Die Beeinflussung der Fischerei in der Unterelbe durch zivilisatorische Maßnahmen

Zusammenfassung 1. In den letzten Jahrzehnten sind die Fangerträge in den großen deutschen Flüssen stark zurückgegangen.2. Von diesem Ertragsrückgang wurde auch die Elbe in ihren verschiedenen Flußabschnitten betroffen. Dies wirkte sich dahin aus, daß auch die Zahl der Berufsfischer an der Elbe erheblich zurückging.3. Neben den Fangerträgen hat sich die Artenzahl der Fische in der Elbe vermindert. Der wichtigste Fisch der Berufsfischerei ist heute der Aal, während früher der Lachs an erster Stelle stand.4. Als Ursachen der fischereilichen Veränderungen in der Elbe sind anzusehen: wasserbauliche Maßnahmen, Schiffahrt und Verschmutzung durch Abwässer.5. Durch den Ausbau der Nebenflüsse, die Begradigung und Niedrigwasserregulierung des Flußbettes sind viele Laich- und Weideplätze für die wertvolleren Edelfische verlorengegangen. Einen wesentlichen Eingriff stellt der Bau der Staustufe Geesthacht dar, durch die der Aufstieg der Aale und anderer Fische erheblich behindert wird.6. Die größte Schädigung ist in der Verschmutzung der Elbe durch häusliche und industrielle Abwässer zu sehen. Besonders ungünstig wirkt sich die Geschmacksbeeinflussung der Fische durch Öle und phenolartige Stoffe aus.7. In den letzten Jahren ist eine Besserung eingetreten, da die Elbe infolge reichlicher Regenfälle im Einflußgebiet sehr viel Wasser führte und man sich bemühte, die Abwässerreinigung zu verstärken und zu verbessern.

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The influence on the fishery in the lower regions of the river elbe owing to civilization

In recent years, fishery products obtained in the river Elbe decreased considerably. The main reasons for this rapid decline are the extension of tributaries and the levelling of low tide regulations of the river. The extension of the river destroyed and eliminated many spawning places of gravel-spawning fish. Also the loss of tributaries creeks and sluices, which represented the normal habitats for Elbe fish, resulted in a tremendous reduction in fish yield. Another obstacle for ascending fish (i. e. sturgeon, salmon, eel) are man-made barriers in the Elbe and its tributaries. The foremost cause for the decrease in production, of course, is sewage pollution. Aside from other detrimental effects it strongly influences the taste of the fish flesh. The degree of taste interference depends greatly on the flow of water.

     

Untersuchungen über den mikrobiellen Celluloseabbau in der Elbe

Zusammenfassung Zwischen Dömitz und Zollenspieker wurden in der Elbe Untersuchungen über den mikrobiellen Celluloseabbau angestellt.In allen Jahreszeiten konnten celluloseabbauende Bakterien nachgewiesen werden. Deren Aktivität zeigte aber im Fluß ein ausgeprägtes Sommermaximum und einen starken Rückgang im Winter. Auf der etwa 100 km langen Untersuchungsstrecke wurde in der warmen Jahreszeit eine Zunahme des Celluloseabbaues im Elbwasser beobachtet, die mit der Abnahme der Keimzahl einhergeht.Die sommerliche Aktivität der Cellulosezersetzer ist in der Elbe beträchtlich größer als in Küstengewässern, sauberen Bächen, Seen und Teichen. Die Ursache dafür dürfte der hohe Gehalt des Elbwassers an Schwebestoffen sein, die größtenteils pflanzlicher Herkunft sind.     

Die Bedeutung des Elbe-Ästuars für die Abwasserbelastung der südlichen Nordsee in bakteriologischer Sicht

Zusammenfassung 1. Der Elbe und ihren Nebenflüssen werden an zahlreichen Orten städtische und industrielle Abwässer zugeführt und damit auch große Mengen von Bakterien und Nährstoffen. Von diesen gelangt ein Teil schließlich in die Nordsee und beeinflußt dort das Lebensgeschehen.2. Der Bakteriengehalt des Elbewassers spiegelt sich in dem der Nordsee westlich von Helgoland wider. Die Zusammensetzung der Bakterienflora ist hier allerdings eine ganz andere. Denn die von der Elbe mitgeführten Süßwasser- und Abwasserbakterien werden großenteils im Mündungsgebiet zunächst durch Brackwasserbakterien und schließlich durch halophile Meeresbakterien ersetzt.3. Die Änderung der Bakterienpopulationen in den halinen Zonen des Ästuars wird von der Wassertemperatur beeinflußt; sie erfolgt um so schneller je höher die Temperatur ist.4. Durch die Umstellung der Bakterienflora erfolgte die Selbstreinigung von abwasserbelastetem Brack- und Meerwasser langsamer als die von Süßwasser.5. Da bei niedrigen Wassertemperaturen auch die Aktivität der meisten Bakterien abnimmt, kann es während des Winters zu einer Anreicherung von an sich abbaufähigen Schmutzstoffen in den Küstengewässern kommen.

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The importance of the Elbe estuary for polluting the southern North Sea from the bacteriological point of view

The Elbe river and its affluents are polluted by wastes and sewages. Consequently, nutrient concentrations as well as bacterial numbers are relatively high, and the bacteria contamination of the Elbe estuary is influencing the bacteria distribution of the North Sea near Helgoland. The composition of the microflora is changing in the saline zones of the Elbe estuary; freshwater representatives and sewage forms are replaced by halophilic marine bacteria. These changes in the bacterial population are influenced by water temperature — increasing temperatures cause an acceleration. The change of the bacterial flora is also responsible for the retardation of the rate of self-purification in polluted brackish and seawater. The decrease of bacterial activity at low temperatures may cause an increase in the concentration of decomposible pollutants in coastal waters during the winter.

     

Vergleichende Untersuchungen über Hydrochemie und Plankton deutscher Flußmündungen

Zusammenfassung 1. Die drei großen deutschen Flüsse Elbe, Weser und Ems wurden von uns in mehreren Fahrten auf ihren Chemismus und die Verteilung des Phyto- und Zooplanktons hin untersucht.2. Die Unterteilung der untersuchten Flußabschnitte in haline Zonen hat sich gut bewährt. Ihre Ausdehnung wird durch die Topographie und die Abflußmenge des Flusses bestimmt. Hierauf gründet sich Auf- und Abbau der Planktongemeinschaften des Süß- und Salzwassers, wobei die Zufuhr von Abwässern großer Städte von Bedeutung ist.3. Die Unterläufe der untersuchten Flüsse haben eigene endemische Lebensgemeinschaften. Es bilden sich für viele Arten zwei Maxima aus, von denen das eine im limnischen Bereich, das andere im Polyhalinikum liegt.4. Die Kenntnis der jetzigen Planktongemeinschaften ist wichtig, um Veränderungen durch Einleitungen von industriellen Abwässern zu erkennen.

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Comparative investigations on hydro-chemistry and plankton of German estuaries

The three German rivers Elbe, Weser and Ems were examined in regard to their chemical mechanisms and their phyto- and zooplankton distributions. The subdivision of the examined river sections into salinity zones has proved to be satisfactory. Their expansion is determined by the topography as well as by the amount of discharge of the river. Increase and decrease of plankton communities of fresh- and salt-water are based thereon, whereby the supply of sewage water of big towns is of great importance. The lower regions of the examined rivers have their own endemic communities. Many species exhibit two maxima, one within the limnic region, the other in the polyhalinicum. Knowledge of the present plankton communities is important in order to be able to recognize any changes which may be caused through increased industrial drainages.

     

Einwirkungen des kalten Winters 1962/63 auf die Bakterienpopulationen vor Helgoland

Zusammenfassung 1. Es wurde die Bakterienverteilung auf zwei Schnitten (Feuerschiff Elbe I — Helgoland und Feuerschiff P 8 — Helgoland) am 12. und 13. Februar untersucht. Die See war zu dieser Zeit mit Eisfeldern bedeckt. Es besteht eine eindeutige Beziehung zwischen Temperatur und Salzgehalt zur Bakterienzahl, d. h. bakterienreicheres Küstenwasser vermischte sich mit keimärmerem Seewasser.2. Durch die Einschlüsse von Sedimenten in den Eisschollen findet eine beträchtliche Keimverfrachtung statt.3. In der Erwärmungsphase 1963 findet eine starke Bakterienzunahme statt, die vermutlich vorwiegend auf Süßwassereinflüsse zurückzuführen ist.4. Die vor Helgoland 1963 gefundenen sehr hohen Bakterienzahlen fallen mit zeitlich einige Wochen früher festgestellten sehr hohen Bakterienzahlen in der Elbe zusammen, während die Bakterienzahlen des entsprechenden Vorjahreszeitraumes in der Elbe und vor Helgoland bedeutend niedriger lagen.

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Effects of the cold winter 1962/63 on the bacteria populations of Helgoland

In order to count the total number of bacteria, the pour-plate method and a modified 2216 E medium (Zobell 1946) were used; temperature and salinity were recorded. Two cruises were conducted: one in the direction of the estuary of the river Elbe, the other in the direction of the open North Sea (light-ship P 8, located 25 nautical miles westwardly from Helgoland). The highest bacterial numbers were found at the stations closest to the mainland, and a close correlation between temperature, salinity and bacterial numbers was discovered. In other words, coastal water high in bacterial numbers and rich in organic substances was mixed with water of the open sea with a low bacterial content. To some extent transportation of bacteria via ice floes is responsible for the high bacterial numbers in the colder water. During the warm-up periods in early spring of 1963, a sharp increase in bacterial numbers was found in the samples taken in the waters at the permanent station between Helgoland and the nearby Dune. These numbers correspond with a decrease in salinity. The bacterial curves are to some extent in agreement with those found in the river Elbe in the winter and spring of 1963 byRheinheimer (1964). From all these facts it becomes apparent that the bacterial numbers recorded near Helgoland are strongly influenced by the water of the river Elbe, and therefore the effects of the cold winter 1962/63 upon bacteria of the coast of Helgoland are to an important part indirect ones.

     

Variation von PCB-Gemischen in Eiern und V?geln des Wattenmeeres

Zusammenfassung Bei Flußseeschwalbe und Austernfischer wurde der Einfluß von Standort und Jahr auf die Zusammensetzung der PCB-Gemische im Ei untersucht. Die Gesamtkonzentration, der Metabolisierungsgrad und die Ringstabilitätszahlen des Gemisches von 45 bestimmten PCB-Kongeneren wurden erfaßt. In den Mündungsbereichen von Elbe, Weser und in der Inneren Deutschen Bucht traten nicht nur die höchsten PCB-Konzentrationen auf, sondern auch die am weitesten metabolisierten Gemische. 1987–1989 zeigte sich im Metabolisierungsgrad bei beiden Vogelarten ein linearer Anstieg. Flußseeschwalbeneier enthielten zwar deutlich höhere PCB-Konzentrationen als Austernfischereier, doch war das Gemisch geringer metabolisiert. Deutliche Artunterschiede traten auch in den Ringstabilitätszahlen auf. Zur Beurteilung der PCB-Belastung sollte deshalb in einem Monitoring-Programm der Metabolisationsgrad auch mitberücksichtigt werden.

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Variation of PCB mixtures in eggs of birds of the Wadden Sea

Summary The influence of location and year on the composition of PCB mixtures found in eggs was examined in the two wadden sea bird species Common Tern (Sterna hirundo) and Oystercatcher (Haematopus ostralegus). By means of 45 PCB congeners the total concentration, the degree of metabolism and the ring stability values were analysed. The highest PCB concentrations as well as the highest degree of metabolism were found in the estuaries of the rivers Elbe and Weser and in the Deutsche Bucht. The degree of metabolism of both species increased linearly from 1987 to 1989. The total PCB concentration in the eggs of Common Terns were clearly higher than those found in the eggs of Oystercatchers but the mixture was less metabolised. Furthermore, there are significant differences of the ring stability values between the two species. To assess the PCB incrimination the degree of metabolism should be considered as well in a monitoring program.

     

Untersuchungen über den Einfluß der Temperatur auf die Nitrifikation im Elbe-Aestuar

Zusammenfassung Von August 1963 bis März 1964 durchgeführte Laboratoriumsversuche an größeren Elbwasserproben von der Station Hamburg-Blankenese ergaben, daß es bei 21–24° C stets schon nach kurzer Zeit zu lebhafter Nitrit- und Nitratbildung kam; bei 4–5° C war auch nach 2–3 Wochen noch keine Zunahme des NO₂ ^-- und NO₃ ^--Gehaltes zu beobachten. Ganz entsprechend nahm die Zahl der Nitrit- und Nitratbakterien in den kühlgestellten Wasserproben ständig ab. Es kann also in der kalten Jahreszeit auch bei Vorhandensein von Nitrosomonas- und Nitrobacter-Keimen im Strom weder Nitrit noch Nitrat durch Nitrifikation gebildet werden. Diese ist allein auf die Sommermonate beschränkt. Damit fanden die am Fluß gewonnenen Beobachtungen (Rheinheimer 1964a) ihre Bestätigung durch das Experiment im Laboratorium.     

The effects of the winter of 1962/63 on the british marine fauna

Summary 1. During the exceptionally cold winter of 1962/63 the south east coasts of Great Britain suffered the coldest conditions, but the coasts of Hampshire and Dorset, the Bristol Channel and parts of North Wales the greatest negative anomalies.2. Northern forms were not generally seriously affected, but some Celtic and southern forms suffered very high mortality in the intertidal zone, particularly in embayed situations in the areas mentioned above.3. Southern forms limited to exposed western promontories did not suffer much damage; marine algae were also little affected.4. Death was caused, not only as a direct result of exposure of the tissues to extreme cold, but also from the general lowering of the animals' activity; for example, failure to remove silt by ciliary action, to cling to rock surface, and to burrow, led to many deaths.5. Even where high mortality was experienced, a few, perhaps more resistant, individuals of the species generally survived in favourable habitats, so that distribution limits were little affected. Adaptive behaviour played an important part in the survival of many littoral forms.

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Die Wirkungen des Winters 1962/63 auf die Britische Meeresfauna

Kurzfassung Während des ungewöhnlich kalten Winters 1962/63 herrschten die niedrigsten Temperaturen an der Südostküste Großbritanniens. Die größten negativen Anomalien dagegen wurden an den Küsten von Hampshire und Dorset, im Bristol-Kanal und in Teilen von Nord-Wales festgestellt. Die nördlichen Formen wurden im allgemeinen nicht ernstlich beeinträchtigt, aber einige keltische und südliche Formen erlitten sehr hohe Verluste im Bereich der Gezeitenzone, insbesondere in mehr oder minder abgeschlossenen Buchten im Gebiet der oben erwähnten Lokalitäten. Bei den südlichen Formen der exponierten Küsten der westlichen Vorgebirge war die Sterblichkeit relativ gering; marine Algen wurden ebenfalls nur wenig geschädigt. Der Tod trat nicht nur als direkte Folge der Kälteeinwirkung auf die Gewebe ein, sondern wurde auch durch die zu weit gehende Herabsetzung der Aktivität (etwa unzureichende Zilienaktivität zur Entfernung sedimentierender Schlammpartikel, mangelnde Anhaftungsfähigkeit an die Felsoberfläche oder ungenügendes Eingrabungsvermögen) verursacht. Selbst in Situationen, in denen hohe Sterblichkeitsraten auftraten, überlebten im allgemeinen einige wenige (vielleicht resistentere) Individuen in günstigen Habitaten, so daß die Verbreitungsgrenzen nur geringfügig beeinflußt wurden. Bei vielen Litoralformen spielte zudem ein adaptives Verhalten eine wichtige Rolle für das erfolgreiche Überstehen der Kälteperiode.

     

Versuche zur Verhinderung von Ultraviolett-Wirkungen auf den Inhalt überlebender tierischer Zellkerne mit Strahlenschutzstoffen

Zusammenfassung Von zehn Substanzen, welche Euglobulin gegen die trübenden und koagulierenden Wirkungen des UV-Lichtes schützen, verhindern drei, nämlich Natriumthioglykolat, NaNO₂ und Na₂SO₃, auch die durch UV erzeugbaren Trübungen und Koagulationen im flüssigen Inhalt von Zellkernen. Dieser Befund wird an zwei verschiedenen überlebenden tierischen Zellen, Eiern der FlußmuschelUnio und Epithelzellen aus der Haut junger Axolotl, erhoben. Wahrscheinlich können nur diese drei Stoffe die Kernmembranen passieren und im Kerninneren auf Grund ihrer reduzierenden Eigenschaften die durch Oxydation bedingten Denaturationen und nachfolgenden Trübungen der Kerneiweiße verhindern.     

Verhalten der Glasaale(Anguilla anguilla) bei ihrer Wanderung in den Ästuarien deutscher Nordseeflüsse

Zusammenfassung 1. Das Verhalten von GlasaalenAnguilla anguilla L., die bei Tage im oberen Tidegebiet der Elbe an der Oberfläche und im Schwarm wanderten, wurde beobachtet.2. Aus diesen und früheren Untersuchungen in der Elbe geht hervor, daß bei Ebbe die Aale ihre Tageswanderung am Ufer etwas unterhalb der Flutstromgrenze in den frühen Morgenstunden beginnen und täglich in den Vormittagsstunden wieder abbrechen. Sie verbergen sich dann im Sand oder unter den Steinen.3. Die täglich weiter flußaufwärts begonnenen Oberflächenwanderungen enden vermutlich an der Tidegrenze oder etwas oberhalb davon und umfassen damit einen Bereich von etwa 50 km.4. Glasaalschwärme wurden am häufigsten an den Tagen, die dem Mitternachtstidehochwasser an der Flutstromgrenze folgten, festgestellt. Diese Erscheinung läßt sich aus dem Verhalten der Glasaale erklären, negativ phototaktisch und passiv mit dem Flutstrom flußaufwärts zu treiben.5. Die Aale halten während der Tageswanderung engen Uferkontakt und lassen sich in ihrer Wanderrichtung, außer bei starker Turbulenz, durch gleichlaufende Strömungen nicht irritieren.6. Das Elbestauwehr wird, außer gelegentlich an der Schleuse, während des beschriebenen Entwicklungsabschnittes nur bei Hochwasser überwunden; dann können die Aale im Bereich überfluteten Geländes in das Gebiet oberhalb des Stauwehrs gelangen.7. Die in der Elbe nachgewiesenen Verhaltensweisen bestätigen sich nach früheren Beobachtungen anderer Autoren und eigenen Ermittlungen in den Flüssen Weser und Ems.8. Das periodische Auftauchen der Glasaale an der Wasseroberfläche im oberen Tidebereich wird dadurch erklärt, daß sich aus der vorangegangenen Zeit im wechselnden Flut- und Ebbstrom ein innerer Rhythmus erhalten hat, der abwechselnd eine positive und negative Rheotaxis auch ohne äußeren Zeitgeber noch einige Tage in Erscheinung treten läßt.9. Die Frage, wie die Aale im äußeren und inneren Küstenabschnitt Ebbe-oder Flutströmungen perzipieren und welche Bedeutung möglicherweise lunaren Einflüssen zukommt, wird diskutiert.

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Behaviour of elvers(Anguilla anguilla) during their migration in estuaries of German North Sea rivers

Upon observing the tidal section of the Elbe River, it was found that the elvers (Anguilla anguilla L.), gathering in shoals immediately below the surface of the water, moved only in the early part of the morning. The area of such below-the-surface movements probably ranges from approximately the uppermost point reached by the flood stream to the uppermost point of measurable vertical tidal fluctuations. In the Elbe this area spreads over a distance of about 50 kilometers. Subsequent to such early day movements, the elvers bury themselves in the river bottom. They are passively carried upstream and, following a midnight high tide, appear at the upper boundary of the flood stream. Above this boundary the elvers swim against the current and close to the river bank. If the direction of the downstream current occasionally changes, for example, due to the special morphology of the river banks, the elvers swim with it, but, in principle, they do not alter their upstream direction of swimming. The elvers reach the section above the weir near Geesthacht only when the water is extremely high and the surrounding land flooded, or, though more seldom, through the sluice. Behavioural patterns and hydrographical relationships similar to those described for the Elbe were found by other authors to exist in the Weser and Ems Rivers. The periodic emergence of the elvers to the surface in the upper tidal region can be explained by previous experiences and resulting internal rhythms, which do not need reinforcements by external factors over shorter periods of time. The question of how ebb and flood streams are perceived in outer and inner coastal waters by the elvers, as well as possible direct and indirect influences through the moon, are discussed.

     

Enzyme des Fettsäureabbaus in den Organen des Flußkrebses Orconectes limosus Rafinesque

Zusammenfassung In den Organen des Flußkrebses wurden drei Enzyme der Fettsäureoxydation festgestellt: Crotonase (E.C.: 4.2.1.17), Hydroxyacyl-CoA-dehydrogenase (HAD. E.C.: 1.1.1.35) und Ketoacyl-thiolase (KAT, E.C.: 2.1.3.9).Eigenschaften der HAD und KAT bei unseren Testbedingungen werden geschildert. Im großen und ganzen ähneln die Enzyme in ihren Eigenschaften den Wirbeltierenzymen. Im Gegensatz zu den Wirbeltierenzymen zeigt die HAD des Flußkrebses auch mit NADPH₂ Aktivität (50–75% der Aktivität mit NADH₂). Mit 10^–3 und 2·10^–3 M o-Phenanthrolin wird nur die Aktivität gegen NADPH₂, nicht die gegen NADH₂, gehemmt.Bei unseren Präparationsbedingungen befinden sich 80–90% der Gesamtaktivität der HAD und KAT im 20000 g-Überstand.Hohe spezifische Aktivitäten der HAD und KAT findet man in Herz, Antennendrüse und Darm, niedrige vor allem im Schwanzmuskel.HAD und KAT sind auch in den Organen des Flußkrebses proportionskonstante Enzyme. Durch Quotienten aus Aktivitäten von Schlüsselenzymen des Fettsäureabbaus, der Glykolyse und des Citratcyclus wurden die Organe hinsichtlich ihres energieliefernden Stoffwechsels charakterisiert.

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Enzymes of fatty acid oxidation in the organs of the crayfish orconectes limosus Rafinesque

Summary Three enzymes of fatty acid oxidation have been detected in the organs of the crayfish: Crotonase (E.C.: 4.2.1.17),Hydroxyacyl-CoA-dehydrogenase (HAD, E.C.: 1.1.1.35) and Ketoacyl-thiolase (KAT, E.C.: 2. 1. 3. 9.).The properties of HAD and KAT have been investigated at the conditions of our tests. In general the enzymes of the crayfish resemble to those of vertebrates. In contrary to the HAD of vertebrates the HAD of the crayfish shows activity not only with NADH₂ but also with NADPH₂ (50–75% of the activity with NADH₂). The activity with NADPH₂ is inhibited by 10^–3 and 2·10^–3 M o-phenanthroline, the activity with NADH₂ is not.In our preparations 80–90% of the total activity was localized in the 20 000 g — supernatant.High specific activities of HAD and KAT are found in the heart, antennal gland and the intestine, low predominantly in the abdominal muscle.As in vertebrates and insects HAD and KAT in the different organs have constant proportions in their activities. The organs of the crayfish are characterized with regard to their energy supply by help of quotients of the activities of keyenzymes of fatty acid oxidation, glykolysis and citrate cycle.

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Fräulein C. Kretschmer, Herrn H. Förstel und meiner Frau danke ich für zuverlässige Mitarbeit.     

Within and between season nest-site and mate fidelity in Common Terns(Sterna hirundo)

Summary We studied nest-site and mate fidelity in renesting Common Terns (Sterna hirundo), from 1993 to 1997, in a Common Tern colony breeding on six small artificial islands in the harbour area in Wilhelmshaven (German North Sea coast). Implanted transponders made possible individual recognition of the adults throughout their lifetime. We compared intra-season rates of nest-site and mate fidelity with between-year rates. Intra-season divorce was never observed. On the other hand, inter-year divorce was estimated at about 25%, suggesting that the costs of intra-season divorce are higher or opportunities for divorce are lower than between years. For 75% of 26 pairs that renested within the same season, the distance moved was less than 4.3 m. For 75% of 57 faithful pairs between two consecutive seasons, the distance moved was less than 1.25 m. Dispersal distances between and within years did not differ significantly but were clearly shorter than a paired random distribution of nests. Most of the birds changed the nest-site either when renesting or between years, but most of the new scapes can be considered as lying within the original territory. Thus, failure of the first breeding attempt increased neither divorce nor nest-site dispersal as compared with between-year rates. We also studied the influence of parental age and the date of breeding failure on distances moved in renesting birds. Late renesting pairs did not change the nest-site. A multiple regression analysis revealed that the longer the duration of the first breeding attempt and the older the pair, the shorter the nest dispersal distance.

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Neststandort- und Partnertreue ersatzbrütender Flußseeschwalben(Sterna hirundo)

Zusammenfassung Von 1993–1997 untersuchten wir Neststandort- und Partnertreue ersatzbrütender Flußseeschwalben (Sterna hirundo) in einer Kolonie, die im Banter See, Wilhelmshaven, auf sechs künstlichen Inseln brütet. Transponder ermöglichten die lebenslange individuelle Erkennung der Altvögel. Neststandort- und Partnertreue innerhalb der Brutsaison und zwischen den Jahren wurden verglichen. Innerhalb der Brutsaison kam Scheidung nicht vor. Eine Trennungsrate von 25% zwischen den Jahren deutet darauf hin, daß die Kosten einer intrasaisonalen Scheidung höher sind als die diejenigen einer Scheidung zwischen den Jahren. 75% der ersatzbrütenden Paare wählten den neuen Neststandort weniger als 4,3 m vom Platz des Erstgeleges entfernt (n=26). 75% der partnertreuen Paare brüteten im Folgejahr nur 1,25 m entfernt vom Neststandort des Vorjahres (n=57). Die Entfernungen zum Neststandort des Folgegeleges innerhalb und zwischen den Jahren unterschieden sich nicht signifikant, waren aber deutlich geringer, als nach einer Zufallsverteilung zu erwarten war. Die meisten Flußseeschwalben wechselten den Neststandort bei einer Ersatzbrut oder im Folgejahr, aber meist wurde das folgende Gelege im ursprünglichen Territorium angelegt. Folglich führt ein Verlust der Erstbrut weder zu erhöhter Scheidungsrate noch zu stärkerer Verlagerung des Neststandorts, verglichen mit der Situation zwischen Jahren. Auch der Einfluß des Alters und Termins des Brutverlusts auf die Distanzen zwischen Erst- und Ersatzgelege wurden untersucht. Späte ersatzbrütende Paare verlegten ihren Neststandort nicht. Eine multiple Regressionsanalyse verdeutlichte, daß die Distanz zum Ersatz-Neststandort abnimmt, je länger der erste Brutversuch andauerte und je älter das Paar war.

     

Einwirkungen des kalten Winters 1962/63 auf die Phytoplanktonentwicklung bei Helgoland

Zusammenfassung 1. Nach dem kalten Winter 1962/63 setzten die Erwärmung des Wassers und damit auch die Phytoplanktonentwicklung bei Helgoland früher als im Vorjahre ein.2. Dies zeigen ebenfalls die Nährstoffuntersuchungen (N, P).3. Gelöste organische Stoffe werden etwa zur Zeit des Temperaturminimums in großer Menge aus dem Boden abgegeben. Diese Absterbevorgänge dürften im kalten Winter erheblich größer gewesen sein als im Jahr davor.4. Die komplizierten hydrographischen Verhältnisse erschweren das Erkennen und Deuten der biologischen Vorgänge.

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Effects of the cold winter 1962/63 on the phytoplankton development at Helgoland

During the cold winter 1962/63 the water temperature near Helgoland was extremely low (Fig. 1), and the minimum value was reached earlier in this year than it was in 1962. Because the plankton bloom began with stabilization of the water column after the minimum temperature was reached (better light conditions), phytoplankton development started earlier in 1963 than it did in 1962 (Fig. 8). This earlier start is also indicated by the amounts of the nutrients nitrogen and phosphate found in the water (Figs. 2, 4, 5, 6, 7). It is assumed that the phytoplankton bloom is stopped by grazing zooplankton later in the year (Fig. 10). Soluble organic substances (Fig. 11) must come from the sea bottom during the coldest period. This decomposition was greater in the cold winter of 1963 than in the year before. However, the phytoplankton development in this region as a function of time is difficult to assess because of the complicated hydrographical situation, involving different bodies of water, different salinities, etc.

     

Verallgemeinerungen der Donnan-Verteilung und der Nernst-Planckschen Flußgleichungen im Rahmen der Thermodynamik irreversibler Prozesse

Zusammenfassung Unter den Annahmen fehlender chemischer Reaktionen und konstanter Temperatur in einem thermodynamischen System werden die Donnan-Verteilung und die Nernst-Planckschen Flußgleichungen vom Standpunkt der Thermodynamik irreversibler Prozesse verallgemeinert. Dabei zeigt sich, daß bei Abweichung vom thermodynamischen Gleichgewicht die Verteilung von Teilchen an einer Phasengrenze auch im Sinne einer Aufstauung oder Wegführung von Teilchen von den Flüssen beeinflußt wird, welche durch die Grenzfläche fließen. Die Verallgemeinerung der Nernst-Planckschen Flußgleichungen besteht in der Definition einer effektiven treibenden Kraft, einer Linearkombination aus treibender Kraft und sämtlichen Flüssen. Eine äquivalente Form dieser Flußgleichungen gibt die Verallgemeinerung des von Teorell (1959) vorgeschlagenen Zusatztermes an. Dieser Term beschreibt die Mitführung der betrachteten Teilchensorte durch die Flüsse der übrigen Teilchen des Systems.     

Some effects of pollution on the benthic environment of the gullmarsfjord

Summary 1. In the Gullmarsfjord (west coast of Sweden), an area affected by paper- and pulp-mill wastes was studied.2. In the interstitial water separated by centrifuging, a relatively high salinity was found. In the studied topmost 8 cm of the sediment, the salinity increased distinctly downward.3. The polluted sediments, containing wood fibre, had high calcination losses and great contents of interstitial water. This water had a low pH and great KMnO₄ consumption.4. Disappearance of the bottom fauna on the most heavily polluted area and the moving of the maxima of the faunal parameters during a period of 35 years are demonstrated.

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Einige Einflüsse der Verunreinigung auf das Benthos des Gullmarsfjords

Kurzfassung Der Saltkällefjord, ein Arm des Gullmarsfjords an der Westküste Schwedens, wird seit mehr als achtzig Jahren von den Abwässern einer Sulfitzellulose- und Papierfabrik beeinflußt. Um die Einflüsse der Verunreinigung verfolgen zu können, sind hydrographische und biologische Untersuchungen von der Zoologischen Station Kristineberg durchgeführt worden. Das Ziel dieser Arbeit ist die Beschreibung des heutigen Zustandes der Sedimente und der Bodenfauna im Saltkällefjord. Bei den hydrographischen und bodenfaunistischen Untersuchungen wurden konventionelle Methoden benutzt. Die Sedimentproben — mit einem Schlammstecher gewonnen — entstammen den oberen 8 cm des Sedimentes. Sie wurden in 2 cm dicke Sektionen geschnitten und zentrifugiert, wobei das interstitielle Wasser abgetrennt wurde. Im interstitiellen Wasser wurde ein relativ hoher und im Sediment abwärts zunehmender Salzgehalt festgestellt. Um die Beschaffenheit der verunreinigten Böden im Saltkällefjord zu charakterisieren, sind die großen Glühverluste der Sedimente, die Sauerstoffarmut des Bodenwassers, das beträchtliche Volumen, die hohe KMnO₄-Zahl, der relativ niedrige pH-Wert und das häufige Auftreten von Schwefelwasserstoff im interstitiellen Wasser zu berücksichtigen. Außerhalb der Mündung des Flusses Örekilsälven ist die Bodenfauna vollständig verschwunden. An der Außenseite dieses unbewohnten Gebietes ist eine Grenzzone, charakterisiert durch das Vorkommen des PolychaetenCapitella capitata, zu finden. Im mittleren Teil des Fjords sind Maxima der Individuenzahl und der Zahl der Bodentierarten festgestellt worden. Das Maximum der Individuenzahl hat sich seit 1932 etwa 2 km und das Maximum der Artenzahl auf 1,2 km in südwestlicher Richtung verlagert.Capitella capitata, eine dort erst neuerdings auftretende Species, ist bei dieser Bestandsaufnahme nicht berücksichtigt worden.

     

The death of north sea fish during the winter of 1962/63, particularly with reference to the sole,Solea vulgaris

Summary 1. During the cold winter of 1962/63 fish mortalities were frequently reported over much of the North Sea to the south of the Dogger Bank. The sole populations certainly suffered the highest mortalities, but dead cod, plaice, whiting, dabs, turbot, brill and conger eel were also reported.2. Fish began to die towards the end of February, and the numbers increased to a maximum in mid-March, after which they gradually decreased until reports ceased by mid-April. The development of mortalities was compared with the sea temperatures at the time.3. The mortalities were on a large scale but not as great as previously reported for the cold winter of 1946/47; they may have been as heavy as those in 1928/29. Their distribution was more widespread than in either 1929 or 1947.4. Analysis of fish blood serum showed abnormally high sodium levels in many fish caught in the colder waters. In some individuals the salt content appeared to approach lethal levels, but it was not known whether salt imbalance was the primary cause of death.5. Flatfish were also attacked by a skin infection which certainly contributed to the deaths of many of these fish during the cold period.

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Das Absterben von Nordseefischen während des Winters 1962/63 mit besonderer Berücksichtigung der SeezungeSolea vulgaris

Kurzfassung Während des kalten Winters 1962/63 kam es zu Fischsterben in weiten Bereichen der südlichen Nordsee. Es wird über das Ausmaß dieses Sterbens, die betroffenen Areale und die geschädigten Arten berichtet und die gefundenen Daten zur Meerestemperatur in Beziehung gesetzt. Die Sterberate war geringer als während des harten Winters 1946/47, aber wohl ähnlich wie die im Winter 1928/29. Das betroffene Areal war 1963 größer als in den früheren Jahren. Viele Fische sind offenbar direkt durch die Kälte getötet worden. Dieser Umstand wird unter Berücksichtigung der Physiologie der betroffenen Arten diskutiert. Zweifellos wurden viele Fische auch durch bakterielle Hautinfektion getötet.

     

Autoradiographische Untersuchungen zur Deutung der funktionellen Kernschwellung am exokrinen Pankreas

Zusammenfassung Zur Deutung der funktionellen Kernschwellung (Benninghoff) im nuklearen Funktionsformwechsel des exokrinen Pankreasgewebes (Altmann) wurden autoradiographische Untersuchungen mit H³-Leucin und H³-Cytidin durchgeführt. Es ergab sich, daß die Eiweiß-Synthese im Kern gegenüber der Norm gesteigert und volumenproportional ablief. Die H³-Cytidin-Aktivität und somit die Syntheserate makromolekularer Ribonukleinsäure im Kern stieg mit der Kernvolumenzunahme pro Volumeneinheit stärker als linear und zwar etwa mit der zweiten Potenz des Volumens an.Die Untersuchungen wurden durch das Bundesministerium für Atomkernenergie und durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt.Ein Teil der Ergebnisse wurde auf dem 5. Internationalen Symposion: Radioaktive Isotope in Klinik und Forschung, Bad Gastein, 9.–12. Januar 1962, vorgetragen.     

Die Kohlehydratverdauung bei Astacus fluviatilis

Zusammenfassung Im Flußkrebsmagensaft fanden wir Amylase, Maltase, sehr wenig In vertase und keine Lactase.Das p_H-Optimum der Amylase ist bei p_H 5,6, der Invertase bei p_H 5,7–6,0. Maltase hat kein scharfes Optimum, sondern ein flaches Optimum zwischen p_H 5 und 6.Die Maltase und die Amylase des Saftes haben ungefähr dieselbe Wirkungsgeschwindigkeit.Die Temperatur verschiebt das p_H-Optimum der Amylase nicht oder nur sehr wenig.Aus der Tatsache, daß die Amylase und die Maltase die gleiche Wirkungsgeschwindigkeit haben, ergibt sich, daß dem Flußkrebs die für die Wirbeltiere charakteristische Regulierung der Ernährung fehlt. Das gleiche dürfte nach Untersuchung von Shinoda und Krueger auch für Eiweißverdauung gelten. Eine Spekulation über die Möglichkeit der Überschwemmung des Krebsorganismus mit Zucker können wir uns sparen, da wir noch zu wenig davon wissen. Nur so viel sei gesagt, daß eine Zuckerresorption im Magen nicht stattfindet, und daß die Menge des Zuckers, die in die Mitteldarmdrüse gelangt, in der Zeiteinheit äußerst gering sein muß, aus Gründen, die wir in der Einleitung besprachen. Schon deswegen muß eine Überschwemmung, wie sie bei den Wirbeltieren stattfinden könnte, hier ausgeschlossen sein. Die Frage, inwieweit überhaupt bei diesen. Tieren eine Regulierung der Kohlehydrate des Blutes lebensnotwendig ist, kann nicht beantwortet werden. Sicherlich aber haben nach Henningsen (11) die Tiere keinen festen Zuckerspiegel, wie ihn die Säugetiere haben, sie können ohne jeden Zuckergehalt des Blutes leben. Nach reichlichen Mahlzeiten steigt die Zuckermenge des Blutes allerdings schnell an, bis etwa 0,030%. Eine Regulation gibt es nur insoweit, als nach Einspritzung größerer Zuckermengen in das Blut der Zuckergehalt des Blutes bald sinkt, bis er gleich demjenigen wird, den man beim gefütterten Tiere findet, solange der Vorrat reicht, wird er dann konstant erhalten. Die große Empfindlichkeit des Säugetieres gegen Schwankungen des Zuckergehaltes im Blute dürfte hier also fehlen. Wie in so vielen Fällen, ist also das niedere Tier Schwankungen der Lebensbedingungen ausgesetzt, es fehlt ihm eine Regulation, wie sie für den Zucker beim Säugetier neben der Leber und den bekannten Hormonen auch durch die beschriebene Eigenartigkeit der Verdauung gewährleistet wird. Wir wollen noch darauf hinweisen, daß Jordan und Begemann (12) gezeigt haben, daß durch den Darm der Schnecken (Helix pomatia) Disaccharide ungefähr ebenso leicht diffundieren, als Monosaccharide (Rohrzucker fast ebenso leicht als Traubenzucker).Dem International Educational sind wir zu großem Dank verpflichtet, da es uns in den Stand gesetzt hat, die benötigte Apparatur anzuschaffen.     

Systems analysis of biological receptors

Zusammenfassung Es wurde das Verhalten wichtiger Größen (Muskelspannung, Membranpotential, Impulsfrequenz) des langsam adaptierenden Dehnungsrezeptors des Flußkrebses bei sprungförmiger Änderung der Länge bzw. eines intrazellulär in das Receptorsoma injizierten Stromes untersucht. Zusammen mit Frequenzganganalysen erlaubt die Auswertung dieser Messungen die Aufstellung eines quantitativen Modells für den Dehnungsrezeptor. Dazu erfolgt eine Unterteilung in drei weitgehend rückwirkungsfreie Blöcke (Muskel, Transducer, Encoder), die getrennt analysiert und durch ein geeignetes Modell beschrieben werden. Die Übertragungseigenschaften des Rezeptormuskels zeigen das am stärksten nichtlineare Verhalten. Während im statischen Zustand zwischen Muskellänge, Membranpotential und Impulsfrequenz eine nahezu lineare Beziehung besteht, weist besonders der Encoder bei einer abgegebenen Impulsfrequenz oberhalb 20–25 Hz ein nichtlineares Zeitverhalten auf. Bei Stromeingang besteht zwischen Impulsfrequenz und depolarisierendem Strom im statischen Zustand weitgehend ein logarithmischer Zusammenhang. Das Verhalten des Modells wurde für Längen. und Stromsprünge sowie sinusoidale Aussteuerung simuliert. Es ergab sich eine gute Übereinstimmung mit den Meßwerten.     

Interstitiallösungen der Sedimente,Nährstoffgehalt des Wassers und Primärproduktion des Phytoplanktons in Seen

Zusammenfassung 1. Die Intensitäten der Photosynthese des Schöhsees, Schluënsees, Plußsees und Großen Plöner Sees unterscheiden sich auf Grund ihrer Nährstoffreserven, insbesondere an Phosphor- und Stickstoffverbindungen, wesentlich voneinander.2. Das Nährstoffreservoir stellen die Interstitiallösungen des Schlammes dar, die mit ihrem Gehalt an Gesamt-Phosphor und Ammoniumionen in direkter Relation zur Primärproduktion des Phytoplanktons/m³ × 24 h der euphotischen Gewässerzonen stehen.3. Im Laufe des Sommers (1962) verringert sich die Primärproduktion der Seen gleichlaufend mit der Erschöpfung der Phosphat- und Stickstoffverbindungen im Epilimnion. Im Großen Plöner See tritt dieser Rückgang der Primärproduktion infolge zivilisatorisch bedingter Phosphatzufuhr jedoch später als in den anderen drei hier behandelten Gewässern ein.4. Alle vier Seen zeichnen sich während der sommerlichen Schichtungsperiode (1962) ständig durch eine ausgeprägte Vertikalzonierung der Primärproduktion mit Maximalwerten im unteren Bereich des Epilimnions aus.5. Diese Vertikalverteilung ist zurückzuführen erstens auf die Adaptation der Algen (vor allem vonOscillatoria- undAnabaena-Arten) an schwache Beleuchtungsintensitäten, zweitens auf die günstige Nährstoffversorgung am Grenzgebiet des Metalimnions, insbesondere bewirkt durch laminare Turbulenzströmungen der Wassermassen aus den Interstitiallösungen des Sublitorals.

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Interstitial fluide of sediments, nutrition content of the water and primary production of phytoplankton in lakes

In four lakes of northern Germany (Schöhsee, Schluënsee, Plußsee and Großer Plöner See) the intensities of photosynthesis are significantly different because of their nutrient reserves, especially in phosphates and nitrates. The nutritional reservoir is represented by the interstitial fluids of the mud; there exists a direct relation between their contents of total phosphorus and ammonium ions and the primary production (phytoplankton/m³×24 hrs) in the euphotic zones. During the summer (1962) the rate of primary production in the four lakes is reduced as phosphates and nitrates are depleted in the epilimnion. During the discontinuity period (summer 1962) a vertical zonation in the intensity of primary production is maintained with a maximum in the lower epilimnion. This vertical gradient is due to (1) adaptation of algae (especiallyOscillatoria andAnabaena species) to low illumination intensities, (2) favorable supply with nutrients.

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Herrn Professor Dr.W. Schäperclaus, Berlin-Friedrichshagen, zu seinem 65. Geburtstag gewidmet.