Cyclical changes in the fine structure of bovine endometrial gland cells

Summary Cyclical changes in bovine endometrial gland cells were investigated in six heifers, three at estrus and three at day twelve of the estrous cycle in the luteal phase. The epithelium is generally low at estrus but high in the luteal phase. There are ciliated and non-ciliated cells. The ciliated cells are fewer and lighter and show inconspicuous cyclical changes.The secretory cells show more prominent changes. At estrus, their free border is flat with short microvilli. The conspicuous rough-surfaced endoplasmic reticulum may synthesize protein for later secretion. The Golgi complex seems inactive. The high number of cytosegresomes and dense bodies might express cell regression caused by endocrine changes.In the luteal phase, the cells are lighter with long microvilli. The Golgi apparatus shows vacuoles and immature secretory droplets. Secretory vacuoles with light contents occur in the apical cytoplasm. Some of them appear to discharge their contents into the lumen. This is interpreted as evidence of merocrine secretion. Accumulations of tubular, smooth-surfaced endoplasmic reticulum, masses of glycogen granules, and several fat droplets are present.Some lymphocytes and degranulated granulocytes are seen near the basement membrane, more frequently at estrus.Financial support for this study was received from Anslaget för främjande av medicinsk forskning vid Veterinärhögskolan.The authors express their gratitude to Prof. A. Bane and Dr. J.-E. E. Ringmar, Department of Obstetrics and Gynecology, for their help with the selection and clinical control of the animals and for keeping them in good condition.Post doctoral fellow, No. 43-KO-52 (1968) from the Educational Ministry of Japan.     

Ultrastrukturen der zellulären Autophagie

Zusammenfassung Im Laufe der Cytoplasmareduktion während der Spermiogenese von Eisenia foetida sind zwei Vorgänge zu unterscheiden: 1. Die Bildung autophagischer Vakuolen. Sie entstehen, indem Teile des Grundcytoplasmas in das Kompartiment des ER verlagert werden. Da sie keine Reaktion auf saure Phosphatase geben, sind sie als nicht lysosomale Anfangstadien der zellulären Autophagie zu betrachten. 2. Die Bildung primärer Lysosomen. Sie entstehen in Form von lytische Enzyme enthaltenden Golgivesikeln, die von einer neu im Cytoplasma entstehenden Membran zu größeren Einheiten zusammengefaßt werden: den multivesicular bodies. Autophagische Vakuolen und multivesicular bodies gelangen ins Cytophor das am Ende der Spermiogenese den Charakter eines ausgedehnten Autophagosoms annimmt. Als Struktureigentümlichkeit entstehen in ihm undulierende Tubulikörper. Der coat an den Hüllmembranen junger multivesicular bodies und am Plasmalemm der Spermatidenverbindung zum Cytophor wird in Zusammenhang mit der Membrandifferenzierung diskutiert.

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Ultrastructural equivalents of cellular autophagyElectronmicroscopical observations on spermatids of Eisenia foetida during the cytoplasmic reduction

Summary During the cytoplasmic reduction phase in the spermiogenesis of Eisenia foetida two different processes may be defined: 1. The formation of autophagic vacuoles, which arise by the displacement of cytoplasmic portions into the cisternae of the endoplasmic reticulum. Since they exhibit no acid phosphatase activity they are considered to be early stages in cellular autophagy. 2. The formation of primary lysosomes. They originate in Golgi vesicles and are then enveloped by a membrane, formed in the cytoplasm de novo, which transforms them into multivesicular bodies. Autophagic vacuoles and multivesicular bodies subsequently transfer to the cytophor, which contains at the end of the spermiogenesis the characteristics of a large autophagosom, showing aggregates of undulating tubules. The outer coat of the limiting membranes in the early multivesicular bodies and of the cell membrane of the connecting piece between spermatid and cytophor appear to be associated with the membrane development.

     

Oxytocin-induced prostaglandin release from perifused bovine caruncular and intercaruncular endometrial tissue on days 20, 30 and at first estrus postpartum

Twenty-two multiparous Brahman x Hereford F1 cows were utilized to determine the effect of oxytocin (OT) on prostaglandin F2 alpha (PGF) release from caruncular and intercaruncular endometrial tissues and prostaglandin E2 (PGE) release from intercaruncular tissue. The previously gravid uterine horn was removed on d 20 postpartum (n = 7), on d 30 postpartum (n = 7) or the uterine horn ipsilateral to the dominant follicle was removed 12-18 h after onset of first behavioral estrus postpartum (ES; n = 8). Tissues (200 mg wet wt) were cultured in Nutrient Mixture F-10 medium in a perifusion system. The medium and tissues were aerated with 95% O2: 5% CO2 and temperatures were maintained at 39 degrees C. The flow rate was 100 microliters/min and fractions were collected at 20 min intervals for 400 min. After a 2 h settling phase, the tissues were challenged with 1, 2 or 4 micrograms [Asu1,6]-OT/ml of media for 1 h. Basal release of PGE and PGF on d 20 was greater than on d 30 and at ES (P less than .02) which were similar. All doses of OT increased PGE and PGF with both remaining elevated throughout the duration of the perifusion (P less than .008). However, there were no differences among doses. Release of PGE in response to OT on d 20 and 30, was higher than at ES (P less than .008). More PGF was released in response to OT from intercaruncular than caruncular tissue on d 20 (P less than .0001) and at ES (P less than .003). Release of PGF in response to OT on d 20 was higher (P less than .0001) than on d 30 and d 30 was higher than at ES (P less than .007). Basal and OT-induced release of PGE and PGF declined as day postpartum increased. We conclude that intercaruncular tissue released more PGF than caruncular tissue and both intercaruncular and caruncular tissue responded to OT with a sustained release of prostaglandins in a non-dose-dependent manner on d 20, 30 and at ES postpartum.     

Vergleichende Beobachtungen des stomatären Verhaltens verschiedener Pflanzen in Trockenrasen und Laubwäldern am Alpenostrand

Zusammenfassung Innerhalb der drei unterschiedenen Vegetationseinheiten: Trockenrasen+Felssteppen, Trockenwälder und mesophiler Laubwald wurden die Arten mit Hilfe der Infiltrationsflüssigkeiten Paraffinöl, Alkohol und Xylol auf ihr stomatäres Verhalten während der ganzen Vegetationsperiode untersucht und in die drei Verhaltenstypen starke, schwache und wechselnde Schließtendenz eingeordnet. Um standörtliche Unterschiede herauszuarbeiten, wurde aus den an einem bestimmten Wuchsort während einer bestimmten Zeit an möglichst vielen verschiedenen Pflanzen gewonnenen Infiltrationswerten jeweils ein Infiltrations-Mittelwert gebildet und außerdem, sofern Tages- und Nachtwerte von demselben Wuchsort vorlagen, auch ein Quotient aus (womöglich) höchstem Infiltrations-Mittelwert des Tages durch (womöglich) tiefsten Infiltrations-Mittelwert der Nacht (Q _T Q _N ) gebildet, um damit die Intensität der Spaltenbewegung an verschiedenen Standorten zu erfassen. Es ergab sich im allgemeinen bei trockenem Wetter und an trockenen Standorten ein intensiveres Spaltenspiel mit stärkerer nächtlicher Schließtendenz als bei feuchterem Wetter bzw. an feuchteren Standorten. Ausnahmen werden auf S. 598 erörtert.Was die standörtliche Verteilung der stomatären Verhaltenstypen betrifft, so überwiegen in der untersuchten Vegetation des behandelten Gebietes überall die Arten mit wechselnder Schließtendenz, während solche mit schwacher nächtlicher Schließtendenz im Trockenrasen überhaupt fehlen und auch im Wald nur eine sehr geringe Rolle spielen, im Gegensatz zu feuchteren Gebieten bzw. Standorten. Die Arten mit starker nächtlicher Schließtendenz sind im Trockenrasen verhältnismäßig am häufigsten.     

Ermittlung der Alters- und Geschlechtszusammensetzung einer Winterpopulation der Kohlmeise(Parus major) anhand von Nistkastenkontrollen

Zusammenfassung In 1039 Nistkästen, die sich über 8 Kontrollgebiete verteilen, wurden über 4 Jahre während der Wintermonate (November bis März) einmal pro Monat die übernachtenden Kohlmeisen gefangen und ihr Alter und Geschlecht bestimmt.In Laubwaldgebieten mit flächiger Nistkastenanordnung (Gebiete 1 bis 5) überwogen die , während in Nadelwaldgebieten und dem Laubwaldgebiet mit linearer Kastenaufhängung so häufig wie angetroffen wurden. Der Anteil der Jungvögel lag im allgemeinen im Mittel bei etwa 30%, stieg aber in den Laubwaldgebieten mit flächiger Kastenaufhängung gelegentlich auf ca. 60% an.Von den angetroffenen Jungvögeln wurden 16% im Untersuchungsgebiet erbrütet; 84% waren Zuwanderer, die möglicherweise aus größeren Entfernungen kamen. Von den eingewanderten jungen Kohlmeisen- wurden in der nächsten Brutsaison 30% als Brutvögel registriert.

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Age and sex ratio of the great tit in winter according to checks of nesting boxes

Summary From 1971/72 to 1974/75 roosting great tits were registered, aged, and sexed in 1039 nesting boxes of 8 study plots in Hessen.In deciduous forests with nesting boxes distributed equally over the area outnumbered , whereas in coniferous forests and in a deciduous forest with nesting boxes fixed in a line and were found in about equal numbers. Normally, about 30% of the birds were juveniles. Their amount occasionally increased to about 60% in the deciduous forests with nesting boxes distributed equally over the area. Only 16% of the juveniles were bred in the study area, 84% were immigrants, probably from distant regions. 30% of the young females immigrated could be found breeding in the following spring.

     

Parameter des Sauerstoffverbrauches

Zusammenfassung Es wurde bei mehreren Kulturen von P. scaber die Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauches von verschiedenen Kulturbedingungen untersucht.Ständige Haltung bei 5°C unterbindet das Einsetzen der Fortpflanzungsperiode im Frühling.In sämtlichen anderen Kulturen besteht im Herbst/Winter eine starke Proportionalität zwischen und relativem Darmgewicht, während im Frühling der der Tiere mit leerem Darm derart ansteigt, daß die Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauches von der Darmfüllung sehr viel geringer wird. Diese Stoffwechseländerung wird höchstwahrscheinlich durch das Einsetzen von Speicher- und Aufbauprozessen vor der Gonadenreifung bewirkt.Darüber hinaus hängt das Niveau des Sauerstoffverbrauches sehr stark von äußeren Bedingungen ab. Je höher die Temperatur in der Kultur oder im Biotop vor der Messung, desto höher der durchschnittliche bei 20°C. Diese Beziehung erklärt einige der bisher als paradoxe Akklimatisation interpretierten Fälle von Temperaturabhängigkeit des Sauerstoffverbrauches in der Literatur.Unregelmäßige Beleuchtung reduziert den Sauerstoffverbrauch.Plötzliche Temperaturerhöhung (zumindest wenn sie Ende Februar geboten wird) kann die Umschaltung vom Winterstoffwechsel zum Frühlingsstoffwechsel bewirken.Abgesehen davon ist zum Einsetzen des Brutverhaltens stets das Überschreiten einer unteren Temperaturschwelle notwendig. Diese Schwelle liegt über 5°C und unter 15°C. Die erhöhte Temperatur muß jedoch mehrere Tage lang auf die Tiere einwirken, um wirksam zu sein.Ein künstlicher Langtag von 16 Stunden kann während des ganzen Jahres die Verwandlung des Winterstoffwechsels in den Frühlingsstoffwechsel herbeiführen. Ein Kurztag von 7 Stunden unterbindet diese physiologische Entwicklung. Hingegen summieren sich zwei hintereinander gebotene Kurztagperioden mit verschiedener Phase, so daß beide eine Lichtperiode von zusammen 12 Stunden ergeben, zu einer Langtagwirkung.Die Proportionalität zwischen und Darmgewicht kann in einigen Fällen gestört erscheinen, indem immer wieder Individuen auftreten (vor allem in den Kunstlichtkulturen), die bei mehr oder minder vollem Darm einen niederen aufweisen. Hieraus resultiert in gewissen Populationen eine eingipfelige Kurve, mit dem Maximum des Sauerstoffverbrauches bei Tieren mit halbgefülltem Darm, während sowohl Individuen mit leerem als auch solche mit vollem Darm einen geringeren Sauerstoffverbrauch aufweisen. Für letzteren Fall kann die Möglichkeit einer zentralen Regelung nicht ausgeschlossen werden.Die ökologische Bedeutung der Koppelung von Temperatur und Licht zur Steuerung des Stoffwechsels wird diskutiert.     

Electron microscopy of the paracervical (Frankenhäuser) ganglion of the adult rat

Summary The ultrastructure of the paracervical (Frankenhäuser) ganglion in the rat was studied after immersion or perfusion fixation with glutaraldehyde followed by post-osmification. This ganglion is located at the uterovaginal junction in the vicinity of arteria uterina and contains three neuronal cell types. (1) Principal neurons have a fine structure mainly similar to the ganglion cells of other autonomic ganglia. (2) Small granule-containing cells occur in clusters often close to fenestrated capillaries. They are divided into two subgroups according to the size of their cytoplasmic granules; those containing only small granulated vesicles of 800 to 1400 Å in diameter and those having also large granulated vesicles of 2000 to 3000 Å in diameter. (3) Vacuolated nerve cells are large cells that resemble the principal neurons in their cytoplasmic components, except that they contain one to ten vacuoles with corpuscles of different size and shape. The possible physiological significance of the small, granule-containing cells in the uterine function is discussed.     

Elektronenoptische Untersuchungen der Körperdecke vonArion rufus L. (Pulmonata)

Zusammenfassung Es wird ein Überblick über das Oberflächenepithel der WegschneckeArion rufus L. gegeben. Beschrieben werden Flimmerepithel und das Saumepithel, welches den größten Teil der Oberfläche bedeckt. An gewissen Stellen dieses Epithels kommt blasige Sekretion vor, bei deren Verlauf die Mikrovilli verschwinden, um zunächst die Zellen zu einem Zinnenepithel werden zu lassen, welches später von der Oberfläche große Kugeln abschnürt.Benachbarte Zellen der Körperepidermis zeigen verschiedene Interzellularverbindungen. Den Schlußleistenkomplex bilden Zonula adhaerens, eine Zwischenzone und Zonula septata. An den lateralen Zelloberflächen sind Maculae occludentes lokalisiert. Weiters stehen die Zellen durch Verzahnungen und die Interzellularräume durchquerende Zellbrücken miteinander in Verbindung.

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An electron microscopic study of the epidermis ofArion rufus L. (Pulmonata)

Summary The surface epithelium of the slugArion rufus L. is surveyed. The ciliated epithelium and the striated epithelium, which covers the greater part of the surface, are described. In certain areas of the epithelium there is secretion by means of vesicles. During this process the microvilli disappear. The cells are first transformed to a Zinnenepithel (crenellated epithelium), which there upon ties off small lumps from its surface.Adjacing epithelial elements of the skin show different intercellular communications. Zonula adhaerens, an interzone, and a Zonula septata form the junctional complex of the epithelia. The Maculae occludentes are located on the lateral cell surface. Furthermore the cells are in communication by idention and by means of cell-bridges which cross the intercellular spaces.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Ernährungsorganellen von Paramecium

Zusammenfassung Der Cytopharynx von Paramecium aurelia wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Aus Befunden und den aus zahlreichen Veröffentlichungen erhobenen lichtmikroskopischen Beobachtungen ließen sich Rückschlüsse auf den Vorgang des Einstrudeins der Nahrungspartikel und die Funktion der Schlundfasern bei der Bildung und Abschnürung der Empfangsvakuole ziehen. Beim Einstrudeln der Nahrungspartikel aus einem durch die Mundfeldbewimperung hervorgerufenen Zirkulationsstrom gelangen die peripher erfaßten Partikel durch die Mundöffnung, die durch Falten der Vestibulum- und Pharynxpellikula gebildet wird, in den Pharynx. Durch die Mundverengung wird sowohl ein Abfiltrieren zu großer Partikel als auch eine Reusenwirkung der in den Pharynx gelangten Nahrungspartikel bewirkt. Die in den Pharynx aufgenommenen Partikel werden von dem Peniculus und der Vierermembran zum Ösophagus befördert, wobei der Peniculus als hauptsächlichstes Schluckorganell angesehen werden muß. Zahlreiche Mikrovilli an den Cilien verhindern ein Zurückströmen der Partikel. Am Endabschnitt des Pharynx inserieren in Rippen die Schiundfasern, die röhrenförmige und in flachen Bändern angeordnete Fibrillen darstellen, denen Kontraktilität zugeschrieben wird. Sie führen am Ösophagus entlang caudalwärts und enden anscheinend blind im Cytoplasma. Im erschlafften Zustand ermöglichen sie eine Dehnung des Ösophagus, an dessen Endabschnitt die Empfangsvakuole gebildet wird. Nach maximaler Anschwellung der Empfangsvakuole erfolgt eine Kontraktion der Schlundfasern, die als Kontraktionswelle von der Ansatzstelle der Fibrillen aus caudalwärts fortschreitet, dabei den Ösophagus verengt, die Empfangsvakuole abschnürt und nach hinten wegbewegt. Am Pharynx gelegene hochgradige Fibrillenkomplexe werden als das von Gelei (1934) beschriebene Neuromotorium gedeutet. Lichtmikroskopische Befunde verschiedener Autoren über eine unterschiedliche Beschaffenheit der Wände (Membranen) in den einzelnen Cytopharynxabschnitten konnten elektronenmikroskopisch nicht bestätigt werden. Eine Klärung der funktionellen Bedeutung von schlauchförmigen Strukturen, die im Endabschnitt des Pharynx an den Rippen in den Pharynx einmünden, steht noch aus.     

Flight of Oscinella frit L. (diptera, chloropidae) females in relation to age and ovary development

Prit fly females were flown on pins at a temperature of 25–28° in a headwind of 5 mph (2.2 m/sec.) Females flown once only, flew for the longest periods when they were about 4 days old. Individuals that flew every second day failed to fly after they were 2–3 weeks old. Tethered flight in early adult life shortened the preoviposition period. Egg production and life-time were not affected by a single flight.Females caught in suction traps in the field were dissected and classified according to ovary development. Very young females occurred in equal numbers at all heights, but those with fully developed eggs were more abundant at higher altitudes.

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Zusammenfassung Weibchen der Fritfliege wurden mit dem Thoraxrücken an Nadelspitzen angeklebt und bei einer Temperatur von 25–28° mit einem Luftstrom von 2.2 m/sec angeblasen, so daß sie flogen. Die längsten Flüge wurden von 4 Tage alten Fliegen ausgeführt. Nach dieser Zeit nahm das Flugvermögen allmählich ab. Einzelne Weibchen konnten mehrere Flüge unternehmen, aber wenn sie an jedem zweiten Tag geflogen wurden, verloren sie nach 2–3 Wochen ihr Flugvermögen, obwohl sie noch 10–15 Tage lebten und Eier legten. Besonders bei sehr jungen Weibchen hatte das Fliegen eine Abkürzung der Praeovipositionsperiode zur Folge. Die Produktion von Eiern und die Lebensdauer wurden von einem einzigen solchen Flug nicht beeinflußt.Fritfliegen-Weibchen, die in verschiedenen Höhen in Saugfallen (suction traps) gefangen worden waren, wurden seziert, um Alter und Ovarentwicklung festzustellen. Sehr junge Weibchen kamen in allen Höhen in gleichem Verhältnis vor, während solche mit reifen Eiern in den höher aufgestellten Fallen häufiger waren.

     

Ultrastructural changes in the oviductal epithelium of Merino ewes during the estrous cycle

Isthmic and ampullary oviductal epithelia sampled from Merino ewes at days -1, 1, 3, and 10 of the estrous cycle (estrus = day 0) were studied by scanning and transmission electron microscopy after fixation by vascular perfusion. Secretory cells, ciliated cells, and lymphocytelike basal cells were observed in both isthmic and ampullary epithelium at all stages of the estrous cycle studied and their ultrastructural features were analyzed. Synthesis of lamellated secretory granules occurred in the ampullary secretory cells during the follicular and early luteal phases, and their contents were released by exocytosis into the oviductal lumen during the luteal phase. Granule release was associated with nucleated apical protrusion of these cells into the oviductal lumen. No such secretory activity was displayed by isthmic secretory cells even though a few cells contained nonlamellated granules. Apocrine release of apical vesicles and accompanying cytoplasmic material from apical protrusions of ciliated cells occurred in the isthmus around estrus but not in the ampulla. This unexpected feature has not previously been reported in any other mammal. Dendritic basal cells were distinguished in the lower part of the epithelium by their heterochromatic nuclei, electron-lucent cytoplasm, and lack of attachment zones. No migration of basal cells was observed, and their ultrastructural features were similar in the ampulla and isthmus and at all stages of the estrous cycle examined. The function of these lymphocytelike cells in the epithelium is uncertain, but the presence of phagocytic bodies and lysosomes in 20% of them may indicate a phagocytic role.     

Consumption, digestion, and utilization of various grasses by fifth-instar larvae and adults of the migratory locust

Food consumption, digestion, and utilization were estimated in fifth-instar larvae and adults of the migratory locust by measurements of the weight of food ingested, the weight of faeces produced and the increase in body weight. The diet consisted of either rye, perennial rye-grass, cocksfoot, water meadow-grass, or reed-grass.Neither the general shape of the growth curve nor the duration of the developmental period are influenced by these diets.Considerable diet-specific differences in amounts of food consumed as well as digested are estimated. Although explanations for these differences cannot be given, some probable causes are discussed: water content of the food, and transition effect of dietary change.The approximate digestibility of the food is higher in larvae than in adults during their somatic growth, which will reflect a greater digestive capacity in larvae. This digestive capacity remains constant within each developmental period, but its absolute value may differ between the two periods investigated and is dependent on the kind of food offered. The efficiency of conversion of ingested food as well as digested food to body substance are greater for water meadow-grass and particularly for rye than for the other grasses.

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Zusammenfassung Im 5. Larvenstadium von Locusta migratoria und in den adulten Tieren wurden Aufnahme, Verdauung und Nutzbarmachen der Nahrung, die jeweils aus frischen Blättern der Species: Secale cereale, Lolium perenne, Dactylis glomerata, Glyceria maxima oder Phragmites communis bestand, durch Messungen von drei Parametern bestimmt: (1) Trockengewicht der aufgenommenen Menge an Gras, (2) an produzierten Fäces, und (3) Änderung des Körperfrischgewichtes.Weder die allgemeine Form der Wachstumskurve noch die Dauer der Entwicklungsperiode wurden von den Diäten beeinflusst.Beträchtliche Diät-spezifische Unterschiede in der Quantität des aufgenommenen sowie verdauten Futters wurden nachgewiesen. Obwohl es nicht möglich ist schon eine Erklärung dafür zu geben, sind mögliche Ursachen erwähnt: der Wassergehalt des Futters und der transition effect des Diät-Wechsels.Der A.D. (approximate digestibility)-Wert des Futters ist in Larven höher als in den adulten Tieren; dies deutet auf eine höhere Verdauungskapazität der Larven hin. Innerhalb einer Entwicklungsphase bleibt die Verdauungskapazität konstant; ihr absoluter Wert kann beim Vergleich der beiden untersuchten Entwicklungsstadien verschieden sein, und zwar abhängig von der Art des angebotenen Futters. Die efficiency of conversion of ingested food (ECI) wie auch digested food (ECD) in Körpersubstanz sind für G. maxima und besonders für S. cereale höher als für die übrigen Diäten.

     

Autophagie in den Drüsenzellen des Magens bei jungen Mäusen

Zusammenfassung Autophagische Prozesse in verschiedenen Drüsenzellen des Magens neugeborener bis 8 Tage alter Mäuse wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Es zeigte sich dabei, daß die intrazellulären Abbauprozesse in jeder Zellart typisch verlaufen. In den mukoiden Nebenzellen findet man große autophagische Vakuolen mit zahlreichen Mitochondrien, in denen beträchtliche Cytoplasmaregionen sequestriert sein können. Stärker abgebaute Mitochondrien liegen oft im Drüsenlumen oder in den interzellulären Räumen. Anscheinend wird der Inhalt autophagischer Vakuolen in sie ausgeschieden. Alle Zellen mit Autophagosomen enthalten gleichzeitig viele und formenreiche Lysosomen. Einige abgenutzte Zellen des mukoiden Oberflächenepithels scheinen durch Heterophagie abgebaut zu werden. In kleinen Autophagosomen dieser Zellen findet man nur einzelne Organellen. In den Belegzellen ist die Autophagie viel seltener. Typisch für die Belegzellen sind stark osmiophile multivesikuläre Körperchen, die sehr wahrscheinlich Lysosomen verkörpern. In den Hauptzellen, die erst nach der Geburt ausdifferenziert werden, trifft man nur ausnahmsweise sequestrierte Zellpartien.Die Ergebnisse werden unter Berücksichtigung von Beobachtungen anderer Autoren, die die intrazellulären Abbauprozesse analysierten, und eigener früher erzielter Resultate diskutiert.

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Autophagy in gastric gland cells of young mice

Summary Autophagy in different gastric gland cells of newborn till 8 days old mice were studied electronmicroscopically. Intracellular digestion goes on in a way typical for each cell type. In the mucous neck cells, big autophagic vacuoles occur in which a large part of cytoplasm with numerous mitochondria is separated. The damaged mitochondria lie very often in the gland lumen or in the intercellular space. It seems, that the contents of autophagic vacuoles can be extruded in these places. All cells with autophagic vacuoles contain also numerous lysosomes of different shape. Some involuted mucous cells of the surface epithelium seem to be digested in a heterophagic process. Autophagy does not appear often in parietal gastric cells. The autophagosomes of these cells are small, and they contain only some organelles. Typical for these elements are osmiophilic multivesicular bodies, probably lysosomes. Chief cells, that differentiate only after birth, have autophagic vacuoles, but seldom. The results are discussed in comparison with results of other authors that worked on the problems of intracellular digestion.

Der Jugoslawischen Forschungsgemeinschaft Savezni Fond (Belgrad) und Sklad Borisa Kidria (Ljubljana) danken wir für finanzielle Unterstützung, Frau B. Zorman und Herrn F. Kovai für technische Hilfe.     

Physicochemical and morphological characterization of two small polluted streams in southwest Germany

As a supporting component of the VALIMARproject, physicochemical investigations wereconducted monthly from 1995 to 1999 at theKrähenbach/Aich stream system (two samplingsites) and at the Körsch stream (sixsampling sites). Several physicochemicalparameters were analysed continuously bydataloggers during the entire sampling period.Moreover, a selection of the most importantmorphological parameters of the stream wererecorded in 1998.The results of these physicochemicalinvestigations demonstrated that theKrähenbach/Aich system could becharacterized as a natural rhithral submontanecarbonate stream system that is welloxygenated. Low temporal variations in pH,conductivity and chloride occurred at allsampling sites in the Krähenbach whichcoincided with the geological conditions atthis test stream. Because of relatively lowconcentrations of organic and inorganiccompounds during the entire study period thesites AB and AC in the Krähenbach/Aichsystem were classified as slightly polluted.The morphological assessment of the streamindicated a moderately affected status atboth of these streams.Physicochemical and morphologicalinvestigations along the Körsch streamsystem (KA to KE including the tributary streamSulzbach) indicated a highly affected rhithralsubmontane carbonate system characterized byhigh water velocity, flow rate and dissolvedoxygen. The Körsch, however, differssignificantly with respect to watertemperature, conductivity, pH, BOD₅,nutrients, and chloride concentrations from theKrähenbach. As a result of differentanthropogenic inputs (e.g. several sewageplants, agriculture activities and waste waterdumping) the Körsch sites KA to KD wereclassified as critically to heavilypolluted. The morphological assessmentindicated a clearly affected to damagedstatus. The upstream site KE could becharacterized as slightly polluted and itsmorphological structure as moderatelyaffected.     

Angiogenic activity of maternal and fetal placental tissues of ewes throughout gestation

In Study 1, explants of caruncular and intercaruncular endometrium and fetal membrane were collected from ewes (5-6/day) on Days 11-13, 16-18 and 21-23 after mating and Days 10-12 after oestrus, and incubated for 24 h. Explant-conditioned media were evaluated for their effects on endothelial cell proliferation. Both caruncular and intercaruncular endometrium secreted factor(s) which stimulated endothelial cell proliferation, and which appeared to be greater than 100 x 10(3) Mr and heat-labile. In Study 2, conditioned media from explant incubations of caruncular and intercaruncular endometrium, cotyledon and intercotyledonary fetal membrane obtained from ewes (6-7/day) on Days 40, 65, 90, 115 and 140 after mating were evaluated for their effects on endothelial cell proliferation. Caruncular and intercaruncular endometrium and intercotyledonary fetal membrane secreted factor(s) which inhibited endothelial cell proliferation. Media from cotyledonary explants tended to stimulate endothelial cell proliferation on Day 115. Conditioned media from cotyledonary explants obtained from 3 additional ewes at Day 120 of gestation stimulated endothelial cell proliferation, and this activity also appeared to be greater than 100 x 10(3) Mr. Placental angiogenesis in ewes therefore appears to be modulated by both maternal and fetal placental tissues via stimulatory and inhibitory factors.     

Phasenoptisch sichtbare Elemente des endoplasmatischen Retikulums im Plasma vonSelaginella martensii (Spring.) undSpirogyra (Link.)

Zusammenfassung Angeregt durch eine Arbeit vonGerm undKubelka (1964) wird das Plasma der Rindenparenchymzellen des Stämmchens vonSelaginella martensii phasenoptisch untersucht. Der Organellenbestand entspricht dem einer normalen Pflanzenzelle. Da anscheinend jegliche Plasmaströmung fehlt, dürften die langen fädigen Mitochondrien oft eine Eigenbewegung beobachten lassen. Die vonGerm undKubelka als Plasmanetze beschriebenen Konfigurationen erweisen sich als Plasmaleisten, welche durch die Vergrößerung von ER-Elementen in die Vakuole vorgepreßt werden.Nach Zentrifugierung ist das Plasma von Spirogyrazellen einer Phasenkontrastbeobachtung besser zugänglich. Neben den meist kokkenförmigen Mitochondrien findet man, besonders zahlreich in älteren Zellen, leukoplastenähnliche Körper, deren Funktion noch ungeklärt ist. Genaue Analysen der Plasmaströmung lassen den Schluß zu, daß bei schwacher Strömung das dreidimensionale Netz des ER für die Strömungsbahn richtunggebend oder aber auch als submikroskopische Barriere für die Bewegung wirken kann. Starke Strömungsschübe zerteilen das Netz, und die ER-Elemente werden in ihnen parallelisiert. Die intraplasmatischen Vakuolen, die in der beschriebenen Ausbildung phasenoptisch sichtbare Teile des ER darstellen, zeigen in der Plasmaströmung das gleiche Verhalten.Die schlauch- und vesikelförmigen intraplasmatischen Vakuolen bilden in der Spirogyrazelle ein sehr dynamisches Muster. Ihre Entstehung wird durch die verschiedensten Reize (Druck, Licht, Hitze, Plasmolytika), besonders auch durch-Bestrahlung, induziert. Die Ausbildung ist, wie in einer Bildserie festgehalten wurde, reversibel, wobei lange dünne Schläuche und Lakunen oft auch spontan im Plasma zu finden sind. Bläschen entstehen dagegen meist durch Zerfall und Abkugelung dieser Schlauchelemente nach Alteration der Zellen. Bei Auftreten der intraplasmatischen Vakuolen scheint eine änderung der Permeabilitätseigenschaften der ER-Membranen zu erfolgen. So wird eine Hydratation und somit eine Volumsvergrößerung der in der Regel massearmen IZP (intrazisternale Phase) möglich, wodurch phasenlichte Löcher im Plasma auftreten. Die änderung der Permeabilitätseigenschaften der ER-Membranen könnte durch eine Störung der Eiweißauflage des bimolekularen Lipoidfilms hervorgerufen werden. Bei der Vergrößerung des ER zu den intraplasmatischen Vakuolen wird dann nicht nur die Membran gedehnt, sondern es werden wahrscheinlich auch neue Moleküle eingebaut und so die Membranfläche vergrößert. Diese Vermutung scheinen auch Versuche mit-Strahlen zu bestätigen.

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Summary A phase optical investigation into the plasma of cortex parenchyma cells ofSelaginella martensii stems was suggested by a paper ofGerm andKubelka (1964). The organelle content is in accordance with that of a normal plant cell. Movement of the long, threadlike mitochondria seems to be active, as there is an apparent lack of protoplasmic streaming. Configurations described as protoplasmic nets byGerm andKubelka prove to be protoplasmic ridges extruded into the vacuole by an enlargement of ER elements.The protoplasm ofSpirogyra cells is more accessible to phase contrast observations after centrifugation. Besides mitochondria, chiefly of coccoid form, leucoplast-like bodies of yet unknown function are found, most numerously in older cells. From exact analyses of protoplasmic streaming we may conclude that in the case of slow streaming the threedimensional network of the ER may direct the course of the flow or may even form a submicroscopic barrier for it. Intensively streaming protoplasm breaks up the network, forcing ER elements to become parallel. Intraplasmic vacuoles, being phase optically visible parts of the ER in the form described, react in the same way to protoplasmic flow.Tubular and vesicular intraplasmic vacuoles form a highly dynamic pattern inSpirogyra cells. Their formation is induced by most different stimuli (pressure, light, heat, plasmolyzing agents and, in particular, also-rays). Their development is reversible, as documented by a series of photomicrographs: long, thin tubes and lacunae are often formed spontaneously in the plasma. Vesicles, on the other hand, develop by disintegration and rounding of these tubular elements after alteration of cells. Appearance of intraplasmic vacuoles seems to be accompanied by a permeability change in ER membranes. This allows hydration and volume increase of the ICP (intracysternal phase), which is of low mass as a rule. Holes of high transmittency for phase light are thus formed. Permeability changes of ER membranes may be a consequence of disorders in the protein coating of the bimolecular lipid film. During the enlargement of the ER to the final form of intraplasmic vacuoles the membranes not only extend, but their surface is probably also enlarged by the incorporation of new molecules. Experiments with-rays also seem to confirm this conjecture.

     

An endogenous rhythm in the rate of carbon dioxide output of Bryophyllum V. The dependence of rhythmicity upon aerobic metabolism

Summary Excised leaves of the succulent plant Bryophyllum fedtschenkoi exhibit a circadian rhythm of carbon dioxide metabolism in prolonged darkness. The extent to which the basic oscillating system controlling this rhythm depends upon aerobic metabolism has been ascertained by depriving the leaves of oxygen for various times at different phases of the cycle. Scanning the cycle with a 6-hour period of anaerobic conditions revealed a permanent phase shift to be induced only when oxygen deprivation occurs between the peaks of carbon dioxide output when the oxygen dependent dark fixation of carbon dioxide is occurring at a maximum rate. In this part of the cycle the delay induced is approximately equal to the duration of the treatment. The delay of the first post-treatment peak is slightly greater than that of subsequent peaks. No delay is induced by depriving the leaves of oxygen for up to 6 hours near the apex of a peak of the rhythm of CO₂ output when the rate of dark fixation of carbon dioxide is either very low or zero, but further prolongation of the treatment induces a delay which is less than the length of time for which the leaves are deprived of oxygen.These results are discussed in relation to the mechanism of the oscillating system in leaves of Bryophyllum.

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Zusammenfassung Abgetrennte Blätter der sukkulenten Bryophyllum fedtschenkoi weisen im Dauerdunkel einen circadianen Rhythmus des Kohlendioxydstoffwechsels auf. Die Abhängigkeit des diesen Rhythmus steuernden Schwingungssystems vom aeroben Stoffwechsel wurde geprüft, indem den Blättern während verschiedener Perioden und in verschiedenen Phasen des Cyclus Sauerstoff entzogen wurde. Der Cyclus wurde durch sechsstündige Perioden anaerober Bedingungen abgetastet. Dabei zeigte sich, daß eine dauernde Phasenverschiebung nur dann hervorgerufen wird, wenn der Sauerstoffentzug zwischen den Höhepunkten der Kohlendioxdabgabe erfolgt, zu Zeiten also, zu denen die sauerstoffabhängige Dunkel-Fixierung des Kohlendioxys den höchsten Wert erreicht. In dieser Phase des Cyclus entspricht die hervorgerufene Verzögerung ungefähr der Dauer des Sauerstoffentzugs. Die Verzögerung des Maximums ist et was größer als die Verzögerungen der späteren Maxima. Eine Verzögerung tritt aber dann nicht ein, wenn den Blättern Sauerstoff während der Zeit bis zur 6. Std. vor dem höchsten Gipfel der Kohlendioxydproduktion entzogen wird, d.h. zu Zeiten, in denen die Dunkel-Fixierung des Kohlendioxyds entweder gering oder null ist. Eine weitere Verlängerung der Behandlung aber ruft eine Verzögerung hervor, die kürzer als die Periode ist, während deren den Blättern der Sauerstoff entzogen wird.Diese Resultate werden in bezug auf den Mechanismus des Schwingungssystems bei Blättern von Bryophyllum diskutiert.

     

Mehrjährige Untersuchungen über Stoffbildung und Entwicklung des Maises

Zusammenfassung 1. Beschrieben und analysiert werden a) ein Schnittzeitenversuch (I) mit den beiden Maissorten Schindelmeiser und WIR 25 an den Orten Groß-Lüsewitz, Karow und Bernburg in den Jahren 1959, 1960 und 1961, b) ein Schnittzeitenversuch (II) mit 8 Maissorten (sehr früh bis sehr spät) in Groß-Lüsewitz 1963 und 1964, c) ein Defoliationsversuch mit den Maissorten Schindelmeiser, WIR 25 und Siloma in Groß-Lüsewitz 1964 und d) ein Gefäß-Schnittzeitenversuch zur Erfassung der Assimilationsrate und der Transpiration mit den gleichen 3 Maissorten in Groß-Lüsewitz in den Jahren 1961, 1962 und 1963.2. Die Variation der Blatttrockenmasse ist etwa zu 50% mit der Variation der Zeit zu erklären, die zur Ausbildung der Blattmasse zur Verfügung stand.Bei den Sorten sehr unterschiedlicher Reifezeit wird übereinstimmend 9 Wochen nach Versuchsbeginn das Maximum des Blattflächenindex erreicht. Nur die sehr späte Sorte Rumaer erreicht ihren maximalen Index erst am Versuchsende (16 Wochen nach Beginn). Die frühen Sorten haben einen Index von 3, die mittelfrühen und mittelspäten von 4 und die späten Sorten von 5 und mehr. Es gibt signifikante Interaktionseffekte Jahre/Orte auf die Ausbildung der Blattmasse.3. Die Assimilationsleistung geht von 0,3 bis 0,4 g erzeugte Gesamttrockenmasse je g vorhandene Blattmasse und je Tag am Anfang der Entwicklung auf 0,15 g während der Hauptwachstumsperiode zurück und sinkt bis zum Ende der Vegetationszeit auf 0,03 g ab. Zwischen den Orten gab es keine wesentlichen Unterschiede in der Assimilationsleistung; dagegen zeigte sich ein deutlich fördernder Einfluß des günstigen Vegetationsjahres 1959 mit trocken-warmer Witterung und ein rapider Abfall in ungünstigen kühlen und strahlungsarmen Vegetationsjahren.Die Sorte Schindelmeiser wies während der Zeit der Kolbenproduktion im Mittel der Orte und Jahre signifikant höhere Assimilationsleistungen auf als die Sorte WIR 25. Aus dem Versuch mit acht Sorten sehr unterschiedlicher Reifezeit geht hervor, daß die Assimilationsleistung während der reproduktiven Phase mit zunehmender Reifezeit abnimmt. Die Assimilationsleistung war während der vegetativen Phase bei allen Sorten etwa gleich. Mit fortschreitender Reifezeit steigen die Blattmassen erheblich an, die Assimilationsleistung während der vegetativen Phase bleibt etwa auf gleicher Höhe. Daraus ergibt sich eine größere vegetative Gesamttrockenmasse der späten Sorten.Während der generativen Phase gelten die gleichen Beziehungen zwischen den Blattmassen verschiedener Reifezeit, jedoch geht die mittlere Assimilationsleistung mit zunehmender Reifezeit erheblich zurück. Die erzeugte Trockenmasse während der generativen Phase (Kolbentrockenmasse) ist bei den späten Sorten deutlich geringer, da deren relativ geringe Assimilationsleistung nicht durch den relativ großen Blattapparat kompensiert werden kann. Die während der gesamten Vegetationszeit im Mittel der Jahre 1963 und 1964 erzeugte Trockenmasse ist bei allen Sorten etwa gleich groß.Assimilationsleistung und Sonnenscheindauer zeigen Ähnlichkeit in ihrem Verlauf über die Vegetationszeit. Die Vermutung, daß der Abfall der Assimilationsleistung mit zunehmender Reifezeit auf abnehmende Strahlungsdauer vom Hochsommer zum Herbst zurückzuführen sei, kann bestenfalls nur teilweise aufrechterhalten werden. Bezieht man nämlich die Assimilationsleistungen auf die Sonnenscheindauer, so bleibt der Assimilationsabfall von frühen zu späten Sorten bestehen. Es gab unter den 8 geprüften Sorten keine, die auch bei geringer Sonnenscheindauer hohe Assimilationsleistungen gebracht hätte.Gute Strahlungsverhältnisse sind für hohe Assimilationsleistungen eine zwar notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung.4. Der nach der sogenannten Soghypothese zu erwartende negative Zusammenhang zwischen Blattmasse und Assimilationsleistung war signifikant nachzuweisen. Nach unseren Untersuchungen ist während der Kolbenproduktion bei der geringen Blattmasse von 10 bis 12 dt/ha Trockenmasse eine Assimilationsleistung von ca. 0,13 Kolbentrockenmasse je g vorhandene Blattmasse und je Tag möglich, bei einer Blattmenge von 38 bis 40 dt/ha dagegen nur eine Assimilationsleistung von 0,05 g/g d.Mit 100 kg Blatttrockenmasse wurden in jedem Einzelversuch mindestens etwa 4 bis 5 kg Kolbentrockenmasse je Tag erzeugt. Durch Gunst der Umwelt (Strahlung) ist es möglich, zusätzliche Assimilationsleistungen zu erzielen, die bei den geringsten Blattmassen am höchsten sind und mit zunehmender Gesamt-Blatttrockenmasse abnehmen.Die produzierte Kolbentrockenmasse pro Tag nimmt somit bei ungünstigen Bedingungen mit zunehmender Blatttrockenmasse (in einem Meßbereich bis 40 dt/ha Blatttrockenmasse) linear zu, während bei günstigen Bedingungen oberhalb 26 bis 32 dt/ha Blatttrockenmasse die je Blatteinheit produzierten Kolbenmassen wieder abnehmen. Als Ursache hierfür wird die Selbstbeschattung sehr blattreicher Formen angenommen.Die optimale Blatttrockenmasse entspricht einem Blattflächenindex von 4,2 bis 4,8, der etwa bei den Sorten Siloma und Mv 40 und nahezu bei der Sorte WIR 25 realisiert ist.Auch nach dem Defoliationsversuch nimmt mit abnehmender Blattmasse die Assimilationsleistung zu. Bei großer Standweite wurden deutlich größere Assimilationsleistungen gemessen, wobei WIR 25 unter den 3 Sorten die geringste Assimilationsleistung zeigte.Unter Feldbedingungen wiesen im Defoliationsversuch die oberen Blätter größere Assimilationsleistungen als die übrigen Blätter auf.5. Der Verlauf von Assimilation und Transpiration während der Entwicklung ist ungefähr gleich. Die Transpiration geht im Laufe der Entwicklung von etwa 0,30 auf etwa 0,05 g Wasser pro cm² Blatt und pro Tag zurück. Der Abfall verläuft, ähnlich wie bei der Assimilationsleistung, zunächst sehr schnell und dann wesentlich langsamer. Auch der Transpirationskoeffizient zeigt diesen Verlauf. Die drei geprüften Sorten unterscheiden sich in ihrem Transpirationskoeffizienten nur unwesentlich.6. Die Verteilung der Assimilate (Blatt, Stengel, Kolben) wird graphisch dargestellt. Da aus Versuchen verschiedener Autoren (u. a. auchMeinl undBellmann) hervorgeht, daß auch bei fehlendem Sog die Assimilation fast unvermindert fortschreitet, müßte die Soghypothese abgelehnt werden. Dagegen sprechen die hier gefundenen Zusammenhänge für die Hypothese. (Bei Verminderung der assimilierenden Blattfläche um ca. 30% gibt es noch keine wesentliche Einbuße an Trockensubstanzproduktion in den Speicherorganen.) Die Verteilung der Assimilate in die einzelnen Organe erfolgt je nach Sorte und Umweltbedingung trotz Relativierung des Zeitparameters sehr unterschiedlich.7. Mit Hilfe der Allometrie lassen sich die Wachstumsabschnitte Jugendentwicklung, Schossen, Rispenschieben, Blüte, Kolbenentwicklung und Reife nachweisen. Jeder Übergang von einem Abschnitt in den anderen ist durch eine Änderung der Allometriekonstanten mindestens eines der untersuchten Organe Blatt, Stengel, Rispe und Kolben, die in ihrer Beziehung zur Gesamttrockenmasse dargestellt werden, gekennzeichnet.8. Das Verhältnis von erzeugter Trockenmasse zu der dazu erforderlichen Zeit ist sorten- und umweltabhängig. Im Mittel werden während der Jugendentwicklung (32% der Gesamtzeit) nur ungefähr 7%, während der Phasen Schossen, Rispenschieben und Blüte (29% der Zeit) dagegen 46% der Gesamttrockenmasse gebildet. Im Verlauf der Kolbenbildung (39% der Gesamtzeit) werden 47% der Gesamtmasse erzeugt. Damit sind die drei mittleren Phasen je Zeiteinheit am produktivsten. Bei den mittelfrühen und mittelspäten Sorten dauern die Mittelphasen länger als bei frühen und späten Sorten.a) Es wurden für jeden der 34 Einzelversuche die Modelle der Trockenmassenproduktion aufgestellt. Dabei zeigte sich, daß auch bei einer Relativierung der Massen- und Zeitparameter die Massenkurven für die Einzelorgane umweltbedingt stark streuen (s% etwa 20–40%). Es gibt Standorte, die zur Modellbildung besonders geeignet erscheinen, da dort die umweltbedingten Parameterstreunngen sehr klein sind. Die sortenbedingte Variation ist allgemein geringer. Es läßt sich ein mittleres Wachstumsmodell der Trockenmassen (Blatt, Stengel, Rispen, Kolben, Gesamtpflanze) konstruieren, das eine Schätzung des wahren Modells darstellt. Zur Bildung von allgemeingültigen Modellen sind Versuche unter möglichst verschiedenen Umweltbedingungen und mit möglichst vielen Sorten notwendige Voraussetzung.

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Several years of investigations on dry matter production and development in maizeIII. The physiological basis of yield formation, a growth model and its variability

Summary 1. An Analysis of harvest samples of different varieties of maize was undertaken at different times in various localities. Another experiment was carried out in order to find the net assimilation rate (NAR) and transpiration of three varieties.2. Fifty percent of the variation of leaf dry matter was found to be due to variations in the length of time available for the formation of leaves. Early varieties have a leafarea index (LAI) of 3, the middle and comparatively later ones LAI is 4, and late varieties have an index of 5 or more. A significant interaction growth year and location was noticed in the build-up of leaf matter.3. The NAR ranges from 0.3–0.4 to a final level of 0.03 g/gram of leaves/day.4. A significant relationship was found between leaf dry matter and ear dry matter. Under unfavorable weather conditions there is a linear increase of ear dry matter with leaf dry matter of up to 40 dt/ha, while under favorable conditions amounts exceeding 26–32 dt/ha of dry leaf matter have a diminishing effect per leaf unit. Self-shading by the greater number of leaves is assumed to be the reason for this finding. The optimal leaf dry matter is 4.2–4.8 LAI.5. During the growth period transpiration coefficient and NAR ran a similar course.6. The distribution of assimilates to the different organs differs with variety and environmental conditions even after adjustment of time parameters.7. By means of allometry it was possible to distinguish six different growth phases: early development (I), sprouting (II), appearance of panicles (III), flowering (IV), ear development (V), and ripening (VI).8. The ratio of dry matter produced to time required depends upon varieties and environment. During phase I (32% of the entire vegetative period) only 7% of total dry matter was produced, while during II, III and IV (29% of growing time) 46% were added. During phase V (requiring 39% of the vegetative period) the remaining 47% of total dry matter was formed.9. For each of 34 experiments models of dry matter production were developed. These models indicated that individual organs are highly affected by environmental conditions (s% is about 20–40). It is possible to construct an avarage growth model for dry matter production of leaf, stem, panicle, ear, and whole plant. This model represents an estimate of the true model. To establish a universally valid model experiments with different varieties raised in widely differing environments are prerequisite.

     

Die Spermiohistogenese des Süßwasser-Ostracoden Notodromas monacha O. F. Müller

Zusammenfassung Bei Notodromas monacha (Ostracoda) wird die Entwicklung der Spermatiden von der Spindelbis zur Schlauchform mit Phasenkontrast und elektronenmikroskopisch untersucht. Am Kern der spindelförmigen Spermatiden sind an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils zwei Ausstülpungen der Membran zu beobachten. Aus ihnen werden offenbar unter Beteiligung von Vesikeln des endoplasmatischen Reticulum zwei Flügelstrukturen aufgebaut. Jede Flügelstruktur besteht aus zwei Lamellen, die mit tubulären Elementen besetzt sind. An den schlauchförmigen Spermatiden läßt sich ein dicker Körper und ein dünner Faden unterscheiden. Kern, Nebenkern-Derivate und Flügelstrukturen durchziehen den Körper der Länge nach. Der Faden enthält nur noch den Kern und die Ausläufer der Flügelstrukturen. Im Bereich des freien Körperendes liegt im Kern ein als Chromatin gedeuteter Kolben. Diesem folgt in Richtung zum Fadenende ein dichter Achsenstab, der von einer Doppelmembran umhüllt ist. Im dorso-lateralen Kernraum finden sich elektronendichte Brocken unbekannter Bedeutung. Nach Beendigung des Aufbaues der Flügelstrukturen wird das endoplasmatische Reticulum samt Mikrotubuli weitgehend abgebaut. Gleichzeitig verschwindet die den Achsenstab umhüllende Doppelmembran. Die Flügelstrukturen werden als das für die Motilität der Spermien verantwortliche Organell gedeutet.

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The spermiogenesis of the fresh-water ostracod Notodromas monacha O. F. Müller

Summary The transformation of spindle-like spermatids into tubular forms in Notodromas monacha (Ostracoda) has been studied by means of phase contrast and electron microscopy. At each of two opposite sides of the nucleus of spindle-like spermatids, two extensions of the nuclear membrane arise. These extensions form two Flügelstrukturen (wing-like structures) obviously by participation of vesicles of the endoplasmic reticulum. Each Flügelstruktur consists of two lamellae, each bearing numerous tubules. The tube-like spermatids consist of a large body and a small thread. The nucleus, the Nebenkern-derivatives and the Flügelstrukturen extend through the whole body. Within the thread only the nucleus and the outermost parts of the Flügelstrukturen are found. A columnar body, supposed to be chromatin, is located within that part of the nucleus which is situated in the free end of the body. A dense axial rod extends between the columnar body and the free end of the thread. The dorso-lateral sphere of the nucleus contains electron dense particles of unknown function. As soon as the construction of the Flügelstrukturen is finished, the endoplasmic reticulum and the microtubules are reduced. Simultaneously the double-membrane surrounding the axial rod disappears. The Flügelstrukturen are interpreted as organelles responsible for the motility of the sperm.

     

Der eilegeapparat der odonaten

Zusammenfassung Der Eilegeapparat mit drei Paar Gonapophysen wind als der ursprünglichste angesehen und vollständiger Eilegeapparat genannt; alle Typen mit weniger als drei Gonapophysenpaaren sind von ihm durch Rudimentation abzuleiten und werden als unvollständiger Eilegeapparat zusammengefaßt.Am vollstandigen Eilegeapparat sind seine Teile durch Gelenke und Muskeln beweglich, am unvollstandigen sind sie starr ; Gelenke und Legemuskeln fehlen. Die fur die Eiablage wichtigen Gelenke und Muskeln werden beschrieben.Die Entwicklung des vollstandigen Eilegeapparates erfolgt bei der Larve in der Reihenfolge, daß zuerst die Gon. laterales, hierauf die mediales und zuletzt die anteriores ausgebildet werden. Die Rudimentation des unvollstandigen geschieht in der gleichen Reihenfolge, indem zuerst die Gon. laterales und als letzte die anteriores zurück-gebildet worden.Die Eiablage erfolgt beim vollstandigen Eilegeapparat primär exophytisch durch Ablage auf dem Boden oder endophytisch durch Einstechen in Pflanzengewebe, beim unvollstandigen Eilegeapparat exophytisch durch Ablage in das Wasser.Es wind angenommen, daß die primär exophytische Ablageart die ursprünglichste ist und alle anderen von ihr abzuleiten sind.Die endophytische Ablage entwickelt an den Gonapophysen verschiedene Anpassungen, die exophytische führt zu ihrer Rudimentation.Anpassungen an die endophytische Ablage sind Verkürzung der Gonapophysen, Entwicklung eines Tastapparates (Styli), eines Schneide-apparate (Gon. mediales), einer Legeröhre (Gon. anteriores) und einer Stützkante an den Gon. laterales, Ablage in Gonaphysenstellung, oder am 10. Sternit, Ablage in Sternitstellung.Ablage in Gonapophysenstellung beansprucht die Gon. laterales und führt bei Ablage in ein Substrat von zunehmender Härte - sie erfolgt in extremen Fallen in Baumstämme — zu verschiedenen Modifikationen ; Ablage in Sternitstellung läßt die Gon. laterales unbeansprucht und könnte bei Ablage in ein Substrat von abnehmender Härte — sie erfolgt in extremen Fallen in Schlamm — zu Rudimentation der Gon. laterales und exophytischer Ablage in das Wasser überleiten.Der unvollständige Eilegeapparat zeigt eine große Formenmannigfaltigkeit, die sich aber auf zwei Grundtypen, einem mit zwei Paar Gonapophysen — es fehlen die Gon. laterales — und einem mit einem Gonapophysenpaar, der Scheidenklappe, einem Rudiment der Gon. anteriores, zurückführen lassen.Der Zweigonapophysentypus ist bei verschiedenen Gruppen erhalten; bei den Cordulegasterinae ist er morphologisch einheitlich, was einen Stillstand des Rudimentationsprozesses andeutet, und an eine bestimmte Eiablageart angepaßt; bei den anderen Gruppen ist er morphologisch sehr verschieden, wobei es sich wohl um verschiedene Rudimentationsstufen handelt, und fur die Eiablage funktionslos geworden.Der Scheidenklappentypus findet sich bei den Gomphidae, Corduliidae und Libellulidae. Ursprünglichere Formen zeigen längere, höher entwickelte, kürzere Scheidenklappen. Bei vielen Arten ist die Scheidenk1appe restlos rudimentiert. Ihre Rolle für die Eiablage ist fraglich, vielleicht nur sinnesphysiologischer Art. Mechanisch zu deutende Formen (Spitzhammerbildung) kommen vor und sind gelegentlich mit Eiablage auf dem Boden verbunden, was als Anklänge an eine primär exophytische Ablage gedeutet wird.Bei den Libellulidae werden vereinzelt sekundäre Apparate aus neuen Elementen entwickelt.Die Eizahl ist bei Formen mit vollständigem Eilegeapparat höher als bei Formen mit ,unvollständigem und bei den Corduliidae und Libellulidae am höchsten.Die morphologische Vielfalt der Eilegeapparate ist das Ergebnis von zwei Verhaltensänderungen, dem Üborgang der Imagines zu einer Ablage durch Einstechen in Pflanzengewebe und dem Übergang der Larven zum Leben im Wasser. Diese Änderungen wurden von den einzelnen Gruppen auf verschiedene Weise und in verschiedenem Ausmaße vollzogen und ließen eine Unzahl von morphologischen Typen entstehen.Das Bestreben, die Eier möglichst nahe dem Wasser abzulegen, führte jene Gruppen, die nicht oder nicht zu weit an die Ablage in Pflanzengewebe angepaßt waren, zur Ablage in das Wasser. Diese Ab lageart führte zur Rudimentation der Gonapophysen und ließ möglicherweise neue, der neuen Ablageart angepaßte Apparate entstehen.Die Rudimentation der Gonapophysen ermöglichte eine Erhöhung der Eizahl und führte these Gruppen zur Besiedlung von neuen Lebensräumen und damit zu ihrer heute dominierenden Stellung innerhalb der Ordnung.