Die Ei- und Embryonalentwicklung vonCorydendrium parasiticum mit besonderer Berücksichtigung der Oocyten-Feinstruktur während der Vitellogenese

Zusammenfassung 1. Die Ei- und Embryonalentwicklung des HydroidenCorydendrium parasiticum (L.) wurde unter besonderer Berücksichtigung der feinstrukturellen Veränderungen der Oocyten während der Vitellogenese untersucht.2.Corydendrium bildet als Stockform Monopodien mit Endpolypen und subterminaler Knospung. Das Perisarc beziehungsweise Periderm der Kolonie wird durch mit Toluidinblau metachromatisch anfärbbare Tröpfchen des Ektoderms gebildet; sie zeigen eine parakristalline Binnenstruktur und entsprechen den unter dem Lichtmikroskop sichtbaren, stark acidophilen Grana. In die Grundsubstanz der Mittellamelle sind Fibrillen mit periodischer Anordnung von Untereinheiten eingelagert. Perforationen in der Mittellamelle sind ein Ergebnis durchtretender Zellausläufer, die vermutlich eine Funktion beim Nahrungsaustausch besitzen.3. Die Eizellen entstehen diffus in der Keimzone unterhalb eines Hydranthen. Ektodermale I-Zellen wandern nachweislich durch die Mittellamelle und differenzieren sich im Entoderm zu Keimzellen. Nur in diesem sind Prophase-Stadien der Meiose zu finden. Mit Berechtigung kann jedoch, trotz unterschiedlicher Herkunft der I-Zellen in der Frühentwicklung, von einer ektodermalen Abstammung der Hydroiden-Keimzellen gesprochen werden.4. Die Eizellen wandern während der Wachstumsphase auf der Mittellamelle zur Gonophoren-Bildungszone. Die Gonophoren sind Hydranthen-Knospen homolog und vermutlich phyletisch umgewandelte Hydranthen. Frühzeitig in eine Knospenausstülpung einwandernde Oocyten legen deren Entwicklung zum Gonophor fest oder werden durch dessen morphologisch noch nicht sichtbares Blastem angelockt. Die Oocyten werden im Gonophor durch dessen Wachstum passiv mitgenommen und von einem allseitig geschlossenen Follikel-Epithel umgeben. Nach der Endphase ihres Wachstums vollziehen sie im Gonophor ihre beiden Reifeteilungen, wobei sie vorher ihr Follikel-Epithel durchbrochen haben. Die Befruchtung erfolgt entweder im Gonophor noch während des Auskriechens oder kurz danach an dessen Spitze im Freien.5. Die feinstrukturellen Veränderungen während der Vitellogenese werden entsprechend den Entwicklungsstadien der Eizelle beschrieben. Komplexdotter, Lipidtropfen und Glykogen stehen am Ende der Vitellogenese. Zur Bildung des mengenmäßig überwiegenden Reservematerials der befruchtungsfähigen Eizelle, des Komplexdotters, werden zahlreiche Zwischenstufen geformt. Von besonderem Interesse sind dabei die Cytosomen, die auf Grund ihrer engen Beziehung zum granulären endoplasmatischen Retikulum und wegen ihrer parakristallinen Innenstruktur den microbodies der Leber und Niere ähneln. In dem aus vier unterscheidbaren Komponenten bestehenden Komplexdotter sind vergleichbare parakristalline Strukturen nachweisbar, die den histochemisch im Dotter anderer Tierarten schon nachgewiesenen Enzymen entsprechen könnten. Neben einem Versuch, den Ablauf der Vitellogenese zu rekonstruieren, wird auf den Bau der Kernmembran und des Nucleolus näher eingegangen.6. Die Furchung beginnt schon während des Ausstoßens der Eier aus dem Gonophor, an das sich diese unter Abscheidung einer Embryonalhülle festkleben. Die Furchung ist total und äqual. Die Kreuzstellung der vier ersten Blastomeren ist die Folge ihrer Verschiebbarkeit gegeneinander. Eine Furchungshöhle tritt nicht auf. Die Keimblätterbildung erfolgt als Morula-Delamination. I-Zellen und Cnidoblasten werden im prospektiven Entoderm gebildet und wandern frühzeitig in das durch eine besondere Rindenzone gekennzeichnete Ektoderm. Eine polare Differenzierung tritt erst kurz vor dem Ausschlüpfen der Planula hervor.7. Die Planulae behalten bis zu ihrer Umwandlung in Primärpolypen ein solides Entoderm, wie es einem Sterrogastrula-Stadium entspricht. Schon nach einem Tag können sie metamorphosieren. Der bis zu 12 Tagen verzögerte Beginn der Metamorphose in Laborversuchen beruht wahrscheinlich auf der Abwesenheit bestimmter Bakterien.

---

Egg and embryo development ofCorydendrium parasiticum with special reference to fine structure of the oocytes during vitellogenesis

Egg and embryo development ofCorydendrium parasiticum (L.) (Hydroida, Athecata) has been examined with special regard to ultrastructural changes of the oocytes during vitellogenesis. It has been established that ectodermal interstitial cells migrate through the mesolamella into the endoderm and differentiate there to germ cells. Despite differences in the origin of the interstitial cells during early development there is still justification to speak of ectodermal descent of hydroid germ cells. The gonophores are equivalent to hydranth buds. By early immigration, oocytes determine the development of buds into gonophores. After completion of vitellogenesis and rupture of the follicle epithelium eggs undergo meiosis. The total and equal segmentation starts already during spawning. After forming a solid morula, gastrulation takes place as moruladelamination. Interstitial cells and cnidoblasts are formed in the prospective endoderm and migrate early into the ectoderm. A polar differentiation becomes evident shortly before hatching of the planula. The planulae keep their solid endoderm until their transformation into primary polyps. Metamorphosis can occur after one day. The delayed beginning of metamorphosis up to 12 days under lab conditions is probably due to the absence of certain bacteria. According to developmental stages of the oocytes ultrastructural changes during vitellogenesis are described. The endproducts of vitellogenesis are heterogeneous yolk (Komplexdotter), lipid droplets and glycogen. The Komplexdotter represents the bulk of reserve material which is formed by several components of different origin. Of special interest in this respect are the cytosomes resembling the microbodies of liver and kidney because of their paracristalline core and close relationship to the rough endoplasmic reticulum. Comparable cores exist in the Komplexdotter which may correspond to enzymes histochemically identified in the yolk of other species.

     

Regional-vergleichende Untersuchungen von Differenzierungsbewegungen

Zusammenfassung Es wird ein Quellungswachstum der Kambiumschicht des embryonalen Periosts nachgewiesen. Dieses Quellenwachstum führt zu Gleitbewegungen der Osteoblasten entlang den Kollagenfasern, welche die Faserschicht des embryonalen Periosts durch das Kambium hindurch in Form von sogenannten Bogenfasern mit dem Knochengewebe verbinden. Entlang diesen Bogenfasern haben die Osteoblasten an den Enden der wachsenden Knochen regelmäßig zunächst eine Schrägeinstellung zur Knochenoberfläche. Von dieser Topogenese der Osteoblasten ist ihre Form und ihre Struktur abhängig. Die Befunde erlauben, die embryonalen Bindegewebszellen von den embryonalen Knochenbildungszellen, Knochenerhaltungszellen und Knochenzerstörungszellen (Osteoblasten, Osteozyten, Osteoklasten) nach ihremBewegungsverhalten zu unterscheiden. Wenn man den histologischen Begriff Gewebe als Hinweis auf verschiedene Funktionszustände auffaßt, so legen die Befunde nahe, nunmehr auch andere Gewebe durch Untersuchung ihrer Entwicklungsbewegungen auf ihre funktionellen Entstehungsbedingungen zu untersuchen. Die durch Regionalen Vergleich der örtlich verschiedenen Bewegungsvorgänge aufgezeigten funktioneelen Merkmale der Bindegewebsknochen und der Ersatzknochen weisen darauf hin, daß beimnormalen Zahndurchbruch das Knochengewbe im Gebiet der Processus alveolaresaktiv beteiligt ist.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Die Lernmatrix

Zusammenfassung Die Lernmatrixd ist eine Schaltungsstruktur, welche Bedingte Reflexe so zusammenfaßt, daß Lernvorgänge verwirklicht werden können. Im Verhalten der Lernmatrix sind zwei Phasen zu unterscheiden, nämlich:Die Lernphase, während welcher der Lernmatrix gleichzeitig Sätze von Signalen (Eigenschaften) {e} und den zugehörigen Bedeutungen b angeboten werden und sich demzufolge die Bedingten Reflexe bilden, unddie Kannphase, während der sich nach Eingabe der Sätze Eigenschaften {e} die Bedeutung b oder nach Eingabe der Bedeutung b die Sätze Eigenschaften {e} ergeben.Die Lernmatrix kann beispielsweise mit Strukturspeichern (z.B. ferromagnetischen Ringkernen oder Transfluxoren) verwirklicht werden. Hierbei muß stufenweise eingeschrieben und nichtzerstörend abgelesen werden. Außerdem kann die Lernmatrix durch elektro-chemische Reaktionen verwirklicht werden.Wichtige Anwendungen der Lernmatrix werden sein: Automatische Zeichenerkennung, automatische Spracherkennung, allgemein Decodierung erlernter und eventuell gestörter Zeichen, Wiederauffinden von Informationen (Information Retrieval).Schließlich scheint die Lernmatrix ein nützliches Modell für die semantische Informationstheorie und für das Verständnis der Nachrichtenverarbeitung im Menschen zu sein.     

„Ovoide” auf einer Hühner-Eischale

Zusammenfassung Die Ovoide auf der Oberfläche der untersuchten Hühner-Eischale, die vereinzelt vorkommen können, meist aber in Gruppen (Ovoidhduf-chen) dicht beieinander und dann oft in mehrfacher Schicht auftreten, stellen in ihren kleinsten Formen rundliche rosettenartige Aggregate aus einer geringen Zahl von Calcitindividuen dar; jedes von diesen wölbt sich an der Oberfläche des Ovoids buckelartig vor, während die Kristalle im Innern des Ovoids in Radialebenen sich begrenzen. Die optischen Hauptschnitte der Calcitindividuen in der Rosette liegen einigermaßen radial, so daß eine Rosette mit der Gypspatte Rot I die Farbenverteilung eines negatives Polarisationskreuzes darbietet. Mehrere Rosetten können zu einem Aggregat verschmelzen. In den großen Ovoiden läßt sich der Aufbau aus radial orientierten Calcitindividuen nurmehr andeutungsweise erkennen. Gleich dem Schalenkalk ist der Calcit der Ovoide durchsetzt von zahlreichen Gasbläschen, was die geringe Lichtdurchlässigkeit bedingt. Die Gasbläschen können als Schichtlinien auftreten, die das Wachstum der Ovoide widerspiegeln. Alle Ovoide enthalten reichlich zusammenhangende organische Substanz, die durch Entkalken freigelegt werden kann. Kleinste Ovoide sind in die organische Deckschicht der Sphärokristallschale eingelassen, größere werden durch dieses organische Material mit der Schalenoberfläche und untereinander verkittet. Das verbindende Material läßt sich bei Zimmertemperatur durch Auftropfen von 10% iger Kalilauge auf die Eioberfläche erweichen, so daß die Ovoide von der Eischale und voneinander getrennt werden können. Der Kitt enthält gleich der Deckschicht, winzige gelblich-braune Porphyrinkörnchen.     

Über den Histochemischen Nachweis der an der Verholzung Beteiligten β-Glucosidasen

Zusammenfassung Die Indican-Methode ist geeignet, die Verteilung von -d-Glucosidasen in lebenden Sprossen festzustellen. In Gewebeschnitten vonAraucaria excelsa, Pinus silvestris, Pinus montana, Picea excelsa, Syringa vulgaris, Forsythia suspensa und anderen Nadel- und Laubhölzern erscheint die durch enzymatische Deglucosidierung des Indicans und anschließende Indigobildung auftretende Blaufärbung nur in solchen Geweben, die im Begriffe sind zu verholzen. Im sekundären Xylem (Holz) bietet sich die Indigozone auf Querschnitten als blauer schmaler Ring zwischen dem Cambiumring und dem bereits verholzten Gewebe. Als Träger der Färbung fungieren vor allem die Membranen der noch unreifen verholzenden Tracheiden, bzw. Tracheen. Es wird die Annahme gemacht, daß der Farbstoff elektroadsorptiv an die Zellwände gebunden ist. In Pflanzen, die zur Zeit der Vegetationsruhe getestet wurden, konnte keine aktive -Glucosidase nachgewiesen werden. Die Zone des primären Meristemringes und der Procambiumstränge unterhalb des Vegetationspunktes ist auch bei wachsenden Pflanzen noch fast frei von Verholzungsglucosidasen. Bei einigen Laubhölzern (Rosaceen, Evonymus) sind keine eindeutigen Ergebnisse erzielt worden.Aus der Cambialregion vonAraucaria excelsa wurden Gewebehomogenate von verholzenden Tracheiden und von jungen Siebröhren hergestellt. Cellobiose wurde als Enzymsubstrat geboten, und die Spaltprodukte wurden papierchromatographisch nachgewiesen. Die Glucosidasen-Aktivität war fast ausschließlich auf die Tracheiden-Homogenate beschränkt.An anderer Stelle veröffentlichte Versuche mit C¹⁴-markierten Ligninvorstufen ergaben, daß die -Glucosidasen nurd-Glucoside einzubauen vermögen.Die topographische Übereinstimmung der untersuchten Vorgänge war bei der vergleichenden Auswertung der Indican-, Cellobiose- und Radio-Kohlenstoff-Methode sehr gut. Das Vorhaben einer exakten Enzymlokalisierung in bestimmten Gewebebezirken ist gelungen. Das weit wichtigere Ziel — die Zuordnung der Fermentaktivität zu bestimmten Zellstrukturen (Plasmagranulationen, Mitochondrien o. ä.) ist mit den geschilderten Methoden nicht zu erlangen gewesen. Vielleicht kann eine verfeinerte Methode, die sich auf die Anwendung der Gefriertrocknung stützt, die bestehenden Schwierigkeiten überwinden helfen. An der Beteiligung spezifischer Glucosidasen am Verholzungsprozeß kann jedenfalls nicht mehr gezweifelt werden.Mit 3 Textabbildungen.     

Zur Ursache Der Abortion Von Samenanlagen In Diploid-Polyploid-Kreuzungen

Zusammenfassung BeiOenothera hookeri bildeten sich im Endosperm der Kreuzung Diploid × Tetraploid die Zellwände 5–7 Tage bzw. zwei Kernteilungsfolgen später als in normalen diploiden oder tetraploiden Endospermen. Die Anzahl der endgültig gebildeten Endospermzellen war höher und die Integumente vergrößerten sich stark. Bei den Embryonen wurde die Ausbildung der Kotyledonen verzögert. In der reziproken Kreuzung erschienen die Zellwände 3–6 Tage bzw. zwei Kernteilungsfolgen früher als normal und die Samenanlagen blieben sehr klein. Die Keimfähigkeit der Samen war in beiden Kreuzungen sehr schlecht.Im Endosperm vonOenothera hookeri treten damit keine akuten Störungen auf und es kommt zu einer deutlichen Ausprägung der bei zahlreichen anderen Arten weniger leicht erkennbaren Tendenz zur Verzögerung der Ausdifferenzierung des Endosperms mit breiter Anlage in der Kreuzung Diploid ×Tetraploid und zur verfrühten Ausdifferenzierung mit zu kleiner Anlage in der reziproken Kreuzung. Diese Befunde machen es wahrscheinlich, daß fürOenothera hookeri die gleichen Voraussetzungen gelten wie fürSolanum und die Ursache für die unterschiedliche Ausbildung des Endosperms nicht (wie oft angenommen wurde) auf gestörten Gewebebeziehungen beruht. Da die triploiden Endosperme beider Kreuzungsrichtungen praktisch die gleichen Kerne enthalten, gibt dieses einen Hinweis dafür, daß unter anderem Stärke und Dauer der Stimulation auf die Integumente, Zeitpunkt der Zellwandbildung, Dauer der Teilungsfähigkeit und damit die endgültige Größe des Endosperms durch ein quantitatives Verhältnis zwischen der Menge eines extrachromosomalen Faktors und der Zahl der Chromosomensätze bestimmt wird.Mit 15 Textabbildungen     

Cytologische untersuchungen an einem pentaploiden Rosenbastard (Rosa hybr. “315”) und seiner Nachkommenschaft

Zusammenfassung In Übereinstimmung mit der morphologischen Analyse ergab die cytologische Untersuchung für einen alsR. pomifera subsp.pomifera × pendulina gedeuteten, hier alsR. hybr. 315 bezeichneten Rosenbastard die somatische Chromosomenzahl 2n=35 und die meiotische Paarung zu 14 Bivalenten und 7 Univalenten.Abgesehen von dem veränderten Mengenverhältnis zwischen Bi-und Univalenten lief die Meiosis in den Pollenmutterzellen nach dem Caninaeschema ab.Die Univalenten wurden teils in der 1., teils in der 2. Anaphase eliminiert und meistens sehr schnell im Plasma gelöst. Bildung zusätzlicher Kerne aus ihnen trat nur selten auf, so daß die Meiosis in der Regel mit der Entstehung von 4 Kernen abschloß. Diese enthielten fast ausschließlich 14 — in einem Fall 12 — Chromosomen.In der anschließenden Cytokinese entstanden überwiegend regelmäßige Tetraden. Die Pollenfertilität lag mit 83% morphologisch guten Pollens außerordentlich hoch.Die Tetraploidie der BastardeR. hybr. Schweizer Gruß × 315 bewies in Ergänzung der direkten cytologischen Beobachtungen an der Mikrosporogenese, daß der funktionsfähige Pollen vonR. hybr. 315 14-chromosomig ist.Bei freiem Abblühen entwickelten sich aus allen Blüten Hagebutten, die 5–12 in Wasser untersinkende Nüßchen enthielten.Von vier der bei freiem Abblühen gebildeten Sämlinge waren einer pentaploid (2n=35), zwei tetraploid (2n=28) und einer triploid (2n=21). Unter der Voraussetzung, daß auch die Makrosporogenese derR. hybr. 315 dem Caninaeschema folgt und wahrscheinlich zu 21-chromosomigen Eikernen führt, sind der pentaploide mit Selbstbefruchtung und die tetraploiden Sämlinge mit Fremdbefruchtung durch 7-chromosomige Pollenkörner zu erklären. Die Triploidie des 4. Sämlings macht die zu überprüfenden Annahmen einer inversen Verteilung aller Univalenten bei der Makrosporogenese oder einer Gonenkonkurrenz erforderlich.Mit 4 Textabbildungen in 26 Einzeldarstellungen.     

Karyologische Anatomie des Endosperms vonPhaseolus coccineus

Zusammenfassung Im reifen Endosperm vonPhaseolus coccineus liegt eine charakteristische karyologische Differenzierung vor: Das Endosperm kann in karyologischer Hinsicht in fünf Zonen (zwei im zellulären, drei im nukleären Teil) gegliedert werden. Die Zonen sind gekennzeichnet durch das unterschiedliche Auftreten von triploiden und polyploiden Mitosen sowie Endomitosen, durch den Polyploidiegrad, die Struktur und das Volumen der Kerne sowie durch die verschiedene Anzahl, Größe und Form der Hauptnukleolen und das Vorkommen von zusätzlichen Nukleolen. Die mögliche funktionelle Bedeutung dieses Kernmusters wird kurz diskutiert.

---

Summary A characteristic nuclear differentiation occurs within the mature endosperm ofPhaseolus coccineus. Five differrent regions can be distinguished (two in the cellular, three in the nuclear part). They differ in the occurrence of triploid and polyploid mitoses as well as endomitoses, in the level of polyploidy, the structure, and the volume of the nuclei, and, moreover, in the shape, the size, and the number of main nucleoli, and in the incidence of additional nucleoli. The possible functional significance of this nuclear pattern is briefly discussed.

     

Selection of Brussels sprouts of different water status by apterous and alate Myzus persicae and Brevicoryne brassicae in relation to the age of leaves

The feeding preferences of apterae for leaves of different ages are shown largely to determine the distribution of Myzus persicae and Brevicoryne brassicae on Brussels sprouts in which they colonise particularly the old and young leaves respectively. Alatae contribute to this segregation but less so since alatae of both species settle preferentially on the plant apex. Apterous and to some extent alate M. persicae select the most nutritious leaves as measured by reproduction, but this is less often so with B. brassicae.Water stress causing wilting of the old leaves reduces settling on the plants by alate B. brassicae but not alate M. persicae which avoid the old leaves and instead colonise the apex. Among leaves of different water status apterous M. persicae again select the most nutritious while B. brassicae does so less consistently.These results are compatible with some aspects of the dual discrimination theory of hostplant selection assuming the polyphagous M. persicae responds more to nutrients and less to flavour than the oligophagous B. brassicae.

---

Zusammenfassung Geflügelten Virginoparen von M. persicae und B. brassicae wurde gestattet, von übervölkerten Quell-Pflanzen abzufliegen und Kohlpflanzen (Brassica oleracea L. var. bullata gemmifera) zu besiedeln, die unterschiedlich mit Wasser versorgt waren (feucht, mäßig, trocken). Wassermangel, der (durch Trockenhaltung) zum Welken der alten Blätter führte, verringerte die Besiedlung der Pflanzen durch geflügelte B. brassicae, jedoch nicht durch geflügelte M. persicae, welche dann die alten Blätter mieden und stattdessen die Triebspitzen besiedelten. Auf turgeszenten Pflanzen mied M. persicae die reifen Blätter und besiedelte die Gipfel sowie junge und alte Blätter. Im Gegensatz dazu lehnte B. brassicae die alten Blätter ab und besiedelte in großer Zahl die ausgereiften Blätter sowie die Triebspitzen der Pflanzen. Geflügelte beider Arten erreichten größte Siedlungsdichte im Triebgipfel, besonders B. brassicae.In Zweiweg-Wahlkammer-Versuchen konnten Ungeflügelte beider Arten zwischen Blättern verschiedenen Alters und verschiedener Hydratur wählen. Das Trockenregime wurde dabei in zwei Varianten angeboten: Pflanzen, die welkten und solche, die gerade wieder bewässert wurden. Gemessen an der Reproduktionsrate wählte M. persicae konstant die nährstoffreicheren Bläller, d.h. alte > junge > reife turgeszente Blätter trockener > mäßiger > feuchter Hydratur mit Ausnahme welkender Blätter, die gemieden wurden. B. brassicae wählte weniger eindeutig (Unstimmigkeiten kursiv), d.h. junge > reife > alte turgeszente Blätter, feuchte = mäßige Hydratur in allen Blattalterstufen; trocken > mäßig und feucht bei jongen Blättern; mäßig und feucht > trocken bei reifem und altem Laub.Die Verteilung von M. persicae und B. brassicae auf den Kohlpflanzen wird weitgehend von den Nahrungsansprüchen der Ungeflügelten bestimmt, die besonders die alten bzw. die jungen Blätter besiedeln. Die Ergebnisse decken sich in einigen Hinsichten mit der doppelten Unterscheidungstheorie bei der Wirtspflanzenwahl, indem angenommen werden kann, daß die polyphage M. persicae mehr auf die (primären) Nährstoffe und weniger auf die (sekundären) Duftstoffe anspricht als die oligophage B. brassicae.

     

Osmoregulation in larvae of the salt-marsh mosquito, Aedes taeniorhynchus

Larvae of Aedes taeniorhynchus (Wiedemann) were reared in media with salinities from that of distilled water up to and including 300% of that of sea water to investigate certain aspects of their potential physiological range. Regulation of hemolymph osmotic pressure and chloride ions was also studied.Larvae showed normative growth rate in all concentrations from distilled water to 150% sea water (SW), but in salinities between 150% to 300% growth was retarded. Hemolymph osmotic pressure and hemolymph chloride were both hyper-and hypoosmotically regulated. Anal papillae size was inversely related with increased concentration of the sea water medium, e.g., from 443×142 in distilled water to 116×62 in 100% SW. The average hemolymph osmotic pressure was higher in fed larvae than in starved larvae. Hemolymph osmotic pressure increased for 7 hr before equilibrating with the medium when larvae reared to the 4th instar in 10% SW were transferred to 100% SW, whereas larvae reared in 100% SW and transferred to 10% SW showed a decrease in hemolymph osmotic pressure before equilibrating. Regulation of hemolymph chloride was found to be a function of the anal papillae, as chloride levels dropped significantly in larvae with chemically cauterized anal papillae when they were maintained in lower concentrations. It is suggested that the limitations of A. taeniorhynchus larvae primarily to salt-marshes are not due to an inability to survive and grow successfully in fresh water, but due to other ecological interactions.

---

Zusammenfassung Larven von Aedes taeniorhynchus wurden in Medien mit einer Salinität von a.ddest. bis zu der von 300% Meerwasser (MW) gehalten, um die folgenden Aspekte einer möglichen physiologischen Wirkung zu untersuchen: a) Überleben und Wachstum der Larven, b) Osmotischer Druck der Hämolymphe (HL), sowie Grösse der Analpapillen in Abhängigkeit vom Zuchtmedium, c) Wirkung von Fütterung und Hungern auf den osmotischen Druck der HL, d) Wirkung der Übertragung von niedrigerer zu höherer Salinität und umgekehrt auf den osmotischen Druck und die Analpapillengrösse und e) Regulation des Chloridions in der HL.Osmotischer Druck der HL wurde bestimmt mit Hilfe des Mikrocryoskops, die Chloridio-nenkonzentration der HL durch Ultramikro-Volhard-Titration.Die Larven zeigten normales Wachstum und normale Überlebensrate bei allen Konzentrationen von a. dest. bis 150% MW, zwischen 150% und 300% MW war das Wachstum verzögert. Osmotischer Druck der HL und Chlorid der HL waren hyperosmotisch reguliert bis 10% MW und hypotonisch zwischen 25% und 300% MW. Die Grösse der Analpapillen nahm mit zunehmender Konzentration des MW-Mediums ab, z. B. von 443×142 m in a. dest. auf 116×62 m in 100% MW. Der durchschnittliche osmotische Druck der HL war bei gefütterten Larven höher als bei gehungerten. Wenn Larven, die bis zum 4. Stadium in 10% MW gehalten wurden, in 100% MW übertragen wurden, stieg der osmotische Druck der HL weit über die für 100% MW festgestellte Gleichgewichtslage hinaus an und näherte sich dieser (also durch Abnahme) erst nach 7 Stunden; bei Übertragung von 100% auf 10% MW erfolgte entsprechend zunächst eine übernormale Abnahme des osmotischen Drucks der HL vor Erreichen des Gleichgewichts. Die Regulation der HL-Chloride erwies sich als eine Funktion der Analpapillen, da der Chloridspiegel signifikant abfiel bei Larven, die mit chemisch kautorisierten Analpapillen in niedrigen Konzentrationen gehalten wurden. Es ist anzunehmen, dass die Beschränkung des Vorkommens von Aedes taeniorhynchus-Larven auf Aussenmarschen nicht verursacht wird durch die Unfähigkeit, in Süsswasser zu überleben und sich zu entwickeln, sondern durch andere ökologische Einflüsse.

---

---

Contribution no. 315, Florida State Division of Health, Florida Medical Entomology Laboratory, P.O. Box 520, Vero Beach, Florida 32960.     

Untersuchungen über die Ursachen der Leistung von Kulturpflanzen

Zusammenfassung Mit Hilfe reziproker Pfropfungen zwischen verschiedenen Kartoffelsorten und-klonen wurde versucht, die Abhängigkeit der wichtigsten Teileigenschaften der komplexen Eigenschaft Ertrag: den Stärkegehalt je Knolle die Knollengröße und die Knollenzahl in ihrer Abhängigkeit vom oberirdischen Teil der Pflanze klarzulegen.Es fand sich, daß bei den untersuchten Klonen der Stärkegehalt der Knollen und die Knollengröße vorwiegend von der genetischen Konstitution der Knollen abhängig sind und von der assimilatorischen Leistungsfähigkeit der oberirdischen Organe der Pflanze nur sher geringfügig oder gar nicht beeinflußt werden.Hinsichtlich der Knollenzahl je Pflanze lassen sich auf Grund der geringen Zahl der durchgeführten Pfropfungen und infolge der großen Variabilität dieses Merkmals noch keine sicheren Aussagen machen.Auf Grund der erhaltenen Ergebnisse wird die Bedeutung der Teileigenschaften und ihres Zusammenwirkens zum Zustandekommen der komplexen Eigenschaft Ertrag erörtert. Hierbei wird die Arbeitshypothese aufgestellt, daß die Größe der assimilatorischen Leistung weitgehend vom Sog und der Niederlegung der Assimilate durch die Pflanze bestimmt wird.Mit 10 TextabbildungenDiese Arbeiten werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.     

On the contractile mechanism of insect fibrillar flight muscle

Zusammenfassung Aus sinusoidalen Analysen im Frequenzbereich von 0,01–70 Hz ist es gelungen, das dynamische Verhalten des passiven Muskels durch eine Serienschaltung dreier Maxwell-Elemente zu approximieren. Die MaxwellElemente werden den im entspannten Zustand bestimmenden morphologischen Strukturen — Verbindungsfilament, Myosinfilament und H-Zone — zugeordnet. Der passive Muskel kann als ein lineares System mit konzentrierten Parametern aufgefaßt werden, da viscose Zwischenwirkungen zwischen den Actinfilamenten und den dominanten passiven Elementen vernachlässigbar klein sind. Über die aus elektronenmikroskopischen Untersuchungen und Röntgenstrukturanalysen bekannten Dehnbarkeiten der einzelnen Filamentstrukturen des Muskels ist es möglich, Steifigkeitswerte für das Verbindungsfilament (1,4 (g/m), das Myosinfilament (34,2 g/m) und die H-Zone (4,6 g/m) zu bestimmen. Der elastische Modul des Myosinfilamentes, 1,5×10¹⁰ dyn/cm² ist vergleichbar mit den in der Literatur für andere natürliche Polymere angegebenen Elastizitätswerten.Für den Muskel im Zustand der Totenstarre, wo alle Myosinbrücken am Actinfilament festhalten, wird die Dehnbarkeit der H-Zone zum bestimmenden Faktor.Die Dynamik des passiven Muskels ist im beträchtlichen Maße abhängig von der Verstärkung der Restaktivität bei sehr niedrigen Ca⁺⁺-Konzentrationen. Bei zunehmender Dehnbarkeit des Myosinfilamentes wird dieser Verstärkungsfaktor größer und die resultierende Phasennacheilung wird dominant über die durch die passiven Strukturen hervorgerufene Phasenvoreilung. Bei hoher Ionenstärke wird das Myosinfilament so weich, daß die vorhandenen niedrigen Ca⁺⁺-Konzentrationen von 10^–9M, bei denen der Muskel sich normalerweise im entspannten Zustand befindet, für eine Aktivierung ausreichen; der Muskel leistet oszillatorische Arbeit.     

Ein qualitativer biologischer Wirkungsunterschied nach Bestrahlung von Teilungsgewebe mit schnellen Elektronen verschiedenen Energiespektrums

Zusammenfassung Die Beobachtung von Chromosomenaberrationen in Wurzelspitzenzellen vonAllium cepa zwischen 0 und 24 Stunden nach Bestrahlung mit schnellen Elektronen von 14,2 MeV erbrachte einen qualitativen Wirkungsunterschied, je nachdem, ob die Objekte in 5 oder 53 mm Tiefe eines Plexiglasphantoms mit 136 'R (120 bzw. 130 rad) bestrahlt wurden. Der Effekt besteht darin, daß einem einzigen Maximum der Aberrationsfrequenz zu 3 Stunden nach Bestrahlung in 5 mm Tiefe 2 Maxima (zu 3 und 9 Stunden) gegenüberstehen bei Bestrahlung in 53 mm Tiefe. Durch die Höhe der Maxima kommt eine Umkehr in der relativen Wirksamkeit der beiden Bestrahlungstiefen zwischen 6 und 9 Stunden zustande.Der Effekt wird diskutiert und als Folge der verschiedenartigen Elektronenspektren mit ihrer unterschiedlichen Wirkung auf Teilungs- und Ruhezellen gedeutet.Die Untersuchungen wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft durch eine Sachbeihilfe in dankenswerter Weise gefördert.     

Cytologisehe Studien V

Zusammenfassung Nach Einwirkung letaler Temperaturen und Strahlungsdosen verändert sich die elektronenmikroskopisch sichtbare Feinstruktur des Cytoplasmas vonParamecium im prämortalen Stadium der Zelle, indem eine zunehmende Homogenisierung der normalen Strukturkomponenten auftritt. Gleichzeitig verliert das Cytoplasma stark die Fähigkeit, die in der elektronenmikroskopischen Technik heute gebräuchlichen Kontrastmittel zu binden. Diese Aspekte bezeichnen die irreversible Gelierung des Cytoplasmas im prämortalen Stadium und sind beim Wärmetod und Strahlentod identisch.Unterschiede zwischen beiden Noxen ergeben sich durch das Vorkommen auffallender Bläschenreihen im strahlengeschädigten Cytoplasma sowie durch das Auftreten stark geschwollener Mitochondrien mit aufgelockerter Innenstruktur bei wärmegeschädigten Zellen.Zur Durchführung von Vorversuchen stellte Herr Prof. Dr. R. Danneel freundlicherweise die Röntgenapparatur des Zoologischen Instituts zur Verfügung. Für Beratung sowie für die Ausführung der Bestrahlungen im Institut für Röntgenforschung bin ich den Herren Dr. Bergeder und Dr. Schröck-Vietor. für die technische Assistenz Frau Koeppen-Lesche zu Dank verpflichtet. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft förderte die Untersuchungen durch eine Sachbeihilfe.     

The effect of multiplicity of infection on recombination values in bacteriophageT 4 D

Zusammenfassung In Massenlysaten und Einzelwürfen vonT 4-Kreuzungen steigt der Prozentsatz der Rekombinanten mit steigender Infektionsmultiplizität an, und zwar sowohl zwischen gekoppelten als auch zwischen ungekoppelten Genen. Dieser Befund stimmt mitTrautners (1960) Ergebnissen beiT 1-Kreuzungen überein. Der scheinbarte Widerspruch zuEpsteins (1958) früheren Resultaten beiT 4-Kreuzungen läßt sich erklären, da verschiedene Wirtsbakterien verwendet wurden.Es wird diskutiert, ob dieser Effekt durch die Annahme erklärt werden kann, daß die infizierenden Phagegenome bei der Rekombination brechen und daß die Bruchstellen zufallsgemäß über die Genome einer Phagenpopulation verteilt sind. Die beschriebenen Versuche schließen jedochTrautners Interpretation nicht aus, daß in der infizierten Bakterienzelle eine Topographie existiert, d. h., daß die verschiedenen Genotypen während der Vermehrung nach Einzelinfektion nicht so vollständig durchmischt werden wie nach Mehrfachinfektion.

---

---

With 2 Figures in the Text     

Die zentrischen Grunddiatomeen

Zusammenfassung Die Formation der Zentrischen Grunddiatomeen scheint im Wattenmeer Gebiete unterhalb der Niedrigwasserlinie zu bewohnen, die vom Licht genügend erreicht werden. Sie zeichnet sich durch massenmäßiges Überwiegen großer zentrischer Arten aus. Bau, Physiologie der Ernährung und Fortpflanzung und die Ökologie dieser Formen werden besprochen, soweit es die derzeitige Kenntnis ermöglicht. Es wird versucht, den soziologischen Ort der Vergesellschaftung festzulegen und Angaben über ihre Valenz im Meereshaushalt und ihre Rolle in der paläontologischen Überlieferung zu machen.     

Das eigenartige Kopulationsverhalten vonChloromonas saprophila,einer neuen Chlamydomonadacee

Zusammenfassung Chloromonas saprophila n. sp., die in H₂S-haltigem Milieu über verwesendem Laub auftrat, zeichnet sich durch ihr Kopulationsverhalten aus. Die Gameten gleichen jungen vegetativen Zellen und entstehen wie diese zu viert aus einer Mutterzelle. Die Kopulation beginnt bei höherer Individuenzahl unter Gruppenbildung, bei niederer unter Pärchenbildung, Die Geißeln der Gameten sind in den Pärchen zu zweit parallel aneinander gelegt und miteinander verklebt. In den Kopulationsgruppen sind zwei Bündel von Geißeln in entsprechender Zahl vorhanden.Die Gameten verschiedenen Geschlechts stimmen zunächst morphologisch überein, verhalten sich jedoch verschieden: während des Herumschwimmens der Pärchen wird stets der gleiche Gamet vorangetrieben; dieser streift vom Vorderende beginnend seine Membran ab und befestigt sich in der Regel mit seinem Vorderende an der Flanke des behäuteten Gameten; die Geißelpaare trennen sich unterdessen. An der Befestigungsstelle wird die Membran des behäuteten Gameten lokal aufgelöst und sein Protoplast tritt in den des unbehäuteten über.Die reifen Zygoten haben eine glatte, bräunliche Wand und einen kupferroten Inhalt.Der unbehäutete Gamet ist von einer zarten, hyalinen Spezialhülle unbekannter Natur umgeben. Sie zeigt sich auch am Protoplasten des behäuteten dort, wo er sich von der Wand abhebt, und außerdem an den jungen Zygoten und an vegetativen Zellen, bei denen die Membran ausnahmsweise an einzelnen Stellen etwas absteht.     

Zum Abbau der l-Äpfelsäure durch Milchsäurebakterien

Zusammenfassung Die Abtrennung der OES-Decarboxylase vom Malic-Enzym wird bei Enzymlösung aus Bakterien des Stammes Lactobacillus plantarum L durchgeführt. Die Trennung gelingt wegen der unterschiedlichen Temperatur-und pH-Empfindlichkeit der beiden Enzyme. Das Malic-Enzym ist im Bereich von pH 4,5–5,0 nur dann bei 40° C und darüber vor Denaturierung geschützt, wenn es als Substrat-NAD⁺-Mn⁺⁺-Komplex vorliegt. Die OES-Decarboxylase ist entsprechend temperaturstabiler als das Malic-Enzym, auch wenn keine Oxalessigsäure zugesetzt wird.Die Ammoniumsulfat-Fraktionierung bringt keine befriedigende Trennung der Enzyme mit sich. Wird das Malic-Enzym durch Denaturierung nicht entfernt, so reißt es bei 75% iger Sättigung mit Ammoniumsulfat die OES-Decarboxylase mit in den Niederschlag. Bei dieser Salzkonzentration fällt auch die Malat-Dehydrogenase aus.Mikrobiolosisch und papierchromatographisch durchgeführte Biotinnachweise bestätigen, daß die OES-Decarboxylase des Stammes, L ein Biotinproteid ist.     

Untersuchungen über die Wuchs- und Hemmstoffe der Wurzelspitze und der Plumula vonVicia faba

Zusammenfassung Wurzelspitzen und Plumulastückchen vonVicia faba-Keimlingen wurden auf ihren Wuchs- und Hemmstoffgehalt untersucht. Durch die Wuchsstoff-Präparate, die mittels der Agar-Abfangmethode aus Wurzelspitzen gewonnen worden waren, konnte im Haferkrümmungstest (mit unter- und überoptimaler IES-Zugabe zu den Präparaten) neben Wuchsstoff ein Hemmstoff nachgewiesen werden, der vermutlich nicht durch Wuchsstoffverdrängung von den plasmatischen Wirkorten angreift.Die Ergebnisse der Abfangversuche an Plumulastückchen zeigen diesen Hemmstoff nicht, lassen aber auf die Anwesenheit eines von IES verschiedenen Wuchsstoffes schließen.Die in Wurzelspitzen und Plumulae vonVicia faba-Keimlingen vorliegenden Wuchs- und Hemmstoffe wurden papierchromatographisch untersucht. Zur Auswertung der Ergebnisse wurden der Haferkrümmungstest, der Zylinder-Zuwachstest und der Wurzelspitzen-Zuwachstest herangezogen.Übereinstimmend konnte sowohl in Wurzelspitzen als auch in Plumulastückchen bei Chromatographie mit n-Butanol—Aqua bidest.—Ammoniak außer IES ein weiterer Wuchsstoff mit demR _f von 0,65 bis 0,75 nachgewiesen werden. Außerdem ist die Anwesenheit eines Wuchsstoffes mit einemR _f von 0,85–0,9 in beiden Organen zu vermuten. In Wurzelspitzen liegt bei einemRf von 0,1 ein weiterer Wuchsstoff vor, der als accelerator (nachBennet-Clark undKefford 1953) gedeutet wurde und der, im Gegensatz zur IES, eine stark wachstumsfördernde Wirkung auf Wurzelspitzen ausübt.Deutliche Hemmwirkungen auf Koleoptilzylinder wurden bei Plumula-und Wurzelspitzen-Extrakten durch Zonen mit demR _f von 0,45 erzielt. Es dürfte sich hierbei um den vonBennet-Clark undKefford (1953) beschriebenen inhibitor handeln. AufFaba-Wurzelspitzen wirkt dieser Stoff jedoch nicht hemmend.Als weiterer in Wurzelspitzen gebildeter Hemmstoff war eine Substanz mit demR _f von 0,65–0,75 zu vermuten.Mit 8 TextabbildungenTeil einer Dissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Hamburg.     

Elektronenmikroskopische Untersuchung der Kaninchenhaut (Epidermis)

Zusammenfassung In der Kaninchenepidermis läßt sich elektronenmikroskopisch eine polare Differenzierung der Zellen des Str. germinativum nachweisen: Die Mitochondrien liegen vorwiegend basal, der Golgi-Apparat stets supranukleär.Die Tonofibrillen, die das gesamte Zellinnere durchziehen, sind in bestimmten Bereichen der als Doppelmembran ausgebildeten Zellwand verankert. Die Membranen benachbarter Zellen sind an diesen Ansatzstellen der Tonofibrillen durch eine Kittsubstanz miteinander verbunden und bilden so die sog. Kontaktzonen (= Bizzozerosche Knötchen oder Desmosome), denen offenbar ähnliche Strukturen an der basalen Zellgrenze entsprechen.Die Zellwände der unteren Epidermisschichten sind stark eingebuchtet und ineinander verzahnt. Zwischen den Kontaktzonen liegen jeweils die vor allem für das Str. spinosum typischen Interzellularlücken. Mit zunehmender Verhornung werden in den oberen Schichten die Zellgrenzen begradigt, die Interzellularlücken verschwinden, die Kontaktzonen ordnen sich parallel zur Epidermisoberfläche an und werden im Str. corneum fast vollständig aufgelöst.Der Zellkern macht im Str. granulosum charakteristische Veränderungen durch, die vermutlich mit der Bildung des Keratohyalins im Zusammenhang stehen.Mitochondrien bleiben bis ins Str. granulosum, der Golgi-Apparat nur bis zum oberen Str. spinosum nachweisbar. Beide Zellkomponenten verlieren bereits im unteren Str. spinosum ihre polare Anordnung.Im Str. germinativum liegen vereinzelt helle Zellen, die meist dendritische Fortsätze bilden. Ihr Cytoplasma wird von einem ausgeprägten endoplasmatischen Reticulum durchzogen und enthält keine Tonofibrillen; dementsprechend finden sich an der Zellmembran keine Kontaktzonen. Auf Grund ihrer Lage und Struktur lassen sich diese Zellen als unpigmentierte Melanoblasten deuten.