch die Imbibierbarkeit der mittleren und die selektive Lipoidlöslichkeit der inneren Membran.Die hohe Resistenz der Eier von Ascaris lumbricoides ergibt sich als Folge der Kombination der chemischen und physikalischen Eigenschaften der verschiedenen Eimembranen (Eiweiß-, Eiweiß-, Chitin-, Wachs-) des vierschichtigen Hüllsystems.Herrn Prof. Dr. H. Giersberg möchte ich für die allzeitige Förderung der Arbeit danken.     

Experimentelle Untersuchungen über individuelle Variation in der tierischen Entwicklung

Ohne ZusammenfassungDie Versuche, über die ich in dieser Arbeit berichtet habe, sind im März und April der Jahre 1905 und 1906 in der zoologischen Station zu Neapel ausgeführt worden. Im ersten Jahre wurde mir ein Arbeitsplatz von der Kgl. bayrischen Regierung, im zweiten von der Kgl. preußischen Regierung zur Verfügung gestellt. Die Kgl. Akademie der Wissenschaften bewilligte mir für die Ausführung meiner Arbeiten eine einmalige Dotation von 1200 Mark, wofür ich der hohen Körperschaft meinen ergebensten Dank ausspreche. Mein herzlichster Dank gebührt auch dem Leiter des altberühmten Instituts, Herrn GeheimratDohrn, der mir sogar persönlich gestattete, über die bewilligte Zeit hinaus in der Anstalt tätig zu sein. Den Herren Beamten des Instituts bin ich ebenfalls zu hohem Danke verpflichtet, da sie meine Arbeit in jeder Hinsicht förderten; Herr Dr.Lo BIANCO sorgte in liebenswürdiger Weise dafür, daß mir das Untersuchungs-material nie ausging. Endlich fügte es ein glücklicher Zufall, daß bei meinem ersten Aufenthalt Herr Prof.Boveri und die Herren Dr.Driesch und Prof.Herbst in Neapel anwesend waren, durch deren freundliche Ratschläge ich in den Stand gesetzt wurde, mich sehr bald in das mir gänzlich fremde Untersuchungsmaterial einzuarbeiten; auch diesen Herren herzlichsten Dank!     

Über die feinere Innervation der Niere des Menschen

Zusammenfassung Die mit der Methode von Bielschowsky-Gros durchgeführten Untersuchungen erstreckten sich auf die feineren Innervationsverhältnisse des menschlichen Nierenparenchyms. Dabei konnten die früher veröffentlichten Ergebnisse (Knoche 1950) erweitert werden.Neben den Arterien und Venen stehen auch die intertubulär gelegenen Kapillaren unter dem Einfluß des vegetativen Nervensystems, dessen Endigungsform in Gestalt des nervösen Terminalretikulums die Harnkanälchen und Kapillaren in kontinuierlichem Zusammenhang überzieht.Zahlreiche interstitielle Zellen sind in der Nierenrinde, im Bindegewebe des Nierenbeckens und in der Gefäßadventitia in das vegetative Endnetz eingeschlossen.Ein genaues Studium ist der feineren Innervation des am Gefäßpol eines Malpighischen Körperchens befindlichen Regulationsapparates gewidmet. Die paravaskulären, paraportalen Zellen und die Macula densa empfangen ihre nervöse Versorgung von seiten des auf der Muscularis der Vasa afferentia aufgelagerten marklosen Nervengeflechtes. Ein zwischen den Kernen des Goormaghtighschen Zellhaufens lokalisiertes zartes Neurofibrillennetz wurde im Zusammenhang mit marklosen, von den periarteriolären Geflechten stammenden Nervenfasern beschrieben. Dieses nervöse Fibrillennetz mit seinen Schwannschen Zellen wird als ein in das vegetative Synzytium eingeschaltetes sensibles Endorgan betrachtet und ihm der Charakter eines neurovegetativen Rezeptorenfeldes für Blutdruckschwankungen im Glomerulus zuerkannt. Für die Regulation des Blutstromes in den Glomeruluskapillaren ist in erster Linie das sich an der Kapillarwand erstreckende, nervöse Terminal retikulum verantwortlich zu machen.Da auch an den Tubuli recti feinste, retikulär miteinander verknüpfte, marklose Nervenfasern gefunden wurden, ist die Anwesenheit eines ein gesamtes Nephron, einschließlich des Malpighischen Körperchens mit seinem Regulationsapparat, umgebendes markloses Nervengeflecht anzunehmen, das mit den Gefäßgeflechten und dem periglomerulären Nervenplexus in Verbindung steht. Trotz der Abhängigkeit der Nierenarbeit vom Nervensystem scheint nach der anatomischen Anlage des intramuralen Nervengewebes eine gewisse selbständige, nervöse Regulationsfähigkeit dem Nierenparenchym innezuwohnen.Meinem Lehrer, Herrn Prof. Dr. Stöhr zu seinem 60. Geburtstag gewidmet.     

Differentielle Färbung der somatischen Metaphasechromosomen von Cypripedium Debile

Zusammenfassung Durch die von der Verfasserin entwickelte Methode der gleichzeitigen Fixierung und Färbung mit einem Gemisch von Orceinessigsäure und Salzsäure kann man bei Cypripedium debile eine eigentümliche Färbungs-differenzierung der Metaphasechromosomen in somatischen Mitosen erzielen, die im Auftreten von hinsichtlich des Ortes und der Breite konstanten, tief gefärbten Querstreifen der Chromosomen besteht.Für die Prüfung dieser Reaktionserscheinung gegen die Vorbehandlungen und Fixierungsmittel wurden einige Versuche durchgeführt.Nach Abkühlung und nach Vorbehandlung mit 8-Oxychinolin färbten sich die Chromosomen differentiell wie ohne Vorbehandlung, während sie nach Ammoniak und Colchicinvorbehandlung homogen gefärbt waren.Nach Nawaschin-Fixierung treten die Chromosomenquerstreifen nicht hervor, unabhängig davon, ob man die Salzsäure im gleichen Mengenverhältnis wie bei Orceinessigsäurelösung zusetzt oder nicht. Die Salzsäure hat also wahrscheinlich keinen Einfluß.Unter den Bestandteilen des Nawaschinschen Gemisches scheint Essigsäure die Darstellung der Chromosomenquerstreifen zu fördern, während Chromsäure und Formol sie hemmen.Zum Schluß sei mir gestattet, meinem Lehrer, Herrn Prof. T. Miduno für die liebenswürdige Anregung zu diesen Versuchen und für seine Ratschläge und Herrn Dr. B. Sakai von der Metropolitanuniversität, der mich in die Technik der Orceinfärbung freundlichst einleitete, an dieser Stelle meinen verbindlichsten Dank auszusprechen; auch habe ich von Herrn Y. Mori von der hiesigen Universität bei der Abfassung des Manuskriptes dankenswerte Hilfe erfahren.Contributions from the Biological Institute, Keiô University, No. 9.     

Untersuchungen über die Ursachen der Peroxydasevermehrung in gestörtenPhaseolus-Artbastarden

Zusammenfassung Um Aufschluß darüber zu erlangen, wie die Vermehrung der Peroxydase in gestörtenPhaseolus-Artbastarden (Phaseolus vulgaris x Phaseolus coccineus) zustande kommt, wurde die Fähigkeit der Bastarde zur Bildung von Peroxydaseapoenzym und Peroxydasecoenzym (=Hämatin) geprüft. Diese Prüfung wurde auf Grund des Befundes vonTheorell u. Mitarb., daß sich Peroxydaseapo- und Peroxydasecoenzym beiph-Werten um 7 spontan zur aktiven Peroxydase vereinigen, vorgenommen.Zusatz von Peroxydaseapoenzym zu Blatthomogenaten normaler und gestörter Pflanzen beeinflußt in keinem Fall die Peroxydasereaktion. Coenzymzusatz bleibt wirkungslos bei normalen, führt aber zu einem starken Anstieg der Peroxydasereaktion bei gestörten Bastarden. Wie der Chlorophyllgehalt ist auch der Gesamthämatingehalt bei den gestörten Bastarden stark vermindert.Aus den Befunden darf geschlossen werden, daß normale und gestörte Bastarde kein freies Hämatin enthalten und daß freies Apoenzym den normalen Bastarden fehlt, bei den gestörten Bastarden aber in größerer Menge vorhanden ist. Bei den normalen Bastarden sind Apound Coenzymproduktion aufeinander abgestimmt, während bei den gestörten Bastarden diese Koordination fehlt. Der begrenzende Faktor für die Peroxydasebildung ist bei den letzteren das Coenzym. Trotz des niedrigeren Gesamthämatingehaltes ist wesentlich mehr Hämatin in Form von Peroxydase festgelegt als bei den normalen Bastarden.Die Ergebnisse werden mit den Befunden über die Peroxydasevermehrung im alternden und im verdunkelten Blatt in Verbindung gebracht und diskutiert.Herrn Prof. Dr.W. Rudorf zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Beiträge zur Morphologie und Systematik der thermophilen Actinomyceten

Zusammenfassung Aus Stallmist verschiedener Herkunft und Zusammensetzung wurden 11 verschiedene thermophile Strahlenpilzarten isoliert und ihre morphologischen und physiologischen Eigenschaften untersucht. Alle gehören zur Familie der Streptomycetaceen. Sie werden ausführlich beschrieben.Auf Grund der Beobachtungen an diesen Arten werden die Actinomyceten systematisch neu eingeteilt, 3 neue Gattungen (Thermomonospora, Thermopolyspora und Pseudonocardia) werden aufgestellt. Ein Bestimmungsschlüssel für die isolierten Arten wird gebracht.Mit 41 TextabbildungenDie von 1954 bis 1956 mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführten Untersuchungen wurden von Herrn Oberregierungsrat Dr. H. Bortels angeregt und geleitet. Für die Bereitstellung der Mittel sei der Deutschen Forschungsgemeinschaft an dieser Stelle verbindlichst gedankt. Danken möchte ich auch Herrn Professor A. Kalela und Herrn Professor U. Vartiovaara, durch deren freundliches Entgegenkommen es mir möglich war, in Helsinki/Finnland abschließende Untersuchungen durchzuführen und noch einige weitere Photographien anfertigen zu lassen. Fräulein Ursula Hechel danke ich für technische Hilfe.     

Der Einfluß der Salzkonzentration auf die Temperaturabhängigkeit verschiedener Lebensvorgänge

Zusammenfassung Bei verschiedenen Vorgängen und verschiedenen Tieren (Vakuolenpulsation bei Paramecium caudatum, Membranabhebung beim Ei von Rana temporaria, Herzschlag von Limneenembryonen und Clavellina lepadiformis) wird gezeigt, daß Vergrößerung der Salzkonzentration des umgebenden Mediums eine Verschiebung des Geschwindigkeitsoptimums und -maximums der betreffenden Vorgänge nach niedereren Temperaturen hin zur Folge hat.Bei dem Herzschlag der Limneenembryonen und von Clavellina ist das gleiche auch bei unteroptimalen Konzentrationen der Fall.Als Grund für die Erscheinung wird die erhöhte Permeabilität der lebenden Zelle und die verstärkte Fällungswirkung der Salze bei höheren Temperaturen angenommen.Der Aufenthalt an der Zoologischen Station Neapel wurde mir ermöglicht durch ein mir durch die Universität Heidelberg verliehenes Stipendium aus der Askenasy-Stiftung. Dem Leiter der Zoologischen Station Neapel, Herrn Prof. R. Dohrn, möchte ich herzlich danken für die mannigfache Förderung meiner Arbeit an der Station.     

Kausale Analyse der Entstehung des polysiphonen Stockes von Campanularia-verticillata L.

Ohne ZusammenfassungZum Schlusse sei es mir gestattet, meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Professor Dr. C.Herbst, für die Anregung zu dieser Arbeit, dem steten Interesse, das er ihr entgegenbrachte und insbesondere für die Unterstützung, die er mir in jeder Hinsicht gewährt hat, meinen aufrichtigen Dank auszusprechen. Dankbar gedenke ich des leider inzwischen verstorbenen Direktors der Staatlichen Biologischen Anstalt auf Helgoland, Herrn Professor Dr.Mielck. Großen Dank bitte ich Herrn Professor Dr.Hagmeier, Herrn Professor Dr.Wulff und die Herren Assistenten dafür anzunehmen, daß sie mich bei meinen Untersuchungen mit allen Mitteln der Anstalt weitestgehend unterstützt haben. Dank einem Hohen Badischen Ministerium des Kultus und Unterrichts für Überlassung des Badischen Länderplatzes an der Staatlichen Biologischen Anstalt auf Helgoland und nicht zuletzt der Gesellschaft der Freunde der Universität Heidelberg, die mir die Studienreise nach Helgoland ermöglichte.     

Die Wirkung des konstanten galvanischen Stromes auf das Zentralnervensystem des Regenwurmes

Zusammenfassung Moore hat bei galvanischer Längsdurchströmung von Regenwürmern gefunden, daß bei absteigender Stromrichtung Verkürzung, dagegen bei aufsteigender Verlängerung des Wurmes eintritt. Nachdem diese Reaktion des Tieres je nach der Stromrichtung nach Ausschneiden des Bauchmarkes verschwand, kann der galvanische Strom nicht an den Muskeln selbst, sondern nur am Zentralnervensystem angreifen. Die Erscheinungen bei galvanischer Längsdurchströmung würden daher besagen, daß es je nach der Stromrichtung nur oder vorzugsweise zur Erregung der Neurone für die Längsmuskeln bzw. der Neurone für die Ringmuskeln kommt. Aufgabe der vorliegenden Untersuchung war es nun, die entgegengerichteten Längenänderungen des Regenwurmes auch graphisch in Kurvenform darzustellen, wobei das eine Ende des Tieres befestigt, das zweite mit einem Schreibhebel verbunden werden sollte. Die Notwendigkeit zu einer solchen Beobachtungstechnik ergab sich einerseits daraus, daß die kurvenmäßige Aufzeichnung von Längenänderungen einen viel klareren Beweis als die subjektiven Beobachtungen am frei beweglichen Tier (Moore) darstellt und andererseits, weil Scheminzky bei solchen Aufzeichnungsversuchen nicht immer die Befunde von Moore erheben konnte. Die hier berichteten Versuche zeigten, daß unter Benützung schwerer Schreibhebel sich tatsächlich die von Moore beschriebenen Reaktionen nicht immer einstellen. Wird jedoch ein äuerst leichter Schreibhebel verwendet, so ergibt auch die graphische Aufzeichnung der Längenänderungen in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle eine Reaktion, wie sie Moore auch am frei beweglichen, nicht befestigten Tier beobachtet hat. Es konnte schließlich auch bestätigt werden, daß mit Entfernung des Bauchmarkes die Reaktionen auf Durchströmung mit konstantem galvanischen Strom verschwinden. Die Durchsicht des Schrifttums hat im übrigen auch gezeigt, daß ganz ähnliche Längenänderungen von anderen Forschern auch schon bei anderen Würmern beschrieben worden sind.Wenn nun der absteigende galvanische Strom die Neurone für die Längsmuskeln, der aufsteigende galvanische Strom die Neurone für die Ringmuskeln erregt, so muß man mit Moore annehmen, daß die genannten Neurone im Bauchmark des Regenwurmes verschieden ausgerichtet und mit ihren Axonpolen in entgegengesetzte Richtung gestellt sind; ob dies tatsächlich zutrifft, sollen bereits im Gange befindliche Untersuchungen erweisen. Jedenfalls zeigt die entgegengesetzt gerichtete Funktionsbeeinflussung des Zentralnervensystems je nach der Stromrichtung, daß auch das Bauchmark des Regenwurmes eine funktioneile Polarität im Sinne von Scheminzky besitzt.Bemerkenswert ist, daß bei einzelnen Tieren — so wie es Scheminzky schon früher beobachtet hat — genau verkehrte Reaktionen auf die Durchströmung wie bei Moore vorkommen können: Verlängerung im absteigenden, Verkürzung im aufsteigenden Strom; dies zeigt, daß die funktioneile Polarität im Zentralnervensystem des Regenwurmes von vornherein nicht festgelegt zu sein braucht, sondern sich einmal so, einmal anders auswirken kann. Vor allem wurde die Umkehr jener Reaktion, wie sie von Moore beschrieben und in der Mehrzahl der von mir durchgeführten Versuche beobachtet wurde, bei Anwendung des schweren Schreibhebels gefunden, unter Bedingungen also, bei denen der Wurmkörper eine gewisse Vordehnung durch die Belastung erlitt. Es darf daher angenommen werden, daß dabei das v. Uexküllsche Gesetz über das Abfließen zentraler Erregungen vorwiegend nach den gedehnten Muskeln hin eine Rolle spielt.     

Über die Nerven- und Muskelphysiologie des Pferdeegels Haemopis sanguisuga

Zusammenfassung Bei Haemopis sanguisuga ist die Leitungsgeschwindigkeit im ungedehnten Rückenmuskel 48,6 ± 8,4 cm/sec, sie nimmt bei Dehnung proportional der erreichten Länge zu. Die Leitungsgeschwindigkeit im ungedehnten Nervenstrang ist 18,1 ± 7,5 cm/sec.Die Kontraktion des Rückenmuskels bei einer Einzelerregung steigt in 0,50 ± 0,03 Sek an und fällt in 27 ± 8 Sek. ab.Das absolute Refraktärstadium des Rückenmuskels ist etwa 0,012 Sek.Die Länge der Muskelfasern im Rückenmuskel ist übereinstimmend nach Messungen an Zupfpräparaten und nach elektrischen Reizversuchen mit verschiedenem Elektrodenabstand 5–15 mm am ungedehnten Muskel, die Fasern erstrecken sich somit über 1–3 Dissipimente. Die Chronaxie des Rückenmuskels ist im Mittel 0,068 Sek., die der Bauchganglienkette 0,052 Sek.Die Aktionsströme des Muskels haben eine Anstiegszeit von 0,033 und eine Gesamtdauer von 0,09 Sek.Während die bisher genannten Größen bei den verschiedenen tierischen und pflanzlichen Objekten sehr verschieden sind, ist víelfach das Produkt aus zweien von ihnen recht konstant, wie etwa das aus Leitungsgeschwindigkeit und Dauer des Refraktärstadiums, die Refraktärlänge, und insbesondere das aus Leitungsgeschwindigkeit und Anstiegszeit des Aktionsstromes, die Anstiegslänge. Die Daten von Haemopis fügen sich hier den schon bekannten Gesetzmäßigkeiten gut ein.Theoretische Betrachtungen über die elektrische Erregbarkeit und über die Erregungsleitung machen die Zunahme der Leitungsgeschwindigkeit mit der Dehnung verständlich.Im Bauchmark von Haemopis wurden 6 g Acetylcholin je Gramm Gewebe gefunden, im Rückenmuskel 0,03 g/g. Cholinesterase enthält das Bauchmark etwa 800, der Muskel 500 E nach Hellauer. Das Bauchmark verhält sich damit ähnlich wie cholinerge Teile des Zentralnervensystems der Wirbeltiere.Die pulsierenden Seitengefäße der Egel sind nach Gaskell antagonistisch innerviert, wobei der fördernde Nerv adrenerg ist. Untersuchungen an Herpobdella zeigen, daß der Einfluß von Acetylcholin auf die Gefäße offenbar ein auch zentraler ist, indem wenigstens bei der Verdünnung 1:100000, erst eine Beschleunigung, dann eine Verlangsamung eintritt. Höhere Acetylcholinkonzentrationen, wie 1:5000, verlangsamen nur, wahrscheinlich auch durch eine periphere Wirkung. Durch Atropin 1:5000000 lassen sich alle Acetylcholin Wirkungen, auch die Beschleunigung, beheben, während die Beschleunigung durch Adrenalin erhalten bleibt.Herrn Professor v. Frisch danke ich für die mir gebotene Arbeitsmöglichkeit und für sein Interesse an der Untersuchung, Herrn Professor Umrath für mancherlei Anregungen und für Besprechungen einschlägiger Fragen.     

Zur Frage des Celluloseabbaus bei der Holzverdauung xylophager Insektenlarven

Zusammenfassung Verdauungsphysiologische Methoden werden benutzt, um die Frage des Celluloseabbaus und die Rolle der Symbionten dabei zu untersuchen.Für die auch morphologisch weniger an das Holz angepaßten Formen Cossus cossus, Dorcus parallelopipedus und Osmoderma eremita wird die Abwesenheit einer Celluloseverdauung fermentchemisch und durch Vergleich des Oellulosegehaltes von Futter und Kot bewiesen, während für die Cerambyciden, besonders bei Cerambyx cerdo, eine Cellulase aufgedeckt und für Xestobium wahrscheinlich gemacht wird. Für die BuchNERsche Symbiontenhypothese, deren Richtigkeit aus biologischen Überlegungen bezweifelt wird, bedeutet das Auffinden einer Cellulase bei einer symbiontenfreien Form den, Verlust der wichtigsten Prämisse, daß die Insekten keine Cellulase besäßen und die Symbionten daher (als Nahrungsspezialisten) den Celluloseabbau vermitteln müßten. Ebenso konnte für die Auffassung, in den Gärkammern der Lamellicornia Orte der Celluloseverdauung durch Symbionten zu sehen, keinerlei Grundlage gefunden werden, so daß die, Versuchsergebnisse zu einer Ablehnung der Buchnerschen Hypothese zwingen.Das Vorkommen bzw. Fehlen der Symbionten bei Arten einer Gattung, ohne daß das Fehlen Ausfallserscheinungen mit sich brächte, läßt an der Gegenseitigkeit des Verhältnisses von Tier und Pflanze zweifeln.Der Vorstand des Institutes, Herr Professor Paul Krüger, hat mich bei meiner Arbeit in liebenswürdigster Weise mit Rat und Tat unterstützt. Ich möchte ihm dafür auch an dieser Stelle vielen, vielen Dank sagen.Die Versuche wurden mit Apparaten ausgeführt, die Herrn Professor Krüger von der Notgemeinschaft der deutschen Wissenschaft zur Verfügung gestellt sind.     

Ein Beitrag zur Morphologie der labellaren Marginalborste der Fliegen Calliphora und Phormia

Zusammenfassung Die Marginalborste auf der Marginalleiste der Rüsselscheibe von Calliphora und Phormia ist bei adulten Tieren und reifen Puppen lichtmikroskopisch untersucht worden. Sie besteht aus einer zweilumigen Borste, unter der sich ein Sack mit Sinneszellen und akzessorischen Zellen befindet. Der Sack baut sich aus zwei Hüllen auf, deren innere aus bindegewebigem Perilemm gebildet wird. Distal grenzt das Perilemm an die Basalmembran, proximal zieht es von der Basis des Sackes aus als Nervenscheide in das Labellum, wo es sich mit den Nervenscheiden anderer Marginalborsten vereinigt und an der Basis des Labellums in die Nervenscheide des Labialnerven mündet. Die äußere Hülle des Sackes besteht aus granuliertem Septum, das distal 2–25 unterhalb der Basalmembran endet und proximal die Nervenscheide etwa bis zur Mitte des Labellums eng anliegend überzieht. Dort löst es sich von der Nervenscheide und zieht unter die Basalmembran, unter der es auch im Haustellum und Rostrum vorkommt. Die trichogene Zelle der Marginalborste verschließt den Sack in Höhe der Basalmembran wie ein zugespitzter Korken. Die Membran ihrer Zelle im intrakutikulären Bereich wird beschrieben. Ein Scolops zieht als Fortsetzung vom engen Lumen der Borste durch die trichogene Zelle hindurch in den Sack hinein, wo sein freies Ende distale Nervenfortsätze aufnimmt. Zur Anzahl und Art der Zellen im Sack wird Stellung genommen. Ein Netz aus Fibrillen unbekannter Art um den Kern der Sinneszellen und der Verlauf einer mechanorezeptorischen Faser werden beschrieben. In den Nervenscheiden kommen biund tripolare Zellen mit kurzen Fasern vor, die für Perilemmzellen gehalten werden. Nach Berechnungen über die Anzahl der Sinneszellen je Labellum und nach Querschnitten durch den Labialnerven in Höhe des Haustellums besteht eine Reduktion der afferenten Axone von etwa 1000 Sinneszellen zu rund 250, was einer Reduktion von vier Axonen zu einem einzigen entspricht.Herrn Prof. Dr. R. Stämpfli danke ich sehr für sein großes Interesse und seine Anregungen, Herrn Prof. Dr. B. Hassenstein (Direktor des Instituts für Zoologie der Universität Freiburg) für die kritische Durchsicht des Manuskripts.     

Über die Einwirkung der Fermente einiger Wirbellosen auf polymere Kohlenhydrate

Zusammenfassung Wirbellose sind nicht in der Lage, die Stärke der Pflanzennahrung auszunützen, falls die Stärkekörner nicht durch die Tätigkeit der Mundteile oder Kaumägen zersprengt worden sind. Die Hüllsubstanz des Stärkekorns, das Amylopektin, widersteht dem Angriff der tierischen Fermente.Chemisch bemerkenswert ist, daß auch die sogenannte 'lösliche aber ungekochte Stärke von tierischen Amylasen nicht angegriffen wird.Der Besitz von Symbionten (Hefen, Bakterien) führt zu keiner Erweiterung des Lebensraumes im Sinne Buchners: auch solche Tiere sind nicht in der Lage, die Stärke der Pflanzennahrung besser als symbiontenfreie Tiere zu verwerten.Glykogen wird von den Verdauungssäften leicht gelöst, unterscheidet sich also fermentchemisch vom Amylopektin. Amylase und Glykogenase sind nicht als zwei gesonderte Fermente zu betrachten. Die Amylase der Wirbellosen ist wahrscheinlich eine -Amylase.Lichenin und Steinnußmannan werden von allen Wirbellosen leicht gespalten. Inulin ist unangreifbar.Lichenase und Zellulase sind zwei verschiedene Fermente.Die hauptsächlichen Quellen des Kohlenhydratbedarfs der Wirbellosen sind die löslichen Zucker und die sogenannten Hemizellulosen, Zellulose nur bei einigen Formen, die über eine Zellulase verfügen.Die Versuche wurden mit Apparaten ausgeführt, die Herrn Professor Krüger von der Notgemeinschaft der deutschen Wissenschaft zur Verfügung gestellt sind.Meinem Lehrer, Herrn Prof. Dr. Paul Krüger, möchte ich an dieser Stelle aufrichtigen Dank sagen. Auch Herrn Dr. W. Kuntara, der mir bei den chemischen Ausführungen behilflich war, danke ich herzlich.