Hauptquellen häuslicher Abwässer und deren Bedeutung für die Verunreinigung der Nordsee

Zusammenfassung 1. Häusliche Abwässer sind durch einen hohen Gehalt an C-, N- und P-haltigen Substanzen, Spurenelementen und wichtigen organischen Verbindungen, wie Vitaminen und Aminosäuren, gekennzeichnet. Im Stoffhaushalt der relativ nährstoffarmen See können sich diese Verbindungen in negativer wie auch in positiver Weise bemerkbar machen.2. Die Verschmutzungsquellen des Meeres durch häusliche Abwässer können ihrer Herkunft nach in 2 Gruppen unterteilt werden: (a) Abwassereinleitungen aus direkt am Meer gelegenen Ortschaften, (b) das Wasser großer Ströme, das Abwässer und Abwasserinhaltsstoffe in mehr oder weniger abgebautem Zustand aus dem Innern des Landes mit sich führt.3. Der Grad der Reinigung, der an ein Abwasser gestellt werden muß, bevor es in einen Vorfluter eingeleitet werden kann, hängt von der Selbstreinigungskraft des Vorfluters ab und von den Ansprüchen, die an den Vorfluter gestellt werden müssen.4. Am Beispiel amerikanischer Verhältnisse wird gezeigt, daß die Einleitung großer Mengen nur primär gereinigter Abwässer mit Hilfe von Rohrleitungen in größerem Abstand vor der Küste ein ökonomisches Verfahren der Abwasserbeseitigung darstellt, da der offene Ozean schnell in größere Tiefen abfällt und eine hinreichende Verdünnung der Abwässer gewährleistet ist.5. Das Beispiel des Oslo-Fjordes zeigt, daß für abgeschlossene Meeresbuchten eine Reinigung der Abwässer bis zur dritten Stufe vor Einleitung in See erforderlich werden kann, um einer unerwünschten Eutrophierung der Küstenzone vorzubeugen.6. Anhand der Abwasserverhältnisse der Stadt Hamburg wird die Belastung der Unterelbe diskutiert. Der Einfluß des nährstoffreichen Süßwassers kann an der Verteilung der N- und P-Komponenten bis über Helgoland und Amrumbank hinaus in See verfolgt werden.7. Auf holländischer Seite wird der Bau einer Strohpappen- und Kartoffelmehlindustrie für 13 Millionen Einwohnergleichwerte pro Erntesaison geplant, deren Abwässer in das Emsästuar eingeleitet werden sollen.8. In Holland sollen bis 1975 sechs Rohrleitungen gelegt werden, die Abwässer aus dem Inneren des Landes direkt zur Küste befördern werden.9. Der eutrophierende Einfluß der Themse auf die südliche Nordsee wird am Beispiel einer Phosphorbilanz nach einer Arbeit vonKalle (1953) dargestellt. Die Eutrophierung wirkt sich hier in einer Steigerung der Fischereierträge aus.10. Angesichts der gegenwärtigen Situation und der für die unmittelbare Zukunft in Aussicht genommenen Maßnahmen ist eine gesetzliche, internationale Regelung über die Belastungsgrenzen von Meeres- und Küstengebieten durch häusliche Abwässer dringend erforderlich, um diese Gebiete vor Schäden zu schützen.

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Major sources of domestic sewages and their significance in the pollution of the north sea

Domestic wastes are characterized by a high percentage of C-, N- and P-containing substances and organic compounds such as vitamins and amino-acids. These substances are of great importance in regard to the metabolism of the sea and may have negative as well as positive effects on the biocoenosis. The sources of domestic wastes can be divided into: (a) effluents from cities or villages located directly at the sea, and (b) river water which carries more or less decomposed domestic sewages released at various places in the interior part of the country. The degree of purification of waste water, which is introduced into river, lake or sea depends on its self-purification capacity and is a function of water quality demands in regard to the effluents. In many cities of the U.S.A., large quantities of primary effluents and digested sludge are released via pipes on the bottom of the sea at great distances from the shore into the open ocean without apparent harm. In near shore waters, especially bays, fjords, etc., sewages have to be treated so as to eliminate or reduce phosphates by electrolysis before introducing them into the sea; such treatment prevents unwelcome eutrophication. The degree and kind of pollution in the lower Elbe due to sewage from the city of Hamburg is discussed. The nutrient-rich Elbe water can be traced by N- and P-measurements all the way to the region near Helgoland and Amrumbank. In the Netherlands, construction of a pipeline for transporting wastes from a large strawboard and potato flour mill industry into the Eems estuary is being planned. The pollutional capacity of this industry has been estimated at approximately 12 million population equivalents during its autumn working season. Until 1975 six pipelines will transport sewages from the inner parts of the country to the shore. The influence of the Thames waters with their high P amounts on biological processes in English coastal waters is discussed. In view of recent developments and future plans, international agreements on marine pollution problems are urgently needed in order to prevent deleterious effects in coastal waters.

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Meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr.K. Günther, zum 60. Geburstag gewidmet.     

Die regelung der individuendichte bei libellenmännchen (Aeschna cyanea,Odonata)

Zusammenfassung Paarungsbereite Männchen der LibelleAeschna cyanea wechseln einander laufend am Gewässer ab. Obwohl die einzelnen Individuen in zufälliger Folge am Gewässer ankommen, schwankt die Dichte am Gewässer nur geringfügig. Die Gesamtheit der jeweils am Gewässer anwesenden Männchen wird als ein System aufgefaßt, dessen Eigenschaften schrittweise analysiert und quantitativ bestimmt werden (Abb. 12). Zunächst zeigt sich, daß die Individuendichte reguliert wird. Diese Eigenschaft kann durch eine negative Rückkopplung erklärt werden, an der zwei Verhaltensbeziehungen der Männchen beteiligt sind: Bei höherer Individuendichte kämpfen die Männchen häufiger, und bei hoher Zahl von Kämpfen bleiben sie kürzere Zeit am Gewässer.

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Control of male density in the dragonflyAeschna cyanea (Odonata)An analysis with a systems theory approach

Summary Mature males of the dragonflyAeschna cyanea visit a pond several times a day for mating. The individuals arrive in a random manner, but the density of the males at the pond varies little. The males at the pond are described as a system which has the property of regulating male density, by a feedback mechanism involving interaction of 2 behavioural parameters: the number of fights between the males increases with their density and a male's visit is shorter when there are more fights (Fig. 12).

     

Der histochemische Nachweis der normalen Schwermetalle der Leber

Zusammenfassung Das SSB der Leber zeigt die durch H₂S im Gewebe entstandenen Sulfide von Eisen, Zink und Kupfer.Eisensulfid läßt sich in Eisenblau umwandeln, so identifizieren und auch in normalen Lebern nachweisen.Kupfer, wahrscheinlich das Reservekupfer, kommt in der Leber in einer besonderen Bindung (Proteid) vor. Dieser Komplex ist argyrophil und löst Dithizon. Er bildet wie andere Kupferverbindungen in der Leber mit H₂S Kupfersulfid, das als säurestabiles Sulfid nachgewiesen werden kann. Im Spodogramm läßt sich Kupfer in der Asche kupferreicherer Zellen als braunes Kupferdithizonat erkennen.Das gleichfalls säurestabilere Bleisulfid unterscheidet sich vom Kupfersulfid durch seine Unlöslichkeit in Kaliumcyanid.Die Lage und Verteilung des Zinks in der Leber ergibt sich aus dem Schwermetallaschenbild.Mit 24 TextabbildungenMit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur Verbreitung der Mallophagen der Gattung Myrsidea Waterston auf der Dschungelkrähe Corvus macrorhynchos Wagler

Im allgemeinen ist eine Mallophagengattung auf eine einzige Familie oder Ordnung ihrer Wirte beschränkt; seit N itzsch (1815) und K ellogg (1896) konnte diese Erscheinung immer wieder bestätigt werden. Damit ist auch naturgemäß die Verbreitung der Mallophagen identisch mit der ihrer Wirte; allerdings können extreme Klimate (s. E ichler , 1963, und N iethammer , 1962) das Vorkommen der Mallophagen im Gegensatz zu dem ihrer Wirte beschränken. Trotz dieser Ausnahmen ist es jedoch wegen des engen Wirt-Parasit-Verhältnis grundsätzlich möglich, mit Hilfe der Mallophagen-Verbreitung den Wirt betreffende, taxonomische, phylogenetische und zoogeographische Fragen zu erörtern. Wie erfolgreich diese Untersuchungsmethoden sind, zeigen etwa die Arbeiten von C lay (1961, 1964, 1966 a, b), E ichler (1963), E lbel & E merson (1959) und T immermann (1957, 1965).     

Book Reviews

Book reviewed in this article:
Lenné, J. M., A world list of fungal diseases of tropical pasture species.
Jahn, H., Pilze an Bäumen: Saprophyten und Parasiten die an Holz wachsen. 2., von H. R einartz und M. S chlag neubearbeitete und erweiterte Auflage.
Evans, W. H., und J. M. Graham, Deutsche Übersetzung von R. S chlögl , Struktur und Funktion biologischer Membranen.     

Die Anaerobiose-Toleranz der Larven zweier Subspezies von Chironomus thummi

Zusammenfassung Die Anaerobiose-Toleranz der Larven zweier nahverwandter Subspezies der Gattung Chironomus wurde in einer mit Stickstoff (reinst) beschickten Warburg-Apparatur bei 20 und 25° C in kurzfristigen Versuchen (8, 12 und 24 Std) geprüft.Im Süßwasser besitzen die beiden Subspezies Chironomus thummi thummi und Chironomus thummi piger signifikante Unterschiede in ihrer Anaerobiose-Toleranz. Während die piger-Larven eine 24stündige N₂-Behandlung (bei 25° C) nicht überleben, tolerieren sie die thummi-Larven zu etwa 50 %.Die beiden Subspezies zeigen während der Anaerobiose im Süßwasser eine erhebliche Zunahme ihres Wassergehaltes, die in Korrelation zu den Absterberaten bei piger wesentlich schneller als bei thummi erfolgt. Gleichzeitig sinkt der osmotische Wert des Blutes, und zwar in dem gleichen Umfang, wie der Wassergehalt zunimmt. Eine deutliche Erhöhung der Blutkonzentration durch Spaltprodukte des anaeroben Stoffwechsels liegt nicht vor.Im annähernd blutisotonischen Brackwasser von 8%. S tolerieren beide Subspezies eine 24stündige N₂-Behandlung (bei 25° C); ihr Wasserhaushalt ist unter diesen Bedingungen nahezu ungestört.Die gegenüber Chironomus plumosus geringe Anaerobiose-Toleranz der thummi- und piger-Larven im Süßwasser ist daher auf eine gestörte Regulation des Wasserhaushaltes zurückzuführen.Die quantitativen physiologischen Differenzen zwischen den beiden Subspezies werden im Hinblick auf die unterschiedliche ökologische Einnischung sowie die korrespondierenden physiologischen Mechanismen diskutiert.Für ihre weitgehende ökologische Isolation — Ch. th. piger bevorzugt sauerstoffreichere eutrophe Kleingewässer als Ch. th. thummi — sind die quantitativen Unterschiede in der Anaerobiose-Toleranz wichtig.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Entwicklungsstadien- und sippenspezifische Zellwand-Autolysine bei der Freisetzung von Fortpflanzungszellen in der Gattung Chlamydomonas

Zellwand-Autolyse ist nach vorliegender Untersuchung in der Gattung Chlamydomonas ein normaler und streng stadienspezifischer Vorgang in der Ontogenese Zum Nachweis der beteiligten lyrischen Faktoren (?Autolysine”) wurden einfache biologische Tests entwickelt Eine Freisetzung von Zoosporen aus den Sporangien mittels enzymatischer Sporangienwand-Autolyse ließ sich bei 52 Stämmen unterschiedlicher Herkunft von 42 Arten nachweisen und ist für die Gattung als generelles Prinzip anzusehen Sekretion wie auch Wirksamkeit der Sporangienwand-Autolysine sind entwicklungsstadien-spezifisch: nur junge Zellen können das Autolysin sezernieren; mit dem Autolysin läßt sich nur die Sporangienwand lysieren, nicht aber die Wand von Zoosporen, vegetativen Zellen oder Gameten Mit Sporangienwand-Autolysinen von Arten, bei denen sowohl vegetative Zellen wie Sporangien von einer gallertigen ?Kapsel” umgeben sind, ließ sich diese Gallerte in jedem Entwicklungsstadium kurzfristig auflösen, ohne jedoch auch hier die eigentliche Zellwand vegetativer Zellen zu lysieren Hinsichtlich der Wirksamkeit der Sporangienwand-Autolysine auf Sporangien anderer Chlamydomonas-Arten ergab sich eine Sippen-Spezifität, d. h. sie wirkten in der Regel nur innerhalb einer Gruppe morphologisch meist ähnlicher Arten, in einigen Fällen nur auf Sporangien des Erzeugerstammes. Nach der Wirkungsspezifität ihrer Autolysine ließen sich die 52 aktiven Chlamydomonas-Stämme 15 Gruppen zuordnen Eine Autolysinwirksamkeit zwischen diesen Gruppen war in mehreren Fällen nachweisbar: die Autolysine von vier Gruppen wirkten im Biotest einseitig auch auf Sporangien der Stämme jeweils einer anderen Gruppe Arten mit gemeinsamem Sporangienwand-Autolysin stimmten auch in weiteren physiologischen und morphologischen Merkmalen überein; offensichtlich handelt es sich um Gruppierungen natürlich verwandter Formen Es werden vier Modi der autolytischen Sporenfreisetzung beschrieben entsprechend dem unterschiedlichen Verhalten der Sporangienwände (totale oder partielle Lysis) und der Gallerten im Sporangieninneren Es wurden Methoden zur Isolierung und Reinigung von Sporangienwand-Präparaten für 14 Chlamydomonas-Arten mit jeweils spezifischem Autolysin ausgearbeitet. Nach dünnschicht-chromatographischen Analysen von Hydrolysaten dieser Wandpräparate sind die Haupt-Zuckerkomponenten fast immer Galaktose und Arabinose, dazu kommen in geringerer Menge je nach Art in wechselnden Verhältnissen Xylose, Fucose, Rhamnose, Uronsäuren und eine nicht identifizierte Pentose; Glucose — und damit Cellulose — fehlt in der Regel oder ist nur in Spuren nachweisbar. Eine Ausnahme macht nur C. ulvaensis. Haupt-Zuckerkomponenten sind hier Xylose und Glucose; Galaktose und Arabinose sind nur in geringen Anteilen enthalten In Bestätigung einer früheren Beobachtung von Claes (1971) wird die Wirksamkeit eines zweiten Autolysins im Entwicklungszyklus von Chlamydomonas nachgewiesen: Gameten der diözischen C. reinhardii sezernieren bei Geißelkontakt der Kreuzungspartner ein ?Gametenwand-Autolysin”, das zum Abwurf der Gametenwände bei beiden Kreuzungstypen führt. Es wurde eine verbesserte Methodik zur Gewinnung des Gametenwand-Autolysins erarbeitet Mit dem Gametenwand-Autolysin ließen sich die Wände aller Zellstadien der Art (Gameten, Zoosporen, vegetative Zellen, Sporangien), mit Ausnahme der Zygoten, total auflösen. Entsprechend dieser Eigenschaft des Gametenwand-Autolysins wurde — erstmals bei einzelligen Grünalgen — ein schonendes Verfahren zur Isolierung von Protoplasten für Zellanalysen entwickelt Mit dem Gametenwand-Autolysin ließen sich nur bei den Stämmen Protoplastenbildung und Sporangiolysis erzeugen, die ein gemeinsames Sporangienwand-Autolysin mit C. reinhardii besitzen; beide Autolysine stimmen also in der Sippenspezifität ihrer Wirkung überein Sporangienwand- und Gametenwand-Autolysine gleichen sich in den bisher geprüften Eigenschaften: sie sind fällbar mit (NH₄)₂SO₄, nicht dialysierbar, temperaturlabil (inaktiviert nach 10 Min. 70 C), inaktivierbar mit 5 × 10^?4 M HgCl₂, mit der Proteinase Papain und meistens mit dem Komplexbildner Äthylendiamin-tetraessigsäure In der Diskussion wird im Zusammenhang mit den Resultaten vorliegender Arbeit über die Zusammensetzung der Zellwände bei den Volvocales, über die Beteiligung von Autolysinen bei der Freisetzung von Fortpflanzungszellen aus Sporangien und Gametangien bei Pilzen und Algen sowie über eine mögliche Berücksichtigung der Sippenspezifität von Autolysinen für ein natürliches System der Chlamydomonaden referiert     

Öko-soziologische Untersuchungen an den Kuhlen der Berendonk und am Kermisdahl

Zusammenfassung Berendonk-Kuhlen und Kermisdahl stellen Gewässer verschiedenen Reifegrades dar. Ihre Entwicklung hing wesentlich von Einfluß der Niers bzw. des Rheinstromes ab; erstere gehen auf ausgetorfte Flachmoore im linksniederrheinischen Niederterrassenraum zurück, letzterer stellt einen Rheinmäander dar.Bruchwälder und -gebüsche sowie z. T. gut ausgebildete Ufer- und Wasserpflanzenbestände dokumentieren den hohen Reifegrad der Kuhlen, während das Fehlen oder die nur fragmentarische Ausbildung dieser Gesellschaften am Kermisdahl diesen als junges Gewässer kennzeichnen. Die unterschiedliche Vegetation in beiden Gewässern hat hydrographisch-hydrologische Gründe, bei denen Strömung und Fließgeschwindigkeit, Gewässerform und Gewässertiefe eine wesentliche Rolle spielen. Die hydrochemischem Verhältnisse geben die letzte Erklärung für die Spezifizität der Vegetation an beiden Gewässern. Sekundäreinflüsse von Niers und Rhein sind nicht auszuschließen; das belegen z.T. auch die pelographischen Untersuchungen.Herrn Univ.-Prof. Dr. Robert Potonié zum 80. Geburtstag zugeeignet!     

6. Jonas Dagys und Petras Bluzmanas: Gebundene Bios-Wuchsstoffe in Boletus edulis

• 1 . Plankton und Detritus können noch weitgehender als bisher erfaßt werden, wodurch die biochemischen Untersuchungen über den Stoffhaushalt der Gewässer eine unterstützende Förderung erfahren. Damit verringert sich immer mehr die Nährstoffdifferenz betreffs geformter Bestandteile, auf welche früher A. PÜTTER hingewiesen hat.
• 2 . Die Schwebekörper (Plankton und Tripton [Detritus]) werden durch mechanische und optische Verfahren nachgewiesen, teils auf hellem, teils auf dunklem Grunde (Abb. 1).
• 3 . Es empfiehlt sich, vor Anwendung von Sedimentierverfahren das Plankton, wie üblich, qualitativ (RUTTNER), aber auch quantitativ, lebend zu prüfen, um möglichst weitgehend den natürlichen Verhältnissen Rechnung zu tragen. Dies gilt besonders für die Gruppe der sehr zarten Organismen, welche zähltechnisch gleichsam zwischen Bakterien und Netzplankton rangieren und für den Nährstoffhaushalt der Gewässer auch mengenmäßig bedeutsam sind.

     

Eiweissk?rper und Donnan-Gleichgewicht

Zusammenfassung Die Theorie des kolloiden Verhaltens der Eiweisskörper, welche Loeb entwickelt hat, wird im Umriss dargestellt und dabei werden Versuche erwähnt, welche die amphotere Natur der Eiweisskörper zeigen, ihre Fähigkeit sich mit Säuren und Basen zu verbinden, davon abhängig, ob die Wasserstoffionenkonzentration grösser oder geringer ist als diejenige des isoelektrischen Punktes. Nach Ableitung der Donnantheorie des Membrangleichgewichtes wird gezeigt, dass diese Theorie immer anwendbar ist, wenn Ionen vorhanden sind, die durch eine für andere Ionen durchlässige Membran nicht diffundieren können. Sie ist ferner anwendbar zur Erklärung des Einflusses der Elektrolyte auf Membranpotentiale und osmotischen Druck von Eiweisslösungen, auf Quellung von Gelatine und einen bestimmten Typus von Viskosität, von Gelatinelösungen. Der Unterschied zwischen kolloidem und krystalloidem Verhalten (vielmehr als zwischen kolloiden und krystalloiden substanzen oder Zustand) wird betont und die Anwendung der Donnantheorie auf das Gleichgewicht zwischen Blutzellen und Serum besprochen.(Deutsche Übertragung von Frau Else Asher).     

Die Küstenfischerei in der Unter- und Außenweser und die Abwasserbedrohung

Zusammenfassung 1. Weder in der Wesermündung noch vor dieser in der Deutschen Bucht kann erwartet werden, daß eingeleitete Abwässer immer eine schnelle und gute Durchmischung oder sogar eine totale Durchmischung erfahren. Es bilden sich sehr häufig Wasserschlieren, Wasserfahnen, Wasserblasen, Wasserkörper oder Wasserinseln, die sich — entgegen allen Theorien und Berechnungen — der totalen Durchmischung entziehen.2. Die schädlichen Stoffe können mangelhaft oder undurchmischt zusammenbleiben und in mehr oder weniger großen Gebieten biologische Schäden verursachen.3. Ein Schaden in der biologischen Kette kann weiterwirken auf die Nahrungstiere der Garnelen und Fische und damit mittelbar auf diese selbst oder auf deren Ei- und Jugendstadien, auf den Glasaalaufstieg oder auf Muschelkulturen (Korringa 1967).4. Es wäre wünschenswert, die Küstengewässer vor großen Abwassereinleitungen zu schützen. Wenn Großsiedlungen und Industrien darauf angewiesen sind, so muß jedenfalls gefordert werden, daß die Technik alle Möglichkeiten ausschöpft, um die Abwässer soweit unschädlich zu machen, wie es technisch heute möglich ist. Es muß erwartet werden, daß Wirtschaftlichkeitsberechnungen nicht nur die Rentabilität der Industrie, sondern auch die Fischerei (Abb. 3) und die Bedeutung der Küste als Erholungsgebiet einbeziehen (Caspers 1967).5. Die Fischerei erhebt die über 60 Jahre alten Forderungen für die Binnengewässer (Wundsch 1926) heute für die Küstengewässer und das Meer: (a) Das Gewässer darf durch die Abwassereinleitungen nicht so verändert werden, daß die Fischwelt gehindert wird zu leben und sich fortzupflanzen. (b) Die natürliche Fauna und Flora darf nicht vermindert oder in ihrer Zusammensetzung zum Nachteil der Nahrungskette verändert werden. (c) Die technische Durchführbarkeit der Fischerei darf nicht gestört oder unmöglich gemacht werden.

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The inshore-fishery in the lower and outer Weser and the danger of water pollution

In earlier times the fishery of the lower and outer Weser was of a high commercial value. Todays fishery suffers from the development of the Weser River into a great shipping way and increasing water pollution. Many professional fishermen have been replaced by hobby fishermen; these fish in great numbers and, therefore, secure relatively great quantities of fish. In 1966 the value of the total catch of professional and hobby fishermen amounted to about 3 million DM. Such high yields can, however, hardly be expected in the future. Already now the Weser belongs to the-to-mesosaprob zone. The greatest danger is to be seen in the trend of the various industries to settle near the coast and to dump their wastes into rivers and littoral areas expecting fast and complete mixing of the waters. However, the Weser estuary is always stratified horizontally and vertically, hence total mixing wastes never occurs. In view of the great amounts of industrial wastes to be discharged and the hydrographic stratification, severe biological consequences are to be expected. Some of the potential water pollution damages are discussed.

     

Die Arbeitsweise der Ocellen der Insekten

Zusammenfassung Der Erregungsverlauf im Ocellus und im Ocellusnerven sowie die entsprechenden Kennlinien und Kenndaten werden verglichen.Die bisher an anderen Insekten gewonnenen elektrophysiologischen Ergebnisse über die Form der Elektroretinogramme der Ocellen sind mit denen der vorliegenden Arbeit vergleichbar.Der Begriff der physiologischen Komponente wird definiert.Die langsamen Spannungsschwankungen des Elektroretinogramms und die Nervenimpulse sind zwei physiologische Komponenten der Summenableitung aus dem Ocellusnerven.Aus den Kenntnissen über Bau und Elektrophysiologie der Ocellen ergibt sich zusammengefaßt folgendes Bild von den Eigenschaften und der Leistungsfähigkeit dieser Sinnesorgane: Die Ocellen sind phasischtonische Rezeptoren, die alle drei Parameter elektromagnetischer Schwingungen, die Beleuchtungsstärke, die Wellenlänge und die Dauer der Einwirkung dieser Schwingungen percipieren und das Zentralnervensystem darüber informieren können. Ein Bildsehen schließen die optischen Eigenschaften des dioptrischen Apparates aus. Mit der schnellen Adaptation ist bei den Ocellen gut fliegender Insekten wie bei den Facettenaugen (Autrum 1950) ein hohes zeitliches Auflösungsvermögen verbunden. Entsprechend den phasischen Eigenschaften (Erregungsspitze) sind die Ocellen zur empfindlichen Registrierung von Helligkeitsänderungen besonders geeignet. Dieser Umstand läßt es geraten erscheinen, bei künftigen Verhaltensversuchen nicht, wie frühere Autoren eine stationäre Belichtung, sondern kurz aufeinanderfolgende Helligkeitsänderungen (Flimmerlicht) zu verwenden. Daneben liefern aber die Ocellen auch eine Information über absolute Helligkeiten, und zwar durch die stationäre Entladung, deren Frequenz im Dunkeln am größten ist und mit zunehmender Beleuchtungsstärke abnimmt.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die häufigsten hämoglobinführenden oligochaeten der mitteleuropäischen binnengewässer

Zusammenfassung Für die häufigsten hämoglobinführenden Oligochaeten der Binnengewässer Mitteleuropas wurde eine relativ unkomplizierte Bestimmungstabelle ausgearbeitet, die es vor allem den Ökologen und Abwasserbiologen ermöglichen soll, die einzelnen Arten der Oligochaeten-Fauna zu identifizieren. Einleitend werden kurz die praktischen Methoden zum Fang und zur Behandlung der Oligochaeten umrissen. Abschließend wird eine Aufstellung über die Häufigkeitsverteilung der behandelten Spezies in den Sedimenten der Fließgewässer gegeben.Vorstand: Prof. Dr. H. Liebmann     

Quantitative Bestimmung der wachstumsbedingten Veränderungen in der Ultrastruktur von frei suspendierten Kalluszellen der Petersilie (Petroselinum crispum [Mill.] A. W. Hill)1)

Mittels morphometrischer Methoden wurden die ultrastrukturellen Veränderungen, die in Petersilien-Kalluszellen in Suspensionskultur während des Kulturzyklus ablaufen, quantitativ erfaßt. Stichproben wurden in Abständen von fünf Tagen zu Beginn und zum Ende der logarithmischen Phase und in der stationären Phase der Kultur genommen Embryogenese, Zelldifferenzierungen und Chloroplastenentwicklung finden in den Kulturen nicht statt Nach Beginn der logarithmischen Phase haben die Zellen den höchsten durchschnittlichen Cytoplasmagehalt (55 Volumen-% gegen 40 Volumen-% Vakuolenanteil); das Cytoplasma weist die höchste Ribosomendichte auf, der Nucleolus erreicht seine maximale Ausdehnung Bis zum Ende der logarithmischen Phase erreichen Kern, Plastiden, Mitochondrien und der Golgi-Apparat ihre höchsten Volumenanteile bezogen auf das Cytoplasmavolumen. Die Zellen deponieren Stärke und ätherische Öle In der stationären Phase kommt es zur Vakuolisierung der Zellen (durchschnittlicher Vakuolenanteil 68 Volumen-% gegen 24 Volumen-% Cytoplasmaanteil). Die deponierte Stärke wird bereits zu Beginn der stationären Phase wieder mobilisiert Vom Beginn der logarithmischen Phase bis zum Ende der Kulturzeit kommt es nahezu zu einer Verdoppelung der Wandstärken. Die größte Zunahmerate fällt in die stationäre Phase Wir danken Herrn Prof. Dr. F. MAYER (Göttingen) und Herrn Dr. U. SEITZ (Tübingen) für anregende Diskussionen, Herrn Dr. W. ALFERMANN (Tübingen) für die Gaschromatographie, Fräulein I. HEIMES und Fräulein B. SCHÄFER für technisdie Assistenz. Der Deutschen Forschungsgemeinsdiaft (U.S.) und der Stiftung Volkswagenwerk wird für Sachmittelunterstützung gedankt.     

Änderungen im Wirkungsgrad der Photosynthese als Basis erhöhter Produktivität

Am Beispiel von Phaseolus vulgaris var. nanus L. wird gezeigt, wie die einzelnen ökologischen Parameter den photosynthetischen Prozeß der Energiekonversion und Speicherung beeinflussen. Einzig eine kontinuierliche Erhöhung der Temperatur bewirkt einen simultanen Anstieg der Nettophotosynthese sowie des CO₂- und des Lichtwirkungsgrades der Photosynthese. Wegen des vergleichsweise niederen Temperaturoptimums von C3-Pflanzen bleiben die Nettophotosyntheseraten gering und ihr Wirkungsgrad bei Starklicht ist schlecht, obwohl C3-Pflanzen grundsätzlich mit einem höheren Wirkungsgrad arbeiten könnten als C4-Pflanzen. Soll das Gesamtenergieangebot an Licht und Temperatur durch C3-Pflanzen besser genutzt werden können, muß das Temperaturoptimum angehoben werden. Dies geschieht am besten durch eine Erhöhung der CO₂-Konzentration. Wie nun die ökologischen Parameter Licht, CO₂ und Temperatur in den verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten auf die Effizienz der Photosynthese einwirken, wurde an Hand einer durch Meßwerte kontrollierten Modellvorstellung erarbeitet. Mit dieser Methode läßt sich auch die phorosynthetische Nutzung einer Erhöhung der Lichtintensität oder CO₂-Konzentration bestimmen. So sollen hohe CO₂-Konzentrationen immer nur bei hohen Lichtintensitäten und hohen Temperaturen (? 35 C) geboten werden. Die erhöhte CO₂-Tension muß daher immer gut auf das aktuelle Gesamtenergieniveau abgestimmt werden: Bei 35 C sollten CO₂-Konzentration (Y) und Lichtintensitär (X) der Funktion y = 1,5+60 angepaßt sein. Für Phaseolus ließe sich unter Glas durch entsprechende Manipulation der Kulturbedingungen die in trockenen Bohnen zu speichernde Sonnenenergie von 0.17 % auf 0,32 % der Globalstrahlung erhöhen. Dies bedeutet einen möglichen Ertragsgewinn von fast 100 %. Leider kann dieser Erfolg die an sich stark negative Energiebilanz der gärtnerischen und landwirtschaftlichen Kulturen nur geringfügig verbessern, da die Änderung der Kulturbedingungen im Glashaus relativ hohe zusätzliche Energieinvestitionen nach sich zieht und in vom Energieaufwand her günstigeren Freilandkulturen eine Erhöhung der CO₂-Konzentration nur schwer verwirklichbar ist.     

Über die Bedeutung »geringer« Verschiedenheiten der relativen Gröfse der Furchungszellen für den Charakter des Furchungsschemas

Ohne ZusammenfassungTheil I und II dieser Abhandlung wurden bereits als Programm der Universität Halle a. S. besonders abgedruckt. Dies ist der Grund, dass sie erst nach der gleichzeitig mit ihr verfassten Abhandlung Über die Selbstordnung (Cytotaxis) sich berührender Furchungszellen (dies Archiv. Bd. III. Heft 3) hier erscheint, obschon sie ihres zum Theil allgemeinere Verhältnisse der Furchungszellen behandelnden Inhaltes wegen besser vor dieser Platz erhalten hätte.     

Über den Einfluß statischer Magnetfelder auf die Zugorientierung der Rotkehlchen (Erithacus rubecula)

Nach einer von Merkel und Fromme (1958) entwickelten und in einigen Punkten verbesserten Methode wurden von 1963 bis 1966 in 775 Zugnächten 102 Rotkehlchen auf ihre Zugorientierung untersucht. Dabei wurde festgestellt:

• 1 Die Versuchstiere sind in der Lage, in geschlossenen Räumen ihre Zugrichtung einzuhalten, sofern die Totalintensität des Erdmagnetfeldes (0,41 Gauß) unverändert ist (Abb. 4 a, 4 b, 4 c, 6 a und 6 b, 12 c).
• 2 In künstlichen Magnetfeldern von annähernd Erdfeldstärke bedingt eine Änderung der magnetischen Nordrichtung eine entsprechende Änderung der Zugrichtung (Abb. 14).
• 3 In künstlichen Magnetfeldern von etwa doppelter Erdfeldstärke läßt sich bisher keine Zugorientierung nachweisen (Abb. 11 , 12 a, 12 b).
• 4 In Räumen mit schwächerer magnetischer Totalintensität als der des Erdfeldes — 0,30 bzw. 0,14 Gauß - läßt sich ebenfalls keine Zugorientierung nachweisen (Abb. 5 , 8 a, 9 a, 10).
• 5 Werden die Versuchsvögel bei 0,14 Gauß gehalten, ist die Zugorientierung auch bei 0,14 Gauß nachweisbar (Abb. 7 a, 7 b, 8 b). Diese Zugrichtung ist durch künstliche Magnetfelder von 0,30 bzw. 0,41 Gauß zu beeinflussen (Abb. 13).

     

Temperaturregulation der Photosynthese: Eine wärmeinduzierte Hemmung der Ribulose-1,5-Bisphosphat-Carboxylase bei Spinat

Nach einer Behandlung von intakten Chloroplasten aus Spinat mit milder Hitze (z.B. 12 Minuten bei 33C) werden die Lichtaktivierung der Ribulose-1,5-Bisphosphat-Carboxylase und damit der Gesamtprozeß der photosynthetischen CO₂-Fixierung gehemmt. Andere hitzeempfindliche Reaktionen des photosynthetischen Apparates wie die Photophosphorylierung und die Wasserspaltung werden dabei noch nicht beeinflußt. Die Temperaturempfindlichkeit der Aktivierung der Carboxylase ist eng mit einer Temperaturempfindlichkeit der Ionenleitfähigkeit der Thylakoidmembran korreliert. Ähnliche Effekte bei intakten Spinatblättern sind 15 bis 30 Minuten nach der Temperaturbehandlung wieder aufgehoben. Die Signifikanz dieser reversiblen Hitzeeffekte für die Temperaturregulation der Photosynthese in vivo wird diskutiert. Ich danke Herrn Prof. K. A. Santarius für anregende Diskussion und die kritische Durchsicht des Manuskriptes. Fräulein M. Meyer danke idi für kompetente technische Hilfe.     

Zur Cytotaxonomie der Gattung Saxifraga L.

Im Zuge unserer cytotaxonomischen Untersuchung der Gattung SaxifragaL. werden Sippen der S. exarata-moschata-Gruppe untersucht. S. exarata ssp. exarata aus den Seealpen ist diploid mit 2n = 20. S. exarata ssp. leucantha (Thomas) Br.-Bl. aus dem Unterwallis (Vernayaz) ist tetraploid mit 2n = etwa 48 bis 52 und gehört unseres Erachtens zu den intermediären Formen zwischen S. exarata und S. moschata. Für S. moschata liegen weitere Zahlenangaben aus den Alpen und den benachbarten Gebirgen vor: 2n = 26 (Allgäu, ötztaler Alpen, Waadtländer Alpen), 2n = 24 (ötztaler Alpen, Hohe Tatra), 2n = 32, 34, 36 (Kantabrien). Intermediäre Formen zwischen S. exarata und S. moschata mit 2n = etwa 48 bis 52 wurden im Wallis, Zentralalpen, untersucht. Bei zwei Pflanzen einer Population oberhalb Saas-Fee wurden 2n = 48 bzw. 2n = 52 Chromosomen gefunden. Diploide und tetraploide Pflanzen lassen sich nur nach der Pollengröße unterscheiden (2x = 20 bis 22 ?; 4 × = 22 bis 24 ?). Neben einer Punktkarte der Verbreitung fast aller bis jetzt cytologisch untersuchten Sippen im Alpengebiet werden Chromosomenbilder, Blattumrisse mit den jeweiligen Behaarungstypen und Ausbildung der Nervatur gebracht.     

Zahl und Verteilung antennaler Sensillen bei der Honigbiene (Apis mellifera L.)

Zusammenfassung An Totalpräparaten der Antennengeißel von Arbeiterin und Drohne vonApis mellifera carnica wurden Zahl und Verteilung aller Sensillen und Setae ermittelt. Dabei ließen sich anhand des cuticularen Baues folgende Sensillentypen unterscheiden: S. placodeum, S. ampullaceum, S. coeloconicum, S. campaniforme und 5 Haarsensillen S. trichodeum A, B1, B2, C, D, sowie 4 Setatypen (A 1–3, B), die wahrscheinlich nicht innerviert sind. Die Benennungen der Sensillen wurde den bisher gebrauchten Bezeichnungen gegenübergestellt. Sensillenzahl und -Verteilung, Sinneszellzahl und Funktion der Sensillen wurden anhand von Literaturangaben zusammengestellt und diskutiert. Bemerkenswert ist der starke Dimorphismus zwischen Arbeiterin und Drohne in der relativen Sensillenzahl für die einzelnen Sensillentypen und in der Gesamtzahl der Sinneszellen. So sind bei der Arbeiterin die wahrscheinlich olfaktorischen S. trichodea A und die mechanorezeptorischen S. trichodea B 1 wesentlich stärker vertreten. Die Drohne hat keine S. basiconica und im übrigen wesentlich mehr S. placodea als die Arbeiterin. Insgesamt hat die Drohne eine ca. 2-fach größere Geißeloberfläche und etwa 5-mal soviele Sinneszellen wie die Arbeiterin. Die Arbeiterinnengeißel hat auf ihrer Rückseite eine porenplattenfreie Zone, die dicht mit nichtinnervierten Setae besetzt ist. Bei der Drohne findet man stattdessen eine porenplattenärmere Zone mit einer geringeren Zahl von Setae. Charakteristische Verteilungsmuster bestehen auch für alle anderen Sensillen und Setae.

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Number and distribution of the sensilla on the antennal flagellum of the honeybee (Apis mellifera L.)

Summary Number and distribution of sensilla and setae on the antennal flagellum of the honeybeeApis mellifera carnica were determined on whole antennal preparations. The following types of sensilla were distinguished according to their cuticular structure: Sensillum placodeum, S. ampullaceum, S. coeloconicum, S. basiconicum, S. campaniforme and 5 hair sensilla S.trichodeum A, B1, B2, C, D, as well as 4 types of probably non-innervated setae (A1–3, B). The names used here for the different types were compared with the previously used terms. Number and distribution of sensilla, the number of sensory cells and the function of the sensilla were discussed with respect to the data available from the literature. There is a notable dimorphism between the worker and drone with respect to the relative number of sensilla of each type and to the total number of sensory cells. The worker has far more of the presumably olfactory S. trichodea A and of the mechanoreceptive S. trichodea B1. The drone lacks the S. basiconica and has far more S. placodea than the worker. The flagellum surfarce of the drone is twice as large as that of the worker and has 5 times as many sensory cells. The worker flagellum has a poreplate-free zone on the side facing the head which is densely packed with non-innervated setae. In the corresponding zone the drone has a lower density of poreplates than elsewhere on its antennal flagellum. All other sensilla and setae are also characteristically distributed.