Die Entstehung der Gemmula-Schalen bei Spongilla fragilis Leidy (Porifera)

Zusammenfassung Die Dauerstadien des Süßwasserschwamms Spongilla fragilis bestehen aus mehreren, mit einer kompakten Innenschicht versehenen Einzelgemmulae, die durch zwei weitere Schalenschichten (Kästchen- und Außenschicht) miteinander verkittet sind.Die Einzelgemmulae werden in geringem zeitlichen Abstand dicht nebeneinander angelegt. Sie besitzen zunächst ein eigenes Spongioblasten-Epithel, das die Innenschicht der Schale sezerniert. Während die Kästchenschicht aufgelagert wird, nehmen die Spongioblasten benachbarter Gemmula-Anlagen Kontakt auf und bilden dann ein einheitliches Epithel an der Oberfläche der Gemmula-Gruppe. Jeder Spongioblast sezierniert eine Kästchenreihe; deren radiäre Wände entstehen jeweils zwischen zwei benachbarten Spongioblasten.Die Mikropylenmembran liegt am Grunde eines Porusrohres, dessen Wand eine Fortsetzung der Gemmula-Schale darstellt. Das Porusrohr ist an seinem distalen Ende durch eine weitere, dünne Membran verschlossen. Die proximal gelegene Mikropylenmembran wird von modifizierten Spongioblasten (Mikropylen-Spongioblasten) gebildet und stimmt in ihrem Bau mit der Mikropylenmembran von Ephydatia fluviatilis weitgehend überein.

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Development of the gemmule shells in Spongilla fragilis leidy (Porifera)

Summary The overwintering stages of the fresh-water sponge Spongilla fragilis consist of several single gemmules, each covered by a compact inner shell layer; the group is cemented together by two additional layers (the compartmented layer and the outer layer). The individual gemmules are formed in close proximity, within a short period of time. Initially each is enclosed in its own spongioblast epithelium, which secretes the inner layer of the shell. As the compartmented layer is being built up over this, the spongioblasts of adjacent gemmule primordia come into contact, eventually forming a continuous epithelium over the surface of the gemmule group. Each spongioblast secretes a row of compartments, the radial walls of which are produced between adjacent spongioblasts. The micropyle membrane is situated at the base of a pore tube, the wall of which is continuous with the gemmule shell. The pore tube is closed at its distal end by another, thin membrane. The more proximal micropyle mebrane is formed by modified spongioblasts (micropyle spongioblasts); its structure closely resembles that of the micropyle membrane of Ephydatia fluviatilis.

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Abkürzungen AC Archäocyte - äS äußere Schicht der Porusrohr-Membran - AS Außenschicht der Gemmula-Schale - bSP basale Sponginplatte - D Dotterkorn - EPC Exopinacocyten-Epithel - fAC flache Archäocyte - G Gemmula - GA Gemmula-Anlage - hS homogene Schicht - iS innere Schicht der Porusrohr-Membran - IS Innenschicht der Gemmula-Schale - K Zellkern - KF Kollagenfibrille - KS Kästchenschicht - MM Mikropylenmembran - MP Mikropyle - MSB Mikropylen-Spongioblast - N Nukleolus - Nd Nadel - oL osmiophile Lamelle - oS osmiophile Schicht - PD Pinacoderm - PR Porusrohr - PRM Porusrohr-Membran - PRW Porusrohr-Wand - rER rauhwandiges endoplasmatisches Reticulum - RKS Randzone der Kästchenschicht - SB Spongioblasten-Epithel - SR Subdermalraum - ÜS Übergangsschicht - VV Verdauungsvakuole Die Arbeit wurde durch Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Herrn Professor Dr. N. Weissenfels danke ich für zahlreiche Hinweise und Ratschläge bei der Erstellung der Arbeit. Für technische Assistenz danke ich Frau M. Geis, Frau I. Nüssle, Frau U. Müller und Frau B. Zarbock     

Zur Entstehung der Gemmulae bei Ephydatia fluviatilis L. (Porifera)

Zusammenfassung Gemmula-Anlagen des Süßwasserschwamms Ephydatia fluviatilis bestehen aus Archäocyten, Trophocyten und Spongioblasten. Beschalte Gemmulae enthalten ausschließlich mit Reservestoffen gefüllte Archäocyten, die vor Fertigstellung der Gemmula-Schale zweikernig werden.Die drei lichtmikroskopisch erkennbaren Schichten der Gemmula-Schale, nämlich die Innen-, die Vakuolen- und die Außenschicht, werden nach einem zur Schwammbasis hin gerichteten Gradienten von einem hochprismatischen Spongioblasten-Epithel sezerniert. Alle Anzeichen sprechen dafür, daß es sich bei diesen Spongioblasten um temporär modifizierte Exopinacocyten handelt.Zu Beginn der Schalenbildung übernimmt ein Verband von flachen Archäocyten an der Peripherie des inneren Zellenkomplexes die Funktion der Formgebung für die entstehende Schale. Diese Zellen sezernieren in Richtung des Spongioblasten-Epithels eine nur elektronenmikroskopisch erkennbare, innere Begrenzungsschicht der Gemmula-Schale.Die in der Gemmula-Schale enthaltenen Mirkroskleren (Amphidisken) werden jeweils in einem Amphidiskoblasten im Mesenchym fertiggestellt und, nachdem Begleitzellen Kontakt zu dem Amphidiskoblasten aufgenommen haben, in das Spongioblasten-Epithel einer Gemmula-Anlage transportiert. Dort wird die Nadel aus dem Zellenkomplex freigesetzt und in die Schale eingebaut.Die Verschlußmembran im Keimporus (Mikropyle) der Gemmula-Schale wird von einer Gruppe modifizierter Spongioblasten (Mikropylen-Spongioblasten) sezerniert. Sie besteht aus der regulären, nur elektronenmikroskopisch erkennbaren, inneren Begrenzungsschicht und zwei weiteren Schichten, die mit keiner Schicht der eigentlichen Gemmula-Schale identisch sind.Die Spongioblasten flachen sich gegen Ende der Schalenbildung zu einem dauerhaften Plattenepithel ab, das auf die Oberfläche der fertigen Gemmula eine dünne Sponginhülle sezerniert.

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Gemmule development in Ephydatia fluviatilis L. (Porifera)

Summary Primordial gemmules in the freshwater sponge Ephydatia fluviatilis consist of archaeocytes, trophocytes, and spongioblasts. Once the shell has been completed the gemmules contain only archaeocytes filled with food reserves; they become binucleate before completion of the shell.The three layers of the gemmule shell discernible in the light microscope — the inner, vacuolar, and outer layers — are secreted by a highly prismatic spongioblast epithelium along a gradient from the apex to the base of the sponge. All the evidence indicates that these spongioblasts are temporarily modified exopinacocytes.Shell formation is initiated when a group of flat archaeocytes at the periphery of the inner cell complex assumes the function of establishing the shape of the shell. That is, they secrete toward the spongioblast epithelium a boundary layer, detectable only electron microscopically, that marks the inner surface of the shell.Each of the microscleres (amphidisks) in the gemmule shell is formed within an amphidiskoblast in the mesenchyme; when auxiliary cells have contacted the amphidiskoblast, they move together to the spongioblast epithelium in a region of the shell. There the spicule is released from the cell complex and incorporated into the shell.The membrane that closes the pore (micropyle) of the gemmule shell is secreted by a group of modified spongioblasts (micropyle spongioblasts). It consists of a continuation of the inner boundary layer lining the shell itself, detectable only electron microscopically, plus two other layers not identical with any layer of the shell.Toward the end of shell formation the spongioblasts flatten, creating a permanent pavement epithelium that secretes a thin envelope of spongin over the surface of the completed gemmule.

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Abkürzungen AC Archäocyte - AD Amphidiske - ADB Amphidiskoblast - AF Achsenfaden - AS Außenschicht der Gemmulaschale - bSpP basale Sponginplatte - BZ Begleitzelle - D Dotterkorn - Di Diktyosom - EnPC Endopinacocyte - ExPC Exopinacocyte - fAC flache Archäocyte - hS homogene Schicht - IS Innenschicht der Gemmulaschale - K Zellkern - KF Kollagenfibrille - KGK Kragengeißelkammer - Kn Kanal - Mi Mitochondrium - MM Mikropylenmembran - MSpB Mikropylenspongioblast - N Nukleolus - Nd Nadel - oS osmiophile Schicht - PE Plattenepithel - rAF radiärer Achsenfaden - rER rauhes endoplasmatisches Reticulum - RVS Randzone der Vakuolenschicht - Sp Spongin - SpB Spongioblast - SpH Sponginhülle - TC Trophocyte - Ves Vesikel - VS Vakuolenschicht - VV Verdauungsvakuole Die Arbeit wurde durch Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Herrn Professor Dr. N. Weissenfels danke ich für die freundliche Unterstützung und Förderung der Arbeit. Für technische Assistenz danke ich Frau M. Geis, Frau U. Müller, Frau I. Nüssle und Frau B. Zarbock     

Rasterelektronenmikroskopische Beobachtungen an pinealen Sinneszellen der Forelle,Salmo gairdneri (Teleostei)

Zusammenfassung Im rasterelektronenmikroskopischen Bild des Pinealorgans vonSalmo gairdneri kann man drei verschiedene Außengliedtypen der Photorezeptoren unterscheiden. Diese Ergebnisse werden im Hinblick auf die Ultrastrukturkonzepte von Rüdeberg (1969) und Bergmann (1971) diskutiert. Rasterelektronenmikroskopische Studien erleichtern die anatomische Klassifizierung von pinealen Sinneszellen aufgrund ihrer Außengliedform.

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Scanning electron microscopic observations of pineal photoreceptor cells in the trout,Salmo gairdneri (teleostei)

Summary The outer segments of pineal photoreceptor cells ofSalmo gairdneri were investigated with the scanning electron microscope. The scanning electron micrographs showed three different types of outer segments. These results are discussed with respect to the ultrastructural concepts of Rüdeberg (1969) and Bergmann (1971). Scanning electron microscopy permits better anatomical classification of pineal photoreceptor cells according to the form of their outer segments.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Arbeitsgruppe Prof. Dr. A. Oksche). Herrn Prof. Dr. G. Pfefferkorn, Direktor des Instituts für Medizinische Physik an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, danke ich für einen Arbeitsplatz am Rasterelektronenmikroskop, Herrn Prof. Dr. H. G. Fromme, Münster, für die Unterstützung bei der präparativen Aufbereitung des Materials.     

Bau und Funktion des Süßwasserschwamms Ephydatia fluviatilis (Porifera)

Zusammenfassung Der Süßwasserschwamm Ephydatia fluviatilis führt rhythmische Kontraktionen durch. Die Kontraktionsfrequenz beträgt bei 15° bis 16° C vier bis sechs Stunden, der eigentliche Kontraktionsvorgang ein bis zwei Stunden. Die Erhöhung der Wassertemperatur von 15° auf 19° C bewirkt irreguläre, zusätzliche Schwammkontraktionen, die nach Senkung der Temperatur auf die ursprüngliche Höhe (15° C) wieder entfallen. Dieser Aussage liegt die objektschonende Infrarot-Reflexionsmessung zugrunde.

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Structure and function of the fresh water sponge Ephydatia fluviatilis (Porifera)

Summary The fresh water sponge Ephydatia fluviatilis contracts rhythmically. At 15° or 16° C the frequency of contraction varies between 4–6 h; the contraction itself takes about 1 or 2 h. Increasing water temperature from 15° to 19° C causes irregular additional contractions, which cease if the temperature is reduced to the initial level (15° C). The results are based upon a non-invasive technique using infrared reflexion.

     

Bau und Funktion des Süßwasserschwamms Ephydatia fluviatilis L. (Porifera)

Zusammenfassung Ein in Styrolmethacrylat eingebetteter Schwamm (Ephydatia fluviatilis L.) wurde mit der Laubsäge in Stücke zerlegt. Ein Teilstück wurde dann in Xylol vom Polymerisat befreit, im Critical Point Dryer getrocknet, mit Gold bedampft und schließlich rasterelektronenmikroskopisch betrachtet. Die erzielten Aufnahmen stellen das Zellengefüge des Schwammes von der Schnittfläche ausgehend dreidimensional dar.

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Structure and function of the fresh-water sponge Ephydatia fluviatilis L. (Porifera)

Summary A sponge (Ephydatia fluviatilis L.) embedded in styrol methacrylate was cut into pieces with a fretsaw. One piece was then soaked in xylene to remove the polymer, dried in the critical-point dryer, gold-coated and finally examined in the scanning electron microscope. The pictures obtained reveal the three dimensional arrangement of the cells in the sponge, through the openings in the cut surface.

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Abkürzungen A Archäocyte - AF Achsenfaden - At Atrium - aK ausführender Kanal - a Seitenast des aK - BP Basalplatte - Ch Choanocyt - De Detritus - eK einführender Kanal - e Seitenast des eK - FP Filopodium - G Geißel - GK Kragengeißelkammer - Kr Kragen - KZ Konuszelle - M Mesenchym - MV Mikrovilli - N SiO₂-Nadel - Nu Nukleolus - OR Oskularrohr - PC Pinacocyten - PD Pinacoderm - Py Pyle - PZ Porenzelle - pV pulsierende Vakuole - Sp Spongin - SR Subdermalraum - ZA Zellapex     

Differenzierungsvorgänge in der keimenden Gemmula vonEphydatia fluviatilis

Zusammenfassung Die beschalten Dauerstadien (Gemmulae) des SüßwasserschwammesEphydatia fluviatilis enthalten uniforme, totipotente Statocyten (Thésocyten), aus denen sich im Keimungsverlauf Archaeocyten (ein- und zweikernige) und Histoblasten differenzieren. Letztere treten nach einem gewissen Inkubationszeitraum in der zapfenartigen Zone unter der Mikropyle auf, während sich die übrigen Zelltypen zu einem an der Schalenöffnung orientierten, dreidimensionalen Muster gefälleartig anordnen.Nach Ausbildung eines einschichtigen Pinacocyten-Epithels (primäres Pinacoderm) aus peripher gelegenen, einkernigen Zellen schlüpft das nunmehr im Kapselinneren entstandene Primordium durch die offene Mikropyle und nimmt mit dem Substrat Verbindung auf.Das Primordium entwickelt sich zum frühen Jungschwamm, in den die restlichen Archaeocyten, Histoblasten und auch vereinzelt Skleroblasten einwandern.

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Differentiation processes in the germinating Gemmula ofEphydatia fluviatilis

Summary The dormant shelled gemmulae of the fresh water spongeEphydatia fluviatilis contain uniform, totipotent statocytes (thésocytes), which can differentiate either into archaeocytes (mono- and binucleated) or into histoblasts. The histoblasts accumulate at the villus near the micropyle. The other cell types orientate in a three-dimensional pattern at the micropyle, according to a developing gradient.After the primary pinacoderm is formed, the sponge primordium is released through the open micropyle. The primordium develops into a new sponge, into which archaeocytes, histoblasts and scleroblasts migrate.

     

Unterschiedlicher elektronenmikroskopischer Feinbau der Sinneszellen im Parietalauge und im Pinealorgan (Epiphysis cerebri) der Lacertilia

Zusammenfassung Das Parietalauge und das Pinealorgan (Epiphysis cerebri) der Echsen Lacerta sicula campestris, Lacerta vivipara, Lacerta agilis, Anguis fragilis und Iguana iguana wurden elektronenmikroskopisch untersucht und die Ultrastrukturen ihrer Rezeptoren verglichen. Die langen Außenglieder des Parietalauges sind aus regulären scheibenförmigen Lamellenverbänden aufgebaut. Im Pinealorgan der Echsen findet man zwar eine gewisse Anzahl von kurzen regulär gebauten Außengliedern, im Vordergrund stehen aber die zahlreichen alterierten und degenerierten Außengliedstrukturen. Diese sind durch Auflösung des charakteristischen Lamellenverbandes, die offenbar zur Bildung von Tubuli oder Bläschen führt, konzentrische Lamellenkörper und membranbegrenzte Vakuolen verschiedenen Inhalts gekennzeichnet. Außerdem wurden noch rudimentäre oder unreife (Neubildung ?) Außengliedformen beobachtet. Aufmerksamkeit verdienen einige artspezifische und ontogenetische Unterschiede. Parenchymzellen der Lacertilierepiphyse (1. epitheliale, lumennahe Elemente, die sich offenbar von Sinneszellen herleiten, 2. verzweigte Formen der tieferen Wandschichten) und marklose Nervenfasern enthalten verschiedene Typen elektronendichter Granula. Das Epiphysenproblem wird auf der Basis dieser Befunde und der elektrophysiologischen Ergebnisse von Dodt u. Mitarb. diskutiert.

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Differences in the ultrastructure of the sensory cells in the parietal eye and the pineal organ (epiphysis cerebri) of lacertiliaA contribution to the pineal problem

Summary The parietal eye and the pineal organ (epiphysis cerebri) of the lizards, Lacerta sicula campestris, Lacerta vivipara, Lacerta agilis, Anguis fragilis and Iguana iguana, have been studied by means of electron microscopy. The ultrastructure of the parietal eye and pineal receptor cells is compared. The long outer segments of the parietal eye appear normal and show regular stacks of discs. In the pineal organ some of the short outer segments are essentially normal, but there are many disorganized and degenerated outer segment structures. Separation of discs and transformation into tubules and vesicles, whorllike structures or membrane-bounded and vesicle-filled compartments are very abundant. In addition, some rudimentary or anlage-like (renewal ?) forms of the outer segment were observed. Attention should be given to some interspecific and ontogenetic differences. Different types of dense-core vesicles were found in (1) the epithelial and pinealocyte-like parenchymal cells and (2) the unmyelinated nerve fibers of the lacertilian pineal organs. The pineal problem is discussed in view of these findings and the electrophysiological results of Dodt et al.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. W. E. Ankel gewidmet.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Ultrastructure,innervation et fonction de l'épiphyse de l'orvet (Anguis fragilis L.)

Summary The pineal organ of Anguis fragilis contains two essential cell types: pinealocytes and interstitial cells. The scarce outer segments are of different appearance; they show cyclic degenerative changes. Only one intraepithelial ganglion cell has been identified in the material of this study. Although an intracommissural pineal nerve is present, the absence of synaptic junctions of pinealocytes with ganglion cells indicates a loss of photosensory function. Three kinds of vesicles (also dense-core vesicles) originating from Golgi complex are described in the pinealocytes. These secretory vesicles show a vascular polarity. The pinealocyte processes extend to the basement membrane. Secretory material is released into the peripineal space. Efferent sympathetic nerve fibers are described near the pineal epithelium. The nerve endings of these fibers contain three types of vesicles. It is suggested that the pineal organ of Anguis fragilis has a well established secretory function.

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Zusammenfassung Die Epiphysis cerebri von Anguis fragilis enthält zwei wesentliche Zelltypen: Pinealocyten und Zwischenzellen. Die Außenglieder, die nur selten vorkommen, sind verschiedenartig gestaltet und erleiden einen zyklischen Degenerationsprozeß. Im Pinealepithel ließ sich nur eine einzige Ganglienzelle mit Sicherheit nachweisen. Obwohl eine intracommissurale Nervenbahn vorhanden ist, spricht das Fehlen von Synapsen zwischen Pinealocyten und Ganglienzellen für einen Schwund der Lichtsinnesfunktion. In den Pinealocyten werden drei aus dem Golgiapparat stammende Bläschenarten, darunter auch solche mit einem elektronendichtem Inhalt (Granula), beschrieben. Diese Sekretbläschen sind polar auf die Blutgefäße ausgerichtet. Fortsätze der Pinealocyten stehen mit der Basallamina in Verbindung; allem Anschein nach werden hier Substanzen in den periepiphysären Raum abgegeben. Efferente sympathische Nervenfasern sind in der Nähe des Epiphysenepithels zu beobachten. Die Endigungen dieser Fasern enthalten drei verschiedene Bläschentypen. Die Epiphyse der Blindschleiche scheint eine sekretorische Funktion zu haben.

     

Bau und Funktion des SüßwasserschwammsEphydatia fluviatilis L. (Porifera).

Zusammenfassung Einzelexemplare vonEphydatia fluviatilis können fusionieren, sofern diese miteinander verträglich sind. Wenige Tage alte Jungschwämme verwachsen nach der Kontaktaufnahme vollständig. Haben die jungen Schwämme ihr ausführendes Kanalsystem vor der Berührung bereits angelegt, dann bleibt die Verwachsung unvollständig, d.h., sie erfaßt nur das Pinacoderm, das einführende Kanalsystem und das Mesenchym der Partner, nicht aber das ausführende Kanalsystem. Prinzipiell unterscheidet sich die vollständige Verwachsung jedoch nicht von der unvollständigen.Bei der jahreszeitlich oder durch Gemmulabbildung bedingten Rückbildung größerer Exemplare können autonome Teilschwämme anfallen, die noch eine Zeitlang lebensfähig sind.Alle Anzeichen sprechen dafür, daß die Individuen der SchwammartEphydatia fluviatilis jeweils in einer Vielzahl von Einzelexemplaren in räumlicher Trennung leben, nach zufälligem Kontakt fusionieren, aber auch in autonome Exemplare zerfallen können.Die Individualitätsschranke verschiedener Individuen vonEphydatia fluviatilis ist unüberwindbar und vergleichsweise normal.Setzt man Individuum nicht gleich Exemplar, was ratsam erscheint, dann ist beiEphydatia fluviatilis die Individualität nicht niedrig, sondern extensiv zu veranschlagen.

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Structure and function of the fresh water spongeEphydatia fluviatilis L. (Porifera).VI. The problem of individuality

Summary Specimens ofEphydatia fluviatilis can fuse if they are compatible. Sponges only a few days old fuse completely after contact. If the young sponges have already laid down the excurrent canal system before touching one another, fusion is incomplete; if comprises only the pinacoderm, the incurrent canal system and the mesenchyme of the partner, but not the excurrent system. In principle, however, there is no difference between complete and incomplete fusion.During the seasonal disintegration or period of gemmula formation by larger specimens, parts of the body may form small autonomous sponges capable of living for some time.All the evidence indicates that individuals of the speciesEphydatia fluviatilis live in the form of many spatially distinct single specimens, which can fuse after accidental contact, and can also separate into autonomous specimens.The individuality barrier between different individuals ofEphydatia fluviatilis is insurmountable and comparatively normal.If as appears advisable, one does not equate individual with specimen , then the individuality ofEphydatia fluviatilis should be regarded as extensive rather than the opposite.

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Abkürzungen A Atrium (Abb. 1 u. 2) - A Amöbocyt (Abb. 9) - aK ausführender Kanal - DP Dermalpore - E Egestionsöffnung - eK einführender Kanal - EnP Endopinacocyten - ExP Exopinacocyten - G Gemmulaschale (Abb. 1, 2, 4, 11) - G Gemmulaanlage (Abb. 3, 7, 10) - GK Kragengeißelkammer - M Mesenchym - N Nadel - OR Oskularrohr - PD Pinacoderm - S Schwamm - S Substrat (Abb. 8) - Sp Spongin - SR Subdermalraum - VZ Verwachsungszone Die Arbeit wurde durch Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Für technische Assistenz danke ich Frau M. Geis, Frau U. Müller und Fräulein I. Nüssle.     

Acineta tuberosa

Zusammenfassung Die Veränderungen im Feinbau des Makronucleus während der ungeschlechtlichen Fortpflanzung von Acineta tuberosa (Suctoria) werden beschrieben. Bei Zeitrafferaufnahmen von Tokophrya lemnarum ist kurz vor der Teilung des Makronucleus eine um mehrere Zentren kreisende Bewegung chromosomaler Fäden beobachtet worden (Heckmann, 1966). Die entsprechenden Stadien bei Acineta wurden nun im elektronenmikroskopischen Bild identifiziert. Von besonderem Interesse ist die Verteilung der Mikrotubuli. Während im Makronucleus älterer Wachstumsstadien und adulter Tiere zahlreiche Bündel von 8 bis 20 Mikrotubuli vorhanden sind, wurden kurz vor und während der Teilung des Makronucleus nur wenige, einzeln liegende Mikrotubuli beobachtet.Wenn auch diese wenigen, einzelnen Mikrotubuli kinetische Strukturen sein mögen, die den kontinuierlichen Fasern der Mitosespindel entsprechen könnten, so zeigen die zahlreichen Tubulibündel vegetativer Zellen keine Beziehung zur Bewegung der chromosomalen Fäden oder zur Streckung des Makronucleus. Es muß angenommen werden, daß die Tubulibündel, die möglicherweise Ausdruck einer besonderen Stoffwechselleistung des somatischen Makronucleus sind, vor der Kernteilung teilweise wieder abgebaut werden.

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Acineta tuberosaII. The distribution of microtubules in the macronucleus during asexual reproduction

Summary Ultrastructural changes in the macronucleus during the complete cycle of asexual reproduction of Acineta tuberosa (Suctoria) are described. Using time-lapse photography Heckmann (1966) demonstrated that in Tokophrya lemnarum just prior to macronuclear division thread-like chromatin strands rotate around several centres. Corresponding stages have now been identified in electron micrographs of Acineta.Of considerable interest is the distribution of microtubules during cell cycle. Numerous straight bundles of 8 to 20 microtubules are present in the macronucleus of more advanced metamorphosing stages and adult suctorian animals. On the other hand only a very few separate microtubules were observed in predivisional and divisional stages. Although these few microtubules may represent kinetic elements, similar to continuous fibers of the mitotic spindle the numerous bundles of microtubules of non-reproducing cells show no relation to the movement of chromatin strands or to the macronuclear elongation prior to division. It is assumed that these masses of microtubules might be the expression of a special physiological activity of the somatic macronucleus, and that at least part of them become depolymerized before macronuclear division starts.

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Über einen Teil der Ergebnisse wurde auf der 150. Konferenz der British Society for Experimental Biology, Bristol, 26. 3.–29. 3. 68, berichtet (Bardele, 1968 b).

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Ultrastructure de la rétine de l'œil pariétal d'un Lacertilien,Anguis fragilis

Summary The retina in the parietal eye of Anguis fragilis contains photoreceptor cells very similar to lateral eye cones of many vertebrates. The photoreceptor outer segments show a regular stack of saccules; they are destroyed by the luminal macrophages at their apical end. Consequently, the outer segments are formations subjected to renewal. The light has an influence on the paraboloid, that shows cyclic changes of the structural organization. The synaptic junctions of photoreceptors with ganglion cells have a typical neurosensory structure, very similar to the lateral eye synaptic zone. The axons of the ganglion cells form a parietal nerve. A study of the influence of light or darkness on the receptor cells was performed. The findings are discussed, essentially with the purpose of comparing parietal photoreceptor cells to lateral eye cones.

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Zusammenfassung Die Netzhaut des Parietalauges von Anguis fragilis besitzt Photorezeptoren, die den retinalen Zapfen des Seitenauges vieler Wirbeltiere ähnlich sind. Die Außenglieder der Sinneszellen bestehen aus übereinandergetürmten Plättchen und werden in ihrem apikalen Teil durch die Makrophagen des Augenlumens zerstört; diese Gebilde erfahren infolgedessen eine Neubildung. Das Paraboloid ist eine durch Lichtstrahlen beeinflußbare Struktur, die zyklische Veränderungen erleidet. Die synaptischen Verbindungen zwischen den Photorezeptoren und den Ganglienzellen sind neurosensorieller Art; sie stehen in einer gewissen Übereinstimmung mit denjenigen des Seitenauges. Der von Ganglienzellen ausgehende Nervus parietalis besteht aus marklosen Nervenfasern. Die Einwirkung des Lichtes und der Dunkelheit auf die Photorezeptoren wurde untersucht. Im Mittelpunkt der Diskussion steht der Vergleich der Netzhaut des Parietalauges mit der Seitenaugenretina verschiedener Wirbeltiere.

     

Mass rearingCeratitis capitata: reuse of the finisher larval diet

The standard finisher larval diet used at Seibersdorf for rearing the Mediterranean fruit fly,Ceratitis capitata (Wiedemann), was reused following autoclave heat-treatment to kill larvae or pupae remaining from its first use. Only when the spent diet was mixed with water (about 40% of final diet, w/w) to reconstitute fresh-diet texture, and combined with fresh starter, a similar, but still inferior in respect to larval duration and pupal recovery and size, to the fresh finisher diet production of flies was achieved. Enrichment of the autoclaved spent finisher with small quantities of nutrients gave inconclusive results. Although spent-diet pupae were significantly smaller than fresh-diet control pupae, their adults survived significantly longer than control adults.

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Zur massenaufzucht vonCeratitis capitata: die wiesderverwendung der endkomponente der larvendiät

Zusammenfassung Die in Seibersdorf zur Aufzucht der Mittelmeerfruchtfliege,Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae), verwendete Standardendkomponente der Larvendiät konnte nach Abtötung der von der Erstverwendung verbliebenen Larven oder Puppen mittels Autoklavensterilisation wiederverwendet werden. Eine zur frischen Kontrolldiät vergleichbare, jedoch bezüglich der Länge des Larvenstadiums, der Entwicklung der Puppen nach dem Schlüpfen sowie der Größe der Puppen noch immer schlechtere Fliegenproduktion wurde erreicht, wenn die wiederverwendete, autoklavierte Diät mit Wasser (ca. 40% der Enddiät, w/w) zwecks Rekonstitution zur frischen Diättexture gemischt und mit frischem Starter kombiniert wurde. Eine Anreicherung der wiederverwendeten Diätendkomponente mit geringen Mengen von Nährstoffen ergab keine schlüssigen Resultate. Obwohl Puppen der wiederverwendeten Diät signifikant kleiner als Puppen der Frischdiät-Kontrolle waren, überlebten deren Erwachsene signifikant länger als die Erwachsenen der Kontrolle.

     

Agar and chemostimulant concentrations and their effect on intake of synthetic food by larvae of the mustard beetle, Phaedon cochleariae Fab.

Summary Mustard oil glucosides are necessary to maintain feeding on synthetic media by larvae of the mustard beetle, Phaedon cochleariae Fab. Suitable physical texture of the medium increases intake. Attention should be paid to these factors before developing and modifying the nutrient content of synthetic media.

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Zusammenfassung Bei der Herstellung einer synthetischen Nahrung zur Aufzucht von Larven des Meerrettichblattkäfers, Phaedon cochleariae Fab., ist zur Erreichung kontinuierlichen Fraßes die Beigabe des Senfölglukosides Sinigrin in optimalen Konzentrationen von 5000–10000 ppm notwendig.Der Zusatz des Senföls Allylisothiocyanat ergab in Kontrollversuchen keine Erhöhung der Fraßmenge, ebensowenig die Beimischung eines grünen Futterfarbstoffes. Die Anwendung von Farbreizen zur Einschränkung des Umherwanderns der Larven und der Variabilität der Resultate erwies sich als erfolglos. Von 3 auf 6% ansteigende Agarkonzentration verdreifachte die Nahrungsaufnahme der Larven.

     

Role of waxblooms in preventing attachment to brassicas by the mustard beetle, Phaedon cochleariae

Mustard beetles (Phaedon cochleariae (Fabricius)) adhered slightly better to hairy leaves than to glaucous leaves of Brassica oleracea but by far the best adhesion was to glossy leaves. Scanning electron micrographs illustrate how adhesion between the climbing setae on the tarsi of P. cochleariae and the leaf surfaces was hindered by the vertical rods and dendritic plates on glaucous leaves. The importance of the wax bloom in determining colonisation of brassicas by insects is discussed.

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Zusammenfassung Senfkäfer (Phaedon cochleariae) konnten sich etwas besser an haarigen Blättern von Brassica oleracea halten als an wachsigen Blättern, weitaus am besten war aber die Adhäsion an glatten Blättern (P<0.05). Scanning-elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigen, wie die Adhäsion zwischen den Steigborsten der Tarsen von P. cochleariae und den Blattoberflächen behindert wurde durch die vertikalen Leisten und durch die dendritischen Platten auf den wachsigen Blättern. Die Bedeutung der Wachsausscheidungen für die Kolonisation von Brassica durch Insekten wird diskutiert.

     

The mechanism by which the parasitoid wasp Trichogramma minutum responds to host clusters

Optimal strategies for utilizing a resource require the ability to assess the quantity available. To allocate its progeny appropriately, the parasitic wasp Trichogramma minutum Riley (Hymenoptera: Chalcidoidea: Trichogrammatidae) must respond not only to the size but also to the number of its insect egg hosts which are locally available.By allowing the wasps to oviposit into different clustered arrangements of hosts, it is shown that progeny allocation per host depends on the host number and position of contacting neighbours. In particular, hosts with more neighbours, and thus reduced exposed surface area, are allocated fewer progeny. It is argued that exposed surface area may be the cue used by the wasp to adjust its progeny allocation to the number of local hosts. This discrimination occurs in the absence of superparasitism. A simple model is described which accounts for previously reported counting responses.Observation of examination paths on glass bead models arranged in clusters showed that the frequency and number of edge turns change significantly with the number of neighbours. Changes in these parameters could be used to mediate the wasp's response to the number of local neighbours.The significance of host clustering effects in the use and rearing of Trichogramma for biological control is discussed briefly.

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Der mechanismus, mit dem Trichogramma minutum auf gruppen des wirtes reagiert

Zusammenfassung Optimale Strategien zur Nützung einer Reserve erfordern die Fähigkeit, die verfügbare Menge zu messen. Um die Nachkommen angemessen zu verteilen, muss die parasitische Wespe Trichogramma minutum Riley (Hymenoptera: Chalcidoidea: Trichogrammatidae) sowohl zur Größe, als auch zur Anzahl von Insekten Wirtseiern reagieren können.Die Wespen legten ihre Eier in verschiedene Gruppierungen von Wirtseiern. Es wurde gezeigt, dass die Anzahl der zugewiesenen Nachkommen von der Menge angrenzender Nachbarn und deren räumlicher Verteilung abhängt. Insbesondere werden Wirten mit mehreren Nachbarn, und demzufolge kleinerer freier Oberfläche, weniger Nachkommen zugewiesen. Auf Grund dieser Beobachtung wird die freie Oberfläche als Schlüssel für die Bestimmung der Menge von vorhandenen Wirten vorgeschlagen. Ein einfaches Modell zur Erklärung des vorher beschriebenen Zählverhaltens wird beschrieben. Es wurden Experimente mit Glaskugeln gemacht, die in unterschiedlichen Gruppen angeordnet waren. Es wurde gezeigt, dass einige Parameter des Weges bei der Wirtsuntersuchung (u.a. Häufigkeit und Anzahl der Richtungsänderungen) direkt von der Anzahl der Nachbarn abhängen. Änderungen in diesen Parametern könnten der Reaktion auf die Anzahl angrenzenden Nachbarn zugrunde liegen.Die Bedeutung des Einflusses von Wirtsgruppierung auf die Zucht und die Anwendung der Trichogramma bei der Schädlingsbekämpfung wird kurz diskutiert.

     

Spindelbau,Mikrotubuliverteilung und Chromosomenstruktur während der I. meiotischen Teilung der Spermatocyten von Pales ferruginea

Zusammenfassung Der Spindelapparat der I. meiotischen Teilung in Spermatocyten von Pales ferruginea wurde nach gezielter Präparation einzelner Zellen mit der Ultradünnschnitttechnik untersucht. Neben den Chromosomen sind 3 Strukturkomponenten in der Spindelregion zu beobachten: 1. Mikrotubuli, 2. ribosomale Partikel, 3. amorph oder fädig erscheinende intertubuläre Spindelmatrix. Längs- und Querschnitte zeigen eine mehr oder weniger homogene Verteilung der Mikrotubuli in der Spindel. Es gibt keine Hinweise für Mikrotubulibündel, die den polarisationsmikroskopisch darstellbaren Chromosomenfasern entsprechen könnten. Bestimmungen der Mikrotubulidichte in einigen Teilungsphasen zeigen, daß die Anzahl der Tubuli während der Prometaphase bis zur Metaphase hin zunimmt und erst in der späten Anaphase abnimmt. Wandernde Anaphasechromosomen zeigen einen charakteristischen Formwandel. Die Orientierung der Mikrotubuli und ihre Beziehung zu Chromosomen und Spindelmatrix werden ausführlich diskutiert.

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Spindle structure, distribution of microtubules, and chromosome structure during the I. Meiotic division in spermatocytes of Pales ferruginea An electron microscopic analysis

Summary The spindle apparatus of the I. meiotic division in spermatocytes of Pales ferruginea was examined by means of ultra-thin sectioning of preselected single cells. Besides chromosomes 3 major components can be observed within the spindle region: 1. microtubules, 2. ribosomal particles, 3. intertubular spindle matrix of amorphous or filamentous appearance. As revealed from longitudinal and cross sections the microtubules are distributed more or less homogeneously within the spindle. There is no evidence for bundles of microtubules which may correspond to the chromosomal fibers of polarization microscopy. Determination of microtubular density in several division stages shows that the number of microtubules increasing during prometaphase up to metaphase, and does not decrease till late anaphase. Moving anaphase chromosomes show a characteristic change of form. Orientation of microtubules and their connexion with chromosomes and spindle matrix are discussed in detail.

Herrn Dr. R. Dietz danke ich für freundlicherweise zur Durchsicht überlassene nichtpublizierte polarisationsmikroskopische Aufnahmen von der I. meiotischen Teilung der Spermatocyten von Pales crocata.     

Untersuchungen zur genetischen Transformation zwischen Agrobacterium tumefaciens und Rhizobium spec.

Zusammenfassung Mit DNA von virulenten Agrobacterium tumefaciens-Stämmen gelingt die Übertragung der Fähigkeit zur Induktion pflanzlicher Tumoren auf einige Rhizobium-Stämme. Unter Berücksichtigung kritischer Fehlerquellen machen die beschriebenen Untersuchungen das Vorliegen einer echten genetischen Transformation sehr wahrscheinlich.

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Summary The transfer of the ability of inducing plant tumours to some Rhizobium strains could be effected by means of DNA from virulent strains of Agrobacterium tumefaciens. With proper regard to critical sources of error the described investigations indicate the existence of a true genetical transformation.

     

Microbial flora associated with colonized and wild populations of the biting gnat Culicoides variipennis

Comparisons were made between the microbial flora in a natural breeding site and in the rearing medium of a laboratory colony and between microbial flora of wild and colonized flies of the biting gnat Culicoides variipennis. Members of the microbial flora at both the natural site and in the colony rearing medium were mostly common contaminants of polluted water; e.g., Enterobacter, Flavobacterium, and Pseudomonas. Anaerobic bacteria (Clostridium spp. & Bacteroides spp.) and the diatom Navicula were found at the natural breeding site, but were not found in the colony rearing medium. The microbial flora isolated from pupae and adults of both wild and colonized flies was similar to that in the natural breeding site and the colony rearing medium. There was no evidence of a specific association of any bacterial genus with either larvae, pupae, or adult flies in the laboratory colony.

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Zusammenfassung Die Gnitze Culicoides variipennis ist der Vektor des Virusagens der wirtschaftlich wichtigen und weit verbreiteten Blauzungenkrankheit von Rindern, Schafen und wilden Wiederkäuern. Für die Entwicklung einer Technik zur Krankheitsbekämpfung ist eine große Zahl von Mücken notwendig. Eine Bakterienmikroflora ist zur Zeit unentbehrlich für das Zuchtmedium, das zur Erzeugung der Mücken gebraucht wird. Aus diesem Grunde wurden Mikroorganismen, die mit verschiedenen Stadien der Mücken verbunden sind, identifiziert. Für die Mücken waren keine spezifischen Bakteriengenera erforderlich, was darauf hinweist, daß schon jedweder von verschiedenen Mikroorganismen eine günstige Nahrungsquelle für die Mücken darstellt. Diese Befunde erwiesen sich als vorteilhaft für die Laborzucht der Mücken, was wiederum für die Untersuchungen zur Bekämpfung und Ausrottung der Blauzungenkrankheit beim Viehsbestand von Nutzen ist.

     

Schillerfarben der Stare(Sturnidae)

Zusammenfassung Die Grundlagen schwach schillernder Federn mit Metallglanz werden gedeutet. Der Durchmesser der Melaninkörner sowie die Dicke der Keratinschicht darüber oder beide Faktoren zusammen ergeben Verstärkung für Vielfache der Wellenlänge. Während die meisten Gattungen große, längliche Melaninstäbe aufweisen, zeigtPoeoptera mosaikartig angeordnete Plättchen. Die intensiv schillernden afrikanischen Arten (Glanzstare) zeigen gasgefüllte Melaninplättchen in einfacher Lagerung oder regelmäßiger Schichtung(Coccycolius). BeiCinnyricinclus treten dicht gelagerte Melaninröhrchen auf. Die gefundenen sieben verschiedenen Grundlagen der Schillerfärbung werden zur Klärung der verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen den Gattungen verwendet. Dabei können auch Aspekte der Evolution dieser uneinheitlichen Familie angedeutet werden.

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Summary The bases of faint iridescence in feathers of metallic colours can be explained as follows: The diameter of the melanin granules as well as the thickness of the keratin layer above it or both factors together result in an increase of multiple wave-lengths. While most genera show large, longish melanin bars,Poeoptera exhibits plates arranged in a mosaiclike fashion. The intense iridescence of some African species (glossy starlings) show gas-filled melanin plates in a single file or in regular layers(Coccycolius). In the feathers ofCinnyricinclus densely arranged melanin tubes can be detected. The seven different bases of iridescent colours which have been found are utilized to explain the relationships between the genera and the systematic order of the family. Thus some hitherto unknown aspects of its evolution can be illuminated.

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Elektronenmikroskopischer Beitrag zur Färbung und Systematik der Familie     

Zum Vorkommen helixförmig angeordneter Ribosomen bei Rhodopseudomonas palustris

Zusammenfassung Es wird das Vorkommen von Polysomensäulen bei Rhodopseudomonas palustris beschrieben. An Hand der Daten ergab sich, daß diese Polysomen aus zwei helixförmig angeordneten Ribosomensträngen aufgebaut sind, die eine linksdrehende Schraube bilden. Der Querschnitt der Schraube zeigt hexagonale Anordnung der Ribosomen. Der Steigungswinkel der Helices beträgt 20⁰, der Gesamtdurchmesser der hexagonalen Polysomensäule beträgt 375 Å. Diese Polysomenart kommt lediglich in der begeißelten Polregion vor und ist dicht unter der Cytoplasmamembran lokalisiert. Die Polysomen stehen mit der Cytoplasmamembran in Kontakt. Ihre Längsachse läuft parallel zur Plasmamembran.

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The occurrence of helical arranged ribosomes of rhodopseudomonas palustris

Summary Helical arranged ribosomes were detected in the polar region of Rhodopseudomonas palustris cells. They are attached to the cytoplasmic membrane. The columnar polysomes are shaped of two helical strings of ribosomes, which are arranged around the axis of the screw. The vertical projection of the single ribosomes in one turn of the screw is a hexagon. The helices are left handed. The angle between the horizontal line and the ribosome chain in the helix is =20⁰. The diameter of the polyribosome column amounts to 375 Å.