Strukturwechsel und Enzymmuster am Sprossscheitel einiger Gräser

Zusammenfassung der Ergebnisse Bei Gräsern aus dem Verwandtschaftsbereich der Gattung Saccharum kommt es während des Austreibens am Sproßscheitel zu einem Wechsel der anatomischen Struktur. In jungen, stark treibenden Sprossen können sich die oberflächlich am Scheitel gelegenen Zellen periklin teilen. Mit zunehmendem Alter oder mit zunehmender Erstarkung stellt sich an dem vorübergehend tunicafreien Scheitel eine regelmäßig ausgebildete Tunica wieder ein.Der sich ändernden anatomischen Gliederung des Sproßscheitels entspricht eine Änderung des Verteilungsmusters der Cytochromoxydase, die mit der Nadi-Reaktion an Gefrierschnitten innerhalb der Zellen nachgewiesen wurde. Danach scheint sich die Vermutung, daß der Wechsel der histologischen Struktur mit einer Veränderung der meristematischen Aktivität koordiniert ist, zu bestätigen.

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Structural alteration and enzyme pattern in the shoot apex of some grasses

Summary During the germination an alteration of the anatomical structure takes place in the shoot apex of grasses which are related to the genus Saccharum. In young fast-growing shoots the surface cells of the apex can divide periclinally. With increasing age or increasing size the temporary tunica-free apices again develop a regularly formed tunica.The structural change of the shoot apex corresponds to an alteration of the cytochrom-oxydase pattern, a fact which was proved by the Nadi-reaction in freeze sections. This seems to confirm the assumption that the change of histological structure is coordinated with a change of meristematical activity.

     

Histologische Untersuchungen am Sprossscheitel vonSaccharum

Zusammenfassung der Ergebnisse Bei neun von elf geprüften Klonen vonSaccharum sinense teilen sich die Zellen an der Oberfläche des Vegetationskegels während der ersten Entwicklung des Sprosses periklin. Da diese Teilungen außerhalb des Blattprimordialbereichs terminal auftreten, liegt hier keine Tunica vor. Bei den zwei übrigen Klonen (Mia Lan und Saretha) ist die Neigung zur periklinen Teilung von Oberflächenzellen am Scheitel wesentlich geringer. Wenn bei den Sprossen die Streckung der Internodien ein gewisses Maß erreicht hat, stellt sich in allen Fällen eine regelmäßige Anordnung der äußeren Zellen in Form einer Tunica ein. Diese Differenzierung ist meistens mit einer Erstarkung des Vegetationskegels verbunden. Durch diese später einsetzende Gewebeschichtung unterscheiden sich diesinense-Klone von dem früher beschriebenenSaccharum spec. (Berlin), das unter den gleichen Gewächshausbedingungen niemals die Stabilisierung einer Tunica erreicht.Mit 8 Textabbildungen     

Über neuseeländische austernperlen

Zusammenfassung Die beiden untersuchten neuseeländischen Perlen zeigten in ihrem Aufbau einen vielfachen Wechsel von organischen (Conchin-) und kalkigen Lamellen, so wie es Amirthalingam für die Perlen europäischer Austern beschrieben hat. Jedoch mu darauf hingewiesen werden, daß ein solches Verhalten keineswegs allen (europäischen) Austernperlen zukommt; vielmehr finden sich auch solche, bei denen die Perle sich im wesentlichen nur aus kalkigen Schichten aufbaut. Es scheinen also dieselben Verhältnisse obzuwalten, wie man sie auch für die Perlen anderer Muscheln (etwa von Margaritana) kennt: Teils finden sich solche, die in der Hauptsache nur aus einer Schalensubstanz bestehen, teils solche, die sich aus verschiedenen Schalenstoffen aufbauen. Charakteristisch für Austernperlen ist aber die Beschaffenheit der kalkigen Lagen (Aufbau aus Schüppchen mit tangential zur Oberfläche der Perle gelagerter Fläche), die in allen Punkten mit der weißen Schalensubstanz (Calcitostracum) der Auster übereinstimmen. In der Regel ist dieser Aufbau schon bei Untersuchung der Oberfläche der Perlen in toto zu erkennen, so daß in solchen Fällen wenigstens das Objekt zur Diagnose nicht für Schliffherstellung geopfert zu werden braucht. Doch sei betont, daß auch prismenähnliche Substanz sich am Aufbau von Austernperlen beteiligen kann, zum Teil als Perlenkern. Es finden sich aber auch Perlenkerne aus Conchin.     

Corethra- und Ephemeridenlarven nach Unterbrechung ihrer Bauchganglienkette

Zusammenfassung Unterbrechung der Bauchganglienkette läßt bei Corethra- und Cloëon-Larven jedes koordinierte Arbeiten der hierdurch nervenphysiologisch voneinander getrennten Teile vollständig aufhören.Bei der Corethra-Larve (Abb. 1 und 2) waren durch Zerstörung des Bauchmarks an einem Punkte oder an deren zwei aus den auftretenden Funktionsänderungen folgende Centren zu erschließen:In jedem der 8 Abdominalganglien liegt ein motorisches Centrum M, das von sich aus nur konvulsivische, ringelnde Bewegungen des Tierkörpers in den zugehörigen Gelenken zuwege bringt.Im 3. Abdominalganglion befindet sich ein Hauptwedelcentrum W und im 4. Abdominalganglion ein Nebenwedelcentrum N; W verursacht eine rückwärtsgerichtete, mehrere Körperlängen weit reichende Locomotion des Tieres dadurch, daß der Hinterkörper wedelnde Bewegungen ausführt; N vermag eine solche Ortsbewegung nur in geringerem Maße herbeizuführen. W und N sprechen nur bei schwächerer sensibler Reizung des Hintertieres an; auf stärkere Reize bringen die motorischen Centren M ein sich Ringeln des Hintertieres zustande; jedes M funktioniert dann also als eine Art Nebenringelcentrum.Das im 1. Abdominalganglion gelegene Hauptringelcentrum R hemmt W und N und läßt vermöge der motorischen Centren M schon bei schwachen Reizen ein lebhaftes sich Ringeln des Abdomens und ein Abbiegen des Tierkörpers im Thorax-Abdomen-Gelenk in die Erscheinung treten.Die höchsten Centren liegen im Oberschlundganglion; sie hemmen und enthemmen die genannten Abdominalcentren und führen je nach der augenblicklichen Situation ein Wedeln oder sich Ringeln herbei. Außerdem gehen vom Oberschlundganglion die Impulse zum koordinierten Schwimmen, zum sich Fortschnellen und zu sonstigen spezialisierten Tätigkeiten aus.Bei der Cloëon-Larve (Abb. 3 und 4, Tabelle S. 572) schreiten nur diejenigen Beinpaare, die mit dem Unter- und Oberschlundganglion in Verbindung stehen; fehlt ein solcher Zusammenhang, so zeigt sich an den betreffenden Beinpaaren ein Klammerreflex. Außerdem tritt dann am 2. und 3. Beinpaar nach Berührung der Kiemen und der Abdominaltergite ein Wischreflex auf. Bezüglich der nervösen Versorgung der Extremitäten sind die Thoraxganglien untereinander unabhängig. Schwimmbewegungen werden sowohl vom Vorder- wie vom Hintertier ausgeführt, wofern ihnen noch eine nicht zu geringe Anzahl von Ganglien zu Gebote steht; ebenso führt das Hintertier unter derselben Bedingung noch das Schlagen Vermittelst des Schwanzfächers aus. Schwimmen und Schlagen sind also nicht in einem einzigen Ganglion centralisierte Funktionen.Die durch Eingriffe am Bauchganglienstrang erzielten Ergebnisse ließen folgende Centren annehmen, die die Atembewegungen der Kiemen 1–6 regeln (Abb. 4). In Ganglion III.1 bis Abdominalganglion 6 liegt je ein motorisches Centrum M, das das zugehörige Kiemenpaar nur zu einer reduzierten Tätigkeit zu veranlassen vermag. Das im 6. Abdominalganglion befindliche Erregungscentrum E ist diesen 6 motorischen Centren M übergeordnet und veranlaßt die Kiemen 1–6 zu einer maximalen Tätigkeit. Die normale Kiemenbewegung wird bewirkt durch das im II. Thoraxganglion befindliche Hemmungscentrum H; letzteres steht mit keinem der motorischen Centren M, sondern nur mit E in direktem Zusammenhang; die Verbindung zwischen H und E nimmt den Umweg über das 7. Abdominalganglion.     

Über den Einfluß des Entfernens der Keimblätter auf die Entwicklung und den Ertrag von diploidem und autotetraploidem gelbem Senf

Zusammenfassung Das 1000-Korngewicht tetraploider Samen vonSinapis alba ist etwa doppelt so groß wie das 1000-Korngewicht diploider Samen. Dieses größere Gewicht der tetraploiden Samen wirkt sich in der Jugendentwicklung der Pflanzen fördernd aus, auf die späteren Entwicklungsstadien hat es keinen Einfluß. Ähnlich wirkt sich das Entfernen der Keimblätter aus: Die anfängliche Hemmung wird im Laufe der späteren Entwicklung aufgehoben. Der Gesamtertrag der Tetraploiden ist in den ersten Entwicklungsstadien größer, später merklich kleiner als der Ertrag der Diploiden. Besonders der Kornertrag und noch wesentlich mehr die Zahl der geernteten Samen ist bei den Tetraploiden wesentlich kleiner als bei den Diploiden. Im Einzelblattgewicht, in der Sproßlänge und Sproßdicke übertreffen die Tetraploiden deutlich die Diploiden, während diese eine erheblich höhere Blattzahl je Pflanze besitzen. Am Gesamtertrage haben bei den Tetraploiden Sprosse und Blätter einen größeren Anteil, während die Diploiden sich durch einen erheblich größeren Anteil an Blütensprossen auszeichnen. Die geringere Ausbildung der Blütensprosse bei den 4n-Pflanzen läßt auf eine Abschwächung der Sexualität schließen.     

Elektronenmikroskopische Bilder des Linsenepithels und ihre Beziehung zur Struktur der lebenden Zelle

Zusammenfassung Dünnschnitte des in Osmium fixierten Kalbslinsenepithels wurden elektronenmikroskopisch untersucht und mit der phasenkontrastmikroskopisch erkennbaren Struktur der lebenden Linsenepithelzelle verglichen. Es ergaben sich weitgehende Analogien.Auf die dynamische Struktur des Cytoplasma und der Zellgrenzen wird hingewiesen. Die sich daraus ergebenden Folgerungen für die Deutung der elektronenmikroskopischen Befunde werden diskutiert. Es ist anzunehmen, daß die unter unseren Versuchsbedingungen gewonnenen Bilder dem lebenden, unbeeinflußten Linsenepithel morphologisch zwar nicht völlig gleichen, aber doch weitgehend entsprechen.Die Zellkerne sind sehr dicht von submikroskopischen Teilchen erfüllt.Im Cytoplasma werden zahlreiche, vielgestaltige Körnchen, Stäbchen und Bläschen gefunden, die den phasenkontrastmikroskopisch beobachteten Plasmapartikeln weitgehend ähneln.Aus dem Vorhandensein artifizieller Spalten und zellgrenzenartiger Linien, die unter Berücksichtigung eines Schrumpfungsfaktors von 50% noch unterhalb des lichtmikroskopischen Auflösungsvermögens liegen müßten, wird angenommen, daß im lebenden Epithelverband submikroskopische Zellgrenzen vorhanden sind. Aus deren Verlauf wird geschlossen, daß die Zellen des lebenden Linsenepithels nur im Bereich der Kerne gut gegeneinander abgegrenzt sind, nach der Kapsel zu jedoch zahlreiche verzahnte Ausläufer und Plasmaverbindungen besitzen und an der Kapsel in ein einheitliches Cytoplasma übergehen.     

Extrem disharmonische Genom-Plastom-Kombinationen und v?terliche Plastidenvererbung beiOenothera

Zusammenfassung Ähnlich wie bei den Bastarden zwischen Euoenotheren und Raimannien gibt es auch innerhalb der UntergattungEuoenothera extrem disharmonische Genom-Plastom-Kombinationen, bei denen die Entwicklung der Embryonen unterbunden wird. Ihre besondere Bedeutung bekommen diese Kombinationen in Kreuzungen, bei denen die inkompatible Plastidensorte durch die Mutter und eine normal verträgliche durch den Vater übertragen werden. Aus derartig gemischten Zygoten entwickeln sich nicht nur früh absterbende Embryonen (durch taube Samen repräsentiert), sondern in nicht geringer Zahl auch Keimlinge, die im Extremfall ausschließlich die Plastidensorte des Vaters besitzen. In weniger extremen Fällen trägt noch ein geringer Anteil mütterlicher Plastiden zu einer Weißscheckung der Nachkommenschaft bei. Derartige Chimären entwickeln außerdem in bestimmten Sektoren grüne Blätter von irregulater Gestalt. Die irregulaten Sproßabschnitte sind von einer nicht normal entwickelten Epidermis bedeckt. WährendSchwemmle undSimon (1956) vermuteten, daß die irregulaten Sektoren aus dauermodifiziertem grünem Gewebe bestehen, konnten wir in einzelnen Fällen nachweisen, daß eine chimärische Struktur vorliegt: Eine gehemmte Epidermis, welche die disharmonische Genom-Plastom-Kombination mit den Plastiden der Mutter besitzt, umschließt das genetisch unveränderte Gewebe der harmonischen Genom-Plastom-Kombination mit den Plastiden des Vaters.Die rein väterliche Plastidenvererbung in bestimmtenOenothera-Kreuzungen kann verschiedenen Problemstellungen nutzbar gemacht werden; wir denken an Mutationsversuche mit Pollenplastiden, Untersuchungen über Korrelationen zwischen Plastiden- und Zellvermehrung und das Studium der Entmischungsvorgänge bei der Embryoentwicklung.Mit 1 Textabbildung     

Die Chromoplasten von Solanum capsicastrum L. und ihre Genese

Zusammenfassung Nach orientierenden elektronenmikroskopischen Voruntersuchungen an den drei klassischen Chromoplastentypen wurde die Feinstruktur der Chromoplasten vonSolanum capsicastrum und deren Genese aus Chloroplasten untersucht. Mit der Metamorphose ist ein Strukturwechsel verbunden, der in gleicher Weise in den sich rot färbenden Früchten und in den vergilbenden Kelchblättern auftritt, also bei Plastiden, die häufig als Degenerationsstadien aufgefaßt werden. Aus einem Chloroplasten vomAspidistra-Typ entwickelt sich ein nach dem Prinzip des Stäbchenmischkörpers aufgebauter Chromoplast. In ihm sind meist parallel zur Längsachse gelagerte Fibrillen in ein homogenes Stroma eingebettet. Die Plastide ist von einer Membran umgeben und weist ein deutliches Peristromium auf. (Zum selben Typ des fibrillären Chromoplasten gehören übrigens auch die Hagebutten-Chromoplasten.) Bei der Plastidenmetamorphose werden zunächst (im blaßgrünen, Übergangsstadium) die Trägerlamellen desorganisiert, was zu einer Verschiebung der Granasäulen und der Scheiben innerhalb der Säulen sowie zum Auftreten von Entmischungstropfen führt. Im gelben, sehr labilen Zwischenstadium werden auch die Granalamellen aufgelöst. Die beim Umwandlungsprozeß entstandenen osmiophilen Granula beginnen sich darauf zu Fibrillen zu strecken. Die fibrilläre Natur dieser neu auftretenden Struktur läßt sich anhand der Querschnittsbilder und der häufig vorkommenden Überkreuzungen nachweisen. Die Fibrillen sind im fertigen Chromoplasten meist parallel gelagert und bestimmen durch ihre Verlaufsrichtung die Plastidenform. Eine Spindel resultiert bei nur einer vorherrschenden Verlaufsrichtung, ein Polyeder bei mehreren gleichwertigen.Unter Berücksichtigung der Fibrillenmeßwerte und des polarisations-optischen Verhaltens der Plastide und isolierter Fibrillenbündel wird unter Benutzung der Haftpunkt- und Globulartheorie eine Erklärung der submikroskopischen Struktur versucht.Mit 11 TextabbildungenDie in der vorliegenden Arbeit mitgeteilten Ergebnisse sind aus der Dissertation des zweiten Verfassers entnommen.     

Das elektronenmikroskopische Bild Menschlicher Endometrialer Drüsenzellen Während des Menstruellen Zyklus

Zusammenfassung Die elektronenmikroskopisch sichtbaren Veränderungen menschlicher endometrialer Drüsenzellen im Verlauf des menstruellen Zyklus werden beschrieben.In der Proliferationsphase zeichnen sich die Drüsenzellen durch reichliche Ergastoplasmamembranen und Paladegranula aus, besonders in den basalen Zytoplasmaanteilen. Daneben sieht man, fast ausschließlich supranukleär, zahlreiche Sekretgranula von etwa 0,7 Durchmesser, deren Zahl am Ende der Proliferationsphase ein Maximum erreicht. Außerdem findet man noch am basalen Kernpol ein Sekret, das aus einem elektronenoptisch schwach konturierten Material besteht und aus Glykogen sowie Glyk- ound Mucoproteiden aufgebaut ist. Gleichzeitig werden die hier liegenden Paladegranula und Ergastoplasmamembranen aufgelöst. Die hier liegenden Mitochondrien vergrößern sich auf ein Mehrfaches, die Zahl ihrer Cristae nimmt zu. Sobald die Sekretproduktion abgeschlossen ist, verkleinern sie sich wieder.Zur Zeit der mittleren Sekretionsphase ist dieses Sekret in das apikale Zytoplasma gewandert. Dabei verschwinden die in den vorangehenden Subphasen reichlich vorhandenen Mikrovilli weitgehend. Gegen Ende des menstruellen Zyklus erscheinen die Zellen durch Abstoßung der apikalen Zytoplasmateile im ganzen niedriger. Kurz vor der Desquamation lösen sie sich dann voneinander, wobei sich der Interzellularraum auf ein Mehrfaches verbreitert. Gleichzeitig treten im Zytoplasma Degenerationszeichen wie vakuoläre Umwandlungen von Mitochondrien, Ergastoplasmaräume und Golgizone auf. Außerdem verlieren die Zellorganellen ihre scharfen Konturen, und die bis dahin runden oder ovalen Zellkerne zeigen eine unregelmäßige, teilweise sogar gelappte Begrenzung.Die seitlichen Zellgrenzen verlaufen in den dem Drüsenlumen nahen Abschnitten gerade oder leicht gewunden und besitzen zahlreiche Desmosomen. Weiter basal hingegen weisen sie starke Verzahnungen mit den Naehbarzellen auf, wobei die Desmosomen nur noch sehr selten zu finden sind. Nach Abstoßung der Zellspitzen in der späten Sekretionsphase reicht die Verzahnungszone bis an das Drüsenlumen heran.Die Basalmembran der Drüsen ist zu Beginn des Zyklus relativ schmal (etwa 300 Å). Sie wächst dann in den späteren Subphasen weiter an und erreicht am Ende des Zyklus eine Dicke von etwa 800 Å.Neben den Drüsenzellen begegnet man hin und wieder in allen Subphasen cilientragenden Zellen (Flimmerzellen), die relativ arm an Zytoplasmaorganellen sind. Die Cilien besitzen den typischen Aufbau mit 9 auf einem Kreisbogen liegenden und einem zentralen Filament, die aus je 2 Subfilamenten bestehen.Außerdem sieht man mitunter zwischen den Drüsenzellen einen weiteren Zelltyp, der reich an Paladegranula und Ergastoplasmastrukturen ist. Art und Funktion dieser Zellen, bei denen es sich nicht um Wanderzellen wie Plasmazellen, Lympho- oder Leukozyten handelt, ist noch unklar.Herrn Prof. Dr. med. H. Siebke und Herrn Oberarzt Doz. Dr. Puck, Universitäts-Frauenklinik Bonn, danke ich für Überlassung des Untersuchungsgutes, Herrn Prof. Dr. med. Piekarski, Hygiene-Institut der Universität Bonn, für die Benutzung des Siemens-Elmiskops.     

Über die Fachverhältnisse der Früchte vonCornus L. und Verwandter Gattungen

Zusammenfassung Cornus officinalis entwickelt im Gegensatz zu der nahestehendenC. mas und den anderen Vertretern der Gattung ein monomeres Gynaezeum. Dieser neue Befund veranlaßte eingehende Erhebungen über die Fachverhältnisse der Früchte verschiedener Cornaceen. Nach ihnen finden sich die fürCornus officinalis bezeichnenden, einfächerig angelegten Steinkerne beiC. mas lediglich vereinzelt. Dem dimeren Typus der Gattung entspricht das Gynaezeum nur in wenigen Blüten der ostasiatischen Art. Ferner fehlen ihr die beiCornus mas häufig entstehenden dreifächerigen Steinkerne. Ein Zusammenhang zwischen dem Auftreten abweichender Zahlenverhältnisse im Bau der Blütenkrone und des Fruchtknotens wurden nicht bemerkt. Auch beiNyssa finden sich zweifächerige Steinkerne, obwohl das Gynaezeum als monomer gilt. FürNyssa sinensis wurde ihr regelmäßiges und häufiges Vorkommen festgestellt. Über die unterschiedliche Fächerung der Früchte bei den Cornaceen der erdgeschichtlichen Vergangenheit belehren die Fossilien mehrerer Formen aus dem Tertiär Europas.Mit 5 Textabbildungen.Mitteilung aus dem Laboratorium Freitag zu Bodman (Bodensee).     

Zur Entwicklung des neurosekretorischen Systems bei Säugern und Mensch und der Regulationsmechanismen des Wasserhaushaltes

Zusammenfassung Bei 122 Ratten, 21 Meerschweinchen, 28 Hunden und 18 Menschen wurde die Entwicklung der neurosekretorischen Kerngebiete und der Neurohypophyse im Laufe des Lebens untersucht.Die Ganglienzellen des Nucleus supraopticus und paraventricularis sind in der ersten Zeit noch sehr cytoplasmaarm, ihre kleinen Kerne besitzen einen schwach ausgeprägten Nucleolus. Zellfortsätze sind nicht sichtbar. Im Laufe der ersten Lebenszeit, beim Menschen schon in der Fetalzeit, wachsen die undifferenzierten Ganglienzellen langsam heran. Zu einem wohldefinierten Zeitpunkt, wenn nämlich das Cytoplasma eine gewisse Ausdehnung erreicht hat, läßt sich in ihm erstmalig mit Gomoris Chromalaunhämatoxylin ein sehr feinkörniges Neurosekret nachweisen. Im Laufe des weiteren Lebens nimmt dieses Sekret mit der Vergrößerung der Zellen ständig an Menge zu. Die Zahl der neurosekretorischen tätigen Ganglienzellen wächst. Zweikernige, neurosekretorisch tätige Ganglienzellen treten beim Menschen bereits in der Fetalzeit auf.Noch vor dem Sichtbarwerden des Neurosekretes in den Ganglienzellen der Kerngebiete findet man Neurosekret im Hypophysenhinterlappen. Diesen Umstand führen wir auf die Speicherfunktion der Hypophyse zurück. Auch im Hypophysenhinterlappen nimmt der Neurosekretgehalt im Laufe des Lebens stetig zu; in gleichem Maße bessert sich die Kapillarisierung.Die Gliazellen der Kerngebiete und die Neurohypophyse lassen eine Beteiligung an histologischen und cytologischen Entwicklungsprozessen, soweit man die Chromalaunhämatoxylin-Phloxinfärbung einer Beurteilung zugrunde legen darf, vermissen.Die Beobachtungen über die Histogenese des neurosekretorischen Systems stehen mit der Entwicklung anderer für den Wasserhaushalt wichtiger Organe wie der Niere und mannigfachen physiologischen und klinischen Beobachtungen in gutem Zusammenhang. Beispielsweise besitzen auch Extrakte des Hypophysenhinterlappens vom Neugeborenen nur Bruchteile der Wirksamkeit vom Erwachsenen. Der physiologische Diabetes insipidus des Säuglings darf zum Teil auf ein Unvermögen der neurosekretorisch tätigen Kerngebiete im Hypothalamus zur Produktion antidiuretischer Substanzen zurückgeführt werden. Das morphologische Bild der Niere, Clearanceuntersuchungen und eine selbst bei Belastung durch Hinterlappenextrakte fixierte physiologische Isosthenurie beim Säugling weisen darauf hin, daß im Falle einer Bildung antidiuretisch wirksame Substanzen infolge der Unreife der Nieren dort keinen Angriffspunkt fänden. Auch die osmoreceptorische Funktion der neurosekretorischen Zellen dürfte sich erst mit der Zeit ausbilden.Die Untersuchungen wurden mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Beiträge zur Kenntnis des Formwechsels der Diatomeen an Hand von Kulturversuchen

Zusammenfassung Bei Kultur von 25 Arten in Klonen ergaben sich drei Typen des Verhaltens hinsichtlich des Formwechsels: 1. In der Mehrzahl der Fälle Zellverkleinerung entsprechend derMacdonald-Pfitzerschen Regel; 2. bei drei Arten Konstantbleiben nach einer Größenabnahme; 3. bei einer Art unvermindertes Wachstum bei gleichbleibender Größe.Das unter 2 und 3 genannte Verhalten war bisher, abgesehen von dem Einzelfall einerEunotia, nur fürNitzschia-Arten bekannt; es findet sich aber auch beiNavicula.Bei einigen Arten trat plötzliche Größenabnahme infolge abnormer Bildung der neuen Wände auf; die abnorm kleinen Zellen besaßen unverminderte Teilungsfrequenz. Ebenso traten depressive Verbiegungen der Apikalachse auf, ohne daß die Teilungsfrequenz litt.Minimal kleine Zellen können zweikernig werden.BeiNavicula pelliculosa trat infolge Kieselsäuremangels Erweichung der Schalen und exzessive Gallertbildung unter Abrundungstendenz der Zellen auf, ohne daß die Teilungsfrequenz vermindert wurde. Zugabe von Kieselsäure behob die Mangelerscheinung.Die vorliegenden Untersuchungen stellen einen Auszug aus einer Dissertationsarbeit dar, welche in der Zeit vom September 1946 bis Juli 1948 am Botanischen Institut der Universität Wien durchgeführt wurde. Dem Leiter des Instituts, Herrn Professor Dr.Lothar Geitler danke ich auch an dieser Stelle für die Anregung der Arbeit und seine ständige Anteilnahme, ebenso Frau Doz. Dr. E.Tschermak-Woess für vielfältige Unterstützung.     

ESR-Untersuchungen an bestrahlten schwefelhaltigen und schwefelfreien Pyridoxinderivaten

Zusammenfassung Sowohl nach UV-Bestrahlung (254 nm) als auch nach Röntgenbestrahlung bei 20 °C ergeben sich für Pyridoxin und einige schwefelhaltige Pyridoxinderivate gleiche Radikalzustände. Wahrscheinlich befindet sich ein unpaares Elektron in der Methylgruppe der Stellung 4 oder 5. Bei den Derivaten, die den Schwefel in Form des Sulfhydryls enthalten, findet eine Radikalwanderung zum Schwefel statt. Dabei wird der Radikalzustand am Schwefel des 4-Mercaptopyridoxins schneller gebildet als im Falle des 5-Mercaptopyridoxins. Die Disulfidbindung des Pyrithioxins ist gegenüber den Sulfhydrylbindungen der Mercaptopyridoxine stabiler. Ist der Schwefel in Form eines Thioäthers vorhanden (4,5-Methylensulfidpvridoxin), so erhält man ein Radikal vom Alkyltyp, ohne daß anschließend eine Radikalwanderung zum Schwefel auftritt. Die ESR-Untersuchungen zeigen darüber hinaus, daß die Bildung und das Zeitverhalten der Radikale nicht nur von ihrer unmittelbaren Umgebung, sondern auch von der ganzen Struktur des Moleküls abhängig sind.Herrn Prof. Dr. KurtSommermeyer zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Oogamie,Mitose, Meiose und metagame Teilung bei der zentrischen DiatomeeCyclotella

Zusammenfassung Cyclotella verhält sich in gleicher Weise oogam, wie diesStosch fürMelosira varions und andere Centrales nachgewiesen hat: ungeteilte Mutterzellen entwickeln Eizellen, wobei ein Tochterkern der I. meiotischen Telophase und einer der II. pyknotisch abortieren; in anderen Mutterzellen entwickeln sich alle vier Gonen zu Spermien.Trotz Lücken der Untersuchung läßt sich mit Sicherheit feststellen. daß die Befruchtung zu einem sehr frühen Zeitpunkt, nämlich im Diplotän oder spätestens vor der Diakinese vollzogen ist. Der Spermakern wandert meistens in der Interkinese von der Peripherie des Eies einwärts.Die Mitosen, auch die meiotischen, sind durch eine auffallend starke Verklumpung der Chromosomen in den mittleren Stadien ausgezeichnet. Es handelt sich um ein Verhalten nach Art des sticky-Effektes, nicht um ein Fixierungsartefakt. Die Erscheinung findet sich auch bei manchen pennaten Diatomeen, vermutlich kombiniert mit einer metaphasischen Ausbreitung der Chromosomen über die Spindel in ihrer Längsrichtung.In den Auxosporen erfolgt zwischen der Bildung der ersten und zweiten Schale der Erstlingszelle eine metagame Mitose ohne Zellteilung, die einen überlebenden und einen pyknotischen Kern ergibt; eine solche metagame Mitose (abortive Zellteilung) war bisher nur von pennaten Diatomeen bekannt.     

Histologische Studien Über den Zusammenhang der verschiedenen Alterserscheinungen bei Schnecken

Zusammenfassung In der Mitteldarmdrüse von Agriolimax agrestis wird die Gliederung der Lobuli mit fortschreitendem Lebensalter immer größer und zwischen den Lobuli finden sich immer mehr und mehr Bindegewebeszellen.Unter den atrophischen Erscheinungen ist das Verschwinden des Protoplasmas am auffallendsten.In der Körperwand fällt eine Reduktion der Drüsen und Muskelzellen auf.In der Zwitterdrüse ist die auffallendste Altersveränderung eine Verminderung der Zellen und parallel mit dieser Verminderung geht eine Verkleinerung der Lobuli.Beim Altern ohne Gewichtsabnahme ist die markanteste Altersveränderung, nach unseren bisherigen Untersuchungen, die Zunahme der Bindegewebszellen.Beim Altern mit Gewichtsverlust ist die stärkste Altersveränderung die Rückbildung der Parenchymzellen und die Zunahme der Bindegewebszellen.Die histologischen Untersuchungen über die verschiedenartig ablaufenden Altersveränderungen geben uns die Möglichkeit, den Zusammenhang zwischen den einzelnen Veränderungen festzustellen.Die Vermehrung der Bindegewebszellen allein ist keine zureichende Ursache für das Auftreten der Atrophie. Doch könnten durch das Auftreten von Bindegewebszellen in großer Menge atrophische Erscheinungen hervorgerufen werden.     

Beiträge zur Analyse des Gewebewachstums

Ohne Zusammenfassung1) Es wird nötig sein, diese Untersuchungen auf weitere Tierarten auszudehnen, um etwa vorhandene variable Faktoren auszuschalten. Die hier mitgeteilten Schlußfolgerungen werden möglicherweise durch die weiteren Untersuchungen, die bereits begonnen sind, eine Modifikation erfahren. Die genaueren Messungen und Zählungen, die in dieser Mitteilung angeführt werden, wurden von Herrn Dr.Addison ausgeführt. — Es soll in diesem Zusammenhang noch kurz eine frühere Untersuchung von L.Loeb erwähnt werden, der ein ähnlicher Gedanke zugrunde lag, die jedoch zu negativen Ergebnissen führte: Das subepitheliale Bindegewebe des Uterus ist beim Meerschweinchen viel zellreicher als das Bindegewebe der Tube. Es war nun möglich, daß dieser Unterschied in dem Zellreichtum des Bindegewebes auf einer durch das Corpus luteum bewirkten Sensibilisierung beruhe. Früher hatte ich nämlich gezeigt, daß nur die Uterusschleimhaut, nicht aber die Tubenschleimhaut durch das Corpus luteumSekret sensibilisiert wird. Ich untersuchte deshalb die Tuben- und Uterusschleimhaut des Meerschweinchens auf früheren Stadien, ehe ein Corpus luteum gebildet worden war. Wäre der Unterschied durch die Funktion des Corpus luteum bedingt, so sollten die beiden Mucosen zu dieser Periode sich im wesentlichen gleich verhalten. Es ergab sich aber, daß die typischen Unterschiede schon zu einer Zeit vorhanden waren, wo ein Corpus luteum noch nicht funktioniert hatte. Das Sekret des Corpus luteum bewirkt also nicht die Verschiedenheit in dem Eeichtume an Bindegewebszellen in der Uterus- und Tubenschleimhaut, sondern es ist im Gegenteil wahrscheinlich, daß dieser Unterschied in der Struktur der beiden Schleimhäute primär ist und die Grundlage bildet, die es dem Corpus luteum ermöglicht, seine sensibilisierende Funktion lokal beschränkt auszuüben. Voraussichtlich würde ohne ein präexistierendes zellreiches Stroma das Corpus luteum außerstande sein, eine Sensibilisiernng der Mucosa herbeizuführen, welch letztere dann nach Hinzufügung des äußeren Reizes zur Bildung der mütterlichen Placenta führt. Wohl aber wäre zu erwägen, ob nicht ein Mangel an Ovarienfunktion im Fötus die Unterschiede in der Struktur der Uterus- und Tubenschleimhaut zum Verschwinden bringen möge.     

Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen über Die Differenzierung des embryonalen Pankreas der Maus

ZusammenfassungLichtmikroskopische Untersuchungen Die Entwicklung des embryonalen Mäusepankreas wurde zunächst lichtmikroskopisch untersucht. Dabei stellte sich heraus, daß die Prozymogengranula-Bildung am 15. Embryonaltage in allen Bereichen des Cytoplasmas der exokrinen Drüsenzellen beginnt. Zu dieser Zeit wachsen auch die Nukleolen heran und rücken nach und nach zur Kernwand.Zwischen dem 17. und 19. Embryonaltage entsteht die Hauptmenge der Prozymogengranula und gleichzeitig verschwindet die Nukleolarsubstanz langsam aus den Kernen. Dieser Befund deutet auf eine Extrusion von Nukleolusmaterial hin, die mit der Prozymogengranula-Bildung möglicherweise in ursächlichem Zusammenhang steht.Die fertigen Zymogengranula werden überwiegend im apikalen Zellbereich nahe beim Azinuslumen gestapelt; sie füllen aber auch weite Bereiche des übrigen Cytoplasmas an.Elektronenmikroskopische Untersuchungen Die elektronenmikroskopischen Befunde erstrecken sich in erster Linie auf die Entstehung derjenigen Feinstrukturen des Cytoplasmas, die an der Prozymogengranulas-Synthese beteiligt sind.Während der Differenzierung der Pankreaszelle variiert die Ausbildung des Golgi-Apparates beträchtlich. Besonders gut ist er unmittelbar vor und während der Bildung des endoplasmatischen Retikulums entwickelt. Dagegen wird der Golgi-Apparat in der Stapelzelle weitgehend zurückgebildet. Aus den elektronenmikroskopischen Befunden kann mit Wahrscheinlichkeit geschlossen werden, daß aus blasenförmigen Abschnürungen des Golgi-Apparates zunächst ein Endoplasmatisches Retikulum und daraus die Differenzierungsform des Ergastoplasmas entsteht. Es zeigte sich, daß die Prozymogensubstanz in enger räumlicher Verbindung mit den Strukturen des Endoplasmatischen Retikulums bzw. Ergastoplasmas gebildet wird.Die Entwicklung des Endoplasmatischen Retikulums beginnt schon am 12. Embryonaltage, verläuft zunächst sehr langsam, schreitet dann aber am 16. Embryonaltage ganz sprunghaft fort und führt schließlich zur Bildung des Ergastoplasmas.Die Prozymogensynthese setzt am 15. Embryonaltage ein, und zwar in den Hohlräumen des anfangs noch spärlich ausgebildeten Endoplasmatischen Retikulums, dessen Spalträume sich blasenförmig erweitern und die Vorstufen der ersten Prozymogengranula enthalten.Vom 16. Embryonaltage an entstehen hier weitere Prozymogengranula. Die Lumina des Endoplasmatischen Retikulums füllen sich während der drei folgenden Tage langsam an und schnüren nun fortlaufend eine große Menge Prozymogengranula ab, die bis zu ihrer Extrusion in das Azinuslumen vorwiegend im apikalen Zellbereich verbleiben.Für eine Synthese, Kondensierung oder eine Weiterverarbeitung der Prozymogensubstanz im sog. Golgi-Apparat ergaben sich keine Hinweise.Für eine Beteiligung der Nukleolarsubstanz an der Prozymogensynthese sprechen nicht nur die lichtmikroskopischen, sondern auch die elektronenmikroskopischen Befunde. Vom 14. Embryonaltage an treten nämlich in der Kernwand der Pankreaszellen auffallend zahlreiche Poren auf, durch die das ribonukleinsäurehaltige Nukleolusmaterial austreten kann, das wahrscheinlich beim Aufbau des Ergastoplasmas eine Rolle spielt.     

Über den Wechsel der Konzentration des Echten Ackerbohnenmosaikvirus in Ackerbohnen

Zusammenfassung Es wurden die Konzentrationsverhältnisse für das Echte Ackerbohnenmosaikvirus (EAMV) auf Vicia faba-Pflanzen mit Hilfe der spektralphotometrischen Methode untersucht. Dabei zeigten sich zyklische Schwankungen der Konzentration in den einzelnen Blattetagen, die mit einer entsprechenden, Ausprägung des Symptombildes gekoppelt waren. Eine Ausnahme hiervon machten nur die beimpften Blätter, die große Virusmengen enthielten, ohne ein Krankheitsbild zu zeigen. Stengelinternodien dagegen schienen keine nennenswerten Unterschiede im Virusgehalt zu besitzen. Eine Deutung der Verhältnisse wird versucht, wobei Analogien zum Recovery-Phänomen gezogen werden.     

Investigations on the ultrastructural changes of the spinal ganglion neurons in the course of axon regeneration and cell hypertrophy

Zusammenfassung Die morphologischen Veränderungen, die an den Spinalganglienzellen nach Durchtrennung ihres afferenten Axons auftreten, wurden bei Lacerta muralis untersucht. Die den Spinalganglien angehörenden Nerven wurden durch Schwanzamputation durchtrennt. Die licht- und elektronenmikroskopischen Befunde wurden systematisch verglichen.Bald nach Nervendurchtrennung kommt es an fast allen Spinalganglienzellen vorübergehend zu Schwellung des Zelleibes und — geringgradig — der Mitochondrien.Nach 7 Tagen sind zwei Nervenzellgruppen erkennbar, die eine sehr verschiedene Struktur aufweisen. Das endoplasmatische Reticulum der Neurone der ersten Gruppe, die ungefähr 12% der Nervenzellen des Ganglions ausmachen, hat ein normales Aussehen, die Neurofilamente sind zu dicken Bündeln zusammengeschlossen. Eine Deutung dieser Reaktionsweise war nicht möglich.Die Neurone der zweiten Gruppe — sie sind zahlreicher als die der Gruppe I — erscheinen unter dem Lichtmikroskop deutlich chromatolytisch. Elektronenmikroskopisch läßt sich ihr Zytoplasma folgendermaßen charakterisieren: Fehlen der parallel orientierten ergastoplasmatischen Strukturen und der Neurofilamente, Auftreten von geschlossenen Bläschen und von vorwiegend freien Ribosomen, Anhäufung von Mitochondrien um den Kern. Durch Aufschwellung und Fragmentierung der Tubuli und der Zisternen des endoplasmatischen Reticulums bilden sich die erwähnten geschlossenen Bläschen. Für eine Beteiligung des Kernkörperchens an diesem Vorgang spricht seine Volumenzunahme und seine Strukturveränderung. Während der Chromatolyse, die der Durchtrennung des Axons folgt, zeigt das Neuron eine vorübergehende Umdifferenzierung, so daß seine Struktur der des Neuroblasten weitgehend ähnelt.Nur wenige Neurone degenerieren infolge von Chromatolyse, die Mehrzahl gewinnt wiederum normale Struktur. Ihre Wiederherstellung beginnt mit der Fältelung der Kernmembran und Vergrößerung der Kernoberfläche und setzt sich mit dem Auftreten von ergastoplasmatischen Strukturen und zahlreichen Ribosomen vorerst in der Kerngegend, später auch im übrigen Teil des Zytoplasmas fort. Gleichzeitig treten die Neurofilamente wieder auf.Aufgrund der geschilderten Beobachtungen und bekannter biochemischer und histochemischer Angaben wird die Chromatolyse nicht als Ausdruck regressiver Erscheinungen aufgefaßt. Im wesentlichen handelt es sich um strukturelle Phänomene, die mit der Regeneration des Axons in Zusammenhang stehen.Wie bekannt, regenerieren bei der Eidechse nach der Schwanzamputation Haut, Muskeln und knorpeliges Skelett, während die Spinalganglien nicht regenerieren. Die letzten im Stumpf verbliebenen drei Spinalganglien-Paare innervieren den regenerierten Schwanzteil. Die Nervenzellen dieser Ganglien vermehren sich nicht, so daß sich durch die Schwanzregenerierung das Innervationsgebiet der einzelnen Zellen erheblich ausdehnt: in solchem Zustand hypertrophieren die Spinalganglienzellen.Während der Anfangsstadien der Hypertrophie beobachtet man im Zelleibe der Neurone ein stark entwickeltes Ergastoplasma und eine große, gut abgegrenzte Menge von sehr wahrscheinlich neugebildeten Neurofilamenten. Später findet eine allmähliche Vermischung der verschiedenen zytoplasmatischen Bestandteile statt. Dadurch erscheint der anfangs einheitliche, zytoplasmatische Sektor, welcher Neurofilamente enthält, in immer kleinere Zonen verteilt. Die Zahl der Mitochondrien in dem hypertrophierenden Zelleib steigt langsam und allmählich; aus der Volumenvergrößerung des Zelleibes resultiert jedoch, daß die Dichte der Mitochondrien verglichen mit der der Kontrollneurone stets geringer ist. Ist die Hypertrophie beendet, so erreichen die zytoplasmatischen Bestandteile wieder eine gleichmäßige Ausbildung und Verteilung, wie sie in den normalen Ganglienzellen vorhanden ist. Das hypertrophierte Neuron weist also am Schluß des Vorganges die gleiche Struktur wie die Normalneurone auf.In den hypertrophierenden Neuronen beobachtet man eine Vergrößerung der Kernkörperchen und eine Veränderung ihrer Struktur. Diese Veränderungen sind dieselben, die während der Axonregeneration vorkommen (vgl. vorhergehende Arbeit).Die Hypertrophie der Spinalganglienzellen bei Lacerta muralis besteht also hauptsächlich in der Vermehrung der Zellstrukturen (Neurofilamente, Zisternen des endoplasmatischen Reticulums, Mitochondrien).Durch Zunahme des peripheren Innervationsgebietes hypertrophieren vorwiegend die Spinalganglienzellen, die ein Volumen bis 4000 ³ aufweisen, und zwar solche, die ein höheres Oberflächen/Volumen-Verhältnis besitzen und sich wahrscheinlich später differenzierten. Die Nervenzellen, welche ein Volumen von mehr als 4000 ³ haben, hypertrophieren nicht. Im letzten Abschnitt dieser Arbeit wird die Ultrastruktur von Spinalganglienzellen verglichen, die sich in verschiedenen funktioneilen Zuständen befinden, nämlich Kontrollganglienzellen, chromatolytische Ganglienzellen, die das Axon regenerieren und keine spezifische funktioneile Tätigkeit ausüben, Ganglienzellen, die hypertrophieren und nicht spezifisch fähig sind. In den Ganglienzellen, die keine spezifische Funktion ausüben, liegen die Ribosomen überwiegend frei; das endoplasmatische Reticulum ist schwach entwickelt und äußerst einfach organisiert. Es wird von wenigen geschlossenen Bläschen gebildet. Dagegen ist das endoplasmatische Reticulum in den Ganglienzellen, welche eine spezifische funktionelle Tätigkeit ausüben, sehr entwickelt und sehr kompliziert gebaut; ergastoplasmatische Strukturen sind vorhanden. Es wird daher vermutet, daß in den freien Ribosomen des Zelleibes die zytoplasmatischen Proteine synthetisiert werden, in den ergastoplasmatischen Strukturen (Nissl-Schollen) dagegen hoch spezialisierte Proteine, die wahrscheinlich an einigen spezifischen Funktionen der Neuronen beteiligt sind.     

Über Regenerationsvorgänge an Vegetationspunkten von Tradescantia guianensis

Zusammenfassung Die Ansichten der einzelnen Forscher über die Regenerations- und Restitutionsfähigkeit der Sproßspitze gehen sehr auseinander, es war daher von Interesse, zu dem bereits bekannten Tatsachenmaterial neues hinzuzufügen.Die Knospen an Achsenteilen vonTradescantia guianensis, mit zwei bis drei Nodien, wurden durch einen Längsschnitt geteilt und die Stammstücke im dunstgesättigten Raume im Lichte aufgehängt.Gelingt es, durch einen Längsschnitt den Sproßvegetationspunkt der Knospe in zwei Teile zu zerlegen, so entstehen aus den beiden Spaltprodukten in vielen Fällen Sprosse, welche den normalen bis auf nicht wieder ergänzte, angeschnittene Blätter gleichen, und die eine minimale Vernarbung an der ehemaligen Wundstelle, am unteren Teile der operierten Knospe, erkennen lassen.Der mikroskopische Befund an operierten Objekten nach 3–21-tägiger Entwicklung zeigte, daß sich der Vegetationskegel an der verletzten Seite ergänzt. Es entsteht ein meristematisches Gewebe, aus dem sich Blattanlagen in normaler Folge entwickeln.Mit 7 Textabbildungen.