Untersuchungen an Oozytenkernen von Amphibien und Teleosteern mit Pseudoisozyanin

Zusammenfassung Das fluoreszenzmikroskopische Nachweisverfahren für DNS-Nukleoproteide mit N,N-Diäthylpseudoisozyaninchlorid (PIC-Reaktion nach Sterba, 1963) wird auf seine Spezifität für DNS und auf den zugrundeliegenden Mechanismus untersucht.Es wird der Nachweis erbracht, daß nur solche Strukturen dargestellt sind, deren DNS-Gehalt durch Vergleichsfärbungen oder durch spezifische Extraktionen gesichert werden kann. Als wesentlich für das Zustandekommen der Reaktion werden die Phosphatgruppen der DNS erkannt. Eine mögliche Mitbeteiligung von SH-Gruppen und Disulfidbrücken am Zustandekommen der Reaktion wird diskutiert. Es wird der Nachweis erbracht, daß RNS bei der PIC-Reaktion aus den Schnitten extrahiert wird.Vergleiche mit anderen Nukleinsäurenachweisen zeigen, daß die PIC-Reaktion diesen überlegen ist.Im Oozytenkern von Triturus alpestris konnten extrachromosomale DNS enthaltende Strukturen (Mikronukleolen) nachgewiesen werden.Morphologie und Histochemie der Oozytenkerne einiger Amphibien und Fische werden vergleichend untersucht.

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Studies on oocyte nuclei of amphibians and teleosts by means of pseudoisocyanine

Summary The fluorescence-microscopical method for demonstration of DNA-proteids with N,N-diethyl-pseudoisocyanine chloride is investigated for specificity for DNA and for the chemism of it. It is stated that only such structures are demonstrated which contain DNA.The phosphoric acid groups in the DNA are responsible for the positive results with the pseudoisocyanine-reaction. The possibility is discussed that SH and SS-groups of the residual protein may be responsible for the positive reaction, too.It is suggested, that RNA is extracted by the manipulations during the pseudoisocyanine-method.In oocyte nuclei of Triturus alpestris we were able to demonstrate extrachromosomal DNA-containing structures (micronucleoli). Morphology and histochemistry of the oocyte nuclei of some Amphibiens and fishes are investigated comparatively.

     

Die Ausbildung der Asymmetrie der Nuclei habenulae des Zwischenhirns bei Amphibien in Unabhängigkeit vom Blutkreislauf

Zusammenfassung Zur Prüfung der Fräge, ob der Blutkreislauf bei der Bestimmung der Asymmetrie der Nuclei habenulae des Zwischenhirns eine Rolle spielt, wurden Larven vonTriturus alpestris ohne Blutkreislauf durch Entfernung der Herzanlage hergestellt. Die Nuclei habenulae entwickelten auch ohne Kreislauf ihre normale Asymmetrie.Isolate aus dem Kopfbezirk der Neurula vonTriturus alpestris, die aus cephalem Ekto und Mesoderm bestanden und manchmal auch vorderes Entoderm enthielten, entwickelten in günstigen Fallen an ihrem Gehirn die Nuclei habenulae. Diese besaßen trotz Abwesenheit von Blutkreislauf und der anderen asymmetrischen Organe die normale Asymmetrie.

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The development of asymmetrical nuclei habenulae in the diencephalon of amphibians, independent of blood circulation

Summary The problem whether the blood circulation influences or determines the asymmetry of Nuclei habenulae was tested by removing the heart-anlage of the embryo ofTriturus alpestris. The resulting larvae without any blood circulation developed their normal asymmetry of habenulae.Isolates from the head region of neurulae ofTriturus alpestris, consisting of cephalic ecto and mesoderm, sometimes also of entoderm, under favorable conditions could develop brains with Nuclei habenulae. These were normal, asymmetric in spite of missing the blood circulation and other asymmetrical organs.

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Ausgefürhrt mit Unterstützung der Deutschen Forschugagemeinschaft.     

Traceruntersuchungen zur Abgrenzung von Nestarealen holzzerst?render Rossameisen (Camponotus herculeanus L. und C. Ligniperda latr.)

Summary Die große Regurgitationstendenz im Fütterungsverhalten von Ameisen wurde ausgenützt, um mit Hilfe der Tracermethode (J131 in Honigwasser) die Nestareale holzzerstörender Roßameisen (C. herculeanus) in lebenden Bäumen zu ermitteln. Hierzu wurden vorher im Laboratorium Absorptionsmessungen an verschiedenen Hölzern und mit verschiedenen Detektoren vorgenommen. Hierbei ergab sich für den Szintillationszähler der günstigste Wirkungsgrad. Die Freilanduntersuchungen zeigten, daß die Nestareale einer einzigen Kolonie eine Reihe von Stämmen umfassen können und weit größer sind, als die äußerlich erkennbaren Schadbilder vermuten lassen.

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Summary Regurgitation is important in the feeding behaviour of ants. Iodine¹³¹ in honey-water-solution was fed to colonies of Camponotus herculeanus. A scintillation counter was used to determine the nest area, i.e. that which was radioactive following regurgitation. This apparatus gave the most consistent results with different woods. The nest area of a single colony was found to include several trunks, and covered a much larger area than the external damage revealed.

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Herrn Dr. Karl Hölldobler zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Zum Problem der Ocellenfunktion bei den Insekten

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden teils experimentell, teils aus vorhandenen Abbildungen die Augenkonstanten einer Anzahl von Insektenocellen bestimmt.Diese ergeben, daß die Ocellen bei großer Lichtstärke und geringem Auflösungsvermögen nur für die Rezeption von Helligkeit und Lichtrichtung in Anspruch genommen werden können. Sie ergänzen bei gut fliegenden Tieren infolge ihrer großen Lichtstärke die lichtschwachen Appositionsaugen.Versuche mit den Arbeitern von Formica rufa zeigen, daß es für ihre Abwehrreaktion gegen dunkle Gegenstände einen innerhalb einer Versuchsreihe konstanten kleinsten Sehwinkel (Reaktionswinkel) gibt, der im übrigen mit Temperatur und Beleuchtung meßbar variiert.Versuche, im Experiment die Funktion der Ocellen festzustellen, fielen, wie bisher immer, negativ aus.Herrn Prof. Kühn schulde ich Dank für die Anregung zu dieser Untersuchung und wohlwollende Förderung; ferner spreche ich Herrn Prof. Pohl, Der mich in der Arbeit durch Beratung in physikalischen Fragen und durch Überlassung von Räumlichkeiten und Apparaten im I. Physikalischen Institut der Universität weitgehend unterstützte, sowie den Assistenten im Zoologischen und Physikalischen Institut, den Herren Dr. Kröning und Dr. Kuhn, und Herrn Dr. Gudden für Anregungen und Ratschläge meinen Dank aus.     

Die Verlagerungsfähigkeit des Zellinhaltes der Zwiebelschuppen von Allium cepa durch Zentrifugierung

Die Behandlung lebender Zellen mit der Zentrifuge veranlaßt in ihnen eine Verlagerung der toten und lebenden Bestandteile, wofern diese verschiedenes spezifisches Gewicht haben. Eine Verlagerung wird mit um so geringeren Zentrifugalkräften zu erreichen sein, je größer der Unterschied im spezifischen Gewicht benachbarter Teile ist, und je geringer diejenigen Kräfte sind, welche einer Bewegung der Teilchen entgegenwirken. Ihre Bewegung wird durch hohe Viskosität, andererseits durch Adhäsion an anderen Teilen, z. B. an der Membran, beeinflußt.Im folgenden soll von den durch Zentrifugenbehandlung erreichbaren Verlagerungen der Bestandteile lebender Zellen die Rede sein, sowie von den inneren und äußeren Faktoren, welche auf die Verlagerung Einfluß gewinnen können.Alle meine Untersuchungen wurden an den Geweben der Zwiebelschuppen (Allium cepa) ausgeführt. Ich ließ die Zentrifuge zunächst auf dünne, mit einer scharfen Rasierklinge abgeschnittene Epidermislamellen wirken und verfuhr dabei derart, daß ich die Schnitte mit einem Wattebausch in halb mit Wasser oder Lösungen gefüllten Köhren in einem Abstand von ca. 15 cm vom Zentrum in fixe Lage brachte. Weiterhin wurden aus den Zwiebelschuppen Gewebeprismen herausgeschnitten und zentrifugiert. Schließlich wurden auch ganze, intakte Zwiebeln geschleudert und die Zentrifugenwirkung an den aus ihnen angefertigten Epidermisschnitten geprüft.Neben frischen turgeszenten Epidermiszellen wurden in weiteren Versuchsserien Epidermisschnitte, die vorher mit verschiedenen Plasmolyticis behandelt worden waren, der Zentrifugenbehandlung ausgesetzt.Die Zentrifugenschnelligkeit schwankte zwischen 1200 und 3000 Umdrehungen in der Minute, entsprechend einer Fliehkraft von 375 bis 1500 g. Die Wirkungsunterschiede sind innerhalb dieser Grenzen bedeutungslos wie mehrere Versuche gezeigt haben; meistens habe ich mich mit einer Schnelligkeit von 1500 Umdrehungen begnügt.

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Seinem Leiter, Herrn Professor Dr. Küster, möchte ich hiermit meinen herzlichsten Dank für sein stetes Entgegenkommen aussprechen.     

Zur Frage der Aktivierung der Gewebe im Extremitätenstumpf bei Urodelen vor der Blastembildung

Zusammenfassung Auf Grund des Einbaues von injiziertem H³-Leucin wurde autoradiographisch die Eiweißsyntheseaktivität der Stumpfgewebe amputierter Vorderextremitäten beiTriturus vulgaris undTriturus alpestris während der ersten 13 Tage nach der Amputation ermittelt.Die primäre Reaktion der Epidermis, der Muskulatur und der Schwannschen Scheidenzellen besteht in einer Verdoppelung des Aminosäureeinbaues. Muskelzellen und Schwannsche Scheidenzellen erfahren in einer zweiten Phase eine Erhöhung ihrer Aktivität auf das 4–5fache. Das Periost reagiert später als die übrigen Gewebe. Es erhöht seinen Eiweißstoffwechsel dann aber bald auf das 3fache seines ursprünglichen Wertes.Die primäre Erhöhung tritt bei der Muskulatur und den Nerven zusammen mit den Auflösungserscheinungen dieser Gewebe auf, während nach dem Beginn der zweiten Phase die ersten Zellen des mesodermalen Regenerationsblastems anzutreffen sind.Meinem verehrten Lehrer Herrn Professor Dr.Otto Kuhn zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Versuche zum Problem der Flauschbildung beim Kulturchampignon

F. Zusammenfassung In der Arbeit geht es um die Frage, ob der Nährboden die Entwicklung eines bestimmten Myceltyps beeinflußt. Es handelt sich dabei um den unerwünschten stark flauschigen Typ, der zu Ertragsdepressionen führt. Die Versuche wurden mit zwei verschiedenfarbigen Stämmen, von denen jeweils der Flauschtyp und der Normaltyp vorlagen, und sechs Nährböden durchgeführt. Es wurde ein nachhaltig günstiger Einfluß des Kompost-Agars beobachtet, der allerdings nur beim flauschigen Typ des weißen Stammes in Erscheinung trat. Auch zeigten die Versuche, daß man den flauschigen und den fädigen Typ bis zu einem gewissen Grad von einander getrennt halten kann, wenn man bei der Vermehrung des Mycels durch Teilung stets nur den gewünschten Typ vermehrt.

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Investigations of the problem of development of fluffy mycelium in cultivated mushrooms

Summary The study deals with the question of the influence of the nutrient medium upon appearance of a certain type of mycelium, namely the undesirable strongly fluffy type, which leads to decreased yields. The experiments were carried out with two strains of different color (each with fluffy and normal mycelium respectively). Six different nutrient media were tested. A lasting favorable influence of compost-agar was found, but only in the fluffy type of the white strain. The experiments also showed that it is possible to maintain fluffy and normal stringy types separately to some extent, by propagating only the desired type at each mycelium transfer.

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Für ihre gute Assistenz möchte ich Fräulein Christl Weiß und Fräulein Jutta Klinckmann vielmals danken. Herrn Konrad Engelhardt sei für die Aufnahmen gedankt.

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Angenommen durch W. Seyffert     

Untersuchungen zur Entwicklung von Gehölz-Aufforstungen auf Bergbaukippen in der Dübener Heide (DDR)

Zusammenfassung Der Braunkohlentagebau führt zu beträchtlichen Eingriffen in die Kulturlandschaft. Durch Wiederurbarmachung und Rekultivierung der Tagebauareale werden beträchtliche Bodenflächen der gesellschaftlichen Nutzung wieder zur Verfügung gestellt. In Landschaften mit von Natur aus fruchtbaren Böden steht dabei die Kippenrekultivierung für eine landwirtschaftliche Nutzung und in Gebieten mit von Natur aus weniger fruchtbaren Böden für eine forstliche Nutzung im Vordergrund. Die Tagebaurestlöcher werden häuftig zu Naherholungsgebieten umgestaltet oder für wasserwirtschaftliche Zwecke bzw. für eine geordnete Mülldeponie verwandt. In der Arbeit wird die syngenetische Entwicklung von aufgeforsteten achtjärigen Monokulturen des Populus-Artemisia vulgaris-Typs über etwa 30 jährige Bestände des Populus-Taraxacum officinale-Typs und Populus-Calamagrostis epigeios-Typs bis zu etwa 60 jährigen Baumbeständen des Populus-Carpinus betulus-Typs unter pflanzensoziologischen, ökologischen und pflanzengeographischen Aspekten untersucht. Die Arbeit schließt mit einer Darstellung der landeskulturellen Bedeutung der Kippenaufforstung für die gesamte Kulturlandschaft.

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In der Untersuchung wurden Ergebnisse, darunter Vegetationstabellen der zu erwähnenden Vegetationstypen der Lehrer-Diplomarbeit von Herrn Frenzel (1976) mit einbezogen, dem wir an dieser Stelle für seine Mitarbeit recht herzlich danken möchten.     

Untersuchungen zur N2-Binding bei der Verrottung von Waldgräserwurzeln unter Mikroaeroben Bedingungen

Zusammenfassung Es sollte geprüft werden, ob verrottende Wurzeln von Waldgräsern in einem mikroaeroben Milieu den N-Bindern wesentliche Mengen ausnutzbarer C-Quelle zur Verfügung stellen, so daß N-Gewinne mit dem Kjeldahlverfahren nachweisbar sind.Grobwurzeln von Calamagrostis epigaios mit C/N-Verhältnissen von 56 bis 61 wurden mit Quarzsand und Ca-Bentonit gemischt und mit einer für N-Bindung geeigneten Nährlösung überschichtet und nach Impfung bebrütet.Bei 28°C zeigten sich nach 14 Tagen erhebliche N-Gewinne, nach weiteren 7 Tagen war der N-Gehalt der Ansätze nahezu auf den Ausgangswert zurückgegangen.Der Zerkleinerungsgrad der Wurzeln hatte keinen nennenswerten Einfluß auf die Zersetzungsgeschwindigkeit. Bei 16°C und 6°C wurden fast die gleichen N-Gewinne beobachtet wie bei 28°C. Vermutlich sind die N-Verluste bei 28°C größer als bei tieferen Temperaturen.Die Untersuchungen wurden überwiegend mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Für diese Unterstützung sei hiermit bestens gedankt. Besonders danke ich weiterhin Herrn Prof. Laatsch für seine Anregungen und der Chemotechnikerin Frau Schmidt für die Durchführung der Analysen. Dank gebührt ferner den Herren Dr. Poschenrieder und Dr. Beck von der Bayer. Landesanstalt für Bodenkultur, Pflanzenbau und Pflanzenschutz, München, und Herrn Dr. Kutzner vom Bakteriologischen Institut der Südd. Forschungsanstalt für Milchwirtschaft in Weihenstephan b. Freising für die Einführung in mikrobiologische Arbeitsverfahren.

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Summary It was investigated if the roots of forest grasses, decomposing in a waterlogged environment, can provide substantial amounts of utilizable carbon compounds for nitrogen-fixing organisms, so that nitrogen gains can be detected by the Kjeldahl-procedure.Mixtures of quarz-sand and calcium-bentonite with coarse roots of Calamagrostis epigaios were soaked and covered with a nutrition solution suitable for N-fixation. The C/N-ratios of the roots ranged from 56 to 61. After inoculation the samples were incubated at different temperatures for various periods of time.After 14 days of incubation at 28°C considerable N-gains were obtained, but after additional 7 days the N-content of the samples almost returned to its original level.Roots ground to different particle size did not differ in their rate of decomposition. At 16°C and at 6°C almost the same N-gains were detected as at 28°C. Presumably the N-losses at 28°C are higher than at lower temperatures.

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Meinem verehrten Lehrer, Herrn Professor Laatsch, zu seinem 60. Geburtstag in Dankbarkeit gewidmet.     

Beeinflussung des Eingeweidesitus beim Alpenmolch (Triturus alpestris) durch elektrischen Strom

Zusammenfassung Neurula-Keime (Harrison-Stadien 15–17) vom Alpenmolch wurden in einem Elektrophoresegerät 1 Std lang der Wirkung eines elektrischen Stromes ausgesetzt. Unter den im Larvenstadium fixierten Versuchstieren fanden sich Eingeweide-Irreguläre und -Inverse in einem gegenüber Kontrollen stark erhöhten, statistisch gesicherten Prozentsatz.

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Influence of the electrical current upon the situs viscerum of triturus alpestris

Summary Neurulae (Harrison 15–17) ofTriturus alpestris were kept within an electrical set up for 1 hour. At a later stage the larvae showed irregularities and inversions of their viscera in a much higher frequency than the untreated controls.

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Durchgeführt im Rahmen des Forschungsvertrages 041-65-10 BIO D mit Euratom. Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durch Leihapparate im Heiligenberg-Institut.     

Methodik cytochemischer Analysen bei pflanzlichen Objekten

Zusammenfassung Bei Schnittpräparaten von Knospen der Apfelsorte Jonathan wurden die Zellkerne in 8 Versuchsgliedern einer teilweise unterschiedlichen Vorbehandlung bezüglich Fixierung und Hydrolyse unterworfen und anschließend nach der Feulgen-Methode angefärbt. Die DNS-Menge der Kerne wurde cytophotometrisch gemessen.Zwischen den DNS-Mittelwerten der Versuchsglieder I, II und IV und denjenigen der Versuchsglieder III, VI, VII und VIII — beide Gruppen von Versuchsgliedern haben unterschiedliche Hydrolysen erfahren — bestehen bis auf eine Ausnahme signifikante Unterschiede. Die Zuverlässigkeit der Langzeithydrolyse wird durch den Befund bestätigt, daß zwischen den DNS-Mittelwerten der Versuchsglieder I, II und IV, bei denen die gleiche Hydrolyseprozedur verwendet wurde, keine signifikanten Unterschiede gefunden wurden.Die DNS-Mittelwerte der Versuchsglieder VI und VII, die auf unterschiedliche Weise fixiert wurden, sind signifikant voneinander verschieden.Bei Unterteilung der Apfelknospen-Schnittpräparate in drei Gewebebezirke konnten innerhalb der Versuchsglieder II und IV zwischen den DNS-Mittelwerten der drei Bereiche nur sehr geringe oder keine mit statistischen Methoden erfaßbare Unterschiede ermittelt werden.Bei den Versuchsgliedern II und IV wurden die einzelnen Kerne nach den in relativen Arbeitseinheiten gemessenen DNS-Werten und nach Flächen-Größen-Klassen gruppiert. Innerhalb beider Versuchsglieder konnten zwischen den DNS-Mittelwerten nahezu aller Klassen signifikante Unterschiede gefunden werden. Zwischen den DNS-Mittelwerten der gleichen Klasse in beiden Versuchsgliedern ergeben sich keine statistisch nachweisbaren Unterschiede. Auf Grund dieser Befunde kann man Rückschlüsse auf den DNS-Replikationsgrad der Zellkerne ziehen. Beim vorliegenden Knospenmaterial hat der größte Teil der Kerne die Replikation bereits eingeleitet, aber noch nicht abgeschlossen.Im Diskussionsteil wird das Problem der Kernanschnitte bei Schnittpräparaten besprochen und die Frage erörtert, welchen Aussagewert Kern-DNS-Bestimmungen an Schnittpräparaten im Vergleich zu denjenigen an Ausstrich- und Quetschpräparaten besitzen.

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Methodical studies of cytochemical analyses in higher plantsI. Cytophotometrical measurements of the nuclear DNA-concentration in sections from apple buds by varying treatment in regard to fixation and hydrolysis

Summary Sections prepared from buds of the Jonathan apple type were divided into eight experimental parts. The nuclei were subjected to partially varying preliminary treatment in regard to fixation and hydrolysis, and subsequently stained according to the Feulgen method. The nuclear DNA concentration was then determined cytophotometrically.Group 1 (parts I, II, and IV) was hydrolyzed differently than group 2 (parts III, VI, VII, and VIII). With only one exception the DNA averages of group 1 differ significantly from those of group 2. The reliability of the longer hydrolysis time is confirmed by the result that among the individual DNA averages of group 1 there were no significant differences found. Parts VI and VII were fixed differently and the DNA averages were significantly different.By subdividing the slides of parts II and IV into three tissue regions there could be only very small or no differences statistically determined.The individual nuclei of parts II and IV were grouped into classes according to relative DNA values (measured in arbitrary units) and surface area. Within both parts significant differences in the DNA averages could be found among almost all the classes. Between the DNA averages of the same class of the two parts there are no statistically demonstrable differences. Based on these results one can draw conclusions about the level of the nuclear DNA replication. In the described bud material DNA replication had already been initiated, but not yet completed in the bulk of the nuclei.In the discussion the problem of the cell slicing is reviewed. The question of the relative value of sections for nuclear DNA measurements in comparison to those of smear and squash slides is discussed.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Unser Dank gilt Frau Prof. Dr. O. Zeller, Abteilung für Angewandte Botanik der Universität Hohenheim und Herrn Prof. Dr. F. Mechelke, Lehrstuhl für Allgemeine Genetik der Universität Hohenheim für die Unterstützung bei den vorliegenden Untersuchungen.     

Systems analysis of biological receptors

Zusammenfassung Zur Erfassung der Übertragungseigenschaften der Froschmuskelspindel wurden die wichtigsten Systemparameter — Länge und Kraft der intrafusalen Muskelfasern, das Verhalten des Receptorpotentials, und die Impulsdichte — bestimmt. Hierbei wurden rampen- und sinusförmige Längen- bzw. Kraftänderungen auf den Muskel aufgebracht und die Veränderungen im Receptorpotential und der Impulsantwort analysiert. Die experimentellen Befunde lassen den Schluß zu, daß der mechano-elektrische Transduktionsprozeß einen wesentlichen Beitrag zur Dynamik liefert, wobei Längenänderungen des Muskels den unmittelbaren Eingang für den Spindel-Transducer darstellen. Abhängig davon, ob die intrafusalen Muskelfasern gedehnt werden oder sich verkürzen können, zeigen die Receptorpotentialänderungen ein PDT₁- bzw. ein Verzögerungs-Verhalten. Mögliche molekulare Mechanismen des lonentransportes durch die Receptormembran werden zur Erklärung dieser Änderungen in den Transducereigenschaften herangezogen. Die Formulierung eines linearen Modells gestattet eine hinreichend genaue Beschreibung der einzelnen Teilsysteme: Muskel, Transducer und Encoder sowie der komplexen Receptordynamik. Nur im Bereich großer Längenänderungen, wo der sog. overstretch auftritt, reicht die lineare Approximation nicht mehr aus.

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Presented at the IV. Internat. Biophysics Congress, Moscow, August 7–14, 1972.     

A technique for artificially culturing ichneumonid parasites of woodwasps (Hymenoptera: Siricidae)

Oviposition under artificial conditions was readily induced in the primary parasites Rhyssa persuasoria and R. amoena and the cleptoparasite Pseudorhyssa sternata, ichneumonid ectoparasites of the larvae of siricid woodwasps.A method of rearing their immature stages on natural and substitute hosts is described.

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Zusammenfassung Rhyssa persuasoria und R. amoena, primäre Ektoparasiten der Larven und Puppen von Holzwespen der Familie Siricidae, werden zum Eiablageverhalten angeregt, wenn sie entweder aus Holzwespengalerien entnommenem Fraß oder einer Kultur der symbiotischen Pilze der Siriciden (Amylosterum spp.) ausgesetzt sind. Wirtslarven sind gewöhnlich für die Anregung zur Eiablage erforderlich. Der Kleptoparasit Pseudorhyssa sternata führt seine Legeröhre in die schon von Rhyssa spp. gebohrten Eiablagelöcher, und legt sein Ei in die Nähe des Eies oder der Junglarve des primärparasiten.Siriciden-Wirtslarven kamen auf eine nasse Fraßschicht in mit Papier zugedeckten, auf einer Perspex-Scheibe gedrillten Hohlräumen, wo sie zunächst legereifen Weibchen von Rhyssa spp. ausgesetzt wurden. Die Parasiten wurden von den Hohlräumen angelockt, bohrten in diese ein und legten ihre Eier auf die Wirtslarve oder den umliegenden Fraß ab. P. sternata-Weibchen wurden angelockt, entweder von Hohlräumen, worin die Primärparasiten gleichzeitig bohrten, oder von dem schon vorher von Rhyssa spp. durchbohrten Papier, und legten ihre Eier im Hohlraum ab. P. sternata kommt zur Eiablage, selbst wenn keine Siriciden-Larve und kein unreifes Stadium des Primärparasiten vorhanden sind.Parasiteneier und Wirtsstadien wurden in Zuchtkammern gesetzt, die es erlaubten, Beobachtungen über Verhalten und Entwicklung der Parasiten zu machen. Larven und Vorpuppen von Honigbienen konnten mit Erfolg als Ersatzwirte benutzt werden, sowohl für das Erhalten der Parasiteneiablage als auch für die Zucht der Parasitenlarven. Das weist auf die Möglichkeit einer Massenzucht von Ichneumoniden-Parasiten der Holzwespen unter künstlichen Bedingungen hin.Einige Anwendungen der Eiablage- und Zuchtverfahren werden angeführt.

     

Die steuerung des täglichen rufbeginns beim Laubfrosch,Hyla arborea arborea (L.)

Zusammenfassung Während der Rufperioden des Laubfrosches in den Jahren 1969 und 1970 registrierte ich den Beginn der täglichen Rufaktivität zusammen mit der Lufttemperatur und der Beleuchtungsstärke. Der Beginn des Rufens verlagerte sich von 19.45 Uhr Anfang Mai auf etwa 21.00 Uhr im Juni und Juli. Die Laubfrösche begannen mit dem Rufen bei Beleuchtungsstärken unter 260 Lux und riefen im Chor bie weniger als 60 Lux. Der Rufbeginn wird gesteuert von der Beleuchtungsstärke und einer endogenen annuellen Rhythmik. Ihr. Einfluß ist 6-10mal größer als der der Beleuchtungsstärke.

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Summary In 1969 and 1970 calling and chorusing of the tree frog, Hyla a. arborea, was recorded daily, together with air temperature and light intensity. The onset of calling occured during the first days of May at 7.45 p.m. and shifted to about 9 p.m. during June and July. The treefrogs began calling at a light intensity of lower than 260 Lux and chorused at less than 60 Lux, provided the air temperature was above 8°C, which is the lower limit for calling activity. The start of the daily calling activity is controlled by the light intensity and by an annual endogenous rhythm. The effect of the rhythm is 6 to 10 times greater than that of the light intensity.

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Herrn Prof. Dr. Rolf Danneel zum 70. Geburtstag gewidmet.

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Herrn Prof. Dr. Franz Weiling, Institut für Landwirtschaftliche Botanik der Universität Bonn, danke ich herzlich für die ausführliche Beratung bei der statistischen Berechnung. Herrn Dipl.-Biol. Ernst Weber und Fräulein Ewa Melzer danke ich für die Mithilfe bei der Durchführung der Rechnungen.

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Die Rechnungen wurden mit Hilfe des programmgesteuerten Rechners IBM 7090 der Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung MBH, Birlinghoven bei Bonn, durchgeführt. Die Rechenprogramme erstellten Professor Weiling und Fräulein Christel Schott.     

Gesamtbestand an organischen Substanzen der Spinne Tegenaria atrica im Vergleich zu Protophormia terrae novae (Diptera) und Orconectes limosus (Crustacea,Decapoda)

Zusammenfassung Die Pulsationen der Lymphherzen von Normaltieren von Triturus vulgaris L. und T. alpestris Laur. sind unregelmäßig und verändern sich bei Erregung der Tiere. Die Lymphherzfrequenzen sind temperaturabhängig und folgen der R-G-T-Regel. Der Q ₁₀ beträgt bei T. vulgaris 2,5, bei T. alpestris 2,1. In Narkose oder bei Spinaltieren sinkt die Lymphherzfrequenz gegenüber der von Normaltieren ab, der Rhythmus wird regelmäßig. Bei Spinaltieren tritt homolaterale Synchronie auf. Jedes Lymphherz hat ein eigenes motorisches Zentrum im Rückenmark; die Impulse werden über Spinalnerven geleitet. Die Ergebnisse werden mit den von Anuren bekannten verglichen.

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Physiological investigations on the lymph hearts of urodelans

Summary The heart beats of normal individuals of Triturus vulgaris L. and T. alpestris Laur. are irregular and can be altered by excitation of the animal. The frequencies vary with alterations in temperature according to the rule of van t'Hoff. The Q ₁₀ was measured as 2.5 for T. vulgaris and 2.1 for T. alpestris. In anesthetized and in spinal animals the frequencies are strongly reduced and the pulsations become regular. Spinal animals show homolateral synchrony of the lymph heart beats. The motor centres, separated for each lymph heart, are situated in the spinal cord; the impulses are mediated by spinal nerves. The results are compared with those of the Anurans.

     

Elektronenmikroskopische Befunde am bestrahlten Oberschlundganglion von Odonaten-Larven (Calopteryx splendens Haar.)

Zusammenfassung Die Untersuchungen wurden im Rahmen neuroethologischer Arbeiten am Oberschlundganglion von Calopteryx splendens (Odonata) durchgeführt. Sie bilden die Voraussetzung für eine integrierende Synthese morphologischer und ethologischer Kenntnisse, auf Grund dessen wir etwas über die Informationsstruktur des Zentralnervensystems erfahren können.Die an den beiden letzten Larvenstadien beschriebenen Analysen nach Ganzkopfbestrahlungen betreffen Spätschäden.Nach morphologischen Gesichtspunkten werden vier Neuronenperikaryen unterschieden: 1. Globuliperikaryon. 2. Großes Perikaryon mit großem rundlichem Kern. 3. Großes cytoplasmareiches Perikaryon mit gelapptem Kern. 4. Perikaryon mit neurosekretorischer Tätigkeit. Außer gemeinsamen Abweichungen von der Norm weist jeder Perikaryontyp während des Spätschadens charakteristische morphologische Veränderungen auf. Es ist anzunehmen, daß diese zelltypischen Unterschiede der Erscheinungsbilder auch solchen in der Funktion entsprechen.Bei den Globuliperikaryen (besonders bei denjenigen, die im Zellverband der Corpora pedunculata liegen), den großen cytoplasmareichen Perikaryen mit gelappten Kernen und den sekretorisch tätigen Neuronenkörpern nehmen die Volumina des Neuroplasmas unter gleichzeitigem Sinken der Kerngröße zu. Eine Ausnahme hiervon bilden die großen Perikaryen mit großem rundlichem Kern. Bei ihnen allein wird auch der Nukleolus im Karyoplasma deutlich sichtbar. Für alle vier Perikaryen sind während des Spätschadens mehr oder weniger starke Chromatinkonzentrationen kennzeichnend. Hinsichtlich der Veränderungen neuroplasmatischer Einschlüsse ähneln sich einerseits die Globuliperikaryen und die großen cytoplasmareichen Perikaryen mit gelappten Kernen, andererseits die großen Perikaryen mit rundlichen Kernen und diejenigen mit neurosekretorischer Tätigkeit. Die Unterschiede beider Gruppen beziehen sich vor allem auf Strukturen des mit Ribosomen besetzten endoplasmatischen Reticulums, die Dictyosomen und Mitochondrien. Besonders auffallend sind die in den großen Perikaryen mit großen rundlichen Kernen auftretenden, tief schwarzen Granula, die vielfach den Eindruck von Ribosomenkonzentrationen erwecken. Die Sekrettropfen der neurosekretorischen Perikaryen sind während des Spätschadens insgesamt reduziert und verklumpen infolge von Membranverlusten untereinander.Im Gegensatz zu den Ergebnissen lichtmikroskopischer Untersuchungen sind Veränderungen im Neuropilem während des Spätschadens gut darstellbar. Einschlüsse der Axone und Gliafortsätze werden beschrieben und mit den Befunden anderer Autoren verglichen. Nach Bestrahlungen sind die axoplasmatischen Einschlüsse stark reduziert. Dies bezieht sich besonders auf die praesynaptischen Bereiche, die infolge Rückbildung der synaptischen Bläschen und der mit ihnen auftretenden Granula weitgehend leer erscheinen. Außerdem ist die Struktur der Mitochondrien, besonders ihrer Cristae, gestört. Es ist anzunehmen, daß es sich hierbei um irreversible funktionelle Störungen handelt. Larven, die nach Beendigung der Latenzzeit solche histopathologischen Merkmale aufweisen, zeigen auch ethologisch keine Remission mehr.Herrn Prof. Dr. Friedrich Seidel in Verehrung und Dankbarkeit gewidmet.Herrn Dr. Wolrad Vogell, Leiter des Laboratoriums für Elektronenmikroskopie der Universität Marburg a.d. Lahn, möchte ich für die Erlaubnis zur Anfertigung der Aufnahmen und für seine eingehende Beratung besonders herzlich danken. Dem Leiter der Forschungsgruppe Elektronenmikroskopie der Deutschen Forschungsanstalt für Psychiatrie des Max-Planck-Instituts München, Herrn Dr. Dr. Hermann Hager, danke ich sehr für die wertvollen Hinweise zu dieser Arbeit, Fräulein Barbara Schüler (Elektronenmikroskopisches Laboratorium, Marburg) für die Anfertigung der Aufnahmen.     

Beziehungen zwischen Struktur und chemischer Zusammensetzung der Spermien vom Bergmolch,Triturus alpestris Laur.

Zusammenfassung Aus isolierten Achsenfäden der Spermien von Triturus alpestris Laur. wurden drei Proteinfraktionen extrahiert und nach ihrer Zusammensetzung analysiert. In der leichtlöslichen Fraktion f3 überwog Arginin, daneben fand sich u.a. Cystin. f1+f2b enthielt weniger Arginin, dafür aber mehr Lysin. Den größten Anteil hatte hier Alanin. In jeder der beiden Fraktionen waren nur neun Aminosäuren vorhanden. Die schwerlösliche Fraktion c3 enthielt außer Cystin, Methionin und Tyrosin alle nachweisbaren Aminosäuren. Außerdem wies die Fraktion f1+f2b nicht weniger als fünf unbekannte Komponenten auf, von denen eine ein hellgrüner Farbstoff war. In geringeren Mengen kamen drei dieser Substanzen in f3 und noch eine in c3 vor. Nach den Ergebnissen des enzymatischen Abbaus an Ultradünnschnitten von glutaraldehydfixiertem Material dürfte die argininreiche Fraktion im Inneren des Achsenfadens, und zwar in seinem distalen Anteil zu lokalisieren sein. Die lysinreiche Fraktion wäre demnach im Inneren des proximalen Anteils zu finden, während die schwerlösliche Komponente c3 mit der außerordentlich widerstandsfähigen Rinde des Achsenfadens identisch wäre. Im Halsstück, das aus einem kristallinen Mantel und einem homogenen elektronendichten zentralen Teil besteht, fanden sich mindestens drei Komponenten. Der Mantel enthielt ein leicht extrahierbares Protein und ein stabiles Gerüst, in dem aromatische Aminosäuren vermehrt vorzukommen scheinen. Der zentrale Teil bestand aus argininreichen Verbindungen. Die Befunde werden im Zusammenhang mit der Bildung von Achsenfaden und Halsstück während der Spermiogenese diskutiert.

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Relationships between structure and chemical composition of spermatozoa of the newt, Triturus alpestris Laur.

Summary Axial rods from spermatozoa of Triturus alpestris Laur. have been isolated. Three protein fractions therefrom could be extracted and analysed for their composition. Arginine prevailed in the soluble fraction f3, among others also cystine was found. f1+f2b contained less arginine, but more lysine. The highest percentage was found here for alinine. In each of the two fractions only nine amino acids were present. The sparely soluble fraction c3 contained all identifiable amino acids besides cystine, methionine and tyrosine. Moreover, the fraction f1+f2b showed as many as five unknown components, from which one was a light-green colour. To a lesser degree three of these compounds were also found in fraction f3 and still one in fraction c3. According to the results of the enzymatic digestion carried out on ultrathin section of material fixed with glutaraldehyde, the arginine-rich fraction should be localized in the center of the axial rod in its distal part. The lysine-rich fraction would then be found in the center of the proximal part, while the sparely soluble fraction c3 would be identical with the extremely resistant cortex of the axial rod. Within the neck-piece, which consists of a crystalline mantle and a homogenously dark central part, at least three components were present. The mantle contained an easily extractable protein and a stable frame, in which aromatic amino acids seemed to be increased. In the central part arginine prevailed. The results are discussed with regard to the formation of the axial rod and the neck-piece during spermiogenesis.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Elektronenmikroskopie und Laserbeugungs-Untersuchungen zur Charakterisierung der organischen Matrix im Speichelstein und Hartgewebe

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Ultradünnschnittbilder vom Speichelstein zeigten — wie solche vom Dentin, Knochen usw. — nadelbzw. kettenförmige Ca-Phosphatbildungen mit globulären Keimen. Wir bestimmten in der Grundsubstanz a) die Länge der Nadeln als Werte für die Länge der kettenartigen Matrix, b) die Abstände zwischen den punktförmigen Keimen innerhalb der Nadeln als Wiedergabe der Abstände zwischen den aktiven Baugruppeneinheiten, die auf der Matrix die Mineralkeimbildung einleiten, und c) die Seitenabstände zwischen dicht zusammenliegenden, parallelen Ketten als Wiedergabe der Seitenabstände zwischen den Hauptsträngen der Matrix (s. Abb. 2). Die Bestimmungen zu b) und c) wurden sowohl über morphologische Vermessungen wie Laserbeugung an den elektronenmikroskopischen Platten durchgeführt. Die unter a) bezeichneten langen Nadeln (damit die Kettenlänge der Matrixleitstruktur) erreichten Werte über 1000 Å. Die unter b) bezeichneten morphologischen Vermessungen zwischen den Keimen ergaben Werte zwischen 40 und 85 Å und die unter c) bezeichneten Seitenabstände Werte zwischen 37 und 75 Å; die Laserbeugung führte zu Werten zwischen 37 und 54 Å, die also bevorzugt im unteren Bereich der morphologischen Vermessungen zu b) und c) lagen. Anhand dieser Meßdaten wurden erste Überlegungen darüber angestellt, ob die Leitstruktur in der organischen Matrix die Eiweiß- oder Polysaccharidkette im Proteinpolysaccharid bzw. Glykoprotein ist. Entsprechende Untersuchungen wurden auch innerhalb der Bakterien und der Bakterienmembran durchgeführt.

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Electron microscopic and laser diffraction measurement and study of the organic matrix of salivary concretions and hard body tissues

Summary Electron micrographs of ultrathin sections of salivary concretions showed needle-like Ca-phosphate formations with globular nuclei. Similar formations were observed in dentine, bone, and other hard tissues. We determined in the ground substance (a) the lengths of the needles as values for the length of the chain-like matrix backbone, (b) the distances between the dotlike nuclei within the needles as distances between the active sites of the chain-like matrix which induce the phosphate nucleation, and (c) the side distances between the close-packed, parallel needles as values for the distances between the parallel matrix backbones. The investigation of (b) and (c) was carried out by morphological measurement as well as by laser diffraction method on electron micrographs. The long needles of (a) (the length of the matrix backbone) reached values of more than 1,000 Å. Measurement of the distances between the small globular nuclei within the needles (b) gave values of 40 to 85 Å, and of those on the side distances of 37–75 Å. The values for (b) and (c) derived by laser diffraction appeared in the range of 37–54 Å, which was the lower range of the morphological values of (b) and (c). The results were analysed to discuss whether the main chain of the matrix is the proteinor the polysaccharide chain in the protein-polysaccharide or the glycoprotein. Corresponding measurements were carried out in areas within the bacteria and in the bacterial membrane.

Herrn Prof. Dr. L. Reimer und Herrn cand. phys. H. G. Heine, Physikalisches Institut der Universität Münster, danken wir für die Durchführung der Laserbeugungs-Untersuchungen und für wertvolle Diskussionen, Fräulein Gisela Rehsöft für sorgfältige Assistenz. Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die absoluten Hörschwellen des Zwergwelses (Amiurus nebulosus) und Beiträge zur Physik des Weberschen Apparates der Ostariophysen

Zusammenfassung Für den Zwergwels (Amiurus nebulosus) werden die absoluten Hörschwellen im Frequenzbereich von 60–10000 Hz bestimmt. Die in der Arbeit angegebene Methode gestattet nur Messungen, deren Fehler etwa auf ±10 db geschätzt werden muß.Das Gehörorgan der Zwergwelse ist ein Schalldruckempfänger, so daß die Hörschwellen in Schalldruckeinheiten (bar = dyn/cm²) angegeben werden können.Im Bereich von 60–1600 Hz ist der Schwellenschalldruck annähernd konstant; oberhalb von 1600 Hz steigt er steil mit der Frequenz an (s. Abb. 7).Nach beidseitiger Exstirpation des Malleus ist die Empfindlichkeit auf 1/30–1/100 (um 30–40 db) abgesunken, die Form der Hörschwellenkurve bleibt jedoch erhalten (s. Abb. 8).Versuche, die Schwimmblase auszuschalten, waren erfolglos.Eigenfrequenz und Dämpfung der Pulsationsschwingungen der isolierten Camera aerea (vordere Schwimmblasenkammer) der Elritze wurden gemessen. Die Eigenfrequenz der Schwimmblase ist ihrem mittleren Durchmesser umgekehrt proportional. Das logarithmische Dekrement der Schwingungen beträgt im Mittel 0,25. Es ist anzunehmen, daß die Dämpfung im Fischkörper größer ist.Die Form der Schwellenschalldruckkurve läßt sich aus den akustischen Eigenschaften des Weberschen Apparates verstehen, wenn man annimmt, daß für die Schwellenerregung der Sinneszellen eine frequenzunabhängige Mindestamplitude der Endolymphschwingungen im Labyrinth erforderlich ist.Ein Vergleich der Schwingungsamplituden einer kugelförmigen Luftblase in Wasser und der Teilchen in einem Wasserschallfeld mit fortschreitenden Wellen bei gleichem Schalldruck zeigt den Vorteil, den die Transformation des Schalldrucks in Bewegungen der Schwimmblasenwand für das Hörvermögen der Ostariophysen bietet.Die Schallempfindlichkeit der Zwergwelse (dargestellt durch die Schwellen-Energiedichte eines ungestörten Schallfeldes) ist im optimalen Frequenzbereich (etwa 800 Hz) gleich der des Menschen und des Vogels (Dompfaff) in ihren optimalen Frequenzbereichen (etwa 3200 Hz); dagegen ist die Schallempfindlichkeit des Zwergwelses bei tiefen Frequenzen (z. B. 60 Hz) wesentlich größer, bei hohen Frequenzen (z. B. 10000 Hz) jedoch wesentlich kleiner als die von Mensch und Vogel (s. Abb. 13). Die berechneten Schwellenamplituden der Schwimmblasenwand sind nur wenig größer als die des Trommelfells von Mensch und Vogel.Für die Anregung zu dieser Arbeit bin ich Herrn Prof. Dr. H. Autrum zu Dank verpflichtet. Für Unterstützung und Beratung danke ich ferner Herrn Prof. Dr. R. W. Pohl (I. Physikalisches Institut Göttingen), Herrn Prof. Dr. F. H. Rein (Physiologisches Institut Göttingen) und Herrn Dr. K. Tamm (III. Physikalisches Institut Göttingen).Die Untersuchungen wurden mit Apparaten ausgeführt, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft Herrn Prof. Autrum zur Verfügung gestellt hat.     

Die Feinstruktur der Tränendrüse der Ratte und ihr Geschlechtsdimorphismus

Zusammenfassung Morphologische Studien an infraorbitalen und extraorbitalen Tränendrüsen ausgewachsener Batten beiderlei Geschlechts ergaben einen deutlichen Geschlechtsdimorphismus der acinösen Bestandteile.Die weibliche Drüse ist gekenntzeichnet durch: 1. kleine Acini mit engem Lumen; 2. gut sichtbare Zellgrenzen mit zahlreichen Interzellularkanälchen; 3. meistens größere cytoplasmatische Vakuolen, deren Inhalt — vielleicht pigmenthaltig — fettähnlich ist. — Die männliche ist gekennzeichnet durch: 1. große Acini mit etwas weiterem Lumen; 2. undeutlich sichtbare Zellgrenzen mit weniger häufigen intercellulären Kanälchen; 3. starke Kern-Polymorphie mit häufigen cytoplasmatischen Kerneinschlüssen, deren Größe und Inhalt sehr verschieden sind; 4. besondere Struktur der Golgi-Pelder und 5. basale Vakuolen.Andere weniger auffallende Unterschiede betreffen das endoplasmatische Retikulum, die Sekretionsgranula und die Cytosomen. Die acinösen Zellen beider Geschlechter zeigen cytoplasmatische Vakuolen verschiedener Größe, die oft in der Nähe des Kernes liegen oder ihn berühren.Das Ausführungsgangsystem der Tränendrüsen beider Geschlechter besteht aus intraglandulärem Schaltstück und extraglandulärem Streifenstück. Beide weisen außer den gewöhnlichen cytoplasmatischen Bestandteilen Sekretgranula auf. In den weiblichen Tränendrüsen sind immer Poren im Kapillarendothel nachzuweisen, selten dagegen in den männlichen.

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Summary Morphological studies of the infra- and extra-orbital lacrimal gland of adult rats of both sexes reveal a distinct sex dimorphism of the glandular acini.The femal gland is characterized by: 1. small acini with narrow lumen; 2. easily visible cell borders with many intercellular channels; 3. frequently, large cytoplasmic vacuoles, possibly filled with pigment containing fatty substances. — The male gland is characterized by: 1. large acini with somewhat wider lumen; 2. less distinct cell borders with sparse intercellular channels; 3. striking nuclear polymorphism with inclusions of cytoplasmic material in the nuclei; 4. specialized structure of the Golgi-fields and 5. basale vacuoles. Other, less important differences are found in the endoplasmic reticulum, the secretory granules and the cytosomes.The acinar cells of both sexes contain cytoplasmic vacuoles of different size which frequently are in contact with the outer nuclear membrane.The ducts of the lacrimal glands of both sexes consist of an intraglandular (intercalated) and an extraglandular (striated) part. The cells of both parts contain secretory granules besides the common cytoplasmic components. The capillary endothelia of the female glands always show pores which are sparse in the male gland.

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Die Ergebnisse dieser Untersuchung wurden auf der Tagung für Elektronenmikroskopie in Aachen am 30. 9. 1965 vorgetragen.

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Herrn Prof. H. Ruska danke ich für das ständige Interesse an dieser Arbeit und für die Förderung bei der Abfassung des Textes, ferner Herrn Priv.-Doz. Dr. E. Reale für Rat und Unterstützung.