Über die Drüsenhaare vonSolanum tuberosum,Sorte „Sieglinde“

Zusammenfassung Die vegetativen Teile der Kartoffelsorte Sieglinde haben neben den mehrgliedrigen Deckhaaren noch zwei Arten köpfchenförmiger Drüsenhaare: 1. Mehrzellige, keulen- oder verkehrt birnenförmige Haare mit je einem Eiweißkristall in jeder Köpfchenzelle und 2. Vierzellige, rundliche, bis ellipsoidische, sezernierende Haare mit einem exkreterfüllten zentralen Interzellularraum und Chlorophyllkörnern in den Köpfchenzellen.Während bei ersteren das vielzellige Köpfchen nur auf einem einzelligen Stiel sitzt, ist bei letzteren zwischen dem vierzelligen Köpfchen und dem einzelligen Stiel noch eine Halszelle eingefügt, die entwicklungsgeschichtlich dem Köpfchen zugehört.Eine Unterscheidung der beiden Drüsenhaarformen wird erst nach dem zweiten Teilungsschritt möglich.Die Verteilung der beiden Formen auf Blattober- und Blattunterseite ist verschieden.Die exkretführenden Drüsenhaare zeigen schon frühzeitig, gleich nach Ausbildung des Vierzellenstadiums, bevor noch der zentrale Interzellularraum oder ein Exkret in Erscheinung tritt, sowohl in den Köpfchenzellen als auch in der Halszelle eine netzartige Plasmakonfiguration; die Stielzelle zeigt diese Erscheinung nicht.Das Verhalten des Exkretes gegenüber verschiedenen chemischen Agentien wurde untersucht und das Vorhandensein von ätherischem Öl und einer andersartigen Trägersubstanz als wahrscheinlich angenommen.     

Die Zellkernveränderungen unter der Einwirkung von Ribonuklease und β-Merkaptoäthanol in der Zellkultur

Zusammenfassung Nach der Einwirkung von RNase und -Merkaptoäthanol auf Zellkulturen treten außer unspezifischen Veränderungen des Cytoplasmas charakteristische Kernumwandlungen auf. Diese ähneln bei der RNase den Kernveränderungen bei mit Herpes-Virus inokulierten Kulturen und den bei Herpes-Infektionen auftretenden Kerneinschlußkörpern. — Das -Merkaptoäthanol führt zu Chromatinverklumpung, die aus dem Kerninnenraum ausgestoßen werden. Es wird auf den verschiedenen Angriffsort dieser beiden Substanzen im Zellstoffwechsel hingewiesen.     

Kreuzungen zwischen Hohltaube und Ringeltaube

Zusammenfassung Die Vorgeschichte und der Verlauf von 8 Bruten eines Hohltauben-Männchens mit einem Ringeltauben-Weibchen (Columba oenas × Columba palumbus), die 16 Eier und daraus 4 lebensfähige Jungvögel (2 , 2 ) ergaben, werden geschildert.Die Bastarde sind nach Größe, Gewicht und Färbung intermediär. Sie haben den grünen Halsschild der Hohltaube, doch tritt der Einfluß der Ringeltaube insgesamt stärker hervor, z. B. in der Färbung der Brust und des Flügels, sowie in der Flügellänge, die etwa die Länge des Ringeltaubenflügels erreicht.Der Balzruf des einzigen männlichen Bastards, der das Jugendalter überlebte (HR₃), klang wie kurrrú oder rruuhg; er hatte keine Ähnlichkeit mit dem der beiden Elternarten. Auch sein Verhalten bei der Balz (Haltung beim Ruf, Beteiligung beim Nest-bau) wich von dem Verhalten männlicher Hohl- und Ringeltauben ab. Er verpaarte sich mit seiner Schwester HR₂. HR₂ trug auf einer flachen hölzernen Unterlage wenige Zweige zusammen und legte ein unbefruchtetes Ei, das es gleich im Stich ließ. Herrn Prof. Dr. Erwin Stresemann zum 70. Geburtstag gewidmet     

Über die Modifikationen der Schraubenrotation im Protoplasma

Zusammenfassung Bei der Rotation einer Schraube um ihre Längsachse gibt es zwei extreme Möglichkeiten der Verschiebung: Die Schraube bohrt sich entweder durch das Medium (scheinwellenlose Rotation), oder das Medium wird entlang der Schraube verschoben (Rotation mit Scheinwellen). Welche von diesen beiden Möglichkeiten verwirklicht ist, hängt in erster Linie von der Verschiebbarkeit des Mediums ab. Bei der in Modellversuchen untersuchten Rotation mit Scheinwellen kann außerdem eine Schwingung auftreten, die, wenn sie nicht etwa durch eine Berührung gedämpft wird, die Bildung stehender Wellen verursacht. Die Verschiebungsverhältnisse entlang der schwingend rotierenden Schraube erscheinen sehr kompliziert (Glitschbewegungen nach beiden Richtungen).Zwischen den beschriebenen Extremfällen der Schraubenrotation gibt es Übergänge. Es wurde versucht diese in einem Schema gemeinsam zu erfassen (Abb. 4).Angewandt auf die submikroskopischen Schrauben des Protoplasmas führt die Unterscheidung der genannten Rotationsformen zu Erklärungsmöglichkeiten für verschiedene physiologische Phänomene: Das Strekkungswachstum und die periodischen Turgorschwankungen der Pflanzenzellen, die endogen-periodischen Erscheinungen, sowie das Auswachsen von Amöben-Pseudopodien werden als Wirkungen von scheinwellenlosen Rotationen aufgefaßt. Die Formbildung und Reizleitung wird dagegen mit Hilfe der Schwingungen interpretiert, die bei den Rotationen mit Scheinwellen auftreten.Ausgeführt in der Naturkundlichen Station/Linz.     

Die Haploidie der MÄnnchen und die Endopolyploidie in Einigen Geweben von Haplothrips (Thysanoptera)

Zusammenfassung Die Spermatogonien sind haploid, die Oögonien diploid, die Chromosomenzahl beträgt bei Haplothrips statices n=15. Die Ganglienzellen und die Nervenmutterzellen sind bei Männchen haploid, bei Weibchen diploid.Haploid sind bei den Männchen auch die Zellen der Epidermis, der Tracheenmatrix und des Hinterdarniepithels mindestens bis zur Pronymphe.Es findet demnach während der Entwicklung der von Haplothrips keine allgemeine Aufregulierung (Diploidisierung) der Zellen statt.Fettkörper, Mitteldarmepithel, Malpighigefäße und Oenocyten werden polyploid bis zu 32n. Dabei teilen sich im Fettkörper mindestens noch die 16-ploiden Zellkerne. Während im Mitteldarmepithel, den Malpighigefäßen und vermutlich auch im Fettkörper das Verhältnis der Polyploidie von l2 entsprechend der haploiden Ausgangsbasis der männlichen Zellen erhalten bleibt, wächst die Mehrzal der Oenocyten bei den Männchen stärker als bei den Weibchen.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

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.     

Der Zinknachweis in den A-Zellen und B-Zellen des Inselorganes bei der Ente

Zusammenfassung In den Langerhansschen Inseln der Ente fällt die histochemische Reaktion auf Zink nach vitaler intravenöser Injektion von Dithizon stark positiv aus. Die überwiegend aus B-Zellen bestehenden hellen Inseln und die fast nur aus A-Zellen bestehenden dunklen Inseln erlauben den Ausfall der Reaktion und die Lokalisation des Zinkdithizonates innerhalb der Inselzellen in beiden Inselzelltypen getrennt zu beurteilen. Zinkdithizonat in granulärer Form findet sich sowohl in den A-Zellen als auch in den B-Zellen. Es ist in ersteren violettrot, in letzteren karminrot. In den A-Zellen deckt sich bei intravitaler Reaktion das Zinkvorkommen nicht mit den -Granula. Am nativen Gefrierschnitt ist das Metalldithizonat beim Zinknachweis nicht granulär, sondern diffus im ganzen Cytoplasma nachzuweisen. Das gleiche gilt für die B-Zellen. Die beiden Methoden haben lokalisatorisch einen verschiedenen Effekt. In beiden Zelltypen der Inseln wird außer dem roten Zinkdithizonat eine schüttere schwarze Körnelung gefunden, die möglicherweise das Vorhandensein eines weiteren Schwermetalles anzeigt. Das Vogelpankreas eignet sich in besonderem Maße für Untersuchungen, welche den Zinkgehalt der A-Zellen im Zusammenhang mit dem Kohlenhydratstoffwechsel betreffen.Mit Unterstützung der Research Corporation, New York.     

Über die Verwendung der reversibel polymeren Metachromasie von Pseudoisocyanin zur Gewebsfärbung

Zusammenfassung 1. Pseudoisocyanin gibt mit den dicht gelagerten elektronegativen Gruppen von Mukopolysacchariden in Geweben und Lösungen, wie auch mit synthetischen Produkten mit linear angeordneten elektronegativen Gruppen in Lösung wie z. B. Polyäthylensulfosäuren eine metachromatische Reaktion mit der charakteristischen langwelligen Bande (vgl.Scheibe u.Schauer 1958). Die elektronegativen Gruppen binden die Farbstoffmoleküle elektrostatisch und bilden die Gruppierung des reversiblen Polymerisates.2. Die metachromatische Reaktion mit der reversibel polymeren Bande läßt sich in Gewebsschnitten deutlich demonstrieren. Das Farbstoffpolymerisat absorbiert in Lösung bei der gleichen Wellenlänge wie im Gewebe, wodurch die Gleichheit der Vorgänge im Gewebe und in Lösung bewiesen ist.3. Das Pseudoisocyanin erscheint für die Darstellung von Mukopolysacchariden besonders geeignet, da nach früheren Arbeiten (Scheibe 1938,Zimmermann u.Scheibe 1956) schon eine monomolekulare Schicht die reversibel polymere Bande und damit die Metachromasie beobachtbar macht. Ferner sind bei Betrachtung der mit Pseudoisocyanin gefärbten Schnitte im monochromatischen Licht bei der Wellenlänge der polymeren Absorption Spuren von Mukopolysacchariden noch deutlich zu erkennen, die bei Betrachtung im weißen Licht unauffällig bleiben.4. An Hand einiger Beispiele (Mastzellen, Knorpelgewebe, hyalinisiertes Bindegewebe) wird die Verwendungsmöglichkeit in der Histochemie gezeigt.

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Summary 1. Pseudoisocyanin interacts with densly positioned electronegative groups of mucopolysaccharides in tissues and in solutions in the same way as it interacts with linear positioned electronegative groups of synthetic products in solution (for instance polyaethylensulfoacids). The metachromasia, which is due to this reaction of pseudoisocyanin with mucopolysaccharides shows a characteristic wave-band 5727 Å (Scheibe undSchauer 1958). The dye is bound electrostatically by the electronegative groups in form of a reversible polymerisate.2. The metachromatic reaction with the reversible polymerisate has been demonstrated in tissue-sections. The polymerisate with the dyestuff is shown to adsorb light at the same wavelength in tissues as in solutions. This finding confirms the identity of the reaction in tissues and in solutions.3. Pseudoisocyanin seems to be especially suited for the detection of mucopolysaccharides, for even a monomolecular layer of dyestuff allows the observation of the reversible polymeric band and therefore shows metachromasia. Further, after staining with pseudoisocyanin even small trans of mucopolysac charides which are not visible in the white light can be demonstrated by means of monochromatic light at the wave-length of the polymer absorption.4. As shown by staining mastcells, cartilage-tissue, hyaliniced connectivetissue, pseudoisocyanin seems to be of use for appliance in histochemistry.

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Mit 4 Textabbildungen     

Der Atmungsverlauf alternder Blätter und reifender Früchte

Zusammenfassung Die charakteristischen Züge der Atmung von reifenden Früchten werden beschrieben. Bei Blättern in der Entwicklungsperiode vor dem Laubfall konnte ein Atmungsverlauf festgestellt werden, der demjenigen reifender Früchte in wesentlichen Teilen entspricht. Das Phänomen des climacteric rise bei Früchten und Blättern wird verglichen. Es wird hervorgehoben, daß ein klimakterischer Atmungsanstieg nicht allein bei Früchten, die auf dem Lager reifen, sondern ebenso während der Baumreife auftritt. Die für die Reifungsatmung kennzeichnende Atmungskurve ergibt sich auch dann, wenn man die Atmungsintensität nicht wie üblich auf das Frischgewicht, sondern auf die Zahl der Früchte (bzw. auf die Blattfläche) bezieht. Der Anstieg der Atmungsintensität fällt bei Holunderfrüchten undParthenocissus-Blättern mit der Ausbildung der Anthocyanfarbstoffe zusammen. Während bei der Fruchtreifung der R Q häufig Werte über 1 erreicht, steigt der Quotient bei Blättern im Verlauf der Laubverfärbung nicht an. Neuere Vorstellungen über die Ursachen des climacteric rise werden diskutiert.Mit 5 Textabbildungen.Herrn Prof.M. Thomas, F. R. S., Newcastle-upon-Tyne, und Herrn Prof. Dr.K. Paech, Tübingen, möchte ich für Anregungen und Hinweise zu dieser Arbeit aufrichtig danken.     

Untersuchungen über die löslichen Aminosäuren und Zucker von Grünalgen mit natürlichem und erhöhtem Vitamin B1-Gehalt

Zusammenfassung In Massenkulturen von Chlorella pyrenoidosa und mehreren anderen Grünalgen wurde in verschiedenen Entwicklungsstadien der Gehalt an löslichen Aminosäuren und Zuckern bestimmt und der Einfluß eines künstlich erhöhten Aneuringehaltes auf diese beiden Komponenten untersucht.Sowohl die Zusammensetzung der Nährlösung als auch der Aneurinzusatz hat Einfluß auf den Aminosäure- und Zuckergehalt der gebildeten Algenmasse.In den Aneurinkulturen ist eine für die einzelnen Algenarten, Kulturbedingungen und Entwicklungsstadien charakteristische Erhöhung des Aminosäure- und Zuckergehaltes zu beobachten.Die Ergebnisse werden unter dem Gesichtspunkt einer Beeinflussung des physiologischen Alters der Kulturen durch die Erhöhung des Aneurinspiegels in den Zellen diskutiert.Auszug aus einer Dissertation der Fakultät für Landwirtschaft und Gartenbau der T. H. München.     

Über den Atemmechanismus bei Haifischen und Rochen

Zusammenfassung Die Arbeitsweise des Mechanismus der Kiemenatmung wird bei Scylliorhinus canicula, Sc, stellare, Mustelus laevis, Torpedo marmorata und T. ocellata experimentell untersucht. Bei allen Arten lassen sich eine Druckpumpe und Saugpumpen nachweisen. Ihre Arbeitsleistungen kann man grob an der Hubhöhe des Atemwassers gegen das hydrostatische Gefalle ablesen.Bei den Haifischen arbeitet entweder normalerweise nur die Druckpumpe (Scylliorhinus), oder Druckpumpe und Saugpumpen teilen sich in die Arbeit (Mustelus). Ausschaltung eines der beiden Pumpensysteme wird durch mehr oder weniger vollständige Übernahme der Arbeit durch das verbleibende System kompensiert. Bis auf Augenblicke besonderer Belastungen führen Ausschaltungen bei den Haien zu keiner Kompensation des Leistungsausfalles durch Vermehrung der Atemzüge.Bei den Rochen (Torpedo) dominiert die Saugpumpe. Die Gesamtleistung setzt sich aus Druck- und Saugarbeit im Verhältnis von etwa l 2 zusammen. Ausfall eines der beiden Anteile wird durch beschleunigte Atmung kompensiert. Umschaltungen erfolgen nicht.     

Crossing over bei Bastarden von Chironomus thummi piger × Ch. thummi thummi

Zusammenfassung Bastarde mit der Elternkombination Chironomus thummi piger x Chironomus thummi piger wurden mit beiden Geschlechtern von Ch. th. piger rückgekreuzt. An den Speicheldrüsen-Chromosomen von 1401 Larven der Nachkommenschaft wurde die crossing over-Häufigkeit in den strukturidentischen und strukturdifferenten Chromosomenabschnitten in der Meiose der Bastarde untersucht.In den strukturdifferenten Chromosomenabschnitten der Bastarde ist die Austauschhäufigkeit erheblich niedriger (Chromosom I 1,6%, Chromosom II 0,4%, Chromosom III 0,2%, Chromosom IV 7,2%) als in den strukturidentischen Abschnitten (zwischen 20,6 und 38,4%). Regionen mit starken Strukturdifferenzen im Bastard (Chromosom III) haben seltener Austausch als Regionen mit schwachen Strukturdifferenzen (Chromosom IV). Bei Weibchen liegen die Austauschhäufigkeiten in den strukturidentischen Abschnitten höher als bei Männchen.Das Fehlen einer totalen Unterdrückung des Austausches in den strukturdifferenten Abschnitten bei Bastarden läßt auf eine untergeordnete Bedeutung cytogenetischer Faktoren als Isolationsmechanismus bei der Evolution beider Unterarten schließen.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Die Dynamik der Frühentwicklung vonSagitta setosa

Zusammenfassung 1. Untersuchungsobjekt.Sagitta setosa Joh. Müll. Vergleichsobjekt:Sagitta elegans arctica Aurv. Methoden: Laufbild- und Teilbildanalyse von Mikrozeitrafferfilmen; kinematische Diagramme.2. Unter Zeittransformation (Zeitraffung, Z.R.) wird eine Ausdehnung des Keimes während der Teilungsphase, gefolgt von einer Kontraktion in der Interphase, im Z.R.-Laufbild erkennbar. Dieser Rhythmus ist etwa vom 32-Blastomerenstadium bis zur neunten Teilung (256/512 Zellen) zu beobachten. Er kommt zustande durch die Summation der nach jeder Teilung einsetzenden aktiven Aneinanderpressung der jeweils entstandenen beiden neuen Blastomere. Dieser Vorgang ist bei den beiden untersuchten Sagitten-Arten besonders intensiv und führt in der Kontraktionsphase zur fast völligen Abkugelung des Keimes.3. Die erste Andeutung des sehr kleinen Blastocoel wird bei der Aneinanderpressung der beiden ersten Blastomere in Gestalt eines in zwei Spitzen ausgezogenen Flüssigkeitstropfens wahrnehmbar. Die innerhalb der Berührungsfläche ausgepreßten kleineren Tropfen weisen zentripetale Ortsverlagerung auf und verschmelzen mit dem größeren Blastocoel-Tropfen. Der Keimbahnkörper ist im Leben bis zum 16-Zellenstadium feststellbar.4. Es folgt eine Wiederholung der Tropfenabsonderung nach jeder Teilung in der Pressungsphase bis zur neunten Teilung. Das Blastocoel vergrößert sich infolge der Flüssigkeitsaufnahme.5. Kinematische Diagramme der ersten Teilungen, durch Teilbild-Analyse aus Z.R.-Aufnahmen gewonnen, beweisen, daß die stärkste Tropfenabsonderung jeweils mit der Phase intensiver Abkugelung zusammenfällt.6. BeiSagitta elegans arctica Aurv. ist die Tropfenabsonderung in der Interphase (Abrundungs-Pressungsphase) erheblich größer, die Abrundung geringer.7. Die unbedeutende Vergrößerung des Blastocoel durch Flüssigkeitsaufnahme läßt keine direkte Entodermbildung durch Invagination zu. Der endgültigen Einstülpung gehen drei Versuche voraus.8. Die vom 32-Blastomerenstadium ab am vegetativen Pol teilweise herausragenden Urgeschlechtszellen weisen gegenüber den Somazellen Teilungsverzögerung auf. Bei der sechsten Teilung (32/64) zeigen die Urgeschlechtszellen unter Z.R. eine aktive zentripetale Bewegung; sie verschwinden am vegetativen Pol und drücken das Blastocoel mit ihren proximalen Enden ein: erster Invaginationsversuch. Zu Beginn der nächsten Teilung erfolgen rückläufige Bewegung und Wiedererscheinen am vegetativen Pol. Der zweite Versuch findet bei der siebten Teilung statt (128 Blastomere), der dritte bei der achten Teilung (256 Zellen). Die Aktivität der nunmehr vier Urgeschlechtszellen ist unverkennbar.9. Die sich zunächst nicht weiter teilenden vier Urgeschlechtszellen behalten etwa die Größe eines Blastomer des 64-Zellenstadium bei, während die Somazellen unterdessen wesentlich kleiner geworden sind. Gastrulation durch Invagination ist erst möglich, wenn das Größenverhältnis zwischen den beiden Zellgruppen eine Ortsverlagerung ektodermaler Zellen in das kleine Blastocoel dynamisch zuläßt.10. Auffallend ist unter Z.R. die Fähigkeit der Blastomere zu aktiv-passiven Bewegungen, vor allem in der Region des Prostoma, in der Umbiegungszone Ektoderm-Entoderm.11. Nach Invagination des Entoderm, die vier Urgeschlechtszellen an der Spitze, liegt zunächst ein schmales Urdarmlumen vor. Das Entoderm zeigt während der Interphase wieder eine rückläufige Bewegung, die als Restverhalten des vorausgegangenen Rhythmus aufzufassen ist.12. Sobald die zentripetalen Invaginations-Versuche der Urgeschlechtszellen — von der sechsten bis zur achten Teilung — einsetzen, dauern die Teilungsschritte länger als vorher; bis zur achten Teilung nimmt die Zeit erheblich zu; nach der neunten verlaufen die Teilungen nicht mehr synchron.13. Die große Aktivität der vier Urgeschlechtszellen bleibt auch noch nach ihrer Einordnung in das Entoderm des Urdarmdaches erhalten, offenbar im Rhythmus der nunmehr lokalisierten Teilungen im Entoderm.14. Nach Verlagerung der Urgeschlechtszellen in das Lumen des Archenteron, unter Beibehaltung des Kontaktes mit dem Entoderm, ist das Blastocoel bis auf den schmalen spaltartigen Raum zwischen Ekto- und Entoderm verdrängt. Das Auswandern der vier Zellen erfolgt offenbar durch aktive, mit starker Metabolie verbundenen Bewegungen. Das Archenteron weist unter Z.R. rhythmische Erweiterungen und Verengungen auf.15. Der Verschluß des Prostoma (Deuterostomia) verläuft synchron mit dem Auswandern der Urgeschlechtszellen.

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The dynamics of the early development ofSagitta setosa. Film-Projection and single-frame analysis of time lapse movies

The dynamics of the early development of the chaetognathSagitta setosa Joh. Müll. has been studied up to the completed gastrulation, the leaving of the primordial germ cells and the closure of the prostoma. Comparative studies have been conducted onSagitta elegans arctica Aurv. The analysis was performed on the basis of micro-time-lapse movies and exact investigation of single frames (Teilbild-Analyse). A detailed account is presented on rhythmic behaviour of the blastomeres, such as the expansion during the cell division and the contraction during interphase, which is combined with an almost complete rounding off of the embryo and the production of fluid drops in the contact areas between the blastomeres. These drops fuse with the minute blastocoel and enlarge it. The Urgeschlechtszellen (primordial germ cells) are very active; during the sixth to eight division of the blastomeres they show an active centripetal movement, depress the blastocoel to some extent and move backward until they project in part into the region of the vegetative pole (during interphase) beyond the surface of the rounded embryo. Gastrulation by means of invagination becomes only possible after three advancing attempts of the primordial cells. During invagination active-passive movements of blastomeres occur in the Umbiegungszone between ectoderm and entoderm. Duration of cell division increases considerably after the sixth division. After the ninth division the blastomeres no longer divide synchronically. Within the entoderm the 4 primordial germ cells remain very motile. Closure of the prostoma occurs synchronically with the dislocation of the primordial germ cells into the archenteron lumen. They stay in further contact with the entoderm of the Urdarmdach. The cinematic diagrams produced by employing the method of single frame-analysis of time lapse series allow an exact survey of the cytodynamic processes during the embryonic development.

     

Cytologische Untersuchungen an Nematodengallen

Zusammenfassung Zwei verschiedene Faktoren bewirken die Vergrößerung der Riesenzellen (RZ) in den Gallen des NematodenMeloidogyne arenaria (auf Kakteen und anderen Wirten): die Hypertrophie der wachsenden RZ und die Syncytienbildung (Auflösung trennender Zellwände und Verschmelzung kleinerer Zellen).Parallel mit der Entwicklung des Parasiten durchlaufen die RZ und ihre Kerne vier verschiedene Entwicklungsstadien; währenddessen verändern diese Kerne auf charakteristische Weise ihre Größe, Struktur und Gestalt, parallel damit erhöht sich der Polyploidiegrad (die Charakteristika der einzelnen Stadien sind vom jeweiligen Wirt weitgehend unabhängig): der Umriß wandelt sich vorerst durch starke physiologische Beanspruchung des Kerns, in späteren Stadien durch davon unabhängige Mitosestörungen bzw. durch Spindel- und Plattenverschmelzungen während der synchronen Teilungen in den RZ (bei der CrassulaceeCotyledon treten Mikronuklei auf). Die beiden letztgenannten Vorgänge verursachen die Polyploidisierung sowohl in den RZ als auch in manchen unmittelbar an die RZ anschließenden parenchymatischen Zellen, während das übrige Gewebe weitgehend unbeeinflußt bleibt.Eng mit den genannten Ursachen hängt die sehr variable Zahl der Kerne pro RZ und ihre Struktur zusammen: im Stadium der größten physiologischen Beanspruchung der RZ ist der Kern sehr wolkig, später sind die Chromozentren sehr kompakt. Unabhängig vom jeweiligen Entwicklungsstadium der RZ ist das Chromatin an der Peripherie des Kerns konzentriert. Durch die Ursachen, die zu Polyploidisierung und variablem Umriß führen, kommt es zu wahrscheinlich plasmatischen Einfaltungen und Einschlüssen innerhalb des Kerns.Nicht nur im Gallen-, sondern auch im unbeeinflußten Gewebe zeigen Kerne ab einer bestimmten Größe bzw. eines bestimmten Polyploidiegrades stärker lichtbrechende, nicht oder nur wenig anfärbbare, in ihrer Größe zwar vom Kernvolumen abhängige, doch trotzdem kleine Kugeln (in kleineren Kernen sind sie wahrscheinlich nur wegen ihrer Kleinheit nicht auffindbar). Sie sind nur in Glutaraldehyd-fixiertem Material sichtbar, AE als Fixierungsmittel löst sie auf. Sie befinden sich oft in unmittelbarer Umgebung des Nukleolus und hängen wahrscheinlich ursächlich mit ihm zusammen, aber eine exakte Analyse kann nicht gegeben werden.

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Summary Two determining factors induce the enlargement of giant cells in galls caused by the root-knot nematode (Meloidogyne arenaria in roots of some Cactaceae and other hosts): hypertrophy of the growing giant cells and formation of syncytia.Corresponding with the evolution of the parasitic larva the giant cells and their nuclei become altered through four different stages; the nuclei change their volume, structure, shape and their degree of polyploidy, independent of the specific host: the contour of the nuclei is altered during the development of the giant cells first by physiological factors, on the other hand — later on — by mitotic inhibition resp. by fusing mitotic spindles or mitotic figures during synchronous mitotic divisions in the giant cells (micronuclei occur inCotyledon, Crassulaceae). Polyploidization is induced by the last two mentioned factors in giant cells as well as in some parenchymatous cells surrounding giant cells.Conditioned by these mentioned factors the number of nuclei per giant cell, their structure and shape are very variable. All nuclei in the giant cells possess a significant feature: accumulation of the chromatin material at the nuclear periphery, while the centre of the nucleus is almost optically empty. This structure occurs also during the stage with the greatest physiological stress. Plasmatical foldings and inclusions occur in some voluminous nuclei, produced by the factors leading to polyploidy resp. to variable shape.Not only in giant cells, but also in normal tissues — if their nuclei have reached a low degree of polyploidy — small, refractioning, poor stainable globules exist (they cannot be seen in small nuclei, probably they are too small): they are often sitting upon the nucleolus and are surely corresponding with him, their exact constitution and origin is unknown. They can only be seen in Glutaraldehyd-fixed material, in acetic-alcohol-fixation they are dissolved.

     

Beobachtungen zum Antagonismus zwischen Asparagin und β-Alanin

Zusammenfassung Hefezellen können aus dem Nährmedium soviel -Alanin aufnehmen, daß sie damit auch nach Übertragung in ein davon freies Substrat beträchtlich wachsen können. Diese Aufnahme von -Alanin ist auch in Abwesenheit einer Stickstoffquelle und nach Verarmung an Stickstoff möglich. Asparagin hemmt als Antagonist des -Alanins dessen Verwertung nur dann, wenn beide Verbindungen gleichzeitig geboten werden. Es kann, wenn es vor der Inkubation mit -Alanin geboten wird, dessen spätere Aufnahme nicht behindern, und es kann, nachträglich geboten, die Exosmose nicht steigern. Aus diesen Beobachtungen wird geschlossen, daß -Alanin nicht nur bis zum Konzentrationsausgleich in die Zelle eindringt, sondern teilweise in höhermolekulare Verbindungen (Pantothensäure, Coenzym A) eingebaut und damit festgelegt wird. Der Vermutung anderer Autoren, wonach antagonistisch wirkende Aminosäuren lediglich den Aufnahmevorgang behindern sollen, wird entgegengehalten, daß im Falle des Antagonismus zwischen -Alanin und Asparagin viel eher mit einer Behinderung der Weiterverarbeitung zu rechnen ist.     

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.     

Untersuchungen am Ovar von Bruchidius obtectus Say. (Coleoptera-Polyphaga) zur Klärung des Oocytenwachstums in der Prävitellogenese

Zusammenfassung Im ersten Teil der Arbeit werden die Ovariolen adulter Imagines von Bruchidius obtectus licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Durch den Nachweis von Nährsträngen, die die Oocyten mit den Nährzellen der Endkammer verbinden, konnte erstmals gezeigt werden, daß Bruchidius telotroph-meroistische Ovariolen besitzt. Die Nährzellen, deren Kerne kettenförmige Nukleolen aufweisen, bilden bei den Imagines ein Syncytium, das von einem räumlichen Maschennetz aus interstitiellen Zellen stabilisiert wird. In den Oocytenkernen entsteht während der Prävitellogenese eine Karyosphäre, von der aus Nukleolarkörper, Binnenkörper und segmentierte Längsstrukturen gebildet werden. Die Nukleolarkörper und die kettenförmigen Nährzellnukleolen werden als multiple Nukleolen diskutiert.Der zweite Teil der Arbeit stellt eine ontogenetische Untersuchung des Ovariolengewebes dar. Danach entsteht das Nährzellsyncytium in der Phase der Imaginalhäutung aus einem zellulär-fusomalen Verband. Die morphologische Abgrenzung der Ei- und Nährzellen voneinander sowie die Ausbildung von Nährsträngen finden ebenfalls in dieser Entwicklungsphase statt. Die präsumptiven Ei- und Nährzellen durchlaufen auf dem Puppenstadium das Pachytän der Prophase der Meiose. Damit weisen sich die Nährzellen als Keimbahnabkömmlinge aus.Im dritten Teil der Untersuchungen erfolgt eine Analyse der DNA- und RNA-Synthese sowie des RNA-Transports in dem Ovariolengewebe adulter Imagines. DNA Markierungen mit ³H-Thymidin lassen auf einen, wenn auch geringen, Polyploidiegrad der Nährzellkerne schließen. Markierungen mit ³H-Uridin belegen eine hohe RNA-Syntheserate der Nährzellkerne. Mit nahezu gleicher Intensität wie die Nährzellkerne synthetisieren auch die Oocytenkerne RNA, obwohl sie eine Karyosphäre bilden. Mit Hilfe von Markierungsgradienten im Ooplasma sowie von Nährstrangmarkierungen gelang der Nachweis eines RNA-Transportes von Nährzellsyncytium über die Nährstränge in die Oocyten.Abschließend wird das telotrophe Ovar von Bruchidius (Coleoptera-Polyphaga) dem telotrophen Ovar der Heteropteren gegenübergestellt. Der Vergleich legt eine konvergente Entwicklung dieses Ovartyps bei Insekten nahe.

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The growth of oocytes during previtellogenesis in the ovary of Bruchidius obtectus say. (Colepotera-Polyphaga)

Summary In the first part of the investigation the ovarioles of adult imagines are analyzed by light and electron microscopy. It is shown that nutritive cords connect the oocytes with the apical trophic tissue, demonstrating that Bruchidius has telotroph-meroistic ovarioles. The trophic tissue, in which the nurse cell nuclei contain chain-like nucleoli, is a syncytium stabilized by a three-dimensional network of interstitial cells. During previtellogenesis, a karyosphere is formed in oocyte nuclei in which nucleolar bodies, endobodies, and filament bodies originate. The nucleolar bodies and the chain-like nucleoli of nurse cells are considered to be multiple nucleoli.In the second part, the development of the ovariole tissue during ontogenesis is studied. The syncytial trophic tissue derives from a cellular-fusomal organization during the phase of molting. During the same period, the morphological distinction between nurse cells and oocytes as well as the development of nutritive cords take place. Nurse cells are derived from the germ-line, since, during pupal stages, both the prospective oocytes and the prospective nurse cells undergo the prophase of meiosis up to pachytene.The third part is an investigation of DNA- and RNA-synthesis and RNA-transport in the ovariole tissue of adult imagines. DNA labelling with tritiated thymidine shows a small degree of polyploidisation in nurse cell nuclei. By labelling with tritiated uridine, a high rate of RNA-synthesis could be demonstrated in nurse cell nuclei. A similar amount of RNA-synthesis exists in oocyte nuclei, even if they form a karyosphere. The transport of RNA from the apical trophic tissue via the nutritive cords into the oocytes is demonstrated by silver grain gradients over the ooplasm and by the labelling of nutritive cords.Finally, the telotrophic ovary of Bruchidius (Coleoptera-Polyphaga) is compared with the telotrophic ovary of Heteroptera, suggesting a convergent development of telotroph-meroistic ovaries in insects.

Meinem verstorbenen Lehrer Herrn Prof. Dr. Karlheinz Bier bin ich für die Überlassung des Themas und für die rege Anteilnahme am Fortgang der Arbeit zu großem Dank verpflichtet. Ebenso gilt mein Dank Herrn Prof. Dr. Klaus Heckmann, der mir die Fortsetzung der Arbeit ermöglichte. Für zahlreiche Diskussionsbeiträge und kritische Anmerkungen danke ich Herrn Prof. Dr. Oswald Hess, Herrn Dr. Udo Mays, Herrn Prof. Dr. Karl Müller und Herrn Dr. Fritz Weber. Frau Marianne Unger danke ich für die technische Hilfe bei der Anfertigung des Schemas.     

Cytologische Untersuchungen an zwergwüchsigen Gartenrosen

Zusammenfassung Die in der Rosenzüchtung auftretenden monströsen Zwergpflanzen haben neben der veränderten Morphologie eine verminderte Vitalität und Blühwilligkeit. Im Extremfall kommt es zu einer Hemmungssterilität. Sie zeigen gegenüber normalwüchsigen Gartenrosen keine Abweichungen in der Chromosomenzahl (2n-28). Auch überschreiten die meiotischen Unregelmäßigkeiten, die im Auftreten von Uni- und Multivalenten bestehen, nicht das von normalwüchsigen Gartenrosen bekannte Ausmaß. Der monströse Zwergwuchs ist somit wahrscheinlich genisch bedingt, beruht jedoch nicht auf der Wirkung dominanter Gene.Die abstammungsmäßig aufR. chinensis var.minima zurückgehenden Zwergbengalrosen sind diploid (2n=14), soweit nicht in neuerer Zeit tetraploide Gartenrosen eingekreutzt worden sind. Der Zwergwuchs dieser Rosen zeigt gegenüber normalem Wuchs Dominanz. Bei einem diploiden Bastard zwischen der Polyantharose Mignonnette und der Zwergbengalrose Peón treten in der Meiosis in geringer Frequenz Uni- und Multivalente auf, bei R. Roulettii wurde Synapsis zu 711 oder 611+21 beobachtet.Sowohl bei den monströsen Zwergpflanzen als auch bei den Zwergbengalrosen beruht die Verkleinerung der Organe nicht auf einer Verringerung der Zellgröße, sondern auf einer Herabsetzung der Zellteilungsrate.Mit 12 Textabbildungen