Physiologische und cytomorphologische Effekte von Cyanid und anderen Inhibitoren an Innenepidermiszellen vonAllium cepa L.

Zusammenfassung An Innenepidermiszellen der Schuppen vonAllium cepa wurde die physiologische Wirkung von Cyanid und anderen Stoffwechselinhibitoren, allein oder kombiniert, untersucht. In bezug auf den Sauerstoffverbrauch zeigen 2-Hydroxy-benzhydroxamsÄure, 2-Desoxyglucose, Amytal und FluoressigsÄure keine Wirkung, wÄhrend Cyanid eine ausgeprÄgte Steigerung der Sauerstoffaufnahme hervorruft. Am Beginn der Behandlung steigt die Atmung auf das Zweifache der unbehandelten Kontrolle und nimmt im weiteren Versuchsverlauf wieder ab, bleibt aber erhöht. Kombination von Cyanid mit 2-Hydroxy-benzhydroxamsÄure hemmt die Sauerstoffaufnahme, mit 2-Desoxyglucose führt sie zu einer fortschreitenden Verringerung der Cyanidinduzierten Stimulation. Durch Kombination von Cyanid mit Amytal wird der Stimulationseffekt überhaupt unterdrückt, wÄhrend dieser bei Kombination mit FluoressigsÄure kaum beeintrÄchtigt wird. Innerhalb der Versuchsdauer von 20–24 Stunden zeigte Cyanid keine morphologischen Auswirkungen auf die Zellorganellen. 2-Hydroxy-benzhydroxamsÄure bewirkt ein Anschwellen und ein auffallendes Aneinanderlagern der Mitochondrien, Amytal eine Abrundung und Verkleinerung, 2-Desoxyglucose zeigt keine Wirkung. Die drei genannten Stoffe rufen ein starkes Anschwellen der Leukoplasten hervor. Die Ergebnisse zeigen, da\ beiAllium cepa ein Cyanid-insensitiver Nebenweg der Atmung vorhanden ist und da\ bei der Stimulation die Glycolyse beteiligt ist. Das Verhalten der Leukoplasten lÄ\t die Vermutung zu, da\ diese Organellen einen grö\eren Anteil im Stoffwechsel der Innenepidermiszellen vonAllium cepa einnehmen, als bisher angenommen wurde.

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Physiological and cytomorphological effects of cyanide and other inhibitors on cells of the inner epidermis ofAllium cepa L.

Summary The physiological effects of cyanide and other inhibitors, with or without cyanide, were studied on the inner epidermis of the bulb scales ofAllium cepa. In regard to oxygen consumption 2-hydroxybenzhydroxamic acid, 2-desoxyglucose, amytal or fluoracetic acid showed no effect, whereas cyanide generated a pronounced increase. Shortly after application the respiration was twice as high as the untreated control and slowed down during the course of the experiment, but remained enhanced. 2-hydroxybenzhydroxamic acid combined with cyanide blocked respiration. The cyanide-induced stimulation was progressively deminished by combination of cyanide with 2-desoxyglucose and completely suppressed by amytal, fluoracetic acid showed no effect on the stimulation. During the treatment time of 20–24 hours cyanide exerted no influence on morphology of the cell organelles. Effects on mitochondria by 2-hydroxybenzhydroxamic acid were swelling and aggregation, by amytal diminuation, by 2-desoxyglucose none. All three mentioned inhibitors caused severe swelling of leucoplasts. The results show the existence of a cyanide-insensitive pathway of respiration and the participation of glycolysis in the cyanide-induced stimulation. The behaviour of the leucoplasts suggests that these organelles may take part in the metabolism of the epidermal cells to a greater extent than assumed till now.

     

Observations on aphid flights in Surinam

Summary In Surinam (South America) a positive correlation was found between the rainfall and the flight frequency of the aphids Aphis spiraecola (including A. gossypii), Toxoptera citricida and Pentalonia nigronervosa, and a negative correlation with Geopemphigus floccosus. The daily flight rhythm showed two maxima.

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Zusammenfassung Eine Untersuchung über das Auftreten von Blattlausen und ihr Flugverhalten wurde in Surinam durchgeführt. Die im Verlaufe eines Jahres mit einer Insektenfalle nach Moericke erhaltenen Fänge zeigen,daß im Freien Vertreter der Aphis gossypii-Gruppe am häufigsten vorkommen. Bei diesen Arten bestand eine positive Korrelation zwischen Flughäufigkeit und Regenfall. Eine ähnliche Beziehung wurde für Toxoptera citricida und Pentalonia nigronervosa gefunden. Dagegen ergab sich eine negative Korrelation bei Geopemphigus floccosus, von der nur eine geringe Anzahl gefangen wurde. Der tägliche Flugrhythmus zeigte zwei Maxima: ein größeres zwischen 9 und 11 Uhr und ein kleinere zwischen 17 Uhr und der Abenddämmerung.

     

Ein circadianer Rhythmus der Empfindlichkeit gegen Röntgenstrahlen bei Drosophila

Zusammenfassung Weibchen von Drosophila melanogaster zeigen einen circadianen Rhythmus der Empfindlichkeit bei Ganzkörperbestrahlung mit Röntgenstrahlen. Die Empfindlichkeitsmaxima, gemessen an der Sterberate bzw. der Überlebenszeit, liegen am Morgen und Abend, die Empfindlichkeitsminima um Mittag und Mitternacht in einem künstlichen 1212 Std Hell-Dunkel-Wechsel.

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A circadian rhythm of sensitivity to x-irradiation in Drosophila

Summary A circadian rhythm of sensitivity to whole-body x-irradiation is described in Drosophila melanogaster females. Maxima of sensitivity, measured in terms of death rate and survival time, respectively, occur in the morning and evening, minima at noon and midnight in an artifical 1212 hr light-dark cycle.

     

Zur Tagesperiodik des Schlüpfens von Ephemeropteren und Plecopteren

Zusammenfassung Am Ufer des Mondsees, Oberösterreich, wurde die Tagesperiodik des Schlüpfens folgender Insektenarten in einem Schlüpfkasten experimentell untersucht: Nemoura cinerea: Schlüpft während des ganzen Tages mit Maxima zwischen 6.00 und 10.00 Uhr und nachmittags; Ephemerella ignita: Schlüpfmaximum von 18.00–20.00 Uhr; Leptophlebia marginata, Ephemera danica und Centroptilum luteolum: Schlüpfmaxima von 12.00–16.00 Uhr.Die Dauer des Subimaginallebens der untersuchten Ephemeropterenarten wurde durch Aufzucht zur Imago festgestellt. Die Bedeutung dieser temperaturabhängigen Entwicklungszeit für die Tagesperiodik der Imaginalhäutung wird diskutiert.

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Summary The diurnal periodicity of emergence of several stonefly and mayfly species was studied on the shore of lake Mondsee, Austria. Nemoura cinerea (Plecoptera) emerges during the whole day with peaks in the morning and afternoon. The Ephemeroptera Leptophlebia marginata, Ephemera danica and Centroptilum luteolum emerge as subimagines at noon and in the afternoon, Ephemerella ignita in the evening around sunset. The duration of the subimaginal life of these mayfly species was determined. The importance of the temperature-dependent length of subimaginal life for the diurnal periodicity of the imagoes' emergence from subimaginal stage is discussed.

     

Genetic adaptation in emergence time ofClunio populations to different tidal conditions

Summary 1. The emergence times of intertidalClunio-species (Diptera, Chironomidae) are correlated with special tidal conditions in such a way that the immediately following reproduction of the short-lived imagos can take place on the exposed habitat.2. If the habitat of aClunio-species is situated in the middle tidal region and exposed twice a day by the tidal cycle (T = 12.4 h), a tidal rhythm of emergence with an average period of 12.4 hours may result (example:Clunio takahashii).3. If the habitat is located in the lower tidal zone, exposed only at about the time of the spring tides, a semilunar rhythm of emergence is expected (examples:Clunio marinus andClunio mediterraneus). These semilunar rhythms are correlated with certain conditions of low tide which occur at the coastal locations every 15 days at about the same time of day. The semilunar rhythm is therefore exactly characterized by two dates: the lunar emergence time (a few successive days around full and new moon) and the diurnal emergence time.4. According to experimental investigations on the control of the emergence rhythm, the midges are able to determine both dates in advance.5. Coastal populations differ in their lunar and diurnal emergence times. These differences correspond to the time of low tide which exists at each location during the emergence days of the semilunar rhythm.6. Crossbreeding between stocks of different populations showed that the differences in diurnal emergence time are gene-controlled.

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Genetische Adaptation der Schlüpfzeiten vonClunio-Populationen an verschiedene Gezeitenbedingungen

Kurzfassung Die Schlüpfzeiten der in der Gezeitenzone lebendenClunio-Arten (Diptera, Chironomidae) sind mit bestimmten Wasserstandsbedingungen synchronisiert, und zwar derart, daß die unmittelbar anschließende Fortpflanzung der kurzlebigen Imagines auf dem trockengefallenen Habitat stattfinden kann. Wenn das Habitat einerClunio-Art in der mittleren Gezeitenzone liegt und parallel zu dem halbtägigen Gezeitenzyklus (T = 12,4 h) zweimal täglich auftaucht, dann kann sich eine 12,4stündige Schlüpfperiodik einstellen (Beispiel:Clunio takahashii). Wenn das Habitat in der unteren Gezeitenzone liegt und nur um die Zeit der Springtiden auftaucht, dann ist eine 15tägige (semilunare) Schlüpfperiodik zu erwarten (Beispiele:Clunio marinus undC. mediterraneus). Diese 15tägige Schlüpfperiodik ist synchronisiert mit bestimmten Niedrigwasserbedingungen, die an einem Küstenort alle 15 Tage jeweils um die gleiche Tageszeit auftreten. Sie wird daher durch zwei Daten eindeutig gekennzeichnet: (1) die lunaren Schlüpftage (wenige aufeinanderfolgende Tage um Voll- und Neumond) und (2) die tägliche Schlüpfzeit. Wie experimentelle Untersuchungen über die Steuerung der Schlüpfperiodik zeigten, können die Tiere beide Daten richtig vorausbestimmen. Die einzelnen Küstenpopulationen unterscheiden sich allerdings in Anpassung an die örtlichen Gezeiten- und Standortbedingungen recht auffällig in ihren lunaren und täglichen Schlüpfzeiten. Kreuzungsversuche zwischen Laboratoriumsstämmen verschiedener Populationen belegen, daß die Unterschiede in der täglichen Schlüpfzeit genkontrolliert sind.

     

Effects of temperature and photoperiod upon adult eclosion of the sweetpotato whitefly, Bemisia tabaci

A series of experiments were conducted to characterize patterns of eclosion by Bemisia tabaci (Genn.) (Homoptera: Aleyrodidae) to their adult stage and to determine how these patterns are influenced by certain environmental parameters. Under a constant temperature of 29.5±0.6°C and a photoperiod of 14:10LD, 90% of the adults emerged from their pupal cases between 0600 and 0930 h (with lights on occurring at 0600 h). Few emerged during hours of darkness. The peak time of adult emergence was delayed when temperatures were fluctuated. Under a series of constant temperatures, a significant inverse correlation was found between the time of median emergence (i.e., eclosion of 50% of the total number of adults) and temperature (P<0.001). No emergence was observed at temperatures below 17±0.3°C. Emergence patterns persisted under conditions of continuous light and continuous darkness, suggesting the presence of a circadian system.

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Zusammenfassung Um das Verständnis über den Lebenslauf von Bemisia tabaci zu ergänzen, wurde eine Serie von Experimenten durchgeführt, deren Zweck die Charakterisierung des Ausschlüpfvorgangs in das Endstadium war und die Feststellung, wie dieser Vorgang von gewissen Umweltparametern beeinflusst wird. Bei einer konstanten Temperatur von 29.5±0.6°C und einem Beleuchtungszyklus von 14: 10 LD (Licht/Dunkelheit) schlüpften 90% der Ausgewachsenen zwischen 0600 Uhr and 0930 Uhr (ab 0600 Uhr mit Licht) aus ihren Puppenhüllen aus. Wenig Ausschlüpfen geschah während der unbeleuchteten Stunden. Der Höhepunkt des Ausschlüpfens wurde bei wechselnden Temperaturen verschoben. Bei einer Serie von gleichbleibenden Temperaturen wurde eine bedeutende inverse Korrelation zwischen der medianen Ausschlüpfzeit (d.h. 50% der gesamten Ausgewachsenen schlüpften aus) und der Temperatur festgestellt (P<0.001). Kein Ausschlüpfen wurde beobachtet bei Temperaturen unter 17°C. Das Ausschlüpfschema war gleichbleibend bei dauerndem Licht oder dauernder Dunkelheit, was auf das Vorhandensein eines circadianen Systems hinweist.

     

Ein qualitativer biologischer Wirkungsunterschied nach Bestrahlung von Teilungsgewebe mit schnellen Elektronen verschiedenen Energiespektrums

Zusammenfassung Die Beobachtung von Chromosomenaberrationen in Wurzelspitzenzellen vonAllium cepa zwischen 0 und 24 Stunden nach Bestrahlung mit schnellen Elektronen von 14,2 MeV erbrachte einen qualitativen Wirkungsunterschied, je nachdem, ob die Objekte in 5 oder 53 mm Tiefe eines Plexiglasphantoms mit 136 'R (120 bzw. 130 rad) bestrahlt wurden. Der Effekt besteht darin, daß einem einzigen Maximum der Aberrationsfrequenz zu 3 Stunden nach Bestrahlung in 5 mm Tiefe 2 Maxima (zu 3 und 9 Stunden) gegenüberstehen bei Bestrahlung in 53 mm Tiefe. Durch die Höhe der Maxima kommt eine Umkehr in der relativen Wirksamkeit der beiden Bestrahlungstiefen zwischen 6 und 9 Stunden zustande.Der Effekt wird diskutiert und als Folge der verschiedenartigen Elektronenspektren mit ihrer unterschiedlichen Wirkung auf Teilungs- und Ruhezellen gedeutet.Die Untersuchungen wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft durch eine Sachbeihilfe in dankenswerter Weise gefördert.     

Körpertemperatur und Aktivität beim Igel

Zusammenfassung Die Körpertemperatur des aktiven Igels im Winter schwankt innerhalb 24 Stunden zwischen etwa +33,5 und 35,5° C. Das Maximum liegt in den frühen Morgenstunden (gegen 3 Uhr), das Minimum am Nachmittag (gegen 15 Uhr). Im Sommer ist der Rhythmus ungefähr ebenso, jedoch liegen die Werte um annähernd 1° höher.Der Rhythmus ist von der Umgebungstemperatur und der Nahrungsaufnahme weitgehend unabhängig. Nur bei extremen Umgebungstemperaturen (über +35 und unter –3° C) fällt er weg, und die Körpertemperatur steigt über die normalen Werte (bis etwa +38° C).Unter +17° C Umgebungstemperatur (= der Temperatur in der unmittelbaren Umgebung des Igels) können winterschlafbereite Igel in Winterschlaf fallen. Zwischen +17 und +14,5° befinden sie sich in einem halbwachen Zustand mit Körpertemperaturen zwischen etwa +30 und +15° C. Unter +14,5° C bis ungefähr +5,5° C Umgebungstemperatur wird die Temperaturregulierung völlig ausgeschaltet, so daß die Körpertemperatur sich mit der Umgebungstemperatur ändert. Sie bleibt meist etwa 1° über ihr. Unter +5,5° C wird die Regulierung entweder nur soweit eingeschaltet, daß die Körpertemperatur mit annähernd +6° C konstant bleibt, oder die Igel regulieren vollständig und wachen auf.Beim Erwachen und Einschlafen erfolgt die Veränderung der Körpertemperatur zunächst langsam, dann schneller, dann wieder langsamer (zwischen etwa +20 und 26° C Körpertemperatur), dann wieder schneller und endlich wieder langsam.Sowohl im Sommer als auch im Winter sind die aktiven Igel in 24 Stunden etwa 18 Stunden in Ruhe und 6 Stunden in Bewegung. Die Hauptaktivitätszeit liegt zwischen 18 und 20³⁰ Uhr, und je eine relative Aktivitätszeit zwischen 0³⁰ und 2³⁰, sowie zwischen 4 und 5³⁰ Uhr. Künstliche Beleuchtung und Hunger können diesen Rhythmus ändern.Aktivitäts- und Temperaturrhythmus scheinen nicht ursächlich, sondern nur zeitlich miteinander verknüpft zu sein.Der winterschlafende Igel kann durch schnellen Wechsel der Umgebungstemperatur oder durch länger dauernde tiefe Umgebungstemperaturen geweckt werden. Mechanische Reize brauchen ihn nicht zu erwecken.Hungernde Igel schlafen leichter ein als gesättigte. Erinaceus roumanicus scheint leichter einzuschlafen als Erinaceus europaeus.Die Winterschlafbereitschaft schwankt periodisch. In der kalten Jahreszeit tritt mehrmals erhöhte Bereitschaft auf, die langsam mit rhythmischen Schwankungen abnimmt. Wahrscheinlich wild diese Periodizität durch rhythmisch ablaufende innersekretorische Vorgänge bedingt.Auf Grund der physiologischen Daten wird versucht, ein Bild von der Ökologie des Igels zu entwerfen.     

Wirkung kleiner UV-Dosen auf die Reduktion von Nitroblau-Tetrazoliumchlorid in Epidermiszellen vonAllium cepa L.

Zusammenfassung Bei Inkubation von Präparaten der inneren Epidermis der Schuppenblätter vonAllium cepa in einer 0,004%-Lösung von p-Nitroblau Tetrazoliumchlorid waren erste Formazanniederschläge in jeder Zelle nach etwa 7 Stunden zu beobachten. Geringe UV-Bestrahlung verlangsamte die Formazanbildung, größere, noch nicht tödlich wirkende Strahlendosen unterbanden die Formazanbildung überhaupt, solange die Zellen am Leben blieben. Mit innerhalb von 24 Stunden tödlich wirkenden Dosen bestrahlte Präparate starben in der Inkubationslösung nach kurzer Zeit ab, in den toten Zellen erfolgte rasche Formazanbildung. Ähnliche Ergebnisse wurden auch bei Inkubation in einem NADH-haltigen Medium beobachtet. Als Erklärung wird eine Verlangsamung oder Hemmung der Oxidation von Substraten über die Atmungskette angenommen, die möglicherweise auf die Beeinträchtigung der oxidativen Phosphorylierung oder des ADP/ATP Carriers in der Mitochondrienmembran zurückgeht.

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Action of small UV-doses on the reduction of nitroblue tetrazolium chloride in epidermal cells ofAllium cepa L.

Summary The action of small doses of ultraviolet light on epidermal cells ofAllium cepa was investigated by incubating preparations after irradiation in a 0,004% solution of p-nitroblue tetrazolium chloride. First formazan deposits appeared in unirradiated cells after an incubating time of 2–3 hours, after 7 hours formazan deposits were observed in each cell of the preparation.Formazan formation was significantly reduced after irradiation with sublethal doses. Larger UV-doses inhibited formazan formation at all. Cells damaged by higher doses died during incubation, in the dead cells formazan formation occured very rapidly. Similar results were observed after adding NADH to the incubation medium. The most possible explanation is a diminished or inhibited oxidation of substrates via the respiratory chain in surviving cells caused by UV-action on the oxidative phosphorylation or the ATP/ADP carrier system in the mitochondrial membran.

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Der Autor dankt Herrn Prof. H.Kinzel für anregende Diskussion und Frl.Marianne Popp für die Durchfüng der gaschromatographischen Untersuchungen.     

The flight and dispersal of shot-hole borer of tea (Xyleborus fornicatus Eichh., coleoptera: Scolytidae)

The flight of Xyleborus fornicatus Eichh., a serious pest of tea in Ceylon, was studied, and it is concluded that the beetle is a migrant in which the flight habits are an evolved adaptation for aerial dispersal.The beetles fly by day, from 08.00 hours to 17.00 hours, and this flight periodicity was determined by the numbers of insects emerging from galleries in tea stems and taking off. Most of the emerging borers do not flit or hover over the crop, but fly upwards in a slow fluttering flight, oriented to light. The borers' flight speed is 0.3 to 0.6 m/sec and the observed maximum duration of flight was 24 min, while the estimated duration of flight was less than one hour. Estimates of the borer populations in the air, their vertical distribution and possible deposition are discussed.

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Zusammenfassung Es wurde immer angenommen, daß Xyleborus fornicatus Eichhoff, der ein gefährlicher Schädling des Tees in Ceylon ist, sehr wenig fliegt und nur kurze Entfernungen zurücklegt. Um die verschiedenen Ansichten über den Flug dieses Borkenkäfers studieren zu können, wurde in einem Teefeld eine Reihe von senkrecht angeordneten Johnson-Saugfallen aufgestellt. Dazu wurden weitere Versuche sowie Beobachtungen im Laboratorium und auf dem Felde durchgeführt. Diese Studien am Flugverhalten: an den Flugzeiten, der Flugggeschwindigkeit und der Flugdauer, zeigen, daß Xyleborus fornicatus wandert, und daß sich die Fluggewohnheiten, die er entwickelt hat, an die Ausbreitung durch die Luft angepaßt haben. X. fornicatus beginnt seinen Flug um 8.00 Uhr und beendet ihn um 17.00 Uhr. über 85% der gesamten täglichen Flüge finden zwischen 11.00 und 14.00 Uhr und 50% zwischen 12.00 und 13.00 Uhr statt. Diese Flugzeiten wurden auf Grund der Anzahl der Käfer bestimmt, die aus den Brutgalerien hervorkommen und abfliegen. Die meisten der auffliegenden Bohrer schwärmen oder schweben nicht über den Teesträuchern, sondern erheben sich und fliegen langsam und mit flatternden Bewegungen aufwärts, dem Licht entgegen. Der Flug des Tee-Borkenkäfers erreicht eine Geschwindigkeit von 0,3 bis 0,6 m/sec. Die Beobachtungen ergaben eine maximale Flugdauer von 24 min. Die Flugzeit ist schätzungsweise kürzer als eine Stunde. Die Abschätzung der Populationsdichte in der Luft, ihre vertikale Verteilung und die mögliche Niederlassung der Käfer werden erörtert.Diese Ergebnisse liefern den Beweis, daß sich X. fornicatus auf weite Entfernungen hin ausbreiten kann, da er hauptsächlich in der Mittagszeit fligt, wo die Instabilität der Luft am größten ist. Seine Bekämpfung ist daher wahrscheinlich nicht nur ein lokales Problem, so daß die gegenwärtig angewandten Bekämpfungsmethoden revidiert werden müssen.

     

Die Verlagerungsfähigkeit des Zellinhaltes der Zwiebelschuppen von Allium cepa durch Zentrifugierung

Die Behandlung lebender Zellen mit der Zentrifuge veranlaßt in ihnen eine Verlagerung der toten und lebenden Bestandteile, wofern diese verschiedenes spezifisches Gewicht haben. Eine Verlagerung wird mit um so geringeren Zentrifugalkräften zu erreichen sein, je größer der Unterschied im spezifischen Gewicht benachbarter Teile ist, und je geringer diejenigen Kräfte sind, welche einer Bewegung der Teilchen entgegenwirken. Ihre Bewegung wird durch hohe Viskosität, andererseits durch Adhäsion an anderen Teilen, z. B. an der Membran, beeinflußt.Im folgenden soll von den durch Zentrifugenbehandlung erreichbaren Verlagerungen der Bestandteile lebender Zellen die Rede sein, sowie von den inneren und äußeren Faktoren, welche auf die Verlagerung Einfluß gewinnen können.Alle meine Untersuchungen wurden an den Geweben der Zwiebelschuppen (Allium cepa) ausgeführt. Ich ließ die Zentrifuge zunächst auf dünne, mit einer scharfen Rasierklinge abgeschnittene Epidermislamellen wirken und verfuhr dabei derart, daß ich die Schnitte mit einem Wattebausch in halb mit Wasser oder Lösungen gefüllten Köhren in einem Abstand von ca. 15 cm vom Zentrum in fixe Lage brachte. Weiterhin wurden aus den Zwiebelschuppen Gewebeprismen herausgeschnitten und zentrifugiert. Schließlich wurden auch ganze, intakte Zwiebeln geschleudert und die Zentrifugenwirkung an den aus ihnen angefertigten Epidermisschnitten geprüft.Neben frischen turgeszenten Epidermiszellen wurden in weiteren Versuchsserien Epidermisschnitte, die vorher mit verschiedenen Plasmolyticis behandelt worden waren, der Zentrifugenbehandlung ausgesetzt.Die Zentrifugenschnelligkeit schwankte zwischen 1200 und 3000 Umdrehungen in der Minute, entsprechend einer Fliehkraft von 375 bis 1500 g. Die Wirkungsunterschiede sind innerhalb dieser Grenzen bedeutungslos wie mehrere Versuche gezeigt haben; meistens habe ich mich mit einer Schnelligkeit von 1500 Umdrehungen begnügt.

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Seinem Leiter, Herrn Professor Dr. Küster, möchte ich hiermit meinen herzlichsten Dank für sein stetes Entgegenkommen aussprechen.     

Persistent seasonal variations in the diurnal cycle of earthworms

Summary An annual cycle, based on the differences between the speed of locomotion around midday and in the evening, was found for earthworms,Lumbricus terrestris L., maintained in the laboratory under constant conditions of light and temperature, and studied during parts of 1965, 1966, 1967 and 1968. During each month, the worms were faster in the evening than at noon, but this difference varied in degree through the year (Fig. 1). In addition, during part of the year, the differences between midday and evening were much greater for a 15-day period which centered on full moon than for a block of 15 days centered on new moon. Therefore, seasonal changes in lunar correlations were also indicated. These rhythms have been compared with others of lunar and annual frequencies, and their possible biological significance has been discussed.

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Zusammenfassung In den Jahren 1965 bis 1968 wurde das lokomotorische Verhalten von Regenwürmern (Lumbricus terrestris L.), die bei konstanter Beleuchtung und Temperatur unter Laboratoriumsbedingungen gehalten wurden, untersucht; und zwar wurde mittags (12.00 Uhr) und abends (19.00 Uhr) die Zeit gemessen, die die Tiere benötigen, um 10 cm zu kriechen. Die Auswertung der Versuche zeigte, daß die Würmer abends immer schneller waren als mittags. Die Differenz der beiden Kriechgeschwindigkeiten schwankte jahresperiodisch (Fig. 1). Außerdem ergaben sich Hinweise dafür, daß die Mondphase von Bedeutung ist: Im Frühjahr und im Winter war der Unterschied zwischen der mittäglichen und der abendlichen Kriechgeschwindigkeit in der Woche vor und nach Vollmond viel größer als in den beiden Wochen um Neumond. Die Rhythmen der Lokomotionsgeschwindigkeit werden mit anderen Jahres- und lunarperiodischen Erscheinungen verglichen; ihre mögliche biologische Bedeutung wird diskutiert.

     

Über tagesperiodische Änderungen der sichtbaren Fläche von Nucleus und Nucleolus einheimischer Süßwasseralgen und ihre Beeinflußbarkeit

Zusammenfassung In unseren Versuchen an Zellkernen und Kernkörperchen vonSpirogyra crassa konnten tagesperiodische Schwankungen der Projektionsfläche (als Ausdruck des Volumens) aufgefunden werden. Sowohl die Zellkerne als auch die Kernkörperchen dieser Alge waren um 12 Uhr mittags am größten und um Mitternacht am kleinsten, wobei die Größenschwankungen des Nucleus größer waren als die des Nucleolus.Eine halbstündige Erhitzung derSpirogyra crassa- Zellen hatte eine Vergrößerung der Projektionsfläche der Zellkerne und Kernkörperchen zur Folge, eine gleich lange Abkühlung eine Verkleinerung. Die anschließend an die Hitze- bzw. Kältebehandlung alle vier Stunden gemessenen Flächenschwankungen entsprachen jenen der unbehandelten Kerne und Kernkörperchen. Kurz vor Eintritt des Zelltodes zeigten jedoch die durch Kälteeinwirkung zum Absterben gebrachten Nuclei und Nucleoli eine Vergrößerung der sichtbaren Fläche, die als Folge der Erhitzung absterbenden eine Verkleinerung.Eine dreitägige Kurzbehandlung der AlgenCladophora fracta undZygnema sp. hatte eine Verkleinerung der Zellkerne gleichlaufend mit einer Abnahme der Hitzeresistenz zur Folge, in einer anschließenden Nachkultur bei normaler Tageslichtlänge erwarben die Algen wieder ihre ursprüngliche Größe der Kernfläche und ihre anfängliche Hitzeresistenz.Es ist zu erwarten, daß ähnliche Kerngrößenänderungen auch am natürlichen Standort im Tages- und Jahresgang in Abhängigkeit von Temperatur und Tageslichtlänge auftreten.

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Diurnal variation in surface area of the nucleus and nucleolus of common freshwater algae and the possibility of experimental alteration

Summary The freshwater algaSpirogyra crassa was found to have a marked diurnal change in size of the nucleus and nucleolus. The nuclei were largest at noon (median size 231.85 ²) and smallest at midnight (median size 142.07 ²). The change in size of the nucleoli was smaller than that of the nuclei, it varied between 39.42 ² (median size at noon) and 35.24 ² (median size at midnight).In further experiments cells ofSpirogyra crassa were cooled to –4° C and heated to + 42° C for half an hour. Immediately after that treatment the heated nuclei showed an enlargement and the cooled nuclei a reduction in their visible size. The nuclei of these cells were afterwards measured at intervals of four hours. They showed the same diurnal changes as the ones in untreated cells, but shortly before cell death the cooled nuclei became larger and the heated nuclei got smaller. In this state the cooled nucleoli showed a little enlargement and the heated nucleoli a small reduction in size. Cladophora fracta andZygnema sp. were cultivated for a few days under short-day conditions (9 hours of daylight). After that treatment the size of the nuclei was reduced parallel with a reduction in heat resistance of the algae cells. When subsequently cultured in normal length of daylight the original size of the nuclei was restored.Similar temperature and daylength dependent variations in size of the nuclei will probably be found in the natural habitat of the algae during the day and also during the year.

     

Regulation of photomorphogenic processes inCassia tora Linn. by Circadian rhythm

Summary The effect of interruption light upon two photomorphogenic processes, the germination of seeds and the unfolding of cotyledons, was studied in the case ofCassia tora Linn. The response to the light was found to be obeying an endogenous circadian rhythm and differed according to the time at which the light was provided. The similarities between this phenomenon and that of photoperiodic induction of flowering under similar conditions are discussed.

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Zusammenfassung Bei Störlichtversuchen mit Samen vonCassia tora Linn. wurde festgestellt, daß bei zwei photomorphogenetischen Prozessen, nämlich bei der Samenkeimung und bei der Kotyledonenentfaltung, die Empfindlichkeit für Störlicht einem ungefähr tagesperiodischen (circadian) Rhythmus folgt. Es wird auf die Ähnlichkeiten zwischen diesem Phänomen und dem der Störlichtwirkung bei der photoperiodischen Blühinduktion hingewiesen.

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With 2 Figures in the Text     

Quantitative relationships between the numbers of fecal pellets, fecal weights and the weight of food eaten by tobacco hornworms,Protoparce sexta (Johan.) (Lepidoptera: Sphingidae)

Thenumber of fecal pellets was found to be an unreliable index of food consumption. There is, however, a high correlation between the weight eaten and the weight excreted. Nevertheless, caution must be exercised in using this relationship to compare consumption by different groups of larvae since the weight consumed per mg excreted varies with the quality of the food, the age and physiological state of the larvae and various environmental factors.

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Quantitative beziehungen zwischen kotballenzählungen, kotgewichten und dem gewicht der von tabakschwärmer-raupen,Protoparce sexta (Johan.) (Lepidoptera: Sphingidae), aufgenommenen nahrung

Zusammenfassung Die Verwendbarkeit von Kotballenzählungen und Kotgewichten als Maßstab für die vonProtoparce sexta-Raupen aufgenommene Nahrungsmenge wird kritisch untersucht. Es zeigt sich, daß die Anzahl der Kotballen kein verbindliches Maß für den Nahrungsgebrauch darstellt. Dagegen besteht eine konstant hohe Korrelation zwischen dem Trockengewicht der aufgenommenen Nahrung und dem Trockengewicht des Kotes. Jedoch darf beim Vergleich des Nahrungsverbrauchs verschiedener Gruppen von Raupen diese Beziehung nur mit Vorsicht benutzt werden, da das Verhältnis von verbrauchtem zu ausgeschiedenem Gewicht (der Nahrung bzw. des Kotes) mit der Nahrungsqualität, dem Alter und dem physiologischen Zustand der Raupen und mit den Umweltbedingungen variiert.

     

Das endoplasmatische Reticulum während der Sporogenese vonSaprolegnia monoica

Zusammenfassung Das sich während der Sporogenese typisch verändernde ER wird um das 50–100 fache im Vergleich zur vegetativen Hyphe vermehrt und bis zur Reifung der Zoosporen innerhalb weniger Stunden wieder abgebaut. Gleichsinnig verlaufen das Waschstum und die Differenzierung der Dictyosomen und der Kernhülle, die untereinander und mit dem ER in engstem Kontakt stehen. Das maximal entwickelte ER verbindet alle Zellorganelle miteinander. Die Mitochondrien sind dabei von porösen ER-Zisternen eng umschlossen.

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The endoplasmic reticulum during the sporogenesis ofSaprolegnia monoica

Summary During sporogenesis the ER changes typically. It is increased by 50–100 times compared by the vegetative hyphae and is reduced again within a few hours while the zoospores become fully developed. In the same way growth and differentiation of the dictyosomes and the nuclear envelope takes place which are in contact with one another and with the ER. The ER, when developed maximally, connects all organells of the cell. The mitochondria then are tightly enclosed by porous ER-cisterns.

     

Differentielle Heterochromatinfärbung und Darstellung von Schraubenbau sowie Subchromatiden an Pflanzlichen somatischen Chromosomen in der Meta- und Anaphase

Zusammenfassung An Wurzelspitzen vonAllium cepa undFritillaria imperialis lassen sich nach Fixierung in Alkohol-Eisessig, kurzfristiger Behandlung mit NaOH und nachfolgender saurer Hydrolyse heterochromatische Chromosomenabschnitte während des gesamten Kernzyklus und insbesondere in den mittleren Mitosestadien darstellen. Dabei wird beiA. cepa das gesamte, beiF. imperialis nur ein Teil des im Interphasekern vorhandenen Heterochromatins selektiv angefärbt. AnA. cepa kann gleichzeitig in den Meta- und Anaphasechromosomen deren Schraubenbau mit einer für somatische Mitosen ungewöhnlichen Deutlichkeit dargestellt werden, wobei stellenweise Subchromatiden getrennt zutage treten.

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Summary Selectively stained bands in chromosomes of the whole nuclear cycle can be obtained in alc.-ac. acid fixed root tips ofAllium cepa andFritillaria imperialis by a short timed NaOH treatment and subsequent hydrolysis in a mixture of 45% acetic acid and n-HCl (9:1) at 80 °C. InA. cepa the intensely stainded bands of meta- and anaphase chromosomes correspond to all the chromocentres present in the untreated interphase nuclei. The difference of compact distal and less dense proximal heterochromatin also is noticeable in the chromosomes of the middle mitotic stages. InF. imperialis only a small amount of the heterochromatin present in the untreated interphase nuclei is stained selectively, that is the four intercalary nucleolus-organizers of the diploid chromosome complement.Using the same method in a slightly modificated way the coiled architecture of the meta- and anaphase chromosomes can be demonstrated in a noticeably marked manner. In Colchizine-treated root tips ofA. cepa the chromatids of late metaphase chromosomes at different points show as well a single coil of what appears to be one chromonematic thread as undoubtedly two spiralized subchromatids. Nevertheless, since definite segregation of the subchromatid coils has not been observed the mode of the spiralization (para- vs. plectonematic) is not fully clear.The possible molecular basis of the different staining behaviour of euchromatin and special sorts of heterochromatin is discussed briefly and the availability of the described method in obtaining refined caryotypes by localization and discrimination of heterochromatin in mitotic and interphase nuclei is pointed out.

     

The effect of temperature on the flight and mating of some moths in the genus Spilosoma

Patterns of flight activity have been recorded for caged male moths of Spilosoma lubricipeda and S. lutea under naturally changing light intensity. Male flight activity recorded in controlled-temperature cabinets ceased at about 2°. Mating success in S. lubricipeda declined with temperature, but moths mated at 2°. No results on mating were obtained for S. lutea because this species did not mate regularly in captivity.

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Zusammenfassung Das Flugaktivitätsmuster gekäfigter Falter von Spilosoma lubricipeda (L.) und S. lutea (Hufn.) wurde mit einem akustischen Verfahren ermittelt. Bei natürlichem Licht-Dunkel-Wechsel was S. lubricipeda am regelmäßigsten zwischen 23 und 02 Uhr Britischer Sommerzeit aktiv, während S. lutea zwei Gipfel-nach der Abend-und vor der Morgendämmerung—aufwies. In Käfigen mit einstellbarer Temperatur sank die Flugaktivität der Männchen unter etwa 2° auf null ab. Auch der Paarungserfolg nahm in kleinen Käfigen bei S. lubricipeda mit der Temperatur ab. Einige Falter paarten sich noch, wenn die Temperatur im Dunkeln 2° und im Licht 10° betrug, jedoch erhöhte sich dann die Anzahl der Nächte vor der Paarung stark. Die Paarungszeit wurde mit Hilfe von Sequenzphotographie ermittelt. Alle beobachteten Kopulationen geschahen im Dunkeln. Bei S. lutea konnten keine Ergebnisse über das Paarungsverhalten ermittelt werden, weil diese Art in Gefangenschaft nicht regelmäßig zur Paarung schreitet.