A study on hearing in frogs (Rana pipiens and Rana clamitans)

Zusammenfassung Die relative Reizschwellkurve für die Schallempfindung bei den Fröschen Rana clamitans und R. pipiens wurde in dem Frequenzbereich von 30–15000 Hz bestimmt. Die Kurve ist dieselbe für beide Geschlechter. Versuche zeigten, daß Schälle entweder inhibierend oder stimulierend auf die Atmungsbewegungen wirken können. Diese Wirkung wird nicht von der Frequenz oder der Intensität der Schälle bestimmt, sondern von dem physiologischen Zustand des Tieres.Die Latenzzeit zwischen Reiz und Effekt ist unabhängig von der Tonfrequenz, wird aber von den Intervallen zwischen aufeinanderfolgenden Reizen beeinflußt; sie wird kürzer, wenn die Intervalle verlängert werden.Dressurversuche mit 18 Tieren, unter Anwendung von Strafung durch elektrische Schläge und einem Dressurton von 300 Hz, ergaben positive Erfolge bei zwei Individuen von R. clamitans.

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Contribution No. 67 of the Department of Biology, Hamilton College, McMaster University, Hamilton, Ontario.     

Partial monosomies 18

Summary This paper contains a survey of clinical and chromosome data of about 170 patients with partial monosomies 18 (18p-; 18q-; 18r). Cases with karyotype (18q-) show a very distinct malformation syndrome. The symptoms of (18r) cases are in-between those of (18p-) and (18q-).

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Zusammenfassung Diese Arbeit gibt eine Übersicht über klinische Daten und Chromosomenbefunde bei ungefähr 170 Patienten mit partieller Trisomie (18p-; 18q-; 18r). Fälle mit dem Karyotyp (18q-) zeigen das charakteristischste Mißbildungs-Syndrom. Die Symptome von (18r)-Patienten nehmen eine Mittelstellung zwischen solchen mit 18p- und 18q- ein.

     

Operation of a cheap underwater house

Summary 1. Two divers have been maintained satisfactorily at a depth of 10,7 m for a week by means of a cheap and simple underwater house.2. The house was unaffected by heavy seas, indicating that underwater houses can be used in exposed sites.3. A simple closed-circuit system of air purification was used for the first time in an underwater house.

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Der Betrieb eines billigen Unterwasserhauses

Kurzfassung Unterwasserhäuser wurden während der letzten Jahre angewendet, um lange Arbeitszeiten im Tiefwasser zu ermöglichen. Sie erwiesen sich aber als sehr kostspielig. Vor kurzem hat eine Gruppe Amateurtaucher ein Unterwasserhaus gebaut und geprüft, um zu beweisen, daß ein längerer Aufenthalt unter Wasser möglich und zudem nicht kostspielig ist. Das Haus (GLAUCUS), ein zylindrischer Stahlbau von 3,5 m Länge und 2 m Durchmesser, blieb während einer Woche mit zwei Mann Besatzung in einer Wassertiefe von 10,7 m (35 Fuß). Es hatte eine Lukenöffnung an der Unterseite und konnte zum Ablassen oder zur Dekompression nicht abgedichtet werden. Elektrischer Strom wurde durch einen Stromerzeuger an Land geliefert, den eine Oberflächenmannschaft betreute, die auch Mahlzeiten zubereitete und ins Haus brachte. Das Haus besaß ein selbständiges Lüftungskontrollsystem mit einer Mischung von 15 bis 18% O₂ in N₂. Sehr starke Winde hatten die Sicht unter Wasser verringert und die Arbeit erschwert, das Leben im Haus jedoch nicht beeinträchtigt. Am Ende der Woche wurde die Dekompression durch eine Erhöhung des Sauerstoffanteils der Luft vorgenommen. Beim Aufheben des Hauses gab es einige Schwierigkeiten, daher schwamm die Mannschaft nach oben und ließ das Haus für späteres Emporheben zurück. Es wird die Ansicht geäußert, daß die weitere Entwicklung billiger und einfacher Unterwasserhäuser für manche Arbeitsgebiete unter Wasser von großem Wert sein könnte.

     

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

Zusammenfassung Die Kenntnis der Mikromorphologie der Saumzellen des Dünndarmepithels wird in einigen Punkten ergänzt (Ausbildung des Terminalgespinsts, Zusammenhang von endoplasmatischem Retikulum und perinukleärer Zisterne, Centrosom).Durch Erniedrigung und Erhöhung des osmotischen Drucks im Darminhalt werden die in den verschiedenen Membransystemen der angrenzenden Zellen eingeschlossenen flüssigen Mischphasen beeinflußt. Die sich hierbei ergebenden Veränderungen von Form, Größe und Dichte der Zelle und ihrer Komponenten werden beschrieben. Der Weg des Wassers führt durch die Epithelzellen über die epithelialen Interzellularräume in den subepithelialen Raum. Einige Eigenschaften der verschiedenen Membranen der Zelle werden besprochen. Die flache Form der Sacculi in den Golgi-Zonen und der Cysternen des endoplasmatischen Retikulums wird darauf zurückgeführt, daß der osmotische Druck in diesen Räumen niedriger liegt als im angrenzenden Cytoplasma. Es wird vermutet, daß aktive Transportleistungen der Membranen des endoplasmatischen Retikulums zu einem Kreislauf von Stoffen zwischen Kern und Cytoplasma führen.

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Teilweise vorgetragen auf der 9. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Freiburg, Oktober 1959.

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Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur elektronenmikroskopischen Morphologie des Neurosekrets im Hypophysenstiel des Schweins

Zusammenfassung Hypophysenstiele von drei weiblichen und von drei männlichen kastrierten Schweinen wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Die Zahl der Pituicyten ist verhältnismäßig gering; ihre Verknüpfung mit dem neuralen Gewebe scheint nicht sehr innig zu sein. — Die Spezialgefäe sind durch mächtige Basalmembrankomplexe gekennzeichnet, die verschieden große perivaskuläre Räume zwischen sich einschließen. Es wird angenommen, daß den genannten Komplexen eine besondere Rolle bei Freisetzung und Transport der neurosekretorischen Wirkstoffe zukommt. Das Endothel kleidet die Gefäße teils durchgehend, teils durch Poren unterbrochen, aus. An die neurale Seite der Basalmembrankomplexe grenzen Endfüßchen von Axonen; infolge des Auftretens von Mitochondrion und kleinen Bläschen weisen sie synapsenähnliche Struktur auf. — Im Infundibulum werden zwei Typen von neurosekrethaltigen Granula unterschieden: In den Axonen und ihren Endfüßchen werden vorwiegend kleinere Granula (Durchmesser ea. 100 m) beobachtet; größere Granula (Durchmesser ca. 180 m) kommen hauptsächlich in den Herring-Körpern vor.Herring-Körper finden sich ausschließlich in der Zona interna; sie sind an die Basalmembran der Spezialgefäße angelagert oder in Aufspaltungen derselben eingeschlossen. — Die Zona interna enthält auch myelinhaltige Axone, die frei von Sekret sind. — In einzelnen Ependymzellen werden osmiophile Tröpfchen festgestellt, die vielleicht Neurosekret enthalten. In der Zona externa, finden sich osmiophile Granula, die denen des Tractus supraopticohypophyseus gleichen.

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Summary In three female and three male castrated pigs the hypophysial stalk is examined by means of electron microscopy. The number of pituicytes is relatively small; it seems that their contact with the neural tissue is not very close. The special blood vessels are characterized by vast complexes of basement membrane which enclose perivascular spaces of various dimensions. It is suggested that these complexes play a special part in the liberation and transportation of the neurosecretory substances. The vessels are lined by an epithelium that is partly continuous and partly porous. End-feet of axons are found at the neural side of the basement membrane complexes; because of the presence of mitochondria and small vesicles they show a synapsis-like structure. Two types of neurosecretory granules are found in the infundibulum: smaller granules (diameter c. 100 m) are predominantly seen in the axons and their end-feet; larger granules (diameter c. 180 m) predominantly occur in the Herring bodies.Herring-bodies are found exclusively in the zona interna; they either border the basement membrane of the special vessels or are inclosed in branchings of the latter.The zona interna also contains myelinated axons, which are free of secretion. A few ependyma cells exhibit osmiophilic droplets which may contain neurosecretion.Osmiophilic granules which resemble those of the tractus supraoptico-hypophyseus are found in the zona externa.

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Durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — Frau H.Asam danke ich für technische Unterstützung, Frau Dipl.-Phys. A.Schwink für die Anfertigung der elektronenmikroskopischen Aufnahmen, Herrn Prof. Dr. R. Wetzstein dafür, daß er mir immer mit Rat und Tat geholfen hat.     

Die Plastidenpigmente einiger Desmidiaceen

Zusammenfassung Die Carotinoide und Chlorophylle von 18 Desmidiaceen-Arten werden durch Adsorptions- und Verteilungs-Dünnschichtchromatographie getrennt, identifiziert und ihre Mengen bestimmt. Die Zusammensetzung der Pigmente ähnelt der, die man gewöhnlich bei Chlorophyceen und in grünen Blättern höherer Pflanzen findet. In Übereinstimmung mit Befunden vonDrawert, aber im Gegensatz zu den Ergebnissen vonBarer wurde beiClosterium auch Chlorophyll b nachgewiesen; daraus geht hervor, daß dieses Genus keine Ausnahme von derSeyboldschen Regel darstellt, nach der die Fähigkeit zur Stärkebildung mit der Anwesenheit von Chlorophyll b verknüpft ist. Die Pigmentmengen pro Zelle schwanken beträchtlich. In einer alten Kultur trat ein rotes Sekundärcarotinoid auf, das wahrscheinlich mit Echinenon (4-Oxo--Karotin) identisch war.

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Plastid pigments of some desmids

Summary The carotenoids and chlorophylls from 18 species of desmids are separated by adsorption- and partition-thin-layer-chromatography, identified and their amounts measured. The distribution of the pigments resembles that usually found in Chlorophyceae and green leaves of higher plants. In accordance with data ofDrawert, but contrary to the earlier findings ofBarer, inClosterium also chlorophyll b was found, indicating that this genus is no exception toSeybold's rule on ability for starch formation being connected with the presence of chlorophyll b. The amounts of the pigments per cell vary considerably. In an old culture a red secondary carotenoid appeared, presumably identical with echinenon (4-oxo--carotene).

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Herrn Dr.K. Kowallik (Botanisches Institut der Universität Marburg/Lahn) danke ich für die Überlassung zahlreicher Desmidiaceen-Klonkulturen, Herrn Dr.W. Koch (Pflanzenphysiologisches Institut der Universität Göttingen, Sammlung von Algenkulturen) für die Übersendung mehrerer Kulturen vonClosterium ehrenbergii, Cl. acerosum undCl. littorale, Herrn Doz. Dr. K.Egger (Botanisches Institut der Universität Heidelberg) für reines Echinenon und-Apo-8-carotinal zu Vergleichszwecken und Frl. E.Castellanos für technische Hilfe.     

Saline soils under dryland agriculture in southeastern Saskatchewan (Canada) and possibilities for their improvement

Summary Soil salinization in some areas of southeastern Saskatchewan was discussed from the standpoint of its occurrence in relation to climatic conditions, soil type, topography, and land use.Accumulations of salts resulted from temporary water tables and the capillary movement of water upwards and its subsequent evaporation. Maximum concentrations of salts occurred on the soil surface or in deeper soil layers, depending on the location of the profile with respect to the topographical contour. Salt leaching on the slope was reduced because of water run-off, but was high in the depression due to water accumulation.A comparison between grassland and cultivated land showed a favourable influence of grass on the reduction of surface salinization. These favourable effects may be related to the influence of the vegetational cover on water run-off and water evaporation. It was concluded, that the increase in cultivated land over the years at the expense of grassland and also the summer fallowing practice are contributing factors towards the spreading of soil salinization.Analytical data from saturated extracts are discussed from the viewpoint of concentration and composition. All test locations showed a preponderance of Mg- and SO₄-ions in the salinized samples. SSP values did not exceed 30 per cent. The influence of varying concentrations of these salts on the yields of three cereal crops was tested. The sequence of salt tolerance of barley, wheat, and oats in decreasing order was identical with results reported elsewhere from irrigated plots. Absolute salt concentrations effecting a 50 per cent yield decrease, however, were considerably lower. This was attributed to differences in the environment.

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Zusammenfassung Der Einfluß von Klima, Boden, Topographie und Art der landwirtschaftlichen Nutzung auf die Entstehung von Salzböden im südöstlichen Teil von Saskatchewan (Canada) wurden an Hand von Beobachtungen, Messungen und Analysenmaterial besprochen. Die Untersuchungen erstreckten sich auf ein Gebiet staunasser Geschiebelehmböden mit schwachwelligem Relief. Das Klima des Untersuchungsraumes ist kontinental, kühl-semiarid, mit durchschnittlichen Jahresniederschlägen von 300–500 mm. Die wasserlöslichen Bodensalze des Sättigungsextraktes bestehen hauptsächlich aus Mg-, Ca- und SO₄- und zum geringeren Teil aus Na-Ionen. Die Versalzung ist auf kapillaren Wasseranstieg von temporären und stark schwankenden Grundwasserspiegeln und starke Verdunstung des Wassers oberhalb des Kapillarsaumes zurückzuführen. Profilreihen von der Senke zum Hang lassen einen Bereich der Salzauslaugung in den Senken und einen Bereich der Salzanreicherung in mittlerer und höherer Hanglage erkennen. Maximale Konzentrationen kommen an der Bodenoberfläche oder auch — bei höherer Hanglage — in tieferen Horizonten zur Ausbildung, was durch die verschiedenen Tiefenlagen der herrschenden Kapillarsäume bedingt ist. Oberflächen- und oberflächennahe Bodenversalzungen wirken sich in hohen Ertragsausfällen aus und gefährden damit die Wirtschaftlichkeit mancher landwirtschaftlicher Betriebe. Eine zunehmende Tendenz in der Bodenversalzung, insbesondere im letzten Jahrzehnt, ist von zahlreichen Farmern beobachtet worden.Ein Vergleich zwischen Grünland und Ackerland zeigt, daß unter der ständigen Grasdecke die Oberflächenversalzung geringer ist. Hier treten nicht nur Unterschiede in der Salzkonzentration auf, sondern auch eine Veränderung in der qualitativen Zusammensetzung der wasserlöslichen Salze. Vor allem sei die geringere Konzentration an wasserlöslichem Mg und Na in den Böden unter Gras erwähnt, da diese Kationen von Bedeutung für die Art und Stabilität der Bodenstruktur sind. Physikalische Untersuchungen zeigten eine bessere Wasserdurchlässigkeit der grasbestandenen Flächen, was für die Auslaugung von angereicherten Salzen in der durchwurzelten Bodenschicht von Wichtigkeit ist. Außerdem wird der Oberflächenabfluß von Niederschlagswasser durch eine ständige Vegetationsdecke verringert, wodurch eine flächenmäßig gleichmäßigere Versickerung von Niederschlagswasser im hügeligen Gelände möglich ist. Auf Grund dieser Resultate und der sich in Bezug auf den Grundwasserstand in versalzungsgefährdetem Gebiet ungünstig auswirkenden Brache, wird gefolgert, daß die Zunahme von Ackerland auf Kosten von Grünland und die im zwei- oder dreijährigen Turnus sich wiederholende Brache in ursächlichem Zusammenhang mit der Zunahme der Versalzung stehen.Der Einfluß von verschieden hohen Salzkonzentrationen auf die Erträge von Weizen, Hafer und Gerste wurden mit Resultaten vom U.S. Salinity Laboratory, Riverside verglichen. Hierbei zeigte sich, daß die Reihenfolge der abnehmenden Salztoleranz, nämlich Gerste, Weizen, Hafer, mit derjenigen von Riverside übereinstimmt. Bei einem Vergleich der absoluten Werte der Salzkonzentrationen die einen 50-% igen Ertragsabfall bewirken, lagen die Zahlen für Saskatchewan (dryland) jedoch unter denjenigen von Kalifornien (irrigation). Die Gründe hierfür liegen einmal in der Verschiedenheit der Versuchstechnik und zum anderen darin, daß die durchschnittlichen Gesamtsaugdrücke, die die Pflanzen zur Wasseraufnahme zu überwinden haben, in bewässerten Böden geringer sind als in Böden des semiariden Klimas ohne Bewässerung. Wahrscheinlich ist damit eine Verschiebung des Verhältnisses vom Ertrag zum Versalzungsgrad verbunden. Die Möglichkeit einer Beeinflussung des Pflanzenwuchses durch die z.T. hohen Mg-Ge-halte in den Böden, also eines spezifischen Ionen-Effektes, wurde an Hand von anderen Arbeiten besprochen.

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Part of a dissertation for the Dr. agr. degree at the Justus Liebig-Universität Giessen, 1962     

Observations on the morphology,submicroscopic structure and biological properties of satellite cells (S.C.) in sensory ganglia of mammals

Zusammenfassung Die Untersuchung der perisomatischen und periaxonalen Satelliten in sensiblen Ganglien verschiedener Säuger hat folgende Ergebnisse:Es wird nachgewiesen, daß die Satelliten um das Neuron eine ununterbrochene Hülle bilden, die es von den Bindegewebsstrukturen des Ganglions vollständig trennt. Jeder Satellit ist von seiner eigenen Zellmembran scharf begrenzt; die Membranen der anliegenden Zellen sind durch Zwischenräume von etwa 200 Å getrennt. Die Form der Satelliten ist im wesentlichen laminär: die Abbildungen von Zellen mit feinen verzweigten Fortsätzen, die hauptsächlich durch Silberimprägnation gewonnen wurden, geben meistens Artefakte wieder.Die Satelliten haben innige Beziehungen zum Neuron, von dem sie durch einen dünnen Zwischenraum (etwa 200 Å), von den entsprechenden Zellmembranen abgegrenzt, getrennt sind: die Satelliten passen sich jeder Unregelmäßigkeit der Neuronenoberfläche an, die durch kleine Paraphyten hervorgerufen wird.Wo der Neurit erscheint, stellen sich die perisomatischen Satelliten ein. Sie werden von den periaxonalen Satelliten ersetzt und diese ihrerseits von den Schwannschen Zellen.Die Satelliten enthalten manchmal ergastoplasmische Bildungen. Im großen und ganzen ist die Struktur dieser Zellen derjenigen der Schwannschen Zellen und vieler protoplasmatischen Gliocyten des Zentralnervensystems ähnlich.Während des körperlichen Wachstums erfahren die Satelliten eine bedeutend geringere Volumen-Zunahme als die Neurone, aber sie vermehren sich häufig durch mitotische Teilung. Beim Erwachsenen sind die Mitosen dagegen sehr selten. Das endgültige Volumen der Satelliten ist eher gleichmäßig, es entspricht dem Drieschschen-Gesetz. Auf Grund der gewonnenen Daten kann man diese Zellen als stabile Elemente im Sinne Bizzozero's betrachten.Über den funktionellen Wert der Satelliten äußert sich der Verfasser auf Grund der morphologisch und biologisch gesammelten Daten. Da diese Zellen immer zwischen den Blutgefäßen und den Neuronen liegen, muß ihre Tätigkeit trophischer Art sein. Die morphologischen Untersuchungen können allerdings nicht feststellen, ob diese trophische Funktion nur in einer Filtrierung der von den Blutgefäßen herkommenden Substanzen oder auch in ihrer Verarbeitung besteht.Schließlich behauptet der Verfasser, daß die perisomatischen und periaxonalen Satelliten einerseits eine große Ähnlichkeit mit den perineuronalen protoplasmatischen Gliocyten des Zentralnervensystems aufweisen, andererseits mit den Schwannschen Zellen. Es ist vielleicht möglich, in einer Kategorie viele Zellen zusammenzufassen, die in enger Beziehung zu den Neuronen stehen und ähnliche funktionelle Eigenschaften besitzen, Zellen, die sowohl dem zentralen als auch dem peripheren Nervensystem angehören.

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Research supported by a C.N.R. Grant.     

Substrate selection by the archiannelidProtodrilus rubropharyngeus

Summary 1.Protodrilus rubropharyngeus Jägersten, a marine interstitial archiannelid, was found to move to the surface layers of sand in response to a negative geotaxis and preference for areas of highest oxygen tension.2. Strong light and vibrations tend to keep the animal just below the sand surface except on calm days.3. The adults were found to be highly gregarious.4. Both adults and larvae showed a preference for the 0.5 to 1 mm grade of sand.5. The localisation of high numbers of animals in narrow areas of a uniform beach seems to be related to the presence of a localized surface film on the sand grain surfaces. This film is produced by certain favourable species of bacteria, and together with a chemical produced by the animals themselves, attracts other members of the species to this sand.

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Substratwahl durch den ArchiannelidenProtodrilus rubropharyngeus

Kurzfassung Die Verteilung von Populationen mariner interstitieller Organismen wird durch Auswahl eines geeigneten Substrats seitens der Larven und (oder) Adultformen bestimmt. Entscheidend für die Wahl eines sandigen Substrats sind Korngröße, Sauerstoffgehalt, Temperatur, Lichtdurchlässigkeit etc. sowie die chemischen Eigenschaften der Sandoberfläche. FürProtodrilus rubropharyngeus Jägersten konnte negative Geotaxis sowie eine Bevorzugung von Sandarealen mit relativ hohem Sauerstoffgehalt nachgewiesen werden.P. rubropharyngeus reagiert bei starkem Lichteinfall negativ photokinetisch. Vibrationen rufen positive Geotaxis und Verschwinden im Substrat hervor. In Versuchen, bei denen adulte Tiere zwischen Sand mit Tieren und Sand ohne Tiere wählen konnten, bevorzugten sie Sand, in dem sich Artgenossen befanden. Es ließ sich ferner nachweisen, daß eine Substanz, die von adulten Tieren produziert wird, zu gregariousness führt. Im Wahlversuch zwischen Sand bestimmter Korngröße und natürlichem, ungesiebtem Sand entschieden sich sowohl Adulte als auch Larven für Korngrößen von 0,5 bis 1 mm. Im natürlichen Biotop dominierten jedoch Sandkörner von 1 bis 2 mm Größe. Dadurch ist das Vorkommen vonP. rubropharyngeus auf Strandzonen mit Korngrößen von 0,5 bis 1 mm beschränkt. Im Vergleich zu unbehandeltem Sand wurde sterilisierter Sand nur von sehr wenigen Tieren bevorzugt, wenn er in einfachen Wahlversuchen Adulten und Larven angeboten wurde. Dies änderte sich jedoch, wenn sterilisierter Sand mit Sandbakterienkulturen beimpft wurde. Im Wahlversuch zwischen Sanden, die mit verschiedenen Bakterienarten beimpft worden waren, bevorzugten Adulte wie Larven in gleicher Weise bestimmte Bakterienarten. Wenn adulte Tiere zugegen waren, wurde steriler, mit Bakterien beimpfter Sand fast ebenso häufig besiedelt wie unbehandelter Sand. Die streng lokalisierten Populationen der Spezies erklären sich somit aus der Bindung an eine bestimmte Korngröße, dem Vorhandensein eines Oberflächenfilms bakteriellen Ursprungs sowie einer von den adulten Tieren produzierten Substanz.

     

Malformations of kidney and urinary tract in common chromosomal aberrations

Summary A review of urinary tract malformations in chromosomal aberrations is presented. This study is based on a careful evaluation of published cases as well as of our own patients and autopsy material.In trisomy D and E and in Turner's syndrome the incidence of gross urinary system malformations is more than 60%, in the cat-eye syndrome up to 100%. In trisomy 21, 4p-, 18q- und 18r syndrome malformations of the renal system are less frequent.However, in patients with the cri-du-chat syndrome (5p-) and in 13q-, 13r, 18p- and Klnefelter's syndrome, gross malformations of the urinary tract seem to occur only occasionally.There is no direct correlation of urinary tract malformation with concomitant malformations of other organs. Moreover, no specific renal malformations can be correlated to any particular chromosomal anomaly.

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Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit über Mißbildungen des Harntraktes bei Chromosomenaberrationen beruht auf einem sorgfältigen und systematischen Studium publizierter Fälle und eigener beobachteter Patienten sowie von Autopsiebefunden. Bei fehlender Angabe über den Nierenstatus wurde versucht, durch persönliche Anfrage beim Autor der Arbeit zusätzliche Angaben zu erhalten.Viele Chromosomenaberrationen gehen mit einer deutlich erhöhten Häufigkeit schwerer Mißbildungen der Nieren und Harnwege einher. Bei der Trisomie D und E sowie beim Turner-Syndrom finden sich Mißbildungen des Urinsystems in über 60%, beim Cat-eye-Syndrom sogar in 100% der Fälle.Bei der Trisomie 21, bei Deletion des kurzen Armes von Chromosom 4 (4p-) sowie bei Deletion des langen Armes von Chromosom 18 (18q-) und bei Ringchromosom 18 (18r) finden sich Mißbildungen der Nieren- und Harnwege seltener, aber dennoch signifikant häufiger als bei einer Normalbevökerung.Bei Patienten mit dem Cri-du-chat-Syndrom (5p-), mit Deletion des langen Armes des Chromosoms 13 (13q-), bei 13 Ringchromosom (13r) sowie Deletion des kurzen Armes des Chromosoms 18 (18p-) und beim Klinefelter-Syndrom dagegen scheinen gröbere Nierenmißbildungen nur gelegentlich vorzukommen.Es besteht keine direkte Korrelation zwischen Mißbildungen der Nieren oder Harnwege und Mißbildungen anderer Organe oder dysplastischen Zeichen.Zudem kann den einzelnen Trisomien und Chromosomenaberrationen keine spezifische Mißbildung des Harntraktes zugeordnet werden. Es ist deshalb unmöglich, irgendwelche Nierenanomalie mit einem speziellen Chromosom oder einer bestimmten Chromosomenregion zu korrelieren.

     

Physical aspects of artificial diets

The physical properties of artificial diets, texture, hardness, homogeneity, and water content are regulated by the addition of cellulose, agar, polysaccharide gums, and other large molecules. These physical aspects are important in promoting good growth and development of insects.The development of the boll weevil, Anthonomus grandis Boheman, was improved by adding more cellulose to the diet. Additional agar did not improve growth. Polysaccharide gums made the diet too viscous and were poor substitutes for agar. This insect developed satisfactorily on diets with moderate ranges of water and nutrient content.The preparation of the diets is also important in regulating physical properties. Heating stops enzyme action in plant products, ruptures cells, and affects solubility of ingredients. The addition of stabilizers protects nutrients and keeps them mixed homogeneously.

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Zusammenfassung Die physikalischen Eigenschaften künstlicher Diäten für Insekten umfassen Struktur, Härte, Homogenität und Wassergehalt sowie Faktoren, die diese beeinflussen. Diese Gründsätze gelten für feste Diäten bei Insekten mit beißenden Mundwerkzeugen.Strukturelle Eigenschaften werden gewöhnlich durch Hinzufügen von Zellulose hervorgerufen, welche die Konsistenz liefert und zum Fraß anregt. In Diäten mit hohem Wassergehalt wird die Konsistenz durch Zugabe von Agar reguliert. Natürliche polysaccharide Gummis verleihen den Diäten Andickung, Stabilisierung, Gelierung und strukturelle Eigenschaften. Diäten für den Baumwollkapselbohrer, Anthonomus grandis Boheman, werden abgewandelt durch Hinzufügen zusätzlicher Zellulosemengen, Agar und Stärke sowie ersatzweise durch Carrageenan, Heuschrecken- Bohnen- Gummi und Guar-Gummi für die Gesamtheit oder Teile des Agars. In den beschriebenen Versuchen verkürzte Zellulose die Entwicklungszeit. Agar und Stärke verursachten wenig Veränderung. Im allgemeinen bildeten die Gummis visköse Gemische und gelierten nicht. Daher ergab sich eine schlechte Entwicklung für den Baumwollkapselkäfer. Carrageenan konnte als teilweiser Ersatz für Agar verwendet werden. Große Moleküle, wie Zellulose, Stärke, Pektin, Phospholipide und Proteine, die in natürlichen Produkten vorkommen, beeinflussen die physikalischen Eigenschaften der Diäten ebenfalls. Diese Eigenschaft der Naturstoffe ist oft übersehen worden, weil die Hauptbedeutung immer in ihrem Nährwert gesehen wurde.Obwohl die Nahrung pflanzenfressender Insekten einen hohen Wassergehalt hat, können viele mit Nahrung sehr unterschiedlicher Wasserkonzentrationen auskommen und einige vermögen trockene Nahrung zu verzehren und Wasser zu trinken. Die Herstellung der Diäten kann ihre physikalischen Eigenschaften ebenfalls beeinflussen. Die Bestandteile der Diät können chemische und enzymatische Veränderungen erfahren, welche die Diät und damit das Insekt beeinflussen. Hitze-Behandlung stoppt die enzymatischen Reaktionen in den Geweben, zerreißt die Zellen und löst ihre Inhaltsstoffe. Polysaccharide Gummis, Phospholipide und gelierende Mittel werden benutzt, um die Bestandteile der Diät in einem beständigen, homogenen Gemisch zu erhalten. Diese Substanzen können auch in flüssigen Diäten verwendet werden, um die Nährstoffe in Suspension zu halten.

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in cooperation with Texas Agricultural Experiment Station Texas A & M University, U.S.A.     

The throat badge as a status signal in juvenile male willow titsParus montanus

Summary Status signalling in juvenile male Willow TitsParus montanus was studied by observing the outcome of interactions of birds with different size of their black throat badge, and by manipulating the size of their badge. The bird with the largest throat badge was the dominant one in all dyads studied (N=25), and the relative rank position of the males was positively correlated with the size of their badge. The badge size explained about 95% of the variation in the birds' dominance rank. When confronting juvenile males with a stuffed Willow Tit mounted close to a feeder placed in an aviary, there was found a negative correlation between the size of the badge of the males and the time from they were released till they visited the feeder. After subordinate birds from seven earlier dyads got their throat badge artificially increased, the originally dominant bird reacted submissively and tried to avoid the bird with a larger dyed badge, that temporary had increased its rank position. Our data support the status signalling hypothesis.

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Zusammenfassung Durch Beobachtung von Interaktionen zwischen jungen Männchen der Weidenmeise (Parus montanus) mit schwarzem Kehlfleck unterschiedlicher Größe und durch experimentelle Veränderung der Kehlfleckgröße wurde untersucht, ob durch den Kehlfleck der Dominanzstatus eines Vogels signalisiert wird. In allen untersuchten Paarvergleichen war der Vogel mit dem größten Kehlfleck dominant (N=25); die relative Rangposition eines Männchens war mit der Kehlfleckgröße positiv korreliert. Kehlfleckgröße erklärte 95% der Variation in der Rangstellung. Wurden junge Männchen mit einem Stopfpräparat konfrontiert, das in einem Käfig nahe der Futterstelle montiert war, ergab sich eine negative Korrelation zwischen der Kehlfleckgröße der Versuchsmännchen und dem Intervall zwischen ihrem Einsetzen in den Käfig und dem Besuch der Futterstelle. Nachdem die Kehlflecke von unterlegenen Männchen in sieben der Paarversuche künstlich vergößert worden waren, reagierte das vorher dominante Männchen unterwürfig und versuchte den Vogel mit dem durch Färbung vergrößerten Kehlfleck zu meiden, der dadurch vorübergehend seine Rangstellung verbesserte. Unsere Ergebnisse unterstützen die status signalling-Hypothese.

     

Number and structure of perisomatic satellite cells of spinal ganglia under normal conditions or during axon regeneration and neuronal hypertrophy

Zusammenfassung Die Satellitenzellen des Spinalganglions der Eidechse (Lacerta muralis) wurden im normalen und experimentell veränderten Zustand — d. h. nach Durchtrennung des afferenten Axons und während der Hypertrophie der Nervenzellen des Spinalganglions, die der Ausdehnung des peripheren Innervationsgebietes folgt — licht- und elektronenmikroskopisch untersucht.Die Grundeigenschaften der Satellitenzellen der Eidechse sind denjenigen ähnlich, die in Spinalganglien der Säugetiere und Amphibien beobachtet wurden. Auch bei der Eidechse sind die Satelliten einkernige Einzelzellen, die eine geschlossene Hülle um den Zelleib bilden. Die Verbindungen zwischen den anliegenden Satelliten sind bei der Eidechse im allgemeinen weniger kompliziert als bei den Säugetieren. Die Dicke der Satellitenhülle variiert von einer Strecke zur anderen; in einigen Strecken liegt sie unter 2000 Å.Im Zytoplasma der Satelliten findet man stets Mitochondrien — deren Zahl für jeden ²-Schnitt dreimal geringer ist als jene, die in den entsprechenden Neuronen gefunden wurde —, das endoplasmatische Reticulum, vorwiegend von regellos angeordneten Zisternen gebildet, einen wenig entwickelten Golgi-Apparat und Ribosomen. Manchmal findet man auch Centriolen, Cilien ohne das zentrale Fibrillenpaar, Filamente (zahlreicher als in den Satellitenzellen der Säugetiere und weniger als in jenen der Amphibien), den Lysosomen ähnliche Granula und Granula mit gleicher Ultrastruktur wie die Lipofuszinkörnchen. Kleine Vesikel, die aus dem Golgi-Apparat entstehen, fließen anscheinend später zu vesikelhaltigen und elektronendichten Körpern zusammen. Die Bedeutung des Verhältnisses zwischen dem Golgi-Apparat, den vesikelhaltigen und den elektronendichten Körpern sowie der Endverlauf der beiden letztgenannten konnte nicht festgestellt werden.Die Durchmesser der Neurone und die Zahl der entsprechenden Satelliten wurden an Serienschnitten lichtmikroskopisch gemessen. Auf diese Weise wurde das Verhältnis zwischen Satelliten und Neuronen quantitativ festgestellt: es entspricht etwa demjenigen, das bei der Ratte festgestellt wurde.Bei erhöhter Stoffwechsel-Aktivität der Neurone, d. h. während der Regeneration des Axons und Hypertrophie des Zelleibes, zeigen die entsprechenden Satelliten folgende Veränderungen: Ihr Kern nimmt an Volumen zu (etwa 46% im Durchschnitt), das Kernkörperchen zeigt Veränderungen der Ultrastruktur, der Golgi-Apparat erscheint hypertrophisch, die aus dem Golgi-Apparat entstandenen kleinen Vesikel und die elektronendichten Körper scheinen zahlreicher geworden zu sein. Die Durchschnittszahl der Mitochondrien für jeden ²-Schnitt ist dagegen nicht wesentlich geändert. Diese Veränderungen können dahingehend gedeutet werden, daß während der erhöhten Stoffwechsel-Aktivität der Neurone auch die Aktivität ihrer Satellitenzellen ansteigt.Die Zahl der entsprechenden Satellitenzellen wächst im Verlaufe der Hypertrophie des Zelleibes durch Mitose. Auf diese Weise paßt sich die Masse der Satellitenzellen der erhöhten Neuronenmasse an.Die ermittelten Befunde stützen die früher vorgetragenen Hypothesen (Pannese 1960): a) die Satellitenzellen sind in der Lage, ihren Stoffwechsel zugunsten der Neurone zu aktivieren, b) sie sind stabile Elemente im Sinne Bizzozeros.     

Diapause termination in Anopheles freeborni with juvenile hormone mimics

Diapausing Anopheles freeborni females receiving either topical applications or ingesting the juvenile hormone mimic ZR-515 terminated diapause. This was reflected by increased blood feeding, followed by the maturation of eggs. ZR-515 also significantly increased adult mortality and decreased egg hatching. Another juvenile hormone mimic R-20458 did not increase blood feeding, but did stimulate vitellogenesis in those mosquitoes ingesting a blood meal.

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Zusammenfassung Anopheles freeborni ist eine der wichtigsten Stechmücken im nördlichen Central Valley von Kalifornien; man nimmt an, daß sie ein Malaria-Vektor in diesem Gebiet gewesen ist. Begattete Weibchen überwintern, und es erfolgt, selbst wenn sie in der Herbst-Winter-Periode Blut saugen, keine Ovarienentwicklung (d.h. also gonotrophische Dissoziation). Wir sammelten diapausierende Tiere aus dem Freiland im frühen Oktober und behandelten sie mit ZR-515 (Zoecon Co.), einem Juvenilhormon-Mimetikum, entweder durch topikale Applikation (1 und 10 g) oder durch Aufnahme von Lösungen (20 ppm und 200 ppm in 10% Rohrzucker). In beiden Fällen wurde die Diapause bei den behandelten Tieren beendet. Dies zeigte sich durch verstärktes Blutsaugen mit nachfolgender Reifung der Eier im Vergleich mit Kontrolltieren, die mit Azeton behandelt worden waren oder 10%ige Zuckerlösung aufgenommen hatten (Tab. I). Dieser Versuch wurde Ende November wiederholt. Wie zuvor vergrößerte ZR-515 signifikant das Verhältnis blutsaugender Stechmücken und den Anteil von Stechmücken, die zur Eiablage kamen (Tab. II). Jetzt saugte allerdings auch eine erhebliche Zahl von unbehandelten Kontrolltieren Blut. Dies zeigt vermutlich den nahe bevorstehenden Zeitpunkt der natürlichen Diapause-Beendigung an, die um das Ende des Dezembers eintritt. ZR-515 erhöhte auch die Mortalität der Adulten und die Autogenic-Raten, und minderte das Schlüpfen der Eier.Es wurde bei diapausierenden November-Adulten auch noch ein anderes Juvenilhormon-Mimetikum, R-20458 (Stauffer Co.) in Dosen von 1 und 10 g topikal angewandt; die Ergebnisse waren einigermaßen anders. Das Blutsaugen erhöhte sich zwar bei keiner der beiden Dosen, aber die Eireifung nahm bei den behandelten Stechmücken signifikant zu. Da unsere Ergebnisse anzeigen, daß eine gonotrophische Dissoziation unabhängig von Blutsaugetrieb zu Ende kommen kann, so vermuten wir eine verschiedene hormonale Steuerung dieser beiden Funktionen.

     

Evaluation of a heterozygote test for maple syrup urine disease in leucocytes and cultured fibroblasts

Summary Methods are given in detail to assay branched chain keto acid oxidases in native leucocytes and fibroblasts. In peripheral blood these enzymes are located preferentially in lymphocytes.The intraindividual variation of enzyme activities in leucocytes is reduced by correcting for the number of lymphocytes. In contrast, interindividual variation remains unchanged. Consequently, an overlap between enzyme activities of control persons and heterozygotes for classic maple syrup urine disease still exists. For explanation multiple alleles and influence of genetic background on enzyme activities are invoked.Arguments are given for the simultaneous defect of the three branched chain keto acid oxidases in classic maple syrup urine disease.Furthermore some new observations on the intermittent type of maple syrup urine disease are given.Tests for heterozygosity in fibroblasts are complicated because of environmental influences in cultures which are not fully understood at present. However, the enzymatic defect is clearly demonstrated in fibroblasts of patients with the classic type and the intermittent type of maple syrup urine disease.

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Zusammenfassung Die Methoden zur Testung der Oxidasen für die verzweigtkettigen -Ketosäuren in Leukocyten und Fibroblasten werden beschrieben. Im peripheren Blut sind diese Enzyme bevorzugt in den Lymphocyten lokalisiert.In den Leukocyten wird die intraindividuelle Variation der Enzymaktivitäten durch Berücksichtigung des Differentialblutbildes verringert. Die interindividuelle Variation bleibt dagegen unverändert. — Für die Enzymaktivitäten von Normalpersonen und Eltern von Patienten mit klassischer Ahornsirupkrankheit bleibt damit ein Überlappungsbereich bestehen. Als mögliche Erklärung werden multiple Allelie und multifaktorielle Determinierung von Enzymaktivitäten diskutiert.Bisher gewonnene Ergebnisse lassen vermuten, daß bei der klassischen Form der Ahornsirupkrankheit alle drei Oxidasen für die verzweigtkettigen -Ketosäuren defekt sind. Neuere Untersuchungen über die intermittierende Form der Ahornsirupkrankheit werden mitgeteilt.Die Erkennung von Heterozygoten in Testen mit Fibroblasten ist erschwert, da die Abhängigkeit der Aktivität der -Ketosäure-Oxidasen von den Kulturbedingungen noch nicht genügend geklärt ist. Es ist dagegen möglich, Patienten mit der klassischen und der intermittierenden Form der Ahornsirupkrankheit durch enzymatische Teste an Fibroblasten zu erkennen.

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Dedicated to Prof. Dr. K. H. Schäfer at the occasion of his 60th birthday.

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This work was supported in part by Deutsche Forschungsgemeinschaft and Stiftung Volkswagenwerk.

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U. L. is recipient of a training grant from Stiftung Volkswagenwerk.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Innenversilberung der Sehnenfibrillen

Zusammenfassung 1. Die Behandlung der nativen und formolfixierten Sehnenfibrillen mit einer ammoniakalischen Silberlösung führt immer zu einer Einlagerung von Silberpartikeln in den D-Teilen der Fibrillen.2. Bei den nativen Fibrillen liegen die Silberkörner in einem, zwei oder drei Streifen im D-Teil.3. In den formolfixierten Fibrillen ist das Silber nur in einem Streifen vorhanden.4. Die Behandlung der nativen und formolfixierten Sehnenfibrillen mit anderen Silbersalzen führt zu keiner Versilberung der Fibrillen.5. Die Behandlung der nativen Sehnenfibrillen mit neutraler Kochsalzlösung oder Trypsin und anschließender Versilberung führt zu keiner wesentlichen Änderung des Silberbildes.6. Hyaluronidase-, Citratpuffer- und Perjodateinwirkung auf native Sehnenfibrillen mit anschließender Versilberung führt zu keiner Innenversilberung der D-Teile.7. Acetylierung und Behandlung mit Bisulfit der nativen Fibrillen und anschließender Versilberung mit ammoniakalischer Silberlösung verhindert eine Innenversilberung der D-Teile.8. Die formolfixierten Fibrillen zeigen eine Innenversilberung der D-Teile nach einer Vorbehandlung mit einer neutralen Kochsalzlösung, Citratpuffer, Hyaluronidase, Trypsin und Perjodat. Nur die Acetylierung und die Behandlung mit Bisulfit verhindert eine Innenversilberung.9. Die Innenversilberung der Sehnenfibrillen durch eine ammoniakalische Silberlösung wird weder durch Licht noch durch Chloride oder lichtempfindliche Silbereiweißverbindungen hervorgerufen.10. Die Versilberung in den D-Teilen wird durch Stoffe in den Fibrillen bewirkt, die Silber aus einer ammoniakalischen Silberlösung ausfällen können.11. Die reduzierenden Stoffe haben enge Beziehungen zur citratlöslichen Fraktion und sind perjodat- und hyaluronidaseempfindlich. Formalinfixierung beeinflußt diesen Versilberungsmodus durch ein vermehrtes Auftreten von Querbindungen.12. Die Sonderstellung der ammoniakalischen Silberlösung für die Innenversilberung wird diskutiert. Sie kann stereochemische Gründe haben oder durch die große Beständigkeitskonstante erklärt werden.13. Das Ausfallen von metallischem Silber in den D-Teilen der Sehnenfibrillen kann nicht mit dem photographischen Prozeß in Verbindung gebracht werden. Das gilt auch für die Bindegewebsversilberung nachGömöri.14. Die Silberorte in den D-Teilen lassen sich nur teilweise mit den bekannten Querstreifungsbildern nach Osmium- oder Phosphorwolframsäurefixierung in Beziehung setzen.

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Summary 1. After treatment of native or formalin-fixed tendon fibrils with an ammoniacal silver solution, silver particles are deposited in the D-bands of the fibrils. In the native fibrils these are arranged in one, two or three striae per band, but after formalin fixation they lie in one stria only.2. No external reducing agent is necessary for the production of the particles.3. Pretreatment of native fibrils with neutral salt solution or with trypsin has no effect on subsequent silvering. On the other hand, silvering is abolished by treatment with hyaluronidase, citrate buffer or periodate and also by acetylation and bisulphite.4. Formalin-fixed fibrils show the silvering effect after all these procedures except acetylation or bisulphite treatment.5. It is postulated that silvering of the D-bands is due to reducing substances which can precipitate silver from ammonical solutions and that formalin influences the process by the production of cross linkages.

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Mit 6 Textabbildungen

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Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Die Aktivitätsperiodik von Nagern im künstlichen 24-Stunden-Tag mit 6–20 Stunden lichtzeit

Zusammenfassung Die Tagesperiodik der lokomotorischen Aktivität von weißen Ratten und Mäusen ist nicht einfach 24-Std-periodisch. Man beobachtet auch im künstlichen Licht-Dunkel-Wechsel 2 Maxima der Aktivität, die den beiden Umkehrpunkten der Umweltperiode: Licht-an und Licht-aus zugeordnet sind. Veränderungen des Verhältnisses von Lichtzeit zu Dunkelzeit (bei unveränderter Dauer der Periode mit 24 Std) führt zu entsprechenden Verformungen der tierischen Periodik: die Maxima folgen mehr oder weniger streng den Verschiebungen der Umkehrpunkte, wie das auch von den jahreszeitlichen Änderungen der Vogelperiodik unter natürlichen Bedingungen bekannt ist.Wird die Zahl der Lichtstunden im 24-Std-Kunsttag von normal 12 Std um 6 Std herauf- oder herabgesetzt, so folgen die Maxima den Umkehrpunkten nicht in gleichem Ausmaß. Bei der Maus beträgt der Abstand zwischen Morgen- und Abendmaximum im Kunsttag mit 12 Std Licht rund 15,5 Std. Im Kunsttag mit 6 oder 18 Std Licht wird dieser Abstand nur um jeweils 1,5 Std verkleinert oder vergrößert. Das gilt auch für Tiere, die bereits 6 Wochen an das entsprechende Licht-Dunkel-Verhältnis angepaßt wurden. Die endogene Komponente der Tagesperiodik läßt Verformungen durch den Zeitgeber nur im begrenzten Umfang zu.Das Verhältnis der Lichtstundenzahl zur Dunkelstundenzahl übt einen starken Einfluß auf die insgesamt vom Tier entwickelte Aktivität aus. Bei schrittweiser Vergrößerung der Lichtstundenzahl von 12 über 14 auf 16 Std/die Licht versuchen dunkelaktive Tiere durch Steigerung der stündlichen Aktivitätsleistung zumal in der Dunkelzeit die Verkürzung der von ihnen bevorzugten Zeitspanne auszugleichen; sie erreichen im allgemeinen im Kunsttag mit rund 14–16 Std/die Licht die größte Gesamtaktivität je 24 Std. Im Kunsttag mit 18 Std Licht und mehr bricht diese Regulation zusammen — die Gesamtaktivität nimmt stark ab. Dasselbe gilt bei Verkürzung der Lichtstundenzahl auf 6: sowohl in der Lichtzeit wie in der Dunkelzeit wird unter diesen Umständen die je Stunde entwickelte Aktivität auf weniger als die Hälfte der Werte herabgedrückt, die für den Kunsttag mit mittlerer Lichtstundenzahl gelten.Die Ergebnisse legen den Schluß nahe, daß je nach Tierart bestimmte Verhältnisse von Licht zu Dunkel eine optimale Umwelt darstellen und daß ganz allgemein nicht nur die Durchschnittswerte der wichtigsten Umweltgrößen sondern auch deren periodische Änderungen entscheidend die Lebensäußerungen der Tierwelt beeinflussen.