Neue Ergebnisse cytochemischer Untersuchungen bei Mikroveraschung von Epithel-, Muskel- und Nervenzellen

Zusammenfassung Bei der Zusammenfassung der Resultate stellte ich fest, daß zu den mit Hilfe der Mikroveraschung vollzogenen Untersuchungen dünne Schnitte am besten geeignet waren. Es empfiehlt sich, die Schnitte auf die Deckgläschen zu kleben und nach der Veraschung im auffallenden Lichte im Ultropak von Leitz oder im Epikondensor von Zeiss das im Mikroskop mit den Gläschen nach oben umgekehrte Präparat zu untersuchen. Diese Methode gestattet nicht nur die Beobachtung, sondern auch das Photographieren der Mineralreste, sogar der kleinsten Zellen. Überdies ermöglicht diese Methode das Durchführen mikrochemischer Reaktionen mit Hilfe des Mikromanipulators eben bei den stärksten (Immersions-) Vergrößerungen.Die im fallenden Lichte im Ultropak von Leitz untersuchten Zellspodogramme bewahren, wie es die Kontrollpräparate zeigen, genau ihre Gestalt.In den Spodogrammen der Epithelzellen kann man die Ablagerungen in dem ehemaligen Zellprotoplasma in die Kernmembran, dem Kernkörperchen und die karyoplasmatischen Körnchen wahrnehmen. Das Endothelprotoplasma der Blutgefäße, respiratorische Epithel-protoplasma, ebenso wie auch das Protoplasma der Drüsenzellen (Niere, Darm, Pankreas, Leber) ist an Mineralsalzen reicher als das Protoplasma der Epidermis. Den Hauptbestand der Zellkerne bilden Kalksalze.Die von glatten und quergestreiften Muskelfasern zurückgelassenen Reste entsprechen dem Sarkolemma, der Kernmembrane, dem Kernchen und dem Protoplasma. Die Mineralstruktur der Myofibrillen ist in den veraschten quergestreiften Muskeln bewahrt. Die Salzanhäufungen entsprechen den anisotropischen Q-Streifen. Der M-Streifen und die isotrope Substanz sind entweder ganz von Mineralablagerungen frei oder enthalten solche in minimaler Quantität. Ich konstatierte, daß zu den Bestandteilen der isotropischen Substanz auch Mineralsalze hinzugehören, die in höherer Temperatur leicht verflüchten (K?).Überdies konnte ich auch bei den Untersuchungen über die Verteilung der Mineralsubstanzen in den Nervenzellen, der Gehirnrinde, sowie der grauen Substanz des Rückenmarkes feststellen, daß die Kerne dieser Zellen viel ärmer an Asche gebenden Salzen sind als die der Epithelzellen. Der Kern der Nervenzellen ist von Ablagerungen frei. Eine Ausnahme bilden hier nur die von der Kernmembran, von den Nukleolen und von einzelnen Kernkörperchen übrigbleibenden Reste. Das Protoplasma der Nervenzellen enthält eine bedeutende Menge anorganischer Bestandteile. Im Gegenteil zu den Nervenzellen besitzen die Neuroblasten Kerne, deren Substanz Kalksalze enthalten. Während der Differenzierung der Neuroblasten verschwinden diese Salze aus dem Kerne und versammelt sich im Protoplasma.Die Gliazellen enthalten Mineralsalze, die sich hauptsächlich im Kerne angehäuft haben. Außer Ependymzellen ist es dem Autor nicht gelungen die einzelnen Gliatypen zu unterscheiden.     

Der Zeitpunkt der DNS-Synthese bei der Embryonalisierung von Zellen des Lebermooses Riella in bezug auf RNS-Synthese und Kernteilung

Zusammenfassung In Gewebefragmenten aus jungen und älteren Dauerzellen von Riella wurde zu verschiedenen Zeiten nach der Isolierung die Vergrößerung der Nucleolen und der DNS-Gehalt der Kerne gemessen. Die Nucleolen erreichen in jungen Zellen früher eine maximale Größe als in älteren Zellen. DNS wird erst synthetisiert, wenn die Nucleolen eine maximale Größe erreicht haben, also früher in jungen als in älteren Zellen. Während sich die Nucleolen in allen Zellen vergrößern, wenn auch in verschiedenem Ausmaße, wird DNS nur in einigen Zellen synthetisiert. Da während der Embryonalisierung zuerst die RNS-Synthese aktiviert wird, kann angenommen werden, daß der Angriffspunkt der intercellulären Korrelationen, die bei der Zelldifferenzierung den Zellreduplikationscyclus blockieren, die RNS-Synthese ist.

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The time of DNA-synthesis in relation to RNA-synthesis and nuclear division during embryonization of specialized cells in the liverwort Riella

Summary By cutting fragments out of the subapical and out of a basal region of the unistratose wing of the liverwort Riella, embryonization of young and older mature cells was induced. At different times after isolation of the cells the increase in nucleolar size and the DNA-content of nuclei was measured. A maximal nucleolar size is reached earlier in young than in older cells. DNA is synthesized when the nucleoli have reached a maximal size, i. e. earlier in young than in older cells. While RNA is synthesized in all cells of the originally adaxial zone of the fragments, although to a different extent, DNA is synthesized only in some cells. Since increased RNA-synthesis precedes DNA-synthesis during embryonization, it is assumed that the correlations which lead to blockage of the cell reduplication cycle in cell differentiation affect RNA-synthesis.

     

Vergleichende karyologische untersuchungen an antipoden

Zusammenfassung Es wurden je 3 Vertreter der Ranunculaceen, Papaveraceen und Kompositen in Hinblick auf ihren Antipodialapparat genau untersucht, wobei der Kernstruktur spezielles Augenmerk galt.Die Kerne in den Antipoden von Eranthis hiemalis, Helleborus niger, Corydalis cava, Corydalis nobilis, Dicentra spectabilis, Kleinia ficoides und Othonna crassifolia machen — nach Fertigstellung des haploiden Embroysackes — eine Periode des endomitotischen Wachstums durch. Die Antipoden von Anemone hepatica werden infolge von Restitutionskernbildung polyploid, bei Eupatorium glabratum bleiben die an Zahl vermehrten Kerne haploid. Durch — zum Teil nur stichprobenartige — Kernvolumenbestimmungen läßt sich für Eranthis 64-Ploidie, für Helleborus Oktoploidie, für Kleinia 64-Ploidie, für Othonna 16-Ploidie und für Anemone 32-Ploidie der Kerne in den Antipoden feststellen, wobei eine Antipodenzelle bei Eranthis stets zwei, bei den übrigen Arten nur einen endopolyploiden Kern enthält; bei Anemone ist die aus dem Volumen der Teilkerne errechnete Gesamtpolyploidie angegeben.Neben einer mit dem Bau endopolyploider Kerne aus anderen Geweben übereinstimmenden annähernd homogenen, chromatischen Struktur findet sich in der Mehrzahl der endopolyploiden Kerne von Eranthis und Helleborus noch eine weitere, die ebenfalls einen Ruhekernzustand verkörpert: die Chromosomen sind mehr minder spiralisiert und zu lockeren Bündeln vereinigt; diese können bei Eranthis deutliche Reliktspiralen bilden oder aber auch mehr gestreckt sein und lassen dann an einzelnen solchen Stellen einen Querscheibenbau nach dem Muster der Riesenchromosomen der Dipteren erkennen.Bei Corydalis cava finden sich — entsprechend der haploiden Chromosomenzahl — acht, meist lockere, heterochromatische Endochromozentren, von denen das Euchromatin in deutlich fädiger Form ausstrahlt, wobei stets 2 Fäden eine Lagebeziehung aufweisen. — Bei Corydalis nobilis sind im weitaus häufigsten Fall acht (n=8) abgegrenzte Bündel aus endomitotisch entstandenen Tochterchromosomen vorhanden. Selten findet sich ein anderer Bautypus: von einem Zentrum aus sehr locker gebautem Heterochromatin strahlen merklich spiralisierte Tochterchromosomen radiär aus.Bei Dicentra sind in den endopolyploiden Kernen ausschließlich acht (n=8) deutlich abgegrenzte, riesenchromosomen-ähnliche Bündel aus Tochterchromosomen mit proximalem Heterochromatin aufzufinden.An Hand der Strukturanalyse an Kernen von verschiedenem Typus wird auf die Zusammenhänge zwischen Spiralisierung und Hervortreten des Heterochromatins verwiesen: je deutlicher die Chromosomen spiralisiert sind, desto weniger eng ist der Zusammenhalt der endomitotisch entstandenen Tochterchromosomen. In Kernen mit deutlich spiralisierten Chromosomen tritt das Heterochromatin weniger hervor als in solchen mit undeutlich (wahrscheinlich eng) spiralisierten Chromosomen.Der für die Endomitose charakteristische Strukturwechsel konnte in einzelnen Kernen bei Eranthis, Helleborus und Corydalis cava aufgefunden werden.Regelmäßiges Auftreten von Restitutionskernbildung wird für die Antipoden von Anemone hepatica und A. pulsatilla festgestellt. Brückenbildungen, Spindelverschmelzungen und Vereinigung zwischen Telophasegruppen verschiedener Teilungsfiguren führen anfangs zu einer Reihe serial liegender, untereinander verbundener Teilkerne, sowie zur Bildung zweier größerer Teilkerne oder eines mittleren, größeren, der von kleineren flankiert ist; später kommen häufig unförmige, aus verschieden großen Teilstücken zusammengesetzte Kerne zustande. Volumenbestimmungen an den Teilkernen ergeben, daß das Volumen meist ein Vielfaches des haploiden Wertes beträgt, so daß man annehmen muß, daß die Aufteilung der Chromosomensätze einigermaßen regelmäßig erfolgt.Bei Kleinia ficoides (stichprobenartig wurde auch Kl. spinulosa und glaucophylla untersucht) und bei Othonna crassifolia treten im Laufe des endomitotischen Wachstums in den Ruhekernen keine bemerkenswerten Strukturen auf. Bei Kleinia ficoides wird meist die ursprüngliche Anzahl von drei hintereinanderliegenden Antipoden bis zu acht vermehrt. Es wurde eine spontane oktoploide Mitose aufgefunden.Für Kleinia ficoides wird als diploide Chromosomenzahl 2n 100 angegeben.Bei Eupatorium glabratum wird im haploiden Embryosack stets eine chalazale, einkernige und darüber eine zweikernige Antipodenzelle abgegrenzt. Endomitotische Polyploidisierung fehlt, doch wird die chalazale Antipode gewöhnlich zweikernig, die darüberliegende vier(selten acht)kernig.Zwischen Restitutionskernbildung und Endopolyploidie in den Kernen der Antipoden und der systematischen Gliederung der Ranunculaceen ergeben sich keine systematischen Beziehungen.     

Untersuchungen zur Pollenentwicklung und Pollenschlauchbildung bei höheren Pflanzen

Zusammenfassung In reifen Pollenkörnern von vier Petunia hybrida-Mutanten wurde gleichzeitig die DNS-Menge der generativen und vegetativen Kerne cytophotometrisch gemessen. Bei zwei dieser Mutanten wurden die entsprechenden Messungen auch an Pollenschläuchen vorgenommen.Die DNS-Werte generativer Kerne zeigen, daß die Replikation der DNS im allgemeinen nicht im reifen Pollenkorn, sondern erst im Pollenschlauch nach Einwandern der Kerne ihren Abschluß findet. Diese Befunde bei Petunia-Mutanten stehen im Gegensatz zu den bisher nur bei ganz wenigen Objekten in Pollenkörnern durchgeführten DNS-Messungen generativer Kerne, nach denen die S-Phase während der Reifung des Pollenkorns abläuft und spätestens zum Zeitpunkt der Pollenreife die G₂-Phase erreicht wird.Aus den Befunden für den vegetativen Kern ergibt sich, daß eine große Variabilität bezüglich des Einsetzens der Degeneration dieses Kerns besteht. Im Extremfall von ustulata-2n kann einerseits bereits in reifen Pollenkörnern die Degeneration ihren Endpunkt erreicht haben. Andererseits lassen sich bei dieser Mutante in Pollenschläuche eingewanderte Kerne nachweisen, deren DNS-Gehalt unverändert geblieben ist. Außerdem wurden in einigen Pollenschläuchen von ustulata-2n vegetative Kerne mit einem erhöhten DNS-Gehalt gefunden. Bei diesen Kernen wird eine partielle DNS-Replikation für möglich gehalten. Die Befunde einer Abnahme des DNS-Gehalts vegetativer Kerne bereits in Pollenkörnern stehen im Gegensatz zu den Ergebnissen anderer Autoren, die gefunden haben, daß bei ihren Objekten die DNS-Menge bis zur Pollenreife konstant bleibt.In der Diskussion wird dargelegt, daß sich die eigenen Befunde mit der Hypothese vereinbaren lassen, die der vegetativen Zelle eine außerordentliche Rolle bei der Pollenschlauchbildung zuschreibt. Die Petunia-hybrida-Mutanten werden als besonders geeignetes Ausgangsmaterial betrachtet, um die Aufklärung des Fragenkomplexes über die Bedeutung und Funktion der vegetativen Zelle für die Pollenkorn- und Pollenschlauchbildung voranzutreiben.Mein Dank gilt Herrn Prof. Dr. F. Mechelke für die Anregung zu diesen Untersuchungen und Fräulein H. Nagel für gewissenhafte technische Assistenz.

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The development of pollen grains and formation of pollen tubes in higher plantsI. Quantitative measurements of the DNA-content of generative and vegetative nuclei in the pollen grain and pollen tube of Petunia hybrida mutants

Summary The DNA-content of generative and vegetative nuclei in mature pollen grains of four Petunia hybrida mutants was determined by cytophotometry. In addition the DNA-content of generative and vegetative nuclei in the pollen tube of two of these four mutants (virescens-2 n and ustulata-2 n) was cytophotometrically measured.The DNA-values found in the generative nuclei indicate that the DNA-replication continues in the mature pollen grain and comes to an end only after the migration of the nuclei into the pollen tube. These data are in disagreement with the results of DNA-measurements described for a limited number of other species which all show completion of DNA-synthesis during the maturation stage of the pollen grains.The vegetative nuclei of the four Petunia mutants studied show significant differences in the onset of the degenerative phase. Extreme variation is manifested in the ustulata-2 n mutant in which the degeneration of nuclei may reach the final stage in the maturing pollen grain. However in this mutant vegetative nuclei with an unaltered DNA-content may also be demonstrated in the pollen tube. Some of the vegetative nuclei in the pollen tube of ustulata-2 n exhibit an increased amount of DNA which could be the result of differential DNA-replication in the vegetative nuclei. The decrease of the DNA-content in a certain fraction of the vegetative nuclei in the maturing pollen grain does not agree with observations made in other species by several authors who report DNA constancy until the pollen grain is fully mature.The data obtained from the analysis of the four Petunia hybrida mutants point to an important role of the vegetative nucleus in the development of the pollen tube. The Petunia hybrida mutants may be regarded as especially favourable material for investigations concerning the function of the vegetative cell in the development of the pollen grain and pollen tube.

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Herrn Prof. Dr. J. Straub zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur Analyse der Belichtungspotentiale des Insektenauges

Zusammenfassung Bei Calliphora erythrocephala wurden die Belichtungspotentiale nach schrittweiser, operativer Entfernung der optischen Ganglien untersucht. Es wurde eine Reihe von Belichtungspotentialen erhalten, deren positive Anteile mehr und mehr zurücktreten, je mehr von den optischen Ganglien entfernt ist.Das Belichtungspotential der, isolierten Retina ist monophasisch und rein negativ (Abb. 13). Es gleicht in seiner Form den Kurven, die sich beim intakten Auge aus der Höhe der Aus-Effekte in Abhängigkeit von der Reizdauer ergeben, und den monophasischen Potentialen, wie sie bei Insekten mit geringem zeitlichem Auflösungsvermögen des Auges (Dytiscus, Tachycines) und bei Limulus gefunden wurden.Das diphasische Belichtungspotential von Calliphora und der Imago von Aeschna kommt durch das Zusammenwirken einer negativen, retinalen und einer oder mehrerer positiver, aus den optischen Ganglien stammender Komponenten zustande.Das negative Potential der Retina ist das Generator- und Steuerpotential für die positiven ganglionären Potentiale.Die positiven Komponenten entstehen im wesentlichen im Ganglion opticum I, und zwar mit großer Wahrscheinlichkeit die schnellen Phasen in den Lokalzellen der inneren Körnerschicht, die langsamen in den Ganglienzellen der äußeren Körnerschicht.Den positiven, ganglionären Potentialen wird eine restitutive Wirkung auf die infolge des Lichtreizes depolarisierten Sinneszellen der Retina zugeschrieben.Bei Aeschna cyanea nähert sich während der larvalen Entwicklung die Lamina ganglionaris (= Ganglion opticum I) der Retina (Abb. 19). Parallel mit dieser Annäherung geht das zunächst monophasische Belichtungspotential der jungen Larve in ein diphasisches über, das am vollkommensten bei der Imago ausgebildet ist. Zugleich nimmt die Trägheit des Auges ab (Verschmelzungsfrequenz bei der jungen Larve 40, bei der Imago 170 Lichtreize/sec).Für die Primärvorgänge im Auge der Insekten lassen sich folgende Annahmen durch die Versuchsergebnisse begründen : Der Initialvorgang ist die Lichtabsorption in einem Sehstoff. Dieser zerfällt bei Belichtung nicht. Die Empfindlichkeit der Sehzellen (ihr Adaptationszustand) hängt nicht — wie bei den Wirbeltieren — von der vorhandenen Menge an Sehsubstanzen ab, sondern von dem Abstand des Erregungsniveaus der Retinazellen vom Ruhewert. Die Höhe des Erregungsniveaus ist durch die Höhe des negativen Potentials der Retinazellen meßbar. Bei gleicher Reizintensität stellt sich nach einer gewissen Reizdauer stets die gleiche Höhe des Erregungsniveaus ein. Dieser Adaptationsvorgang kann durch restitutive (repolarisierende) Potentiale erheblich beschleunigt werden. Sie entstehen wahrscheinlich in der Lamina ganglionaris und breiten sich elektrotonisch retinawärts aus. Diese elektrotonischen Potentiale haben an den Sinneszellen selbst nur dann eine ausreichende Größe, wenn der Abstand zwischen Retina und Lamina ganglionaris klein ist.Die Untersuchungen wurden mit Unterstützung der Notgemeinschaft der deutschen Wissenschaft durchgeführt. Wir danken ferner Herrn Prof. Dr. R. W. Pohl, der in der Werkstatt des I. Physikalischen Institutes der Universität Göttingen Apparate für den Versuchsaufbau herstellen ließ.     

Zur Histologie des Tuber cinereum des Menschen

Zusammenfassung Das Tuber cinereum des Menschen enthält neben kolloidhaltigen Ganglienzellen nervöse Elemente mit teils unregelmäßig gebauten Kernen, wie sie bereits für die sog. Drüsennervenzellen bekannt sind, ferner Nervenzellen, deren Kerne Einschlüsse vom Typ der in den Pinealzellen nachzuweisenden Kernkugeln beherbergen. Das morphologische Verhalten der Kerne mit Kernkugeln läßt sich im Sinne der Lehre von der sekretorischen Tätigkeit des Zellkernes vegetativer Ganglienzellen deuten (Neurokrinie). Kernsekretionsbilder können somit nicht nur in den Pinealzellen (Dimitrowa, Krabbe, Collier u. a.), in den Pituicyten der menschlichen Neurohypophyse (Bargmann), sondern auch im Tuber cinereum nachgewiesen werden, dessen gonadotrope humorale Wirksamkeit durch Spatz und seine Mitarbeiter, insbesondere Bustamante, im Tierversuch experimentell erwiesen wurde. Es ist denkbar, daß die Kernsekretion im Tuber den Ausdruck humoraler Tätigkeit darstellt. Der mitgeteilte morphologische Befund unterstreicht die Sonderstellung des Zwischenhirnes als Sammelstätte vegetativer Zentren (neurokrines System, Roussy). Beachtung verdient meines Erachtens der Umstand, daß unter den bisher bekannt gewordenen Beispielen von Kernsekretion die Zellen inkretorischer Organe eine beachtliche Zahl ausmachen.Die vorgelegten Befunde reihen sich zahlreichen morphologischen Untersuchungen verschiedener Forscher über den Austritt von Kernsubstanzen aus dem Kernraum bzw. aus dem Zelleibe an. Soweit diese Angaben sich auf den Austritt von Nukleolen aus dem Zellkern beziehen, wird man sie nach wie vor mit großer Vorsicht aufnehmen müssen, da mit der Möglichkeit von Artefakten der histologischen Methodik zu rechnen ist. Die von G. Hertwig (1919) seinerzeit durchaus mit Recht vertretene Ansicht, der Abgabe geformter Stoffe aus dem Kernraume komme eine allgemeinere Bedeutung nicht zu, erfährt indessen durch den Nachweis der Kernsekretionsbilder im Zentralnervensystem eine Einschränkung.     

Die Chloridzellen des Stichlings

Zusammenfassung Dreistachlige Stichlinge (Gasterosteus aculeatus) aus Süßwasserbiotopen wurden in mehreren Versuchsgruppen allmählich an Meersalzlösungen steigender bzw. fallender Konzentration adaptiert. Dabei stellte sich heraus, daß diese euryhaline Fischart Salzkonzentrationen zwischen 1 mg-% und 5,6% tolerieren kann. Der letzte Wert bedeutet das 1,6fache der durchschnittlichen Meerwasserkonzentration. Stichlinge aus verschiedenen salzreichen und salzarmen Adaptationsstufen dienten als Ausgangsmaterial zur elektronenmikroskopischen Untersuchung der Chloridzellen.Die Feinstruktur der Chloridzellen zeigt in Abhängigkeit vom Salzgehalt des Mediums typische Veränderungen. Bei Süßwasserstichlingen ist die apikale Höhle septiert und dadurch die resorptive apikale Zellmembranoberfläche vergrößert. Bei Meerwasserstichlingen scheint das endoplasmatische Reticulum der Chloridzellen vermehrt zu sein; ihr Chondriom nimmt 50% des Cytoplasmavolumens ein, bei den Chloridzellen der Süßwassertiere hingegen nur 20%. Im Bereich letaler Salzarmut und letalen Salzreichtums treten bei den Chloridzellen Strukturschädigungen auf.Durch histochemische Ionenfällung konnte in der Mucoidschicht der apikalen Höhle ein hoher Gehalt an Na⁺ und Cl^– nachgewiesen werden. Die Mucoidschicht dieser Zellen füngiert demnach bei Süßwassertieren als akkumulativer Ionenfänger, bei Meerwassertieren möglicherweise als Ionenpuffer.Die Feinstruktur der Chloridzellen, ihre Veränderungen in Abhängigkeit von dem äußeren Salzgehalt, die Schädigungen bei letalen Konzentrationen sowie insbesondere die Ergebnisse der histochemischen Ionenfällung können insgesamt als Beweis der osmoregulatorischen Funktion dieser Zellen gelten.

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The Chloride Cells of the Stickleback

Summary Several groups of the stickleback (Gasterosteus aculeatus) collected from freshwater were gradually adapted to sea salt solutions of increasing resp. decreasing concentrations. As shown by these adaption experiments, this euryhaline teleost species is able to tolerate salt concentrations in the range of 1mg-% to 5,6%. The last value corresponds to 1,6 times of the average salt concentration of sea water. Specimen adapted to minimum, intermediate and maximum salt concentration were chosen for electron microscopical investigation of the chloride cells.Depending on the external salt concentration the fine structure of these cells shows typical alterations. In fresh water specimen, the apical cavity of the chloride cells is septate and consequently the resorptive apical cell membrane surface is enlarged. In sea water specimens the endoplasmic reticulum seems to be more developed; the mitochondria take about 50% of the cytoplasm volume, whereas they take only 20% in fresh water animals. The chloride cell fine structure of those animals which had been brought to the upper or lower limit of the tolerable salt concentration is damaged.The mucoid layer of the apical cavity in animals from both salt-rich and nearly salt-free medium has a high content of Na⁺ and Cl^–, as detected by histochemical ion precipitation methods. Therefore in fresh water specimens the mucoid layer must be involved in adsorbing and in accumulation ions from the external medium, in sea water specimens its function seems to be something like an ion buffer.From these findings there is no doubt that the osmoregulatory function of the teleost gills is based on the chloride cells.

     

Über die karyologische Anatomie einiger Pteridophyten sowie auffallende Unterschiede im Kernvolumen beiCyrtomium falcatum

Zusammenfassung Bei 11 Arten, eine mit 2 Varietäten, von Pteridophyten bleiben die Dauergewebe der Wurzel einheitlich diploid, was man an Mitosen feststellen kann, die spontan auftreten, durch Wuchsstoffbehandlung oder durch das Wachstum von Seitenwurzelanlagen induziert werden.Bei 7 daraufhin untersuchten Arten findet im Rhizom bzw. in der oberirdischen Achse keine endomitotische Polyploidisierung statt.Kerngröße und Struktur geben auch bei den Wedeln bzw. Blättchen der 11 Arten keine Anhaltspunkte für das Vorkommen von Endopolyploidie.Die embryonalen Treppentracheïden in der Wurzel vonCyrtomium falcatum enthalten zwar Kerne, die wesentlich größer und anscheinend reicher an chromatischer Substanz sind als die Kerne der übrigen meristematischen Gewebe, doch werden auch in ihnen die Chromosomen nicht vermehrt, sondern nur vergrößert.Das mittlere Volumen von 50 Kernen aus embryonalen Treppentracheïden ist praktisch doppelt so hoch wie das mittlere Volumen von 50 Kernen aus dem Periblem und auch das Chromosomenvolumen steigt in den jungen Treppentracheïden schätzungsweise auf das Doppelte an. Beides geht wahrscheinlich auf ein echtes Wachstum zurück, doch ist es fraglich, ob genetisch wichtiges oder Ballast-Material vermehrt wird.Das interphasische Kernwachstum spielt sich beiCyrtomium falcatum in beiden Kerntypen sprunghaft ab, so daß bei beiden zwei Kategorien von Interphasekernen vorherrschen, nämlich posttelophasische und präprophasische. Damit verhält sich dieser Farn völlig übereinstimmend mit den bisher untersuchten Angiospermen.     

Das Morphologische und Physiologische Verhalten Implantierter Zellkerne beiAcetabularia Mediterranea

Zusammenfassung In Stielhinterstücke vonA. mediterranea implantierte Zellkerne zeigen 1–24 Std nach der Implantation eine Zusammenballung der Nucleolen im Kernzentrum. Diese Zusammenballung ist zumindest bei einem Teil der Kerne reversibel. 3–28 Tage nach der Implantation können Kerne beobachtet werden, die irreversible Änderungen erfahren haben. Diese Änderungen bestehen vor allem in einer starken Abnahme der Färbbarkeit mit Azocarmin-B. Bei den extremen Fällen scheinen die Kerne und besonders die Nucleolen keine azocarminpositiven Proteine mehr zu enthalten. Diese atypischen Kerne bewirken trotzdem eine normale Stiel- und Hutbildung.In einigen Fällen konnte in der Nähe der implantierten Zellkerne eine diffuse Anhäufung Azokarmin-B-positiver Proteine und ein Auftreten von azocarminpositiven Partikeln festgestellt werden. Diese Befunde sprechen dafür, daß ein Transfer von azocarminpositiven Kernsubstanzen (eventuell Ribonucleoproteiden) in das Cytoplasma erfolgt. Die Frage, ob es sich dabei um einen Normalprozeß handelt, muß offenbleiben.Die Lage des implantierten Zellkernes bestimmt die Orte, an denen die Stiel- bzw. Rhizoidregeneration erfolgt. Das Rhizoid wird stets in Kernnähe angelegt, während die Stielregeneration nur an dem am weitesten vom Kern entferntem Stielende vor sich geht.Mit 6 Textabbildungen     

Note to the fine structure of Anacystis nidulans during its synchronous growth

Summary The changes in the cellular morphology within the cell of Anacystis nidulans have been studied during the synchronous growth of the alga at two temperature levels and the structural changes are discussed in relation to the physiological state of the alga. There is a greater accumulation of photosynthetic products at 26°C and the individual identity of the lamellae is masked.

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Zusammenfassung Es wurden zellmorphologische Veränderungen bei Anacystis nidulans während der Synchron-Kultur bei 2 Temperaturen untersucht und die Ergebnisse im Hinblick auf den physiologischen Zustand der Algen diskutiert. Bei 26°C kommt es zu einer größeren Akkumulation der Photosyntheseprodukte, wodurch die Individualität der Lamellen mehr oder weniger verdeckt wird.

     

Beiträge zur Zytologie der Bromeliaceae

Zusammenfassung Die gefundenen Chromosomenzahlen bestätigen im großen und ganzen das vonMez aufgestellte System.DiePitcairnioideae stellen eine einheitliche Gruppe mit der Grundzahl 5 (25) dar.Bei denBromelioideae lassen sich dagegen drei Gruppen unterscheiden: der VerwandtschaftskreisAechmea-Ananas mit der Grundzahl 5 (25) vermittelt den Anschluß an diePitcairnioideae die Mehrzahl derBromelioideae weist die Grundzahl 9 auf; die GattungBromelia mit der Grundzahl 4 leitet zu denTillandsioideae über.DieTillandsioideae scheinen nach den bisherigen, Befunden eine einheitliche Gruppe mit der Grundzahl 4 zu sein.In bezug auf die Entwicklung der männlichen und weiblichen Haploidgeneration stellen dieBromeliaceae eine einheitliche Familie dar. Die Zytokinese der Pollenmutterzellen erfolgt sukzedan, die reifen Pollenkörner sind zweikernig. Es werden normale achtkernige, Embryosäcke gebildet.Durch Kernmessungen wurde festgestellt, daß die Kerngröße nicht in dem Maße übereinstimmt, wieKlieneberger es angibt. Das Wachstum der Kerne erfolgt durch rhythmische Verdoppelung.Mit 20 Textabbildungen.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an der Interzellularsubstanz des menschlichen Sehnengewebes

Zusammenfassung Die Interzellularsubstanz menschlicher Achillessehnen verschiedener Entwicklungs- und Altersstufen wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Das Mengenverhältnis und die Verbindung von Fibrillen und Kittsubstanz ändern sich im Verlauf der Entwicklung. Die Fibrillendicken nehmen während der Entwicklung zu, und zwar liegen bei einem Keimling von 8 cm Scheitel-Steißlänge die Fibrillendicken im Bereich von 10–25 m, während sie bei Erwachsenen 25–140 m betragen. Bei den fetalen Stadien haben die Kurven eine geringe Schwankungsbreite und ein einziges Maximum. Bei einem 13/4jährigen Kind ist die Streuung wesentlich größer, ein deutliches Maximum ist nicht vorhanden. Die Kurven der Erwachsenen haben 2 Maxima und eine große Schwankungsbreite. Bei Anwendung der Versilberungsmethode nach Gömöri zeigen die jüngsten Stadien eine völlig unregelmäßige Außenversilberung, die während der Entwicklung über eine periodische Außenversilberung in eine periodische Innenversilberung übergeht. Bei einem 13/4Jährigen Kind ist bereits die Mehrzahl der Fibrillen innenversilbert. Nur die periodisch innenversilberten Fibrillen werden als reife Kollagenfibrillen angesehen. Für alle außenversilberten Fibrillen wird die Bezeichnung präkollagene Fibrillen vorgeschlagen. Ein Zusammenhang zwischen dem Differenzierungsablauf in der Interzellularsubstanz der menschlichen Achillessehne und der funktionellen Beanspruchung ist nachweisbar. Es besteht eine auffallende Übereinstimmung zwischen den Befunden der empirischen Gömöri-Methode und den mit einer histochemischen Perjodsäure-Silbertetrammintechnik erhobenen. Die Bedeutung dieser Untersuchungsergebnisse für das Verständnis des Wirkungsmechanismus der Gömöri-Methode wird erörtert.Die Befunde an einem Teil des kollagenen Bindegewebes lassen sich nicht ohne weiteres verallgemeinern. Wenn auch elektronenmikroskopisch einige übereinstimmende Merkmale bestehen, so sind doch zum Teil erhebliche Unterschiede vorhanden. Das gilt besonders für den Ablauf der Differenzierung. Die Verwendung der Begriffe der präkollagenen und kollagenen Faser erscheint weiterhin gerechtfertigt, da die Bestandteile dieser Faserarten auch elektronenmikroskopisch ein differentes Verhalten zeigen.Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Arbeit unter Leitung von Prof. Dr. W. Schwarz.     

Über das Wachstum von Chromozentrenkernen und Zweierlei Heterochromatin bei Blütenpflanzen

Zusammenfassung Die Kerne der Aracee Sauromatum guttatum und der Hydrocharitacee Trianea bogotensis besitzen in verschiedenen Geweben bzw. Zellsorten sehr verschiedene Größe. Die gesteigerte Größe beruht ausschließlich oder während der ersten Entwicklungsstadien auf echtem Wachstum, d. h. auf Vermehrung der chromatischen Substanz; erst in den End-stadien der Entwicklung vergrößern sich die Kerne mancher Gewebe durch Kernsaftvermehrung ohne Substanzzunahme des Chromatins. Rhythmisches Kernwachstum läßt sich — vielleicht nur infolge technischer Schwierigkeiten — nicht nachweisen.Die Kerne besitzen Chromozentren und sind nach dem Typus der Kappenkerne gebaut. Der größte Teil wahrscheinlich aller Chromosomen ist heterochromatisch.Die Chromosomenzahl von Sauromatum beträgt 2n = 26 (Haase-Bessell gibt 32 an, was wohl auf einer Namensverwechslung beruht). Die beiden kleinsten Chromosomen des diploiden Satzes sind SAT-Chromosomen. Entsprechend der Zweizahl der SAT-Chromosomen entstehen in der Telophase zwei Nukleolen; die Einschaltung des Nukleolus in die sekundäre Einschnürung des SAT-Chromosoms läßt sich in der Prophase nachweisen. In abnormen polyploiden — wahrscheinlich tetraploiden — Zellreihen entstehen bis zu 4 Nukleolen, womit eine neue Bestätigung der Auffassung von Heitz über die Beziehung von SAT-Chromosomen und Nukleolen erbracht ist. Die beiden Nukleolen sind in den untersuchten Pflanzen ungleich groß (Heteromorphie des SAT-Paares ?); einer der Nukleolen besitzt einen ihm anliegenden oder von ihm sich ablösenden kleinen Nebennukleolus.Die vergrößerten Kerne von Sauromatum nehmen ausnahmslos ihren Ursprung von diploiden meristematischen Kernen; diese können verschieden groß sein und in der Mitose verschieden große Chromosomen bilden; der Größenunterschied ist aber verschwindend klein im Vergleich zu dem später einsetzenden Kernwachstum.In den maximal herangewachsenen Kernen erschienen die Chromo-somen (Chromozentren) aus regellos verschlungenen Chromonemata aufgebaut; die Anzahl der Chromonemata läßt sich nicht sicher fest-stellen, durch die Untersuchung identifizierbarer Chromozentren läßt es sich aber wahrscheinlich machen, daß keine Vermehrung der Chromonemenzahl gegenüber den meristematischen Kernen eingetreten ist. Die Chromonemata zeigen pachynematischen Bau, sind also mit Chromomeren besetzt; in den heterochromatischen Abschnitten sind die Chromomeren größer und dichter gelagert als in den euchromatischen. Der Trabant besitzt eine besonders dichte heterochromatische Ausbildung (gleichgebaute Heterochromatinbrocken unbekannter Herkunft finden sich auch scheinbar frei im Kernraum).Das Heterochromatin des Trabanten gleicht dem -Heterochromatin von Drosophila virilis, das der anderen Chromosomen dem -Heterochromatin. Das Trabantenheterochromatin von Sauromatum ist wachstumsfähig. Falls die Gleichsetzung mit dem -Heterochromatin von Drosophila zulässig ist — was aber fraglich ist —, ergäbe sich die Auffassung, daß das -Chromozentrum in den Schleifenkernen von Drosophila virilis einem wachstumsfähigen, heterochromatischen Abschnitt besonders kondensierter Ausbildung entspricht, der infolge seiner Größe in den mitotischen Chromosomen nicht sichtbar ist.Der Vergleich der Riesenkerne von Sauromatum (und Trianea) mit denen der Dipteren und Wanzen ergibt, daß bei den untersuchten Pflanzen keine oder nur eine unwesentliche Vermehrung der Chromonemen stattfindet, daß aber die Chromosomen (Chromonemata) selbst beträchtlich heranwachsen.Wie die Chromozentren von Sauromatum und Trianea dürften sich die von Jachimsky untersuchten großen Kerne von Aconitum verhalten. Im weiteren Sinn gilt dies wohl auch für die von Yampolsky beschriebenen Kerne von Mercurialis, deren Chromozentren aber vermutlich aus dem kondensierten Heterochromatin bestehen, das den Trabanten von Sauromatum aufbaut.     

Chromosomenuntersuchungen bei Salda littoealis L., Calocoris chenopodii Fall. und Mesovelia furcata Muls.&Rey,sowie Studien über die Chromosomen bei verschiedenen Hemiptera-Heteroptera im Hinblick auf phylogenetische Betrachtungen

Zusammenfassung Alle 3 hier behandelten Arten stimmen insofern mit den meisten Hemipteren überein, als die Chromosomen der Geschlechtszellen nach der Teilung zu mehr oder weniger langen Pasern anwachsen. Am ausgeprägtesten in dieser Beziehung ist Mesovelia furcata.Die Anzahl der Chromosomen ist bei allen hoch; bei der Art Salda, littoralis diploid 32 + X, bei Calocoris chenopodii 30 + X + Y und bei Mesovelia furcata 30 + 4 X + Y. Diese große Zahl deutet darauf, daß sie genetisch betrachtet zu den primitiveren Arten gehören. Das eigenartige Verhalten, daß die beiden Partner des Mikrochromosomenpaares verschieden groß sein können, ist nur bei der Art Salda littoralis festzustellen, dagegen nicht bei den beiden anderen, die mehrere Geschlechtschromosomen haben.Das Spermatogonienstadium ist bei allen Arten sehr ähnlich und weist nur in bezug auf die Geschlechtschromosomen Variationen auf. Bei Salda littoralis verhält sich das Heterochromosom normal, während bei den beiden anderen Arten mit zwei oder mehreren Geschlechtschromosomen letztere beim Ausspinnen erst getrennt in 2 Gruppen auftreten, die sich später vereinigen und sich bei der Zusammenziehung der Allosomen wieder voneinander freimachen. Die Verbindung zwischen den Geschlechtschromosomen wird bei der Art Calocoris chenopodii niemals so vollständig wie bei Mesovelia furcata.Zu Beginn des Spermatozytenstadiums ist der Verlauf bei den 3 Arten recht gleich. Die Chromosomen setzen sich nicht in einem begrenzten Gebiet an der Kernmembran fest, sondern in allen Teilen des Kernes, obgleich sich die meisten an der einen Hälfte anhäufen. Aus diesem Grunde kann niemals ein schön ausgebildetes Bukettstadium entstehen. Die nach der Synapsis oft erfolgende Zusammenziehung der Allosomen ist bei Salda littoralis nicht nachweisbar, bei Mesovelia furcata gering, bei Calocoris chenopodii dagegen sehr ausgeprägt (Tafel III, 14).Die weiteren Entwicklungsstadien der Allosomen bis zum Spermatozoenstadium sind sehr gleich und stimmen mit dem bei Hemiptera-Heteroptera üblichen überein. Sie bilden sich zu feinen Fasern um, gleichzeitig damit, daß sie sich trennen. Dabei entwickelt sich bei der Art Salda littoralis ein schönes Strickleiterstadium (Tafel I, 20), wobei sich die Querriegel zwischen den Chromomeren herausbilden. Dadurch daß sie sich nach der Trennung nur am einen Ende aneinander festhalten und die Längsspalte zustande kommt, ergibt sich nach weiterer Zusammenziehung die typische Tetradenfigur. Bei der Spermatozoenbildung wachsen die Allosomen wieder und bilden ein feinmaschiges Netzwerk.Das Heterochromosom weist, abgesehen von seiner abweichenden Größe, bei der Art Salda littoralis keine besonderen nennenswerten Eigenheiten im Entwicklungsverlauf auf. Das einzige, was in die Augen fällt, ist, daß es bei der zweiten Reifeteilung nicht weiter in der Äquatorialplatte nach den Allosomen verweilt, sondern schon im Anfang zu dem einen Pol mitfolgt, was möglicherweise ein primitiver Zug ist (Tafel II, 39–41). Bei der Art Calocoris chenopodii vereinigen sich die beiden Heterochromosomen sofort nach der letzten Spermatogonienteilung und sind dann bis zur Diakinese zu einer Einheit zusammengeschlossen. Eigentümlicherweise verhält sich das Y-Chromosom in der ersten Reifeteilung wie das X-Chromosom bei anderen Arten bei der zweiten Reifeteilung, indem es länger in der Äquatorialplatte verweilt (Tafel III, 36). In der folgenden zweiten Reifeteilung gehen die beiden Geschlechtschromosomen dagegen rascher zu den betreffenden Polen als die Allosomen. Bei der Art Mesovelia furcata sind die 5 Geschlechtschromosomen nach der letzten Spermatogonienteilung im Anfang zu einer einzigen Einheit zusammengeschlossen. Bei günstigen Gelegenheiten (Tafel IV, 16) kann man deutlich sehen, wie sie linear vereinigt liegen, wobei das größte am freien Ende gelegen ist, das kleinste zur Zellmembran hin. Sie liegen also in einer Größenkategorie. Ihre Stellung zueinander geht deutlicher aus Tafel IV, 17 hervor, auf der sie aus irgendeinem Grunde voneinander geglitten sind. Dieser Aufbau der zusammengesetzten Geschlechtschromosomen ist äußerst lehrreich, denn er zeigt, daß die bei den Hemipteren in gewissen Entwicklungsstadien so gewöhnliche Keulenform der Chromosomen auf rein morphologisch bedingten Größenunterschieden in den verschiedenen Teilen des Chromosoms beruhen muß. Er stützt auch die Reutersche Theorie (1930), nach der die Chromosomen genetisch durch Wachsen kleinerer Stücke zustande gekommen sind, die linear zusammengefügt waren. Die Geschlechtschromosomen bilden indes bald 2 Gruppen, eine größere, die wahrscheinlich aus den beiden größten besteht und einer kleineren, die die 3 kleineren bildet. Man sieht jetzt deutlich, daß die Chromosomen ringförmig sind. In diesem Zusammenhang kann darauf hingewiesen werden, daß man eine ähnliche Ringform bei der Art Calocoris chenopodii beobachten kann (Tafel III, 20). Mitunter bekommen die Geschlechtschromosomen Kugelform (Tafel IV, 31–33), die besonders während der Diakinese hervortritt, wo sie sich alle voneinander trennen. Dies beruht darauf, daß das ringförmige Chromosom sich in eine Spirale zusammenrollt. Bei der ersten Reifeteilung teilt sich das Y-Chromosom vor allen anderen.Die somatischen Chromosomen sind bei allen 3 Arten sehr ähnlich, keulenförmig, mitunter, z. B. bei der Art Salda littoralis, sind die Darmzellen etwas langgestreckt. Lange bandförmige fehlen bei allen. Die Kerne der Gehirnzellen sind wie gewöhnlich am einfachsten gebaut und nur bei Salda, littoralis kann das Heterochromosom in diesem Gewebe sicher von den Allosomen unterschieden werden, da es ja das größte von allen ist. Es behält bei dieser Art seine gewöhnliche langgestreckte Form bei, während es bei anderen Geweben schwillt und mehr oder weniger abgerundet ist. Die großen Gehirnzellen des Calocoris chenopodii, bei welchen die Geschlechtschromosomen durch ihre schärferen Konturen gut zu unterscheiden sind, weisen Abweichungen auf.     

Beitrag zur Cytologie und Entwicklung der siphonalen GrünalgeDerbesia marina

Zusammenfassung 1. Im Vordergrund vorliegender Untersuchungen steht die Klärung der Sporenentwicklung vonDerbesia marina.2. In die Sporangienanlagen treten aus dem Thallus zahlreiche Kerne ein, die sich noch teilen, schließlich aber die Anzahl von hundert nicht überschreiten.3. Wenn ein Sporangium etwa seine Endgröße erreicht hat, durchläuft ein Teil der Kerne (15–40) synchron die Meiosis, in der 2 n=16 Chromosomen zu erkennen sind.4. Erst nach der Meiosis wird das Sporangium durch eine Doppelwand vom Plasma des Thallus getrennt.5. Die zur Sporenbildung determinierten Kerne schwellen stark an und verteilen sich in gleichen Abständen an der Peripherie des Sporangiums. Ihre Zahl liegt in der Größenordnung der meiotischen Prophasekerne. Die übrigen Kerne sowie die vegetativen Kerne werden resorbiert.6. Noch vor Bildung der Sporenmembran entstehen die ringförmigen Blepharoplasten, und zwar unmittelbar am Rande einer napfförmigen Eindellung des Sporenkerns. Sie lösen sich vom Kern, nehmen an Umfang zu und erscheinen schließlich als Doppelringe, deren Struktur sich lichtoptisch noch weiter auflösen läßt.7. Der primäre Sporenkern teilt sich anschließend in einer großen Spindel. Nach weiteren Mitosen besitzt jede Spore schon innerhalb des Sporangiums etwa 10 bis 12 kleinere Kerne.8. Die Untersuchungen an derHalicystis-Generation bestätigen weitgehend die Angaben in der Literatur, insbesondere auch überHalicystis parvula.9. Die männlichen Gameten besitzen einen borstenförmigen Fortsatz, der nach unpublizierten elektronenoptischen Befunden wahrscheinlich aus einem überdauernden Spindelrest besteht.10. Die Lebendbeobachtung der Kopulation brachte ein von älteren Darstellungen abweichendes Ergebnis.11.Derbesia tenuissima zeigt cytologisch keine Abweichungen vonDerbesia marina und besitzt die gleiche Chromosomenzahl.12. Eine vonKornmann (1966) isolierte Variante vonDerbesia marina ohneHalicystis-Generation erwies sich als haploid. Bei ihrer Sporenentwicklung erfolgt keine Meiosis.13. Die Unterschiede der Sporenentwicklung beiDerbesia marina undDerbesia lamourouxii nach den Ergebnissen vonDavis (1908) werden diskutiert und die Entstehung des Basalringes der Geißeln mit der beiOedogonium verglichen.

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Contribution to cytology and development of the siphonaceous green algaDerbesia marina

This paper deals primarily with spore formation ofDerbesia marina. In an apical zone of the sporangium 15–40 rounded nuclei undergo meiosis. At this stage 8 pairs of chromosomes are observed. After meiosis the cytoplasm of the sporangium is separated from the thallus by the well-known double cell wall. Only one of the daughter nuclei, resulting from each meiotic division, proceeds towards final spore formation. These primary spore nuclei enlarge up to 3 times the diameters of the meiotic prophase nuclei. The remaining nuclei abort. Prior to formation of the spore membranes the ring of the flagellar bases (blepharoplasts) appear on the border of a depression formed on one side of the nucleus. This is followed by a mitotic division, in which long chromosomes are attached with a large spindle. Further mitotic divisions result in multinucleate spores, which are then delimited by the developing spore walls. The details of spore formation inDerbesia tenuissima are similar to those outlined forDerbesia marina. Investigations on cytology and development of the gametophyte produced results similar to those of previous authors studyingHalicystis ovalis andHalicystis parvula. Unpublished electron micrographes of the male gamete ofDerbesia marina suggest that the posterior bristle-like process contains remnants of the spindle fibres of the preceeding nuclear division. A further cytological investigation on an isolate ofDerbesia marina, which lacks theHalicystis generation (Kornmann 1966), has shown this sporophyte to be haploid. Spore formation in the isolate does not involve meiosis. The differences in spore formation betweenDerbesia marina andDerbesia lamourouxii (Davis 1908) are discussed and the formation of the ring of the flagellar bases compared with that ofOedogonium (Kretschmer 1930).

     

Elektronenmikroskopische Untersuchung des Subcommissuralorgans der Ratte

Zusammenfassung Das Subcommissuralorgan erwachsener und ganz junger weißer Ratten wurde mit dem Elektronenmikroskop untersucht. — Bei adulten Ratten ist das hohe, mehrreihige Ependym an manchen Stellen von einem Hypendym unterlagert.Im Ependym wird — in engster Nachbarschaft zu den basal gelegenen, oft tief eingebuchteten Zellkernen — das Sekret in unregelmäßig geformten, großen Zisternen des endoplasmatischen Reticulum gebildet. Auf dem nach apikal gerichteten Sekretweg schnüren sich zunächst kleinere Vakuolen ab. Diese konfluieren nahe der Zelloberfläche zu zwei verschiedenen Formen von Sekretvakuolen: zu größeren von unveränderter Konsistenz und zu solchen von unveränderter Größe mit eingedicktem Inhalt; beide geben ihr Sekret in den Ventrikel ab. Der Golgi-Apparat ist an der Sekretbildung nicht beteiligt. Eine basalwärts geri-chtete Sekretion der Ependymzellen wurde nicht festgestellt.Das nur stellenweise ausgebildete Hypendym enthält neben Fortsätzen von Astrocyten, verstreuten Axonen, synaptischen Strukturen und Oligodendrogliazellen auch sekretorische Zellen, die in verschiedenen Merkmalen den Ependymzellen ähnlich sind und offenbar von diesen herstammen. Die Sekretabgabe aus diesen Zellen läßt sich morphologisch nicht erfassen.Die in der Umgebung von subcommissuralen Kapillaren adulter Tiere gefundenen periodisch strukturierten Körper werden im Hinblick auf eine Funktion im Dienste des Stoffaustausches zwischen Blutstrom und sekretorischen Zellen von Ependym und Hypendym diskutiert.Bei Ratten der ersten Lebenswoche zeigt der Ependymverband eine breitere Kernzone; die Zellen sind bereits in sekretorischer Aktivität begriffen. Die apikalen Zellpole der Ependymzellen sind weit in den 3. Ventrikel vorgebuchtet. Zu dieser Zeit ist noch kein Hypendym ausgebildet; ebenso fehlen periodisch strukturierte Körper sowie die Myelinisierung der Axone der hinteren Kommissur.Die sekretorischen Ependymzellen adulter wie auch junger Tiere tragen ein bis zwei Cilien. Einzelne, vom normalen Bau abweichende Cilien mit zusätzlichen äußeren Doppelfilamenten werden beschrieben. Des weiteren wird über atypisch lokalisierte Cilien, die sich entfernt von der Ependymoberfläche im Gewebe finden, berichtet.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft ausgeführt. — Für die Anregung zu dieser Arbeit danken wir Herrn Prof. Dr. R. Bachmann. Frau H. Asam gebührt unser Dank für wertvolle technische Mitarbeit.     

Die Analyse des Kernbaus und der Kernteilung der Wasserläufer Gerris lateralis und Gerris lacustris (Hemiptera heteroptera) und die Somadifferenzierung

Zusammenfassung Die Chromosomenzahl von Gerris lateralis und Gerris lacustris beträgt 20 + X im Männchen, 20 + 2 X im Weibchen; das X-Chromosom zeigt Postreduktion (Protenortypus). Bei Gerris lateralis ist das X-Chromosom das größte des Satzes und besitzt an einer bestimmten Stelle eine Einschnürung (die aber nicht mit der Spindelinsertion in Beziehung steht); bei Gerris lacustris ist es das zweitkleinste des Satzes und läßt keine Gliederung erkennen.Die Anordnung der Chromosomen in den mitotischen und meiotischen Platten wird geschildert und besprochen. Trotz Parallelverschiebung in der Anaphase ist terminale Insertion anzunehmen. Das X-Chromosom beider Arten steht trotz der absolut und relativ zu den Autosomen verschiedenen Größe randständig (bei Gerris lacustris nicht ganz regelmäßig); es nimmt also eine Sonderstellung ein, die wahrscheinlich mit seiner Spätreife zusammenhängt. In den somatischen Mitosen von Gerris lateralis liegt es zentral (bei Gerris lacustris ist es nicht sicher erkennbar). Es ist bei Gerris lateralis in den Somazellen des und total heterochromatisch (somatische Heteropyknose), bei Gerris lacustris nur während der Meiose (keine somatische Heteropyknose).Die Spermatogenese verläuft in der für Wanzen bezeichnenden Weise. Im Gegensatz zu anderen Angaben läßt sich ein deutlich ausgeprägtes Bukett feststellen. Im diffusen Stadium, in dem die Autosomen praktisch achromatisch werden, erreicht das X-Chromosom das Maximum seiner Ausbreitung. Im Diplotänstadium sind interkalare Chiasmata ausgebildet, die vollständig terminalisiert werden, so daß in der I. Metaphase nur terminale Chiasmata vorhanden sind. Bei Gerris lacustris ist eine auffallend große Autosomentetrade vorhanden, die nicht aufklappt und deren Längsachse nicht parallel, sondern senkrecht zur Spindelachse sich einstellt.Die somatischen Ruhekerne von Gerris lateralis enthalten individualisiert die heterochromatischen X-Chromosomen (X-Chromozentren) und die euchromatischen bzw. durch chromomerische Chromozentren ausgezeichneten Autosomen (Prochromosomen). An den Nukleolen lassen sich heterochromatische Trabanten nachweisen; es ist wohl ein SAT-Chromosom je haploider Satz vorhanden.Die Kerne verschiedener Gewebe und auch Kerne des gleichen Gewebes sind in verschiedenem Maß polyploid. In besonders großen Zellen (Oenocyten?) sind die Kerne 64-ploid, selten auch 128-ploid, im Fettgewebe diploid, tetraploid, oktoploid, 16- und 32-ploid, in den Hodensepten 16-oder 32-ploid, usw. Somatische Mitosen wurden in diploiden, tetraploiden und oktoploiden Kernen beobachtet; sie verlaufen normal, die X-Chromosomen liegen entsprechend ihrer zentralen Lage im Ruhekern zentral in den Platten.Das Volumen der Kerne hängt 1. von der Polyploidiestufe, 2. von der Menge des Kernsaftes und damit von der dichten oder lockeren Packung der Chromosomen, sowie von dem Grad der Auflockerung der Chromosomen selbst ab; als 3. Faktor kommt offenbar die Menge der Chromatinsubstanz hinzu. Die mit dem Erscheinungskomplex der Kernplasmarelation und der karyologischen Gewebedifferenzierung im allgemeinen, mit dem rhythmischen Kernwachstum im besonderen zusammenhängenden Probleme können nunmehr nach dem Muster der bei Gerris durchgeführten morphologischen Analyse des inneren Aufbaus des Ruhekernes von neuen Gesichtspunkten aus und auf exakterer Grundlage als bisher bearbeitet werden. Zusatz bei der Korrektur. Während der Drucklegung erschien die Untersuchung von C. A. Berger, in der für Culex pipiens wahrscheinlich gemacht wird, daß polyploide Kerne ohne Mitosen durch Vervielfachung der Chromosomen im Ruhezustand entstehen und sich weiterhin wieder mitotisch teilen können. Für Gerris besteht die gleiche Möglichkeit; infolge des Erhaltenbleibens der Chromosomen müßte sich der Beweis an jungen Entwicklungsstadien sicher führen lassen. Das mir vorliegende Material älterer Larven und geschlechtsreifer Tiere ließ keine Entscheidung zu. Die auffallende zentrale Lage der X-Chromozentren, die als Anzeichen der Teilung der Chromosomen im Ruhekern angesehen werden könnte, erklärt sich auch bei Annahme mitotischer Entstehung aus der zentralen Lage der X-Chromosomen in den Äquatorialplatten.     

Über die Aufnahme von radioaktivem Schwefel in die wachsende Vogelfeder nach Applikation von 35S-Methioninlösungen

Zusammenfassung Wellensittichen (Melopsittacus undulatus), Elstern (Pica pica) und Haustauben (Columba livia) werden 0,1c1 ml einer isotonischen ³⁵S-DL-Methioninlösung mit Aktivitäten von 0,05–1,2 mC beiderseits der Crista sterni in die Brustmuskulatur injiziert.Die Lokalisation des in den heranwachsenden, primären Konturfedern, aber auch nach natürlicher Mauserung oder künstlicher Entfernung derselben in den folgenden Federgenerationen abgelagerten radioaktiven Isotops erfolgt mit einem Methan-Durchflußzähler oder autoradiographisch.An den Deck- und Flugfedern kann ein proximales, stark strahlendes Areal mit einem bogenförmigen Verlauf seiner apikalen Begrenzung von einem oder mehreren distalen Strahlungsbändern schwacher Aktivität unterschieden werden.Die distalen Strahlungsbänder treten häufig in einer rhythmischen Folge auf, wobei ihr Winkel zu dem proximalen Schaftteil in etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit diesem entspricht. In der rhythmischen Folge dieser Zuwachsstreifen ist nicht selten noch ein weiterer Unterrhythmus erkennbar.Die Breitenunterschiede der distalen Strahlungsbänder bzw. die Amplituden ihrer Rhythmen sind nicht ausschließlich korreliert mit der jeweiligen definitiven Federlänge, sondern auch abhängig von der Wachstumsphase der Feder am Applikationstermin und in gewisser Weise kennzeichnend für den Federtyp.Für das Ausbreitungsvermögen des radioaktiven Isotops bzw. der dasselbe enthaltenden Verbindungen kann auch eine gewisse Individualität der Einzelfeder festgestellt werden.Auch in dem proximalen, stark strahlenden Areal ist bisweilen (Pica pica) eine rhythmische Ablagerungsfolge des radioaktiven Isotops zu beobachten. Der Winkel dieser radioaktiven Streifen entspricht ebenfalls etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit dem proximalen Schaftteil.Bei einmaligen Injektionen von Methioninlösungen nicht zu hoher Strahlungsdosen wird bei Applikation in einer frühen Wachstumsphase der Feder eine proximalwärts abnehmende Strahlungsintensität auf der Fahne und dem Schaft gefunden. Dabei nimmt die Aktivität der Fahnen schneller ab als die des Schaftes, d. h. dieser schwärzt den Röntgenfilm weiter proximal als die Außen- und Innenfahne.Bei den Autoradiographien der Dorsal- und Ventralseiten der Konturfedern ergibt sich ein deutlicher Unterschied. Die Dorsalseite zeigt an der distalen Grenze des stark strahlenden Areals auf dem Röntgenfilm im Gebiet des Federschaftes eine strahlungsschwache Kerbe, die Ventralseite dagegen eine die distale Grenze des stark strahlenden Areals überragende Strahlungsspitze.In verschiedener Höhe durch den Federschaft markierter Federn geführte Querschnitte zeigen bei entsprechender junger Wachstumsphase im Spulenbereich eine radioaktive Strahlung der Spulenwand und der Federscheide, sowie weiter apikal auch eine solche der Hornsepten, der Schaftschenkel und der Markzellen des Schaftes (Columba livia).Bei hohen applizierten Strahlungsdosen kann eine langsame Abnahme der Aktivitäten über mehrere Federgenerationen verfolgt werden. Mehrfache, in 24stündigem Abstand folgende Injektionen nicht zu hoher Aktivitäten markieren sich auf dem Federschaft in der Form tütenartig ineinandergeschachtelter, oval ausgebuchteter Strahlungsrhythmen (Columba livia).Eine zeitmäßige Zuordnung der distalen Grenzen der distalen Strahlungsbänder und des proximalen Areals hoher Aktivität zum Applikationstermin ergibt für Federn einer frühen Wachstumsphase ein Emporwandern des radioaktiven Isotopes über das Oberflächenniveau der Haut nach der Applikation.Die natürlichen Zuwachsstreifen decken sich zuweilen (Pica pica) mit wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen auf der Federfahne. Diese können auch auf die Dorsalseite des Schaftes übergreifen. Ebenso können die Ansätze der Rami an den Schaftseiten in einer wellenartigen Folge inserieren. Dabei besteht die Möglichkeit, daß die Wellen der Federfahne mit den rhythmischen Schwankungen der Strahlungsintensität zusammenfallen, und unter gewissen Umständen können Fehlstreifen als extreme Ausschläge eines stoffwechselphysiologischen Rhythmus, wie er in der Folge der radioaktiven Querbänderung zum Ausdruck kommt, angesehen werden. Die auf dem Röntgenfilm in Erscheinung tretende Querbänderung der Federfahne kann durch quantitative Ablagerungsunterschiede des radioaktiven Isotops und, wenn auch in wesentlich geringerem Maße, durch Änderungen der Hornstruktur bedingt sein. Eine autoradiographische Auswertung von ein- und zweidimensionalen Papierchromatogrammen von Hydrolysaten markierter Federn läßt eine radioaktive Strahlung im Bereich des Cystin, Cystein, Taurin und Lanthionin erkennen. Dabei ist aber zu bedenken, daß Cystein und Lanthionin und insbesondere das Taurin durch die chemische Aufbereitung entstanden sein können. ³⁵S-Methionin konnte sowohl autoradiographisch as auch mit dem Methandurchflußzähler nicht erfaßt werden.Meinen beiden Mitarbeitern, den Herren Bruno Geierhaas und Werner Stössel, danke ich auch diesmal wieder für hilfreiche technische Assistenz und dem Landesgewerbeamt Baden-Württemberg sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine finanzielle Unterstützung dieser Untersuchungen.     

Versuche über die Beeinflussung des Netzbaues von Zilla-x-Notata durch Pervitin,Scopolamin und Strychnin

Zusammenfassung Für den Netzbau wird theoretisch ein Produktionsschema als die typische Form des Zusammenspiels der nervösen Funktionen, die das motorische Geschehen beherrschen, angenommen. Dieses Schema bleibt in den Substanzversuchen im ganzen gewahrt, während Funktionen, welche die Durchführung und Realisation der Struktur des Netzes im einzelnen bestimmen, weitgehend beeinflußt und gestört sind. Diese Störungen, die als mangelnde oder geänderte Impulsexaktheit verstanden werden, lassen in ihrer Auswirkung die Veränderungen der Grob- und Feinstruktur des Netzes in Erscheinung treten.Nach Scopolamingaben finden wir im Vergleich mit der Norm eine Minderung der Zentrierung. Wir nehmen den Einfluß der Substanz im Bereich eines Orientierungsvermögens an, das bei unserem Versuchstier besonders differenziert sein muß.Das Strychnin besitzt eine reflexvermehrende, sensibilisierende Wirkung, indem durch Erniedrigung der Reflexschwelle Kontrollen in erhöhtem Maße durchkommen, die beim unbeeinflußten Tier fortfallen. Es resultieren äußerst exakt gebaute, häufig angenähert kreisrunde Netze.Eine gesteigerte Motorik finden wir immer nach Pervitin: Charakteristisch verzitterte Kurven der Klebfäden. Kleine Pervitinmengen bis 12 zeigen eine andere, zentral stimulierende Wirkung in der Vergrößerung der Fangfläche mit Qualitätsabnahme der Netzstruktur (Auftreten von Restsektoren).Dieser Befund bildet eine Besonderheit in einer zweiten Gruppe von Veränderungen, welche auf vermehrter oder verminderter Impulsdichte beruhen. Die Eangflächen der Netze sind (unspezifisch) nach allen Substanzen verkleinert, die Häufigkeit des Bauens läßt, besonders nach höheren Dosen, deutlich nach.In allen Versuchen wurden die Substanzen nach der eingangs geschilderten Methode per os appliziert.Als Dissertation angeregt und betreut durch Herrn Prof. Dr. Peters und Herrn Dr. Witt.     

Mißbildungen beim Kabeljau(Gadus morrhua) verursacht durch Wirbelsäulenverkürzung

Zusammenfassung 1. Es wird ein gehäuftes Vorkommen von Mißbildungen beim Kabeljau in der Nähe von Cuxhaven beschrieben. 10–15 %, in Höchstfällen sogar 20 % der gefangenen größeren Fische können eine Verkrüppelung des Körpers infolge von Wirbelsäulenverkürzung zeigen. Auch Kopfmißbildungen treten auf. Wie das Röntgenbild der Wirbelsäule zeigt, können 2/5 und im Höchstfall sogar bis zu 4/5 der Wirbel zusammengepreßt und miteinander verschmolzen sein. Es tritt eine Bewegungshemmung oder eine Versteifung ein. Die Fische bleiben im Wachstum zurück und sind beim Verkauf minderwertig.2. An den Fangplätzen in der Nähe von Cuxhaven ist die Verbreitungsgrenze für den Kabeljau gegeben. Er kann den niedrigen Salzgehalt und seine großen Schwankungen nur im Winter vertragen. Verschmutzungen durch Abwässer kommen in der Unterelbe hinzu, die vielfach bei Niedrigwasser und Vereisung zu Sauerstoffmangel und Fischsterben führen. Auch können die Fische infolge der Abwässer ungenießbar werden.3. Bei jungen Kabeljau von 10–20 cm Länge wurde die Mißbildung noch nicht beobachtet. Die Röntgebilder und ihre photographische Vergrößerung geben einen guten Einblick in die Feinstruktur der Wirbel und ihre Verschmelzung. Zur Klärung der Entstehungsursache sind weitere Beobachtungen und Experimente notwendig.

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Body deformities in cod(Gadus morrhua) caused by spinal foreshortening

In the last ten years many deformed cod,Gadus morrhua L., have been caught near Cuxhaven (West Germany) at the mouth of the River Elbe; percentages annually have ranged from 10 to 15 %, and sometimes up to 20 % in this area. There are also deformities of the head, primarily of the gill cover. X-ray pictures reveal compressions and synostosis of vertebrae. In many cases 2/5, in others 4/5, of the spinal column is shortened and compressed. The deformed fish do not grow and are nearly worthless for marketing. The areas where the deformed cod were caught are visited by this fish only during winter time; they are characterized by low salinities and, frequently, by sewage discharged into the River Elbe. In young cod (10–20 cm), body deformities thus far have never been observed. Causes of observed spinal deformities have not been established unequivocally. Further investigations are required, including experiments with different noxious chemicals which might act as causative agents.