Die Wärmebildung von Reinkulturen im Hinblick auf die Ätiologie der Selbsterhitzung pflanzlicher Stoffe

Zusammenfassung Es wurde die Selbsterhitzung von Reinkulturen geprüft.Sterile Keimlinge der Sonnenrose zeigen nur eine sehr schwache Selbsterwärmung.Reinkulturen von Pilzen erhitzen ihr Substrat rasch bis nahe an die ihnen eigentümliche thermische Lebensgrenze.Auch Bakterien erhitzen ihr Substrat, doch ist ihre Leistung geringer als die der Pilze.Aus den mitgeteilten Tatsachen und anderen früher festgestellten wird der Schluß gezogen, daß die Selbsterhitzung feuchter und poröser Pflanzenstoffe, soweit es sich um eine Erhitzung bis etwa 75° handelt, nicht von dem Stoff selbst bewirkt wird, sondern von den Mikroorganismen, die auf ihm wachsen. Dabei spielen bis etwa 65° die Pilze eine größere Rolle als die Bakterien. Doch sind thermophile Bakterien für den letzten bis etwa 75° reichenden Anstieg entscheidend.     

Lamelläre Struktur des Chromatoplasmas von Cyanophyceen in mikroskopischen Dimensionen und Baueigentümlichkeiten des Protoplasten von Chroococcus turgidus

Zusammenfassung An mehreren Cyanophyceen tritt im Chromatoplasma unter bestimmten physiologischen Umständen ein Lamellenbau von mikroskopischen Ausmaßen in Erscheinung, der offenbar eine vergrößerte Ausbildung der elektronenoptisch nachgewiesenen Struktur ist. Es handelt sich um Pakete parallel liegender, ± verbogener Lamellen in gleicher Zahl und Anordnung wie in elektronenoptischen Bildern. Die Struktur ist gegenüber der von anderen Cyanophyceen elektronenoptisch nachgewiesenen nur etwa 3 fach vergrößert.Die entsprechenden physiologischen Zustände stellen sich als eine Depression bestimmter Art dar, die sich in Vergilbung und Sistierung der Zellteilungen ausdrückt. Die mikroskopisch sichtbare Lamellierung erfolgt intravital und ist reversibel. Es finden sich alle Übergänge zwischen normal blaugrünen Zellen mit körnig-homogenem Chromatoplasma und stark gelben mit deutlicher Lamellierung. Es besteht offenbar eine gleitende Reihe zwischen der submikroskopischen und der mikroskopischen Lamellierung.Die Beobachtungen zeigen, daß durch die Beschreibung des Protoplasten an einem bestimmten Zeitpunkt sein Feinbau nicht vollkommen erkannt werden kann, sondern daß dieser, wenigstens in quantitativer Hinsicht, stark vom Lebenszustand der Zelle abhängen kann.Bei Chroococcus turgidus bestehen Anzeichen, daß die Assimilations-pigmente auch in zentralen Bezirken lokalisiert sind. So reichen die Lamellenpakete des Chromatoplasmas in das Centroplasma hinein, und hier bilden sich auch Phycocyanvacuolen. Das Centroplasma wird durch das Chromatoplasma anscheinend zerklüftet, die feulgenpositive Substanz liegt zwischen den Ausbeulungen des Chromatoplasmas.     

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

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

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

Verlauf der Körperwärme von Frettchen (Putorius furo L.) während der Trächtigkeit bei verschiedener Aussentemperatur

Zusammenfassung In fünf Fällen von Trächtigkeit bei Frettchen, die unter konstant 10, 20 und 35° gehalten wurden, konnte die Rektaltemperatur in 2 cm Tiefe von Tag zu Tag gemessen werden. Zusammenfassend läßt sich heute folgendes sagen:Man kann nach dem Verhalten der Körpertemperatur zwei Abschnitte der Trächtigkeit unterscheiden. Im ersten hält sich die Rektaltemperatur im Durchschnitt über dem Mittel des nichtträchtigen Zustandes (0,25 bis 0,41°), im zweiten sinkt sie unter dasselbe (um 0,11–0,41°). Im ganzen genommen zeigt die durchschnittliche Rektaltemperatur während der Trächtigkeit keinen nennenswerten Unterschied gegenüber der im nichtträchtigen Zustand.Der Abfall wird ziemlich genau um die Mitte der Tragdauer bemerkbar. Er ist am stärksten bei hoher Außentemperatur (im Mittel rund 0,7° bei 35°), am geringsten vermutlich bei tiefer (rund 0,2°- bei 10°). Übereinstimmend damit fand sich die größte Schwankungsbreite (2,7°) der Rektaltemperatur (während der Trächtigkeit) bei hoher Außentemperatur.In der vorletzten Trächtigkeitswoche ist ein leichter Anstieg der Körpertemperatur zu erkennen (im Mittel 0,06–0,52°); er hält bis etwa 3 Tage vor der Geburt an.Darauf folgt abermals eine deutliche Senkung der Körpertemperatur bis auf eine vorher kaum erreichte Tiefe.Während des mehrtägigen Wiederanstiegs findet die Austreibung statt. Dieser Anstieg dürfte bis nahe an die obere physiologische Grenze der Körpertemperatur führen und kann — offenbar ohne Beziehung zur Außentemperatur — Sprunghöhen bis zu 3,2° erreichen.Ein Auszug dieser Arbeit erschien unter dem Titel: Mitteilungen aus der Biol. Versuchsanstalt usw. Nr. 180 im Akad. Anzeiger Wien, Nr. 26, vom 10. Dez. 1931.     

Über die Wirkung von Thyroxin und thyreotropem Hormon auf den Stoffwechsel und die Färbung des Goldfisches

Zusammenfassung Der Sauerstoffverbrauch des Goldfisches fällt, bei Aufenthalt in der Durchströmungsapparatur, bis zur 8. Std erheblich. Er sinkt auch danach in geringen Grenzen weiter bis zu einem Minimum ab. Helligkeit und Dunkelheit sind ohne wesentlichen Einfluß auf den O₂-Verbrauch. Injektion von physiologischer Kochsalzlösung ruft für 30–40 min eine Beunruhigung hervor, die sich in einer O₂-Verbrauchserhöhung von etwa 20% bemerkbar macht.Eine einmalige Injektion von Thyroxin bewirkt einen Anstieg des O₂-Verbrauchs bis zu 5 1/2 Std nach der Injektion. Im Sommer beträgt die Erhöhung maximal über 100%. Die Kontrollen zeigen weiteres Absinken des O₂-Verbrauchs. Es zeigt sich ein deutlicher Unterschied der Thyroxinwirkung zwischen Jungund Alttieren (Grenze 15 g). Jungtiere zeigen weit geringere Reaktion.Einmalige Injektion von thyreotropem Hormon zeigt ebenfalls einen Anstieg des O₂-Verbrauchs. Im Unterschied zur Thyroxinwirkung erfolgt er in kürzerer Zeit und steigt auf höhere Werte (maximal über 200%). Auch hier ist ein deutlicher Wirkungsunterschied zwischen Jungund Alttieren vorhanden.An Stelle von Thyreoidektomie wird Methylthiouracil zur Ausschaltung der Schilddrüse Verwendet. 0,1 cm³ einer 5% igen Na-Lösung wirken über 4 Tage stoffwechselsenkend und lassen thyreotropes Hormon nicht zur Wirkung kommen.Im Sommer und Winter bewirkt mehrmalige Verabfolgung von Thyroxin nach einer verschieden langen Latenzzeit einen Anstieg des O₂-Verbrauchs.Auch mehrmalige Verabfolgung von thyreotropem Hormon läßt den Sauerstoffverbrauch der Fische ansteigen. Die unterschiedliche Wirkung zwischen Jung und Alttieren läßt sich auch hier statistisch sichern.Wird bei durch thyreotropes Hormon erhöhtem O₂-Verbrauch MTU verabfolgt, so sinkt der O₂-Wert rapide und steigt auch nicht mehr auf die vorherige Höhe an.Bei Thyroxinbehandlung über längere Zeit zeigt sich zunächst eine Expansion der Melanophoren und eine Zunahme des Pigments, welche dann von einem destruktiven Prozeß an den Farbzellen abgelöst wird, der nach etwa 90 Tagen zum völligen Zerfall aller Melanophoren führt. Bei Behandlung mit thyreotropem Hormon und bei Thyroxinbehandlung an jungen Tieren konnte nur eine Expansion der Melanophoren beobachtet werden.Herrn Prof. Dr. H. Giersberg möchte ich auch an dieser Stelle meinen Dank aussprechen für die Anregung und die Unterstützung bei der Durchführung dieser Arbeit.     

Der winterschlaf der fledermäuse mit besonderer berücksichtigung der wärmeregulation

Zusammenfassung Teilen wir die Säugetiere nach der Ausbildung ihrer Wärmeregulation ein, so können wir höhere und niedere Warmblüter unterscheiden, wobei naturgemäß beide Gruppen durch Übergänge miteinander verbunden sind.Die untersuchten Fledermäuse (14 Arten) gehören zu den ausgesprochen niederen Warmblütern, sie besitzen eine außerordentlich unvollkommene Wärmeregulation. Während des Tagesschlafes sinkt auch im Sommer ihre Körpertemperatur auf die Höhe der Umgebungstemperatur und die Tiere fallen in einen lethargischen Zustand, die Tagesschlaflethargie, aus der sie jeden Abend erwachen. Dies konnte nicht nur bei gefangen gehaltenen, sondern auch bei freilebenden Tieren beobachtet werden.Während der Tagesschlaflethargie sind alle Lebensfunktionen mehr oder weniger verlangsamt. Auf äußere Reize hin, z. B. bei Berührung, kann die Tagesschlaflethargie unterbrochen werden und die Körper temperatur steigt in relativkurzer Zeit bis zur Höhe der Wachtemperatur an. Das Tier ist erwacht und fähig, ungehemmt von seinen Organen Gebrauch zu machen, wenn die Körpertemperatur eine Höhe von etwa 35° erlangt hat., Die maximale Wachtemperatur ist bei den einzelnen Arten verschieden und kann bis über 40° betragen.Wir können annehmen, daß für den Eintritt der Schlaflethargie innere Faktoren maßgebend sind, die dem Tier die Schlafbereitschaft (Müdigkeit) geben und die sich in einem deutlichen Tagesrhythmus ausprägen. In zweiter Linie kommt die Umgebungstemperatur hinzu, durch die vor allem die Tiefe des Zustandes bestimmt wird.Bei sehr hoher Umgebungstemperatur tritt kein lethargischer Zustand ein, da dann die Körpertemperatur nicht unter die Bewußtseinsschwelle sinkt. Die Grenze liegt bei einer Umgebungstemperatur von etwa 28°. Im Leben der Fledermäuse hat die Tagesschlaflethargie zweifellos die Bedeutung, daß bei ungünstiger Witterung (Fehlen der Insektennahrung) infolge der mit der Erniedrigung der Körpertemperatur verbundenen Stoffwechselverminderung Nahrungsaufnahme nicht notwendig ist und die Tiere in ihren Verstecken bleiben können.Eine Ausnahme machen nach den bisherigen Beobachtungen trächtige Weibchen, bei denen kein Sinken der Körpertemperatur unter die Bewußtseinsschwelle und damit keine Lethargie beobachtet wurde. Dies erklärt sich wohl aus dem mit der Trächtigkeit verbundenen erhöhten Stoffwechsel.Die Tagesschlaflethargie geht in die Winterschlaflethargie über, wenn die Umgebungstemperatur eine bestimmte Grenze unterschreitet, die etwa bei 8–10° liegt. Es wird dann der Tagesrhythmus ausgeschaltet und die Lethargie wird zum Dauerzustand (= Winterschlaf). Es ist anzunehmen, daß neben der tiefen Umgebungstemperatur auch noch eine innere Winterschlafbereitschaft hinzutreten muß, denn die Fledermäuse treffen zum Winter hin gewisse Vorbereitungen (Wanderungen).Entsprechend der tieferen Umgebungstemperatur ist im Winterschlaf auch der lethargische Zustand tiefer als im Tagesschlaf. Die Körpertemperatur kann sogar unter 0° sinken, ohne daß dasTier geschädigt wird. Fledermäuse lassen sich also wie manche Kaltblüter unterkühlen. Erst eine Umgebungstemperatur von etwa –5° wirkt tödlich.Ähnlich wie bei anderen Winterschläfern setzt auch bei den Fledermäusen bisweilen beim Erreichen der Minimal temperatur infolge des Kältereizes eine Wärmeproduktion ein (Wiedereinschalten der Wärmeregulation), die bis zu einem völligen Erwachen führen kann. Die untersuchten Tiere waren aber nicht fähig, längere Zeit, etwa tagelang, Kältetemperaturen zu ertragen; es tritt dann der Kältetod ein. Dieser erfolgt bisweilen auch schon, ohne daß die Tiere fähig waren, ihre Minimal-temperatur zu halten oder gar wach zu werden. Es geht dann der Winterschlaf ohne weiteres in die tödliche Erstarrung über. Der Winterschlaf der Fledermäuse nähert sich damit der Kältestarre eines Kaltblüters.Ein normales Aufwachen aus dem Winterschlaf kann auch mitten im Winter — wohl infolge eines inneren Weckreizes — gelegentlich vorkommen. Die Dauer des Wachseins ist dann aber meist nur kurz.In Anlehnung an die Untersuchungen von Merzbacher können 4 Stadien des Winterschlafes unterschieden werden. Das unterste Stadium, das bei anderen Winterschläfern gewöhnlich nicht auftritt und das auch bei den Fledermäusen meist nur bei extremer Kälte (im Experiment) herbeigeführt wird, ist das der Rigidität. Es tritt bei Temperaturen unter 0° ein und ist durch Vorherrschen der Rückenmarksreflexe gekennzeichnet. Das 2. Stadium ist das des tiefen Winterschlafes, das mit Temperaturen über 0° verbunden ist, und bei dem die Medulla-oblongata-Reflexe hervortreten (Anhefterreflex). Bei etwa 10° geht der tiefe Winterschlaf in den leichten (Stadium 3) über, bei dem die Gehirntätigkeit einsetzt. Dieses Stadium entspricht auch dem Zustand, in den die Tiere während der Tagesschlaflethargie verfallen. Mit dem 4. Stadium, das durch Vorherrschen der Großhirntätigkeit gekennzeichnet ist, geht der leichte Winterschlaf in den Wachzustand über.Diese Stadien, die gleitend miteinander verbunden sind, werden sowohl beim Einschlafen wie beim Aufwachen durchlaufen.Das Erwachen aus dem Winterschlaf kann durch äußere Reize herbeigeführt werden und erfolgt je nach der Intensität des Reizes und der mehr oder weniger vorhandenen Winterschlafbereitschaft schneller oder langsamer.Auch bei Tieren, die im Zustand des Winterschlafes durch Herzstich tödlich verwundet werden, wird zunächst ein Aufwachen eingeleitet.Beobachtungen freilebender Fledermäuse haben gezeigt, daß die bestimmten Winterquartiere, die sich meist von den Sommerquartieren unterscheiden, alljährlich von einer großen Anzahl von Arten und Individuen aufgesucht werden. Die besonderen, an die Winterquartiere gestellten Bedingungen, sind Frostfreiheit und genügende Luftfeuchtigkeit. Die Wahl der engeren Schlafplätze im Winterquartier fällt bei den einzelnen Arten mehr oder weniger verschieden aus. Manche Arten über-wintern mit Vorliebe gesellig, andere stets einzeln. Gelegentliches Aufwachen aus dem Winterschlaf kommt vor. Beginn und Beendigung des Winterschlafes dürfte zeitlich von der Witterung und Außentemperatur weitgehend abhängig sein.Die Untersuchungen haben gezeigt, daß — wenigstens bei den Fledermäusen — eine enge Beziehung zwischen Schlaf und Winterschlaf besteht. Sie unterstützen damit die, neuerdings wieder von Uiberall vertretene Ansicht, daß der Winterschlaf überhaupt in das Gebiet der Schlaferscheinungen einzuordnen ist und auf einer Funktion des Zentralnerven-systems beruht.Die Annahme von der Bedeutung der innersekretorischen Drüsen für den Winterschlaf verliert gerade bei Berücksichtigung der besonderen Verhältnisse der Fledermäuse stark an Wahrscheinlichkeit.Die Untersuchungsergebnisse deuten ferner darauf hin, daß die geringe Wärmeregulation der Fledermäuse eine primäre Eigenschaft ist und daß bei der engen Verknüpfung von Wärmeregulation und Winterschlaf auch dieser eine primäre Eigentümlichkeit darstellt.     

Physiologischer Zustand und Wachstumsintensität bei Chlorella

Zusammenfassung Es wird zu der Frage Stellung genommen, ob die Ablagerung größerer Fettmengen in Algenzellen als Degenerationsvorgang aufzufassen ist.An Hand einer Reihe von Versuchen wird gezeigt, daß bei Chlorella auch stark verfettetes, in Teilungsruhe befindliches Material bei neuerlichem Überimpfen kein schlechteres, oft sogar besseres Wachstum ergibt als junges mit lebhafter Zellteilung.Gestützt auf die mitgeteilten Versuche und auf Erfahrungen anderer Autoren wird die Verfettung der Chlorellazelle innerhalb weiter Grenzen als reine Reservestoffspeicherung angesprochen, welche die physiologische Leistungsfähigkeit nicht beeinträchtigt und keinesfalls als Degeneration gewertet werden kann.Es wird versucht, das Verhalten von Chlorella und von anderen Formen, welche ein Absinken der Vermehrungsfähigkeit verfetteter Zellen zeigen, von gemeinsamem Gesichtspunkte aus zu verstehen.     

Die Temperaturregulation des Bienenvolkes unter regeltheoretischen Gesichtspunkten

Zusammenfassung Es werden zwei Anlagen beschrieben, die es ermöglichen, einen Temperaturreiz auf das Bienenvolk auszuüben und den Temperaturverlauf selbsttätig zu registrieren.Ein thermoelektrisches Psychrometer zur Messung der relativen Feuchte innerhalb der Beute wird beschrieben.Es wird gezeigt, daß die Temperaturregulation des Bienenvolkes im Sinne der Regeltheorie erfolgt. Das für ein Regelsystem typische Überpendeln bei Regelstörung und Sollwertverstellung sowie Balanceschwankungen werden nachgewiesen.Unter normalen Verhältnissen ist der Wasserdampfgehalt der Beutenluft in der ganzen Beute gleich, und zwar so hoch, daß bei der im Brutnest vorliegenden Temperatur hier etwa 40% relativer Feuchte herrschen. Das Brutnest ist der trockenste Teil der Beute. Die Luftströmung erfolgt im Versuchskasten von unten nach oben.Bei einem Wärmereiz wird durch Herausfächeln der Luft aus dem Flugloch die Luftströmung umgekehrt. Durch Wasserverdunstung im Brutbereich, vorzugsweise am Brutnestrand, wird die Temperatur auf 36–37° C gehalten. Im Gegensatz zu den Verhältnissen vor dem Reiz sind jetzt die Kastenaußenbezirke trockener als der Brutbereich.Die Regulation wird durch unzureichende Wasserzufuhr oder schlechte Ventilationsmöglichkeit behindert. Im Falle einer unvollkommenen Regulation wird für das ganze Brutnest eine höhere Gleichgewichtstemperatur eingestellt.Die Bedeutung der Luftzirkulation für das Klima der Beute wird dargelegt.Kältereize bis zu 10° C können von einem normal starken Volk ohne Beeinträchtigung des Wärmehaushaltes ertragen werden. Bei einem schwachen Volk sinkt bei starken Kühlreizen die Brutnestrandtemperatur im beobachteten Falle bis auf 25° C ab. Durch die verstärkte Atmung steigt die relative Feuchte im Brutbereich bis auf 50–70%. obwohl bei stärkeren Reizen durch die Kondensation des Wasserdampfes in den Kastenaußenbezirken dem Brutnest Feuchtigkeit entzogen wird.Auf die Beziehungen zwischen Brutnestgröße und Wasserhaushalt wird hingewiesen.Bei gleichzeitigem Kühl- und Feuchtereiz hat bei schwachen Kühlreizen die Feuchteregulation den Vorzug, solange die Temperatur im Brutbereich nicht unter 33° C absinkt. Bei stärkeren Kühlreizen wird der Feuchtereiz durch physikalische Umstände aufgehoben.Es wird ein Temperaturindifferenzbereich zwischen 33 und 36° C festgestellt. Seine Bedingtheiten und seine Bedeutung für die Temperaturregulation des Bienenvolkes werden dargelegt.Für die Anregung zu dieser Arbeit danke ich Herrn Prof. Neuhaus, Herrn Prof. Stammer für die Unterstützung durch Mittel des Institutes. Ferner danke ich Herrn Dr. Böttcher, Bayerische Landesanstalt für Bienenzucht Erlangen, für den Arbeitsplatz an seinem Institut.     

Observations on the rate of growth and disruption of moulting in the larvae and pupae of Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera, Tenebrionidae) at sub-threshold temperatures

When Tribolium castaneum is grown at 20° and 70% R.H., most individuals attain the adult form but are unable to free themselves from the pupal skins. Pupae bred at 30° will become normal adults at 20° but they do not emerge as adults at 17.5° unless they spend 2 days or more at 30°. Exposure for more than 3 weeks to 15° is fatal, usually because of failure in the sloughing of the pupal cuticle. Young larvae moved from 30 or 25° to 15° die if they are close to moulting and prepupae yield distorted adults because of moulting failures. Freshly hatched larvae are killed by 56 days at 17.5° and by 14 days at 15°, but many half grown larvae survive 84 and 28 days respectively at these temperatures. Exposure of prepupae to 17.5° for 28 days, to 15° for 21 days, to 10° or 5° for 7 days inhibits the pupal moult of some individuals although development to adult proceeds inside the larval skin. Normal growth and development of larvae proceeds for 42 days at 17.5° and of pupae for 21 days at 15° C. Development of pupae at 15° continues for at least 36 days but the adults formed are distorted by entanglement with the partially sloughed pupal exuviae. Compared with 30°, the rates of pupal growth are reduced 18 times at 15°, 5 times at 17.5° and 3 1/2 times at 20°, and those of larval growth by 12 times at 17.5° and by 4, 6 and 10 times over successive 28 day periods at 20°. Larval growth persists only a few days at 15°.

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Zusammenfassung Kleine Gruppen isolierter Individuen von Tribolium castaneum wurden mit entsprechendem Futter in verschiedenem Alter, von frisch geschlüpften Larven bis zu mittleren Puppenstadien, für bestimmte Zeitintervalle Temperaturen von 20, 17,5, 15, 10 und 5° C ausgesetzt. Die Insekten wurden bei 30° und 70% rel. Luftfeuchtigkeit gezüchtet und nach dem Versuch gewöhnlich wieder in diese Umgebung zurückgebracht. Die schärfsten Versuchsbedingungen töteten alle Versuchstiere, die mildesten keine. Mittlere Bedingungen töteten nur junge, häutungsreife Larven oder verursachten bei Präpuppen und Puppen eine Reihe von Häutungsstörungen, die gewöhnlich tödlich waren. Einige Larven verpuppten sich, ohne zum Abstreifen der Larvenhaut befähigt zu sein, und die Imagines hatten in verschiedenem Umfange Schwierigkeiten beim Abwerfen der Puppenhaut. Die meisten dieser Erwachsenen waren zu verstrickt, um lange leben zu können. Die schwächsten, behindernden Mißbildungen bestanden in gedehnten Hinterflügeln und aufgeblähten Elytren. T. castaneum kann sich bei konstant 20° und 70% rel. Luftfeuchtigkeit verpuppen, aber —wenn überhaupt — vermögen sich bei dieser Temperatur nur wenige zu lebensfähigen Erwachsenen zu entwickeln, es sei denn, sie werden nach 30° überführt. Bei 30° gebildete Puppen können bei 20° als Erwachsene schlüpfen, aber bei 17,5° mißlingt den meisten normaler Schlupf, außer die Puppen waren bereits 3 Tage alt. Eben gebildete Puppen werden durch 15 Tage bei 15° nicht geschädigt, aber nach 21–30 Tagen schlüpfen die meisten Erwachsenen mit gedehnten Hinterflügeln. Längere Einwirkung, bis zu 42 Tagen, verursachte heftigere Verzerrungen und 56 Tage waren tödlich. Bei 15° tritt nur eine sehr langsame Puppenentwicklung ein.Wenn Larven aus 30° in einem Alter von 7 oder weniger Tagen konstant 20° ausgesetzt werden, entwickeln sich keine normalen Imagines, bei 8–12 Tage alten bilden sich normale Erwachsene, während 13 Tage alte Larven wieder mißgebildete Erwachsene ergeben. Werden Larven verschiedenen Alters 15° ausgesetzt, so ist die Sterblichkeit bei frühen Larvenstadien, die kurz vor der Häutung stehen, groß. Ebenso führt die Einwirkung auf Präpuppen zur Störung der Imaginalhäutung.Frisch geschlüpfte Larven entwickeln sich nach 42 Tagen bei 17,5° normal, jedoch sind 56 Tage für fast alle verhängnisvoll. Die Entwicklungsperioden der Larven lassen vermuten, daß bei dieser Temperatur etwa 42 Tage lang ein gewisses Wachstum erfolgt. Etwa 14 Tage bei 15° und 7 Tage bei 5° tötet alle frisch geschlüpften Larven. Halbwüchsige Larven werden durch 21 Tage bei 15° getötet, jedoch starb keine bei der Einwirkung von 17,5° für weniger als 84 Tage.Werden große Larven für nur 21 Tage 15° oder für 7 Tage 10 oder 15° ausgesetzt, so verpuppen sich einige oder alle anormal ohne Abstoßung der Larvenhaut. Einige der nach 28tägiger Behandlung mit 17,5° gebildeten Puppen ergaben gestörte Erwachsene und die 56 Tage ausgesetzten blieben bei der Imaginalreife innerhalb der Puppenhaut in der Verpuppungslage stecken, während die meisten der nach Einwirkung von 15 und 10° gebildeten Puppen normale Imagines ergaben.

     

Die Temperaturregulierung im Bienenvolk

Zusammenfassung Die zu einem Volk gehörenden Bienen bringen in ihrer Gesamtheit eine Reihe von Leistungen auf, durch welche das Volk den Wert einer in sich geschlossenen Einheit dokumentiert. Auf diese Einheit — als Organismus höherer Ordnungsstufe bezogen — stellen diese Gesamtheitsleistungen Regulationen dar, welche den vegetativen Funktionen höherer Organismen an die Seite zu stellen, sind. Hierzu gehört u. a. der geordnete Wärmehaushalt des Bienenvolkes. Nach dieser Richtung haben wir Untersuchungen ausgeführt, im Sinne vergleichend physiologischer Studien, Es geschah dies unter Anwendung von Thermoelementen, welche in großer Zahl in den Mittelwänden der Waben im Stock verteilt worden waren. Die Temperaturmessungen erfolgten zum Teil mittels der Kompensationsmethode, zum Teil durch photographische Registrierung der Galvanometersausschläge. In bezug auf den brutfreien Zustand des Bienenvolkes kamen wir zu folgenden Ergebnissen: Es besteht ein eng begrenzter Wärmemittelpunkt, von welchem aus schon innerhalb des Volkes die Temperatur nach allen Richtungen — besonders steil nach oben — abfällt. Im Bereiche, wo die Bienen sitzen, besteht eine der physikalischen Temperaturschichtung entgegengesetzte Temperaturordnung (Inversion).Die tiefen Temperaturen dicht oberhalb des Wärmezentrums weisen auf eine Stromrichtung der Atmungsluft hin, die von oben nach unten geht. Die Bedeutung der Luftbahn für die Wärmeökonomie und die Kondensation des Verbrennungswassers wird erörtert. Die tiefste Temperaturlage, in welcher inverse Temperaturschichtung noch beobachtet wird, liegt, zwischen 7 und 8°. Es, wird der Schluß gezogen, daß das in Wärmeschutzstellung befindliche Volk durch Temperaturgürtel von unterhalb 7–8° eingegrenzt wird. Damit steht die Erscheinung im Einklang, daß die reinigungsbedürftigen Bienen zu fliegen beginnen, wenn jene Temperaturgrenze von der Außentemperatur über schritten wird.Die höchste Wintertemperatur im Wärmemittelpunkt des ungestörten Volkes wurde im Zusammenhang mit sehr niedriger Außentemperatur gefunden. Der Temperaturunterschied gegen außen betrug dabei 43°. Die Temperatur im Warmemittelpunkt bewegt sich in der Regel von etwas über 20 bis etwas über 30°. Ihr tiefster Stand des Winters betrug 18°.Der zeitliche Temperaturverlauf des Wärmemittelpunktes und seiner nahen Umgebung zeigt bei Außentemperatur von nur wenig über 0° Neigung zu einer typischen etwa 7° umfassenden Tagesschwankung. Die äußeren Schichten der Bienentraube machen diese innerlichen Temperaturbewegungen nicht mit, ebensowenig aber auch die Fluktuationen der Außentemperatur, soweit sich diese unterhalb 7–8° befindet. Die Temperaturregulierung ist demnach unter winterlichen Verhältnissen darauf gerichtet, die Randbienen der variablen Abkühlung entgegen konstant über der Schädlichkeitsschwelle zu halten.Für das brütende Volk wird folgendes festgestellt: Wo Brut liegt, herrschen Temperaturen zwischen 35° und 36°. Für einzelne Punkte bleiben die Tagesschwankungen oft unterhalb der Grenzen von 0,2–0,4 °. Hier erstrebt die Regulierung die Konstanz auf dem Niveau eines Optimum für die Brutentwicklung. Bei Überhitzungsgefahr kann das Brutgebiet künstlich kühl gehalten werden, wobei unter besonderen Verhältnissen nur das Mittel der Wasserverdampfung wirksam sein kann. Während der Fütterungsperiode werden die mit eingetragenem Futter belegten Wabengebiete kräftig erwärmt, offenbar zum Zwecke eines raschen Eindampfens des überschüssigen Wassers und zur Beschleunigung der fermentativen Verarbeitung des Zuckers.     

Über den Primärvorgang bei der Polarisierenden Wirkung des Lichtes auf Keimende Equisetum-Sporen

Zusammenfassung Die Lichtreaktion, die schließlich zur Polarisierung derEquisetum-spore führt, erreicht bei kurzen starken Belichtungen schnell einen Sättigungszustand. Eine erneute Reaktion ist bei gleichartiger Belichtung erst nach einer Erholungsphase im Dunkeln möglich. Die volle Reaktionsfähigkeit ist bei 20⁰ nach etwa 20 Minuten, bei 2⁰ nach etwa 4 Stunden wiederhergestellt. Sättigung und Wiederherstellung der Lichtempfindlichkeit beruhen wahrscheinlich auf Verbrauch und Regeneration (oder Neubildung) des die Lichtabsorption vollziehenden Pigments.Aus dem Verlauf der Kurven, die die Abhängigkeit der Induktionswirkung von der Belichtungsdauer darstellen, läßt sich ein zweiter photochemischer Prozeß ableiten, der einen um 2–3 Größenordnungen höheren Energiebedarf besitzt. Für diesen zweiten Prozeß ist nicht das gleiche Pigment verantwortlich wie für den ersten, da die spektrale Empfindlichkeitsverteilung in beiden Fällen verschieden ist; der langwellige UV-Bereich ist für den zweiten Kurvenanstieg relativ wirksamer als für den ersten. Beim zweiten photochemischen Prozeß (der höhere Strahlungsenergien erfordert als der erste) ist eine Sättigung bis jetzt nicht nachweisbar.Die primären Lichtreaktionen sind nicht an die sensible Phase der Sporen gebunden; der Verlauf der Wirkungskurven ist unabhängig vom Zeitpunkt der Belichtung nach der Aussaat, d. h. das Maximum liegt stets bei der gleichen Belichtungszeit, und entsprechendes gilt für das Minimum. Nur die absolute Höhe der Maxima und Minima ist am größten in der Mitte der sensiblen Phase.Mit 11 TextabbildungenHerrn Prof. Dr. Dr. h. c.Wilhelm Ruhland zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Untersuchungen zur Frage der Glanzstreifen des Herzmuskelgewebes beim Warmblüter und beim Kaltblüter

Zusammenfassung Der Herzmuskel der Wirbeltiere zeigt nach phasenkontrastmikroskopischen und elektronenmikroskopischen Untersuchungen am Hund und am Frosch morphologisch einen cellulären Aufbau. Die Herzmuskelzellen sind an den Längsseiten durch das Sarkolemm begrenzt. Ihre Quergrenzen werden von den Glanzstreifen gebildet, die am Rande einer Herzmuskelfaser direkt in das Sarkolemm übergehen. Die Glanzstreifen zeigen eine besondere Struktur, die von dem Bild einfacher Zellgrenzen abweicht und offenbar als Anpassung an eine besondere funktionelle Beanspruchung angesehen werden kann. Sie bilden eine zottig-faltige Membran, die sich im Schnittpräparat als kontrastarmes, helles, etwa 150–200 Å breites Band darstellt, das beiderseits von einer feinen dunklen Linie begleitet ist. Hierdurch wird eine Vergrößerung der Berührungsflächen und eine innige Verzahnung der einzelnen Herzmuskelzellen bewirkt. Die Höhe der Glanzstreifen und dementsprechend die Verzahnung der Herzmuskelzellen ist bei den einzelnen Tierarten offenbar um so größer, je höher die betreffende Art in der Entwicklungsreihe steht. Der zottig-faltigen Membran ist beiderseits eine kontrastreiche Substanz angelagert, die der Verankerung der an den Glanzstreifen endenden Myofibrillen dient und als intracelluläre Kittsubstanz bezeichnet wird.     

Vergleichende Untersuchungen an haploiden und durch Colchicineinwirkung diploid gewordenen Stämmen vonOedogonium cardiacum

Zusammenfassung Durch die Behandlung gut teilungsfähiger Fäden vonOedogonium cardiacum mit einer 1%igen Colchicinlösung während 36 Stunden läßt sich Polyploidie auslösen.Die Bestimmung des Zuwachses von je 65 fünfzelligen haploiden und diploiden Keimlingen nach 1, 2 und 3 Wochen ergibt für haploide und diploide Zellen eine weitgehend übereinstimmende Vermehrungsrate.Die haploiden Keimlinge reagieren auf eine leichte Veränderung der Außenbedingungen im Zuge der Überimpfung mit einer höheren Absterberate als die diploiden (31 gegenüber 9).Die Bestimmung der Zellzahl von 500 beliebigen Keimlingen aus Massenkulturen in Abständen von 10, 20 und 30 Tagen nach dem Überimpfen ergibt nach den ersten beiden Zeiträumen eine höhere Zahl für die haploiden, nach 30 Tagen aber eine merkbar höhere für die diploiden Keimlinge. Dabei ist nach 10 und 20 Tagen der Anteil Einzelliger bei den diploiden Keimlingen viel höher als bei den haploiden; ob dies auf verzögerter oder wiederholter Schwärmerbildung beruht oder an einem Keimverzug liegt, ist fraglich. Jedenfalls wird das anfängliche Nachhinken der diploiden Keimlinge nach 20–30 Tagen völlig ausgeglichen.Im Konkurrenzversuch erweist sich unter den gegebenen Kulturbedingungen die diploide der haploiden Sippe hinsichtlich der Vermehrungsrate überlegen; denn bei Beimpfung der Kulturgefäße mit je zehn haploiden und zehn diploiden 40zelligen Fäden (vier Parallelversuche) finden sich in 35 Tage nachher entnommenen Proben ungefähr 2/3 diploide und 1/3 haploide Zellen.Die Mittelwerte des Zellvolumens von haploiden und diploiden Keimlingen verhalten sich wie 14,6, die des Kernvolumens wie 14,0.Die Anzahl der Pyrenoide ist bei den diploiden Zellen erhöht (100 haploide Zellen enthielten 306, 100 diploide 584 Pyrenoide), das einzelne Pyrenoid ist etwas vergrößert.Hinsichtlich der Breite der Chromatophorenlamellen ergeben sich zwischen haploiden und diploiden Zellen keine wesentlichen Unterschiede.Die Chromosomenzahl vonOedogonium cardiacum beträgt n=19. Im haploiden Satz liegen drei verschiedene, charakteristisch gestaltete SAT-Chromosomen vor.Mit Hilfe der Colchicin-Behandlung lassen sich auch tetraploide Zellen und kurze Fadenstücke erzielen, doch zeigt sich bei diesen eine verminderte Vitalität.     

Nervöse Überträgersubstanzen und ihr fermentativer Abbau

Zusammenfassung In sensiblen Nerven der Wirbeltiere kommen zwei Überträger substanzen vor, Dorsin in den dorsalen Rückenmarkswurzeln, Opticin im Nervus opticus und im Nervus stato-acusticus; von beiden ist es möglich, daß sie auch im Zentralnervensystem vorkommen. Beide sind im Bienentest durch Kreise nach der Seite des angestochenen Auges nachweisbar, im Test am denervierten Kaninchenohr wirkt Dorsin schon wenige Tage nach der Nervendurchschneidung gut, Opticin wirkt in den ersten 2–3 Wochen sehr schwach und erst nach der 4. Woche, evtl. nach einer zweiten Nervendurchschneidung, gut.Durch Kochen der Nerven in wäßriger Lösung erhält man Dorsin und Opticin in gebundener Form, durch Kochen in 75%igem Alkohol und Überführen in wäßrige Lösung in freier Form.Durchleiten von Sauerstoff durch Lösungen von Überträgersubstanzen zerstört Opticin rascher als Dorsin und jeweils die freie Form rascher als die gebundene. 5-Oxytryptamin, das im Bienentest nach der Seite des nicht angestochenen Auges wirkt, wird durch Sauerstoff in eine Substanz verwandelt, die im Bienentest nach der Seite des angestochenen Auges wirkt.Lösungen von Dorsin vertragen kurzes Kochen, Opticin wird in Lösung schon bei 60° C in mehreren Minuten zerstört, wobei freies Opticin empfindlicher ist als gebundenes.Von den freien Überträgersubstanzen wird jede durch ein eigenes Ferment abgebaut. Die Mengen von Dorsinase, die Dorsin abbaut, in den dorsalen Wurzeln und von Opticinase, die Opticin abbaut, im Nervus opticus sind so, daß sie die Überträgersubstanzen unter vergleichbaren Bedingungen in ähnlichen Zeiten abbauen, wie Cholinesterase aus ventralen Wurzeln Acetylcholin abbaut.Gebundenes Dorsin der Wirbeltiere wird durch Pease gespalten, ein Ferment, das man erhält, wenn man eine stark verdünnte, nicht sterile Aufschwemmung aus zerriebenen dorsalen Wurzeln einen Tag lang bei 36° C inkubiert. Die sehr rasche Wirkung dieses Fermentes läßt sich auch mit dem Test am Meerschweinchen-Ileum an der Abnahme der P-Wirkung eines Extraktes aus dorsalen Wurzeln verfolgen.Gebundenes Opticin und andere gebundene Überträgersubstanzen der Wirbeltiere werden durch Dorsinase gespalten. Dorsinase führt diese Spaltung ähnlich rasch durch wie Pease die Spaltungen von gebundenem Dorsin und etwa 50mal so rasch wie den Abbau von freiem Dorsin.Gebundenes Acetylcholin ist als Überträgersubstanz vom Hornhautepithel auf die freien Nervenenden und von sekundären Sinneszellen auf die sensiblen Nerven anzunehmen.Bei der Nervendegeneration erfahren Opticin und Dorsin ähnliche Veränderungen wie Acetylcholin.Bei Mollusken sind als nervöse Überträgersubstanzen wenigstens Opticin, 5-Oxytryptamin und Acetylcholin anzunehmen, bei Arthropoden wenigstens Dorsin, Opticin, Acetylcholin, 5-Oxytryptamin und eine noch kaum untersuchte Substanz, deren fermentativer Abbau durch Strychnin gehemmt wird, bei Anneliden dieselben Substanzen mit Ausnahme von Dorsin.Die Krämpfe lassen sich durch die Hemmung des fermentativen Abbaues von Überträgersubstanzen durch die Krampfgifte erklären. Bei Mollusken und bei Arthropoden hemmen verschiedene Krampfgifte verschiedene Fermente und damit den Abbau verschiedener Überträgersubstanzen. Bei den Wirbeltieren ist die Hemmung der Dorsinase am wichtigsten. Die typischen Krampfgifte hemmen die Dorsinase in denselben gegenseitigen Verhältnissen, in denen sie Krämpfe auslösen. Die Hemmung der Dorsinase bedeutet eine Hemmung des Abbaues von freiem Dorsin und eine Hemmung der Spaltung anderer gebundener Überträgersubstanzen; damit dürfte auch die Wirkung sekundärer Sinneszellen auf die sensiblen Nerven gesteigert werden. Die bei den verschiedenen Krampfgiften verschieden starke zusätzliche Hemmung der Cholinesterase beeinflußt den Charakter der Krämpfe. Als Erklärung für den spezifischen Charakter der Strychninund Brucinkrämpfe bleibt noch die Blockierung der Hemmungen, die bei Wirbeltieren nur durch diese beiden Krampfgifte erfolgt, oder die Hemmung des fermentativen Abbaues von Crosslands Kleinhirnfaktor.Fräulein Ilse Silberbauer und Herrn Helmut Gübitz danken wir für ihre Mithilfe bei einem Teil der Versuche.Wir danken allen Tierärzten des Grazer Schlachthauses für ihr stets freundliches und verständnisvolles Entgegenkommen, welches sie uns bei dieser Arbeit und schon seit 1946 bei den im Literaturverzeichnis genannten Arbeiten von Hellauer und Umrath gezeigt haben.     

Die grössenverhältnisse von Trommelfell Columella-Fussplatte und Schnecke bei Vögeln verschiedenen gewichts

Zusammenfassung Von 47 Vogelarten. die einen Gewichtsbereich von 10–10000 g umspannen, werden die Länge der Schnecke, die Fläche des Trommelfells und die der Columella-Fußplatte gemessen und tabelliert. Während die Vögel hinsichtlich der Schneckenlänge beträchtlich hinter den Säugetieren zurückstehen, ähneln sich die Mittelohrflächen.Die relative Größe der Teile des Gehörorgans nimmt mit zunehmender Körpergröße ab; der Relationsexponent beträgt –0,6. Die relative Verkleinerung ist damit ausgeprägter als beim Säugerohr und als für das Gehirn der Vögel gefunden.Außer der allgemein-allometrischen Änderung der Gehörgröße schwanken seine Abmessungen auch bei Arten gleichen Gewichts beträchtlich. Diese Unterschiede werden als funktionelle Anpassungen gedeutet.Die für die Schallübertragung bedeutungsvolle Flächenuntersetzung Trommelfell/Fußplatte liegt zwischen 11 (Eintagskücken) und 40 (Waldohreule); sie entspricht etwa den bei Säugetiere gefundenen Werten. Arten mit besonders leistungsfähigem Gehör sind durch eine hohe Flächenuntersetzung gekennzeichnet.Die Möglichkeit, zwischen allgemein-allometrischen Größenänderungen und den physiologischen Eigenschaften des Gehörs Beziehungen aufzuweisen, wird ausführlich diskutiert. Die Lage der Schwerpunktsfrequenz des Gehörs läßt sich quantitativ auf die Organgröße beziehen. Das Tonunterscheidungsvermögen zeigt keinerlei Korrelation zu dieser. Zusammenhönge zur absoluten Gehörempfindlichkeit sind nicht sicher nachweisbar.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Über den Blutzucker der Bienen

Zusammenfassung Die Arbeiterin von Apis mellifica hat einen Blutzuckergehalt von durchschnittlich 2%, die Streuung ist sehr groß.Andere Apiden — Bombus, Megachile, Vespa — haben Werte von der gleichen Größenordnung.Die reduzierende Substanz ist ein mit Hefe vergärbarer Zucker. Die Restreduktion ist, wenn vorhanden, sehr klein. Bei Fütterung mit Saccharose tritt kein Rohrzucker ins Blut über, das zuckerhaltige Blut dreht rechts, enthält also vermutlich Glukose, keinesfalls aber Invertzucker.Die Biene kann bei dauernder Fütterung mit 2 normalen Saccharoselösungen und unter biologischen Bedingungen (20° C, 65–90% Luftfeuchtigkeit) ihren Blutzucker außerhalb des Stockes konstant erhalten. Im Hunger büßt sie ihn fast völlig in wenigen Stunden ein.Die Hauptkohlehydratreserven des Bienenkörpers liegen im Stock. Die Höhe des Blutzuckerspiegels der Biene ist abhängig von der verfügbaren Zuckernahrung, er schwankt mit deren Konzentration aber innerhalb der physiologischen Grenzen.Frischgeschlüpfte Bienen haben einen sehr niederen Blutzuckergehalt, im übrigen hat das Alter der Bienen keinen großen Einfluß auf die Höhe des Blutzuckerspiegels.Die Jahreszeit wirkt nicht auf die Höhe des Blutzuckerspiegels der Biene ein.Bienen auf Tracht haben einen besonders hohen Gehalt an Blutzucker, dabei wenig Blut und daher ein geringes Körpergewicht. Eine Trachtbiene mit leerem Honigmagen kann etwa 15 Min. lang fliegen, dann sind ihre verfügbaren Kohlehydratreserven und ihr Blutzucker verbraucht.Bei gefülltem Honigmagen gelingt die Regulation des Blutzuckerspiegels leicht nach Aufnahme von 17–70% igen Saccharoselösungen, die Erschöpfung tritt ein, wenn das Kohlehydrat verbraucht ist.Mit zunehmender Belastung der Bienen zeigt sich ein gesteigerter Zuckerverbrauch.Überbelastete Tiere zeigen geringe Flugintensität.Drohnen haben einen Blutzuckergehalt von etwa 1,2%.Bei der Königin besteht, wie bei der Arbeiterin, eine Beziehung zwischen dem physiologischen Zustand und der Höhe des Blutzuckerspiegels: sie hat bis zur Begattung viel, später wenig Zucker im Blut.     

Maternal age as an ecological factor in the population dynamics of the European corn borer, Ostrinia nubilalis

The influences of maternal age on egg hatchability in the laboratory, and on larval survival on host plants in the field of the European corn borer were studied.Maternal age had no effect on egg fertility, but the failure of fully developed embryos to hatch increased with the increase of the female's age.On host plants, the number of surviving larvae hatched from eggs laid by 2-day old moths was higher than those from eggs laid by 6-day old moths. But the influence of maternal age was apparent only during early larval life; it was not apparent in the later larval stages, possibly because the weaker larvae had been eliminated within the first few days after hatch.The maternal influence on larval survival was more pronounced among the young larvae living on a borer-resistant host than among those on a borer-susceptible host. The general implication of this observation is discussed.

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zusammenfassung Es wurde das Schlüpfen von Eiern des Maiszünslers untersucht, die von Weibchen verschiedenen Alters (von 1 bis 6 und 7 oder mehr Tagen) abgelegt worden waren. Die Ergebnisse zeigen eine beständige Zunahme des Versagens der Schlüpffähigkeit voll entwickelter Embryonen mit der Zunahme des Weibchen-Alters.Zwei Maissorten, eine Maiszünsler-resistente und eine Maiszünsler-anfällige, wurden mit einer bestimmten Anzahl von Eiern mit weit entwickelten Embryonen infiziert. Die Eier stammten von 2 und von 6 Tage alten Weibchen. Die Anzahl der auf den Pflanzen überlebenden Larven, die 1, 4 und 6–7 Wochen nach der Infektion geprüft wurde, war bei denen aus Eiern von 2 Tage alten Müttern größer als bei solchen aus Eiern der 6 Tage alten Falter. Die Beobachtungen lassen vermuten, daß das Mutter-Alter die Lebensfähigkeit der Larven während der allerersten Tage nach dem Schlüpfen beeinflußt. In den späteren Stadien wurden mütterliche Effekte nicht nachgewiesen, wahrscheinlich weil dann die schwächeren Individuen während der frühen Larvenzeit bereits ausgemerzt wurden.Die Wirkung des Alters der Mutter auf das Überleben ihrer Larven war auf einer Maiszünsler-resistenten Sorte deutlicher ausgeprägt als auf einem anfälligen Wirt. Der Einfluß suboptimaler Bedingungen auf die Manifestation der Wirkungen des Mutter-Alters werden diskutiert.

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Paper no. 6758, Scientific Journal Series, Minnesota Agricultural Experiment Station. St. Paul, Minnesota 55101, U.S.A.     

Über Aufgaben,Wege und Ergebnisse vergleichend-sexualbiologischer Forschung

Zusammenfassung Die wissenschaftliche Vergleichung sexualbiologischer Geschehnisse kann von zwei verschiedenen Standpunkten aus geschehen: es können analoge Erscheinungen verglichen werden, es können aber auch phyletische Momente zur Erforschung echter Homologien in den Vordergrund gestellt werden, wie es in dieser Betrachtung geschieht.Für die am besten bekannten Tiergruppen, dieSäugetiere, einige Ordnungen derInsekten und dieSpinnen, werden die bisher bekannt gewordenen Ergebnisse sexualbiologischer Untersuchungen zusammengestellt und die für die einzelnen Gruppen charakteristischen Punkte erörtert.Es sind die Erscheinungen der Werbung, der Begattung und, bei Tieren mit akzessorischen Kopulationsorganen, der Bereitmachung dieser Organe, die untereinander bei Tieren gleicher morphologischer Organisation verglichen werden können. Nicht zu trennen von ihrer Betrachtung ist die der Morphologie und Physiologie der Sexualorgane.Wie deren Bau eine Fülle von Varianten zeigt, die sich nicht aus einem zwingenden physiologischen Bedarf in ihrer Ausgestaltung im einzelnen verstehen lassen, so ist auch das sexualbiologische Benehmen des tierischen Organismus nur teilweise aus der allgemeinen Lebensweise zu erklären. Ein Teil der Erscheinungen wird aus der Morphologie und Physiologie und aus Einflüssen der Außenwelt verständlich werden, aber für andere Erscheinungen versagen diese Möglichkeiten. Gerade diese Handlungskomplexe sind, weil verhältnismäßig unabhängig von dem täglichen Lebensbedarf des Tieres, äußerst variabel und daher für die Art sehr charakteristisch. Ihre Vergleichung bei Arten einer Gattung und mit denselben Erscheinungen in übergeordneten Einheiten des Systems (in mehreren Gattungen einer Familie und Familien einer Ordnung) zeigt deutliche biologische Reihen, die, wie morphologische Reihen, in sich in phyletische Beziehungen gebracht werden können. Bei der Aufstellung solcher Reihen werden biologische Typen in verschiedenen Varianten gezeigt werden können; es wird ferner festzustellen sein, wieweit diese Typen durch Faktoren der Außenwelt verwischt werden können. So wird die oft durch das Bedürfnis der möglichst günstigen Unterbringung der Keime geregelte Eiablage der Weibchen die endogen bedingten ursprünglichen biologischen Typen häufig nur schwer erkennen lassen.Von einer ausgedehnten Vergleichung biologischer Merkmale (die sich über alle Zweige der tierischen Lebensweise erstrecken müßte) ist eine Bereicherung unserer Kenntnisse der wesentlichen Merkmale der tierischen Arten, eine Möglichkeit der Auffindung von Zusammenhängen zwischen den verschiedenen Varianten eines biologischen Typus, der Aussonderung von Konvergenzerscheinungen und endlich einer durch die Morphologie allein nicht gegebenen und ihre Befunde kontrollierenden Betrachtungsweise des tierischen Systems gegeben.     

Experimentelle Untersuchungen über die Resorptionsfähigkeit des Stratum synoviale

Zusammenfassung Unsere Versuche zeigen, daß das Stratum synoviale eine gute Resorptionsfähigkeit besitzt. Eine intraartikulär injizierte wäßrige Lösung wird innerhalb von 20–25 min in die Blutbahn aufgenommen. Durchblutung und Resorption unterliegen den gleichen vegetativ nervösen Regulationen wie in anderen Körpergebieten. Sie können durch eine Entzündung an gelenkfernen Gebieten, reflektorisch durch eine Entzündung der Haut über dem Gelenk, durch örtliche oder intravenöse Injektion von Adrenalin, durch eine Barbituratnarkose und Muskelrelaxantien im Sinne einer Verzögerung beeinflußt werden. Cortison hat am gesunden Stratum synoviale keinen Einfluß auf die Resorption.Jede Entzündung des Stratum synoviale führt über eine Irritation des Endstrombahngebietes zu einer Resorptionsverzögerung, wobei diese von Art und Grad der Entzündung abhängig ist.Bei einem pH von 4,6 und bei Anwendung eines bestimmten Druckes wird die Resorption durch Hyaluronidase über eine verbesserte Diffusion zum Kapillar-system anfänglich gesteigert. Eine sekundär durch Hyaluronidase ausgelöste Entzündung jedoch, die sich in Form von Ödem, Hyperämie, petechialen Blutungen und mäßiger granulozytärer Infiltration manifestiert, verzögert die Resorption, wobei sich aber mit dem Abheilen der Entzündung wieder normale Werte einstellen.Bei einer durch Formalin erzeugten Arthritis findet man eine oberflächliche Koagulationsnekrose der Synovialzellschicht und der in ihr liegenden Gefäße, die vom subsynovialen Gewebe langsam durch Organisation resorbiert wird. In allen Stadien dieser Entzündung, beobachtet vom 1.–12. Tage nach der Injektion, findet man eine beträchtliche, etwa in gleicher Höhe bestehenbleibende Resorptionsverzögerung.Im Vordergrund der allergisch-hyperergischen Arthritis steht eine Gefäßalteration, die 24 Std nach Auslösung der Antigen-Antikörperreaktion zu einer Resorptionssperre führt. Zu diesem Zeitpunkt findet man bei einer hochgradigen, ödematösen Auflockerung des Synovialgewebes Gefäßwandnekrosen und eine massive granulozytäre Infiltration. Die Synovialzellschicht ist völlig abgeschilfert. Mit dem Abheilen der Entzündung nähern sich auch die Resorptionswerte wieder der Norm.Aus den Versuchen wird der Schluß gezogen, daß im Mittelpunkt einer Gelenkerkrankung eine Alteration des Stratum synoviale stehen muß, die über eine Änderung der Sekretion bzw. Resorption zu Funktionsstörungen im Gelenk führt.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Untersuchungen über das Absterben von Hefen und anderen Mikroorganismen in Substraten von hohem NaCl-bzw. Zuckergehalt

Zusammenfassung Es wurde das Absterben verschiedener Arten von Mikroorganismen in hochkonzentrierten NaCl-und Zuckerlösungen untersucht, eingehender bei Saccharomyces cerevisiae. Bei dieser Art, die mittlere Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen osmotischen Werten aufweist, wurde zunächst der allgemeine Absterbeverlauf in konzentrierten NaCl-und Zuckerlösungen bei 20° C studiert; eine sichere Entscheidung, ob dieses Absterben nach der Regel eines Eintreffer-oder eines 2xEintreffervorganges verläuft, konnte nicht gefällt werden. Sodann wurden die Beziehungen zwischen der NaCl-bzw. Zuckerkonzentration der Lösung und dem Absterbeverlauf untersucht, ferner die Beschleunigung, die das Absterben bei an sich nicht letalen Temperaturen mit steigender Temperatur erleidet, sowie das Zusammenwirken letaler Temperaturen und verschieden hoher NaCl-und Zuckerkonzentrationen. Mit dem Verhalten von Sacch. cerevisiae wurde dasjenige von Mikroorganismen mit größerer oder geringerer Resistenz gegenüber hohen osmotischen Werten verglichen. Es ergab sich als allgemeine Regel, daß mittlere NaCl-und Zuckerkonzentrationen in der Lösung die Wirkung letaler Temperaturen abschwächen, während hohe und höchste NaCl-und Zuckerkonzentrationen diese verstärken. Welche Konzentrationen aber im einen oder anderen Sinne wirken und ob im Rahmen des Löslichkeitsbereiches von NaCl-und der verschiedenen Zuckerarten überhaupt eine Verstärkung der abtötenden Wirkung der Hitzebehandlung erfolgt, hängt von der Natur der verschiedenen Mikroorganismen ab.In der Praxis ist bei der Hitzesterilisierung von Substraten immer auch mit der Anwesenheit von Arten zu rechnen, die gegen hohe osmotische Werte sehr widerstandsfähig sind; daher sind insbesondere zuckerreiche Substrate eher länger als solche von niedrigerem osmotischen Wert zu sterilisieren.Direktor und Forschungsleiter Dr. Ing. habil. R. Heiss.Als technische Assistentin wirkte Frau G. Präg bei der Durchführung der zahlreichen Versuche mit.