Factors influencing the infestation of a bean field by Aphis fabae Scop

The infestation pattern in a bean field is related to the effects of shelter on the activity of the migrants and developing apterous colonies.

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Zusammemfassung Frühlingsmigranten von Aphis fabae, die ein Bohnenfeld befielen, waren hauptsächlich auf die Bestandsränder beschränkt, wo die von ihnen begründeten Kolonien Randbefall bildeten. Der Initialbefall nahm in der auf die primäre Migration folgenden Zeit an Dichte und Ausmaß zu, wobei die Befallsverteilung im wesentlichen die gleiche blieb wie die von den primären Zufliegern erzeugte. Der Innenteil des Feldes wurde allgemeiner befallen, als ein kleiner Teil der im Felde herangewachsenen Geflügelten in den Bestand eindrang und diesen Teil des Feldes besiedelte; jedoch faßte der Befall nicht Fuß.Auf der geschützten Leeseite des Feldes entwickelte sich ein viel schwererer Befall, obwohl die Anzahl der hier festgestellten Migranten nicht größer war als an jeder anderen Seite des Feldes. Es wird daraus geschlossen, daß die verhältnismäßig ruhigen Bedingungen auf dieser geschützten Seite eine größere Flugaktivität der einfallenden Frühjahrszuwanderer gestattete und daher jeder von ihnen eine größere Anzahl von Pflanzen infizierte als die Migranten in anderen Teilen des Feldes. Es wird angenommen, daß physikalische Wirkungen des Windschutzes, z.B. höhere Temperaturen, Ursache dafür waren, daß an dieser Seite größere Kolonien beobachtet wurden.

     

Ein wasserläufer unter den käfern (paederus rubrothoracicus gze.)

Zusammenfassung Der Kurzflügler Paederus rubrothoracicus Gze. vermag über das Wasser zu laufen ohne einzusinken. Es ist daher ein richtiger Wasserläufer, wenn auch das Wasser nicht seine normale Umwelt darstellt.Er berührt dabei das Wasser mit den Tarsen sämtlicher Beine sowie mit der Kopf- und Abdomenspitze. Das Abdomen ist horizontal ausgestreckt, das achte Segment scharf nach unten abgeknickt, während an Land das Abdomen hoch aufgekrümmt getragen wird.Die Mittel- und Hinterbeine werden weit abgestreckt. Die Hinterbeine machen nur geringe Bewegungen und funktionieren hauptsächlich als Steuer. Zur Fortbewegung dienen vor allem die Mittelbeine, die von den Vorderbeinen unterstützt werden.Einmal untergetaucht, vermögen sich die Tiere, solange sie unbeschädigt sind, sehr geschickt aus dem Wasser zu erheben.Die Fortbewegung auf dem Wasser ist sehr gewandt, die Geschwindigkeit etwa so groß wie auf dem Lande.Die Tiere sind auf dem Wasser ausgesprochen negativ phototaktisch; der Kontrast gegen den hellen Himmel verstärkt die Phototaxis ganz bedeutend. Der Augenbereich, der die negative Phototaxis auslöst, ist in den Vertikalen beschränkt; zu hohe Objekte haben daher wegen der fehlenden Kontrastwirkung gegen den Himmel nur geringe Anziehungskraft. Auch eine gewisse Breitenausdehnung des Objektes ist erforderlich.Wind und Wellen haben keinen Einfluß auf die Orientierung, solange sie das Tier nicht einfach vertreiben.Das Wasser wird offenbar durch Sinnesorgane an den Mundgliedmaßen oder an der Kopfspitze erkannt.Die allermeisten anderen Uferinsekten sind zum Laufen auf dem Wasser nicht befähigt. Eine Ausnahme macht der Kurzflügler Stenus bipunetatus Er.Die Fähigkeit zum Laufen auf dem Wasser wird ermöglicht durch die Unbenetzbarkeit des Körpers, lange Beine, geringes Gewicht und begünstigt durch Vergrößerung der Berührungsflächen durch Borsten usw. Die Verlängerung der Beine ermöglicht die volle Ausnutzung der Tragkraft des Wassers dadurch, daß sich die Kräfte der Oberflächenspannung an den einzelnen Berührungspunkten nicht gegenseitig stören. Paederus bewegt beim Laufen über das Wasser die Beine abwechselnd und- stimmt darin mit den primitiven Formen unter den wasserlaufenden Hemipteren (Hydrometra, Hebrus) überein, übertrifft sie allerdings durch den viel rascheren Rhythmus der Bewegung, während Gerris und Velia eine höhere Stufe der Anpassung erreicht haben.     

Investigations on the ultrastructural changes of the spinal ganglion neurons in the course of axon regeneration and cell hypertrophy

Zusammenfassung Die morphologischen Veränderungen, die an den Spinalganglienzellen nach Durchtrennung ihres afferenten Axons auftreten, wurden bei Lacerta muralis untersucht. Die den Spinalganglien angehörenden Nerven wurden durch Schwanzamputation durchtrennt. Die licht- und elektronenmikroskopischen Befunde wurden systematisch verglichen.Bald nach Nervendurchtrennung kommt es an fast allen Spinalganglienzellen vorübergehend zu Schwellung des Zelleibes und — geringgradig — der Mitochondrien.Nach 7 Tagen sind zwei Nervenzellgruppen erkennbar, die eine sehr verschiedene Struktur aufweisen. Das endoplasmatische Reticulum der Neurone der ersten Gruppe, die ungefähr 12% der Nervenzellen des Ganglions ausmachen, hat ein normales Aussehen, die Neurofilamente sind zu dicken Bündeln zusammengeschlossen. Eine Deutung dieser Reaktionsweise war nicht möglich.Die Neurone der zweiten Gruppe — sie sind zahlreicher als die der Gruppe I — erscheinen unter dem Lichtmikroskop deutlich chromatolytisch. Elektronenmikroskopisch läßt sich ihr Zytoplasma folgendermaßen charakterisieren: Fehlen der parallel orientierten ergastoplasmatischen Strukturen und der Neurofilamente, Auftreten von geschlossenen Bläschen und von vorwiegend freien Ribosomen, Anhäufung von Mitochondrien um den Kern. Durch Aufschwellung und Fragmentierung der Tubuli und der Zisternen des endoplasmatischen Reticulums bilden sich die erwähnten geschlossenen Bläschen. Für eine Beteiligung des Kernkörperchens an diesem Vorgang spricht seine Volumenzunahme und seine Strukturveränderung. Während der Chromatolyse, die der Durchtrennung des Axons folgt, zeigt das Neuron eine vorübergehende Umdifferenzierung, so daß seine Struktur der des Neuroblasten weitgehend ähnelt.Nur wenige Neurone degenerieren infolge von Chromatolyse, die Mehrzahl gewinnt wiederum normale Struktur. Ihre Wiederherstellung beginnt mit der Fältelung der Kernmembran und Vergrößerung der Kernoberfläche und setzt sich mit dem Auftreten von ergastoplasmatischen Strukturen und zahlreichen Ribosomen vorerst in der Kerngegend, später auch im übrigen Teil des Zytoplasmas fort. Gleichzeitig treten die Neurofilamente wieder auf.Aufgrund der geschilderten Beobachtungen und bekannter biochemischer und histochemischer Angaben wird die Chromatolyse nicht als Ausdruck regressiver Erscheinungen aufgefaßt. Im wesentlichen handelt es sich um strukturelle Phänomene, die mit der Regeneration des Axons in Zusammenhang stehen.Wie bekannt, regenerieren bei der Eidechse nach der Schwanzamputation Haut, Muskeln und knorpeliges Skelett, während die Spinalganglien nicht regenerieren. Die letzten im Stumpf verbliebenen drei Spinalganglien-Paare innervieren den regenerierten Schwanzteil. Die Nervenzellen dieser Ganglien vermehren sich nicht, so daß sich durch die Schwanzregenerierung das Innervationsgebiet der einzelnen Zellen erheblich ausdehnt: in solchem Zustand hypertrophieren die Spinalganglienzellen.Während der Anfangsstadien der Hypertrophie beobachtet man im Zelleibe der Neurone ein stark entwickeltes Ergastoplasma und eine große, gut abgegrenzte Menge von sehr wahrscheinlich neugebildeten Neurofilamenten. Später findet eine allmähliche Vermischung der verschiedenen zytoplasmatischen Bestandteile statt. Dadurch erscheint der anfangs einheitliche, zytoplasmatische Sektor, welcher Neurofilamente enthält, in immer kleinere Zonen verteilt. Die Zahl der Mitochondrien in dem hypertrophierenden Zelleib steigt langsam und allmählich; aus der Volumenvergrößerung des Zelleibes resultiert jedoch, daß die Dichte der Mitochondrien verglichen mit der der Kontrollneurone stets geringer ist. Ist die Hypertrophie beendet, so erreichen die zytoplasmatischen Bestandteile wieder eine gleichmäßige Ausbildung und Verteilung, wie sie in den normalen Ganglienzellen vorhanden ist. Das hypertrophierte Neuron weist also am Schluß des Vorganges die gleiche Struktur wie die Normalneurone auf.In den hypertrophierenden Neuronen beobachtet man eine Vergrößerung der Kernkörperchen und eine Veränderung ihrer Struktur. Diese Veränderungen sind dieselben, die während der Axonregeneration vorkommen (vgl. vorhergehende Arbeit).Die Hypertrophie der Spinalganglienzellen bei Lacerta muralis besteht also hauptsächlich in der Vermehrung der Zellstrukturen (Neurofilamente, Zisternen des endoplasmatischen Reticulums, Mitochondrien).Durch Zunahme des peripheren Innervationsgebietes hypertrophieren vorwiegend die Spinalganglienzellen, die ein Volumen bis 4000 ³ aufweisen, und zwar solche, die ein höheres Oberflächen/Volumen-Verhältnis besitzen und sich wahrscheinlich später differenzierten. Die Nervenzellen, welche ein Volumen von mehr als 4000 ³ haben, hypertrophieren nicht. Im letzten Abschnitt dieser Arbeit wird die Ultrastruktur von Spinalganglienzellen verglichen, die sich in verschiedenen funktioneilen Zuständen befinden, nämlich Kontrollganglienzellen, chromatolytische Ganglienzellen, die das Axon regenerieren und keine spezifische funktioneile Tätigkeit ausüben, Ganglienzellen, die hypertrophieren und nicht spezifisch fähig sind. In den Ganglienzellen, die keine spezifische Funktion ausüben, liegen die Ribosomen überwiegend frei; das endoplasmatische Reticulum ist schwach entwickelt und äußerst einfach organisiert. Es wird von wenigen geschlossenen Bläschen gebildet. Dagegen ist das endoplasmatische Reticulum in den Ganglienzellen, welche eine spezifische funktionelle Tätigkeit ausüben, sehr entwickelt und sehr kompliziert gebaut; ergastoplasmatische Strukturen sind vorhanden. Es wird daher vermutet, daß in den freien Ribosomen des Zelleibes die zytoplasmatischen Proteine synthetisiert werden, in den ergastoplasmatischen Strukturen (Nissl-Schollen) dagegen hoch spezialisierte Proteine, die wahrscheinlich an einigen spezifischen Funktionen der Neuronen beteiligt sind.     

The importance of water in the normal growth of larvae of Tenebrio molitor

Although Tenebrio molitor larvae can exhibit extremely regular growth curves, all too frequently they do not. The role of water in this failure is investigated.When the larvae feed on wholemeal flour the humidity is of little consequence, but when there is much roughage (bran), and metabolic water per unit weight of food is low, the relative humidity becomes a critical factor and in the absence of drinking water successful development may become impossible. With steadily lowered humidity the difference between larvae given access to water and those deprived of it becomes progressively more marked.

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Zusammenfassung Im Gegensatz zur allgemeinen Annahme ist es möglich, außerordentlich regelmäßige Wachstumskurven von Larven des Mehlkafers zu erhalten; sie bestehen aus alternierenden Abschnitten linearen Wachstums und nicht aus einem Netto-Wachstum von etwa gleichmäßiger Dauer. Jedoch sind Abweichungen von diesem Ergebnis häufig. Die möglichen Ursachen dieser Abweichungen werden untersucht. Während die häufigste wahrscheinlich das Verschwinden der als Freßreiz verantwortlichen Substanz aus der Nahrung darstellt, ist ein anderer mächtiger Einfluß die Verfügbarkeit von Wasser.Änderungen der Feuchtigkeit, die aus einem Unterschied in der von der Nahrung absorbierten Wassermenge herrühren, verursachen nur geringe Unterschiede, wenn die Larven in vollausgemahlenem Mehl heranwachsen; aber wenn die Nahrung aus Kleie besteht mit ihrem hohen Anteil unverdaulicher Substanzen und einer geringen Ergiebigkeit von Stoffwechselwasser pro Gewichtseinheit der Nahrung, dam wird die relative Luftfeuchtigkeit zu einem kritischen Faktor. Unter diesen Umständen kann der Zugang zu trinkbarem Wasser den ganzen Unterschied zwischen Erfolg und Versagen der Entwicklung ausmachen.In dem Maße wie die Wasserversorgung zunehmend geringer wird, vermindert sich auch das Gewicht der gefressenen Nahrung, aber zusätzlich ist auch die Zunahme des Körpergewichts pro Einheit aufgenommener Futtermenge sehr herabgesetzt. Bei niedrigsten Feuchtigkeiten wird die Menge der aufgenommenen Nahrung außerordentlich klein, und obwohl enorme Wassermengen getrunken werden mögen, können die Larven ihre Nahrung nicht verwerten und zehren von ihren Fettreserven bis zum Eintritt des Todes.Eine andere Hemmung des Wachstums unter offensichtlich günstigen Bedingungen wird beschrieben und eine Betrachtung darüber angestellt, ob es sich dabei um einen Fall fakultativer Diapause handeln könnte.

     

Biologie, ökologie und brutpflege von coelotes terrestris (wider) (araneae,agelenidae) teil I. biologie und ökologie

Zusammenfassung Coelotes terrestris (Wider) hat seinen Verbreitungsschwerpunkt in den geschlossenen Laub- und Nadelwäldern besserer Bonität auf lehmigen Böden und kommt in erster Linie in Berggegenden vor. Von dort strahlt sie aber weit auf die Sandböden der Ebene aus und kompensiert dabei die Feuchtigkeitsdifferenz zwischen Lehm- und Sandboden durch ihren Aufenthalt in Gebieten mit hohem Grundwasserstand. Den wechselnden Feuchtigkeitsverhältnissen entsprechend ist ihr Vorkommen in Verbreitungsrandgebieten inselartig. Wenn sie stellenweise auch in Grenzgebieten möglicher Besiedlung, wie sie scheinbar trockene, dürftige Föhrenbestände darstellen, eine überraschend hohe Populationsdichte erreicht, ist dies nicht auf ein Optimum an Faktorenkonstellation schlechthin, sondern auf die Unmöglichkeit einer Ausbreitung in angrenzende Trockengebiete zurückzuführen. Coelotes ist eine Bodenspinne. Auf lehmigen Böden lebt sie in Laubstreu, in Bodenspalten unter den flach ausgebreiteten Wurzeln von Fichten, auf Sandboden in hochwüchsigem Moos (Hypneen, nicht Sphagnum), vor allem aber in der Rohhumus- und Streuschicht, die sockelartig den Fuß von Föhrenstämmen umgibt, und überall gerne unter großen, tiefliegenden Steinen. Bewohner von Kiefernstämmen legen ihre Netze mit Vorliebe zwischen Borke und umgebender Rohhumus-bzw. Streuschicht an. Um einen Kiefernstamm von nur 16 cm Durchmesser wurden bis zu fünf bewohnte Netze gefunden. Eine Prävalenz von Kiefernborke war im Wahlversuch nachweisbar, desgleichen eine solche von Rohhumus vor ebenso feuchtem Lehm- oder Sandboden verschiedener Körnigkeit. Dank seiner beträchtlichen Wasserkapazität und guten Wärme-Isolation bietet der Rohhumus diesen Spinnen auch in Trockengebieten eine Existenzmöglichkeit. Resistenzversuche ergaben, daß Coelotes zwar auf die Dauer eine weitgehende Wasserdampfsättigung der Luft benötigt, daß aber seine Widerstandsfähigkeit gegenüber einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30–75% im Vergleich zu anderen feuchtigkeitssuchenden Bodentieren recht groß ist. Die Resistenz aller Jugendstadien ist höher als die der Erwachsenen. Während sich aber die Lebensdauer der noch im mütterlichen Netz verweilenden Kleinspinnen mit abnehmender Luftfeuchtigkeit merklich verkürzt, erweist sich die Widerstandsfähigkeit der halbwüchsigen Individuen, die überwintern, in allen Feuchtigkeitsbereichen als annähernd gleich hoch. Selbst in 75% relativer Luftfeuchtigkeit blieben adulte nur durchschnittlich 131 Std am Leben, bei 30% dagegen immerhin noch 40 Std. Jungspinnen hingegen halten in 30% relativer Luftfeuchtigkeit 2–3mal so lange aus.Bei Stammbewohnern ließ sich eine Bevorzugung der Ostseite (nicht Osthälfte!) und noch deutlicher eine Meidung der West- und Nordwestseite der Stämme nachweisen, wodurch sie sich - ihrer Hemihygrophilie entsprechend - dem unmittelbaren Abfluß des Regenwassers von den Stämmen entziehen. Nächst der genauen Ostrichtung werden aber auch die Nord- und Südseiten der Stämme stark frequentiert, die Zwischenhimmelsrichtungen dagegen auffallend benachteiligt. Als Erklärung dafür wird angenommen, daß die Spinnen durch vermutliche polarisationsoptische Orientierung primär der Ostseite zustreben. Ist diese schon besetzt, rücken sie zur Wahrung eines angemessenen Sicherheitsabstandes vom Nachbarindividuum um rund 90° des Kreisbogens ab und treffen somit auf die Nord- oder Südseite. - Die Überwinterung der und halbwüchsigen Tiere erfolgt 10–15 cm von den Kiefernstämmen entfernt im Rohhumus und zwar nur etwa 5 cm unter der Bodenoberfläche. Dabei bevorzugen sie die Ostseite und relativ trockene Stellen. Seltener überwintern sie in ihren alten Wohnröhren, die sie dann oben verschließen.Habilitationsschrift     

Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Wirkungen von Chloroform, Diäthyläther, Äthylalkohol und Aceton auf den anschließend mit Osmiumtetroxyd fixierten Dünndarm der Maus werden beschrieben.Auffallende Erweiterungen der inneren Zellräume, vor allem des endoplasmatischen Retikulums, werden mit einem lähmenden Einfluß des Chloroforms auf Transportmechanismen in den Membranen gedeutet. Durch die Reduzierung von Membranvesikulationen an glatten Muskelzellen wird die Schädigung eines Transportmechanismus unter der Einwirkung von Aceton unmittelbar nachgewiesen.Vom Chloroform abweichende Wirkungen des Diäthyläthers werden auf das andere Lipoidlösungsspektrum und auf eine geringere Anreicherung des Diäthyläthers in den Membranschichten zurückgeführt.Auf die Bedeutung des Kern-Plasma-Kreislaufs für das Zellgeschehen und auf seine Beeinflußbarkeit durch die Narkotica wird hingewiesen. Im Zusammenhang damit wird die Glykolyse im Kern und die mögliche Beschränkung glykolytischer Prozesse im Cytoplasma auf das endoplasmatische Retikulum erörtert.Die im Vergleich zu reinem Wasser geringen osmotischen Effekte wäßriger Lösungen der Lipoidlösungsmittel machen eine Abnahme der Membranpermeabilität für Wasser wahrscheinlich.Bei den Versuchen mit Äthylalkohol und Aceton tritt mit steigenden Konzentrationen eine Abnahme der Osmiophilie und schließlich Zerfall der Membranstrukturen ein. Das Problem der Lipoiddifferenzierung durch Extraktion aus den einzelnen Membranen der Zelle wird diskutiert.Es wird darauf hingewiesen, daß die Betrachtung der Grenzflächenspannung zwischen verschiedenen Flüssigkeitsphasen den in der Zelle gegebenen Verhältnissen nicht voll gerecht wird. Statt einfacher Grenzflächen liegen Grenzmembranen vor, die aus mehreren Substanzschichten bestehen und in sich mehrere Grenzflächen enthalten. Zur Erklärung des dynamischen Verhaltens der Zelloberfläche ist mit unterschiedlichen Schichtspannungen in den Plasmamembranen zu rechnen.Auf die Möglichkeit einer gezielten Präparation durch verschiedene Vorbehandlungen der Gewebe oder durch die Art der Zusammensetzung der Fixierungslösung wird hingewiesen.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Teilweise vorgetragen auf der 10. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Kiel, September 1961.     

Ist eine umfassende biologische Theorie möglich?

Zusammenfassung Im Gegensatz zu L. v.Bertalanffy, der eine einheitliche biol. Theorie für nicht möglich hält, vertrete ich die These: Eine umfassende biologische Theorie, ausgehend von den Grundlagen der Physik, ist bis dato nicht ausschließbar.Betrachtet man die Frage In welchem Sinne ist eine umfassende physikalische Theorie heute möglich?, so ergibt sich, daß die Konzipierung je umfassenderer Theorien mit einer Beschränkung des vorhandenen empirischen Satzbestandes einerseits, mit einer Hinzunahme von Regeln für neue empirische Befunde andererseits verbunden ist. Wie am Beispiel einer Schar verschiedenartiger statistischer Mechaniken gezeigt wird, oder wie der an einem experimentell nicht überprüfbaren Wert postulierte Übergang derGalilei- in dieLorentz-Transformation deutlich macht, stellen aufeinanderfolgende, abgeschlossene physikalische Theorien keineswegs Grenzfälle der vorausgehenden Theorien dar.Das unzureichende quantentheoretische Aufbauprinzip der Produkträume zur Konstituierung biol. Systeme weist ebenso wie die Nichtnachprüfbarkeit der Quantentheorie für makrophysikalische Körper auf einen umfassenderen Ansatz hin. Ohne das Hypothetische der einheitlichen Feldtheorie der Elementarteilchen imHeisenbergschen Entwurf zu berühren, erlaubt die nicht lineare Spinortheorie neben der Klassifizierung auch eine Voraussagemöglichkeit, obschon durch diese universelle Grundgleichung die Gesetze in den übrigen Teilen der Physik nicht vollständig bestimmt sind. Gleichwohl bietet dieser Ansatz keinen Schlüssel zur Lösung von Problemen im Grenzbereich zwischen Physik und Biologie.Mehr als das weite Feld biol. Theorien scheinen peinliche Vorurteile biol. Phänomenen gegenüber einer einheitlichen Theorie entgegenzustehen, Vorurteile, ob es sich um die willkürliche Abgrenzung zwischen Mikro- und Makrophänomenen handelt, ob die ungerechtfertigte Gegenüberstellung von qualitativen u. quantitativen Phänomenen im Vordergrund steht, ob ein über das kausale Argumentationsschema hinausgehendes Erklärungsschema gefordert wird, oder ob schließlich die anthropozentrischen Begriffsbildungen sowie die emotional bedingten Wesensfragen Platz greifen.Dessen ungeachtet stellen die Lebenserscheinungen ebenso wie die Verhaltenskombinate Mechanismen dar und sind durch Gesetze beschreibbar. Daher kann eine universelle Grundgleichung unter Hinzunahme weiterer, d.h. über den Bereich des Physikalischen hinausgehenden, empirischer Regeln nicht ausgeschlossen werden. In diesem Sinne ist eine umfassende biol. Theorie, ausgehend von den Grundlagen der Physik, möglich, ohne daß diese These eine Reduktion der Biologie auf die Physik zur Folge hätte.     

Biologische beobachtungen im bolivianischen chaco. V. Ein neuer fall von brutfürsorge in der froschgattung leptodactylus

Zusammenfassung Es werden zwei verschiedene Nesttypen von Fröschen aus der Gattung Leptodactylus beschrieben, die außerhalb des Wassers in feuchten Bodensenkungen angelegt werden. Bei Bautyp I hat die geschlossene Nesthöhlung eine direkte Öffnung nach oben, bei Bautyp II führt ein kurzer schräger Gang nach außen. In die Höhlung werden die in eine Schaummasse eingebetteten Eier abgelegt, aus denen sehr bald die Kaulquappen ausschlüpfen. Diese können in den Nestern, ohne ein wesentliches Wachstum durchzumachen, längere Zeit verbleiben, bis sich die Bodensenkung bei einem Regenguß mit Wasser füllt. Dann gelangen die Larven ins Wasser und wachsen hier sehr schnell heran, wie an künstlich in Wasser überführten Larven gezeigt werden konnte.Die beschriebene Brutpflege ist als Anpassung an die Trockenheit und somit an die Unbeständigkeit stehender Gewässer anzusehen. Außerdem wird durch lange Ausdehnung der Fortpflanzungszeit die Erhaltung der Art gewährleistet. Das Auffinden von Fliegenmaden in einem Nest zeugt von der Anpassungsfähigkeit dieser Parasiten an die besondere Form der Eiablage.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Aorta des Kaninchens

Zusammenfassung Die Aorta des Kaninchens wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Die Ergebnisse wurden mit den elektronenmikroskopischen Befunden anderer Autoren an der Rattenaorta und eigenen Befunden an der Schweineaorta verglichen. Ähnlich wie die Rattenaorta und im Gegensatz zur Schweineaorta zeigt die Kaninchenaorta in einigen Konstruktionsmerkmalen bedeutsame Unterschiede gegenüber der menschlichen Aorta, soweit deren Konstruktion auf Grund lichtmikroskopischer Untersuchungen bekannt ist.Die Intima besteht aus einem porenfreien, durch stark untereinander verzahnte Einzelzellen gebildeten Endothel und einer schmalen subendothelialen Intima. Diese enthält, eingebettet in eine Grundsubstanz, ein lockeres, wenig organisiert erscheinendes kollagen-elastisches Fasergeflecht und einige sog. Langhanszellen. Die letzteren stellen die für den Stoffwechsel der subendothelialen Intima verantwortlichen Fibrozyten dar; sie sind zugleich in ihrer Eigenschaft als ruhende Mesenchymzellen auch als die Stammzellen einer eventuellen zellulären Reaktion auf einen die Intima treffenden Reiz aufzufassen.Die Media ist von der Intima durch eine voll ausgebildete Lamina elastica interna getrennt. Diese innerste elastische Lamelle bildet ein geschlossenes, homogen gebautes Rohr mit nur wenigen Fenstern.Die übrigen Medialamellen sind teils homogene Rohrwandstücke, teils zusammengesetzt aus elastischen Bändern; ihre Konstruktion steht zwischen der der Rattenaorta, welche lediglich homogene Platten besitzt, und der der Schweineaorta, deren elastische Lamellen hochorganisierte Fasersysteme darstellen. Die Mediamuskelzellen finden sich auch beim Kaninchen als eine Sonderform glatter Muskulatur. Als einzige in der Media enthaltene Zellform sind sie über ihre kontraktilen Funktionen hinaus mit den Funktionen eines Fibroblasten ausgestattet und für den Stoffwechsel der Mediagrundsubstanz und deren faseriger Differenzierungen verantwortlich.Im Interlamellärraum finden sich außer den Muskelzellen, die seinen größten Teil einnehmen, auch kollagene und elastische Fasern und eine Grundsubstanz. Eine strenge Organisation des interlamellären Fasergeflechtes wie in der Schweineaorta ist beim Kaninchen nicht festzustellen.Der Benninghoffsche Spannapparat wird auch in der Kaninchenaorta durch eine Kontinuität von muskulären und elastischen Mediaelementen verkörpert. Diese Kontinuität findet ihren Ausdruck unter anderem im gleichen Steigungswinkel von 30° gegenüber der Horizontalschnittebene, den die Muskelzellen und die Bänder der inhomogen gebauten elastischen Medialamellen einhalten.Die weniger komplizierte Organisation der Lamellen und des interlamellären Fasergeflechtes, der steilere Ansatzwinkel der Muskelzellen an den elastischen Lamellen und vor allem die ausgeprägte Lamina elastica interna unterscheiden die Kaninchenaorta deutlich von der Schweineaorta und lassen Anklänge an die Bauweise muskulärer Arterien erkennen. Die Kaninchenaorta steht dabei entsprechend ihrer Größe zwischen der Rattenaorta und der Schweineaorta.Das Vorhandensein einer Lamina elastica interna mit nur relativ kleinen Fensterungen, die gegenüber der Schweineaorta deutlich geringere Durchströmbarkeit der elastischen Medialamellen und das Fehlen von Vasa vasorum deuten auf eine gegenüber den Aorten größerer Tiere weniger komplizierte Ernährung der Aortenwand hin.Rückschlüsse aus experimentell an der Kaninchen- oder Rattenaorta erhobenen Befunden auf Vorgänge an der Aorta größerer Säuger und vor allem des Menschen sind aus diesen Gründen nur mit Vorbehalt möglich.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über experimentelle Atheromatose der Kaninchenaorta

Zusammenfassung Nach einer von Steinbiss (1913) angegebenen Methode wurden Kaninchen mit einer Diät von täglich 15 g Lebertrockenpulver + 150 g Brot + 20 g Frischgemüse gefüttert. Nach einer Versuchsdauer von 109 Tagen zeigten sich erste Lipidflecken in der Aortenintima. Vom 131. Tage ab wiesen die Aorten aller weiteren Kaninchen mittelbis hochgradige Atherombildungen auf. Bei allen Tieren entwickelte sich eine Leberzirrhose.Bei der licht- und elektronenmikroskopischen Untersuchung der Intimaveränderungen ergaben sich folgende Befunde:Das Endothel bleibt auch über großen Atheromen als geschlossene porenfreie Zellage intakt. Sein Cytoplasma zeigt die Zeichen einer stark erhöhten Stoffpassage in die subendotheliale Intima. Als Einlagerungen finden sich im Endothel lediglich mäßig zahlreiche homogen-osmiophile Einschlüsse, die als Lipoproteidkomplexe gedeutet werden.In der hochgradig verbreiterten subendothelialen Intima ist die Anzahl der Zellen drastisch vergrößert. Man findet vorwiegend Makrophagen (Lipophagen), die sich vor allem aus den Langhans-Zellen, aber auch aus abtropfenden Endothelzellen und unter bestimmten Bedingungen anscheinend auch aus den Mediamuskelzellen entwickeln. In den Makrophagen ist eine zunehmende Aufschließung der Lipoproteidkomplexe und Speicherung einiger ihrer Komponenten zu erkennen.Bei zunehmender Vergrößerung der Intimapolster entsteht in ihrer Tiefe durch Überschreiten der kritischen Schichtdicke eine zunehmende Mangelsituation für die Makrophagen. Es kommt zu Nekrobiosen und Ansammlungen einer pathologischen fettreichen Interzellularsubstanz. In der letzteren zerfällt das elastisch-kollagene Stützgeflecht der subendothelialen Intima. Schließlich wird die Lamina elastica interna zerstört. Mit diesem Zerfall der Lamina elastica interna greift der Prozeß auf die Media über und kann hier zu einer weitgehenden Zerstörung des muskulo-elastischen Spannapparates zumindest der inneren Mediaschieht führen.Diese Veränderungen in der Tiefe der Intimapolster und in der angrenzenden Media werden für irreversibel, die zellulären Reaktionen der oberflächlichen Intimaschichten dagegen für weitgehend reversibel gehalten.Die beschriebene Versuchsanordnung unterscheidet sich von üblichen Fütterungsversuchen mit atherogener Diät vor allem durch die ungewöhnlich geringe Menge des verfütterten Cholesterins; eine allgemeine Cholesterinkrankheit kommt nicht zur Ausbildung. Es bleibt offen, wie weit neben dem erhöhten Fettangebot in der Nahrung andere Faktoren wie das gleichfalls unphysiologisch hohe Eiweißangebot und vor allem die Entstehung einer Leberzirrhose zur gleichen Zeit eine pathogenetische Bedeutung für die Atherombildung haben.Die hier beschriebene experimentelle Aorten-Atheromatose des Kaninchens stellt ein interessantes Modell einer menschlichen Gefäßwandatheromatose dar, kann aber nicht als Abbild einer solchen aufgefaßt werden, da einmal der Zeitfaktor des Schädigungsablaufes ein ganz anderer ist, zum anderen die Normalstruktur der Kaninchenaorta sich wesentlich von der der menschlichen Aorta unterscheidet.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Feinstruktur des Auges der Weinbergschnecke (Helix pomatia L.)

Zusammenfassung Das Auge der Weinbergschnecke ist ein mit einer Linse versehenes primitives Blasenauge, dessen Wand hinten von Seh- und Pigmentzellen, vorn von einer einfachen Schicht durchsichtiger Corneazellen gebildet wird. Es wird von einer bindegewebigen Kapsel umgeben, die aus einer Basalmembran und aus Schichten von Bindegewebsfibrillen aufgebaut ist. Das Innere der Augenblase wird durch eine kugelige, homogene, nichtzellig aufgebaute Linse ausgefüllt. Zwischen letzterer und der Augenwand befindet sich eine dünne Schicht von Glaskörper-substanz.Charakteristische Bestandteile der Pigmentzellen sind Pigmentgranula, Tonofilamente und verschieden große Körnchen mittlerer Elektronendichte. Stark osmiophile Gebilde, die aller Wahrscheinlichkeit nach dem Ergastoplasma angehören, zeigen sich in vielen Fällen nicht als Körnchen, sondern als fadenartige Elemente. Die Anordnung der letzteren spricht für die Anwesenheit von spiralig verlaufenden Filamenten. Die Sehzellen sind im wesentlichen bipolare Sinneszellen, deren Zellkörper und peripherer Fortsatz in der Retinaschicht liegen, während die zentralen Fortsätze das Auge am hinteren Pol als Sehnerv verlassen. Charakteristische Strukturelemente des Zytoplasmas sind runde Körperchen von gleichem, etwa 700 Å betragendem Durchmesser, die sozusagen das ganze Zytoplasma ausfüllen und in vielen Fällen unter dem Kern einen einzigen großen Biokristall bilden. Die Körperchen können auch im peripheren Fortsatz der Sehzelle gefunden werden. Ihre Natur und eventuelle Rolle werden diskutiert. Im Endteil des peripheren Fortsatzes, dem Sehkolben, befindet sich eine große Anzahl von Mitochondrien und eine recht verwickelte, aus Vacuolen und Tubuli bestehende Grundstruktur. Die freie Oberfläche des Sehkolbens trägt einen hohen Bürstensaum, der aus 350–800 Å dicken und durchschnittlich 8 langen Mikrovilli zusammengesetzt ist.     

Die Entwicklungsgeschichte vonColeochaetenitellarum und das Rechts-Links-Problem

Zusammenfassung Die festgesetzten Zoosporen vonColeochaete nitellarum sind nicht nur polar und dorsiventral gebaut, sondern zeigen auch eine Rechts-Links-Differenzierung, deren Richtungssinn, wenigstens unter den gegebenen Bedingungen, konstant erscheint. Eine gleichartige Differenzierung läßt sich auch bei anderen Arten erkennen oder vermuten.Die erste Teilung des Keimlings verläuft extrem inäqual: Sie liefert eine fast den ganzen Inhalt der Mutterzelle erhaltende apikale Tochterzelle, die sich weiter teilt, und eine fast inhaltsleere, bald absterbende basale Tochterzelle. Der Chromatophor gelangt ungeteilt in die apikale Zelle. Die unmittelbare Ursache liegt in den Raumverhältnissen des langgestreckten Keimlings bzw. in der Lage des Kerns und der Kernspindel; bei anderen Arten ist dies anders, und es läßt sich ein induzierender Einfluß des Kerns oder des Piasinabezirks, in dem die Kernteilung sich abspielt, auf die Teilung des Chromatophors und die Lage des Teilungsspalts in ihm annehmen (vgl. die Besprechung).Die zweite Teilung, die nur in der apikalen Zelle erfolgt, verläuft mäßig inäqual und ergibt eine größere apikale und eine kleinere interkalare Tochterzelle, die zur primären Haarzelle wird; unter bestimmten Außenbedingungen bildet sie allerdings kein Haar und unterbleibt in ihr die sonst charakteristische Rotation und somit die entsprechende Umformung des Chromatophors. Es erhebt sich die Frage, ob die auch von anderen Arten bekannte stark wechselnde Bildung von Haaren, vor allem der sekundären, darauf beruht, daß keine differentiellen Teilungen ablaufen, oder ob zwar Haarzellen entstehen, aber keine Haare treiben. Ausnahmsweise entsteht die primäre Haarzelle erst bei der nächsten (dritten) Teilung.Die Keimlinge zeigen ein deutliches Erstarkungswachstum; dementsprechend sind auch die sekundären Haarzellen und Haare größer als die primären.Das Wachstum unter Widerstand in derNitella-Membran führt zu charakteristischen, unregelmäßig-lappigen Zellformen.Im Unterschied zu den anderen bisher untersuchten Arten erfolgt keine Abhebung der primären Wand der festgesetzten Zoospore; vermutlich deshalb, weil kein Dickenwachstum des Keimlings stattfindet und somit die Druckwirkung, die zur Sprengung führt, unterbleibt.     

Über Feinbau und Funktion des Saccus vasculosus

Zusammenfassung o| li]1.|Dammermans Hypothese, der Saccus vasculosus stelle ein Sinnesorgan dar, das den Sauerstoffgehalt des Blutes kontrolliert, läßt sich mit den morphologischen Gegebenheiten nicht in Einklang bringen. Die den Rezeptoren der Riechschleimhaut verglichenen Krönchenzellen in der Saccuswandung stehen nicht mit dem Blute, sondern mit dem Liquor cerebrospinalis in unmittelbarer Berührung. Die Krönchenzellen werden ferner samt den marklosen Nervenfasern, welche sie mit dem Hypothalamus verbinden, vom Blute innerhalb der für den Saccus charakteristischen Sinus durch die Membranbildungen an der Hirnoberfläche geschieden. Umwegig erscheint auch die Vorstellung, daß an Chemorezeptoren erinnernde, in den Liquor eintauchende Elemente dazu bestimmt seien, Volumschwankungen der Gefäße zu perzipieren, die auf den Saccus übertragen werden. Es ist daher angezeigt, die Hypothese von Dammerman durch eine Deutung zu ersetzen, welche den strukturellen Besonderheiten des Saccus vasculosus eher Rechnung trägt. Prüfenswert ist insbesondere die Frage, ob der an einen Plexus chorioideus gemahnende Saccus über die Fähigkeit der Absonderung verfügt.Die histologische Untersuchung des Saccus vasculosus von Selachiern und Teleostiern hatte das im folgenden geschilderte Ergebnis. li]2.|Der stark entfaltete Saccus vasculosus der Rajiden, Torpedinen und Dasyatiden ist in seinen medianen und medio-lateralen Abschnitten sowohl mit der Gehirnbasis als auch mit der Adenohypophyse eng verbunden. Die dorsale, im mittleren Bereich nicht gefaltete Saccuswand lagert einer breiten Meninxschicht an, die nur verhältnismäßig enge, von der Epithelbasis teilweise weiter entfernte Gefäße enthält. In dieser Zone überwiegen die gliösen Stützzellen innerhalb des Epithels über die dem Saccus eigentümlichen sog. Krönchenzellen.Die ventrale Wandung des Saccus der untersuchten Selachier ist mit der Dorsalfläche der Adenohypophyse verlötet. Auch in diesem Saccusabschnitt herrschen Stützzellen vor. Unmittelbar unter der Zellage der ventralen Saccuswandung verläuft der Tractus praeopticohypophyseus, leicht kenntlich an seinem Neurosekretbestande. Diese Bahn tritt bei Raja und Torpedo zunächst in eine rostral gelegene Saccusfalte ein, deren Krümmung sie folgt, um dann — sehr dicht an die Basis der ventralen Saccusauskleidung angeschmiegt — zur Pars intermedia der Hypophyse zu ziehen, in deren Epithelgefüge sie sich unter Aufsplitterung in Fasersträhnen als diffuse Neurohypophyse einsenkt. Dieser Befund lehrt, daß der Tractus praeoptico-hypophyseus nicht, wie gelegentlich vermutet (vgl. Kappers) der Innervation der Saccusgefäße dient.An dem überaus stark ausgebildeten Gefäßapparat des Saccus der hier untersuchten Arten konnten Spezialvorrichtungen für die Regulation der Durchblutung nur bei Dasyatis marinus festgestellt werden, dessen Meninx wie das Bindegewebe anderer Körperregionen (vgl. Bargmann 1937) mit den seit Leydig (1852, 1857) als Turbanorganen bekannten Muskelbildungen reichlich ausgestattet ist. Die Turbanorgane liegen in der den Saccus umhüllenden Leptomeninxschale.Die Angabe von Krause (1923), die Saccuswand von Torpedo enthalte glatte Muskulatur, ließ sich an meinem Untersuchungsgut nicht bestätigen. Es ist anzunehmen, daß die im Saccusbereich bei manchen Arten deutlich entwickelte Schicht elastischer Fasern die Durchblutung des unter ihr befindlichen Saccus beeinflußt. Dieses Netzwerk dürfte durch starke Gefäßfüllung unter Spannung gesetzt werden, zumal die elastischen Faserstrukturen in Begleitung der Blutgefäße innerhalb der Saccusfalte mit der meningealen Elasticaschicht zusammenhängen. Das Vorkommen starker Kaliberschwankungen der Blutgefäe des Saccus läßt sich aus dem Schnittpräparat folgern. Nicht alle Abschnitte des Saccus sind übrigens reich vaskularisiert. Weite Sinus fehlen z.B. in der dorsalen Wandpartie, die sich mit der basalen Hirnhaut verbindet. li]3.|Die Saccuswand aller untersuchten Selachier und Teleostier wird von einer epithelialen Zellschicht ausgekleidet, die zwei verschiedene Elemente erkennen läßt, nämlich a) die sog. Krönchenzellen, b) die Stützzellen. Eine markante Hervorhebung der Krönchenzellen der Teleostier gelingt mit Hilfe der Nervenimprägnationsmethode von Bodian. Ob vereinzelt in der Epithelbasis im Verlauf der Saccusnerven gelegene größere Zellelemente (Raja) Ganglienzellen verkörpern, ist fraglich. Die innerhalb der sehr starken Saccusnerven von Dasyatis vorkommenden größeren gelappten Zellen mit granuliertem Zytoplasma werden als Gliazellen angesprochen. Die ventrikuläre Oberfläche des Epithels wird von einer durchbrochenen Gliamembran überzogen, durch deren Lücken die apikalen Abschnitte der Krönchenzellen mit dem Liquor cerebrospinalis in Berührung stehen. Man muß sich diese Membran, die sich gelegentlich infolge Schrumpfung des von ihr bedeckten Epithels abhebt, siebartig gebaut vorstellen.Die Dicke und mit ihr die Differenzierung der Saccuswandung sind, wenigstens bei Selachiern, nicht konstant. Auf weitere Strecken hin kann allein eine endothelähnliche Zelltapete, die keine Krönchenzellen aufweist, die Gefäße von der Organlichtung trennen. In derartigen Wandabschnitten scheinen abgeplattete Stützzellen vorzuliegen. Es ist anzunehmen, daß sie das Ergebnis eines Mauserungsprozesses sind, bei dem gealterte Zellen in die Saccuslichtung abgeschuppt werden, wo man sie gelegentlich vereinzelt oder in Gruppen antrifft. Der Nachschub kann durch mitotische Zellteilung erfolgen. li]4.|Die sorgfältigen Beobachtungen von Dammerman über die Struktur der Krönchenzellen werden bestätigt. Es muß jedoch hervorgehoben werden, daß die für diese Elemente bezeichnenden Krönchen vergängliche bzw. in ihrer Form wechselnde Bildungen darstellen. Bei Selachiern findet man zahlreiche Zellen, die Krönchenzellen verkörpern, jedoch nicht mit einem Krönchen ausgestattet sind, neben solchen, die eine derartige apikale Differenzierung ihres Zytoplasmas besitzen. Bei den untersuchten Teleostiern sowie jenen Selachiern, deren Krönchenzellen meist eine Krönchenbildung aufweisen, zeigten sich — von Zelle zu Zelle — deutliche Größenunterschiede der mit dem Krönchenfortsatz versehenen Kopfabschnitte. Bei Dasyatis habe ich sogar typische Krönchen vermißt und an ihrer Stelle nur unregelmäßig geformte Zytoplasmazipfel gefunden.Als bisher unbeachtete Eigentümlichkeit der Krönchenzellen werden. azidophile, an Einschlukörper erinnernde Homogenisierungen des Zellleibes bei Selachiern beschrieben, die sehr umfangreich ausgebildet sind. Bei Teleostiern treten kleinere, in Kernnähe gelegene Einschlüsse im Zytoplasma der Krönchenzellen auf. Engere Beziehungen der intrazellulären Neurofibrillen zu den von ihnen umgebenen Einschlüssen wurden nicht festgestellt. li]5.|Zugunsten der zur Erörterung gestellten Annahme, die Krönchenzellen könnten sekretorisch tätige Elemente verkörpern, sprechen mehrere Beobachtungen, von denen die eines Auftretens von Blasen an der Zelloberfläche wohl die geringste Beachtung verdient, da die Möglichkeit der artefiziellen Auslösung durch die Fixierungsflüssigkeit nicht ausgeschlossen werden konnte. Bemerkenswerter erscheint das Vorkommen von Körnchen und Tröpfchen innerhalb der Krönchenbüschel, die sich teils mit Chromalaunhämatoxylin, teils mit Phloxin bevorzugt anfärben. Gleichartige Gebilde kann man frei im Saccuslumen nachweisen. In anderen Fällen verdämmert der Krönchenbesatz im Inhalt des Saccus. Ferner läßt sich der Krönchenrasen gelegentlich mit der Perjodsäure-Schiffreaktion in blauvioletter Farbe sichtbar machen, die auch der Saccusinhalt aufweist. Besonders auffallend ist schließlich die Füllung der Organlichtung mit einem Kolloid, das in vielen Fällen eine kompaktere Masse darstellt. li]6.|Der Inhalt des Saccuslumens der Selachier stellt sich im Schnittpräparat seltener als homogene Masse, in der Regel als netzig-fädiges oder körniges Gerinnsel dar, das sich mit Chromalaunhämatoxylin und Anilinblau anfärben läßt. Ein auffallender Unterschied des Inhaltes von Saccus und übrigen Ventrikelabschnitten ist im allgemeinen nicht nachzuweisen. Einen ausgesprochen an Schilddrüsenkolloid erinnernden Inhalt einzelner Saccusnischen sah ich lediglich bei Stechrochen (Dasyatis marinus). Dagegen findet man in der Lichtung des Saccus verschiedener Teleostier, wie erwähnt, kompakte Kolloidmassen verschiedenen Aussehens und Umfanges. In manchen Fällen werden gegenüberliegende Wandpartien des Saccus nur durch schmale Blätter von Kolloid voneinander geschieden. Vielleicht unter der Einwirkung der Fixierungsmittel entstehen in diesem Material bald Tröpfchen und Körnchen, in anderen Fällen Vakuolen, die dem Kolloid ein wabigschaumiges Aussehen verleihen. Bei starker Füllung der Saccusnischen mit Kolloid können Bilder Zustandekommen, die oberflächlich einem Durchschnitt durch eine Schilddrüse ähneln. Der kolloidale Saccusinhalt gibt eine positive Perjodsäure-Schiffreaktion. Diese Reaktion fällt zwar auch am Liquor cerebrospinalis positiv aus. Indessen erreicht ihre Intensität nicht jene, die man an massiverem Saccuskolloid feststellen kann, was auf der größeren Dichte dieses Materials beruhen mag. Die Anwesenheit eines so umfangreichen und sicherlich verhältnismäßig zähen Kolloidinhaltes des Saccus scheint mit der Hypothese einer rezeptorischen Funktion des Organs schwer in Einklang zu bringen sein. Experimentellen Untersuchungen bleibt es freilich vorbehalten, die hier geäußerte Auffassung von einer sekretorischen Tätigkeit des Saccus vasculosus zu erhärten. li]7.|Die sog. Stützzellen der Saccusauskleidung bestehen aus zytoplasmaarmen Elementen mit meist oberflächennahe gelegenem Kern. Diese Zellen setzen an der die Saccusinnenfläche bedeckenden siebartig gebauten Gliamembran mit fußartigen Verbreiterungen an. Ihre schmalen basalen Abschnitte treten mit der die äußere Oberfläche des Saccusepithels überziehenden Membran in Verbindung. In manchen Abschnitten, so im mittleren Bereich der dorsalen und ventralen Wandpartie, nehmen sie stark gewundenen Verlauf, so daß hier das Bild eines Fasergewirrs entsteht. Da die Stützzellkerne gelegentlich eine durch Zerklüftung und Knospenbildung bedingte Oberflächenvergrößerung aufweisen (z.B. Lophius), ferner Kerneinschlüsse enthalten können, erscheint der Gedanke gerechtfertigt, daß diese gliösen Elemente nicht nur eine Stützfunktion ausüben.Diese Untersuchung erfolgte mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Herrn Prof. Dr. Eberhard Ackerknecht zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Studies in morphogenesis,III. on the acclimatization of organisms to high temperatures

Zusammenfassung Während Protisten gewöhnlich nicht in einer Temperatur von über 60° und Metazoen von über 40°C. leben können, hat man in heißen Quellen, Protisten bei wenig unter dem Siedepunkt und Metazoen bei 75°C. lebend gefunden. Diese Widerstandsfähigkeit beruht nicht bloß auf Auslese, sondern es giebt auch eine direkte Anpassung des Individuums an hohe Temperaturen bei langsamer Steigerung derselben. Solche Anpassungsfähigkeit wurde für Protisten und von uns an Metazoen (Kaulquappen) nachgewiesen.Bei Kaulquappen, welche vom Ei an 28 Tage in Wasser von 25°C. gehalten worden waren, trat die Hitzestarre erst bei 43,5°C. auf, während bei 15°C. gehaltene Quappen schon bei 40,3°C. in Starre geriethen. In 28 Tagen ist also eine vermehrte Widerstandsfähigkeit von 3,2°C. erworben worden und zwar. ohne dass eine Auslese durch den Tod von Individuen dabei mitgewirkt hätte. Diese vermehrte Widerstandsfähigkeit geht auch nicht sogleich wieder verloren. denn auf diese Weise acclimatisrte Kaulquappen welche 17 Tage lang in einer Temperatur von 15°C. gehalten worden waren, geriethen erst bei 41,6°C in Starre, also immer noch erst bei 1,3° mehr als dem Normalen entsprach.Der Tod durch hohe Temperatur ist durch Gerinnung des Protoplasma bedingt. Trockenes Protoplasma gerinnt aber noch nicht bei einer Wärme von etwas über 100°C.; daher können eingetrocknete Organismen und solche, die wenig Wasser enthalten, Temperaturen von 100°C. widerstehen.Der zunehmende Widerstand lebensthätiger Organismen bei langsamer Temperatursteigerung ist daher wahrscheinlich bedingt durch eine Verminderung des Wassergehaltes des Protoplasma, und diese wird durch Zunahme der Abscheidung im Verhältnis zur Aufnahme von Wasser bewirkt. Daher ist hohe Absonderung von Wasser und folglich zunehmender Widerstand gegen Hitze ein nothwendiger physiologischer Begleiter des Aufenthaltes in hohen Temperaturen.

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Contributions from the Zoölogical Laboratory of the Museum of Comparative Zoölogy at Harvard College.E. L. Mark, Director No. XLVI.     

Über Veränderungen des Nucleinsäurengehaltes von Proteus vulgaris während der durch Penicillin ausgelösten Umwandlung in die L-Phase

Zusammenfassung Suspensionen von Proteus vulgaris wurden in verschiedenen Entwicklungszuständen mit Penicillin versetzt und parallel zur einsetzenden Umwandlung in die Frühstadien der L-Phase (large bodies) wurde der Gehalt an RNS, DNS und Eiweiß-N bestimmt. Durch Verwendung geringer Konzentrationen (4–7 IE/ml) konnte auch in der log-Phase die Umwandlung so schonend geführt werden, daß keine Lysen eintraten.Die Atmungsmessungen zeigten, daß unter Bedingungen, unter denen sich alle Bakterien umwandeln, keine Veränderung des Sauerstoffverbrauches eintritt. Die Hemmung der Sauerstoffaufnahme bei Zugabe hoher Konzentrationen zur log-Phase beruht auf der Lyse eines großen Teiles der Zellen. Mit der Umwandlung in die large bodies ist eine Verschiebung des Quotienten RNS/DNS zugunsten von DNS und eine Erhöhung der Werte für DNS/Eiweiß-N verbunden. Dies beruht aber nicht auf einer Steigerung der DNS-Synthese, sondern nur auf der etwas schwächeren Hemmung derselben gegenüber dem Aufbau von RNS und Eiweiß. Es ergeben sich keine Anzeichen für die auf Grund morphologischer Versuche vermutete Vermehrung des Kernmaterials. Es kann sich demnach nur um eine Aufteilung des vorhandenen Materials handeln.Untersuchungen über die entsprechenden Wirkungen von Arsenat, Monojodessigsäure und Trypaflavin auf die Stoffzusammensetzung von P. vulgaris zeigten, daß es sich bei der erfaßten Penicillinwirkung nicht nur um eine unspezifische Folge einer allgemeinen Stoffwechselhemmung handelt.Die Arbeit ist ein Auszug aus der von J. Müller bei der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München vorgelegten Dissertation gleichen Titels.     

Die Ausl?sung von Chromosomenmutationen in der Meiosis durch tiefe Temperatur

Zusammenfassung 1. In 3 aufeinanderfolgenden Jahren beträgt die spontane Chromosomenmutationsrate in der Diakinese der Meiosis vonOenothera Hookeri mit nur unwesentlichen Schwankungen 0,67%.2. In 2 aufeinanderfolgenden Jahren beträgt die Chromosomenmutationsrate abgeschnittener, in destilliertem Wasser und 6 Tage bei konstant 10° C gehaltener Infloreszenzen 2,3 bzw. 3,5%.3. Die Rate von Topfpflanzen nach 6tägigem Aufenthalt in 10° C unterscheidet sich mit 2,5% nicht von derjenigen abgeschnittener Infloreszenzen.4. Die durchschnittliche Zahl der Endbindungen in der Diakinese beträgt in allen 3 Untersuchungsjahren im Freiland 13,9%.5. Abgeschnittene Infloreszenzen zeigen unter den oben genannten Versuchsbedingungen in 2 aufeinanderfolgenden Jahren mit 11,1 bzw. 12,9 Endbindungen statistisch verschiedene Werte.6. Topfpflanzen haben mit 11,1 weniger Endbindungen als der entsprechende Parallelversuch mit abgeschnittenen Infloreszenzen (12,9).7. Aus den Befunden wird geschlossen, daß die Meiosis gegenüber Temperatur hinsichtlich der Bereitschaft zu Chromosomenmutationen empfindlicher als die Mitose reagiert.8. Im Gegensatz zu den bisherigen Deutungen auf Grund von Mitoseuntersuchungen wird die Wirkungsweise der Temperatur in einer Erhöhung der Zahl potentieller Brüche gesehen; es wird die Hypothese begründet, daß die tiefe Temperatur über eine Erhöhung der O₂-Löslichkeit im Wasser des Protoplasten wirkt.9. Bei den Temperaturversuchen besteht eine deutliche Korrelation zwischen Chiasmafrequenz und Mutationsrate. Die zahlreichen anderen, in dieser Beziehung geprüften mutagenen Agenzien lassen keine strenge Regelmäßigkeit in dem Verhältnis von Chiasmahäufigkeit und Mutationsrate erkennen.     

Neurosekretartige Grana in den peripheren Nerven und in den Nerv-Muskel-Verbindungen von Helix pomatia

Zusammenfassung Der glatte Penisretraktormuskel von Helix pomatia enthält wenigstens drei, vielleicht vier verschiedene Arten von Nervenfasern. Sie lassen sich an der Struktur ihrer neurosekretartigen Grana voneinander unterscheiden. In Fasern aus dem Herzen von Helix wurde noch ein weiterer Granatyp gefunden. Er ähnelt den bisher bekannten synaptischen Vesiculi der Vertebraten und Arthropoden. Im glatten Penisretraktor treten mindestens zwei verschiedene Arten von Nervenfasern in engen Kontakt mit den Muskelfasern. Hierbei buchtet sich die Oberfläche der Muskelfaser unter Umständen tief ein. Verschiedenartige Nervenfasern können unmittelbar nebeneinander die Muskelfaser berühren, müssen es aber nicht.Umgekehrt können sich auch mehrere Muskelfasern eng um eine einzige Nervenfaser gruppieren. An den Enden der Neuriten ist die Granakonzentration besonders groß. Gruppen von Nervenfasern oder auch einzelne Fasern sind locker von Gliazellen umsponnen. Hierbei bleiben stets weite Bereiche der Axon-membran frei, die dann über eine dünne zwischengeschaltete Basalmembran unmittelbar an das interstitielle Bindegewebe grenzen. Charakteristisch für die Gliazellen sind etwa 0,5 große, von dichter homogener Masse erfüllte membranbegrenzte Grana. In der Nähe von Nervenendigungen sind sie besonders zahlreich.Das Sarkoplasmatische Reticulum setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: erstens einem peripheren tubulären System, das sich von der Sarkolemm-membran abfaltet. Seine Membran besitzt dieselbe Dicke wie die Sarkolemm-membran. Zweitens einem vornehmlich peripher, aber auch zentral anzutreffendem vesiculärem System. Es faltet sich von der äußeren Kernmembran ab; seine Membran ist wesentlich dünner.Außerdem stößt man an der Peripherie und im Zentrum dieser Muskelfasern relativ häufig auf Bündel von eng beieinanderliegenden Röhrchen (Länge etwa 1 ); sie verlaufen gewöhnlich parallel zu den Myofilamenten.Die Arbeit wurde durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungs-gemeinschaft.     

Über Eiweißbildung durch Bakterien

Zusammenfassung Aus Dünn- und Dickdarm des Rindes wurde ein aerobes sporenbildendes Bakterium — Bacillus glycinophilus nov. spec. — isoliert und auf die Bedingungen untersucht, unter denen Glykokoll in einer 0,1%igen, 1% Glucose neben anorganischen Salzen enthaltenden Nährlösung innerhalb 48 Stunden fast quantitativ zu Eiweiß assimiliert wird.Damit der Vorgang sich in dieser Geschwindigkeit vollziehen kann, ist Verwendung junger, andauernd von Tag zu Tag übergeimpfter Impfkulturen, ferner Zusatz von 0.1% lediglich als Kolloid wirkendem Agar zur Nährlösung notwendig, weiterhin aber eine verhältnismäßig hohe Phosphatkonzentration, vor allem aber eine genügende Eisenversorgung.Die optimale Eisenmenge ist je nach der Phosphatkonzentration und Phosphatpufferung etwas verschieden. Augenscheinlich ist die wirksame Zustands- oder Verteilungsform des Eisens weitgehend von der Phosphatgegenwart abhängig.Bei geringen Eisenmengen kann Gegenwart von Calcium eine weitgehende Verschlechterung der Eisenversorgung des Bakteriums (durch Ausfällung und Adsorption) verursachen. Dest. Wasser ist zur Kultur infolgedessen weit besser geeignet als kalkhaltiges Leitungswasser.Eine für das untersuchte Bakterium geeignete Nährlösung (Glucose 1%, Glykokoll 0,1%, K₂HPO₄/KH₂PO₄ 0,10/0,52%, MgSO₄. H₂O 0,01%,FeSO₄. H₂O 0,01%, Agar 0,1%) ist für andere Mikroorganismen (Aspergillus, Azotobacter, B. subtilis) nicht optimal, insbesondere auch nicht hinsichtlich des Eisens.Es wird an Hand der Literatur darauf hingewiesen, daß eine Glykokollwirkung nicht nur vom Gesichtspunkt der Stickstoff- (gegebenenfalls auch der Kohlenstoff-) Versorgung aus betrachtet werden darf, sondern daß noch Wirkungen anderer Art hinzukommen können.unter Mitwirkung von Brigitte Lehmann     

Neue Rostinfizierungsmethode im Dienste der pathologischen Resistenzzüchtung

Zusammenfassung Bei der pathologischen Resistenzzüchtung vom Weizen verursacht die Selektion die größten Schwierigkeiten. Bei der natürlichen Infizierung wissen wir nicht im voraus, aus welchen biologischen Rassen die Erkrankung stammt. Die künstliche Infizierung im Klimahaus ist kostpielig, ferner kann man im Klimahaus nur relativ wenig Stammaterial prüfen. Die bisher angewandten Methoden der Infizierung im Rostgarten im Freien bieten nicht immer zuverlässige Selektionsmöglichkeiten, und dort, wo die klimatischen Bedingungen für die Infizierung ungünstig sind, kann man in manchen Jahren überhaupt nicht selektieren.Mit einer mittels Injektionsnadel übertragenen Infizierung kann man leicht Infektionszentren bilden, aber dieses Verfahren ist langsam und kostspielig. Um diese Nachteile auszuschließen, verwendet man kreisförmige Mikroparzellen mit 45–50 cm Durchmesser, wobei man die in die Mitte der Parzelle kommenden ein bis zwei Pflanzen mittels Injektionsnadel künstlich infiziert, und von hier aus verbreitet sich die Krankheit auf natürlichem Wege auf die am Rande der Parzelle befindlichen Pflanzen.Nach unserer Erfahrung kann man mit dieser Methode auch noch unter ungünstigen Verhältnissen vollkommen zuverlässige Selektion ausführen. Zu der künstlichen Infizierung von 10000 Mikroparzellen benötigt man lediglich 20–25 Arbeitstage.Bei der Aussaat in Rundparzellen wird die Bonitierung der Einzelpflanze auf Widerstandsfähigkeit ermöglicht, wenn junge, sich noch spaltende Kreuzungsnachkommenschaften zur Erfoschung in Betracht kommen. Bei Infizierung der Nachkommenschaft von homozygoten Mutterpflanzen prüft man die Pflanzenbestände der einzelnen Parzellen einheitlich.Mit 9 Textabbildungen