Zur Cytotaxonomie vonArabis hirsuta agg. (Cruciferae). II. Morphologische Analyse österreichischer Populationen und die Abgrenzung der Sippen

Zusammenfassung Arabis hirsuta agg. (insbesondere die häufig verwechselteA. hirsuta s. str.) unterscheidet sich von der ähnlichenA. corymbiflora Vest vor allem durch Frucht-, aber auch durch Blüten- und Blattmerkmale (Tabelle 1).InnerhalbArabis hirsuta agg. gibt es nur wenige gute Merkmale zur Unterscheidung der vier Arten (die in Österreich nicht weiter aufgeteilt werden können).A. allionii DC. (2x) undA. planisiliqua (Pers.)Reichenb. (2x) sind im wesentlichen auf Grund qualitativer Merkmale der Behaarung, der Basis der Stengelblätter und der Früchte differenziert. —A. sagittata (Bertol.) DC. (2x) undA. hirsuta (L.)Scop. s. str. (4x), die offensichtlich miteinander näher verwandt sind als mit den anderen beiden Arten, sind hingegen außer durch die Chromosomenzahl vorwiegend durch quantitative morphologische Merkmale bzw. deren Kombination unterschieden. Sie sind am besten durch Fruchtmerkmale auseinanderzuhalten (Stellung und Länge der Schoten im Fruchtstand, Länge des Mittelnervs). Die Identifikation blühender Pflanzen ist viel schwieriger, es muß eine große Zahl von Merkmalen analysiert werden (Internodienlänge, Zahl und relative Länge der Stengelblätter, Stellung des längsten Stengelblattes, Basis und Rand der Stengelblätter, Behaarung der oberen Stengelinternodien, Verzweigung); es wird vorgeschlagen, für diesen Zweck einen Sammelindex zu verwenden.Die genetisch bedingte Variation insbesondere der vegetativen Merkmale aller Arten ist — öfters selbst innerhalb der Populationen — groß, aber zumindest in Österreich nicht geographisch differenziert. Auch die Modifikabilität der vegetativen Merkmale ist beträchtlich. Die Differentialmerkmale gehen im Kulturversuch nicht verloren, sie bleiben konstant oder werden bei allen Arten modifikativ in gleicher Weise und Richtung gering verschoben.Schlüssel und Charakteristik für alle vier Arten siehe Abschnitte E und F.     

Bemerkungen zur leichten Löslichkeit der Calcosphäriten-Zentren in der Vogel-Eischale

Zusammenfassung Die vonA. R. Terepka (1963) für die Eischale des Huhnes nachgewieseneleichtere Löslichkeit der Sphäritenzentren wurde durch Beobachtungen an der Eischale des Schwanes (Cygnus olor) bestätigt. Gegen die Erwägungterepkas, die genannte Erscheinung beruhe auf der Anwesenheit einer anderen Modifikation des kohlensauren Kalkes oder gar eines anderen Minerals im Sphäritenzentrum aber sprechen folgende Beobachtungen: DieMeigensche Reaktion mit Mohrschem Salz fällt in dergesamten Dicke eines Schalenquerschliffes ingleicher Stärke und zwar fürCalcit aus. In Einklang damit steht das Vorkommen vonZwillingslamellierung —wie sie für Calcit bezeichnend ist —in allen Schichten der Schale,auch im Bereich der Sphäritenzentren. Schließlich reichen die kristallinen Elemente der Exosphäritenununterbrochen von ihrem Radiationspunkt bis zur Schalenoberfläche, soweit sie nicht durch laterale Wachstumsbeschränkung der Nachbarn früher ihr Ende finden. Die leichtere Löslichkeit der Sphäriten kerne dürfte aufDiskontinuitäten in ihrem Calcit zurückzuführen sein, die das Eindringen der Säure erleichtern: Schon im Primärsphäriten treten leicht feine radiale Spalten auf, die, mit Luft gefüllt, den Kern dunkel erscheinen lassen. In den Kegeln aber folgt die Entkalkung derradialen und derkonzentrischen Differenzierung. Auch die Anwesenheit des organischen Kernes im Lösungsgebiet dufte von Bedeutung sein. Beim Eisosphäriten schließlich fördert die Anwesenheit derunverkalkten in den Calcit eingeschlossenen Fasern der Membran das Eindringen des Lösungsmittels.     

Zweiter Beitrag zur Kenntnis der Struktur,Entwicklung und Zerteilung der Paramylonkörner

Zusammenfassung Die Spiralstruktur der Paramylonkörner zeigt gewisse Übereinstimmungen mit Strukturen, die in der abiologischen Literatur des letzten Jahrzehntes alsFranksche Wachstumsspiralen bekannt geworden sind und die eine häufige Kristallisationsform in dünnen Plättchen kristallisierender Substanzen darstellen. Während dieFranksche Theorie von der Annahme in submikroskopischen Größenordnungen sich abspielenderBurgersscher Schraubenversetzungen bzw. von Gitterdefekten ausgeht, scheint beim biogenen Wachstum der Paramylonsphärolithe mit der Beteiligung eigengesetzlicher, mit der Protoplasmatätigkeit zusammenhängender Vorgänge als Ursachen der Entstehung von Spiralstrukturen gerechnet werden zu müssen, wobei eine von manchen Autoren als möglich angenommene, auf der Asymmetrie der Kohlenstoffatome beruhende Schraubung der Makromoleküle des Paramylons eine dieser Ursachen bilden könnte.Das Vorhandensein eines langen engen Kanals bei den Paramylonkörnern kann durch die axiale Aneinanderreihung der zentralen Lumina ihrer einzelnen Schichten (Paramyloblaste) erklärt werden, die möglicherweise mit den im Zentrum spiraliger plättchenförmiger Kristalle auftretenden, als holes, hollows oder spots bekannten Hohlräumen verwandt sind.Im Mittelpunkt mancher Paramylonkörner werden durch Tuschebehandlung bisweilen mächtige, auf lytischem Wege entstandene Höhlungen sichtbar, die durch den axialen Kanal mit der Außenwelt in Verbindung stehen.Die Entstehung größerer Paramylonringe ist durch zentrale Abtragung und peripheren Zuwachs von Paramylonsubstanz, nicht etwa durch das Vorhandensein präformierter ringförmiger cytoplasmatischer Strukturen zu erklären. Die Ringform ist als ontogenetisch nicht ursprünglich zu bezeichnen, größere Ringe können nur aus kleineren Körnern (durch Wachstum und nachträgliche Aushöhlung) entstehen.Die Entstehung stabförmiger Paramylonkörner ist phylogenetisch durch die Streckung ringförmiger Körner in der Richtung der längeren Nebenachse und durch Schwund des zuletzt schlitzförmigen Lumens imSchmitzschen Sinne zu erklären.Bei der Zerteilung von Paramylonkörnern muß zwischen einer Zerteilung planparallel den Ebenen der Spaltbarkeit des Kornes, die dessen Plattenbau entspricht, und einer Zerteilung quer zu der Richtung des Hauptfibrillenverlaufes unterschieden werden.Herrn Professor Dr.Josef Schiller in Verehrung zum 80. Geburtstag.     

Untersuchungen über die terminale Strombahn im Bereiche der Pars subcapsularis der menschlichen Milz

Zusammenfassung Obwohl die alte Streitfrage der offenen oder geschlossenen Milzblutbahn sehr an Schärfe verloren hat, stehen auch heute noch die arteriellen Endigungen in der Milz im Brennpunkt des Interesses. Mit Injektionsversuchen allein ist dem Problem ebensowenig beizukommen wie mit der üblichen Schnittuntersuchung gespülter Milzen, da in beiden Fällen Artefakte zu befürchten sind. Einen Ausweg aus dieser Situation hat neuerdings die Perjodsäure-Schiff-Reaktion eröffnet: Sie liefert auch ohne Spülung, d. h. bei unverändertem Zellbestand der roten Pulpa, ein angioarchitektonisches Bild der Milz, das an Klarheit dem mit einer Durchspülung erzielten nicht nachsteht (Tischendorf 1956). Auf der Basis dieser methodischen Vorarbeiten untersuchte Verfasser an einem umfangreichen, operativ gewonnenen (Milzruptur, Magen-Karzinom usw.) und lebendfrisch fixierten (Bouin) Material die terminale Strombahn im Bereiche der Pars subcapsularis der menschlichen Milz. Zur Untersuchung (Paraffinschnittserien von 5 , PJS-Reaktion) gelangten nur Organpartien, die keinerlei pathologische Veränderungen aufwiesen. Um Täuschungen über den Gefäßverlauf auszuschließen, wurden die Einzelbefunde jeweils mit Hilfe photographischer Reihenaufnahmen nach dem Vorbild der graphischen Rekonstruktion zu einem Gesamtbefund vereinigt.Nach einleitenden Bemerkungen über die mikroskopische Anatomie der menschlichen Milz im Bilde der PJS-Reaktion beschreibt Verfasser an Hand von Mikrophotogrammen das Verhalten der arteriellen Kapillaren zu den Milzsinus in der Pars subcapsularis, die er (nach der Sinusdichte und Anordnung der Hülsen) in eine Innen-, Zwischen- und Außenzone unterteilt. Die arteriellen Kapillaren verzweigen sich zum Teil schon innerhalb der Hülse und machen auch danach noch bis zu vier Teilungen durch. Das Schema von Weidenreich (1901) verzeichnet nur die erste davon, und es läßt sich nachrechnen, daß Weidenreich die arteriellen Kapillaren nicht in ganzer Länge zu Gesicht bekommen hat. Da die letzten Kapillargabeln in Höhe der Endigungen von Herrlingers Rekonstruktion (1949) liegen, ist die Gesamtzahl der Äste eines Penicillus erheblich größer als bisher angenommen. Bei den in der Literatur als Ampullen, Endkämmerchen oder -kölbchen bezeichneten blinden Kapillarendigungen handelt es sich um Durchspülungsartefakte. Sie treten in der ungespülten Milz nicht auf, sind aber durch eine Spülung willkürlich hervorzurufen. Auch die trichterförmigen freien Kapillarendigungen sind auf die Milzspülung bzw. auf spontane postmortale Veränderungen zurückzuführen. Das Problem der offenen oder geschlossenen Milzblutbahn ist, wie auch die Vitalbeobachtung sinusreicher Nagermilzen (Knisely 1934, 1936 u. a.) zeigt, nicht zuletzt eine Fixierungsfrage.Im PJS-Präparat der ungespülten, lebendfrisch fixierten menschlichen Milz münden die letzten arteriellen Kapillaren unmittelbar ins Sinusnetz. Die Vereinigung mit den Sinus erfolgt meist End zu End, seltener schräg-seitlich. Die Kapillarwand geht im Bereiche des perisinuösen Maschenmantels kontinuierlich und allmählich in die Sinuswand über. Es ist nicht ausgeschlossen, daß in der äußeren Subcapsularis ein Teil der schräg-seitlich in einen Sinus mündenden Kapillaren im Zustand erhöhter Permeabilität vorübergehend auch mit dem Maschengangsystem kommuniziert. Das Pulparetikulum zerfällt anatomisch und funktionell in einen intersinuösen und einen perisinuösen Anteil. Der intersinuöse wird erst agonal oder postmortal durch Auflösung der Kapillarwand zur roten Pulpa, der perisinuöse steht schon intravital zeitweise mit der Sinuslichtung — in Kapselnähe möglicherweise auch mit der Kapillarlichtung — in Verbindung. Zu einer wirklichen freien Endigung arterieller Kapillaren im intersinuösen Pulparetikulum kommt es niemals, auch nicht vorübergehend. Die These, der Milzkreislauf sei strukturell stets offen (funktionell bald offen, bald geschlossen), ist also für die menschliche Milz — und den Sinustyp schlechthin (vgl. Knisely; Peck und Hoerr) — nicht länger aufrechtzuerhalten. Der Normalzustand der menschlichen Milz ist vielmehr die strukturell geschlossene Blutbahn. Die Sinus stellen demgemäß auch nicht den Beginn des Venensystems, sondern das neutrale Bindeglied (vgl. Weidenreich, Herrlinger) zwischen arteriellem und venösem System dar.Ein besonderer Regulationsapparat steuert zugleich mit dem Sinusrhythmus (v. Herrath, Knisely) die Blutverteilung innerhalb der roten Pulpa. Als alternierende Zuflußsperren füngierende Engpässe finden sich vor den Teilungsstellen der Kapillaren, auf dem Wege zum Sinus und gelegentlich auch am Übergang in den Sinus. Die ihnen zugrunde liegende zeitweilige Kapillarverengerung beruht offensichtlich auf Endothelschwellung. Eine direkte Verbindung arterieller Kapillaren mit Pulpavenen im Sinne der capillary shunts von Knisely, Peck und Hoerr konnte Verfasser nicht nachweisen; auch sind die Kapillarhülsen nicht als arteriovenöse Anastomosen aufzufassen. Einen Umgehungskreislauf, durch den Pulpaarterien und -venen vorübergehend kurz geschlossen werden, bringen jedoch die Sinus von Zeit zu Zeit durch den Übergang von der Speicherzur Stromphase zustande. — Die abschließend in einem Schema zusammengefaßten Untersuchungsergebnisse beziehen sich zunächst nur auf die Pars subcapsularis der menschlichen Milz, gelten mit gewissen Abweichungen indessen auch für die Pars interfollicularis. Das Verhalten der Pars perifollicularis bleibt abzuwarten, sehr wahrscheinlich findet sich aber auch hier das Prinzip der strukturell geschlossenen Blutbahn verwirklicht.Herrn Prof. Dr. O. Veit zum 75. Geburtstag gewidmet.Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Beobachtungen in vitro an den Zellen der Larvalen Ovariolenhülle von Bombyx mori L. (Lepidoptera) in Verschiedenen Kulturmedien

Zusammenfassung Die Hüllzellen der Ovariolen von Bombyx-Altlarven sind geeignet für Zellkulturen im hängenden Tropfen. Die Erfahrungen, welche mit Kulturmedien verschiedener Autoren und mit einigen Varianten gesammelt worden sind, werden mitgeteilt.Unter günstigen Bedingungen wandern die Hüllzellen vom explantierten Ovariolenstück ab und bevölkern oligogonal amöboid die Umgebung. Mitosen, aber auch zweikernige Zellen nach Amitose treten auf. Inaktive polygonale Zellen bilden ein Netzwerk oder ein Pseudoepithel. Alternde Zellen speichern Stoffwechselprodukte; ihre Kerne degenerieren. Die Kultur stirbt nach etwa 1 Woche und spätestens nach 3 Wochen, auch wenn das Mutterstück entfernt und das Medium erneuert worden ist.Unter ungünstigen Bedingungen wandern die Zellen nicht ab und verfärben sich, oder es treten fadenförmige Hungerzellen oder stark vakuolisierte Mastzellen auf.Da sich in situ nicht verschiedene Funktionszellen differenzieren, haben die kultivierten Zellen wahrscheinlich den gleichen entwicklungsphysiologischen Anfangszustand. Ein Inventar ihrer Form- und Strukturmerkmale in vitro wird aufgestellt. Einige werden als Kriterien für die Güte des Mediums ausgewählt.Die Ergebnisse in 664 Explantaten in nährstoffarmen und -reichen Kulturlösungen ohne und mit Zusatz von Hämolymphe oder Eiextrakt werden beschrieben (Tabelle, S. 406).Salzlösungen mit Zucker reichen nicht aus, dagegen solche mit Zusatz von Aminosäuren, wie sie in der Raupenhämolymphe vorkommen (Wyatt), oder von Eiweißhydrolysat (Vago). Voraussetzung ist ein molares Verhältnis Na K von etwa 0,2 1. Der Zusatz von Hämolympheextrakt bringt auch für ungünstige Kulturlösungen eine Verbesserung, der von Eiextrakt führt zur Hypertrophie. Wirbeltierextrakte haben sich nicht bewährt. Trehalose hat keinen Vorteil gebracht.Die Erfahrungen werden im Hinblick auf die Angaben anderer Autoren diskutiert. Wesentlich für die Kultur von Insektenzellen sind: das art- und stadienspezifische molare Verhältnis der Na K Kationen, die Anwesenheit von Zucker und Proteinderivaten und von Spurenstoffen, die vorläufig nur mit Extrakten aus dem Spender-Organismus gegeben werden können.

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Summary The cells of the intermediate layer enveloping the ovarioles of the old Bombyx larvae may be cultured by the hanging drop method. Using various culture fluids (methods see p. 395; modifications see p. 405) the following results are obtained: Under favourable conditions the intermediate cells will leave the explanted piece of ovariole by ameboid movement and populate the surrounding area. They assume oligogonal shape. Normal mitosis occurs but binucleate cells are also formed by amitosis. Inactive polygonal cells form either a network or a pseudoepithelium. Aging cells accumulate metabolic products; their nuclei degenerate. The cultures usually die after one sometimes after three weeks, even if the explantate is removed and the medium renewed.Under unfavourable conditions most cells do not emigrate; they often change colour. If cells emigrate they may have a threadlike starved or strongly vacuolized gorged appearance. Since the cells of the intermediate layer in situ do not differentiate into functionally diverse types, the cultivated cells probably start from the same physiological point. An inventory of the structural characteristics of in vitro cells is given. Certain characteristics are taken to serve as criteria for the quality of the culture fluids used.Results obtained from 664 explantates are reported. Culture fluids with high or low nutrient concentration, with or without hemolymph or egg extract are used (table p. 406–408).Salt solutions with monosaccharides and/or disaccharides are not sufficient. Protein hydrolysates (e.g. Vago) or amino acids — as present in larval hemolymph (Wyatt) — are required. A molar ration of Na K c. 0.2 1 is essential. The addition of hemolymph extract improves otherwise insufficient media. Egg extracts lead to hyperthrophy. The addition of vertebrate extracts and/or trehalose proved unsuccessful.The following factors are important for the culture of insect cells:A species and stage specific ratio of Na⁺ K⁺; the presence of sugar and protein derivatives; traces of certain substances which in our tests are supplied by extracts from the original organism.

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Mit bestem Dank für die Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Elektronenmikroskopische Beobachtung von Sphaeridien im Karyoplasma der Sauropsidenzelle

Zusammenfassung Die als Sphaeridien bezeichneten Karyoplasmastrukturen kommen nicht nur in den meisten Geweben vom Menschen und von 16 Säugetierarten vor, sondern auch im Bindegewebe und in Epithelzellen von fünf Vögeln und drei Reptilien. Im Gegensatz zu den Säugetieren überwiegt bei den Sauropsiden der filamentöse Typ. Die in der Wurzelspitze von Allium cepa beobachteten llight spherules (Lafontaine) sind dem filamentösen Typ der Sauropsiden so ähnlich, daß es sich auch bei ihnen um Sphaeridien handeln dürfte.

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Summary Small round bodies with a diameter of 0.3–1.5 , named sphaeridies, are observed in nearly all tissues of man and of sixteen species of mammals, but not in the striated muscle. Smaller bodies with a diameter of 0.3–0.6 . can be seen in the connective tissue and in the epithelial cells of birds and reptiles. Whereas in the mammalian nucleus the granular type is more frequent, in the cells of birds and reptiles the filamentous type is the most abundant. Both types are observed in adult birds and in the chicken embryo. A morphologically very similar structure is found in the growing root of Allium cepa. These light spherules (Lafontaine) can be compared with the filamentous type of the sauropsides and it is supposed that they are also sphaeridies.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Reaktionen und Adaptationen wechselwarmer Tiere nach einer Änderung der Anpassungstemperatur und der zeitliche Verlauf

Zusammenfassung 1. Die Reaktionen und Adaptationen nach einer Änderung der Adaptationstemperatur haben wir abzugrenzen versucht und ihren zeitlichen Verlauf geschildert. Eigene Untersuchungen wurden als Beispiele eingefügt.2. Bei Silberorfen (Idus idus) hält der Abfall der Frequenz der Kiemendeckelbewegungen für eine längere Zeit an, wenn man die Vorbehandlungstemperatur senkt.3. Bei des Schwertträgers (Xiphophorus helleri) ist bei mehreren Versuchstemperaturen der zeitliche Verlauf einer Umadaptation am Beispiel der Kiemendeckelbewegungen verfolgt worden. Dieser Prozeß ist selbst temperaturabhängig und läuft für die verschiedenen Bereiche der Versuchstemperatur unterschiedlich schnell ab.4. Die Meßwerte für die Hitzeresistenz von Goldorfen (Idus idus) hängen von der Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung ab.5. Das Phänomen eines hardening im Sinne vonAlexandrov (1964) konnte bei den FischenIdus idus, Anguilla vulgaris, Xiphophorus helleri und bei dem CiliatenZoothamnium hiketes nicht einwandfrei von einer Resistenzadaptation abgegrenzt werden.6. Nach einem Wechsel der Adaptationstemperatur wurden die schnell verlaufenden Änderungen der Kälteresistenz des Cilienepithels auf den Fühlerspitzen der SchneckePlanorbis corneus (auch an isolierten Fühlern) gemessen.7. Ferner wurden bei vonXiphophorus helleri die Änderungen der Kälteresistenz hinisichtlich des Stillstandes der Kiemendeckel sowie Änderungen der Hitzeletalindizes untersucht.

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Reactions and adaptations of poikilotherm animals after a change of adaptation temperature and the time course

The reactions and adaptations after changes in adaptation temperature are recorded, and the process of their development (time course) is described. In the fishIdus idus the frequency of operculum movements decreases continuously over a long period if the temperature to which it has been adapted is suddenly lowered. In females ofXiphophorus helleri the process leading to adaptation under new conditions is followed by watching the operculum movements at several experimental temperatures. This process is itself dependent on the experimental temperature and has different results for the various ranges of experimental temperatures. The values of heat resistance inIdus idus are dependent on the speed of the raise in temperature. The phenomenon of hardening (in the sense ofAlexandrov 1964) could not be separated with certainty from a resistance adaptation in the fishesIdus idus, Anguilla vulgaris, Xiphophorus helleri and the ciliateZoothamnium hiketes. After changing the adaptation temperature, the rapid changes of the cold resistance in the ciliar epithelium on the antennal ends of the snailPlanorbis corneus (also on isolated antennae) were measured. In addition, changes in the cold resistance ofXiphophorus helleri females in regard to the standstill of the operculum as well as changes in the index of heat lethality were measured.

     

Die Anwendung der Dünnschichtchromatographie zum Nachweis von Fett- und Lipoidsubstanzen in Gewebsschnitten

Schlußfolgerungen und Zusammenfassung Aus unseren Versuchen ergibt sich, daß die Dünnschichtchromatographie nach Stahlnicht nur mit Lösungen, sondern auch mit Gewebs- bzw. Zellkomponenten durchführbar ist. Die Stickstoff-Phosphor-Analysen der Phospholipoidfraktionen aus Mitochondrien, welche direkt nach der Ultrazentrifugierung auf die DC-Platte aufgetragen werden, stimmen mit denen von Mitochondrion — extrakt völlig überein (Curri, Rossi und Sartorelli1963). Dieses Ergebnis zeigt, daß während der Laufzeit in der Kammer die Lipoidstoffe aus den Mitochondrien völlig extrahiert werden. Dieses Verfahren ist auch mit kleinen Gewebsschnitten durchführbar: Es besteht die Möglichkeit einer Histochromato-Graphie. Die Anwendungsbreite der Methode auf histochemische Probleme, besonders im Gebiet der Fette und Lipoide, ist beträchtlich. Sie erlaubt auch feinere, qualitative und quantitative Analysen bestimmter Gewebsareale, was besonders, für Untersuchungen am ZNS bedeutsam ist.     

Quantitative Untersuchungen über Kapillaren und Tubuli der Hundeniere

Zusammenfassung Fünf Hundenieren werden so infundiert und fixiert, daß alle ihre Kapillaren gut gefüllt sind. Volumina und Oberflächen der Kapillaren und Tubuli können dann in den mikroskopischen Präparaten mit Hilfe der von A. Hennig (1957) angegebenen Integrationsokulare (Fa. Carl Zeiss) bestimmt werden. Aus diesen, nach Rinde und Mark gesonderten Werten, lassen sich eine große Reihe weiterer quantitativer Daten errechnen.Das Prinzip der beiden Hennigschen Integrationsokulare ist ein statistisches: Volumenanteile werden durch Trefferzahlen in genügend vielen Stichproben ermittelt. Oberflächengrößen werden aus der Zahl von Durchstoßpunkten, ebenfalls in genügend vielen Stichproben, abgeleitet. — In der vorliegenden Arbeit sind erstmalig beide Methoden zugleich auf die Kapillaren eines bestimmten Organs angewandt.Der Schwerpunkt der Arbeit liegt im Methodischen. Das Vorgehen mit den Integrationsokularen, die Fehlerquellen und Fehlergrenzen und die Ansätze für die verschiedenen Ausrechnungen werden ausführlich dargelegt und erörtert.Der Gedankengang dabei ist folgender: Kennt man (mit Hilfe der Integrationsokulare) Gesamtvolumen und Gesamtoberfläche bestimmter Elemente, z. B. aller Kapillaren, so kann man hieraus rein rechnerisch weitere Daten (z. B. Einzeldurchmesser oder Abstände) gewinnen, falls es morphologische Gesetzmäßigkeiten gibt, die als Vereinfachungen in die Rechnung eingehen. Im Fall der Niere sind dies die Gleichartigkeit einer Vielzahl von Elementen (Nephronen), die Röhrenform und Parallelität von Tubuli und Kapillaren und ihre räumliche Anordnung in bestimmten Verteilungsmustern. Das mikroskopische Bild dient zur Kontrolle der errechneten Werte.Alle quantitativen Ergebnisse sind in einer Reihe von Tabellen zusammengestellt. Sie können hier nicht vollständig angeführt werden. Die wichtigsten sind folgende: Das Gesamtvolumen aller Kapillaren einer unter arteriellem Druck infundierten Niere beträgt etwa 1/4 des Gesamtvolumens dieser Niere. Das absolute Kapillar volumen des Markes ist etwa ebensogroß wie das der Rinde. (Das Rinden-Gesamtvolumen verhält sich zum Mark-Gesamtvolumen wie 21). Vom Gesamtvolumen der Niere machen die Rindentubuli etwas weniger als die Hälfte, die Marktubuli etwa 1/10 und das gesamte Interstititum einschließlich aller nichtkapillaren größeren und großen Gefäße zusammen nur etwa 1/4 aus. Das Gesamtvolumen aller Nierenkörperchen beträgt nur etwa 4% des Gesamtnierenvolumens. Die gegen Interstitium und Tubuli gewendete Gesamtaußenfläche aller Rindenkapillaren beträgt an einer großen (150 g schweren) Niere rund 3,5 m ², die der Markkapillaren rund 4 m ², die. Außenfläche der Tubuli (gegenüber Kapillaren und Interstitium) in der Rinde rund 5 m ², im Mark rund 3 m ², wovon nur rund 0,5 m ² auf die dünnen Schleifenteile entfallen. Die Gesamtoberfläche der Markkapillaren ist etwa um 1/3 größer als die Oberfläche der Marktubuli. Dieses Verhältnis wird unter dem Gesichtspunkt diskutiert, daß die Markkapillaren am Haarnadel-Gegenstromprinzip der Harnkonzentrierung im Mark entscheidend beteiligt sein müssen. Auch die Berührungsflächen zwischen Kapillaren und Tubuli, die bei der engen Packung der Nierenelemente ebenfalls Quadratmetergrößenordnung haben, werden bestimmt. Die Faktoren für eine Umrechnung der ermittelten Oberflächen auf Nieren anderer Größe werden abgeleitet und mitgeteilt.Die mittlere Gesamtkapillarlänge je Gramm Nierengewebe ist in Rinde und Mark etwa gleich. Sie beträgt rund 1400 m. Die mittleren Kapillardurchmesser in Rinde und Mark betragen rund 16–18. Die mittlere Gesamttubuluslänge je Gramm Nierengewebe beträgt in der Rinde rund 700 m, im Mark rund 800 m. In der Rinde entfallen je rund zwei Kapillarlängen auf eine Tubuluslänge, im Mark 1,5 Kapillarlängen. Es wird dargelegt, wie aus diesen Verhältnissen auf eine Zuordnung bestimmter Kapillarstrecken zu bestimmten Tubulusstrecken geschlossen werden kann und daß in der Rinde aus der Zuordnung 12 dasselbe Rindenmuster hervorgeht, das die Präparate zeigen.Das Gewichts- und Volumenverhältnis Rinde zu Mark ist ziemlich genau 21. Eine 150 g schwere Niere hat rund 700000 Glomeruli: je Gramm Rinde also rund 7000 Glomeruli, oder je Gramm Niere rund 5000 Glomeruli. Die Gesamtlänge aller Nephrone einer 150 g-Niere beträgt etwa 110km (!), die mittlere Länge eines Nephrons rund 15 cm.Die Dichte der Kapillaren und Tubuli (Anzahl der Querschnitte je Quadratmillimeter) ist folgende: Kapillaren: Rinde 700, Mark 1300. Tubuli: Rinde 340, Mark 790. — Die mittleren Kapillarabstände (in der Rinde ausgerechnet unter Berücksichtigung des Verteilungsmusters der Kapillaren) sind (von Außenwand zu Außenwand gerechnet) in der Rinde: 9, im Mark 14 . Die Zwischenräume zwischen den Kapillaren sind in der Rinde also etwa halb so groß wie die Kapillardurchmesser und im Mark etwas kleiner als die Kapillardurchmesser.Die große Zahl und die hohe Kapazität der Markkapillaren wird im Hinblick auf physiologische Daten über die Markdurchblutung (Thurau 1960) und im Hinblick auf das Haarnadel-Gegenstromprinzip (Wirz 1960) diskutiert. In diesem Zusammenhang wird eine neue Hypothese über einen hydraulischen Mechanismus der Markdurchblutungsregelung vorgetragen, bei welchem die Markgefäße passiv bleiben würden und ihre Durchblutung lediglich von der Steuerung der Rindenarterien abhinge.Aus der rechnerisch erschlossenen und mikroskopisch wahrscheinlich gemachten Parallelität von Kapillaren und Tubuli auch in der Rinde, ferner aus Literaturangaben (Rollhäuser) über Ort und Zeitfolge von Farbstoffausscheidung aus dem Kapillarblut in das Epithel von Rindentubuli, wird folgende weitere Hypothese abgeleitet und diskutiert: Harnstrom und Kapillarstrom der Rinde laufen erstens parallel, sind aber zweitens außerdem gegenläufig. In der Rinde läge dann ein zweites Gegenstromprinzip der Niere vor: ein Tubulus-Kapillar-Gegenstromprinzip.Wir danken Herrn Dr.-Ing. A. Hennig (Anatomisches Institut der Universität München) für freundliche Durchsicht des Manuskriptes.Die Arbeit stützt sich z. T. auf Untersuchungen B. Braungers, die seiner Dissertation: Nierenkapillaren und -tubuli: ihre Volumina und Oberflächen mit dem Integrationsokular an Hundenieren bestimmt, Freiburg i. Br. 1962, zugrunde lagen.     

Regulation of photomorphogenic processes inCassia tora Linn. by Circadian rhythm

Summary The effect of interruption light upon two photomorphogenic processes, the germination of seeds and the unfolding of cotyledons, was studied in the case ofCassia tora Linn. The response to the light was found to be obeying an endogenous circadian rhythm and differed according to the time at which the light was provided. The similarities between this phenomenon and that of photoperiodic induction of flowering under similar conditions are discussed.

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Zusammenfassung Bei Störlichtversuchen mit Samen vonCassia tora Linn. wurde festgestellt, daß bei zwei photomorphogenetischen Prozessen, nämlich bei der Samenkeimung und bei der Kotyledonenentfaltung, die Empfindlichkeit für Störlicht einem ungefähr tagesperiodischen (circadian) Rhythmus folgt. Es wird auf die Ähnlichkeiten zwischen diesem Phänomen und dem der Störlichtwirkung bei der photoperiodischen Blühinduktion hingewiesen.

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With 2 Figures in the Text     

Die Neubildung von Primärfollikeln vor und nach Beginn der Geschlechtsreife bei verschiedenen Säugetieren

Zusammenfassung Bei verschiedenen Säugetierarten wurde die Bildung neuer Eizellen und Follikel in der Geschlechtsperiode beschrieben. Der Prozeß der postnatalen (postpuberalen) Oogenese zeigt bei den untersuchten Tierarten einen unterschiedlichen formalen Ablauf; das Oberflächenepithel des Ovars ist einmal mehr, einmal weniger an dem Vorgang beteiligt.Bei einem Iltisjungtier und einer jungen Katze wurden in den Ovarien nur sehr wenige Follikel gefunden; an Stelle des Follikellagers befanden sich Stränge aus indifferent aussehenden Zellen.Es wurde versucht, auf Grund der eigenen Befunde und den aus der Literatur bekannten Beobachtungen die möglichen Bedingungen für das wechselnde Vorkommen einer Eineubildung zu skizzieren. Es scheinen Alter, Brunft (Zyklus), Trächtigkeit und noch andere Einflüsse eine Rolle zu spielen. Das Bestehen eines follikulären Zyklus sensu strictiori wird jedoch abgelehnt. Argumente für und wider die Oogenese in der Geschlechtsperiode wurden erörtert.Auf Grund der Befunde über den formalen Ablauf der Eibildung in den allgemein anerkannten Oogeneseperioden (Embryonalzeit und kurz nach der Geburt), sowie der gegenwärtigen Anschauungen der Erblehre und der Beobachtungen über Änderung des morphologischen Charakters unentwickelter Keimzellen in Richtung eines indifferent aussehenden Zelltyps wurde als wahrscheinlichste Erklärung für das Phänomen der postpuberalen Oogenese angenommen, daß sich später neue Eizellen aus bereits vorhandenen Formtypen entwickeln, die morphologisch nicht als Eizelle kenntlich sind. Der Ort des Vorkommens solcher Zellen kann sein a) das Oberflächenepithel, b) die Rinde, c) das Follikelepithel.     

AN AUTORADIOGRAPHIC AND ULTRASTRUCTURAL STUDY OF GLYCOGEN METABOLISM AND FUNCTION IN THE ADULT FAT BODY OF A BLACK-FLY DURING OÖGENESIS

Glycogen was abundant in fat-body cells of 1-day-old autogenous black-flies (Simulium vittatum Zett.) as seen by electron-microscopy, and decreased during the next 2 days. However, the ability of the fat body to synthesize glycogen remained undiminished. More C¹⁴-glucose was incorporated in vivo with added carrier glucose than without. The percentage of diastase-resistant particles, as seen by autoradiography, was higher when C¹⁴-glucose was injected without the carrier. Along with the abundance of diastase-resistant radioactive particles, the dense material enclosed in the Golgi vesicles, plus the well-developed endoplasmic reticulum and numerous Golgi complexes, suggested that glycogen in the fat-body cell provides carbohydrates for glycoprotein synthesis and export, as well as for an endogenous energy source.

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Zusammenfassung Wie im Elektronenmikroskop zu sehen ist, führen einen Tag alte Weibchen der autogenen, nordamerikanischen Kriebelmücke, Simulium vittatum Zett., in den Zellen des Fettkörpers reichlich Glykogen. Obwohl der Glykogengehalt während der nächsten zwei Tage der Oogenese rasch abnimmt, behält der Fettkörper unvermindert die Fähigkeit zur Glykogensynthese, wie der rasche Einbau von ¹⁴C-Glukose in vivo beweist. Bei Zugabe von Trägerglukose wurde mehr ¹⁴C-Glukose als ohne diese eingebaut. Jedoch war der Prozentsatz diastaseresistenter Partikel höher, wenn ¹⁴C-Glukose ohne Carrier injiziert wurde, wie autoradiographisch zu erkennen war.Die Häufigkeit dieser diastaseresistenten Partikel und das in den Golgi-Bläschen eingeschlossene elektronendichte Material sowie die zahlreichen Golgi-Komplexe in enger Nachbarschaft der Glykogen-Region und das wohlentwickelte endoplasmatische Retikulum lassen vermuten, daß Glykogen in den Fettkörperzellen das Kohlenwasserstoff-Reservoir für die Glykoprotein-Synthese und-Lieferung darstellt. Die ausschließliche Verbreitung von Mitochondrien in der Glykogen-Region, welche ebenfalls eng mit dem endoplasmatischen Retikulum verbunden ist, dürfte darauf hinweisen, daß Glykogen außerdem die endogene Energiequelle für den Stoffwechsel in den Fettkörperzellen darstellt.

     

Die Bildung der Oocystenhülle bei Eimeria perforans (Sporozoa)

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit handelt von der Entstehung der Cystenhülle bei der Oocyste von Eimeria perforans. Der befruchtungsreife Makrogamet besitzt noch eine einfache Zellmembran mit schlauchartigen Ausstülpungen, die aber nach der Befruchtung verschwinden. An der Peripherie des Parasiten werden sodann fünf aufeinanderfolgende Membranen sichtbar. Im Cytoplasma des Makrogameten hegen innerhalb großer Vakuolen eigenartige Strukturen, die wir ihrer Funktion wegen Hüllbildungskörper (H-Körper) genannt haben. Diese treten in zwei verschiedenen Formen auf. Die zuerst gebildeten H-Körper des 1. Typs liefern die Auß enschicht der späteren Hülle, diejenigen des 2. Typs die Innenschicht. Die definitive Oocystenhülle ist 0,3 dick.Auß er den H-Körpern, deren Entstehung und Schicksal wir an Hand elektronenmikroskopischer Aufnahmen weitgehend klären konnten, beteiligen sich an der Hüllbildung wahrscheinlich auch noch andere Strukturen, wie z. B. die dunklen Körper, deren Bedeutung aber noch nicht ganz geklärt ist.Herrn Prof. Dr. R. Danneel und Herrn Prof. Dr. K. E. Wohlfarth-Bottermann verdanken wir manche Anregungen, Herrn Dr. D. Spiecker von der Forschungsstelle für Jagdkunde und Wildschadenverhütung in Beuel die Bereitstellung der infizierten Wildkaninchen. Die Mittel für die Untersuchungen stellte uns die Deutsche For chungsgemeinschaft zur Verfügung.     

Ungeschlechtliche Fortpflanzung durch Querteilung bei der solitären Sand-AscidieSeriocarpa rhizoides

Zusammenfassung 1. Bei der extrem an das Leben im Lockersediment eines untermeerischen Kuppenplateaus angepaßten AscidieSeriocarpa rhizoides Diehl wurde ein eigenartiger ungeschlechtlicher Fortpflanzungsmodus gefunden, der von anderen Ascidien nicht bekannt ist.2. Zwei- oder Mehrfachteilungen zwischen den Siphonen (quer zur morphologischen Längsachse) führen zur asexuellen Entstehung von Tochterindividuen. Dabei werden die inneren Organe abgebaut und regenerationsähnlich neugebildet.3. Der aberrante Fortpflanzungstyp kennzeichnet die niedere Organisationshöhe dieser Ascidie und weist eine enge phylogenetische Beziehung von solitären und koloniebildenden Arten der Familie Styelidae aus.4. Diese Form der ungeschlechtlichen Fortpflanzung ist neben anderen Merkmalen ein Teil der ökologischen Nischenbildung auf einem isolierten Seeberg (Kuppeneffekt).

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Asexual reproduction by transverse division in the solitary sand-dwelling ascidianSeriocarpa rhizoides

A process of asexual reproduction by transverse constriction, hitherto unknown in solitary ascidians, has been discovered inSeriocarpa rhizoides. Reproductive stages were found among specimens fixed immediately after collecting from graband trawl samples (plateau of Josephine-Bank between Lisbon and Madeira) and among other specimens kept in aquaria for several months. Dividing individuals contract strongly for a period during which internal organs undergo dedifferentiation. New siphons grow near the middle region, and internal structures develop paralleling regenerative processes. The method of asexual reproduction points to the close relationship of solitary and compound species of the family Styelidae, supportingvan Name's (1921, 1945) hypothesis that no distinct evolutionary isolation exists between these two groups. Asexual reproduction by transverse division is considered part of an adaptation to life on an isolated sea-mount (biological sea-mount effect).

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Klassifizierung mariner,brackiger und limnischer Grundwasserbiotope

Zusammenfassung 1. Das Küstengrundwasser stellt einen Übergangsbereich zwischen limnischen und marin beeinflußten Grundwasserbiotopen dar.2. Im limnischen, brackigen und marinen Mesopsammal beziehungsweise Mesopsephal wirken dieselben ökologischen Hauptfaktoren: Lichtlosigkeit und Ausmaß der Kavernengeräumigkeit. Diese ökologische Gemeinsamkeit gibt Anlaß, eine Gliederung der limnischen Grundwasserbiotope (Husmann 1966) zu einer Typologie der Gesamtheit limnischer, brackiger und mariner Subterranbiotope zu erweitern.3. Zur Gliederung der limnischen Grundwässer wird die Beschaffenheit des grundwasserführenden Substrates jeweils mit der Art und Weise zönologischer Einflüsse aus Oberflächengewässern, oder mit dem Fehlen derartiger Kontakte, in Beziehung gesetzt. Dabei ergeben sich die in Abbildung 1 genannten Bezeichnungen limnischer unterirdischer Biotope.4. Für eine Typologie der marin beeinflußten Interstitialgewässer — Thalassopsammal, Thalassopsephal — wird die Salinität des Interstitialwassers hinzugezogen.5. Unter Berücksichtigung der Vorbehalte vonDen Hartog (1964) wird dem Venedig-System hierzu nur beschränkte Geeignetheit zuerkannt.6. Eine Heranziehung des Venedig-Systems beschränkt sich auf Grundwasserbiotope der Meeresküste mit besonders ausgeprägter Stabilität der Salinität. Ein Beispiel für eine derartige Besonderheit gibt Abbildung 1.7. Eine Kombination der vorgeschlagenen Bezeichnungen brackiger Interstitialgewässer mit dem Typologischen System der Brackwässer (Den Hartog 1964) erscheint nach Möglichkeit angebracht. Beispiel: Lagunäres (mixo-)oligohalines Thalassopsammal.

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Classification of marine, brackish and limnic groundwater biotopes

The oligohaline groundwater of marine beaches (Küstengrundwasser;Remane) represents an ecological zone of contact between limnic and marine groundwater biotopes. In the Küstengrundwasser and in all other brackish, marine and limnic interstitial waters there are two principal ecological factors: darkness and dimension of interstitial volume. These ecological conditions suggest a comprehensive classification of limnic, brackish and marine groundwater biotopes (except saline subterranean inland waters). Freshwater subterranean biotopes are classified in regard to the nature of the substrate containing groundwater, and the nature of contact with surface waters. The classification of subterranean biotopes influenced by marine conditions is based on the same factors plus salinity of the interstitial water. The Venice system for classification of brackish water is considered to be of limited value. In general, brackish subterranean waters should only be classified as: oligohaline, mesohaline or polyhaline thalassopsammal. The usefulness of the Venice system classification is limited to marine-influenced groundwater biotopes with an extremely stable salinity.

     

Changes in the ecological balance of invertebrate communities in kelp holdfast habitats of some polluted North Sea waters

Summary 1. This paper presents a thirty-one month study of a neotenous invertebrate community which developed inLaminaria hyperborea holdfasts in some polluted waters of the North Sea (northeast England und southwest Scotland).2. Sixty miles of open coastal waters and approximately thirty miles of the Forth Estuary are affected by pollutants.3. Reduction in the species diversity leaves only one possible detritus food chain in the habitat.4. This simple community is not in balance.5. The ecology of the polluted water community is considered and the possible long-term effects of pollution in the kelp forest are discussed.

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Veränderungen des ökologischen Gleichgewichts von Invertebraten-Lebensgemeinschaften in Habitaten der Haftorgane von Tangen einiger verunreinigter Nordseegewässer

Kurzfassung Die durch Wasserverunreinigungen bedingten räumlichen und zeitlichen Veränderungen der Lebensgemeinschaften von Invertebraten, die auf dem Haftorgan der BraunalgeLaminaria hyperborea Gunn. Fosle siedeln, wurden untersucht. Alle Beobachtungen beziehen sich auf die nordöstliche Küste Englands und die südwestliche Küste Schottlands. Die Arbeit schließt sich an eine frühere Veröffentlichung (Jones 1971) an, in der die chemischen, physikalischen und biologischen Faktoren behandelt wurden, welche die verschmutzten Küstengebiete charakterisieren. Dabei wurde unterschieden zwischen der jährlichen Zuwachsrate des Haftorgan-Habitats (gemessen in mm³ ecospace) und der Besiedlungsrate (ecoperiod). Die Ergebnisse zeigen, daß die Entwicklung der Epifauna aufLaminaria hyperborea in einem Radius von ungefähr 50 km um den Firth of Forth und in einem Bereich von 100 km in offenen, verschmutzten Küstengewässern verlangsamt ist. In verunreinigten Küstengewässern entsteht eine wenig stabile Nahrungskette, die sich auf Detritus aufbaut. Der periodische Verlust einiger nur kurzfristig siedelnder Arten scheint zu bewirken, daß sich die Biozönose nicht unabhängig von benachbarten, in unverschmutzten Gebieten vorkommenden marinen Gemeinschaften entwickeln kann. Die möglichen Dauerfolgen der Verschmutzung auf derartige neotene Lebensgemeinschaften werden diskutiert.

     

Untersuchungen über Intersexualität beiGammarus duebeni (Crustacea,Amphipoda)

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

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Investigations on intersexuality inGammarus duebeni (crustacea, amphipoda)

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

     

Die Dynamik der Frühentwicklung vonSagitta setosa

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

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

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

     

Organismen als Holismen

Zusammenfassung Ziel der Abhandlung ist die Untersuchung der grundlegenden Prinzipien einer autonombiologischen Kausalität. Wenn die Biologie in autonomer Weise auf ihr gemässe Prinzipien gegründet werden soll —wie das die Physik in ihrer Sphäre auch durchgeführt hat —, dann muss das biologische Denken sich zunächst von einem Idol befreien, das ihr von der klassischen Physik aufgezwungen ist. Das ist der Begriff des Mechanismus, der bei seiner Schaffung gewiss von grossem Werte auch für die Biologie gewesen ist, der aber heute dem biologischen Denken grossen Schaden dadurch zufügt, dass er es in eine ihm völlig fremde Richtung zwängt.Die Organismen und alle ihre Organe von der einfachsten Zellorganelle bis zum komplexesten Organsystem sind aber keine Mechanismen sondern Holismen (Smuts). Es wird versucht, die wesentlichen Kriterien des Holismusprinzips zu bestimmen. Zunächst gilt für sie das Axiom von v.Ehrenfels, demzufolge jeder Holismus mehr ist als die Summe seiner Teile. Das wird im einzelnen genauer analysiert. Weiterhin gilt für Holismen das Kompensationsprinzip vonGoethe. Damit im Zusammenhang stehen die Prinzipien der spezifischen Energie vonJohannes Müller, das Prinzip vonRedi (Omne Vivum ex Vivo), das Prinzip vonVernadsky über die Konstanz der Biosphäre, das Prinzip der phylogenetischen Kompensationen und das Prinzip von der Ektropie der Biosphäre.Alle diese Prinzipien werden im einzelnen diskutiert und analysiert. In engstem Zusammenhang miteinander bilden sie ein autonomes Axiomengefüge für die Biologische Erkenntnis, durch welches wiederum die eigentümlich biologische Kausalität charakterisiert ist. Genau in diesem Sinne sind Holismen verae causae (Smuts).

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Contenido El presente ensayo tiene por fin supremo la investigación de los principios basicos de una autónoma causalidad biologica. Si se quiere fundar la Biologia en sus propios principios autónomos —como se lo ha hecho también con la Fisica misma —, entonces será primeramente necesario que la Biologia se delibera de una ideologia completamente extraña para ella, la cual la Fisica clásica le ha transferido. Esto es el concepto del mecanismo, que en su origin ha sido de gran valor también para la Biologia, pero que hoydia produce enorme daño a la Biologia.Los organismos y todos sus órganos de la mas simple organela celular hasta el mas complicado sistema de órganos sin embargo de ninguna manera no son mecanismos sino al contrario holismos (Smuts). Ahora se ensaya de determinar los criterios esenciales del principio del holismo. Primero es valido para los holismos el axioma de v.Ehrenfels que dice que cada Organismo representa más que la suma de sus partes. Además vale para holismos el principio de la compensación deGoethe. Con esto están relacionados los principios de la energia especifica deJuan Müller, el axioma deRedi (Omne Vivum ex Vivo), el principio deVernadsky acerca de la constancia de la biósfera, el principio de las compensaciones filogenéticas y el principio de la ectropia de la biósfera.Todos los mencionados principios y axiomas serán discutidos y analizados en sus particularidades. En su conjunto representan ellos un sistema de axiomas autónomos para el conocimiento biológico, el cual como tal caracteriza también la asi llamada causalidad biologica. Precisamente en tal sentido son los holismos verae causae (Smuts).

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Diese Abhandlung ist Herrn Prof. Dr. v.Buddenbrock in Verehrung zum 70. Geburtstag dargebracht.