Effect of larval population density on the adult morphology of two species of Lepidoptera, Plusia gamma L. and Pieris brassicae L.

The morphological effects of population density in locusts in the production of phases is now well established and in recent years somewhat parallel effects have been observed in the larvae of Lepidoptera. Unlike locusts Lepidoptera pass through a quiescent pupal period but nevertheless the adult may be affected. In both P. gamma and P. brassicae adults from crowded larval cultures were smaller in both size and weight although the effect was counteracted to some extent by approaching pupal diapause in P. brassicae. The effect was similar in many cases to that produced by an increase in temperature except that it disturbed the relationships between the lengths of the wing and hind femur with the live weight. The ratio of these lengths (equivalent to E/F ratio in locusts) was significantly increased but was not a satisfactory index of larval population density. No effects were observed in the wing pattern and colouration in either species.

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Zusammenfassung Die Einwirkung der larvalen Populationsdichte auf die Morphologie der jungen Falter wurde bei Plusia gamma und Pieris brassicae durch Vergleich frischgeschlüpfter Falter aus Einzel- und aus Massenzuchten bestimmt.Bei P. gamma wogen Puppen aus Massenkulturen etwas weniger und verloren während des Puppenstadiums mehr an Gewicht. Die entstehenden Falter waren gewichtsmäßig deutlich leichter und hatten etwas kürzere Flügel. Größe und Gewicht der Männchen waren größer als die der Weibchen, und da die Massenzucht die meßbaren Größen bei den Weibchen stärker beeinflußt, verstärkte sie den Unterschied zwischen den Geschlechtern. Jahreszeitliche Unterschiede wurden beobachtet, wobei Gewicht und Größen in der warmen Jahreszeit geringer waren, doch blieb der jahreszeitliche Einfluß geringer als der durch Übervölkerung hervorgerufene.Bei P. brassicae hatte die Massenzucht eine ähnliche Wirkung auf die Puppen- und Erwachsenengewichte und auch auf die Maße, außer daß der Flügel kürzer und schmaler war. Die Unterschiede zwischen den Geschlechtern wurden durch die Massenaufzucht nicht verschärft. Lebendgewicht und Femurlänge waren beim Männchen größer, währen das Weibchen größere Flügel hatte. Bei Herannahen der Diapause wurde die Wirkung der Massenkultur auf Puppen- und Imaginalgewicht kompensiert, aber die Wirkungen auf die Erwachsenenmaße blieben noch erhalten, wenn auch in geringerem Ausmaß als sie bei nichtdiapausierenden Generationen zu beobachten waren. In der wärmeren Jahreszeit wurden Variationen erzielt, die in etwa den durch Übervölkerung bewirkten ähnlich waren, außer daß die Flügel abweichende Form aufwiesen und daß Übervölkerung bei den Männchen die Wirkung stark reduzierte.In Einzelkulturen beider Arten wurden positive, aber nicht stark signifikante Korrelationen in der Beziehung von Costa- und Hinterschenkellänge mit dem Lebendgewicht gefunden. Diese Beziehungen wurden durch Massenkultur gestört.In beiden Arten wurde das Costa-Schenkel-Verhältnis durch Massenkultur signifikant vergrößert (cf. E/F-Rate bei Heuschrecken), ergab aber keinen befriedigenden Index für die larvale Populationsdichte.In der Flügelzeichnung und Färbung beider Arten wurden durch larvale Massenkultur keine Wirkungen beobachtet.

     

Die Schnelligkeit der Lokomotion bei den Landpulmonaten

Zusammenfassung Bei 16 beschalten Landschnecken- und 4 Nacktschnecken-Arten wurden Schnelligkeit und Anzahl der Lokomotionswellen pro Minute festgestellt. Als Vergleichswert für die Schnelligkeit der Ortsbewegung (relative Schnelligkeit) wird der in 1 Min. zurückgelegte Weg, dividiert durch die Sohlenlänge, angenommen.Die Anzahl der lokomotorischen Wellen der Schneckensohle ist in der Zeiteinheit bei den einzelnen Arten verschieden.Die Schnelligkeit der Ortsbewegung hängt nur teilweise von der Schnelligkeit der Wellen ab. Ziemlich regelmäßig ist der Zusammenhang zwischen der Schnelligkeit der Ortsbewegung und dem Körpergewicht. Vergleichswert für das Körpergewicht: Gewicht der betreffenden Art dividiert durch die Größe der Sohlenfläche (g/qmm).Die Ortsbewegung ist bei Arten mit relativ großem Körpergewicht langsamer. Die Schnelligkeit kann aber ausnahmsweise auch bei solchen Tieren gesteigert sein, wenn die Anzahl der Wellen pro Zeiteinheit groß und die Sohle relativ schmal ist.Arten mit verborgener Lebensweise zeigen eine größere Schnelligkeit in der Ortsbewegung.     

Zur Kenntnis derPorphyra-Arten von Helgoland

Zusammenfassende Schlußbetrachtung Von den fünf bei Helgoland vorkommendenPorphyra-Arten können drei eine weitgehende Ähnlichkeit ihrer äußeren Form zeigen. Es ist jedoch nach eingehenden Vergleichen und Beobachtungen ohne weiteres möglich, diese Arten auseinanderzuhalten. Entfällt dagegen an einem Küstenabschnitt eine solche Vergleichsmöglichkeit, so kann die Variabilität des Habitus leicht dazu führen, die verschiedenen Erscheinungsformen einer einzigen Art mehreren der beschriebenen Taxa zuzuordnen. Im Gegensatz zu der relativen Bestimmung nach den variablen äußeren Merkmalen desPorphyra-Stadiums bietet das gut gekennzeichneteConchocelis-Stadium die Grundlage für eine absolute Bestimmung der Arten. Durch planmäßige Untersuchung der Porphyren anderer Meeresgebiete mit der in dieser Arbeit angewandten Methode können die Artdiagnosen ergänzt und die Echtheit der beschriebenen Arten geprüft werden.(Mit 12 Abbildungen im Text)     

Phylogenetische Untersuchungen an Diatomeen

Zusammenfassung In der vorliegenden Abhandlung wird auf Grund der Untersuchung antarktischen und südatlantischen Materials der Nachweis geführt, daß die Arten der DiatomeengattungenPseudoeunotia Grunow undFragilariopsis Hustedt noch mehr oder weniger stark reduzierte Rhaphebildungen zeigen, so daß sie nicht in ihrer bisherigen systematischen Stellung bei den Arhaphideen verbleiben können. Außerdem wird darauf hingewiesen, daß die Struktur der Zellwand beiFragilariopsis keinesfalls als Konvergenzerscheinung zu den Fragilariaceen gewertet werden kann, sondern daß die Zellen dieser Arten einem andern Bauplan unterliegen, der sich in der Abwesenheit der für die Arhaphideen charakteristischen hyalinen Längsrippe in deren Parapikalachse äußert. Die aufgefundenen Rhaphen entsprechen dem Typus der Kanalrhaphe der Nitzschiaceen, so daß sich daraus ein phylogenetischer Zusammenhang der genannten Gattungen mit den Nitzschien ergibt, und zwar besonders mit der SektionPseudonitzschia, die aber nicht als besondere Gattung abgetrennt werden kann. Als Ursache der Rhaphereduktion wird die Koloniebildung aufgefaßt, und zwar Kettenbildung mit Spitzenkontakt beiPseudonitzschia, Bänderbildung beiPseudoeunotia undFragilariopsis. Da die Koloniebildungen dieser Gattungen die Grenzfälle für die Bewegungserscheinungen derBacillaria paradoxa darstellen, wird es für möglich erachtet, daß auch diese bekannte Art sich in einem Übergangsstadium mit Rhaphereduktion befindet und daß demPseudonitzschia-bzw.Fragilariopsis-Stadium ein Bacillaria-Stadium vorausgegangen sein könnte. Als neue Arten werden beschrieben:Fragilariopsis Ritscherii undFr. separanda, außerdem sind folgende neue Kombinationen nötig geworden:Fragilariopsis curta, Fr. linearis, Fr. Vanheurckii. Die Typen und Belege für alle erwähnten Arten befinden sich in der Sammlung des Verfassers.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Nucleus praeopticus der Kröte (Bufo vulgaris formosus)

Zusammenfassung Die Feinstruktur der neurosekretorischen Nervenzellen des Nucleus praeopticus magnocellularis der Kröte (Bufo vulgaris formosus) und ihre Umgebung wurde untersucht.Die neurosekretorischen Zellen enthalten drei Arten von osmiophilen Gebilden: die neurosekretorischen Elementargranula, die neurosekretorischen Kügelchen und die Einschlußkörper.Die neurosekretorischen Elementargranula besitzen einen Durchmesser von 1000–3000 Å, durchschnittlich von 1300–1500 Å. Sie entstehen im Golgi-Apparat (Perikaryon) der betreffenden Zellen wie bei den schon beschriebenen anderen Tierarten.Die neurosekretorischen Kügelchen haben einen Durchmesser von 4000 Å bis zu mehreren . Sie kommen zuerst in den Ergastoplasmacisternen des Perikaryons vor und wandern dann innerhalb des Axons caudalwärts ab, ebenso wie die Elementargraunla, verlieren sich aber vor dem Erreichen der Neurohypophyse. Nach Lage und Gestalt entsprechen sie den Kolloidtropfen, die von vielen Lichtmikroskopikern für die neurosekretorischen Zellen niederer Vertebraten beschrieben wurden.Die Einschlußkörper treten vornehmlich im zentralen Bezirk des Perikaryons in Erscheinung. Sie sind so groß wie die Mitochondrien und besitzen verschiedene Innenstrukturen. Auf Grund der Struktur und der histochemischen Reaktion möchten wir diese Einschlußkörper den Lipofuscingranula mit saurer Phosphatase zuordnen.Die neurosekretorischen Nervenzellen schmiegen sich an den die Kapillare umgebenden Perivaskularraum unmittelbar an, innerhalb dessen die Basalmembran unvollkommen ausgebildet ist oder ganz fehlt.Stellenweise dehnt sich ein Abschnitt des Endothels durch den Perivaskularraum hindurch entlang der Außenfläche des Perivaskularraums aus, wobei sich die Endothelzellen der Kapillare und die neurosekretorischen Nervenzellen direkt berühren können. Eine poröse Bauweise des Endothels wurde nicht nachgewiesen. Zwischen den Ependymzellen des III. Ventrikels und den darunterliegenden neurosekretorischen Nervenzellen sind oftmals auffallend große Extrazellularräume zu beobachten, die durch den Spaltraum der benachbarten Ependymzellen mit dem Ventrikellumen kommunizieren. Sie enthalten mikrovilliartige Ausläufer der Ependymzellen und die geschilderten, neurosekretorische Bildungen führenden Axone. Eine Ausstoßung dieser Axone in den Ventrikel wurde nicht festgestellt.Diese Untersuchung wurde zum Teil mit finanzieller Unterstützung durch das Japanische Unterrichtsministerium im Jahre 1963 durchgeführt.Der kurze Inhalt dieser Arbeit wurde unter dem Thema 'Electron microscopic studies on the praeoptic nucleus in the toad am 5. und 6. September 1963 auf dem Kongreß für Endokrinologie in Gunma, Japan, vorgetragen.     

Zur Biologie der Trauermeise(Parus lugubris)

Zusammenfassung Parus lugubris bewohnt nur beschränkte Gebiete in Südosteuropa, Kleinasien und dem angrenzenden Persien. Auch im Verbreitungsgebiet lebt sie nur in vielfach isolierten Reliktwäldern in Berglagen. Über den Biotop gibt es einige Mitteilungen in der Literatur. In Jugoslawien brütet die Trauermeise bevorzugt im Gebiet vonQuercus pubescens, also in Bergwäldern mit lichtem Laubwald. Zwischen den Bäumen befinden sich Gebüsch und Steinwälle.Über ihre Brutbiologie ist sehr wenig bekannt. Mehrere Reisen in das dalmatinische Brutgebiet sowie die Aufzucht und Haltung einiger Vögel in der Voliere im Jahre 1965 sollten diese Lücken schließen. Die Beobachtungen erfolgten im Gebiet der Cetina-Mündung bei Omi. Dort fanden sich mehrere Paare und zwei Bruthöhlen in 250 m Meereshöhe. Beide waren in älteren Flaumeichen 2,5 bzw. 6–7 m über dem Boden. Die einen Jungen schlüpften am 27. 4., die anderen etwa am 25. 4., was einen Brutbeginn zwischen dem 10. und 15. 4. und einen Legebeginn vor dem 10. 4. ergibt. Die aufgezogenen Jungen waren mit 19 Tagen flugfähig.Das Territorium eines noch singenden umfaßte ein Gebiet von rund 300 m . Auf einer Strecke von etwa 1,5 km Länge befanden sich 4 verschiedene Paare, deren Reviere weit ins Tal hinabreichten. Bei der Nahrungssuche hielten die Paare stets zusammen. Im Herbst (Mitte November) waren die Paare teils einzeln, teils in lockerer Verbindung mit anderen Meisenarten.Unter den Rufen ist typisch ein Schnärren, das von einigenssi-Lauten eingeleitet wird (s. Spektrogramm). Der Gesang besteht aus wenig melodischen, gleichförmigen Strophen. Die Jungvögel haben einen Standortlaut, der aus schnell gereihten Einzellauten besteht.Beim Ausfliegen wogen die Jungen rund 16 g. Am 26. Tag zeigte sich starkes Neugierverhalten. Am 31. Tag waren sie völlig unabhängig und nahmen alle Futterarten an. Auffallend war ihre große Vorsicht gegenüber allem Neuen, auch neuartigem Futter. Ihr Mißtrauen unterschied sie von allen übrigen, unter gleichen Bedingungen aufgezogenen einheimischen Meisen. Auch das Beispiel anderer in der Voliere lebender Arten behob das Vorsichtsverhalten nicht. Die Jugendmauser dauerte bis Ende August. Anschließend wurden die Vögel aggressiv gegeneinander und wurden getrennt. Gleichzeitig begann ein Vogel zu singen.Trauermeisen sind imstande, auch harte Samen zu öffnen. Sie halten diese nicht nur mit den Zehen fest auf einer Unterlage, sondern stecken sie in Spalten, wo sie ohne Mithilfe der Füße geöffnet werden können. Ihre Vorliebe für Samen steigert sich im Herbst. Gleichzeitig verstecken die Meisen sehr eifrig Samen aller Art in Vertiefungen und auf dem Boden, wie es vonP. palustris bekannt ist. Parus lugubris gehört mit den übrigen Graumeisen zur Untergattung Poecile. Die Angehörigen dieser Gruppe sind besonders winterhart. Alle Arten im höchsten Norden und die meisten Gebirgsformen gehören zur UntergattungPoecile. Soweit bekannt, fressen alle im Winter teilweise Samen und verstecken überflüssiges Futter. Das Territorialverhalten ist beiPoecile-Arten ausgeprägter als bei anderen Arten. Die Reviere sind größer und die Dichte ist geringer als etwa beiP. major, caeruleus oderater. Nur die HaubenmeiseP. cristatus (UntergattungLophophanes) hat ein ähnliches Verhalten.Die meistenPoecile-Arten zimmern ihre Bruthöhlen selbst.Parus lugubris, die als einzige in der Größe der Kohlmeise,P. major, ähnlich ist, lebt möglicherweise nur deshalb in einem beschränkten Gebiet, weil dort die Konkurrenz der Kohlmeise geringer ist als in nördlicheren Gebieten. Diese bezieht sich weniger auf die Nahrung als auf die Bruthöhlen. Alle übrigenParus-Arten benötigen kleinere Höhlen, die fürP. major nicht ausreichen. Auch die nächstgrößte Art,P. cinctus, bewohnt ein Areal im hohen Norden, in demP. major fehlt.     

Untersuchungen zur Resistenz von Chalcidoidea und Cynipidae (Hymenoptera parasitica) gegenüber Seewasser

Zusammenfassung Chalcidoidea sind gegenüber rhythmischen Überflutungen mit Seewasser weniger resistent als verschiedene andere Arthropoden aus dem Vorland der Nordseeküste. Die Reaktionen auf das Wasser sind bei Vorland- und Inlandtieren gleich. Ihre Resistenz its abhängig von der Größe: Bei kleinen Arten bis 3, 5mm nimmt die Resistenz mit der Länge linear zu, bei Tieren über 3,5 mm nimmt sie ab. Bei allen Arten sind die Stigmen auf dem Propodeum vom Wasser leicht erreichbar. Bei den großen Arten beträgt ihr Durchmesser mehr als 50 .Es wird vermutet, daß bei den Chalcidoidea mit zunehmender Länge und der damit verbundenen Vergrößerung der Stigmen auf über 50 eine Schädigung durch eindringendes Wasser einsetzt. Im Gegensatz dazu ist bei einer zum Vergleich überfluteten Cynipiden-Art von über 3,5 mm Länge und mit Stigment von mehr als 50 Durchmesser keine Abhängigkeit der Resistenz von der Körperlänge festzustellen. Diese Art besitzt ein Propodeum mit dichtem Haarbesatz, der unter Wasser einen dünnen Luftfilm festhält und damit einen Schutz der Stigment bewirkt.Die Imagines der untersuchten Chalcidoidea aus dem Vorland besitzen keine morphologischen oder verhaltensmäßigen Anpassungen an Überflutungen. Die Arten überleben aufgrund von Prädispositionen ihrer Larven und Puppen. Für ihr Auftreten ist nur die Existenz ihrer Wirte von Bedeutung.

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Summary Chalcidoidea are less resistant to rhythmical floodings with sea water than other arthropods from the intertidal region of the North Sea coast. The reactions of specimens from the intertidal region and from inland are alike. The resistance of small species (up to 3.5 mm) inereases in proportion to their body length, whereas the resistance of larger species decreases with length.The spiracles in the propodeum of all species are easily reached by water. It is likely that those Chalcidoidea that have spirales with a diameter of more than 50 are damaged by penetrating water. In the Cynipidae, however, which measure more than 3.5 mm in length and have spiracles of more than 50 in diameter, the propodeum is covered with hairs which retain a thin film of air under water and thus protect the spiracles.Morphology and behaviour of the adult Chalcidoidea from the intertidal region are not adapted to the floodings. The species only survive because of the predispositions of their juvenile stages. The most important condition of their existence are their hosts.

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Die Untersuchungen der Fachrichtung Küstenforschung wurden finanziell durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft, die Akademie der Wissenschaften und der Literatur zu Mainz, das Bundesernährungsministerium, die Stiftung Volkswagenwerk, die Verwaltungen der Kreise Süderdithmarschen, Eiderstedt und Südtondern, den Deich- und Hauptsielverband Süderdithmarschen, das Deichbauamt Husum, das Landesamt für Wasserwirtschaft unterstützt.     

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.     

Über die karyologische Anatomie einiger Pteridophyten sowie auffallende Unterschiede im Kernvolumen beiCyrtomium falcatum

Zusammenfassung Bei 11 Arten, eine mit 2 Varietäten, von Pteridophyten bleiben die Dauergewebe der Wurzel einheitlich diploid, was man an Mitosen feststellen kann, die spontan auftreten, durch Wuchsstoffbehandlung oder durch das Wachstum von Seitenwurzelanlagen induziert werden.Bei 7 daraufhin untersuchten Arten findet im Rhizom bzw. in der oberirdischen Achse keine endomitotische Polyploidisierung statt.Kerngröße und Struktur geben auch bei den Wedeln bzw. Blättchen der 11 Arten keine Anhaltspunkte für das Vorkommen von Endopolyploidie.Die embryonalen Treppentracheïden in der Wurzel vonCyrtomium falcatum enthalten zwar Kerne, die wesentlich größer und anscheinend reicher an chromatischer Substanz sind als die Kerne der übrigen meristematischen Gewebe, doch werden auch in ihnen die Chromosomen nicht vermehrt, sondern nur vergrößert.Das mittlere Volumen von 50 Kernen aus embryonalen Treppentracheïden ist praktisch doppelt so hoch wie das mittlere Volumen von 50 Kernen aus dem Periblem und auch das Chromosomenvolumen steigt in den jungen Treppentracheïden schätzungsweise auf das Doppelte an. Beides geht wahrscheinlich auf ein echtes Wachstum zurück, doch ist es fraglich, ob genetisch wichtiges oder Ballast-Material vermehrt wird.Das interphasische Kernwachstum spielt sich beiCyrtomium falcatum in beiden Kerntypen sprunghaft ab, so daß bei beiden zwei Kategorien von Interphasekernen vorherrschen, nämlich posttelophasische und präprophasische. Damit verhält sich dieser Farn völlig übereinstimmend mit den bisher untersuchten Angiospermen.     

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     

Untersuchungen über die Osteon- und Lamellenformen im Extremitätenskelet des Erwachsenen

Zusammenfassung Auf Grund der Untersuchung von Knochenquerschnitten eines gesunden 43jährigen Mannes, bestätigt durch noch zu veröffentlichende Untersuchungen an Tibien verschiedener Individuen, werden die Strukturformen des Knochens nach ihrem Querschnittsbild beschrieben.Es wird zwischen Osteonen und Tangentiallamellen unterschieden. Zu den Tangentiallamellen mit dem mehr oder minder parallelen Verlauf zur Knochenoberfläche gehören die bisher als Generallamellen und Schaltlamellen beschriebenen Systeme.Soweit eine Lamellengliederung vorhanden ist, zeichnen sich die Tangentiallamellen durch den strengen Wechsel zwischen flach und steil gewickelten aus.Auf Grund des Querschnittsbildes werden verschiedene Osteonformen unterschieden. Die Größe des einzelnen Osteonquerschnittes wird mit Hilfe der Lamellenzahl bestimmt. Gleichzeitig wird die Steigungsfolge beachtet, d. h. der Wechsel des Kollagenfaserverlaufs von Lamelle zu Lamelle.Es ergibt sich, daß die kleineren Osteone überwiegend in der peripheren Schnitthälfte, die größeren dagegen in der zentralen liegen. Der regelmäßige Wechsel der Steigungsfolge nimmt von den kleineren zu den größeren Osteonen hin ab, die mehr steile Verlaufsweise dagegen zu. Die kleineren Größenklassen lassen häufiger die lamelläre Gliederung vermissen als die großen.Abschließend wird erörtert, daß sowohl das Osteon wie die Lamelle nur als eine besondere Lagerungsform der Kollagenfasern im Knochen angesehen werden können. Der Begriff Osteon wurde in Anlehnung an die Begriffe der überwiegend zellulären Einheiten Neuron und Chondron bzw. der sog. Entwicklungs- und Funktionseinheit Nephron gebildet. Die zirkuläre Lagerung der Kollagenfasern hat aller Voraussicht nach eine besondere festigkeitstheoretische Bedeutung. Sie ist aber abhängig vom Gefäßbaum, an dessen Verzweigungen Doppelbildungen auftreten. Diese Doppelbildungen teilen sich und begleiten die Gefäßäste. Sie werden damit zum Osteon, das sich nach Querschnittsgröße und Wicklung in benachbarten Querschnitten verschieden verhalten kann. Die zirkuläre Wicklung führt nicht zu individuellen Gebilden, die den Knochen wie Bausteine aufbauen. Sie stellt ein System dar, das den Gefäßbaum im Knochen in mehr oder minder kontinuierlichem Zusammenhang begleitet. Die zirkulären Wicklungen gehen ohne Abgrenzung in die übrigen Lamellensysteme, die Tangentiallamellen, über. Osteone und Tangentiallamellen erscheinen damit als eine übergeordnete Lagerungsform der Kollagenfasern. Die nächstniedere Stufe der Lagerung ist die Lamelle.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Biologie, ökologie und brutpflege von coelotes terrestris (wider) (araneae,agelenidae) teil I. biologie und ökologie

Zusammenfassung Coelotes terrestris (Wider) hat seinen Verbreitungsschwerpunkt in den geschlossenen Laub- und Nadelwäldern besserer Bonität auf lehmigen Böden und kommt in erster Linie in Berggegenden vor. Von dort strahlt sie aber weit auf die Sandböden der Ebene aus und kompensiert dabei die Feuchtigkeitsdifferenz zwischen Lehm- und Sandboden durch ihren Aufenthalt in Gebieten mit hohem Grundwasserstand. Den wechselnden Feuchtigkeitsverhältnissen entsprechend ist ihr Vorkommen in Verbreitungsrandgebieten inselartig. Wenn sie stellenweise auch in Grenzgebieten möglicher Besiedlung, wie sie scheinbar trockene, dürftige Föhrenbestände darstellen, eine überraschend hohe Populationsdichte erreicht, ist dies nicht auf ein Optimum an Faktorenkonstellation schlechthin, sondern auf die Unmöglichkeit einer Ausbreitung in angrenzende Trockengebiete zurückzuführen. Coelotes ist eine Bodenspinne. Auf lehmigen Böden lebt sie in Laubstreu, in Bodenspalten unter den flach ausgebreiteten Wurzeln von Fichten, auf Sandboden in hochwüchsigem Moos (Hypneen, nicht Sphagnum), vor allem aber in der Rohhumus- und Streuschicht, die sockelartig den Fuß von Föhrenstämmen umgibt, und überall gerne unter großen, tiefliegenden Steinen. Bewohner von Kiefernstämmen legen ihre Netze mit Vorliebe zwischen Borke und umgebender Rohhumus-bzw. Streuschicht an. Um einen Kiefernstamm von nur 16 cm Durchmesser wurden bis zu fünf bewohnte Netze gefunden. Eine Prävalenz von Kiefernborke war im Wahlversuch nachweisbar, desgleichen eine solche von Rohhumus vor ebenso feuchtem Lehm- oder Sandboden verschiedener Körnigkeit. Dank seiner beträchtlichen Wasserkapazität und guten Wärme-Isolation bietet der Rohhumus diesen Spinnen auch in Trockengebieten eine Existenzmöglichkeit. Resistenzversuche ergaben, daß Coelotes zwar auf die Dauer eine weitgehende Wasserdampfsättigung der Luft benötigt, daß aber seine Widerstandsfähigkeit gegenüber einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30–75% im Vergleich zu anderen feuchtigkeitssuchenden Bodentieren recht groß ist. Die Resistenz aller Jugendstadien ist höher als die der Erwachsenen. Während sich aber die Lebensdauer der noch im mütterlichen Netz verweilenden Kleinspinnen mit abnehmender Luftfeuchtigkeit merklich verkürzt, erweist sich die Widerstandsfähigkeit der halbwüchsigen Individuen, die überwintern, in allen Feuchtigkeitsbereichen als annähernd gleich hoch. Selbst in 75% relativer Luftfeuchtigkeit blieben adulte nur durchschnittlich 131 Std am Leben, bei 30% dagegen immerhin noch 40 Std. Jungspinnen hingegen halten in 30% relativer Luftfeuchtigkeit 2–3mal so lange aus.Bei Stammbewohnern ließ sich eine Bevorzugung der Ostseite (nicht Osthälfte!) und noch deutlicher eine Meidung der West- und Nordwestseite der Stämme nachweisen, wodurch sie sich - ihrer Hemihygrophilie entsprechend - dem unmittelbaren Abfluß des Regenwassers von den Stämmen entziehen. Nächst der genauen Ostrichtung werden aber auch die Nord- und Südseiten der Stämme stark frequentiert, die Zwischenhimmelsrichtungen dagegen auffallend benachteiligt. Als Erklärung dafür wird angenommen, daß die Spinnen durch vermutliche polarisationsoptische Orientierung primär der Ostseite zustreben. Ist diese schon besetzt, rücken sie zur Wahrung eines angemessenen Sicherheitsabstandes vom Nachbarindividuum um rund 90° des Kreisbogens ab und treffen somit auf die Nord- oder Südseite. - Die Überwinterung der und halbwüchsigen Tiere erfolgt 10–15 cm von den Kiefernstämmen entfernt im Rohhumus und zwar nur etwa 5 cm unter der Bodenoberfläche. Dabei bevorzugen sie die Ostseite und relativ trockene Stellen. Seltener überwintern sie in ihren alten Wohnröhren, die sie dann oben verschließen.Habilitationsschrift     

Body mass changes in waders (Charadrii) in a high arctic area at northern Taimyr, Siberia

Body mass data were collected for 5 species of tundra waders during 6 breeding seasons to study variation in nutrient reserves relative to high arctic climatic conditions and the stage of reproduction. Structural size was accounted for by the 1st Principal Component of external linear measurements: wing length, bill length and tarsus length. SandpipersCalidris spp. were on average lighter in phenologically late seasons, while mass of Turnstones (Arenaria interpres) was similar in all years. Mass of waders was lower during brood-rearing than during incubation. Body mass during pre-nesting was most variable between years, reflecting the unpredictable weather conditions in this period. Monogamous species (KnotsCalidris canutus and Turnstones) began to breed earlier, and were on average, as heavy during the pre-nesting period as during incubation. In contrast, species with a proven or suspected rapid double-clutch breeding system (Little StintsC. minuta and SanderlingsC. alba) began to breed later and had during the laying period masses close to those of adults attending broods, and lower than during incubation. Body mass of the two latter species and Curlew Sandpipers (Calidris ferruginea) varied during incubation, reaching peak at 7 to 13 days after clutch completion.

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Zusammenfassung Von fünf Tundra-Watvogelarten wurden in sechs Brutperioden Daten zur Körpermasse gewonnen, um die Dynamik der Energiereserven in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen der Hocharktis und vom Fortpflanzungsstadium zu analysieren. Der Einfluß der Körpermaße auf die Masse wurde bei der statistischen Auswertung durch die Einbeziehung der 1. Hauptkomponente von Flügel-, Schnabel- und Tarsuslänge berücksichtigt. StrandläuferCalidris spec. erwiesen sich in späten Jahren als leichter, während in der Körpermasse von Steinwälzern (Arenaria interpres) keine Unterschiede festgestellt werden konnten. Die Körpermasse aller untersuchter Arten war während der Betreuung der Jungvögel geringer als während Brütezeit. Die Masse in der Zeit vor der Brut variierte in Übereinstimmung mit den wechselnden Wetterbedingungen in den einzelnen Jahren am stärksten. Monogame Arten (KnutCalidris canutus und Steinwälzer) begannen früher mit der Fortpflanzung; ihre Körpermasse in der Phase von der Brut und während der Brütezeit war im Mittel etwa gleich. Im Gegensatz dazu begannen Arten, bei denen ein Doppelbrutsystem nachgewiesen wurde oder vermutet wird (ZwergstrandläuferC. minuta und SanderlingC. alba), später mit dem Nestbau, wobei die Körpermasse auf ein Niveau absinkt, das dem während der Betreuung der Jungvögel nahekommt und geringer ist, als das während der Brütezeit. Bei den beiden letzten Arten sowie beim Sichelstrandläufer (Calidris ferrugunea) veränderte sich die Körpermasse während des Brütens und erreichte ein Maximum zwischen dem 7. und dem 13. Tag nach Beendigung der Eiablage.

     

Die Feinstruktur des Auges der Weinbergschnecke (Helix pomatia L.)

Zusammenfassung Das Auge der Weinbergschnecke ist ein mit einer Linse versehenes primitives Blasenauge, dessen Wand hinten von Seh- und Pigmentzellen, vorn von einer einfachen Schicht durchsichtiger Corneazellen gebildet wird. Es wird von einer bindegewebigen Kapsel umgeben, die aus einer Basalmembran und aus Schichten von Bindegewebsfibrillen aufgebaut ist. Das Innere der Augenblase wird durch eine kugelige, homogene, nichtzellig aufgebaute Linse ausgefüllt. Zwischen letzterer und der Augenwand befindet sich eine dünne Schicht von Glaskörper-substanz.Charakteristische Bestandteile der Pigmentzellen sind Pigmentgranula, Tonofilamente und verschieden große Körnchen mittlerer Elektronendichte. Stark osmiophile Gebilde, die aller Wahrscheinlichkeit nach dem Ergastoplasma angehören, zeigen sich in vielen Fällen nicht als Körnchen, sondern als fadenartige Elemente. Die Anordnung der letzteren spricht für die Anwesenheit von spiralig verlaufenden Filamenten. Die Sehzellen sind im wesentlichen bipolare Sinneszellen, deren Zellkörper und peripherer Fortsatz in der Retinaschicht liegen, während die zentralen Fortsätze das Auge am hinteren Pol als Sehnerv verlassen. Charakteristische Strukturelemente des Zytoplasmas sind runde Körperchen von gleichem, etwa 700 Å betragendem Durchmesser, die sozusagen das ganze Zytoplasma ausfüllen und in vielen Fällen unter dem Kern einen einzigen großen Biokristall bilden. Die Körperchen können auch im peripheren Fortsatz der Sehzelle gefunden werden. Ihre Natur und eventuelle Rolle werden diskutiert. Im Endteil des peripheren Fortsatzes, dem Sehkolben, befindet sich eine große Anzahl von Mitochondrien und eine recht verwickelte, aus Vacuolen und Tubuli bestehende Grundstruktur. Die freie Oberfläche des Sehkolbens trägt einen hohen Bürstensaum, der aus 350–800 Å dicken und durchschnittlich 8 langen Mikrovilli zusammengesetzt ist.     

Vergleichende Beobachtungen des stomatären Verhaltens verschiedener Pflanzen in Trockenrasen und Laubwäldern am Alpenostrand

Zusammenfassung Innerhalb der drei unterschiedenen Vegetationseinheiten: Trockenrasen+Felssteppen, Trockenwälder und mesophiler Laubwald wurden die Arten mit Hilfe der Infiltrationsflüssigkeiten Paraffinöl, Alkohol und Xylol auf ihr stomatäres Verhalten während der ganzen Vegetationsperiode untersucht und in die drei Verhaltenstypen starke, schwache und wechselnde Schließtendenz eingeordnet. Um standörtliche Unterschiede herauszuarbeiten, wurde aus den an einem bestimmten Wuchsort während einer bestimmten Zeit an möglichst vielen verschiedenen Pflanzen gewonnenen Infiltrationswerten jeweils ein Infiltrations-Mittelwert gebildet und außerdem, sofern Tages- und Nachtwerte von demselben Wuchsort vorlagen, auch ein Quotient aus (womöglich) höchstem Infiltrations-Mittelwert des Tages durch (womöglich) tiefsten Infiltrations-Mittelwert der Nacht (Q _T Q _N ) gebildet, um damit die Intensität der Spaltenbewegung an verschiedenen Standorten zu erfassen. Es ergab sich im allgemeinen bei trockenem Wetter und an trockenen Standorten ein intensiveres Spaltenspiel mit stärkerer nächtlicher Schließtendenz als bei feuchterem Wetter bzw. an feuchteren Standorten. Ausnahmen werden auf S. 598 erörtert.Was die standörtliche Verteilung der stomatären Verhaltenstypen betrifft, so überwiegen in der untersuchten Vegetation des behandelten Gebietes überall die Arten mit wechselnder Schließtendenz, während solche mit schwacher nächtlicher Schließtendenz im Trockenrasen überhaupt fehlen und auch im Wald nur eine sehr geringe Rolle spielen, im Gegensatz zu feuchteren Gebieten bzw. Standorten. Die Arten mit starker nächtlicher Schließtendenz sind im Trockenrasen verhältnismäßig am häufigsten.     

Neurosekretartige Grana in den peripheren Nerven und in den Nerv-Muskel-Verbindungen von Helix pomatia

Zusammenfassung Der glatte Penisretraktormuskel von Helix pomatia enthält wenigstens drei, vielleicht vier verschiedene Arten von Nervenfasern. Sie lassen sich an der Struktur ihrer neurosekretartigen Grana voneinander unterscheiden. In Fasern aus dem Herzen von Helix wurde noch ein weiterer Granatyp gefunden. Er ähnelt den bisher bekannten synaptischen Vesiculi der Vertebraten und Arthropoden. Im glatten Penisretraktor treten mindestens zwei verschiedene Arten von Nervenfasern in engen Kontakt mit den Muskelfasern. Hierbei buchtet sich die Oberfläche der Muskelfaser unter Umständen tief ein. Verschiedenartige Nervenfasern können unmittelbar nebeneinander die Muskelfaser berühren, müssen es aber nicht.Umgekehrt können sich auch mehrere Muskelfasern eng um eine einzige Nervenfaser gruppieren. An den Enden der Neuriten ist die Granakonzentration besonders groß. Gruppen von Nervenfasern oder auch einzelne Fasern sind locker von Gliazellen umsponnen. Hierbei bleiben stets weite Bereiche der Axon-membran frei, die dann über eine dünne zwischengeschaltete Basalmembran unmittelbar an das interstitielle Bindegewebe grenzen. Charakteristisch für die Gliazellen sind etwa 0,5 große, von dichter homogener Masse erfüllte membranbegrenzte Grana. In der Nähe von Nervenendigungen sind sie besonders zahlreich.Das Sarkoplasmatische Reticulum setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: erstens einem peripheren tubulären System, das sich von der Sarkolemm-membran abfaltet. Seine Membran besitzt dieselbe Dicke wie die Sarkolemm-membran. Zweitens einem vornehmlich peripher, aber auch zentral anzutreffendem vesiculärem System. Es faltet sich von der äußeren Kernmembran ab; seine Membran ist wesentlich dünner.Außerdem stößt man an der Peripherie und im Zentrum dieser Muskelfasern relativ häufig auf Bündel von eng beieinanderliegenden Röhrchen (Länge etwa 1 ); sie verlaufen gewöhnlich parallel zu den Myofilamenten.Die Arbeit wurde durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungs-gemeinschaft.     

Über die röhrenförmige Nektarschuppe an den Nektarblättern verschiedenerRanunculus- undBatrachium-Arten

Zusammenfassung Nach einem Überblick über die Formenmannigfaltigkeit der rudimentären Ventralspreite, der Schuppe, der Nektarblätter vonRanunculus, wird an Hand vonRanunculus platanifolius undsceleratus sowieBatrachium trichophyllum versucht, den Bau der hufeisenförmigen und der geschlossenen ring- oder röhrenförmigen Nektarschuppe zu klären, da diese Schuppenformen nicht ohne weiteres aus dem Spreitenbau der an sich peltaten Nektarblätter verständlich sind.Die Untersuchung der Ontogenese und der Bündelversorgung der röhrenförmigen Nektarschuppen vonRanunculus platanifolius undBatrachium trichophyllum erwies sich dabei als nicht sehr aufschlußreich: der vordere Schuppenrand geht aus der Mitte einer basalen Verdickung der Blattanlage hervor, wächst seitlich empor und schließt nach einem hufeisenförmigen Zwischenstadium dann apikal zusammen; die vier Schuppenbündel vonRanunculus platanifolius, die dem Dorsalmedianus und einem Lateralis entspringen, bilden einen ventral offenen Bogen, beiBatrachium trichophyllum sind bloß zwei Bündel vorhanden, Äste des Dorsalmedianus, die aber bereits unterhalb des Nektargewebes endigen; die Orientierung der Schuppenbündel ist bei beiden Arten wegen der zarten Beschaffenheit nicht festzustellen.Die Lösung brachteRanunculus sceleratus, dessen Schuppenform normalerweise zwischen einem elliptischen Wall und einem oben offenen Hufeisen schwankt. Bei ihm wurden nämlich häufig Nektarblätter mit drei hufeisenförmigen Schuppenwällen gefunden, wobei die äußeren Randwülste der seitlichen Schuppen stets in den Spreitenrand übergingen. Zwischenformen zwischen verbildeten Antheren und Nektarblättern zeigten zudem ganz klar, daß diese Wülste selbst Teile des ventralen Spreitenrandes sind: die mit der Dorsalspreite kongenital verwachsene Ventralspreite ist median eingeschnitten und damit zweilappig, wie sie, freilich unverwachsen, ja auch bei verschiedenen Sapindaceen-Kronblättern anzutreffen ist; die basalen Randschleifen des medianen und der seitlichen (zwischen Dorsal- und Ventralspreite gelegenen) Einschnitte sind zu den drei Schuppenwällen verdickt. Da im Normalfall beiRanunculus undBatrachium der ventrale Spreitenrand seitlich in seiner Entwicklung gehemmt ist, bildet sich gewöhnlich nur die Randschleife des Medianeinschnittes zu einer normalen Nektarschuppe aus. Die Abrundung des von echten Randteilen gebildeten Hufeisenbogens zu einem ring- oder röhrenförmigen Gebilde aber erfolgt durch eine zusätzliche Neubildung, die mit dem Bau der Ventralspreite nichts zu tun hat.     

Dimensioni e numero dei neuroni in relazione alla mole somatica

Zusammenfassung In vorliegenden Untersuchungen wurden Vergleiche der Struktur des Nervengewebes hinsichtlich der Größe, der Anzahl und der Form der Neuronen zwei nahe verwandter Nagerarten der Familie der Subungulata (Hydrochoerus capybara und Cavia cobaya) durchgeführt. Diese Arten sind von sehr verschiedener Körpergröße (Verhältnis zwischen den Gewichten 106,61).Das Verhältnis der Mittelwerte der Volumina der Zellen des 7. zervikalen Spinalganglions von H. capybara und des 5. von Cavia beträgt 8,201. Das Verhältnis der Zahl der Zellen des 5. zervikalen Spinalganglions bei den beiden Arten beträgt 3,341. Da das Verhältnis der Oberfläche des Körpers bei den beiden Arten 27,41 beträgt, besteht augenscheinlich ein Mißverhältnis zwischen dem mäßigen Überwiegen der Zahl der Neuronen bei der größeren Art und der enormen Zunahme der Oberfläche des Körpers. Mit anderen Worten wäre die Gesamtmasse der sensiblen Neurone bei unveränderter Größe der einzelnen Neuronen ungenügend zur Innervation einer so ausgedehnten Fläche. Doch wird die ungenügende Zahl der Neuronen durch eine Zunahme der Größe der einzelnen Neuronen ausgeglichen.Die Bedingungen, welche in den einzelnen Fällen die Anzahl und die Größe der Neuronen im Verhältnis zur Körpergröße bei den verschiedenen Tieren, während der Entwicklung des Keimes und während des postnatalen Wachstums bestimmen, werden diskutiert.Die motorischen Vorderhornzellen des Rückenmarkes und die Pyramidenzellen der Hirnrinde beider Arten wurden an Chromsilberpräparaten untersucht. Aus dem Vergleich zwischen gut gelungenen Präparaten des Rückenmarkes und der Hirnrinde beider Arten ergibt sich, daß sehr große Unterschiede besonders hinsichtlich der Dicke, der Länge und der Anzahl der Dendriten bestehen. Bei H. capybara sind die Dendriten dicker, länger, zahlreicher als bei Cavia; auch sind die Dendriten reichlicher verzweigt. Dagegen sind die Größenunterschiede zwischen den Pyrenophoren der zentralen Neuronen bei den beiden Arten nicht so groß wie die zwischen Spinalganglienzellen.