Erbrütung der Eier von Dorsch(Gadus morhua), Flunder(Pleuronectes flesus) und Scholle(Pleuronectes platessa) unter kombinierten Temperatur- und Salzgehaltsbedingungen

Zusammenfassung 1. Die Eier von Dorsch (Gadus morhua L.), Flunder (Pleuronectes flesus L.) und Scholle (Pleuronectes platessa L.) der westlichen Ostsee wurden unter kombinierten Salzgehalts-Temperaturbedingungen (0°–16° C, 7–42 S) erbrütet. Es wurde untersucht, inwieweit die Embryonalentwicklung durch das Zusammenwirken von Temperatur und Salzgehalt beeinflußt wird.2. Die optimalen Temperatur- und Salzgehaltsbereiche für die Erbrütung von Dorsch, Flunder und Scholle wurden festgestellt. Für den Dorsch konnten drei Versuche mit unterschiedlichem Material durchgeführt werden. Die optimalen Temperaturund Salzgehaltskombinationen für die Erbrütung von Dorscheiern betrugen: (a) 6°–8° C bei 25–30 S, (b) 4° C bei 20–33 S und (c) 4°–6° C bei 33 S. Für die Flundereier wurde als optimale Temperatur-Salzgehaltskombination 4° C und 33 S gefunden. Die untersuchten Scholleneier entwickelten sich bei 6° C und 20 S am besten.3. In nicht-optimalen Temperatur- und Salzgehaltsbereichen war ein Absinken der Überlebensrate und verstärktes Auftreten morphologischer Anomalien an Embryonen und Larven zu verzeichnen. Als charakteristische Schädigungen traten Verkrümmungen der caudalen Körperregion auf. Larven, die in schwach salzigem Wasser gehalten wurden (20 und 15 S), litten an Dottersackquellung, was bei den Flunderlarven zu Kieferdeformationen führte.4. Als wahrscheinliche Ursache für die Verkrümmungen und Verwachsungen des Schwanzes wurde ein durch extreme Temperaturen allgemein gestörtes Zusammenwirken der Enzyme diskutiert.5. Die Wirkung hoher und niedriger Salzgehalte wurde in der Diskussion auf eine Störung im embryonalen Stoffwechsel zurückgeführt, die durch Änderung im Ionenmilieu der Zelle hervorgerufen wird.6. Mit zunehmender Aussüßung des Erbrütungswassers konnte bei allen untersuchten Eiern Entwicklungsverlangsamung beobachtet werden. Bei hohen Erbrütungstemperaturen wurden die Unterschiede in der Entwicklungsgeschwindigkeit geringer.7. Der für die Erbrütung optimale Salzgehalt änderte sich in Abhängigkeit von der Inkubationstemperatur. Ebenfalls war die optimale Erbrütungstemperatur in Abhängigkeit vom Salzgehalt des Erbrütungsmediums veränderlich. Extrem niedrige Salzgehalte (15 und 20 S) wurden im Bereich der Optimaltemperaturen oder bei niedrigen Temperaturen besser ertragen.8. Bei allen drei untersuchten Fischarten wurde das Auftreten von Brackwasserrassen in der Ostsee erörtert und für wahrscheinlich gehalten.

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Rearing the eggs of cod(Gadus morhua), flounder(Pleuronectes flesus) and plaice(Pleuronectes platessa) under combined temperature and salinity conditions

Eggs of Baltic cod (Gadus morhua L.), flounder (Pleuronectes flesus L.) and plaice (Pleuronectes platessa L.) have been reared under combined temperature and salinity conditions (0°–16° C, 7–42 S). Combined temperature and salinity influences on embryonic development were investigated. Optimum temperatures for the rearing of cod eggs range from 4° to 8° C, and optimum salinities from 20 to 33 S. Flounder eggs develop best at 4° C and in 33 S, and plaice eggs at 6° C and in 20 S. Suboptimum conditions result in lower percentages of larval hatching and survival, and increased morphological anomalies such as curvature of tail and body. Low salinities (20 and 15 S) cause swollen yolk sacs which, in experiments with flounder eggs, lead to jaw deformities. Rearing at low salinity decreases speed of development. Optimum salinity varies as a function of incubation temperature and influences variations in optimum rearing temperature. Extremely low salinities (20 and 15 S) are tolerated best at optimum or lower temperatures. From the results of these experiments it can be concluded that brackish water races of these fishes are likely to exist in the Baltic Sea.

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Diese Arbeit wurde als Dissertation unter der Leitung von Herrn Prof. Dr.K. Lillelund am Institut für Hydrobiologie und Fischereiwissenschaft der Universität Hamburg angefertigt. Für die Drucklegung wurde die Arbeit geringfügig gekürzt und in ihrem Wortlaut abgeändert.     

The effects of various temperature-salinity combinations on the body form of newly hatchedCyprinodon macularius (Teleostei)

Summary 1. Spawning groups of the teleostCyprinodon macularius kept at 28° C in air-saturated water of 35 salinity were allowed to spawn at intervals of 3 to 4 days. Their eggs were transferred 4 hours after fertilization into a variety of temperature-salinity combinations and the newly hatched young fixed within 60 minutes. The body form of these young was then examined by measuring 13 different length, depth and width dimensions.2. All 13 dimensions vary as a function of the temperature and salinity conditions effective during incubation. The dimension versus temperature plot results in differently shaped curves in the three test salinities.3. In fresh water, body length decreases above and below 32° to 33° C, while the various depth and width measurements increase. Maximum total length values are therefore correlated with minimum depth and width values; the body tends to become deeper and wider in the lowest and highest temperatures tested.4. In 35 body length decreases progressively with increasing temperature, especially near the upper critical temperature (34°, 35° C). All depth and width dimensions measured tend to decrease more or less harmoniously; hence there is little change in body form (isometry).5. In 70 body length decreases rapidly from 26° to 28° C but changes little in the next higher temperature level (31° C). All depth and width dimensions measured tend to change proportionally (often not quite as harmoniously as in 35 ).6. It seems possible that the increasing degree of disharmony in the order 35 < 70 < fresh water is related to the fact that(a) all eggs tested were laid and fertilized in 35 and remained there for 4 hours before being transferred into the test salinities and(b) 35 affords near optimum conditions for growth and reproduction. It seems possible that the structural consequences of exposure to the different incubation media may be different if spawning took place in fresh water or 70 instead of in 35 .7. Body depth and width tend to increase with decreasing salinity, resulting in rounder fish in fresh water with less surface area per unit volume.8. Body dimensions (length as well as depth and width) are significantly smaller in 70 than in fresh water or 35 .9. Changes in body dimensions of hatching fry may be related to the concomittant changes in the amounts of dissolved gases, especially O₂, in the various temperature and salinity combinations employed.10. Environmental effects during very early ontogeny are of paramount importance for the functional and structural properties of the individual and may modify its ecological capacities.

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Die Wirkungen verschiedener Temperatur-Salzgehalts Kombinationen auf die Körperform frischgeschlüpftercyprinodon macularius (Teleostei)

Kurzfassung Eier des KnochenfischesCyprinodon macularius wurden 4 Stunden nach dem Laichakt in verschiedene Temperatur-Salzgehalts Kombinationen überführt und unter kontrollierten Bedingungen erbrütet. Alle zum Laichen angesetzten Elterntiere besaßen einen ähnlichen genetischen Hintergrund (Nachkommen eines einzigen Ausgangspaares) und waren während ihres ganzen Lebens bei 28° C und 35 S gehalten worden. Die frischgeschlüpften Jungfische wurden möglichst rasch fixiert und 13 ihrer Körperdimensionen vermessen. — Alle vermessenen Dimensionen werden durch Temperatur und Salzgehalt des Inkubationsmediums beeinflußt. Trägt man die Dimensionen gegen die Inkubationstemperatur auf, so ergeben sich in den drei Testsalzgehalten unterschiedliche Kurvenzüge. In Süßwasser nimmt die Körperlänge von 28° bis 33° C zu, verringert sich aber merkbar bei 34° C; Körpertiefe und -breite verhalten sich praktisch umgekehrt; die größte Länge wird also bei einer intermediären Temperaturstufe erreicht und ist korreliert mit Minimalwerten für Tiefe und Breite (v-förmige Kurven); die größte Tiefe und Breite wird in den niedrigsten (28° C) und in den höchsten (34° C) Testtemperaturen erreicht. In 35 verringert sich die Körperlänge mit abnehmender Temperatur und sowohl die Tiefe als auch die Breite des Körpers verändern sich nahezu direkt proportional (weitgehend isometrisches Wachstum). In 70 nimmt die Körperlänge von 26° nach 28° C rapide ab, zeigt aber bei 31° C nur geringfügige Veränderungen; Tiefe und Breite verändern sich harmonisch; das Ausmaß der Isometrie ist jedoch zumeist geringer als in 35 . Mit abnehmendem Salzgehalt verringert sich der Oberflächen/Volumen-Quotient des Körpers. Die Befunde werden im Lichte früherer Untersuchungen anC. macularius und ähnlicher Studien an anderen aquatischen Organismen eingehend erörtert. Zweifellos kommt dem Einfluß der Umwelt — insbesondere während der sehr frühen Ontogenie — eine hervorragende Bedeutung zu für die funktionellen und strukturellen Eigenschaften und damit für die ökologische Potenz des aufwachsenden Individuums.

     

Über die hydrographische Struktur der Deutschen Bucht im Hinblick auf die Verschmutzung in der Konvergenzzone

Zusammenfassung 1. Dynamisch gesehen ist die Konvergenz der Deutschen Bucht eine Frontalzone, in welcher zwei verschiedene Wasserkörper aufeinandertreffen und sich überlagern. Das spezifisch schwerere Nordseewasser schiebt sich unter das leichtere Küstenwasser. Die horizontale und vertikale Dichteverteilung in diesem Meeresgebiet bewirkt eine Asymmetrie in der Dauer von Flut und Ebbe sowie in derjenigen von Flut- und Ebbstrom. Im großen und ganzen gesehen läuft die Ebbe bzw. der Ebbstrom länger als die Flut beziehungsweise der Flutstrom.2. Auf Grund der S- und Dichte-(_t-)Verteilung kann man Aussagen über das Bild der unperiodischen Wasserversetzungen (Restströmungen) machen. Entlang der Konvergenzzone bilden sich im Rahmen des großen zyklonen Wirbels der Deutschen Bucht mehrer Teilwirbel, welche auf einen starken Vermischungsprozeß zwischen den beiden Wasserkörpern schließen lassen.3. Berechnungen von Stromversetzungen (des Massentransports) in der Oberflächen-und Bodenschicht auf Grund der Dichteverteilung ergeben einen Dichtegradientstrom von der Größenordnung 10 bis 15 cm/sec vor den Mündungstrichtern der großen Ströme Elbe und Weser sowie Grenzwerte von 4 bis 10 cm/sec in der Konvergenzzone, damit höhere Werte als in den angrenzenden Bereichen. Die nordfriesische Seite zeigt höhere Geschwindigkeitswerte als die ostfriesische Seite.4. Der horizontale und vertikale Aufbau von Temperatur und Salzgehalt in der Deutschen Bucht verursacht innerhalb der Konvergenzzone starke t° C- und S-Gradienten sowie markante jahreszeitliche Unterschiede im Verhalten von Temperatur und Salzgehalt entlang der ostfriesischen und nordfriesischen Küste.5. Die Bedeutung der Konvergenzzone für den Stoffhaushalt dieses Meeresgebietes der Nordsee ist darin zu sehen, daß wahrscheinlich innige hydrographisch-chemische, hydrographisch-biologische und hydrographisch-geologische Zusammenhänge vorhanden sind.6. Die Konvergenzzone der Deutschen Bucht ist — insbesondere im Frühjahr — ein Gebiet mit Sauerstoffübersättigung, in dem eine besonders intensive Planktonproduktion erfolgt. Mit ihren großen Salzgehaltsgradienten stellt sie eine Zone dar, in welcher verschiedene Nährstoffkomponenten wie Kalk, Nitrat, Phosphat, Silikat (Trübungsfaktor) angereichert werden.7. Der Kalkgehalt des Oberflächenwassers der Deutschen Bucht steht im Kreislauf mit dem Kalkgehalt der Sedimente der Deutschen Bucht. Zwischen der Häufigkeitsverteilung der Foraminiferen, dem Vorhandensein des Schlickstreifens und der Kantenlage der hydrographischen Wirbel bestehen enge Beziehungen zur Konvergenzzone der Deutschen Bucht.

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On the hydrographical structure of the German bight in regard to the pollution in the zone of convergency

It seems necessary to study the hydrographic structure of the German Bight (southern North Sea) in order to be able to understand the significance of the convergency zone for the pollution in this area. The hydrographic picture obtained is based on t° C, S and water current measurements. Dynamically, the convergency is a frontal zone in which two different bodies of water meet each other and are stratified. The water of the North Sea with its higher specific weight streams underneath the lighter coastal water. The horizontal and vertical distribution of density in this area creates irregular durations of high and low tides. Generally, low tides and their current run longer than high tides and their current. Data on the non-periodical rest current, based on distributions of S and density (t), have been recorded; its speed is higher on the north Frisian than on the east Frisian side. The horizontal and vertical distributions of temperature and salinity in the German Bight cause strong t° C- and S gradients within the zone of convergence as well as pronounced seasonal differences. The convergency zone is important for the metabolic budget of this area, as it is likely that there exist close hydrographical, chemical, biological and geological interrelations. In springtime this area is oversaturated by oxygen due to intense plankton production. Moreover, it became evident that the convergency zone, with its high salinity gradient, forms an area in which several nutrient components like chalk, nitrate, phosphate, silicate (turbidity factor) accumulate. It was indeed possible to discriminate between different water bodies on the basis of the distributions of these nutrients.

     

Über die Einwirkung Hypotonischer Medien auf das Zwischenhirn-Hypophysensystem von Mugil und Gobius

Zusammenfassung Bei den Teleostiern Mugil und Gobius wurden die Veränderungen des Zwischenhirn-Hypophysensystems in veränderten Außenmedien (hypotonisches Seewasser) histologisch untersucht.Beim langsamen Überführen aus Seewasser von 38,4 S in Seewasser von 25,4 und 20,8 S nahm das Sekret nicht, wie erwartet, zu. Im Nucleus praeopticus und im Hinterlappen der Hypophyse erfolgt eine starke Verringerung des Sekretbestandes (Mugil). Erst in Seewasser von weit niedrigerem Salzgehalt (6,3 und 1, 4) nimmt das Sekret im Hypophysenhinterlappen wieder zu (Gobius). Bei 6 S ist eine intensive Sekretableitung im N.p. und Tractus praeopticohypophyseus zu beobachten. Eine Deutung der Ergebnisse wird versucht, indem das weitgehend konstante Innenmedium mit den wechselnden Außenfaktoren in Beziehung gebracht wird.Die Befunde weisen darauf hin, daß das Zwischenhirn-Hypophysensystem auch bei Teleostiern an der Regulation des Wasserhaushaltes beteiligt ist.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für die Gewährung eines Stipendiums, das mir den Aufenthalt in Neapel ermöglichte. Mein besonderer Dank gilt auch den Herren Prof. Dr. Remane, Prof. Dr. Bargmann und Dozent Dr. Schiebler für ihre Unterstützung.     

Biologische Beobachtungen bei der Aufzucht von Heringsbrut

Zusammenfassung Im Frühjahr und Sommer 1960 wurden auf Helgoland die Aufzuchtversuche an Heringsbrut wieder aufgenommen. Als Elterntiere dienten Frühjahrslaicher aus der Elbmündung und der Kieler Bucht und eine Kreuzung Kieler Hering × Clyde-Hering.Erbrütung und Aufzucht erfolgten vornehmlich in kleinen Steinzeug-Bekken (120 1) mit Seewasserdurchfluß in einem temperaturkonstanten Raum mit diffuser, künstlicher Beleuchtung. Bei den Temperaturversuchen wurde die Brut bis zur Resorption des Dotters bei ca. 5°, 8°, 11° und 14° C gehalten. Später wurde in allen Becken die gleiche Temperatur angestrebt, die in den folgenden Monaten von 8° auf 14°C anstieg.Bei Verlassen des Eies waren die kalt erbrüteten Larven länger und verfügten über weniger Dotter als die warm erbrüteten. Am Ende des Dottersackstadiums hatten aber die bei 8°C gehaltenen Larven die größte Körperlänge erreicht.In einer weiteren Versuchsserie wurde die Brut gleicher, konstanter Temperatur, aber verschiedenem Salzgehalt ausgesetzt. Die bei 15, d.h. unter annähernd isotonischen Bedingungen gehaltenen Larven waren sowohl beim Schlüpfen als auch am Ende des Dottersackstadiums am längsten. Bei hohen Temperaturen (> 11°C) war die Schlüpfrate der Eier stark herabgesetzt. Die optimale Befruchtungs- und Schlüpfrate der Brut des Küstenherings lag im Gegensatz zum Nordsee-Bankhering im Bereich niedriger Salzgehalte (15 bis 20).Bezüglich der Größe und der Schlüpfrate konnten keine Unterschiede zwischen den Kiel × Kiel- und Kiel × Clyde-Larven festgestellt werden.Bei der Aufzucht traten zwei Phasen hoher Sterblichkeit auf. Die Mehrzahl der Larven starb bald nach der Resorption des Dotters, wahrscheinlich infolge unzureichender Ernährung. Die besten Überlebensraten wurden bei einem großen Angebot von frischgefangenem Zooplankton vermischt mitArtemia-Nauplien erzielt. Als weitere Todesursache junger Larven wurde das Auftreten von Gas im Darm beobachtet. Durch sorgfältige Beseitigung der Luftblasen von der Wasseroberfläche ließ sich diese Krankheit vermeiden.Nach einigen Wochen trat eine zweite Mortalitätsphase auf, der meist Larven von etwa 16–20 mm zum Opfer fielen. Die Anfälligkeit dieser Larven hängt vielleicht damit zusammen, daß bei ihnen die Kiemen noch nicht funktionstüchtig sind, das Verhältnis von Körpermasse zu -oberfläche aber immer ungünstiger wird.Etwa 5% der Larven überstanden auch diese Mortalitätsphase (0,1 bis 0,3% aller geschlüpften Larven), sie legten bei 25 mm Körperlänge Wirbel an und metamorphisierten, als sie 30–35 mm lang und 3–4 Monate alt waren. Trotz der hohen Verluste konnten die Versuche zeigen, daß es möglich ist, Heringslarven unter kontrollierten Bedingungen in kleinen Becken und bei künstlicher Beleuchtung bis zur Metamorphose aufzuziehen.Abschließend werden einige mögliche Verbesserungen in der Aufzuchttechnik genannt und die biologische Bedeutung der Konditionsunterschiede der Larven aus den verschiedenen Erbrütungsexperimenten kurz diskutiert.

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Summary Rearing experiments on herring were done using eggs and sperm from spring spawing herring of the Elbe estuary and Kiel Bight. A successful cross fertilization was also made between the eggs of a Kiel female and the sperm of a Scottish (Clyde) male herring, the sperm having been frozen for about six weeks.The eggs were incubated and the larvae reared at temperatures of about 5, 8, 11 and 14°C in 120 1 earthenware tanks with a sea water circulation, the apparatus being contained in a constant temperature room with artificial lighting. The temperatures were equalised in the tanks after the larvae had resorbed their yolk sacs and the temperature was then allowed to rise slowly from about 8°C to 15°C during the rearing phase.At high temperatures (greater than 11°C) the percentage hatching was much reduced. At hatching the larvae incubated at the lower temperatures tended to be longer and have less yolk than those larvae hatched at higher temperatures. At the end of the yolk sac stage the larvae kept at 8°C were longest.No differences in size or percentage hatching were observed between the Kiel × Clyde cross and its Kiel × Kiel control.In further experiments eggs and larvae were kept at a constant temperature but at different salinities. The highest percentage fertilization and hatching was found in a salinity of 15–20 (in contrast to that of North Sea Banks herring). The larvae were longest both at hatching and at the end of the yolk sac stage when kept in a salinity of 15 (isotonic conditions).There were two main phases of mortality during rearing. Most larvae died at the end of the yolk sac stage probably due to inadequate suitable food. The best survival was found in tanks where the larvae were fed on wild plankton andArtemia nauplii. Another cause of death was swallowing of air bubbles. This mortality was reduced by careful removal of air bubbles from the water surface and by keeping the surface very clean.After this initial phase of mortality there was good survival for some weeks until the larvae reached a length of 16–20 mm. The cause of death at this stage might have been due to respiratory difficulties caused by the gills not yet being functional and by the increasingly unfavourable relationship between body area and volume.About 5% of larvae which survived beyond the yolk sac stage (or 0,1 to 0,3% of hatched larvae) developed vertebrae at a length of 25 mm and metamorphosed when 30–35 mm long and 3–4 months old.These experiments show that it is possible to rear herring larvae to metamorphosis using controlled conditions in small tanks and with artificial light.Means of improving our rearing techniques are given and the biological implications of the differences in size of herring larvae reared under different conditions are discussed.

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(Mit 6 Abbildungen und 5 Tabellen im Text)

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Die Untersuchungen wurden ermöglicht durch Reisestipendien des Department of Agriculture and Fisheries of Scotland und des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten und durch Sachbeihilfen der Deutschen Wissenschaftlichen Kommission für Meeresforschung.     

Coelomomyces opifexi (Pillai & Smith). Coelomomycetaceae: Blastocladiales II. Experiments in sporangial germination

Summary Laboratory experiments on sporangial germination and zoospore activity in Coelomomyces opifexi which utilises a suparlittoral environment are described. Sporangial germination depends upon (a) salinity of the medium used and (b) whether the sporangia were derived from living or deceased larvae. Sporangia from living larvae germinated almost instantaneously in distilled, tap, brackish pond and sea water with a salinity of 4.2 There was only partial germination at a salinity of 17, and none at all in 35 (full sea water). Sporangia from deceased larvae required a conditioning of 7 days or more under moisture at 23°C or 28°C before germination. Sporangia from living and moribund larvae became thick-walled and darker when exposed to a salinity of 8.5 or higher. These, likewise, required a conditioning period for germination. The biological and ecological significance of these observations are discussed.

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Zusammenfassung Die in vitro-Versuche an das Keimen und die Zootätigkeit von der supralitteral lebenden spezies Coelomomyces opifexi sind hier beschrieben worden. Das sporenbeheltische Keimen ist abhängig von (a) der Salzhaltigkeit der Umgebung und (b) ob die Sporenbehalter von lebenden oder toten Puppen erhalten sind. Die von lebenden Puppen herstammenden Sporenbehalter keimen sofort in distilliertem, Leitings,- Brack- und 4.2 tigem Salzwasser, nur zum Teil in 17 tigem Salzwasser und gar nicht in Meereswasser (35). Die Wänder der von toten Puppen herstammende Sporenbehalter waren dichter und schwarzer und brauchten mindestens 7 Tage zum keimen in einer feuchten Umgebung von 23° bis zu 28°C. Wenn der Salzgehalt stieg über 8.5, so worden die Wänder beider Arten dichter und schwarzer und brauchten ebenso eine bedingte Periode zum keimen. Die biologische und ekologische Bedeutung dieser Beobachtungen sind diskutiert worden.

     

Vergleichende Untersuchungen zur Atmungsphysiologie euryhaliner Gammariden unter besonderer Berücksichtigung der Salzgehaltsanpassung

Zusammenfassung 1. Der respiratorische Stoffwechsel der euryhalinen AmphipodenGammarus locusta (L.),G. oceanicus Segerstråle,G. salinus Spooner,G. zaddachi Sexton undG. duebeni Lilljeborg wurde in einer Durchflußapparatur auf polarographischem Weg bei einer Temperatur von 15° C untersucht.2. Bei allen fünf Arten wurden die Beziehungen zwischen Sauerstoffverbrauch(y) und Körpergewicht (x) in Abhängigkeit vom Salzgehalt (30 und 10 ) geprüft und die Parameter der allometrischen Funktiony =a · x ^b ermittelt (vgl. Tab. 1).3. Der Regressionskoeffizientb, der die Größenabhängigkeit des Stoffwechsels kennzeichnet, weist artspezifische Unterschiede auf und ist abhängig vom Salzgehalt. Dieser zeichnet sich — mit Ausnahme vonG. duebeni — bei einer Salinität von 30 durch höhere Werte aus als bei 10 und ist in allen Fällen signifikant verschieden. Die Größenabhängigkeit des Stoffwechsels liegt im Bereich zwischen einer Gewichts-und einer Oberflächenproportionalität bzw. sogar darunter (b = 1-0,6).4. Ein interspezifischer Vergleich des Faktorsa, der die aus der Gesamtheit der Meßwerte berechnete Atemgröße von der Gewichtseinheit charakterisiert, ergibt, daß die Stoffwechselintensität in der Reihenfolge vonG. locusta überG. oceanicus, G. salinus, G. zaddachi bis zuG. duebeni fortschreitend abnimmt. Der durchschnittliche O₂-Bedarf von Flohkrebsen mit einem Lebendgewicht von 0,1 g reicht bei 30 von 17,1 mm³/h(G. locusta) bis zu 7,1 mm³/h(G. duebeni).5. Die Veränderungen des O₂-Verbrauchs nach einem sprunghaften Salinitätswechsel und der zeitliche Ablauf der Salzgehaltsanpassung wurden unter vergleichenden Gesichtspunkten untersucht. In Abhängigkeit von der Salinitätstoleranz der einzelnen Arten erfolgte eine Überführung von 10 in 30 , von 30 in 45 , von 30 in 10 und von 10 in 3 .6. Bei einem Wechsel aus verdünnten in konzentriertere Medien geht der Adaptationsprozeß wesentlich rascher vonstatten und ist mit geringeren Änderungen der Atmungsintensität verknüpft als bei Überführungen in umgekehrte Richtung. Die Anpassungszeiten bis zum Erreichen eines neuen, gleichbleibenden Stoffwechselniveaus liegen zwischen 3 und ungefähr 30 Stunden.G. duebeni verfügt über ein besseres Kompensationsvermögen als die anderen Arten, unter denenG. locusta die relativ geringste Regulationskapazität aufweist.7. Bei Nahrungsentzug sinkt die Stoffwechselrate. Messungen anG. oceanicus haben ergeben, daß die Atmungsintensität nach 20–24 Stunden gegenüber den Ausgangswerten um ca. 15 % abfällt und sich auch innerhalb der folgenden 5 Tage nur unwesentlich verringert.8. Der Aktivitätsstoffwechsel adulter Flohkrebse beträgt etwa das 2 1/2–3fache des Ruheumsatzes. Unter Grundumsatzbedingungen kann eine ausgeprägte Rhythmik der Ventilationsbewegungen der Pleopoden zutage treten.9. Während der Häutung nimmt die O₂-Aufnahme um das 2,2- bis 3,9fache des mittleren Normalverbrauchs zu. BeiG. locusta wurden die höchsten, beiG. duebeni die niedrigsten Stoffwechselsteigerungen verzeichnet.10. Verschiedene stoffwechselphysiologische Aspekte, insbesondere das Problem der Salzgehaltsanpassung und der damit verbundenen osmo- und ionenregulatorischen Prozesse, werden diskutiert. Die Stoffwechselleistungen der einzelnenGammarus-Arten werden verglichen und zu ihren Umweltansprüchen in Beziehung gesetzt.

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Comparative investigations on the respiratory physiology of euryhaline gammarids with special reference to salinity adaptation

Metabolic rates were measured of the euryhaline amphipodsGammarus locusta (L.),G. oceanicus Segerstråle,G. salinus Spooner,G. zaddachi Sexton, andG. duebeni Lilljeborg at 15° C by means of flow-through polarographic respirometry. The relationships between oxygen consumption (y) and body weight (x), expressed by the equationy = a · x ^b, under the influence of two salinities (10 and 30 ) were investigated. The regression coefficients (b), which describe the slopes of the regression lines, reveal significant differences for the salinities tested. Except forG. duebeni, higher values were obtained in 30 than in 10 . In the five species, metabolism as a function of size is characterized by regression coefficients ranging from 1 to 0.6. An interspecific comparison of the parametera, representing the intercept on they axis, exhibits a decrease in oxygen requirements in the orderG. locusta, G. oceanicus, G. salinus, G. zaddachi, G. duebeni. The respective values for 0.1 g (fresh weight) animals range from 17.1 to 7.1 mm³ O₂/h (30 ). Experiments on the alterations in metabolic rates following osmotic stress were designed to provide information on time course and capacity of adaptation to salinity. Depending on the salinity tolerances of the species, the responses after abrupt transfers from 10 to 30 , 30 to 45 , 30 to 10 and 10 to 3 were recorded. Changes from more concentrated to more dilute media induce less extensive alterations in respiratory rates and lead to faster adaptation to new salinity levels than transfers in the opposite direction. A new steady state of metabolic rate following salinity stress may be reached after 3 to about 30 hours.G. duebeni exhibits higher capabilities for compensatory adjustments than the other species.G. locusta was shown to be least capable of compensating for salinity changes. Oxygen consumption declines during starvation and attains a fairly constant level, reduced by ca. 15 %, 20 to 24 hours after the beginning of fast, as demonstrated inG. oceanicus by long-term experiments over 6 days. In adult individuals, activity metabolism exceeds standard rates by about 2 1/2 to 3 times. Under basal conditions, distinct respiratory ventilation rhythms of pleopod beating may occur. In addition, the time course of respiratory alterations during moulting was measured. At exuviation, oxygen uptake increases the mean respiratory rates 2.2 to 3.9 times. Some physiological and ecological aspects are discussed, mainly with respect to salinity adaptation and the processes of osmotic and ionic regulation involved. Metabolic rates of gammarid species are compared and related to environmental requirements. The similarity in the functional responses of the sibling speciesG. zaddachi andG. salinus is emphasized.

     

Growth and reproduction as a function of temperature and salinity inClava multicornis (Cnidaria,Hydrozoa)

Summary 1. Rates of growth (length increase of stolons) and of asexual reproduction (increase in number of polyps) were determined in secondaryClava multicornis colonies of a clone exposed to 12 different combinations of water temperature and salinity (12°, 17°, 22° C; 16 , 24 , 32 , 40 S). Sexual reproduction (via gonophores) has been observed only at 12° and 17° C; temperature and salinity ranges are narrower for sexual than for asexual reproduction.2. The data obtained are insufficient for a detailed analysis; they provide, however, interesting insights into the variability of growth and reproduction ofC. multicornis caused by different intensities of temperature and salinity.3. It appears that temperature requirements for maximum colony increase are reduced as the colony grows older.4. One feeding period per 24 hours seems insufficient for maximum growth and reproduction at the higher temperature levels, especially at 22° C.5. The different degrees of environmental stress endured during the initial period of transfer into the test combinations of temperature and salinity have affected the resulting colony size at least up to an age of 39 days. More appropriate criteria for assessment of rates of growth and reproduction are therefore the doubling times (number of days within which stolon length and polyp numbers taken 20 days after initiation of experiments have doubled).6. On the basis of doubling time values, increase in stolon length is progressively reduced with increasing water temperature (12°, 17°, 22° C). At 12° and 17° C stolons grow fastest in 32 , followed by 24 , 16 and 40 S; at 22° C stolon growth rates are identical in 32 and 24 S.7. Doubling times of polyp numbers per colony show a less obvious trend. In 56-day-old colonies, however, stolon length and polyp number are modified to similar degrees by the various temperatures and salinities offered. The sequence of temperatures causing fastest increase in polyp number is 12°>17°>22° C; the respective sequence of salinities reads: 24 , 32 , 16 , 40 S.8. Stolon length and polyp number per colony increase exponentially; most curves obtained exhibit undulations indicating endogenous growth rhythms.9. During the initial period of transfer into the final test media, asexual reproduction via budding seems to have been stimulated by a reduction in salinity.10. The doubling times obtained forC. multicornis are considerably longer than those found forCordylophora caspia and indicate that our culture conditions may have been suboptimal.

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Wachstum und Reproduktion als Funktion von Temperatur und Salzgehalt beiClava multicornis (Cnidaria, Hydrozoa)

Kurzfassung Einzelpolypen eines Klons vonC. multicornis Forskål wurden schrittweise in 12 verschiedene Temperatur-Salzgehalts-Kombinationen überführt und — während sie zu neuen Kolonien heranwuchsen — das Längenwachstum ihrer Stolonen, die Geschwindigkeit ihrer asexuellen Vermehrung durch Knospung neuer Hydranthen sowie die Gonophorenausbildung (sexuelle Fortpflanzung) registriert. Die erhaltenen Daten sind unzureichend für eine detaillierte Analyse, gewähren jedoch interessante Einblicke in die Bedeutung der verschiedenen Temperatur- und Salzgehaltsbedingungen für Wachstum und Vermehrung. Die anfängliche, schrittweise Überführung in die Testmedien verursacht per se Leistungsunterschiede, deren Auswirkungen sich mindestens bis zu einem Alter von 39 Tagen verfolgen lassen. Doubling times stellen daher objektivere Kriterien dar als absolute Zuwachswerte. Die doubling times von Kolonien, welche länger als 20 Tage in den Testmedien gewachsen waren, zeigen eine Verringerung der Stolonenzuwachsrate mit steigender Temperatur (12°, 17°, 22° C). Die Reihenfolge der fördernden Wirkung der einzelnen Salzgehaltsstufen ergibt sich zu 32 , 24 , 16 , 40 S. Im Prinzip ähnliche Verhältnisse liegen hinsichtlich der asexuellen Vermehrungsrate vor. Bemessen an den getesteten Kriterien scheinen die Temperaturansprüche mit zunehmendem Koloniealter abzunehmen. Die errechneten doubling times sind wesentlich länger als beiCordylophora; möglicherweise deutet dieser Unterschied auf inadäquate Kulturbedingungen (Fütterung, Wasserbewegung) hin.

     

Some factors influencing the emergence of overwintering Hessian Fly larvae

Overwintering fully-fed Hessian Fly larvae in puparia respond to experimental conditions of constant temperature and relative humidity progressively faster as the normal time of pupation and emergence in the spring approaches. Frost does not speed up emergence.A constant temperature of 15° or 20° C at 95% RH is recommended for the production of midges for experimental purposes from overwintering Hessian Fly puparia.

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Zusammenfassung Eine einfache Methode zur Erlangung von großen Mengen überwinternder Larven der Hessenfliege und Methoden für die Untersuchung des Einflusses konstanter Temperaturen und relativer Feuchtigkeit auf dieselben werden beschrieben.Ein hoher Schlupf-Prozentsatz wurde bei einer Temperatur von 15° C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 75, 85 und 95% erhalten, gleichgültig ob das Material dem Frost ausgesetzt war oder nicht. Bei Temperaturen von 20 und 25° wurde ein höherer Prozentsatz von älterem gefrorenen Material erhalten. Bei 30° schlüpften jüngere, nicht gefrorene Puparien (Scheinpuppen) nicht, obwohl ältere Puppen von gefrorenem Material zum Schlüpfen stimuliert wurden. In beiden Fällen erfolgte das Schlüpfen der Mücken nach Übertragung in eine Temperatur von 20°. Kein Schlüpfen erfolgte bei 35°, doch wurden dabei nicht alle Insekten getötet, da ein gewisses Schlüpfen zustande kam, wenn die Puparien wieder niedrigen Temperaturen ausgesetzt wurden.Bei 20° und 95% relativer Feuchtigkeit nahm die Reaktionsgeschwindigkeit mit der Annäherung des Frühlings zu. Unter diesen Verhältnissen begannen die Puparien Anfang November nach 12–13 Tagen zu schlüpfen, während Anfang April das Schlüpfen schon nach 3–4 Tagen begann; ein 50%-Schlupf wurde nach 19 Tagen bzw. nach 7 Tagen beobachtet.Es wurde kein Beweis dafür gefunden, daß Frost die Entwicklung beschleunige. Bei 24 Stunden Licht wurde das Schlüpfen schneller beendet als bei 8 und 16 Stunden oder ohne Licht.Im Frühjahr erfolgte schwacher Schlupf bei 10° und keiner bei 5° und 0°.Das Bespritzen der Puparien mit Dowicide verhinderte das Schlüpfen nicht.Angaben über die Ausbildung der Puparien und das Schlüpfen im Frühjahr von ähnlichem Material, das in offenen Glashäusern überwintert wurde, sind zu Vergleichszwecken angeführt.Es kann gefolgert werden, daß sich die vollernährten Larven in den Puparien während des Winters langsam entwickeln und auf experimentelle Umstände von konstanter Temperatur und Feuchtigkeit umso schneller reagieren, als der normale Zeitpunkt der Bildung von Puparien bzw. das Schlüpfen herannaht.Für die Erzeugung von Mücken zu Versuchszwecken werden eine konstante Temperatur von 15° oder 20° C und eine relative Feuchtigkeit von 95% empfohlen.

     

Die Aktivitätsperiodik von im 18- und 36- Stunden-Tag erbrüteten Eidechsen

Zusammenfassung Eier von 4 Arten der Gattung Lacerta (L. viridis, L. agilis, L. sicula und L. taurica) wurden unter verschiedenen Bedingungen erbrütet. Die Eier wurden gleich nach der Ablage in Thermostaten überführt. Eine Gruppe wurde dort in konstanten Bedingungen (Dauerdunkel und konstant 30° C) erbrütet, eine zweite Gruppe in einem 99stündigen Wechsel von höherer und niedrigerer Temperatur sowie Licht und Dunkelheit, so daß eine Periodenlänge von insgesamt 18 Std resultierte. Eine dritte Gruppe schließlich wurde einem 1818stündigen Wechsel der Außenbedingungen ausgesetzt.Sofort nach dem Schlüpfen wurden die jungen Eidechsen in Aktographen überführt und ihre lokomotorische Aktivität in Dauerdunkel und bei konstanter Temperatur registriert. Es ergab sich in allen Fällen eine gut ausgeprägte tagesperiodische Aktivität mit Periodenlängen von 21,1 bis 24,7 Std.Ein Unterschied zwischen den 3 Gruppen oder ein Einfluß der Vorbehandlung war nirgends zu erkennen.Eidechsen aus dem gleichen Gelege, die in der gleichen Schale erbrütet wurden und deren Aktivität im gleichen Raum gleichzeitig aufgezeichnet wurde, zeigten in Frequenz und Phasenlage der Aktivitätsperiodik starke Unterschiede.Die Ergebnisse werden diskutiert, und die Herkunft der Tagesperiodik wird besprochen.Dem Andenken an meinen verehrten Lehrer Dr. Gustav Kramer, gewidmet.     

Hydranth structure and digestion rate as a function of temperature and salinity inClava multicornis (Cnidaria,Hydrozoa)

Summary 1. Responses to 12 different combinations of constant levels of temperature and salinity were tested in the colonial athecate hydroidClava multicornis. Criteria measured were: (a) length and width of hydranth bodies, (b) number and length of tentacles and (c) rate of digestion.2. Test colonies were obtained by allowing single hydranths — cut off from an individual primary colony — to regenerate via asexual reproduction into new secondary colonies.3. In the resulting — genetically identical — material, all criteria tested vary as a function of the different environments offered.4. In 16, 24 and 32 S hydranth length reaches maximum values at 12°C, followed by 17° and then 22°C. With increasing salinity, hydranth length declines markedly at 12°C, while there is little or no decline at 17°C and a definite increase from 24 to 32 S at 22°C.5. Hydranth width varies less extensively; in general, it follows similar patterns as does hydranth length.6. Tentacle number per hydranth tends to be positively related to the size of the hydranth body; it decreases with increasing temperature. Salinity levels producing maximum tentacle numbers vary with temperature; maxima are found at 12°C in 16, at 17°C in 24 and at 22°C at 32 S.7. Tentacle length — although a more variable criterion — is affected similarly to tentacle number; it attains, however, relatively higher values at 17°C.8. In regard to the hydranth dimensions measured, combinations of low temperatures/low salinities and of high temperatures/high salinities tend to produce maximum values.9. Rate of digestion is taken here to be identical to the time elapsing between completed food intake and defecation. This time span is reduced with increasing temperature. In all temperature levels, digestion time is shortest in 32 S.10. The results presented above compare well with those obtained earlier under similar conditions onCordylophora caspia.11. It is assumed that the structural modifications of hydranths affect rate and efficiency of exchanges between organism and environment and may thus represent a means of metabolic adjustment.

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Hydranthenstruktur und Verdauungsrate als Funktion von Temperatur und Salzgehalt beiClava multicornis (Cnidaria, Hydrozoa)

Kurzfassung Erbgleiche Polypen vonClava multicornis Forskål wurden in 12 verschiedenen Temperatur-Salzgehalts-Kombinationen durch asexuelle Vermehrung zu neuen Kolonien herangezogen und an den adulten Hydranthen dieser erbgleichen Sekundärkolonien Länge und Breite des Hydranthenkörpers, Anzahl und Länge der Tentakel sowie die Verdauungsgeschwindigkeit ermittelt. Alle gemessenen Parameter verändern sich — zum Teil sogar erheblich — als Funktion von Temperatur und Salzgehalt. Die Veränderungen der Hydranthendimensionen führen zu Verschiebungen der Oberfläche-Volumen-Quotienten. Da der Stoffaustausch zwischen Kolonie und Umwelt primär im Bereich der Hydranthen erfolgt, kommt diesen Verschiebungen vermutlich eine Bedeutung zu im Rahmen der Stresskompensation (nicht-genetische Adaptation). Die erzielten Ergebnisse bestätigen frühere Untersuchungen vonKinne an dem naheverwandten HydroidpolypenCordylophora caspia.

     

Ökologische Untersuchungen anPleurobrachia pileus

Zusammenfassung 1. Die tentakulate CtenophorePleurobrachia pileus Fabr. wurde im Laboratorium kultiviert und ökologischen Experimenten unterworfen. Als Kultur- und Experimentiergefäße dienten der Planktonkreisel, der Phytoplanktonkreisel und die Doppelküvette.2. Individuen vonP. pileus (15 mm Körperdurchmesser) legten in einem Zeitraum von 14 Tagen bis zu 7000 Eier ab; die kleinsten sexuell aktiven Individuen maßen 5,5 mm.3. Versuche zur Temperaturtoleranz zeigten, daßP. pileus Temperaturen von –1° bis 26° C erträgt; die extremsten tolerierten Salzgehalte lagen bei 12 bzw. 45 S; beide Werte stellen keine absolute Toleranzgrenze dar.4. Der Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Entwicklungsgeschwindigkeit der Ctenophoreneier, die Nahrungsaufnahme- und Wachstumsrate wurde im Temperaturbereich von 6° bis 20° C untersucht. Innerhalb dieses Bereiches entwickelte sichP. pileus normal, zeigte jedoch deutlich abgestufte Reaktionen auf die unterschiedlichen Temperaturen.5. Künstlich erzeugter Seegang bewirkt beiP. pileus eine Veränderung der Tiefenverteilung; die Ctenophore weicht der Oberflächenturbulenz aus.6. Das Fangverhalten der Ctenophore wird auch von hohem Sestongehalt des Hälterungswassers nur wenig gestört. Aktiv schwimmende Organismen werden bevorzugt gefangen. Treibsand kann zur Schädigung vonP. pileus führen. Eisenhydroxidflocken und andere industrielle Abfallstoffe störten die Ctenophore nur wenig bei der Nahrungsaufnahme.7. Die Wechselbeziehungen zwischenP. pileus und anderen Holoplanktonten sind teilweise sehr kompliziert. Für die verschiedenen Altersstufen der Ctenophore können z. B. adulte Copepoden nacheinander Feinde und Nahrungsorganismen sein.8. Von den Formen des Meroplanktons sind besonders einige Scyphomedusen als Feinde vonP. pileus von Bedeutung. Die Larven vieler benthonischer Evertebraten tragen zur Ernährung insbesondere junger Individuen vonP. pileus bei. Fischlarven werden besonders dann vonP. pileus gefressen, wenn sie aktiv schwimmen.9. Bodenlebende Fische und das vagile Makrobenthos sind zum Teil Feinde vonP. pileus; Cyclopterus lumpus frißt die Ctenophore begierig;Eupagurus bernhardus zeigt ein speziell für den Fang vonP. pileus geeignetes Verhalten.10. Ein Modell zur Beschreibung der interpopulativen Relationen zwischenP. pileus und ihren Nachbarpopulationen wird als Mittel zur Ökosystemanalyse vorgeschlagen.

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Ecological investigations onPleurobrachia pileus 2. Laboratory investigations

The tentaculate ctenophorePleurobrachia pileus Fabr. is one of the most abundant holoplanktonic invertebrates of the German Bight (North Sea). It has been successfully cultivated under laboratory conditions at Helgoland. Additional information was obtained on reproduction and relationships to abiotic and biotic environmental factors.P. pileus tolerated temperatures from –1° to 26° C, and salinities from 12 to 45 S; in both cases the lower and upper limits may not represent the ultimate tolerance maximum. Temperature effects on rates of embryonic development, feeding, and growth were studied, as well as the interaction of turbulence and high seston content of sea water and their effects upon the behaviour of the ctenophore.P. pileus selects certain swimming organisms from a variety of possible food sources; it is well adapted to a life in detritus-rich habitats. Planktonic, nectonic and benthonic organisms have been used for testing interrelations toP. pileus. The patterns of these interrelationships are discussed.

     

Chill-coma and cold death temperatures of Apis mellifera

Worker bees have a lower chill-coma temperature than drones or queens, which is influenced by their acclimatisation temperature as is their food consumption at a given temperature. Most bees die after 50 hrs. in chill coma, and survive longer at 5° C than at 0 or 10° C. Cold death occurs between –2 and –6° C and is unaffected by acclimatisation. Winter bees have lower chill-coma temperatures than summer bees but after acclimatisation to 35° C there is no difference. The chill-coma temperature of summer bees decreases with age irrespective of acclimatisation.

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Zusammenfassung Arbeitsbienen haben eine niedrigere Kältestarretemperatur als Drohnen und Königinnen. Akklimatisierung der Arbeiterinnen an verschiedene Temperaturen beeinflußt ihre Kältestarretemperaturen und die Zeit, die sie zur Erholung von der Kältestarre benötigen. Die Akklimatisation ist nach 24 Stunden vollständig. Die Stoffwechselrate der Bienen bei einer gegebenen Temperatur wird ebenfalls von der Akklimatisationstemperatur beeinflußt.Die meisten Bienen sterben nach 50stündiger Kältestarre und wenige überleben mehr als 80 Stunden. Bei 5° C ist die Überlebensrate größer als bei 0° oder 10°. Der Tod tritt zwischen –2° und –6° C ein und ist von vorangegangener Akklimatisation unbeeinflußt.Bienen vom Rande einer Wintertraube haben niedrigere Kältestarretemperaturen als Bienen aus der Mitte. Winterbienen haben eine niedrigere Kältestarretemperatur als Sommerbienen, doch nach Akklimatisation an 35° C besteht kein Unterschied mehr. Die Kältestarretemperatur nimmt im Sommer mit dem Alter ab, ob die Bienen an 35° C akklimatisiert sind oder nicht. Es wird vermutet, daß dies auf Unterschieden in der Stoffwechselrate der betreffenden Bienen beruht.

     

Über den Einfluß von Nahrung und Substratsalinität auf Verhalten,Fortpflanzung und Wasserhaushalt von Enchytraeus albidus Henle (Oligochaeta)

Zusammenfassung Enchytraeus albidus aus dem Anwurf mariner Algen an der Kieler Förde (Ostsee) erträgt als Nahrung die folgenden dort vorkommenden Pflanzen (Reihenfolge mit abnehmender Verträglichkeit): Fucus — Grünalgen —Seegras (Zostera) — Rotalgen (Delesseria). Diese Reihenfolge gilt für Nahrungsaufnahme, Fortpflanzungsrate und Überlebensdauer.Mit zunehmender Fäulnis des Nahrungssubstrates steigt die Zahl der Tiere, die aus ihm fliehen. Ihre Anzahl wird außerdem bestimmt durch den Salzgehalt des Substrates: Von 15–45 ist sie proportional der Substratsalinität. Bei 60 ist die Aktivität der Tiere bereits stark eingeschränkt.Bei Fucus-Nahrung ertragen auf Sand gehaltene Tiere eine Salinität von 60–70 länger als 4 Wochen, auf Filtrierpapier dagegen nur 50 für durchschnittlich 1 Woche. Die obere Fortpflanzungsgrenze liegt bei 40 Salzgehalt im Substrat. Bei 5 werden die meisten Kokons abgelegt. Die Sterblichkeit im Kokon ist bei 15 am geringsten. Auf den Substratsalinitäten 0–15 ist die Entwicklungsdauer im Kokon signifikant kürzer als auf Substraten von 30 und 40. Enchytraeus hat sich als Rückwanderer zum Meer mit einer sekundär erweiterten Poikilosmotie an den neuen Lebensraum angepaßt. Er kann eine Binnenkonzentration entsprechend etwa 72 längere Zeit ertragen. Auf niedrigen Salzgehalten besitzt er eine ausgeprägte Hypertonieregulation.

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Summary Enchytraeus albidus was fed with Fucus, green algae, Zostera marina and Delesseria. Judging from absorption of food, rate of reproduction and duration of life, the animals preferred the plants in the sequence given above.As the putrefaction of a Fucus substrate advances, more and more enchytraeids leave it. A changing salinity of the substrate also influences the number of emigrating worms, increasing it from 15–45, but decreasing it towards 60. Fed with Fucus E. albidus tolerates a salinity of 60–70 on sand for more than 4 weeks, on filter paper only 50 for about one week.Reproduction is possible at salinities up to 40. Cocoon production is most frequent at 5. The mortality of young worms within the cocoons is lowest at 15. The incubation period is significantly shorter at salinities of 0–15 than at 30 and 40.As a terrestrial immigrant to the seashore Enchytraeus albidus secondarily enlarged its range of poikilosmosis, tolerating a concentration of 72 in its coelomic fluid for some time. At low salinities it maintains a remarkable degree of hyperosmosis.

     

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.     

Wirkungen einer einmaligen Röntgenbestrahlung auf die Fortpflanzung der Weibchen vonGammarus duebeni (Crustacea,Amphipoda)

Zusammenfassung 1. Der Einfluß einmaliger Röntgenbestrahlungen auf die Häutungs-, Ovipositions-, und Produktionsraten an Eiern und Jungtieren wurde an Weibchen vonGammarus duebeni Lilljeborg bei einer konstanten Temperatur von 15° C und einem Salzgehalt von 10 untersucht.2. 220 R oder höhere Dosen haben eine verringerte Eiproduktionsrate zur Folge.3. Bei 330 R oder höheren Dosen ist sowohl ein Ausfall an Ovipositionen wie auch eine reduzierte Wurfgröße zu beobachten.4. Eine Bestrahlung mit 220 R hat lediglich eine reduzierte Wurfgröße zur Folge.5. Unterschiede zwischen der Zahl der in das Marsupium abgelegten Eier und der Zahl der aus dem Marsupium entlassenen Jungtiere treten bei 490 R oder höheren Dosen auf.6. 147 R oder niedrigere Dosen haben keinen erkennbaren Einfluß auf die Produktionsrate an Eiern und Jungtieren.7. 220 R oder niedrigere Dosen können eine sogenannte stimulierende Wirkung haben, die sich in einer höheren Überlebensrate ausdrückt. Die eventuell reduzierte Produktionsrate an Eiern und Jungtieren kann mehr als kompensiert werden durch die höhere Zahl lebender Weibchen und die resultierende höhere Zahl an erzeugten Eiern und Jungtieren.

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Effects of single X-irradiation on the reproductive performance of females inGammarus duebeni (crustacea, amphipoda)

Effects of single exposures of X-radiation on moulting, oviposition and production of eggs and young inGammarus duebeni females were studied under constant conditions of temperature (15° C) and salinity (10 ). Groups of fifty females were each irradiated with doses of 2,500, 1,670, 1,110, 740, 490, 330, 220, 147, 98 and 65 R. Reduced egg-production rate could be established at doses down to 220 R; this is caused both by omitted ovipositions (down to 330 R) and by reduced brood size (down to 220 R). Differences were found between the number of eggs laid and the number of young discharged from the brood-chamber at doses down to 490 R. After irradiation with 147 R or lower, no effect on fecundity or fertility could be established. Irradiation doses of 220 R or lower have a so-called beneficial effect, distinguishable by the irradiated specimens' higher survival rate, whereby the eventually reduced egg-production rate can be more than compensated by the higher number of live females and the resulting larger total amount of eggs produced.

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Meinem Lehrer, Herrn Professor Dr.H. Precht, zum 60. Geburtstag in Verehrung und Dankbarkeit gewidmet.     

Über die wirkung der sonneneinstrahlung auf aktivität und position der larven von Euroleon nostras fourcr. (-Myrmeleon europaeus McLachl.) in den trichterbodenfallen

Zusammenfassung Die Larven von Euroleon nostras Fourcr. legen ihre Fangtrichter im Regenschutz überhängender Geländestrukturen an. Nach Überwinterung begann der Trichterbau dieser Art in vitro bei einer mittleren Sandtemperatur von 11°C. Trichterbau- und Beutefangaktivität nehmen mit ansteigenden Temperaturen zu und erreichen etwas unterhalb 40°C optimale Ausprägung. Den während der Mittagsstunden wolkenloser Sommertage eintretenden Temperaturen von >400°C weichen die Ameisenlöwen im allgemeinen durch tieferes Eingraben in den dann stets kühleren Sandboden unterhalb des Trichters aus. Bei einer Trichtergrundtemperatur von 48° C; die einer Bodenoberflächentemperatur von 49° C entsprach, war keine der Larven trotz zweifelsfrei vorhandenen Hungers zum Beutefang zu bewegen. Aus der Tatsache, daß an solchen Tagen die tageszeitlichen Maxima der Temperatur in der Trichterböschung von West über Nord bis Ost bzw. Süd dem Sonnengang entsprechend nacheinander erreicht werden, ergibt sich die unterschiedliche Lage der Ameisenlöwen am Trichtergrund in Abhängigkeit von der Tageszeit. An trüben Tagen zeigen die Temperaturwerte insgesamt wesentlich geringere Amplituden, so daß die Aktivität der Larven mittags keine Unterbrechung erfährt und die Helioregulation während des ganzen Tages überflüssig wird.Herrn Prof. Dr. Paul Buchner in tiefer Verehrung und Dankbarkeit zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Über die Phänometrie des Maises

Zusammenfassung Im Sommer 1958 wurden in Groß-Lüsewitz phänometrische Messungen am Bernburger Fettmais an zwei verschiedenen Stellen des Geländes durchgeführt. Die Abhängigkeit des Wachstums der Blätter und der Geschwindigkeit des Rispenschiebens von Temperatur, Windstärke und Bodenfeuchte wurde ermittelt. Als Optima wurden festgestellt für die Tagestemperatur 22–25°C, für die Nachttemperatur 18°C, für die Bodenfeuchte 20% und für die Windstärke 0,5 Beaufort.Aus den Höchstordinaten der Normalverteilung, aus den ermittelten Streuungen und den Optimalwerten von Temperatur, Wind und Bodenfeuchte wurde eine Gleichung abgeleitet, deren graphische Darstellung weitgehend dem Wachstumsverlauf entspricht. Die aus diesen Untersuchungen sich ergebenden Möglichkeiten für den Maisanbau und die Maiszüchtung werden besprochen.Mit 6 Abbildungen     

Zur Überwindung der biologischen Grenze Meer—Land durch Mollusken

Zusammenfassung Die Überwindung der biologischen Grenze zwischen Meer und Land durch Mollusken ist bisher nur wenig im Hinblick auf physiologische Umstellungen untersucht worden. Unter diesem Aspekt wurden Experimente durchgeführt an Alderia modesta, einem amphibisch lebenden Opisthobranchier des unteren Supralitorals, und an Ovatella myosotis, einer Pulmonate, die im oberen Supralitoral vorkommt. Alderia zeigt eine relativ enge Salinitätstoleranz. Zu hohe und zu niedrige Salzgehalte hemmen die Entwicklung, führen zu Mißbildungen bei der Embryonalentwicklung und lassen adulte tiere rasch eingehen. In Beziehung zu der Salinität der angrenzenden Gewässer (Brackwasser der Ostsee und der Ästuare, Meerwasser der Nordsee) existieren verschiedene Biotypen, die auf Aussüßung und hohe Salzkonzentration unterschiedlich reagieren.Die weiter ins Supralitoral vorgedrungene Ovatella myositis hat eine wesentlich breitere Salinitätstoleranz. Schädigungen der Adulten treten auf Süßwasser nicht, auf Salzwasser erst oberhalb von 55 auf. Durch schrittweise Adaptation können höhere Konzentrationen ertragen werden. Der Toleranzunterschied zwischen den untersuchten Populationen ist genetisch bedingt. Eiablage, Embryonalentwicklung und Wachstum erfolgen im Bereich zwischen 5 und mindestens 50 Substratsalinität.Physiologisch wird diese große Salinitätstoleranz durch ein fast durchgehendes poikilosmotisches Verhalten ermöglicht. Auf sehr ausgesüßtem Substrat sind die Schnecken stark hypertonisch (auf Süßwasser hat das Binnenmedium auf 7), im ganzen übrigen Bereich weniger stark (3–4 über der Substratsalinität). Im oberen Extrembereich vermögen die Tiere diese Hypertonie offenbar nur schwer aufrechtzuerhalten (vgl. S. 149).Die Veränderungen von Gastropoden auf dem Wege vom Meer über das Supralitoral zum Land werden diskutiert; im Gebiet der Salzwiesen läßt sich ein günstigeres Schema zu dieser Frage aufstellen als bei den bisher meist zitierten Littorinen.

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On the emigration of gastropodes from the sea: Studies on Alderia modesta and Ovatella myosotis

Summary Up to now little attention has been paid to the phylogenetic emigration of gastropods from the sea: almost nothing is known about the physiological changes which enable snails to live in terrestrial habitats. To help solve this question, experiments were carried out on Alderia modesta, an opisthobranch slug of the lower supralittoral, and Ovatella myositis, a primitive pulmonate snail of the upper supralittoral. In each case two subspecies were studied.North Sea Alderias differ from their Baltic counterparts in size and salinitytolerance. The difference in size between Ovatella of the Mediterranean and of the Baltic is very slight. There is a marked difference, however, in the salinity-tolerance. Alderia modesta survives in a comparatively narrow range of different salinities. The optimum is between 10 and 20 for Baltic specimens and between 15 and 35 for those of the North Sea. The results are the same in and out of water. Ovatella can live on a freshwater substratum as well as on 55. Specimens of the Mediterranean can even become adapted to 90. Flooded with water of differrent salinities the tolerated range becomes markedly smaller. Eggs are produced between 5 and 50 (Baltic specimens) or 5 and 65 (Mediterranean specimens). All eggs develop without being damaged between 5 and 40 and 10 and 45 respectively. The optimal salinity-concentration for growth and egg-production is 10. Salinity-concentrations below and above these marks disturb the development. In one spawn-mass some eggs cleave normally, others become deformed, and again others do not cleave at all. This heterogeneous reaction points to the existence of something like a physiological polymorphism in regard to salinity-tolerance. The salinity-concentration of the blood of Ovatella was measured after a long-term acclimatisation. Ovatella is poikilosmotic and slightly hypertonic (3–4) throughout almost the whole range of salinities it tolerates. On extremely low concentrations it becomes more hypertonie; on extremely high concentrations it becomes nearly isotonic.

     

Studî sulla durata del periodo cinetico ed intercinetico in embrioni di pollo incubati a differente temperatura

Zusammenfassung Ich habe mir vorgenommen zu bestimmen, in welchem Maße die Dauer der mitotischen und intermitotischen Perioden beim Hühnerembryo durch die Temperatur der Umgebung beeinflußt wird. Zu diesem Zweck habe ich eine indirekte Methode angewandt. Es wurde die Zahl der Mitosen des Neuralrohrs (bzw. bei älteren Embryonen der ganzen Neuralanlage) bestimmt. Die Zählung erfolgte an Embryonen gleichen Entwicklungsgrades (Hühnerembryonen mit 12, 12–13, 14–15, 18 Urwirbelpaaren), die bei verschiedenen Temperaturen bebrütet worden waren. Von jedem Stadium wurden zwei Embryonen bebrütet, der eine bei 31°–32°, derandere bei 41°–42°, und zwar der erstere doppelt so lange als der zweite. Beide erreichten so denselben Entwicklungsgrad (äußere Form, Zahl der Urwirbel). An den in lückenlose Serien zerlegten Embryonen nabe ich die absolute und relative Zahl der Mitosen im Nervensystem bestimmt; die relative Zahl (mitotischer Koeffizient) ergibt sich aus dem Verhältnis der Zahl der in einem Schnitt enthaltenen Mitosen zu dessen (mittels Planimeter bestimmtem) Flächeninhalt. Aus meinen Bestimmungen ergibt sich, daß die absolute und relative Zahl der Mitosen der bei den verschiedenen Temperaturen gelhaltenen Embryonen verhältnismäßig geringe Differenzen aufweist (bei den Embryonen mit 12 Ursegmentpaaren differiert die relative Zahl zwischen 1,69 und 1,79, bei den Embryonen mit 18 Ursegmentpaaren zwischen 1,34 und 1,42), sie beruhen wahrscheinlich auf individueller Variation.Wenn man erwägt, daß bei den unter niederer Temperatur bebrüteten Embryonen die Entwicklungsdauer das doppelte gegenüber den Kontrolltieren betrug (Koeffizient q₁₀ = 2), so können wir daraus schließen, daß die genannten unbedeutenden Differenzen nicht auf die Temperatur zu beziehen sind. Da aus meinen früheren Untersuchungen hervorgeht, daß die Dauer der Mitosen von in vitro gezüchteten Zellen des Hühnerembryos zeitlich eine Funktion der Temperatur ist, scheint mir der Schluß berechtigt, daß die für die mitotischen und intermitotischen Perioden geltenden Zeiten in gleichem Maße durch die Temperatur der Umgebung verkürzt bzw. verlängert werden.