Licht- und Elektronenmikroskopische Beobachtungen Zum Problem der Cytomixis Sowie Ihrer Möglichen Beziehung Zur Potocytose. Untersuchungen bei Cucurbita-Arten und Lycopersicum Esculentum

Zusammenfassung Bei Cucurbita-Arten werden lichtmikroskopisch, bei Lycopersicum esculentum elektronenmikroskopisch durchgeführte Beobachtungen cytomiktischer Vorgänge mitgeteilt. Die lichtmikroskopische Beobachtung ist bei den Kürbisarten insofern schwierig, als deren Chromosomen ziemlich klein sind, während andererseits das Cytoplasma der relativ großen PMZ (Pollenmutterzellen) nur bis zu einem gewissen Grade aufgehellt werden kann. Besonders deutlich lassen sich die Vorgänge an dem stets gut sichtbaren und verhältnismäßig großen Nucleolus verfolgen, der anscheinend regelmäßig an der Cytomixis beteiligt ist und beim Übertritt in eine Nachbarzelle zumeist in eine Reihe von Teilnucleoli zerfällt, je nach der Zahl der am Übertritt beteiligten Plasmakanäle. Auch das gelegentliche Auftreten zweikerniger PMZ in Verbindung mit einzelnen kernlosen PMZ läßt auf Cytomixis schließen. Die Cytomixis wird bei den Kürbisarten anscheinend durch breite Plasmakanäle begünstigt. Besonders breite Plasmakanäle stellen offensichtlich eine derartig feste Verbindung zwischen benachbarten PMZ dar, daß diese im Verlauf der Präparation spindelförmig ausgezogen werden, bevor die Plasmaverbindungen endgültig unterbrochen werden.Bei der Tomate wurde Kernübertritt im elektronenmikroskopischen Bild bereits zu einem Zeitpunkt beobachtet, da der Kern noch eine homogene, körnig-fädige, vielleicht zum Teil auch fädig-spiralige Struktur aufweist, ohne daß eine sichtbare Kondensierung des Chromosomenmaterials bereits erfolgt ist. Der perinucleare Spalt ist unter Umständen sowohl in der Ausgangs- wie im Bereich des in die Nachbarzelle übergetretenen Kernabschnittes erweitert. Auch im Stadium vorübergehender Auflösung der Kernmembran beobachten wir Cytomixis.Besonders häufig konnten wir Cytomixis in Stadien feststellen, in denen die Chromosomen voll ausdifferenziert sind. Beim Übertritt durch den Plasmakanal wird das Chromosomenmaterial anscheinend regelmäßig stark gequetscht und zum Teil auch zerrissen. Das dadurch in seiner Feinstruktur offensichtlich geschädigte, in seiner äußeren Konfiguration ziemlich veränderte Chromosomenmaterial liegt nach seinem Übertritt in die Nachbarzelle vielfach zu birnenförmigen Massen verklumpt und von etwas Kernlymphe umgeben in mehreren Kerntaschen nebeneinander. Diese stehen zunächst noch über einen eigenen Plasmakanal mit dem abgebenden Kern in Verbindung. Wann und unter welchen Bedingungen sie abgeschnürt werden, konnte nicht ermittelt werden.Ebensowenig ließ sich anhand unseres Materials die Frage beantworten, ob und unter welchen Voraussetzungen die Möglichkeit einer Regeneration des übergetretenen Chromosomenmaterials und eine Vereinigung mit dem Kern der aufnehmenden Zelle gegeben ist. Auch über den Verlauf der sicherlich in den meisten Fällen erfolgenden Resorption des ausgeschleusten Kernmaterials konnten keine Beobachtungen angestellt werden.Hinsichtlich der Frage einer möglichen Beziehung der Cytomixis zu potocytoseartigen Erscheinungen ließ sich ein Zusammenhang nicht nachweisen.Es wird die Ansicht vertreten, daß die Cytomixis unter gewissen Bedingungen einen normalen Vorgang darstellen kann. Sie läßt sich darüber hinaus artifiziell auslösen. In der Natur kann sie durch äußere und innere Bedingungen in Gang gesetzt werden. Je nach Art und Stärke der wirksamen Reize wird sich jedoch die Cytomixis pathologisch auswirken. Indessen ist es im Einzelfall schwierig, die Grenze zwischen normalem und pathologischem Verhalten auszumachen.Es hat den Anschein, daß Cytomixis und die als Potocytose angesprochenen Erscheinungen Äußerungen erhöhter Aktivität der PMZ darstellen.

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Light- and electron microscopical observations on cytomixis and its possible relation to potocytosis. A study on species of Cucurbita and on Lycopersicum esculentum

Summary Cytomixis has been studied by light microscopical observations using species of Cucurbita and by electron microscopical observations using Lycopersicum esculentum. Cytological studies of species of Cucurbita by light microscopy prove to be difficult because the chromosomes are very small and because the cytoplasm of the large Pollen-mother-cells (PMC) cannot be differentiated well.However, it is possible to follow the cytomictical process by studying the behaviour of the very large nucleolus. The nucleolus regularly takes part in cytomixis and disintegrates into many parts whilst entering a neighbouring cell through several adjacent plasma channels. It has also been observed that from time to time binucleate PMCs occur in connection with PMCs which lack a nucleus, a fact which may indicate that cytomixis is involved. In species of Cucurbita, cytomixis seemed favoured by the presence of broad plasma channels. If plasma channels are very broad, the connection between adjacent PMCs may be so strong that the PMCs are separated in a spindel-like form before they break.With the electron microscope, a nucleus in a Tomato PMC was observed passing into a neighbouring cell at a time when this nucleus was of a homogeneous granular to threadlike or in part threadlike to spiral structure. At this time the condensation of chromosome material had not taken place. In the cell from which a nucleus separates, and also in the cell into which it enters, the perinuclear space around the traversing nucleus may in part be enlarged. Cytomixis is also observed when the nuclear membrane is temporarily dissolved.Very often we observed cytomixis when the chromosomes were fully differentiated. The chromosomes passing through a plasma channel generally appear strongly contused and partly disrupted. Thereby the fine structure of the chromosomes is apparently damaged. When the chromosome material has passed into a neighbouring cell, its configuration is strongly altered. The material is often clumped to pear-shaped masses, which are surrounded by a little mass of caryolymph and which lie side by side in nuclear pockets. These pockets are connected with their mother nucleus through a special plasma channel. It could not be observed at which time these connections are broken.We do not yet know whether chromosome material which has passed into a neighbouring cell can regenerate and join with the nucleus of the receiving cell. Also we have not observed the manner in which material disintegrates when it has passed into a neighbouring cell.We could not show any connection between cytomixis and potocytosis.We suppose that under certain conditions cytomixis is a normal process. Moreover it can be produced artificially. Under natural conditions it may be induced by external or internal conditions. Depending on the type and the intensity of the effective stimuli, cytomixis may often be a pathological process. However, it will be difficult to determine the boundary between a normal and a pathological behaviour.

     

Über meiotische Fragment- und Brückenbildung der Bastarde Secale und Triticum × Agropyrum

Zusammenfassung BeiSecale cereale ×Agropyrum intermedium sowie bei 4n und 6n Triticum ×A. intermedium konnten in der Meiosis eine Reihe von Anomalien festgestellt werden. So wurde beiS. cereale ×A. intermedium beobachtet: frühzeitige Degeneration der Pollenmutterzellen und des Arehespors in Verbindung mit Kümmer antheren, Zytomixis oder verwandte Erscheinungen, extremer Mangel an Synchronisation, klebrige Chromosomen, übermäßige Chromosomenkontraktion, achromatische Einschnürungen in den Chromosomen, Schrumpfarme und vor allem starke Brückenbildung in A_I und A_II und Fragmentierungen, die bis zum totalen Zusammenbruch der Zelle führen können. A_II-Brücken treten wesentlich häufiger als A_I-Brücken auf. Die spontane Fragment- und Brückenbildung, verbunden mit dem Komplex der Chromosomenverklebungen und -verklumpungen, hat Ähnlichkeit mit den nach Röntgenbestrahlung usw. auftretenden Erscheinungen. Die Brücken in A_I können zum Teil im Sinnevon Walters als Folge von Bruch und Rekombination nicht homologer Univalenter in der meiotischen Propbase angesehen werden, was zu Scheinbivalenten in M_II führt. Die dizentrischen Chromatidbrücken in A_I mögen das Ergebnis der Fusion von gebrochenen Schwesterchromatiden sein. Während beiS. cereale XA. intermedium diese Erscheinungen extrem stark und häufig vorkamen, wurden die meisten auch bei 4n Triticum ×A. intermedium gefunden, hier aber nur vereinzelt und im allgemeinen weniger extrem. Die Brückenbildung bei 6n Triticum ×A. intermedium kann in erster Linie als Folge von heterozygoter Inversionspaarung angesehen werden.     

Zur Chemodifferenzierung des Rückenmarks und der Spinalganglien der Ratte

Zusammenfassung Alkalische Phosphatase, saure Phosphatase, Glukose-6-Phosphatdehydrogenase und NADH-Diaphorase können erstmalig am 13., unspezifische Esterase am 15. Embryonaltag (ET) im Cytoplasma der Neuroblasten des Vorderhorns und der Spinalganglien nachgewiesen werden. Ein Unterschied zwischen zervikalem und lumbalem Teil des Rückenmarks besteht nicht. Während der weiteren Entwicklung breiten sich die Enzymreaktionen in der grauen Substanz nach dorsal aus. Am Ende der Tragzeit entspricht die Verteilung der Fermente der erwachsener Tiere. — Die Azetylcholinesterase reagiert ab 14. ET bis zur Geburt in den Hintersträngen stark positiv und ab 15. ET gleichzeitig in den Vorderhornzellen und Spinalganglien. Nach der Geburt sind die Perikarya der Vorderhornzellen Azetylcholinesterase-frei, dafür reagiert die Zelloberfläche positiv. — Die lysosomale Lokalisation der sauren Phosphatase in den Vorderhornzellen kann sehr früh (15. ET) nachgewiesen werden. Glukose-6-Phosphatdehydrogenase und NADH reagieren in diesen Zellen während der Embryonalzeit diffus. Ab 18. ET reagiert in der grauen Substanz das Scitenhorn bei Nachweis der Glukose-6-Phosphatdehydrogenase und NADH am kräftigsten. — Das Ependym und die Commissura anterior besitzen vom 13. ET bis zur Geburt eine deutliche positive Reaktion für saure Phosphatase, Glukose-6-Phosphatdehydrogenase und NADH. Gliazellen haben während der Embryonalentwicklung keine nachweisbare Enzymaktivität. Diese tritt erstmalig für Glukose-6-Phospahtdehydrogenase und NADH am 1. Lebenstag auf und steigert sich abhängig vom Fortschreiten der Myelinisation. — Die Neurone im Spinalganglion zeigen unterschiedliche Fermentreaktionen, wahrscheinlich als Ausdruck verschiedener Zellaktivität. — Belastung durch Schwimmen zieht keine Veränderungen der Enzymaktivitäten im Rückenmark und Spinalganglion nach sich.

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Chemodifferentiation of the spinal cord and spinal ganglion of the rat

Summary In the cytoplasm of neuroblasts of ventral horn and spinal ganglia alkaline phosphatase, acid phosphatase, glucose-6-phosphate dehydrogenase and NADH diaphorase can be first demonstrated on the 13th embryonic day and non-specific esterase activity on the 15th embryonic day. There are no differences between the cervical and the lumbal spinal cord. During the further development the enzyme activities in the gray matter extend in a dorsal direction. At the end of pregnancy the distribution of enzymes is like that in adult animals. — The acetylcholinesterase reaction is strongly positiv in the posterior column from the 14th embryonic day to birth, and from the 15th embryonic day onward also in the nerve cells of the ventral horn and spinal ganglia. After birth the pericarya of the ventral horn are devoid of acetylcholinesterase. There is, however, a positive reaction on the surface of the cells. — The lyososomal localization of acid phosphatase can be demonstrated on the 15th embryonic day in the nerve cells of ventral horn. Glucose-6-phosphate dehydrogenase and NADH diaphorase exhibit a diffuse reaction in these cells during embryonic life. From the 18th embryonic day onward the lateral horn of the gray matter shows the highest activities of glucose-6-phosphate dehydrogenase and NADH-diaphorase. — In the ependyma and the anterior commissure acid phosphatase, glucose-6-phosphate dehydrogenase and NADH diaphorase can be visualized from the 13th embryonic day to birth. — In glial cells no enzymes can be demonstrated during embryonic life. On the 1st day after birth glucose-6-phosphate dehydrogenase and NADH diaphorase occur. These enzyme activities then increase depending on the degree of myelination. — In the neurons of spinal ganglia the enzyme reactions show marked differences probably indicating functional differences. — Continuous swimming does not lead to demonstrable enzyme changes in spinal cord and spinal ganglia.

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Stipendiat des Deutschen Akademischen Austauschdienstes.     

Zur crustaceenfauna der Brackwassergebiete Rügens und des Darss

Ohne Zusammenfassung     

Die Zytologie der Bastarde aus der Kreuzung parthenogenetischer Weibchen von Solenobia triquetrella F. R. mit Männchen der bisexuellen Rasse

Crossing of the diploid parthenogenetic form with bisexual Solenobia triquetrella males results in normal sexes in F₁ and F₂. Therefore, oogenesis and spermatogenesis of the hybrids are expected to be normal. This is the case. If diploid or tetraploid parthenogenetic females are crossed, relatively often gynanders are observed in F₁. Their appearance is explained by the assumption that in the antagonism between the zygotic nucleus (?Befruchtungskern“) and the nucleus resulting from the fusion of the second polar nucleus with the inner daughter nucleus of the first polar nucleus (?Richtungskopulationskern“ [R.K.K.]) in gynanders neither the zygotic nucleus (as during bisexual propagation) nor the R.K.K. (as during parthenogenesis) dominates and suppresses the other nucleus. In the X0 type the reduced chromosome number in the tetraploid egg is 61, in the XY type 62. The sperm nucleus carries a set of 31 Chromosomes. Therefore, the intersexual F₁ hybrid should be triploid and should have 92 or 93 chromosomes respectively. It is shown that this is indeed the case. No elimination of single chromosomes has been observed, which clearly disproves the attempt to explain the complicated mosaic of the intersexes by the assumption that the 3A∶2X ratio changes during development. In all cases tested chromosome conjugation must have been complete, since in metaphase I the egg always shows 31 trivalents. (Spermatogenesis will be described in Mitteilung II.) Each autosomal trivalent consists of 3 homologous chromosomes, 2 of which are derived from the mother and the third from the sperm. During the reductional division the two maternally derived homologues seem always to go to opposite poles, while the paternal chromosome migrates to either one; therefore the daughter in the XY type must have a distribution of, for example, 42∶51=93, in the X0 type of, for example, 45∶47=92. It is proved that this is the case. The second maturation division in the egg is normal. All chromosomes are divided equationally; thus the mature egg nucleus contains a variable number of chromosomes. Further propagation of predominantly female intersexes is possible by parthenogenesis. Since during parthenogenesis the organism is derived from the R.K.K. the triploid chromosome number remains unchanged as is demonstrated. The parthenogenetic propagation of F₁ eggs thus must lead to the same result as in F₁. It is made highly probable that this is the case.     

Zur Methodik der Kohlensäureassimilationsmessung. Ein Vergleich Zwischen der Apparatur nach Warburg und der Nach van der Paauw

Ohne ZusammenfassungMit 2 Textabbildungen.     

Altes und Neues zu Beizfragen,speziell der Rübensaat

Ohne ZusammenfassungMit 3 Abbildungen.     

Rolle der Gesichtswahrnehmungen für den Farbwechsel der Frösche Rana esculenta L., R. fusca Rösel und Hyla arborea L.

Ohne ZusammenfassungEin Auszug dieser Arbeit erschien mit gleichlautendem Titel als Mitteilung Nr. 158 aus der Biologischen Versuchsanstalt der Akademie der Wissenschaften in Wien, Zoologische Abteilung, im Ak. Sitzungsanz. Nr. 17, 10. Juli 1930.     

Die Cytologie der Pädogenese und der Geschlechts-bestimmung einer heterogonen Gallmücke

Zusammenfassung Die weiblichen Larven der heterogonen Gallmücke Heteropeza pygmaea (Syn.: Oligarces paradoxus) können milieuabhängig viviparpädogenetisch sowohl weibliche als auch männliche Nachkommen erzeugen.Das Divergieren der pädogenetischen Entwicklung von Weibchen und Männchen ist spätestens im Laufe der ersten Reifeteilung sichtbar: Bei Weibchen läuft nur eine, und zwar eine äquationelle Reifeteilung ab. Der nicht reduzierte Eikern enthält ungefähr 77 Chromosomen. Der einzige Richtungskern degeneriert in der Regel. Aus Eiern, in denen beide Reifeteilungen durchgeführt werden und der Chromosomensatz des Eikerns auf 38 oder 39 Chromosomen reduziert wird, entwickeln sich Männchen. Die drei Richtungskerne degenerieren nicht, sondern beteiligen sich an der Furchung.Die Männcheneier sind in der Regel schon vor der Metaphase der ersten Reifeteilung daran zu erkennen, daß sie größer sind als Weibcheneier gleichen Kernteilungsstadiums und außerdem eine im Verhältnis zur Nährkammer sehr viel größere Eikammer haben.Zwischen Meiose und erster Furchungsteilung der Männchen wird die Chromosomenzahl des reduzierten Eikerns aufreguliert, indem zwei oder mehrere somatische Kerne der Mutter mit dem Eikern verschmelzen. Diese somatischen Kerne wurden schon während der Meiose in der Eikammer beobachtet.In der zweiten bis vierten Furchungsteilung werden in Weibchen und Männchen Chromosomen aus den zukünftigen somatischen Kernen eliminiert (1. El.). Jeweils ein Kern jedes Embryos, der spätere Keimbahnkern, wird von dieser Elimination ausgenommen. Im Männchen ist dies stets ein Abkömmling des auf regulierten Kerns. Aus den anderen Abkömmlingen des aufregulierten Kerns werden die zur Aufregulation verwendeten Chromosomen der mütterlichen Somakerne eliminiert.In der sechsten bis achten Furchungsteilung wird in beiden Geschlechtern aus den künftigen somatischen Kernen ein einzelnes Chromosom eliminiert (2. El.). Danach enthalten die Somakerne die endgültigen Chromosomenzahlen: im Weibchen 10, im Männchen 5. Die Chromosomenzahl der Spermatocyten II beträgt 7.Meinem verehrten Lehrer, Prof. Dr. H. Ulrich, danke ich für die Anregung zu dieser Arbeit und den stets fördernden Einfluß, den er auf den Fortgang der Untersuchungen ausübte. Ich danke Herrn F. Würgler und Herrn Dr. W. Sautee für ihre Hilfe bei der Auswertung und meiner Mutter für ihre Unterstützung beim Verfassen des Manuskripts. Prof. J. Seiler und Prof. H. Bauer danke ich für ihre wertvollen Ratschläge.     

Die Morphologie und Physiologie der Salamander-Schilddrüse. VI. Jodimplantation und ihre Wirkung auf die Schilddrüse

Ohne ZusammenfassungEs ist uns eine angenehme Pflicht, Herrn Dr.Viktor G.Bloede, Baltimore, unseren Dank auszusprechen für die finanzielle Unterstützung, durch welche er diese Forschungen möglich gemacht hat.Die dieser Schrift zugrunde liegenden Versuche wurden am Marine Biological Laboratory, Woods Hole, Mass., ausgeführt.     

Unterschiede der Zahmen und Wilden Meerschweinchen (Cavia Porcellus Linn. Und Cavia Rufescens Lund) Bezüglich Ihrer Immunisierbarkeit Durch Diphterieanatoxin

Ohne Zusammenfassung     

Über den Hin- und Rückweg bei der Labyrinthorientierung von Bienen und Wespen

Zusammenfassung Bei Labyrinthdressuren mit Bienen und Wespen unterscheiden sich Ein- und Auslauf schon im äußeren Laufgebaren der Tiere. Orientierungsaufgaben, die die Tiere im Einlauf gelernt haben, wie die Wendung in eine bestimmte Richtung oder die Zuordnung von Farbmarken zu bestimmten Seiten, sind ihnen im Auslauf vollkommen fremd. Dabei ist es gleichgültig, ob Ein- und Auslauf einander gleich oder entgegengesetzt gerichtet sind und ob die Aufgaben seitenrichtig oder spiegelbildlich geboten werden. Auch wenn die Tiere den Einlauf noch so gut beherrschen, müssen sie den Auslauf völlig neu erlernen. Dasselbe gilt auch umgekehrt. Grund ist die verschiedene Stimmung der Versuchstiere vor und nach der Futteraufnahme. Die 'Futterstimmung kann aber auch, ohne daß die Tiere Futter finden, in die 'Heimkehrstimmung umschlagen.     

Untersuchung der Morphogenese der Blätter anOenothera hookeri de Vries und Einigen Ihrer Mutanten

The phenotype and the morphogenesis of the leaves in the early rosettestage ofOenothera hookeri and some mutants with abnormal leafform are described. The mutantsb andgi-2 do not show any visible differences compared with the normal form during the stages of the meristematic growth. The five narrow-leaved mutants in this stage already show clearly visible differences in the size of the vegetation point and the morphogenesis of the young leaves. The asymmetry of the sicle-leaves in the mutantsi is already determined in the leaf-primordium. Experiments inducing phenocopies indicate, that there is in the mutantssm-4 andsm-7 a genetically determined disturbance of the polar transport of auxins.