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

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

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

     

Trichome an Crown-Galls vonNicotiana

Zusammenfassung Bei einigen Exemplaren vonNicotiana Tabacum trat an jungen Crown-Gall-Tumoren eine ungewöhnlich dichte Behaarung auf. Die Drüsenhaare solcher Filzgallen erreichten in der Längs- und Querdimension ungefähr die doppelten Werte der normalen Trichome. Die Zellkerne der Riesenhaare waren auffallend groß, ebenso die Nucleolen. Die Cytoplasmatasche, in der die hypertrophierten Kerne lagen, zeigte strahlenförmig angeordnete Stränge nnd wabige Struktur, wie sie für virusinfizierte Tabakhaare beschrieben worden sind.     

Zur Ethologie von Putzsymbiosen einheimischer Süßwasserfische im natürlichen Biotop

Zusammenfassung Erstmals konnten Putzsymbiosen zwischen Süßwasserfischen im natürlichen Biotop beobachtet werden. Die sowohl intra-als auch interspezifischen fakultativen Symbiosen wurden bei Bitterling (Rhodeus sericeus amarus), Laube (Alburnus alburnus), Schleie (Tica tinca), sowie bei juvenilen Rotaugen (Rutilus rutilus), Rotfedern (Scardinius erythrophthalmus) und Flußbarschen (Perca fluviatilis) festgestellt. Bei Übertragung der Putzstimmung im Schwarmverband kann ein Putzen im Kollektiv auftreten, wo jeder jeden putzt bzw. dazu auffordert. Das Ausgangsverhalten zum Geputztwerden ist die Einstellung der Lokomotion (Putzstarre), wobei die beobachteten Süßwasserfische im Gegensatz zu marinen Fischen selbst in der Aufforderungsstellung kompensatorische Flossenbewegungen durchführen. Diese einleitende Reglosigkeit kann bereits Putzen durch den Partner auslösen, dessen Bereitschaft mit zunehmender Schrägstellung des Putzkunden gesteigert wird. Das Kopfabwärtsstehen erfolgt durch passives Absinken des Körpervorderteiles, woraus sich stammesgeschichtlich das aktive Schräg-bis Kopfstehen als Aufforderungssignal entwickelt haben dürfte (Laube, Rotfeder, Rotauge). Wahrscheinlich kann die steile Aufforderungsstellung durch Selbstdressur und durch Nachahmen individuell gelernt werden. Fische, die auffordernde Partner anschwimmen, nehmen bei diesen häufig statt zu putzen ebenfalls die Aufforderungsstellung ein; entweder durch Stimmungsübertragung, oder das Anschwimmen erfolgte bereits in der Erwartung, dort ebenfalls geputzt zu werden. Selten treten Kopfzucken (Alburnus) oder Körperrütteln (Scardinius) als wahrscheinlich zusätzliche Aufforderungssignale auf. Attrappenversuche zeigen, daß alle Details des auffordernden Fisches realisiert sein müssen, um als Aufforderung zu wirken, was auf einen gelerten Auslösemechanismus schließen läßt. Die juvenilen Flußbarsche zeigen als Aufforderung neben leichter Schrägstellung ein Zeitlupen-Scheuern vor dem Partner im freien Wasser, was aus dem Verhalten des Normalscheuerns der selbständigen Körperreinigung abzuleiten ist, wobei der Bitterling Zwischenstufen aufweist (Schein-Scheuern).Ein weit ausholender Schwansschlag, möglicherweise ein ÜbersprungverhaIten, löst die Spannung der Putzstarre. Diese überbetonte Intentionsbewegung zum Schwimmstart läßt noch keinen Ansatz zur Signalbildung erkennen. Zu denken wäre an das Körperschütteln mancher Putzkunden tropischer Meere, um die spezialisierten Putzerfische fortzuschicken. Diese fehlen jedoch im einheimischen Süßwasser, wodurch auch das Überwiegen der Putzaufforderungen gegenüber der Putztätigkeit verständlich wird.

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Summary Cleaning symbioses are described for the first time between fresh water fishes in their natural habitat. The symbioses are only facultative and were observed intra-and intorspecifically between members of the species Rhodeus amarus, Alburnus alburnus, Tinca, tinca and juvenile Rutilus rutilus, Scardinius erythrophthalmus and Perca fluviatilis.When the motivation to become cleaned is transmitted within a school of fish, mutual cleaning and inviting each other is common. The first stage in cleaning behaviour is cessation of movement and maintenance of a rigid posture which in these species of fish—contrary to marine species—is accompanied by compensatory fin movements.The more vertical the motionless posture of a fish the more active is the cleaning response of the partner. The vertical position is attained by passive sliding down of the head part. This form of display may be learned individually by imitation and (or) by trial and error.Fish approaching an inviting partner very often assume the invitation posture themselves instead of starting with the cleaning activity. This may be explained by transmission of the mood of invitation or because the invitation display raises the expectation in the approaching fish to become cleaned. Occasionally the invitation display is enhanced by head jerks (in Alburnus) or by body wriggling (in Scardinius).Tests with dummies prove that all details of the invitation pattern have to be fulfilled in order to make it acceptable as such by the partner. This points towards a learned releasing mechanism. Juveniles of Perca fluviatilis, besides assuming a slightly oblique posture, also show an additional feature of the invitation display by slow rubbing motions in front of swimming partners. This sslow motion rubbing may have developed from the normal cleaning behaviour which consists in rubbing the body against the ground. Intermediate stages between these two functions of rubbing motions are shown by Rhodeus amarus (apparent rubbing).The motionless posture of invitation is broken by a large beating of the tail, which may be a displacement activity. This exaggerated intention movement has, however, not yet evolved into a social signal, comparable, for example, to the body shaking of some marine fish by which these induce their cleaners to leave. There are no specialized cleaning fishes in fresh water which explains the dominance of invitation dispays over cleaning activities.

     

The influence of penetration, distribution, sorption and decomposition on the poisoning of the cockroach Periplaneta americana treated topically with diazoxon

Microchemical techniques were used to assess the rate of penetration of diazoxon into the American cockroach Periplaneta americana L. by measuring loss from the surface of the cuticle after topical application. By similar methods the proportions of the amount entering which were decomposed, absorbed by the tissues, or circulating in the haemolymph were also estimated. About three-quarters of an LD₉₀ of diazoxon (2.6 g) applied to the metathoracic sternum of adult male cockroaches had penetrated the cuticle 2 hr after treatment. The maximum concentration within the cockroach, reached about 1 hour after treatment, was 2.4 M, but two-fifths of this is sorbed on solids, leaving 1.4 M in the total body fluids. The maximum concentration in the haemolymph occurred 1 1/2 hr. after treatment and ranged from 0.9 to 3.4 M, with a median value of 1.8 M. The close relationship between concentration in haemolymph and in total body fluids suggests that they are in approximate equilibrium.An independent estimate of the concentration of diazoxon in the haemolymph of cockroaches treated with an LD₉₀ of the insecticide, made by means of an electrophysiological technique, agreed well with the values obtained from the chemical assay. The maximum concentrations (0.6–1.0 M) was found 1–2 hr. after treatment, when irreversible damage to the nervous system first occurred.The close agreement between the chemical and biological estimates suggests that diazoxon invades the nerve cord from the haemolymph, and that it acts directly, rather than as a metabolite or by the release of a neuroactive material.

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Zusammenfassung Um die Eindringgeschwindigkeit von Diazoxon in die Amerikanische Küchenschabe Periplaneta americana festzustellen, wurden mikrochemische Verfahren benutzt, indem nach örtlicher Aufbringung das Verschwinden von der Oberfläche der Kutikula gemessen wurde. Mit ähnlichen Methoden wurden auch die Anteile der eingedrungenen Menge abgeschätzt, die abgebaut oder von den Geweben absorbiert wurden oder in der Haemolymphe zirkulieren. Das Eindringen von Diazoxon, das auf dem Sternum des Metathorax erwachsener Küchenschaben-Männchen aufgetragen wurde, ist der vergangenen Zeit proportional, und über 3/4 einer LD₉₀ (2,6 g) ist nach 2 Stunden eingedrungen. Die Menge im Insekt wächst eine Stunde nach der Applikation auf etwa 1/5 der angewendeten Dosis und nimmt nach 2 Stunden auf etwa 1/12 ab. Etwa 2/5 der eingedrungenen Menge wird an ungelöste Stoffe gebunden, und in Anbetracht dessen wurde für die maximal erreichte Konzentration in der gesamten Körperflüssigkeit 1,4 M berechnet, was etwa 1/8 der angewandten Dosis entspricht. Die Zeit-Konzentrations-Kurve des Diazoxons in der Haemolymphe einzelner Küchenschaben, die mit einer LD₉₀ behandelt worden waren, hatte einen ähnlichen Verlauf wie die für das gesamte Diazoxon; die Konzentration erreichte ein Maximum 1 1/2 Stunden nach der Behandlung, wobei es von 0,9 bis 3,4 M mit einem Median wert von 1,8 M schwankte. Die enge Beziehung zwischen der Konzentration in der Haemolymphe und in der gesamten Körperflüssigkeit machte es wahrscheinlich, daß sie annähernd im Gleichgewicht miteinander stehen.Bei der Bespülung von Küchenschaben-Ganglien in vitro mit einer Reihe von Diazoxon-Konzentrationen in Kochsalzlösung unter Beobachtung der Vergiftungssymptome in den Metathorax-Ganglien mit elektrophysiologischen Methoden wurde eine Kurve aufgestellt über die Beziehungen der Diazoxon-Konzentration zu der Zeit, die erforderlich ist, um irreversible Schäden der Nervenfunktion hervorzurufen. Unter Anwendung der gleichen Methoden bei der Beobachtung des Verhaltens der Ganglien in Küchenschaben, die zu bekannter Zeit vorher mit LD₉₀s von Diazoxon örtlich behandelt worden waren, konnte von der Kurve die Diazoxon-Konzentration in der Haemolymphe abgeschätzt werden, wann die Ganglien irreversibel geschädigt wurden. Irreversible Schädigung trat erst 1–2 Stunden nach der Anwendung mit einer LD₉₀ auf, und die Konzentration, die zur Erzeugung des gleichen Vergiftungsstadiums in freigelegten Ganglien in vitro in der gleichen Zeit erforderlich war (0,6–1,0 M), ähnelt eher der mittleren Konzentration (1,8 M), die durch chemische Prüfung in der Haemolymphe ähnlich behandelter Schaben gefunden wurde. Daraus folgt, daß Diazoxon von der Haemolymphe aus in die Ganglien eindringt, und daß es eher direkt wirkt statt als Umwandlungsprodukt oder durch die Entbindung eines neuroaktiven Stoffes.

     

Factors affecting facultative polygyny and breeding results in the Great Reed Warbler (Acrocephalus arundinaceus)

Summary In a population of Great Reed Warbler (42–53 stationary males) the sex ratio was balanced and occurence of polygynous males (on average 15 % of the males) was more or less compensated by respective number of unmated males. Prospective polygynists arrived earlier in spring on average than monogamists, and got the first female quicker. Their territories were larger (statistically insignificant) and more often situated close to good foraging grounds. The reeds around primary female nests were on average thicker (and taller) and not so dense as in the case of monogamous, secondary and tertiary females. The intensity of nestling feeding (no. of visits per nestling per hour) was higher in the nests of monogamous females, than in primary females, and lowest in secondary and tertiary females nests. Nestlings in secondary and tertiary female broods were on average lighter than in monogamous and primary female broods. The male helped feed nestlings in secondary female nest only exceptionally. In monogamous situation their share in feeding was ca. 50%, and less so in primary female nests. Production of fledglings per female was highest in primary females and lowest in secondary and tertiary females, mainly due to the high starvation rate in the nests of secondary and tertiary females. Generally, collected data strongly suggest that female choice is determined by territory quality, and polygyny threshold hypothesis cannot be rejected. The deception hypothesis cannot be rejected as well in some observed special situations (disruptive territories or polyterritoriality; four cases).

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Voraussetzungen für fakultative Polygynie beim Drosselrohrsänger (Acrocephalus arundinaceus)

Zusammenfassung Das Geschlechterverhältnis in der untersuchten Drosselrohrsänger-Population von 42 bis 53 war ausgeglichen. Das Auftreten polygyner (durchschnittlich 15 % der ) wurde mehr oder weniger durch eine entsprechende Anzahl unverpaarter kompensiert. Prospektiv polygyne kamen durchschnittlich früher an als monogame und waren schneller verpaart. Ihre Reviere waren (statistisch nicht signifikant) größer und lagen näher zu günstigen Nahrungsgebieten. Das Schilf in der Nähe der Nester von Erst- war durchschnittlich dicker (und höher) als und nicht so dicht wie bei Einzel- oder Zweit- und Dritt- . Die Fütterungsfrequenz der Nestlinge (Anzahl der Besuche beider Altvögel mit Futter pro Nestling pro Stunde) war bei Nestern von Einzel- höher als bei Erst- und am niedrigsten bei Nestern von Zweit- und Dritt-. Nestlinge von Zweit- und Dritt- waren durchschnittlich leichter als solche von Einzel-und Erst- . halfen nur ausnahmsweise bei der Fütterung von Nestlingen von Zweit- . Bei monogamen Paaren beteiligten sich die ungefähr zur Hälfte an der Fütterung der Nestlinge, bei Nestern von Erst- in geringerem Umfang. Der Ausfliegeerfolg war am höchsten beim Erst- und am niedrigsten bei Zweit- und Dritt- , hauptsächlich bedingt durch Verhungern der Nestlinge. Allgemein legen die Daten nahe, da\ die die nach der Revierqualität auswählen und daß das Polygynieschwellenmodell vonOrians undVerner nicht abgelehnt werden kann. Einige Beobachtungen stützen die Hypothese, daß in bestimmten Situationen (unübersichtliche Reviere, Polyterritorialität) durch Täuschung polygyn werden.

     

Untersuchungen über die Einwirkung von γ-Strahlen auf die Pflanzenentwicklung und die Blattformen zweier Kartoffelsorten

Zusammenfassung Es wurde über den Einfluß einer 60-Co--Bestrahlung auf die Pflanzenentwicklung und die Blattformen von bestrahlten Bintje- und Sieglinde-Kartoffel berichtet, wobei die Dosen 0, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500 und 5000 rad angewandt wurden. Sieglinde weist dabei hinsichtlich Wachstum und Sproßhöhe der Kartoffelstauden eine wesentlich stärkere Empfindlichkeit gegenüber-Bestrahlung auf als Bintje, bei der auch noch bei 5000 rad ein minimales Wachstum der Kartoffelstauden beobachtet werden konnte. Außerdem waren nach Bestrahlung an den Blattfiedern der Kartoffelstauden schon zum Großteil bekannte Erscheinungen wie Strahlensukkulenz und Verwachsung von Endfiederblättern mit einem oder mehreren Nachbarfiederblättern zu erkennen, wohingegen dies bei den mehr gegen den Blattgrund zu befindlichen Fiederblättern nicht auftrat.Die-Bestrahlung wurde am Institut für Biologie und Landwirtschaft im Reaktorzentrum Seibersdorf durchgeführt, wofür wir unseren Dank aussprechen möchten.     

Der Farbstoff der Fruchtkörper vonSphaerobolus stellatus (Thode) Pers

Zusammenfassung Der Farbstoff der Fruchtkörper vonSphaerobolus stellatus besteht in der Hauptsache aus -Carotin. Daneben kommen in sehr geringer Menge -Carotin und einige weitere, nicht identifizierte Carotinoide vor.Mit 3 TextabbildungenTeilauszug aus der Dissertation Untersuchungen über die Tätigkeit glykogenspaltender Enzyme und über den Farbstoff in den Fruchtkörpern vonSphaerobolus stellatus (Thode) Pers. Hamburg 1964.     

Das organische Gerüstwerk der Kalkschale des Schwanen-Eies

Zusammenfassung Kegel und Säulen der Schwanen-Eischale hinterlassen am Querschliff nach Entkalkung mit EDTA organisches (mucoproteides) Material als ein zusammenhängendes Gerüst, das sich mit Thionin metachromatisch färbt; ohne Demineralisierung oder wenigstens Anätzung bleibt Thionin an Schliffen und Bruchkanten der Schale wirkungslos. Das Lichtmikroskop zeigt an Schliffen nichts von dem organischen Material, es wurde während des Kristallwachstums fein zerteilt in Gitterlücken des Schalencalcits eingeschlossen. Es findet sich am stärksten angehäuft an den äueren und inneren Oberflächen der Kristall-individuen. In den Kegeln ist das Gerüst radial ausgebildet als die Loculi der Keile, und konzentrisch geschichtet, entsprechend den Lagen der Globularinklusionen, um deren jede herum Verdichtung der organischen Substanz statthat. In den inneren Säulen folgt das organische Gerüst dem Rhombenmuster; die äueren Säulen sind arm an organischer Substanz, hier verbleibt nach der Entkalkung eine dünne laterale Oberflächenschicht.

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Summary The cones and columns of the swans egg shell leave behind after decalcification with EDTA an organic (mucoproteid) material in form of a continuous frame work stainable metachromatically with thionine. Without demineralisation or at least etching, thionine proves ineffectual in ground sections or breaking edges of the shell. In ground sections the light microscope demonstrates nothing of the organic material: it was inclosed during the crystal growth in submicroscopical lattice gaps of the calcite individuals. The organic material is chiefly accumulated in the outer and inner surfaces of the crystals. In the cones the organic frame work is developed radially as the loculi of the wedges and concentrically layered corresponding with the globular inclusions, concentrated in the circumference of each. In the inner columns the organic material follows to the rhomb pattern. The outer columns after decalcification only leave behind a thin lateral organic sheath.

     

Die Hypokotylfarbe als Markierungsfaktor von Genomstufen der Zuckerrübe

Zusammenfassung In zunehmendem Maße werden anisoploideBeta-Rübensorten angebaut, deren zytologische Kontrolle zwecks Feststellung der Genomstufenprozentanteile recht arbeitszeitaufwendig ist. Übereinstimmend mit polnischen Autoren wurde festgestellt, daß die Hypokotylfarbe ein geeigneter Markierungsfaktor für die einzelnen Genomstufen darstellt. Kreuzt man tetraploide Pflanzen, die ein grünes Hypokotyl besitzen, mit diploiden Pflanzen, die ein rosa Hypokotyl aufweisen, so erhält man von dem tetraploiden Partner tetraploide grüne und triploide hellbraune, von dem diploiden Partner diploide rosa und triploide hellbraune Nachkommenschaften. Die in bezug auf die Hypokotylfarbe heterozygoten Pflanzen kann man demnach von den homozygot grünen und homozygot rosa Individuen unterscheiden. Die Kreuzung diploid grünxtetraploid rosa ist für diese Zwecke nicht brauchbar, da sich die triploiden Heterozygoten mit einem grünen und zwei rosa Allelen in der Hypokotylfarbe nicht deutlich von den homozygoten rosa Pflanzen abheben. Auf die Bedeutung dieser Markierungsmöglichkeit für bestimmte Forschungsprobleme, die Züchtung und die Saatgutkontrolle wird hingewiesen.     

Die bursa- und schwanzstrukturen und ihre aberrationen bei den strongylina (Nematoda) morphologische studien zum problem der pluri-und paripotenzerscheinungen

Zusammenfassung In der Einleitung ist das Ziel der Arbeit in den wesentlichsten Punkten herausgestellt.Die Bursastrukturen (Bursavelum und Rippen bzw. Papillen) der parasitischen Strongylina lassen sich von den entsprechenden Bildungen der freilebenden Rhabditina, vor allem der Gattung Rhabditis, ableiten und in ihren Einzelgliedern homologisieren.Die im Laufe der Phylogenie bei den Strongylina auftretenden strukturellen Transformationen lassen sich auf einige wenige, relativ einfache morphogenetische Grundvorgänge zurückführen, die da sind: Wachstumsallometrien, Materialkompensationen, Organverschmelzungen und Spaltungen (Fissationen), Rudimentationen und ähnliche Vorgänge.Innerhalb der Strongylina Bursa ist ein Gefälle der Wachstumsgradienten feststellbar, das sich vom Zentrum der Bursa sowohl nach distal als auch proximalwärts abschwdcht. Zunehmende Förderung der zentral gelegenen Organe (Rippen) führt zu entsprechender Reduktion der peripheren Bursastrukturen, was vor allem im terminalen Schwanzabschnitt auffällt und zur Ausbildung des oft nur noch als Rudiment vorhandenen Dorsalrippenkomplexes führt. Letzterer entspricht in seiner Gesamtheit der Schwanzspitze der peloderen Rhabditiden mit den Papillen 9 und 10.Die bei Rhabditis moist getrennten Papillen 7 und 8 sind bei allen Strongylina zu einer Rippe (Externodorsal-Rippe) verschmolzen, die jedoch in manchen Aberrationen durch Abspaltung eines akzessorischen Astes ihre wahre Natur (als Verschmelzungsprodukt) zu erkennen gibt (Atavismus).Da dieselben Transformationsvorgänge innerhalb der Strongylina mehrfach unabhängig voneinander wirksam geworden sind, treten bestimmte Strukturformen als Parallelbildungen in verschiedenen phylogenetischen Union auf (polytope Entstehung).Zahlreich untersuchte Bildungsabweichungen (Aberrationen), deren Bedeutung für die Morphologie kurz umrissen wird, erschöpfen sich in den gleichen strukturellen Transformationstypen, die auch bei der Evolution der verschiedenen Union der Strongylina nachweisbar sind. Die Aberrationen führen daher häufig zu Atavismen oder zu Parallelvariationen (homologe Variationen").Die Zahl der Umwandlungsmbglichkeiten (Potenzen) der Bursastrukturen innerhalb der Strongylina ist beschränkt (Paripotenz im Sinne Haeckers). Bestimmte Arten (und Entwicklungshnien) haben jeweils nur bestimmte Potenzen realisiert. Andere können jedoch latent (virtuell) im Kryptotypus vorhanden sein, ohne normalerweise in Erscheinung. zu treten. In bestimmten Aberrationen können sie jedoch plötzlich realisiert werden, so ihr latentes Vorhandensein demonstrierend (Pluripotenz).Wie lange bestimmte Potenzen in einer Gruppe erhalten bleiben konnen, verdeutlichen auch die Schwanzhocker weiblicher Nematoden, als zum Bauplan der Nematoden gehbrende Bildungen. Die Potenz zur Ausbildung dieser Strukturen kommt offensichtlich sehr vielen Nematoden-Arten zu, wird jedoch nur in relativ wenigen Fällen, aber innerhalb der verschiedenen Gruppen bald hier, bald dort (disjunkte Verbreitung), realisiert. Es handelt sich bei den Schwanzhöckern um rudimentäre Organe, die bei keiner Nematoden-Art mehr voll ausgebildet erhalten sind. Ihre Rudimentation beruht zum Teil auf Materialentzug, als Folge von Unkonstruktionen der Schwanzregion, wobei die Adultstadien zuerst betroffen werden (Aphanisie nach Sewertzoff).Bei den in Chiropteren parasitierenden Strongylacanthinae haben sich Schwanzhöcker noch bei allen Arten erhalten, was ein offensichtlich archaisches Merkmal darstellt. Bei anderen Nematoden, denen sie nur im Larvalstadium zukommen, treten sie wohl durch Fötalisation in seltenen Fällen auch bei den adulten Stadien wieder auf.Alle speziellen Bursaformen der Strongylina lassen sich durch relativ wenige und einfache Transformationsvorgänge aus einem durch Abstraktion gewonnenen diagrammatischen Typus ableiten (Prinzip der variablen Proportionen" nach Troll).Die typisierten Umwandlungsvorgänge decken sich weitgehend mit den von Remane allgemein gefaßten strukturellen Typen der Realmutationen. Da sie bei den beobachteten Aberrationen, deren Entstehung auf dem Wege über Realmutationen sehr wahrscheinlich ist, in homologer Weise auftreten, kann das innerhalb der Strongylina zu beobachtende Evolutionsphänomen auf Realmutationen zurückgeführt warden.Obwohl sich die untersuchten strukturellen Transformationen in dem systematisch relativ wait gefaßten Rahmen einer Unterordnung abspielen (transspezifische Evolution nach Rensch), handelt es sich bei der von uns bevorzugten Terminologie (nach Woltereck und Remane), unter Berücksichtigung des Charakters der Umwandlungen, doch nur um Vorgänge, die in den Bereich der Mikroevolution fallen.     

Zur Paarbildung der Uferschwalbe (Riparia riparia)

Zusammenfassung Uferschwalben kehren aus den afrikanischen Winterquartieren in Trupps beiderlei Geschlechts zurück. Erste Beringungsergebnisse belegen, daß zunächst mehrjährige, vermutlich untereinander bekannte Vögel eintreffen, die den Brutplatz aus vergangenen Brutperioden her kennen. Die Masse der später ankommenden Vögel dürfte weitgehend aus einjährigen oder ortsfremden Uferschwalben bestehen, die sich größtenteils erst während der Paarbildung persönlich kennenlernen. Der anfängliche Schwarmzusammenhalt der nacheinander eintreffenden Trupps führt zur Bildung von Subkolonien, die für Brutplätze ab einer bestimmten Größenordnung typisch sind. Uferschwalben- gründen nacheinander mehrere Reviere, d. h. sie besetzen Steilwandbereiche, in denen sie ausschließlich mit den Füßen eine Röhre oder Mulde graben, singen und Bogenflüge starten. Bis auf singende oder bekannte werden Artgenossen im Revier geduldet. Uferschwalben- suchen besetzte Reviere auf. Ohne Röhrenbindung verhalten sie sich still und unauffällig, ihre Grabungsaktivitäten sind von untergeordneter Bedeutung. Die Bindung an ein bestimmtes Revier entwickelt sich individuell verschieden und entscheidet über den Abschluß des Röhrenbaues (Herstellung der Nistkammer). Reviere ohne dauerhafte -Bindung werden von den aufgegeben. Aktivitäten, die auf wachsende Revierbindung eines hindeuten, sind: häufige oder/und länger dauernde Aufenthalte des in einem besetzten Revier und sporadisches Mitgraben; aggressives Verhalten gegenüber Artgenossen (i. d. R. fremde ), die im Revier landen wollen; gemeinschaftlicher, leiser Gesang von und im Röhrenbereich. Aktivitäten, die für eine vollzogene Paarbildung sprechen, sind: Fertigstellen der Röhre durch Grabung der Nestkammer; längere gemeinsame Aufenthalte innerhalb und außerhalb der Röhre; Voranfliegen des beim Röhrenanflug; Übernachten von und in der Röhre; Nestbau; ausdauernde Verfolgungsflüge während der Kopulationsphase. Die Paarbildung ist demnach ein individueller Prozeß, bei dem die Aktivitäten der im Revier als Werbung, die der als Revierwahl interpretiert werden.

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On pair-formation in the Sand Martin,Riparia riparia

Summary European Sand Martins arrive at their breeding sites in flocks of usually unmated and . Ringing results of a large population in NW-Germany and own observations indicate that the first flocks about a dozen individuals with an approximately balanced sex ratio appear at traditional breeding places and consist of older, experienced resident birds (presumably acquainted with one another). The birds arriving over the next several weeks are mainly first-year or non-resident individuals. The flocks arrive separately in areas with suitable sandcliffs, synchronize the pair-formation activities and avoid disturbances among paired and unpaired birds. This behaviour causes the formation of subcolonies, which are typical for all densely occupied breeding places. Each settles on a fixed area on the sandcliff (territory) in order to excavate a burrow, to sing the territory-song (fig. 2 b) and to perfor the territory-circle-flight (fig. 2 c, 4 a). Silent birds (normally ) are welcomed or tolerated by the resident . The sexes are monomorphic and therefore courtship displays of the are non-aggressive until establishment of pair-bonds. Only intruding singing or individually known neighbouring are driven away, usually at early stages of territory occupation. Unmated are normally shy and very sensitive to protracted disturbances. visit several occupied territories of the colony (fig. 1–3) in order to choose a burrow. leave territories which do not attract a . They settle new territories on the sandcliff, causing a surplus of burrows compared to breeding pairs in the colony. Activities which indicate the development of pair-bonds are: regular visits of a to a particular occupied territory with sporadic excavations by the ; aggressive activities of the towards other visitors usually , but sometimes at first even against the resident (i. e.: vocal threats, bill-gaping, pecking or pushing with the bill or vigorous face-to-face fights, fig. 3 b, 3 c). and sing the soft mating song at or in the burrow (fig. 1 c). Activities which indicate completed pair-bonds are: completion of the burrow by digging the nestchamber, predominantly done by the ; both birds staying together over long periods, both inside and outside the burrow; invitation-flight by the (fig. 4 b); and spending the night together in the burrow; beginning of nest-building, first only by the , then by both birds and finally only by the , accompanied by the (guarding-flight;, fig. 4c); mate-pursuit flights (sexual chases) during copulation phase, in which the singing pursues the silent , often accompanied by other (cp. fig. 4 d). Pair-formation in the Sand Martin occurs on individual territories and not, according toHickling (1959), within the flock.

     

Untersuchungen über Intersexualität beiGammarus duebeni (Crustacea,Amphipoda)

Zusammenfassung 1. In der vorliegenden Arbeit wird eine Analyse der intersexuellen Geschlechtsausprägung beiGammarus duebeni gegeben, die sich auf die Untersuchung der primären und sekundären Geschlechtsmerkmale, des Wachstums, der Häutungsfrequenz und des sexualbiologischen Verhaltens stützt. Das Auftreten von Intersexualität wird zu hormonalen und genetischen Faktoren, welche die Geschlechtsrealisation steuern, in Beziehung gesetzt.2. Zum besseren Verständnis der Besonderheiten intersexueller Entwicklung werden zunächst Morphologie und Differenzierung des Genitalapparates normalgeschlechtlicher Tiere beschrieben. In beiden Geschlechtern werden postembryonal männliche wie weibliche abführende Geschlechtsorgane angelegt, und in den Gonaden entstehen wahrscheinlich primär Oocyten. Mit Beginn der äußeren sexuellen Differenzierung werden im männlichen Geschlecht die Anlagen der Ovidukte, im weiblichen Geschlecht die Analgen der Vasa deferentia zurückgebildet, während die Anlagen der Vesicula seminalis erhalten bleiben. Eine männliche Determinierung ist von der Entwicklung und hormonalen Aktivität der androgenen Drüse abhängig.3. Nach dem Grad der Ausprägung weiblicher beziehungsweise männlicher Sexualcharaktere werden fünf verschiedene Intersexualitätstypen unterschieden: stark weibliche Intersexe, die habituell und funktionell völlig normalen gleichen, jedoch Calceoli und (oder) ein oder zwei Penispapillen aufweisen; schwach weibliche Intersexe, die etwas stärker maskulinisiert sind, im hinteren Bereich des Ovars testikuläres Gewebe ausbilden und durch mehr oder weniger differenzierte Anlagen der Vesicula seminalis, Vasa deferentia sowie meist rudimentäre androgene Drüsen gekennzeichnet sind; mittlere Intersexe, deren Gonaden aus ovarialen und testikulären Bezirken in nicht festgelegter Verteilung bestehen und die weibliche wie männliche ableitende Geschlechtswege, rudimentäre oder partiell entwickelte androgene Drüsen und Oostegiten mit normalem, unvollständigem oder fehlendem Borstenbesatz ausbilden; schwach männliche Intersexe, die durch eine Ovarregion im vorderen Abschnitt des Hodens, durch das Vorhandensein paariger Oviduktanlagen und durch Oostegiten ohne Randborsten charakterisiert sind; stark männliche Intersexe, die einen typisch männlichen Geschlechtsapparat und Oostegiten ohne Randborsten in normaler oder reduzierter Zahl besitzen.4. Hinsichtlich der Wachstumsintensität gleichen stark weibliche Intersexe normalen und stark männliche sowie schwach männliche Intersexe normalen . Einen mehr oder weniger intermediären Wachstumsverlauf weisen die mittleren und schwach weiblichen Intersexe auf. Auch die Größen- und Wachstumsrelationen des Propodus der 1. und 2. Gnathopoden liegen bei schwach weiblichen, mittleren und schwach männlichen Intersexen in gradueller Abstufung zwischen den Werten, die für das weibliche und männliche Geschlecht gelten.5. Stark weibliche, stark männliche und meist auch schwach männliche Intersexe sind fertil und zeigen normales weibliches beziehungsweise männliches Sexualverhalten. Schwach weibliche und mittlere Intersexe sind steril. Sie können nicht oviponieren, da ihre Ovidukte blind geschlossen bleiben. Mittlere Intersexe sind jedoch in Ausnahmefällen als geschlechtstüchtig. Wie anhand der Präkopulationsbereitschaft feststellbar ist, können sich mittlere Intersexe in Anwesenheit normalgeschlechtlicher Partner als gegenüber und als gegenüber verhalten. Diese geschlechtliche Ambivalenz wird als eine Erscheinung von relativer Sexualität gedeutet.6. Bezüglich der Häutungsfrequenz nehmen schwach weibliche und mittlere Intersexe eine weniger ausgeprägte, schwach männliche Intersexe eine stärker ausgeprägte Mittelstellung zwischen und ein. Die Häutungsfrequenz der schwach weiblichen und mittleren Intersexe ist nicht streng festgelegt. Sie kann bei mittleren Intersexen nachweislich durch die Gegenwart eines präkopulierenden reguliert werden, wobei eine Annäherung an die Häutungsfrequenz der erfolgt.7. Intersexe treten in natürlichen Populationen mit einer Häufigkeit von höchstens 0,5% auf. In Laborzuchten kann bei Selektion bestimmter Stämme der Anteil der Intersexe beträchtlich (10% und mehr) vergrößert sein.8. Durch Transplantation der androgenen Drüse in weibliche Tiere wurde experimentell eine Geschlechtsumwandlung in männliche Richtung ausgelöst, wobei verschiedene intersexuelle Zwischenstufen durchlaufen werden. Mitunter wird nur eine partielle Maskulinisierung erzielt, die etwa bis zum Stadium der mittleren Intersexualität führt. Auf Grund dieser und anderer Befunde wird das Zustandekommen intersexueller Geschlechtsausprägung auf eine rudimentäre oder unvollkommene Entwicklung der androgenen Drüse zurückgeführt. Die Entstehung der Intersexualität wird durch eine unzureichende Produktion des androgenen Hormons und durch Selbstdifferenzierung des Ovars erklärt.9. Anhand von Karyotypanalysen wurde die Chromosomenzahl mit 52 (= 2n) bestimmt. Hinweise für das Vorhandensein von Heterochromosomen liegen nicht vor; diese und andere Ergebnisse deuten auf eine polyfaktorielle Geschlechtsbestimmung hin.10. Die anGammarus duebeni gewonnenen Befunde werden unter vergleichenden Aspekten zu den Intersexualitätserscheinungen anderer Amphipoden in Beziehung gesetzt. Die Probleme der hormonalen Regulation der Geschlechtsfunktion werden eingehend diskutiert.

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Investigations on intersexuality inGammarus duebeni (crustacea, amphipoda)

A detailed analysis of intersexuality inGammarus duebeni, concerning morphology of primary and secondary sexual characters, growth, molting frequency and sexual behavior is presented. Based upon five different types a classification of intersexuality is given reflecting the degree of femaleness and maleness with respect to genital structures and secondary sex characters. Additional information is presented concerning the intermediary character of growth rates, molting frequency and sexual behavior in certain intersexual types. In intersexes the androgenic gland mediating the hormonal control of primary and secondary male characters is mostly in a rudimentary condition or only partially developed. According to sex reversal experiments and to the conceptions ofCharniaux-Cotton, intersexuality is interpreted inGammarus duebeni to be caused by reduced production of the androgenic hormone and by self-differentiation of the ovaries. On the basis of chromosomal studies and other genetic results, a polygenic sex determination is suggested.

     

Karyologische Anatomie von Zoocecidien und ihre Kernstrukturen

Zusammenfassung Von den 60 untersuchten Cecidien erbrachten bezüglich des Vorkommens somatischer Polyploidie 26 positive, 9 vermutlich negative und 25 eindeutig negative Ergebnisse. In 25 Gallen wurden endopolyploide Kerne mit Hilfe der Analyse der Kernstruktur und der statistischen Erfassung der Kernvolumina nachgewiesen. Es wurden folgende höchste Endopolyploidiestufen in den Nährgeweben der zwölf näher untersuchten endopolyploiden Gallen festgestellt (in Klammern die höchsten in den übrigen Gallengeweben beobachteten Polyploidiegrade): beiNeuroterus numismalis 512n (16n), beiAndricus marginalis 1024n (16n), beiNeuroterus quercusbaccarum 512n (8n), beiAndricus ostrea 32n (4n), beiAndricus aries 512n (4n), alle bisher genannten aufQuercus robur; beiCynips agama aufQuercus petraea 128n (16n), beiEriophyes similis pruni spinosae aufPrunus spinosa 512n (4n), beiAceria tristriata aufJuglansregia 256n (16n), beiAceria eucriotes aufLycium barbarum 128n (256n in Epidermiszellen), beiSierraphytoptus setiger aufFragaria viridis 32n (2n), beiJanetiella lemei aufUlmus minor 128n (16n); die Kerne der Epidermiszellen der Gallen vonDasyneura affinis aufViola odorata werden bis zu 256ploid (im unbeeinflußten Blatt 16n), die Haare an der Außente werden bis 256ploid (die Haare des unbeeinflußten Blattes bis zu 32ploid), dagegen sind die stark aufgelockerten Kerne der Nährzellen dieser Galle wahrscheinlich bloß tetraploid. Mit den Werten 512n bzw. 1024n wurden die bisher höchsten außerhalb des Blütenbereiches auftretenden Endopolyploidiegrade bei Angiospermen gefunden.Auch in manchen anderen, nicht näher untersuchten Cecidien — meist Cynipidengallen, aber auch Acaro- und Dipterocecidien — treten endomitotisch vergrößerte Kerne auf. In allen untersuchten Gallen von Tenthrediniden (Blattwespen), Aphididen (Blattläusen), in vielen Acarosowie in manchen Dipterocecidien, weiters in allen Fällen, in denen Homopteren Pflanzen befallen, ohne eigentliche Gallen zu bilden, in allen Bakterien-, aber auch in einer Cynipidengalle fanden sich keine endopolyploiden Kerne.Der Grad der somatischen Polyploidie steigt meistens mit der Annäherung an den Parasiten an; eine Ausnahme bilden die beiden untersuchten Dipterengallen, bei denen sich die höchsten Polyploidiestufen nicht in unmittelbarer Umgebung der Larve, sondern weiter außen finden.Die Endochromosomen der endopolyploiden Kerne mancher Gallen sind zu Bündeln vereinigt (beiNeuroterus numismalis ,Andricus marginalis undDasyneura affinis), in anderen kommt es nur zur Bil dung verschieden gebauter Endochromozentren (beiAceria tristriata, Eriophyes similis pruni spinosae undJanetiella lemei); es treten aber auch, in ein und demselben Kern neben Endochromozentren auch Bündel von Endochromosomen auf (beiAndricus aries undNeuroterus quercusbaccarum ). Zumeist ergaben sich zwischen den gleichen Gallen, die von verschiedenen Pflanzenindividuen derselben Art stammten, keine greifbaren Unterschiede; nur bei denen, die von einem Exemplar vonQuercus robur f.fastigiata gesammelt wurden, trat ein Dimorphismus in der Ausbildung der dem Nukleolus assoziierten Bündel von Endochromosomen auf. In den hoch endopolyploiden Kernen der Gallen vonAndricus aries aufQu. robur f.fastigiata finden sich in den Bündeln der Endochromosomen gewisse Anklänge an den Scheibenbau der Dipteren-Riesenchromosomen.

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Summary It has been proved that endopolyploid nuclei exist in many of the investigated plant galls. They are to be found typically in most galls produced by gall-flies (Cynipidae), and also frequently in galls produced by mites (Acarina — Tetrapodili) or Diptera — but not in galls produced by saw-flies (Tenthredinidae) and Homoptera. Endopolyploid nuclei occur mostly in nutritive tissues but frequently in other tissues also; in the nutritive tissue ofAndricus marginalia there are to be found nuclei up to 1024n: this is the highest degree of endopolyploidy known from parts outside the angiosperm floral region. The degree of endopolyploidy increases commonly from the periphery of the gall towards the parasite. The endopolyploid nuclei contain either endochromosomes retained in bundles or variously formed endochromocentres; in some cases they contain both.

     

Zur Ultrastruktur der intrazellulären Symbionten im Embryo der KleinzikadeEuscelis plebejus Fall. (Homoptera,Cicadina)

Summary Two types of bacterial symbionts (a- and t-types) were present intracellularly in embryos of the leafhopperEuscelis plebejus. In the electron microscope, three unit membranes were seen to surround the bacteria; the two inner membranes appeared to originate from the bacteria, the outer — from the host cytoplasm. DNA-structures were not observed in the symbionts. The a-symbionts contained in their cytoplasm crystalloid bodies presumably of protein nature and, during certain stages of embryonic development, tubular membranous bodies. The t-symbionts contained in their cytoplasm chymotrypsin-resistant dense bodies, that probably invade the host cytoplasm.Zusammenfassung Das elektronenmikroskopische Bild der intrazellulären a- und t-Symbionten vonEuscelis plebejus Fall. läßt erkennen, daß die symbiontischen Bakterien von drei Elementarmembranen umgeben sind. Morphologische Gründe sprechen dafür, daß die beiden inneren den Bakterien entstammen, die äußere Hüllmembran aber vom Cytoplasma der Wirtszelle gebildet wird. Bakterien-DNS konnte noch in keinem der beiden Symbiontentypen mit Sicherheit nachgewiesen werden. Die a-Symbionten sind vor Aufnahme in die Mycetocyten reich an tubulären Membrankörpern. Sie enthalten außerdem einen mit Chymotrypsin auflösbaren kristallinen Körper. In den t-Symbionten befinden sich Chymotrypsin-resistente dense bodies, die wahrscheinlich in das Wirtscytoplasma abgegeben werden.

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Mit Unterstützung durch Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die Herrn Prof. Dr.K. Sander zur Verfügung standen.     

Über die toxische Wirkung synthetischer Wuchs- und Hemmstoffe auf das Protoplasma einiger Pflanzen

Zusammenfassung Achtzehn chemisch verschiedene synthetische Zellstreckungswuchs- und Hemmstoffe wurden an Epidermisschnitten von acht verschiedenen dicotylen und monocotylen Pflanzen hinsichtlich ihrer toxischen Wirkung auf das Plasma untersucht und die jeweils letal wirkende Konzentration bestimmt.Unter den getesteten typischen Zellstreckungswuchsstoffen konnte keine Substanz gefunden werden, die auf das Protoplasma der Testpflanzen stark toxisch wirkte. Bei den Zellstreckungshemmstoffen konnten zwei Gruppen unterschieden werden: Die eine Gruppe von Hemmstoffen war überaus stark toxisch wirksam, die andere dagegen nahezu ungiftig. Nachdem die Substanzen beider Gruppen im Zellstreckungstest aber starke Zellstreckungshemmung geben, wird angenommen, daß die ungiftigen Substanzen eine spezifische Wirkung auf das Zellstreckungssystem ausüben, während die giftigen Stoffe zumindest sekundär auf Grund einer allgemeinen Plasmaschädigung die Zellstreckung hemmen. Die getesteten Substanzen wurden ferner mit ihrer formativen Wirksamkeit auf Pflanzen verglichen und festgestellt, daß im allgemeinen nur in der Gruppe der ungiftigen Stoffe morphologisch aktive Substanzen zu finden sind.     

Zur Frage des Zeipunktes einer Pr?gung auf die Heimatregion beim Halsbandschn?pper(Ficedula albicollis)

Zusammenfassung Junge Halsbandschnäpper wurden handaufgezogen, flogen im Flugkäfig aus und wurden dort selbständig. Darauf wurden sie 90 km nach Süden verfrachtet und in einem von dieser Art unbewohnten Gebiet freigelassen. Im nächsten Frühjahr siedelten sich mindestens 9 dort an, was 19% Rückkehrern entspricht, wenn die Hälfte der Vögel waren. kehrten in geringerer Zahl zurück und wurden nicht restlos erfaßt.Eine weitere Gruppe wurde erst vor Ende der Jugendmauser verfrachtet. Auch davon kehrten 18-19% der zurück. Ein Zeitraum von rund 2 Wochen vor dem Wegzug reichte also zur Prägung auf ein Gebiet als Heimat aus.Von einer dritten Gruppe von insgesamt 68 Schnäppern (= ca. 34 ), die erst nach Ende der Jugendmauser zur Wegzugzeit aufgelassen wurde, konnte später keiner nachgewiesen werden, auch nicht am Aufzuchtsort. Letzteres könnte an der Ungunst der örtlichen Verhältnisse liegen.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Beiträge zur Frage der lichtmikroskopischen Sichtbarkeit des endoplasmatischen Retikulums in Pflanzenzellen

Zusammenfassung Die an Innenepidermiszellen der Zwiebelschuppe vonAllium cepa zu beobachtenden schlauchförmigen intraplasmatischen Vakuolen, in der vorliegenden Arbeit kurz als Schläuche bezeichnet, werden näher untersucht. Sie heben sich im Protoplasma im Phasenkontrast als nichtkontrastierte, massearme Zonen ab. Diese Gebilde werden als Elemente des endoplasmatischen Retikulums (ER) angesprochen. Vergleichende Literaturstudien bekräftigen diese Ansicht.An tierischen Zellen wurden mehrfach im positiven Phasenkontrast dunkle, längliche oder netzförmige Gebilde als Elemente des ER erkannt. Die bei Pflanzenzellen auftretenden, äußerlich sehr ähnlichen Gebilde sind dagegen Plasmaleisten. Sie entstehen zwischen vergrößerten vakuolenartigen Elementen des ER.In jedem Fall ist es notwendig, streng zwischen dem ER sensu strictu, welches aus den Membranen und der von diesen umschlossenen intrazisternalen Phase (IZP) besteht, und dem Grundplasma, der extrazisternalen Phase (EZP), in der die Organellen liegen, zu unterscheiden. Im Lichtmikroskop (Phasenkontrast) werden an erwachsenen Pflanzenzellen die Membranen des ER nicht aufgelöst. Wenn die Membranen aber auseinanderweichen und die IZP durch Wasseraufnahme ein größeres Volumen einnimmt, kann man den Kontrastunterschied zwischen IZP und EZP sehen.Wir danken den optischen Werken C. Reichert A. G., Wien, für die leihweise Überlassung einer phasenoptischen Ausrüstung und der Firma Werfft-Chemie, Wien, für das Tetracyclin-Präparat Achromycin- Lederle.     

Die Dynamik der Frühentwicklung vonSagitta setosa

Zusammenfassung 1. Untersuchungsobjekt.Sagitta setosa Joh. Müll. Vergleichsobjekt:Sagitta elegans arctica Aurv. Methoden: Laufbild- und Teilbildanalyse von Mikrozeitrafferfilmen; kinematische Diagramme.2. Unter Zeittransformation (Zeitraffung, Z.R.) wird eine Ausdehnung des Keimes während der Teilungsphase, gefolgt von einer Kontraktion in der Interphase, im Z.R.-Laufbild erkennbar. Dieser Rhythmus ist etwa vom 32-Blastomerenstadium bis zur neunten Teilung (256/512 Zellen) zu beobachten. Er kommt zustande durch die Summation der nach jeder Teilung einsetzenden aktiven Aneinanderpressung der jeweils entstandenen beiden neuen Blastomere. Dieser Vorgang ist bei den beiden untersuchten Sagitten-Arten besonders intensiv und führt in der Kontraktionsphase zur fast völligen Abkugelung des Keimes.3. Die erste Andeutung des sehr kleinen Blastocoel wird bei der Aneinanderpressung der beiden ersten Blastomere in Gestalt eines in zwei Spitzen ausgezogenen Flüssigkeitstropfens wahrnehmbar. Die innerhalb der Berührungsfläche ausgepreßten kleineren Tropfen weisen zentripetale Ortsverlagerung auf und verschmelzen mit dem größeren Blastocoel-Tropfen. Der Keimbahnkörper ist im Leben bis zum 16-Zellenstadium feststellbar.4. Es folgt eine Wiederholung der Tropfenabsonderung nach jeder Teilung in der Pressungsphase bis zur neunten Teilung. Das Blastocoel vergrößert sich infolge der Flüssigkeitsaufnahme.5. Kinematische Diagramme der ersten Teilungen, durch Teilbild-Analyse aus Z.R.-Aufnahmen gewonnen, beweisen, daß die stärkste Tropfenabsonderung jeweils mit der Phase intensiver Abkugelung zusammenfällt.6. BeiSagitta elegans arctica Aurv. ist die Tropfenabsonderung in der Interphase (Abrundungs-Pressungsphase) erheblich größer, die Abrundung geringer.7. Die unbedeutende Vergrößerung des Blastocoel durch Flüssigkeitsaufnahme läßt keine direkte Entodermbildung durch Invagination zu. Der endgültigen Einstülpung gehen drei Versuche voraus.8. Die vom 32-Blastomerenstadium ab am vegetativen Pol teilweise herausragenden Urgeschlechtszellen weisen gegenüber den Somazellen Teilungsverzögerung auf. Bei der sechsten Teilung (32/64) zeigen die Urgeschlechtszellen unter Z.R. eine aktive zentripetale Bewegung; sie verschwinden am vegetativen Pol und drücken das Blastocoel mit ihren proximalen Enden ein: erster Invaginationsversuch. Zu Beginn der nächsten Teilung erfolgen rückläufige Bewegung und Wiedererscheinen am vegetativen Pol. Der zweite Versuch findet bei der siebten Teilung statt (128 Blastomere), der dritte bei der achten Teilung (256 Zellen). Die Aktivität der nunmehr vier Urgeschlechtszellen ist unverkennbar.9. Die sich zunächst nicht weiter teilenden vier Urgeschlechtszellen behalten etwa die Größe eines Blastomer des 64-Zellenstadium bei, während die Somazellen unterdessen wesentlich kleiner geworden sind. Gastrulation durch Invagination ist erst möglich, wenn das Größenverhältnis zwischen den beiden Zellgruppen eine Ortsverlagerung ektodermaler Zellen in das kleine Blastocoel dynamisch zuläßt.10. Auffallend ist unter Z.R. die Fähigkeit der Blastomere zu aktiv-passiven Bewegungen, vor allem in der Region des Prostoma, in der Umbiegungszone Ektoderm-Entoderm.11. Nach Invagination des Entoderm, die vier Urgeschlechtszellen an der Spitze, liegt zunächst ein schmales Urdarmlumen vor. Das Entoderm zeigt während der Interphase wieder eine rückläufige Bewegung, die als Restverhalten des vorausgegangenen Rhythmus aufzufassen ist.12. Sobald die zentripetalen Invaginations-Versuche der Urgeschlechtszellen — von der sechsten bis zur achten Teilung — einsetzen, dauern die Teilungsschritte länger als vorher; bis zur achten Teilung nimmt die Zeit erheblich zu; nach der neunten verlaufen die Teilungen nicht mehr synchron.13. Die große Aktivität der vier Urgeschlechtszellen bleibt auch noch nach ihrer Einordnung in das Entoderm des Urdarmdaches erhalten, offenbar im Rhythmus der nunmehr lokalisierten Teilungen im Entoderm.14. Nach Verlagerung der Urgeschlechtszellen in das Lumen des Archenteron, unter Beibehaltung des Kontaktes mit dem Entoderm, ist das Blastocoel bis auf den schmalen spaltartigen Raum zwischen Ekto- und Entoderm verdrängt. Das Auswandern der vier Zellen erfolgt offenbar durch aktive, mit starker Metabolie verbundenen Bewegungen. Das Archenteron weist unter Z.R. rhythmische Erweiterungen und Verengungen auf.15. Der Verschluß des Prostoma (Deuterostomia) verläuft synchron mit dem Auswandern der Urgeschlechtszellen.

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The dynamics of the early development ofSagitta setosa. Film-Projection and single-frame analysis of time lapse movies

The dynamics of the early development of the chaetognathSagitta setosa Joh. Müll. has been studied up to the completed gastrulation, the leaving of the primordial germ cells and the closure of the prostoma. Comparative studies have been conducted onSagitta elegans arctica Aurv. The analysis was performed on the basis of micro-time-lapse movies and exact investigation of single frames (Teilbild-Analyse). A detailed account is presented on rhythmic behaviour of the blastomeres, such as the expansion during the cell division and the contraction during interphase, which is combined with an almost complete rounding off of the embryo and the production of fluid drops in the contact areas between the blastomeres. These drops fuse with the minute blastocoel and enlarge it. The Urgeschlechtszellen (primordial germ cells) are very active; during the sixth to eight division of the blastomeres they show an active centripetal movement, depress the blastocoel to some extent and move backward until they project in part into the region of the vegetative pole (during interphase) beyond the surface of the rounded embryo. Gastrulation by means of invagination becomes only possible after three advancing attempts of the primordial cells. During invagination active-passive movements of blastomeres occur in the Umbiegungszone between ectoderm and entoderm. Duration of cell division increases considerably after the sixth division. After the ninth division the blastomeres no longer divide synchronically. Within the entoderm the 4 primordial germ cells remain very motile. Closure of the prostoma occurs synchronically with the dislocation of the primordial germ cells into the archenteron lumen. They stay in further contact with the entoderm of the Urdarmdach. The cinematic diagrams produced by employing the method of single frame-analysis of time lapse series allow an exact survey of the cytodynamic processes during the embryonic development.