The hydrography of the North Sea. A review of our knowledge in relation to pollution problems

Summary 1. The development of the various theories of diffusion processes in the open sea are reviewed with particular reference to work in the North Sea.2. The stages by which our present knowledge of the residual current system of the region has been built up are discussed.3. A detailed discussion follows of the methods by which current measurements of one kind or another have been made at various points in the water column and the use to which these measurements have been put.4. An outline is given of the way in which we feel future work in this field must develop.

---

Die Hydrographie der Nordsee. Ein Überblick über unsere Kenntnisse in Beziehung zu Problemen der Gewässerverunreinigung

Kurzfassung Diese Einführung vermittelt einen Überblick über die Entwicklung der verschiedenen Theorien über Diffusionsvorgänge im offenen Meer mit besonderer Beachtung der Nordsee. Die einzelnen Phasen in der Erarbeitung unserer Kenntnisse über das System der Restströme werden diskutiert. Ausführlich werden die Methoden, die für Strommessungen in verschiedenen Horizonten der Wasserkörper benutzt werden sowie ihre Anwendungsmöglichkeiten erörtert. Die Hauptrichtungen zukünftiger hydrographischer Arbeiten in der Nordsee werden skizziert.

     

Das Beziehungsgefüge zwischen Blattläusen und (landwirtschaftlichen) Kulturpflanzen als Beispiel eines Zyklus autökologischer Phasen

Zusammenfassung Es wird versucht, das Beziehungsgefüge zwischen Blattläusen und landwirtschaftlichen Kulturpflanzen in einem Zyklus von fünf Phasen (Exploitation, Separation, Dispersion, Attraktion und Konjunktion) darzustellen, um dabei diejenigen Stellen besser aufzeigen zu können, an welchen Resistenzerscheinungen (Präferenz-Nonpräferenz und abiotische Mechanismen) auftreten können. Für die Resistenzzüchtung erscheinen nur jene aussichtsreich, an denen das Beziehungssystem nicht zugleich auf Kosten der landwirtschaftlich entscheidenden Produkte (der primären Pflanzenstoffe) gestört wird, sondern eher da, wo sekundäre Pflanzenstoffe oder Strukturen für die Zusammenführung und Koppelung der Partner wichtig sind.Quedlinburger Beiträge zur Züchtungsforschung Nr. 66 Mit 1 AbbildungHerrn Professor Dr. Dr. h. c.Gustav Becker zur Vollendung des 60. Lebensjahres in herzlicher Dankbarkeit gewidmet.Ausarbeitung eines Vortrages, der im Herbst 1963 anläßlich eines Symposiums des Instituts für Forstwissenschaften Eberswalde der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin und im Sommer 1964 auf einem Kolloquium des Zoologischen Instituts der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald gehalten wurde.     

Ein X-Band-Rubin-Molekularverstärker mit einer Betriebstemperatur von 90° K für biophysikalische Anwendungen

Zusammenfassung Molekularverstärker zeichnen sich durch sehr niedriges Eigenrauschen aus; sie ermöglichen damit noch Verstärkung und Nachweis von Hochfrequenzsignalen, die bereits weit unterhalb des Rauschpegels eines üblichen elektronischen Verstärkers liegen.In der vorliegenden Arbeit wird über die Möglichkeit des Einsatzes eines Molekularverstärkers für biologische Untersuchungen berichtet:Die vonRedhardt vorgeschlagene Verbindung eines Elektronenspinresonanz-Spektrometers mit einem Molekularverstärker läßt eine Steigerung der Nachweisempfindlichkeit in einem Maße erwarten, daß Urtersuchungen an Radikalzwischenstufen bei StoffwechselVorgängen in wasserhaltigen biologischen Systemen möglich wären.Nach einer kurzen Darstellung der Wirkungsweise eines Molekularverstärkers wird ein am Max Planck-Institut für Biophysik für die genannte Anwendung entwickelter Hochtemperatur -Molekularverstärker beschrieben.Meinem verehrten Lehrer, Herrn Professor Dr. Dr. Dr. Dr. B.Rajewsky, danke ich für die Möglichkeit zur Durchführung der vorliegenden Arbeit, sowie für zahlreiche fördernde Diskussionen. Herrn Priv. Doz. Dr. A.Redhardt danke ich für viele wertvolle Hinweise.     

A study on hearing in frogs (Rana pipiens and Rana clamitans)

Zusammenfassung Die relative Reizschwellkurve für die Schallempfindung bei den Fröschen Rana clamitans und R. pipiens wurde in dem Frequenzbereich von 30–15000 Hz bestimmt. Die Kurve ist dieselbe für beide Geschlechter. Versuche zeigten, daß Schälle entweder inhibierend oder stimulierend auf die Atmungsbewegungen wirken können. Diese Wirkung wird nicht von der Frequenz oder der Intensität der Schälle bestimmt, sondern von dem physiologischen Zustand des Tieres.Die Latenzzeit zwischen Reiz und Effekt ist unabhängig von der Tonfrequenz, wird aber von den Intervallen zwischen aufeinanderfolgenden Reizen beeinflußt; sie wird kürzer, wenn die Intervalle verlängert werden.Dressurversuche mit 18 Tieren, unter Anwendung von Strafung durch elektrische Schläge und einem Dressurton von 300 Hz, ergaben positive Erfolge bei zwei Individuen von R. clamitans.

---

---

Contribution No. 67 of the Department of Biology, Hamilton College, McMaster University, Hamilton, Ontario.     

Über das Ortungsvermögen des TaumelkäfersGyrinus substriatus Steph. (Coleoptera,Gyrinidae)

Zusammenfassung An freischwimmenden, wie an ortsfest, aber drehbar gehaltenen Taumelkäfern wird untersucht, welche von sieben einfachen mathematischen Operationen zur nervösen Weiterverarbeitung der von den Antennen beim Empfang von Wasserwellen aufgenommenen mechanischen Signale nicht ausgeschlossen werden können. Es sind: Messung der Laufzeit der Signale zwischen beiden Antennen (Modell 1), Multiplikation der Summe der Signale mit dem zeitlichen Integral über ihre Differenz (Modell 6) sowie die Kreuzkorrelation zwischen den Signalen (Modell 7). Die Versuche zeigen, daß schwimmende Taumelkäfer in hohem Maße spontanaktiv sind. Hierdurch werden Fehler beim Anpeilen und Anschwimmen der Beute kompensiert.

---

The capability of direction-finding by the whirligig beetleGyrinus substriatus Steph. (Coleoptera, Gyrinidae)

Summary The reactions of whirligig beetles (either freeswimming or suspended turnably) to sources of surface waves of the water were investigated in order to determine which of seven simple mathematical operations for describing the nervous processing of mechanical signals received by the antennae could be excluded. The non-excludable operations were: measurement of the time needed for a signal to go from one antenna to the other (model 1), multiplication of the sum of the signals by the time integral of their difference (model 6), and cross-correlation between the signals (model 7). The experiments have shown, that swimming whirligig beetles act very spontaneously. This activity compensates errors in finding directions and in approaching the prey.

---

---

Die Verfasser danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die zur Durchführung der Untersuchungen bereitgestellten Mittel sowie Frau Hildegard Muchowski für ihren Einsatz beim Ermitteln der Bahndaten der schwimmenden Käfer.     

Über die Wirkung von Thyroxin und thyreotropem Hormon auf den Stoffwechsel und die Färbung des Goldfisches

Zusammenfassung Der Sauerstoffverbrauch des Goldfisches fällt, bei Aufenthalt in der Durchströmungsapparatur, bis zur 8. Std erheblich. Er sinkt auch danach in geringen Grenzen weiter bis zu einem Minimum ab. Helligkeit und Dunkelheit sind ohne wesentlichen Einfluß auf den O₂-Verbrauch. Injektion von physiologischer Kochsalzlösung ruft für 30–40 min eine Beunruhigung hervor, die sich in einer O₂-Verbrauchserhöhung von etwa 20% bemerkbar macht.Eine einmalige Injektion von Thyroxin bewirkt einen Anstieg des O₂-Verbrauchs bis zu 5 1/2 Std nach der Injektion. Im Sommer beträgt die Erhöhung maximal über 100%. Die Kontrollen zeigen weiteres Absinken des O₂-Verbrauchs. Es zeigt sich ein deutlicher Unterschied der Thyroxinwirkung zwischen Jungund Alttieren (Grenze 15 g). Jungtiere zeigen weit geringere Reaktion.Einmalige Injektion von thyreotropem Hormon zeigt ebenfalls einen Anstieg des O₂-Verbrauchs. Im Unterschied zur Thyroxinwirkung erfolgt er in kürzerer Zeit und steigt auf höhere Werte (maximal über 200%). Auch hier ist ein deutlicher Wirkungsunterschied zwischen Jungund Alttieren vorhanden.An Stelle von Thyreoidektomie wird Methylthiouracil zur Ausschaltung der Schilddrüse Verwendet. 0,1 cm³ einer 5% igen Na-Lösung wirken über 4 Tage stoffwechselsenkend und lassen thyreotropes Hormon nicht zur Wirkung kommen.Im Sommer und Winter bewirkt mehrmalige Verabfolgung von Thyroxin nach einer verschieden langen Latenzzeit einen Anstieg des O₂-Verbrauchs.Auch mehrmalige Verabfolgung von thyreotropem Hormon läßt den Sauerstoffverbrauch der Fische ansteigen. Die unterschiedliche Wirkung zwischen Jung und Alttieren läßt sich auch hier statistisch sichern.Wird bei durch thyreotropes Hormon erhöhtem O₂-Verbrauch MTU verabfolgt, so sinkt der O₂-Wert rapide und steigt auch nicht mehr auf die vorherige Höhe an.Bei Thyroxinbehandlung über längere Zeit zeigt sich zunächst eine Expansion der Melanophoren und eine Zunahme des Pigments, welche dann von einem destruktiven Prozeß an den Farbzellen abgelöst wird, der nach etwa 90 Tagen zum völligen Zerfall aller Melanophoren führt. Bei Behandlung mit thyreotropem Hormon und bei Thyroxinbehandlung an jungen Tieren konnte nur eine Expansion der Melanophoren beobachtet werden.Herrn Prof. Dr. H. Giersberg möchte ich auch an dieser Stelle meinen Dank aussprechen für die Anregung und die Unterstützung bei der Durchführung dieser Arbeit.     

Über Aufgaben,Wege und Ergebnisse vergleichend-sexualbiologischer Forschung

Zusammenfassung Die wissenschaftliche Vergleichung sexualbiologischer Geschehnisse kann von zwei verschiedenen Standpunkten aus geschehen: es können analoge Erscheinungen verglichen werden, es können aber auch phyletische Momente zur Erforschung echter Homologien in den Vordergrund gestellt werden, wie es in dieser Betrachtung geschieht.Für die am besten bekannten Tiergruppen, dieSäugetiere, einige Ordnungen derInsekten und dieSpinnen, werden die bisher bekannt gewordenen Ergebnisse sexualbiologischer Untersuchungen zusammengestellt und die für die einzelnen Gruppen charakteristischen Punkte erörtert.Es sind die Erscheinungen der Werbung, der Begattung und, bei Tieren mit akzessorischen Kopulationsorganen, der Bereitmachung dieser Organe, die untereinander bei Tieren gleicher morphologischer Organisation verglichen werden können. Nicht zu trennen von ihrer Betrachtung ist die der Morphologie und Physiologie der Sexualorgane.Wie deren Bau eine Fülle von Varianten zeigt, die sich nicht aus einem zwingenden physiologischen Bedarf in ihrer Ausgestaltung im einzelnen verstehen lassen, so ist auch das sexualbiologische Benehmen des tierischen Organismus nur teilweise aus der allgemeinen Lebensweise zu erklären. Ein Teil der Erscheinungen wird aus der Morphologie und Physiologie und aus Einflüssen der Außenwelt verständlich werden, aber für andere Erscheinungen versagen diese Möglichkeiten. Gerade diese Handlungskomplexe sind, weil verhältnismäßig unabhängig von dem täglichen Lebensbedarf des Tieres, äußerst variabel und daher für die Art sehr charakteristisch. Ihre Vergleichung bei Arten einer Gattung und mit denselben Erscheinungen in übergeordneten Einheiten des Systems (in mehreren Gattungen einer Familie und Familien einer Ordnung) zeigt deutliche biologische Reihen, die, wie morphologische Reihen, in sich in phyletische Beziehungen gebracht werden können. Bei der Aufstellung solcher Reihen werden biologische Typen in verschiedenen Varianten gezeigt werden können; es wird ferner festzustellen sein, wieweit diese Typen durch Faktoren der Außenwelt verwischt werden können. So wird die oft durch das Bedürfnis der möglichst günstigen Unterbringung der Keime geregelte Eiablage der Weibchen die endogen bedingten ursprünglichen biologischen Typen häufig nur schwer erkennen lassen.Von einer ausgedehnten Vergleichung biologischer Merkmale (die sich über alle Zweige der tierischen Lebensweise erstrecken müßte) ist eine Bereicherung unserer Kenntnisse der wesentlichen Merkmale der tierischen Arten, eine Möglichkeit der Auffindung von Zusammenhängen zwischen den verschiedenen Varianten eines biologischen Typus, der Aussonderung von Konvergenzerscheinungen und endlich einer durch die Morphologie allein nicht gegebenen und ihre Befunde kontrollierenden Betrachtungsweise des tierischen Systems gegeben.     

Wirkung des Wechselstromes auf ein- und mehrzellige Wassertiere (Oscillotaxis,Fixation und Elektrische Betäubung)

Zusammenfassung In Weiterführung früherer Untersuchungen wurde zunächst die Reaktion freibeweglicher Wasserorganismen im Wechselstromfeld untersucht und für die dabei auftretenden besonderen Bewegungen und Einstellungen die früher vorgeschlagene Bezeichnung Oscillotaxis bei-behalten bzw. die Bezeichnung Oscillotropismus auf Reaktionen festsitzender Lebewesen eingeschränkt. Das Bild der Oscillotaxis bei Protozoen ist mannigfaltiger als das der Galvanotaxis und abhängig von der Tierart, der Reizstärke und der Einwirkungsdauer des Wechselstromes; eine Übersicht über die auftretenden Bewegungsformen und Vorschläge für ihre Bezeichnung gibt Tabelle 1. Bei Metazoen ist das Bild wesentlich einförmiger; es wird immer nur transversale Oscillotaxis beobachtet, die jedoch, wie Tabelle 2 zusammenstellt, ortsgebunden oder fortschreitend sein kann. Außer der Oscillotaxis sind bei allen untersuchten Tierarten noch weitere Stadien der Stromeswirkung in Abhängigkeit von der Stromdichte zu unterscheiden und es wird auf die Notwendigkeit einer genauen Definition eines jeden Stadiums und einer genauen Bestimmung der zugehörigen Schwellenstromdichte erneut hingewiesen. Schon bei Protozoen, vor allem aber bei Metazoen konnte auch bei Wechselstromeinwirkung festgestellt werden, daß die genannten Schwellenstromdichten mit Zunahme der Körpergröße abnehmen. Bei Metazoen ist vor allem das Stadium der Fixation bemerkenswert, das nach dem Auftreten der Oscillotaxis bei entsprechend höheren Stromdichten zu beobachten ist und in welchem das Versuchstier unfähig erscheint, Bewegungen auszuführen und seinen Aufenthaltsort zu verlassen. Bei Längsdurchströmung des Zentralnervensystemes tritt die Fixation schon bei kleineren Stromdichten auf als bei Querlage zu den Stromlinien. In eingehender Diskussion wird gezeigt, daß die Fixation nicht auf eine Narkosewirkung des Wechselstromes, vielmehr auf stärkste Erregung des Zentralnervensystems und Auftreten allgemeiner Muskelkrämpfe zurückzuführen ist. Der Unterschied in der Stromdichte für das Auftreten der Fixation je nach der Lage des Zentralnervensystemes zu den Stromlinien muß seine Ursache in einem besonderen Feinbau des Zentralnervensystemes der untersuchten Tiere haben. Der gleiche Schluß ergab sich aus früheren Untersuchungen sowie Angaben in der Literatur bei Durchströmung mit Gleichstrom, die unter bestimmten Umständen zu einer wirklichen Elektronarkose führt.     

Über die Störung des herzrhythmus Durch Extrasystolen

Zusammenfassung Es wurden Untersuchungen über die Rhythmusstörung des Herzens durch Extrasystolen und deren Abklingen bei verschiedenen Tierarten (Reptilien, Amphibien und Fische) angestellt.Die Rhythmusstörungen durch Extrasystolen sind stets am allergrößten, wenn die Extrasystole von dem gereizten Herzteil auf die benachbarten nicht übertragen wird. Findet eine Übertragung der Extrasystolen statt, so ist unabhängig davon, ob die Übertragung recht oder rückläufig stattfindet, die Rhythmusstörung für eine Herzabteilung um so geringer, je weiter sich diese von dem künstlich gereizten Herzteil befindet. Infolge der langsamen Übertragung der Extrasystolen ist die Kuppelung um so länger, nähert sich also um so mehr dem normalen Intervall, je ferner die betreffende Herzabteilung anatomisch von der gereizten Stelle gelegen ist. Diese Gesetzmäigkeit gilt in erster Linie für Extrasystolen der führenden Stelle des Herzens, und wir können sagen, je mehr Herzabteilungen eine solche Extrasystole zu passieren hat, um so geringer werden die durch sie bedingten Störungen.Die Rhythmusstörung klingt am gereizten Herzteil am raschesten ab und geht an einer anderen Herzabteilung um so rascher vorüber, je näher sich diese an dem gereizten Herzteil befindet. Am längsten macht sie sich an Herzteilen bemerkbar, die von der gereizten Stelle sehr fern liegen. Sie erstreckt sich dort oft über 2–3 Schläge, wobei die Intervalle zwischen diesen Schlägen natürlich stets kürzer sind als die normalen. Bei Herzen mit 2 oder 3 Abteilungen klingen infolgedessen die Störungen sehr rasch ab, während sie bei Herzen mit 4 Abteilungen (Amphibienherzen) und Extrasystolen des Sinus an der Kammer bzw. dem Bulbus sich noch durch mehrere Schläge hindurch bemerkbar machen.Unter der Voraussetzung, daß die der Extrasystole folgende spontane Systole unter gleichen zeitlichen Verhältnissen übertragen wird, wie die normalen Zusammenziehungen, ist für alle Herzabteilungen das Intervall: letzte normale bis zur ersten spontanen Systole gleich lang.Die vorliegende Untersuchung wurde mit Hilfe einer Spende der hohen medizinischen Fakultät der Thüringischen Landesuniversität durchgeführt.     

Die Heterosiserscheinung als Folge der Wechselwirkung zwischen Genom und Plasmon

Zusammenfassung Die vollständige Aufklärung der Heterosiserscheinung verlangt eine Ergänzung der bisherigen Kenntnisse über Genomwirkung durch Erforschung des Anteils an Heterosis, den das Plasmon bedingt. Vermutlich ist die Tätigkeit der einzelnen Gene nicht bei allen Pflanzen dieselbe. Man kann ebenso die verschiedenartige Tätigkeit der Plasmagene bei einzelnen Pflanzen erwarten.In der vorliegenden Arbeit sind die Grundlagen der Trennung des durch das Genom verursachten Heterosiseffektes von dem durch das Plasmon bedingten angegeben. Die allgemeine Formel für die Größe des Heterosiseffektes berücksichtigt nun die beiden Bestandteile, d. h. genetische und plasmatische, und nur in solchen Fällen, in denen das Zytoplasma in gleicher Weise auf die Gene in bestimmten Hybriden einwirkt, können wir von der zytoplasmatischen Stimulation absehen und uns der allgemein bekannten Grundlagen der Dominanz oder Überdominanz bedienen.Mit 1 Abbildung     

The design of a low-speed wind tunnel as an instrument for the study of olfactory orientation in the Colorado beetle (Leptinotarsa decemlineata)

Aerodynamic phenomena relevant to the olfactory orientation of walking adult Colorado beetles are discussed and a low-speed wind tunnel suitable for the study of olfactory orientation is described. It is concluded that in this wind tunnel the beetles respond to attractive plant volatiles by odourconditioned anemotaxis. The presence of potted potato plants in the air stream of the wind tunnel causes positive anemotactic responses of male and female Colorado beetles. The maximum positive anemotactic response of the male beetles is obtained after 6 hours of starvation. Fully grown potato plants are more attractive to male beetles than young plants.

---

Zusammenfassung Aerodynamische Phänomene werden diskutiert, die für die geruchliche Orientierung der adulten Kartoffelkäfer von Bedeutung sind, nämlich der Übergang von wirbelfreier zu turbelenter Strömung im freien Strom; die Grenzschicht; der Übergang von wirbelfreier zu turbulenter Strömung in der Grenzschicht und die Dicke der wirbelfreien Grenzschicht. Ein Windtunnel für niedrige Windgeschwindigkeit wird beschrieben, der sich für das Studium der geruchlichen Orientierung des Kartoffelkäfers als günstig erwies. Messungen der Windströmung in diesem Tunnel zeigten, daß der Prozentsatz von Turbulenz im Hauptstrom der Insektenprüfkammer niedrig ist und daß eine einheitliche Lockstoffkonzentration in dieser Kammer vorliegt. Es wird geschlossen, daß die Käfer auf pflanzliche Duftstoffe mit Geruch-induzierter Anemotaxis reagieren. Die Dicke der wirbelfreien Grenzschicht über der Laufplatte in der Prüfkammer wurde ermittelt.Die Einführung von getopften Kartoffelpflanzen in den Luftstrom des Windtunnels löst positive anemotaktische Reaktionen bei Männchen und Weibchen des Kartoffelkäfers aus. Die stärkste positive anemotaktische Reaktion der Männchen wird nach sechs Stunden Hunger erzielt. Ausgewachsene Kartoffelpflanzen sind attraktiver für Männchen als junge.In der Diskussion wird vermutet, daß die Größe der Turbulenz und die Dicke der Grenzschicht unter Freilandbedingungen die geruchlich induzierte anemotaktische Reaktion der Insekten beeinträchtigt.

     

Die Temperaturregulierung im Bienenvolk

Zusammenfassung Die zu einem Volk gehörenden Bienen bringen in ihrer Gesamtheit eine Reihe von Leistungen auf, durch welche das Volk den Wert einer in sich geschlossenen Einheit dokumentiert. Auf diese Einheit — als Organismus höherer Ordnungsstufe bezogen — stellen diese Gesamtheitsleistungen Regulationen dar, welche den vegetativen Funktionen höherer Organismen an die Seite zu stellen, sind. Hierzu gehört u. a. der geordnete Wärmehaushalt des Bienenvolkes. Nach dieser Richtung haben wir Untersuchungen ausgeführt, im Sinne vergleichend physiologischer Studien, Es geschah dies unter Anwendung von Thermoelementen, welche in großer Zahl in den Mittelwänden der Waben im Stock verteilt worden waren. Die Temperaturmessungen erfolgten zum Teil mittels der Kompensationsmethode, zum Teil durch photographische Registrierung der Galvanometersausschläge. In bezug auf den brutfreien Zustand des Bienenvolkes kamen wir zu folgenden Ergebnissen: Es besteht ein eng begrenzter Wärmemittelpunkt, von welchem aus schon innerhalb des Volkes die Temperatur nach allen Richtungen — besonders steil nach oben — abfällt. Im Bereiche, wo die Bienen sitzen, besteht eine der physikalischen Temperaturschichtung entgegengesetzte Temperaturordnung (Inversion).Die tiefen Temperaturen dicht oberhalb des Wärmezentrums weisen auf eine Stromrichtung der Atmungsluft hin, die von oben nach unten geht. Die Bedeutung der Luftbahn für die Wärmeökonomie und die Kondensation des Verbrennungswassers wird erörtert. Die tiefste Temperaturlage, in welcher inverse Temperaturschichtung noch beobachtet wird, liegt, zwischen 7 und 8°. Es, wird der Schluß gezogen, daß das in Wärmeschutzstellung befindliche Volk durch Temperaturgürtel von unterhalb 7–8° eingegrenzt wird. Damit steht die Erscheinung im Einklang, daß die reinigungsbedürftigen Bienen zu fliegen beginnen, wenn jene Temperaturgrenze von der Außentemperatur über schritten wird.Die höchste Wintertemperatur im Wärmemittelpunkt des ungestörten Volkes wurde im Zusammenhang mit sehr niedriger Außentemperatur gefunden. Der Temperaturunterschied gegen außen betrug dabei 43°. Die Temperatur im Warmemittelpunkt bewegt sich in der Regel von etwas über 20 bis etwas über 30°. Ihr tiefster Stand des Winters betrug 18°.Der zeitliche Temperaturverlauf des Wärmemittelpunktes und seiner nahen Umgebung zeigt bei Außentemperatur von nur wenig über 0° Neigung zu einer typischen etwa 7° umfassenden Tagesschwankung. Die äußeren Schichten der Bienentraube machen diese innerlichen Temperaturbewegungen nicht mit, ebensowenig aber auch die Fluktuationen der Außentemperatur, soweit sich diese unterhalb 7–8° befindet. Die Temperaturregulierung ist demnach unter winterlichen Verhältnissen darauf gerichtet, die Randbienen der variablen Abkühlung entgegen konstant über der Schädlichkeitsschwelle zu halten.Für das brütende Volk wird folgendes festgestellt: Wo Brut liegt, herrschen Temperaturen zwischen 35° und 36°. Für einzelne Punkte bleiben die Tagesschwankungen oft unterhalb der Grenzen von 0,2–0,4 °. Hier erstrebt die Regulierung die Konstanz auf dem Niveau eines Optimum für die Brutentwicklung. Bei Überhitzungsgefahr kann das Brutgebiet künstlich kühl gehalten werden, wobei unter besonderen Verhältnissen nur das Mittel der Wasserverdampfung wirksam sein kann. Während der Fütterungsperiode werden die mit eingetragenem Futter belegten Wabengebiete kräftig erwärmt, offenbar zum Zwecke eines raschen Eindampfens des überschüssigen Wassers und zur Beschleunigung der fermentativen Verarbeitung des Zuckers.     

Feldversuchswesen: die Gitterquadratmethode in praktischer Anwendung

Zusammenfassung Die Grundlagen der Gitterquadratmethode werden soweit erörtert, wie es für die praktische Anwendung erforderlich ist. In Tabellen werden die Teilstückzahlen, welche die einzelnen Versuchsgrößen notwendig machen, gegeben.Es wird darauf hingewiesen, daß durch Verwendung von Standortnummern die technische Durchführung der Versuche wesentlich erleichtert wird.Zur Verrechnung wird auf Schemata hingewiesen, von denen im Rahmen dieser Erörterung nur ein Beispiel gebracht werden kann.Die in der Futterpflanzenabteilung des Instituts für Acker- und Pflanzenbau, Müncheberg, seit 1954 nach der Gitterquadratmethode angelegten und ausgewerteten Versuche sind in einer Tabelle zusammengefaßt. Eine Besprechung der einzelnen Versuche ergab, daß die erzielten Grenzdifferenzen dem Normalen entsprechen.Es kann gesagt werden, daß die technischen und verrechnungsmäßigen Schwierigkeiten der GM bei weitem nicht so groß sind, wie bisher angenommen wurde, und es wird besonders dem Pflanzenzüchter empfohlen, die Methode in stärkerem Maße für die Prüfung von zahlreichen Zuchtstämmen anzuwenden.     

Erfahrungen und Bemerkungen zum Phycomyces-Test auf Vitamin B1

Zusammenfassung Es wird über Erfahrungen mit dem Phycomycestest berichtet, die bei der Prüfung des Aneuringehaltes verschiedener Grünalgen gemacht wurden.In einigen Punkten, vor allem bei der Trockengewichtsbestimmung und Aufstellung der Testkurven werden Abweichungen von der durch Thren mitgeteilten Arbeitsweise vorgeschlagen, durch die die Genauigkeit des Testes erhöht und die Ergebnisse noch befriedigender werden. Insbesondere wird die Verwendung einer ein für allemal aufgestellten Testkurve als Bezugsbasis für zu anderen Zeiten durchgeführte Versuche für bedenklich gehalten.Weitere Hinweise für die Ausführung des Testes werden gegeben (Zusammensetzung der Nährlösung, Extraktherstellung und Auswertung der Erntegewichte).Einige Beobachtungen über das Verhältnis zwischen gebotener Aneurinmenge und erzielter Pilzmasse werden besprochen.     

Induction of specific food preference in lepidopterous larvae

Last instar larvae of Manduca sexta (Johanssen) and Heliothis zea (Boddie), fed on different host plants or on artificial diet, and then tested individually, have shown clear preference for the plant previously eaten. This induced preference is specific for the inducing plant species and is not merely a change in the insect's general threshold of food acceptability. The extent to which preference can be induced by various host plants differs considerably. No induction is possible with plants outside the insect's host range. In larvae fed on artificial diet preference to a given host plant can be induced even by a one-day feeding on it. A preference once induced is not wiped out by two larval moults and subsequent feeding on an artificial diet. Thus it is supposed that the information serving as a basis for the induced feeding habit is stored in the central nervous system. The possible ecological significance of the induced preference is discussed.

---

Zusammenfassung Larven des letzten Entwicklungsstadium von Manduca sexta (Sphingidae) und Heliothis zea (Noctuidae), die an verschiedenen Wirtspflanzen gezüchtet wurden, bevorzugten in individuellen Nahrungswahlversuchen jene Pflanzenarten, an welchen sie sich entwickelten. Diese induzierte Präferenz ist spezifisch für die induzierende Pflanzenart und nicht einfach eine allgemeine Verschiebung der Reizschwelle für Frass- bzw. Vergällungsstoffe. Die Stärke der durch verschiedene Wirtspflanzen induzierten Präferenz variierte von Pflanze zu Pflanze erheblich. Es war nicht möglich, Präferenz für eine Pflanzenart ausserhalb des Wirtspflanzenkreises zu induzieren. In den an künstlicher Nahrung gezüchteten Raupen entwickelte sich die Präferenz für eine gegebene Wirtspflanze bereits während einer eintägigen Ernährung an derselben. Die einmal erworbene Präferenz wurde selbst durch zwei Häutungen und Ernährung mit künstlicher Nahrung nicht ausgelöscht. Demnach wird angenommen, dass die als Basis für die induzierte Präferenz dienende Rezeptoreninformation im Zentralnervensystem gespeichert wird. Die wahrscheinliche ökologische Bedeutung der induzierten Präferenz wird besprochen.

---

---

Supported by National Institutes of Health grant NB 07069-01.     

Ricerche sui rapporti endocrini fra il pancreas e l'ovaio

Zusammenfassung Die Resultate der wenigen Versuche über die Einwirkung von Insulin auf den Eierstock vorweggenommen, deutet der Verf. die interessantesten Data der experimentellen Pathologie und die klinischen Beobachtungen über die Beziehungen der inneren Sekretion der Bauchspeicheldrüse und des Eierstockes.Der Verf. hat erwachsene Ratten einer längeren Insulinbehandlung unterworfen und in diesen Tieren eine temporäre, über 6 Monate lang anhaltende, Sterilität erzielt.Der mikroskopische Befund der untersuchten Eierstöcke wies die Anwesenheit einer großen Zahl von Corpora lutea auf; im Restteil des Ovarparenchyms, das wie in die Zwischenräume zwischen den verschiedenen Corpora lutea verbannt erschien und nur wenige Gefäße aufwies, konnte man nur wenige Follikel kleiner und mittlerer Größe erblicken, deren einige in luteiniger Umbildung, andere von einer hohen Schicht zusammengepreßter Zellen umgeben waren, die sich tief färbten; eine derartige Verdickung, wenn auch in kleinerem Ausmaße, ließ sich auch rund um die wenigen primären Follikeln beobachten; die einzelnen Eizellen erschienen normal. Derartige histologische Veränderungen erklären es dem Verf. nach genügend, warum das Weibchen nicht befruchtet werden kann, wenigstens für eine gewisse Zeit; es erscheint daher überflüssig, nach anderen Hypothesen zu greifen, wie es einige Verf. getan, um die sterilisierende Wirkung des Inkrets der Bauchspeicheldrüse zu erklären.Verschiedene Hypothesen, teils auf Grund der neuesten Errungenschaften der diesbezüglichen Forschungen, werden vom Verf. bei der Frage des Wirkungsmechanismus des Insulins einer eingehenden Kritik unterworfen.Es wird an erster Stelle auf die Analogie im Verhalten zwischen dem Insulin und dem wässerigen antihypophysären Extrakt, was die Auswirkung am Eierstock anbetrifft, eingegangen; es wird nicht ausgeschlossen, daß das Insulin, bei Vermittlung der Hypophyse, die durch das Insulin selbst in ihrer Aktivität verstärkt würde, wie dies in der neuesten Zeit angenommen wird, einen indirekten Einfluß ausüben könne, wenn auch die Wirkung einzelner Corpora-lutea-Extrakte der des Insulins näherstehend erscheinen könnte.Die Hypothese, die der Verf. formulieren zu können glaubt und die u. a. die einfachste und die logischeste zu sein scheint, besagt, daß das Insulin die massenweise luteinige Umbildung der Ovarfollikel hervorruft, da dieses Insekret, das sichtliche Analogien mit dem Follikulin aufweist, in übermäßiger Menge in den Organismus eingeführt, in den Versuchen der Hyperhormonisierung mit dieser Substanz, ähnlich dem Follikulin sich auswirken könnte.     

Untersuchungen über tages- und jahresperiodische Änderungen im Energiehaushalt gekäfigter Zugvögel

Zusammenfassung Die Jahresperiodik des Körpergewichtes (KG) von Dorngrasmücken (Sylvia communis), Rotkehlchen (Erithacus rubecula) und einigen anderen Arten wird beschrieben. Während das KG der Dorngrasmücken im Herbst das Jahresmaximum erreicht, bildet es das Rotkehlchen erst im Frühjahr aus. Beide Arten erhöhen das KG auch zu Beginn der entsprechenden anderen Zugphase.Die Futteraufnahme ist bei beiden Arten im Frühjahr am stärksten, doch auch im Herbst deutlich erhöht. Bei gefütterten Tieren steigt der RQ in den Phasen der Zugdisposition und der nächtlichen Zugunruhe (a) im Mittel von 13–17 Uhr über 1. In den Ruhephasen (b) überschreitet er dagegen im Laufe der Hellphase nur schwach 0,9 (höchster Mittelwert). Ein Vergleich der Futteraufnahme während der Stoffwechselversuche von Tieren in Phase a mit solchen in b ergibt keine Unterschiede. Die Höhe des RQ schlafender Tiere in der Dunkelheit wird von der zugunruhiger Vögel nur wenig überschritten. Der RU zugunruhiger Vögel konnte nicht exakt erfaßt werden. Eine Stütze für die Annahme, daß seine Absenkung eine der Ursachen für die Depotbildung ist, fand sich nicht. Der RU im Winter dürfte jedoch tiefer als der des Sommers sein.Die KT der Hellzeit unterliegt einer Jahresperiodik. Kommt es zu einem Anstieg des KG, fällt sie ab.Echte positive oder negative Korrelationen zwischen den einzelnen Werten ließen sich nicht nachweisen. Sie sind jedoch auch kaum zu erwarten, da augenscheinlich eine Vielzahl von Faktoren die Ausbildung des KG bestimmt.Ebenso wie aus den Untersuchungen der tages- und jahresperiodischen Aktivitätsänderungen (Merkel 1956) geschlossen wurde, deuten die mitgeteilten Befunde darauf hin, daß eine endokrine Umstellung in der Hellzeit vor und während der Zugphasen auftritt. Diese Sparregulation ist für die Depotbildung verantwortlich zu machen. Sie löst den erhöhten Kohlenhydrat-Fettumbau und die Hyperphagie aus, senkt die Aktivität und die Wärmeproduktion und stellt so die Energiedepots bereit, die dann dem Vogel in der Dunkelzeit für die Durchführung des nächtlichen Zuges zur Verfügung stehen, der überdies im Vergleich zum Zuge in der Hellzeit ökonomischer sein dürfte.     

A systems theoretical approach to biological membranes

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die Eindeutigkeit der Beschreibung erregbarer Membranen mit Hilfe von Ersatzschaltungen untersucht. Bei Voraussetzung der Existenz verschiedener Membrankanäle für den Ionentransport läßt sich unter Berücksichtigung nichtlinearer Eigenschaften eine weitgehend eindeutige Ersatzschaltung für einen Kanal angeben. Als wesentliches Kriterium erweist sich dabei das Vorhandensein eines konstanten Gleichgewichts-potentials für jeden Kanal. Der lonentransport durch die Membran wird durch ein einfaches Elektrodiffusionsmodell beschrieben. Hierin ist der Potentialverlauf in der Membran durch physiko-chemische Eigenschaften der Membran und nicht durch die transportierten Ionen bestimmt. Die Leitfähigkeit eines bestimmten Kanals verändert eine Steuervariable, deren Wert sich mit Hilfe einer algebraischen Beziehung aus den Zustandsvariablen eines linearen Differentialgleichungssystems ergibt (dessen Koeffizienten vom Potential über der Zellmembran abhängen). Die Zusammenfassung mehrerer Kanäle (passives Transportsystem) und die Einführung von Stromgeneratoren für den aktiven Transport (deren Effektivität von der chemischen Zusammensetzung der an die Membran angrenzenden Lösungen abhängt) führt zu einer allgemeinen Ersatzschaltung für die erregbare Membran. Die so gewonnene Beschreibung ist hinreichend allgemeingültig, um als Grundlage für die Analyse von Problemen der Informationsverarbeitung im Nervensystem bzw. für die weitere Aufklärung der in der erregbaren Membran ablaufenden physikalisch-chemischen Prozesse zu dienen.

---

---

Presented in part at the IV. Intern. Biophysics Congress, Moscow, August 1972.     

Herkunftsversuche für Zwecke der Forstpflanzenzüchtung,erläutert am Beispiel zweier Modellversuche

Zusammenfassung Die älteren Herkunftsversuche hatten das Ziel, das genetische Variationsmuster der Baumarten zu beschreiben (wirtschaftliche Zielsetzung) und durch dessen Abhängigkeiten von der Umwelt die Wirksamkeit der natürlichen Auslese zu zeigen (genökologische Zielsetzung). Gelegentlich werden auch taxonomische Fragen mit bearbeitet. Als bester Plan für die Stichprobenentnahme von Material für solche Versuche kann Probenentnahme entlang von transsects angesehen werden. Eine Kombination von Labor-, Baumschul- und Feldversuchen ermöglicht Prüfung auch umfangreichen Versuchsmaterials, wie es bei hinreichend dichter Probenahme und großem Verbreitungsgebiet der Baumart notwendigerweise anfällt.Von Herkunftsversuchen, die als Grundlage für Züchtungsprogramme dienen sollen, müssen auch Informationen über die genetische Variation und Kovariation innerhalb der Herkünfte gefordert werden. Bei geeigneter Versuchsanordnung können dann nicht nur Informationen über die Wirksamkeit der natürlichen Auslese überhaupt, sondern auch über das Zusammenspiel von Umweltvariation und genetischen Prozessen in den Populationen gewonnen werden. Art und Ausmaß der genetischen Variation und Kovariation in den Herkünften, Feststellung von Art, Richtung und Intensität der natürlichen Auslese, Bedeutung von Zufälligkeiten für die Differenzierung von Herkünften sowie der Grad der Koadaptation beim Vergleich entfernterer Herkünfte stellen die Populationsparameter dar, an denen der Forstpflanzenzüchter interessiert ist, wenn er die Erfolgsaussicht bestimmter Phasen eines Züchtungsprogramms einschätzen will.Zur Erläuterung wurden Ergebnisse zweier Herkunftsversuche mit Birken verwendet. Es wird darauf hingewiesen, daß es notwendig ist, Modelle und Verfahren zu entwickeln, die für die Verhältnisse in den Waldbaumpopulationen passen und den Schwierigkeiten beim Experimentieren mit Bäumen Rechnung tragen.Mit 4 Abbildungen     

Bau und Leben des WattwurmesArenicola marina

Zusammenfassung 1. Die vorliegende Darstellung bietet eine Zusammenfassung unserer Kenntnisse über die Morphologie, Physiologie und experimentelle Ökologie des WattwurmesArenicola marina (L.).2. Morphologie und Lebensweise werden durch einige schematische Zeichnungen verdeutlicht. Ausführlich wird das Problem der Ernährung des Wattwurms behandelt, insbesondere die Frage, welche Rolle die Filtration im Sandstrang des Wohnbaus spielt. An Hand von Laborversuchen wird das Verhalten vonA. marina in künstlichen Wohnbauten beschrieben.3. Auf die zahlreichen Lücken, die noch hinsichtlich unserer Kenntnisse über diesen so häufigen und verbreiteten Bewohner der atlantischen Küsten bestehen, wird hingewiesen.

---

Morphology and life of the lugwormArenicola marina

This paper summarizes our knowledge on morphology, physiology and experimental ecology of the polychaeteArenicola marina (L.). Morphological and ecological aspects are illustrated by schematic drawings. The nutrition of the lugworm is discussed, especially in regard to the role of filtration within the head shaft (Sandstrang) of the burrow. The behaviour ofA. marina in artificial burrows, as studied in the laboratory, receives detailed attention. The review reveals many gaps in our knowledge of this wide-spread and familiar inhabitant of the Atlantic coasts.