Der Einfluss des Winterschlafes,des Megaphenschlafes,des Hungerns und verschiedener Kostarten auf die Speicheldrüsen von Myoxus myoxus,Erinaceus europaeus und Mus rattus

Zusammenfassung Untersucht wurden die Speicheldrüsen der Ratte bei verschiedenen Kostarten und im Megaphenschlaf, des Siebenschläfers (Myoxus myoxus) und des Igels (Erinaceus europaeus) im Winterschlaf und Wachzustand.Die Speicheldrüsen der Ratte zeigen in Abhängigkeit von der Kostart verschiedene histologische Bilder.Bei Trockenkost leitet der allgemeine Wasserverlust des Gewebes ein Inaktivitätsstadium ein, das durch einen Schwund der Sekretgranula und eine Abnahme der Zytoplasmabasophilie gekennzeichnet ist. Der letzteren entspricht ein Schwund des Ergastoplasmas. Langdauernde Milchkost bewirkt eine Schwellung der Zelleiber, der Kerne, Nukleolen und Mitochondrien.Im Hungerzustand waren in den geschrumpften Endstückzellen Austritte RNS- und DNS-haltigen Materials aus den Zellkernen, sowie ein Schwund der diffus verteilten RNS und des Ergastoplasmas zu beobachten.Die Speicheldrüsen von Winterschläfern weisen eine deutliche Schrumpfung der Endstücke auf, welche von einem RNS- (Nukleolen-) und DNS-Schwund in den Kernen sowie von einem Schwund der diffusen zytoplasmatischen RNS und des Ergastoplasmas begleitet ist. Gleichzeitig fällt die Millon-Reaktion schwächer als bei wachen Tieren aus. Während des Winterschlafes ist in den Endstücken der Speicheldrüsen von Myoxus myoxus, Erinaceus europaeus und den Zellen der Ausführgänge von Myoxus myoxus auffallend viel Glykogen vorhanden. Gleichzeitig kommt es in den Endstückzellen zu einer Verschleimung. Die basale Streifung der Ausführgangsepithelien ist während des Winterschlafs dicht, beim wachen Tier aufgelockert und von Vakuolen durchsetzt. Die Anfärbbarkeit von Stoffen im lumennahen Pol der Ausführgangsepithelien mit Perjodsäure-Leukofuchsin und Aldehydfuchsin legt die Annahme nahe, daß hier ein aktiver sekretorischer Vorgang vorliegt. In diesem Zusammenhang wird die Frage der Rückresorption diskutiert.Bei der weißen Ratte kommt es im Megaphenschlaf zu einer Verschleimung der Endstückzellen, die von einer starken Glykogenablagerung und Zunahme der mit Perjodsäure-Leukofuchsin und Aldehydfuchsin färbbaren Stoffe in den Ausführgangsepithelien begleitet ist. In den Acini treten RNS- und DNS-haltige Substanzen in großer Zahl aus dem Zellkern aus.Das histologische Verhalten der Speicheldrüsen des Megaphentieres (Ratte) entspricht nicht dem Strukturbild der Drüsen des Winterschläfers (Siebenschläfer).Herrn Prof. K. Niessing danke ich für die Überlassung eines Arbeitsplatzes, Herrn Dr. A. Oksche für Unterstützung bei der histochemischen Methodik, Fräulein E. Hauberg für die Anfertigung der Photographien.Stipendiat der Alexander von Humboldt-Stiftung, Bonn.     

Über Vorkommen und Physiologie der Phosphatide in tierischen Zellen,besonders im Nervensystem.

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde chemisch und histologisch bewiesen, daß in den Ganglienzellen sowie in deren Ausläufern, den Dendriten und Achsenzylindern, ferner in den Gliazellen und schließlich in der Stäbchenstruktur der Nierenzellen Phosphatide enthalten sind, die einen dominierenden Bestandteil darstellen. In den Markscheiden fehlen die Phosphatide.Ferner werden einige gliöse Strukturen, besonders von marginalem und perivaskulärem Typ mit den zugehörigen Membranae limitantes beschrieben. Auch wurde das Vorhandensein von Verbindungen zwischen den Astrocyten und der Oligodendroglia festgestellt.In der Untersuchung wird ein Versuch vorgelegt, die festgestellten histologischen und chemischen Verhältnisse physiologisch zu erklären.Es ist für mich eine besonders angenehme Pflicht, Herrn Professor Dr. John Runnström, Stockholm, für seine liebenswürdige Unterstützung meiner Untersuchung mit Materialien und seine Durchmusterung meiner mikroskopischen Präparationen meinen besten Dank aussprechen. Ebenso möchte ich Herrn Dr. L. Brundin, Stockholm, für seinen bereitwilligen Beistand bei der Anfertigung der Zeichnungen danken.     

Zur Theorie des Lasers

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die halbklassische Dispersionstheorie für zwei Niveaus auf die Probleme des Lasers angewandt. Im ersten Teil der Arbeit wird die Dispersionstheorie für Spins mit dem Drehimpuls 1/2 formuliert und für einfache Probleme durchgeführt.Die Gleichungen für die Wahrschemlichkeitsainplituden werden für periodische Felder gelöst. Die Lebensdauer der beiden Niveaus wird dann in vollkommen symmetrischer Weise im Sinne der Lorentzschen Stoßdämpfung berücksichtigt. Dabei ergibt sich eine allgemeine Aussage über die Laserleistung, die mit der Erfahrung verglichen wird.Im zweiten Teil werden aus den Gleichungen für die Wahrscheinlichkeitsamplituden zwei nichtlineare Differentialgleichungen für das induzierte elektrische Moment und für die Differenz der Besetzungszahlen der beiden Niveaus abgeleitet. Im Falle periodischer Felder wird eine einfache angenäherte Lösung dieser Gleichungen für langsam veränderliche Feldamplitude gegeben, die als Besetzungs- und Energiebilanz des Lasers bekannt ist.Auf dér Basis der abgeleiteten Differentialgleichungen des Lasers werden dann zwei klassische und ein quantentheoretisches Modell des Lasers betrachtet.Mancherlei Anregung zur Abfassung dieser Arbeit verdankt der Verfasser den Vorträgen; die Herr Prof. Dr.Martienssen im Frankfurter Physikalischen Verein und Herr Dr.Gürs, München, im Frankfurter Physikalischen Kolloquium gehalten haben. Herrn Dipl.-Phys.Müller-Arnke danke ich für die Durchsicht des Manuskriptes und wertvolle Diskussionen.Erweiterte Passung einer Herrn Prof. Dr. B.Rajewsky zu seinem 65. Geburtstag gewidmeten Arbeit.     

Über den Primärvorgang bei der Polarisierenden Wirkung des Lichtes auf Keimende Equisetum-Sporen

Zusammenfassung Die Lichtreaktion, die schließlich zur Polarisierung derEquisetum-spore führt, erreicht bei kurzen starken Belichtungen schnell einen Sättigungszustand. Eine erneute Reaktion ist bei gleichartiger Belichtung erst nach einer Erholungsphase im Dunkeln möglich. Die volle Reaktionsfähigkeit ist bei 20⁰ nach etwa 20 Minuten, bei 2⁰ nach etwa 4 Stunden wiederhergestellt. Sättigung und Wiederherstellung der Lichtempfindlichkeit beruhen wahrscheinlich auf Verbrauch und Regeneration (oder Neubildung) des die Lichtabsorption vollziehenden Pigments.Aus dem Verlauf der Kurven, die die Abhängigkeit der Induktionswirkung von der Belichtungsdauer darstellen, läßt sich ein zweiter photochemischer Prozeß ableiten, der einen um 2–3 Größenordnungen höheren Energiebedarf besitzt. Für diesen zweiten Prozeß ist nicht das gleiche Pigment verantwortlich wie für den ersten, da die spektrale Empfindlichkeitsverteilung in beiden Fällen verschieden ist; der langwellige UV-Bereich ist für den zweiten Kurvenanstieg relativ wirksamer als für den ersten. Beim zweiten photochemischen Prozeß (der höhere Strahlungsenergien erfordert als der erste) ist eine Sättigung bis jetzt nicht nachweisbar.Die primären Lichtreaktionen sind nicht an die sensible Phase der Sporen gebunden; der Verlauf der Wirkungskurven ist unabhängig vom Zeitpunkt der Belichtung nach der Aussaat, d. h. das Maximum liegt stets bei der gleichen Belichtungszeit, und entsprechendes gilt für das Minimum. Nur die absolute Höhe der Maxima und Minima ist am größten in der Mitte der sensiblen Phase.Mit 11 TextabbildungenHerrn Prof. Dr. Dr. h. c.Wilhelm Ruhland zum 80. Geburtstag gewidmet.     

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

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

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an der Reptilien- und Vogellunge

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Untersuchungen ergeben, daß nicht nur die respiratorische Oberfläche der Reptilienlunge, sondern auch der Lunge der Vögel jene Dreischichtung aufweist, wie sie für die Atmungsfläche der Amphibien und Säugerlunge bereits nachgewiesen wurde: Sie gliedert sich in Endothel, Basalmembran und einschichtiges Epithel. Allerdings liegen in der Vogellunge insofern besondere Verhältnisse vor, als das Cytoplasma der Deckzellen in den Luftkapillaren zu sehr dünnen Platten ausgezogen ist, die sich stellenweise ziemlich regelmäßig übereinander schichten und in den Nischen zwischen den Blutkapillaren auffällige Membrankonvolute bilden. Mit dieser Peststellung ergibt sich, daß weder die eingangs erwähnte, die Vogellunge betreffende Darstellung von Schulz (1959) noch jene von Salt und Zeuthen (1960) den tatsächlichen Verhältnissen gerecht wird.Die ältere Ansicht (Bargmann 1935, 1936), wonach die Vogellunge als ein intensiver Beatmung in höchstem Maße angepaßtes Organ am Ende einer funktioneilen Reihe steht, erweist sich zwar insofern als unzutreffend, als ihre Blutkapillaren nicht weitgehend nackt an die Atemluft angrenzen. Sie kann jedoch deswegen noch Geltung beanspruchen, weil die Cytoplasmaauskleidung ihrer Luftkapillaren auf große Strecken hin wesentlich dünner als die Epithelauskleidung der Lungenalveolen der Säugetiere ist.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Herrn Prof. Dr. Wilhelm Hallermann, Direktor des Instituts für Gerichtliche und Soziale Medizin an der Universität Kiel, zum 60. Geburtstag dankbar gewidmet.     

Die Gefrier-Fixation lebender Zellen und ihre Anwendung in der Elektronenmikroskopie

Zusammenfassung Der Gefriervorgang in den Zellen hängt in erster Linie ab von der Gefriergeschwindigkeit, der Frosthärte des Objektes und von der Konzentration eines Frostschutzmittels (Glyzerin) im Zytoplasma. Für die meisten Untersuchungen wurde Preßhefe als Testobjekt verwendet. Der Einfluß der Gefriergeschwindigkeit äußert sich auf drei verschiedene Weisen; das Zellwasser kristallisiert entweder extra oder intrazellulär oder es wird amorph verfestigt (Vitrifikation). Die Bestimmung von Gefrierpunkt, Unterkühlbarkeit und Rekristallisationspunkt ermöglicht eine Erklärung dieser drei Wirkungsweisen und führt zu einem physikalischen Verständnis des Phänomens der Frosthärte. Physikalische Untersuchungen zeigen, wie das Frostschutzmittel eine Erhöhung der Frosthärte bewirkt; physiologische Experimente veranschaulichen einige Nebenwirkungen des Glyzerins.Die Verwirklichung des Gefrierens lebender Zellen hängt in erster Linie von der Wahl geeigneter Gefriergeschwindigkeiten und Frostschutzmitteln ab. Die Endtemperatur des Gefriervorganges muß, je nach der Frosthärte des Objektes, d. h. je nach dem tiefsten in den Zellen auftretenden Rekristallisationspunkt, unter –50 bis –70° C liegen.Das Anwendungsgebiet des Gefrierens lebender Zellen ist sowohl auf biologischem wie auch auf medizinischem Gebiete sehr groß, sei es als reine Gefrierkonservierung oder in der Gefrier-Trocknung oder -Substitution. Mit Hilfe der Gefier-Ätzung können hochauflösende, elektronenmikroskopische Bilder der gefrorenen Objekte hergestellt werden, die vollkommen artefaktfrei sind, insbesondere frei von den durch die üblichen Präparationsmethoden eingeführten Veränderungen.Einige Beispiele illustrieren die Anwendung des Gefrierens lebender Zellen in der Elektronenmikroskopie. Die Methode der Gefrier-Ätzung ist besonders geeignet für die Darstellung der auf den Zytomembranen lokalisierten Partikel; z. B. Fibrillen synthetisierende Partikel in der Plasmamembran, Ribosomen auf einer Vakuolenmembran, Elementarpartikel auf den Cristae mitochondriales und Quantasomen auf den Granalamellen eines Chloroplasten. Die vielfältige Anwendbarkeit der Gefrier-Ätzung wird aufgezeigt an Hand von Mikroorganismen (Hefe), pflanzlichen (Wurzelspitze) und tierischen Zellen (Dünndarmepithel).Diese Arbeit wurde durch einen Kredit des Schweizerischen Nationalfonds unterstützt. Den Vorstehern des Institutes für Allgemeine Botanik der Eidgenössischen Technischen Hochschule, Herrn Prof. Dr. A. Frey-Wyssling und des Laboratoriums für Elektronenmikroskopie, Herrn Prof. Dr. K. Mühlethaler, sei für die großzügige Förderung dieser Arbeit bestens gedankt. Herrn Dr. D. Branton und Herrn und Frau Prof. Dr. H. Ruska (Medizinische Akademie, Düsseldorf) danke ich für ihre Mitarbeit und für die Überlassung der Abb. 17, 20 und 21.     

Der Einfluss des radonarmen bzw. radonfreien Gasteiner Thermalwassers auf die Regeneration vonEuplanaria gonocephala (Dugès)

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit verfolgt die Regeneration des abgetrennten Kopfabschnittes durch den Rumpf beiEuplanaria gonocephala während des Aufenthaltes der Tiere in verschiedenen Wässern: Trinkwasser der Stadt Salzburg, Wasser der Grabenbauern- Quelle vom nördlichen Rand der Stadt Salzburg sowie Gasteiner Thermalwässer der Quelle VII — Neue Franzens- Quelle und der Quelle IX — Elisabeth- Quelle; die erstere ist durch ihren äußerst geringen Radon-Gehalt gekennzeichnet, welcher schon beim Quellaustritt noch geringer ist als der im gewöhnlichen Gasteiner Trinkwasser; die letztere gehört zu den am stärksten radonhaltigen Gasteiner Thermalquellen, hatte allerdings im Zeitpunkt der Verwendung bei den vorliegenden Untersuchungen durch die Entgasung und den natürlichen Zerfall des Radons während des Transportes von Badgastein nach Salzburg ihren Radon-Gehalt zum allergrößten Teil bereits verloren.Die in verschiedener Art abgewandelten Untersuchungen ergaben, daß das Gasteiner Thermalwasser eine ausgesprochene Hemmung des Regenerationsverlaufes herbeiführt; im Vergleich zum Salzburger Trinkwasser wird im gleichen Zeitpunkt in den Thermalwässern nur eine Fläche des Regenerates von 50–60% erreicht. Wenn die operierten Tiere zuerst in das Salzburger Trinkwasser gebracht, dann später aber in Thermalwasser übertragen werden, so tritt die Hemmung erst nach einer Latenzzeit von etwa 3 Tagen auf. Die Ursache dieses Hemmungseffektes soll in weiteren Versuchen geklärt werden. Außerdem wurden eine Reihe von Nebenbefunden über den Regenerationsprozeß erhoben.Herrn Professor Dr. F.Scheminzky, Leiter des Forschungsinstitutes Gastein der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und Vorstand des Physiologischen und Balneologischen Institutes der Universität Innsbruck habe ich für seine großzügige Hilfe und Aufgeschlossenheit für die vorliegende Problemstellung zu danken. Ebenso bin ich Herrn Professor Dr. O.Steinböck, Vorstand des Zoologischen Institutes der Universität Innsbruck für viele Hinweise und Literaturangaben zu großem Dank verpflichtet. Herrn Ing. E.Komma möchte ich danken für die Ausarbeitung der Kontrollanalyse der Grabenbauern-Quelle. Herrn DirektorBurgschwaiger, Bad Gastein, habe ich zu danken für die Entnahme und den Transport der Thermalwässer.     

Der Einfluß dünner luftäquivalenter Zwischenschichten auf die Druckabhängigkeit der mittleren Ionendosisleistung

Zusammenfassung Die in der praktischen Dosimetrie unerwünschte Volumen- bzw. Druckabhängigkeit der mittleren Dosisleistung bei Messungen mit Hohlraum-Ionisationskammern kann durch eine luftäquivalente Schicht zwischen der Luft im Meßvolumen und dem Umgebungsmaterial unterdrückt werden. Aus den Messungen der Druckabhängigkeit der mittleren Dosisleistung mit einer HohlraumIonisationskammer bei¹³⁷Cs- und⁶⁰Co--Strahmng sowie 30 MV- und 45 MV-Röntgenstrahlung konnte gezeigt werden, daß praktisch unabhängig von der Photonenenergie eine luftäquivalente Zwischenschicht mit einer Dicke von etwa 10^–3 g/cm² ausreicht, um die mittlere Dosisleistung druckunabhängig zu machen. Im Photonenenergiebereich oberhalb von etwa 1 MeV ist diese erforderliche Dicke sehr klein gegen die Reichweite der Sekundärelektronen. Mit einer für die praktische Dosimetrie ausreichenden Genauigkeit kann bei beliebigem Umgebungsmaterial B die druekunabhängige mittlere Ionendosis im Photonenenergiegebiet oberhalb von etwa 1 MeV mit Hilfe der Bragg-Gray-Beziehung in die Energiedosis am Meßort im Umgebungsmaterial umgerechnet werden.Wir danken den Herren Professor H.Fränz und Professor W.Hübner für das Interesse an dieser Arbeit und den Herren W.Fricke und G.Trautmann für die sorgfältige Ausführung der Messungen.     

Die Cytologie der Pädogenese und der Geschlechts-bestimmung einer heterogonen Gallmücke

Zusammenfassung Die weiblichen Larven der heterogonen Gallmücke Heteropeza pygmaea (Syn.: Oligarces paradoxus) können milieuabhängig viviparpädogenetisch sowohl weibliche als auch männliche Nachkommen erzeugen.Das Divergieren der pädogenetischen Entwicklung von Weibchen und Männchen ist spätestens im Laufe der ersten Reifeteilung sichtbar: Bei Weibchen läuft nur eine, und zwar eine äquationelle Reifeteilung ab. Der nicht reduzierte Eikern enthält ungefähr 77 Chromosomen. Der einzige Richtungskern degeneriert in der Regel. Aus Eiern, in denen beide Reifeteilungen durchgeführt werden und der Chromosomensatz des Eikerns auf 38 oder 39 Chromosomen reduziert wird, entwickeln sich Männchen. Die drei Richtungskerne degenerieren nicht, sondern beteiligen sich an der Furchung.Die Männcheneier sind in der Regel schon vor der Metaphase der ersten Reifeteilung daran zu erkennen, daß sie größer sind als Weibcheneier gleichen Kernteilungsstadiums und außerdem eine im Verhältnis zur Nährkammer sehr viel größere Eikammer haben.Zwischen Meiose und erster Furchungsteilung der Männchen wird die Chromosomenzahl des reduzierten Eikerns aufreguliert, indem zwei oder mehrere somatische Kerne der Mutter mit dem Eikern verschmelzen. Diese somatischen Kerne wurden schon während der Meiose in der Eikammer beobachtet.In der zweiten bis vierten Furchungsteilung werden in Weibchen und Männchen Chromosomen aus den zukünftigen somatischen Kernen eliminiert (1. El.). Jeweils ein Kern jedes Embryos, der spätere Keimbahnkern, wird von dieser Elimination ausgenommen. Im Männchen ist dies stets ein Abkömmling des auf regulierten Kerns. Aus den anderen Abkömmlingen des aufregulierten Kerns werden die zur Aufregulation verwendeten Chromosomen der mütterlichen Somakerne eliminiert.In der sechsten bis achten Furchungsteilung wird in beiden Geschlechtern aus den künftigen somatischen Kernen ein einzelnes Chromosom eliminiert (2. El.). Danach enthalten die Somakerne die endgültigen Chromosomenzahlen: im Weibchen 10, im Männchen 5. Die Chromosomenzahl der Spermatocyten II beträgt 7.Meinem verehrten Lehrer, Prof. Dr. H. Ulrich, danke ich für die Anregung zu dieser Arbeit und den stets fördernden Einfluß, den er auf den Fortgang der Untersuchungen ausübte. Ich danke Herrn F. Würgler und Herrn Dr. W. Sautee für ihre Hilfe bei der Auswertung und meiner Mutter für ihre Unterstützung beim Verfassen des Manuskripts. Prof. J. Seiler und Prof. H. Bauer danke ich für ihre wertvollen Ratschläge.     

Bemerkungen über die Achsenbestimmung des Froschembryo und die Gastrulation des Froscheies

Zusammenfassung Die Beobachtungen F.Kopsch's an Amphibieneiern bieten keine Veranlassung dar, an der Auffassung, dass bei der ganz normalen, also typischen Entwickelung des Froscheies die erste Furche zugleich die Medianebene des Embryo darstellt und dass die zweite Furche den reellen Embryo annähernd transversal in Kopf- und Schwanzhälfte theilt, etwas zu ändern. Das Medullarrohr wird daher normaler Weise nicht bloß von den sog. vorderen (cephalen), sondern zu einem wesentlichen Theil auch von dem Materiale der hinteren (caudalen) beiden der vier ersten Blastomeren des Eies gebildet, wenn auch in den letzteren unter differenzirendem Einfluss der ersteren.Die Dorsalseite des Froschembryo wird auf der Unterseite der Blastula und zwar unter bilateraler Überwachsung mit Konkrescenz angelegt. (Bei einigen anderen Amphibien scheint nachEycleshymer undKing ein erheblicher Theil des Gehirns etwas weiter oben und, wie beim Frosche der quere Gehirnwulst, ohne Konkrescenz gebildet zu werden.) Kopsch's Schlusssatz: »Beim Ei von Rana fusca bestehen keine strengen, sondern nur innerhalb gewisser Breite schwankende Beziehungen zwischen der ersten Furchungsebene und der Medianebene des Embryo«, gilt nur für nicht ganz normale und für direkt abnorme Verhältnisse und stammt in dieser Hinsicht bereits vonPflüger, mir,Born, Hertwig u. A. (s. Nr. 5, pag. 327, 331, 349).Die durchKopsch's photographische Aufnahme gastrulirender Amphibieneier erkennbar gewordenen Zellenverschiebungen lassen sich gleich wie die von vielen Autoren wesentlich übereinstimmend beobachteten Bewegungen der vorderen Urmundlippen um 60–80°, der hinteren Urmundlippen um 30–40° auf verschiedene Weise deuten. Die vonKopsch vertretene Ableitung der Entstehung seines Befundes stellt nur das eine Extrem des danach denkbaren Geschehens dar, die meinige repräsentirt das andere Extrem. Außer diesen sind unendlich viele zwischen beiden gelegene, graduell verschiedene Deutungen möglich.Von allen diesen hat diejenige Deutung am meisten Wahrscheinlichkeit für sich, welche mit den anderen bezüglichen Beobachtungen an derselben Species am besten in Einklang zu bringen ist. Das ist bei den gegenwärtig von Rana vorliegenden Thatsachen die von mir vertretene Deutung; während die Auffassung, dass der reelle Embryo senkrecht in der Blastula stehe, dass also die zweite Furche frontale Richtung habe und das Material für die dorsale und ventrale Hälfte des Embryo scheide, in Widerspruch steht: erstens zu der fast wagerechten Lage des Embryo mit dem Rücken nach unten auf dem Eie bei Zwangslage, zweitens zu der primären Entstehung typischer vorderer Halbbildungen nach Abtödtung der hinteren beiden der vier ersten Furchungszellen, drittens mit der wagerechten statt senkrechten Stellung der Medullarwülste bei Pressung der Eier zwischen senkrechten Platten und viertens mit den übereinstimmenden Ergebnissen der Anstichversuche an Rana von mir, T. H.Morgan undBertacchini.     

Über das Vorkommen von Sexualhormonen bei der Meeresschnecke Littorina littorea L.

Zusammenfassung Es wurde versucht, ein wirksames Prinzip als Ursache für den sexuellen Jahresrhythmus bei Littorina littorea L. zu finden. Die Tiere wurden auf den Gehalt an androgenen und oestrogenen Stoffen untersucht. Die Prüfung auf Extrakte aus Gonaden, Mitteldarmdrüsen und den Rest-Tieren ergab: Littorina littorea enthält keine im Test am Kückenkamm, an der männlichen, kastrierten Maus und papierchromatographisch nachweisbaren Mengen an androgenen Stoffen.Im Allen-Doisy-Test wirksame Substanzen konnten aus den Ovarien extrahiert werden. Aus der Dosiswirkungskurve ergibt sich ein Gehalt von etwa 3 mg Oestradiolbenzoat-Äquivalenten/kg Frischgewebe.Das Vorkommen von oestrogenen Stoffen ist auf die Ovarien beschränkt. Männliche Tiere sowie Mitteldarmdrüsen und andere Gewebe der Weibchen enthalten keine erfaßbaren Mengen an Oestrogenen.Es herrscht Parallelität zwischen der extrahierbaren Oestrogenmenge und dem Ausbildungsgrad der Keimdrüsen.Im Vergleich mit den Sexualhormonen der Wirbeltiere mittels Papierchromatographie zeigt sich, daß das wirksame Agens nicht identisch mit Oestradiol-(3,17) oder Oestron ist.Durch Abkühlungsversuche konnte ein Einfluß der Temperatur auch für die Aufbauphase im Sexualzyklus bei L. littorea wahrscheinlich gemacht werden.Die Injektion arteigener Extrakte bei den Schnecken führte bisher — wegen der Empfindlichkeit der Tiere — zu keinem Ergebnis.Für die mir immer gewährte freundliche Unterstützung bei der Durchführung der Arbeit sage ich meinem verehrten Lehrer, Herrn Professor Dr. H. Giersberg, meinen herzlichen Dank.Für die freundliche Überlassung von Hormonpräparaten und Testsubstanzen bin ich Herrn Prof. Dr. J. Schmidt-Thomé, Frankfurt a. M.-Hoechst, Herrn Dr. J. Hübener, Institut für vegetative Physiologie, Frankfurt a. M., und der Schering AG zu besonderem Dank verpflichtet.Herrn C. Lüders, Seewasseraquarium Wilhelmshaven, danke ich verbindlichst für die Beschaffung der Littorinen.     

Über das Farbenunterscheidungsvermögen des Wellensittichs

Zusammenfassung Es gelingt, Wellensittiche auf die 8 Farbqualitäten Gelb, Orange, Rot, Veil, Ublau, Eisblau, Seegrün, Laubrün des Ostwaldschen Farbkreises zu dressieren. Die Dressur geschieht durch Lockfarbe. Die Farben werden untereinander und von Graustufen qualitativ unterschieden.Ebenso gelingt es, Wellensittiche auf Graustufen zu dressieren. Das Unterscheidungsvermögen ist hier wesentlich schwächer ausgebildet als bei den Farbstufen.Die Unterscheidungsempfindlichkeit für Farben wurde in Sechspunktkurven und Alternativversuchen festgestellt.Das Optimum des Unterscheidungsvermögens von Farbstufen untereinander liegt im Gelb und Laubgrün, ein zweites Maximum im Veil. Zonen geringen Unterscheidungsvermögens liegen im Orange und im Seegrün.Der Farbenkreis weist für das Vogelauge 3 Gruppen verwandter Farbqualitäten auf. Gruppe I umfaßt Rot und Orange, Gruppe II enthält Gelb und Laubgrün, in G-ruppe III sind Seegrün, Eisblau und Ublau zusammengeschlossen. Veil verbindet die Gruppen I und III. So ist für die Tagvögel die Anwesenheit eines geschlossenen Farbkreises nachgewiesen.Bei Schildkröten ist im Vergleich mit den Tagvögeln das Optimum nach Rot zu, das Minimum nach Blau zu verschoben.Die Selektionswirkung der Ölkugeln kann die Verteilung der Maxima und der Minima des Farbunterscheidungsvermögens bewirken.Das Gedächtnis für Farbeindrücke ist sehr gut entwickelt.Als Dissertation angenommen von der Mathematisch-naturwissenschaft lichen Fakultät der Universität Göttingen.     

Über die Assimilation komplementär gefärbter Meeresalgen im Lichte von verschiedenen Wellenlängen

Zusammenfassung Während des Frühjahrs 1932 wurden Versuche mit Helgoländer Algen, und zwar mitEnteromorpha compressa, einem grünen Starklichtmaterial, undDelesseria sanguinea, einem roten Schwachlichtmaterial, in schwachem Lichte verschiedener Wellenlänge, abergleicher Intensität unternommen und festgestellt, daß die Assimilation vonEnteromorpha compressa im roten Spektralbezirk und die vonDelesseria im grünen Teil, also jeweils in dem zur Eigenfarbe der betreffenden Alge komplementären Licht, am stärksten ist. Es waren somit Argumente gebracht, die für die VerteilungstheorieEngelmanns sprechen, und es ist zu vermuten, daß bei der Verteilung der Helgoländer benthontischen Algen die Lichtqualität eine mitentscheidende Rolle spielt.Über die Farbeinstellung der an der Oberfläche in starkem Lichte nebenEnteromorpha vorkommenden Rotalgen, wie z. B.Porphyra undRhodomela, konnten durch Vergleich der Resultate des Verfassers mit denenLubimenkos nur Vermutungen ausgesprochen werden.Früheren Versuchen des Verfassers über den Lichteinstellungscharakter der Meeresalgen (Ehrke, Planta, Bd. 13), die auch Argumente für dieOltmannssche Auffassung ergaben, zufolge und auf Grund seiner jetzigen Versuche vertritt Verfasser die Auffassung, daß sowohl Lichtfarbe, wie auch die Lichtintensität für die Assimilation der verschieden gefärbten Meeresalgen der Helgoländer Gewässer von Bedeutung sind, und daß beide Faktoren für die Verteilung der Algen im Meere eine maßgebende Rolle spielen. Es ist anzunehmen, daß die Mehrzahl der in der Tiefe wachsenden Rotalgen betreffs ihrer Assimilation sowohl an kurzwelliges wie auch an schwaches Licht angepaßt sind.Mit 5 Textabbildungen.     

Zur Kenntnis der biologie alpiner Kleingewässer zwei subalpine Moorseen Nord Tirols

Zusammenfassung Die Algenflora der Hirschlacke ist relativ reich und kann als Musterbeispiel für weiches Seichtwasser in subalpiner Lage aufgefasst werden. Das Vorherrschen der Desmidiaceen, die durch charakteristische Vertreter gekennzeichnet sind, entspricht ganz der Natur des Standortes: Kleingew\:sser, hohe Temperaturamplituden, relativ günstige Belichtungsverhdltnisse, Nährstoffarmut und mittelsaure Reaktion.Bemerkenswert ist, dass die Desmidiaceen gegenüber dem mitteleuropäischen Durchschnitt fast um das Doppelte überrepräsentiert sind (Mitteilung von Dr. Messikommer).Innerhalb der Desmidiaceen sind es wiederum die Gattungen, die zahlreiche Weichwasserformen enthalten, die 90% uell zu stark vertreten sind, wie Penium, Tetmemorus, Closterium, Euastrum, Micrasterias, Staurastrum, sowie die fädigen Desmidiaceen, während Cosmarium stark unterreprdsentiert ist.Bei den Kieselalgen dominieren Weichwasserformen, wozu dann noch einige eurytope Kosmopoliten hinzukommen. Indikatoren für die saure Reaktion des Wassers sind vor allem die Eunotia und Pinnularia-Formen, die zusammen fast 50% der Diatomeen ausmachen.Mit 8 Textabbildungen u. 1 Tafel     

Length, breadth, and elongation of avian eggs from the tables of Sch?nwetter

Summary UsingSchönwetter's data base regression equations are derived expressing egg length and egg breadth as a function of egg mass for Passerines (n=3929) and non-Passerines (n=3217). For both groups these show a variation around the mean which is twice as large for length as for breadth. The average elongation (length/breadth) ist presented for 27 orders ranging from 1.61 in Apterygiformes and Gaviiformes to 1.21 in Strigiformes as well as examples of a few families where elongation increases or decreases as egg mass becomes larger. Egg mass can be estimated from the relationship where egg mass=k(LB²). Mean values, SD, and range of k for both groups are given, but for any particular species are best derived from the dimensions of L, B, and egg mass inSchönwetter's tables.

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Länge, Breite und Form der Vogeleier auf der Grundlage der Tabellen vonSchönwetter

Zusammenfassung Regressionsgleichungen für Eilänge und Eibreite als Funktion der Eimasse ergeben für Passeres (3929 Arten) und Non-Passeres (3217 Arten) eine Streuung um den Mittelwert, die für Länge doppelt so hoch wie für die Breite ist. Das Verhältnis Länge: Breite reicht bei 27 Ordnungen von 1.61 bei Apterygiformes und Gaviiformes bis 1.21 bei den Strigiformes. In Beispielen für einzelne Familien steigt oder fällt der Wert mit zunehmender Eimasse. Letztere kann bestimmt werden gemäß k · (L · B²), wobei k eine Konstante darstellt. Mittelwerte, Standardabweichung und Konstante werden für Passeriformes und Non-Passeriformes angegeben, doch für einzelne Arten hält man sich am besten an die Werte beiSchönwetter.

     

Zum Problem der Ocellenfunktion bei den Insekten

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

Die Temperaturregulation des Bienenvolkes unter regeltheoretischen Gesichtspunkten

Zusammenfassung Es werden zwei Anlagen beschrieben, die es ermöglichen, einen Temperaturreiz auf das Bienenvolk auszuüben und den Temperaturverlauf selbsttätig zu registrieren.Ein thermoelektrisches Psychrometer zur Messung der relativen Feuchte innerhalb der Beute wird beschrieben.Es wird gezeigt, daß die Temperaturregulation des Bienenvolkes im Sinne der Regeltheorie erfolgt. Das für ein Regelsystem typische Überpendeln bei Regelstörung und Sollwertverstellung sowie Balanceschwankungen werden nachgewiesen.Unter normalen Verhältnissen ist der Wasserdampfgehalt der Beutenluft in der ganzen Beute gleich, und zwar so hoch, daß bei der im Brutnest vorliegenden Temperatur hier etwa 40% relativer Feuchte herrschen. Das Brutnest ist der trockenste Teil der Beute. Die Luftströmung erfolgt im Versuchskasten von unten nach oben.Bei einem Wärmereiz wird durch Herausfächeln der Luft aus dem Flugloch die Luftströmung umgekehrt. Durch Wasserverdunstung im Brutbereich, vorzugsweise am Brutnestrand, wird die Temperatur auf 36–37° C gehalten. Im Gegensatz zu den Verhältnissen vor dem Reiz sind jetzt die Kastenaußenbezirke trockener als der Brutbereich.Die Regulation wird durch unzureichende Wasserzufuhr oder schlechte Ventilationsmöglichkeit behindert. Im Falle einer unvollkommenen Regulation wird für das ganze Brutnest eine höhere Gleichgewichtstemperatur eingestellt.Die Bedeutung der Luftzirkulation für das Klima der Beute wird dargelegt.Kältereize bis zu 10° C können von einem normal starken Volk ohne Beeinträchtigung des Wärmehaushaltes ertragen werden. Bei einem schwachen Volk sinkt bei starken Kühlreizen die Brutnestrandtemperatur im beobachteten Falle bis auf 25° C ab. Durch die verstärkte Atmung steigt die relative Feuchte im Brutbereich bis auf 50–70%. obwohl bei stärkeren Reizen durch die Kondensation des Wasserdampfes in den Kastenaußenbezirken dem Brutnest Feuchtigkeit entzogen wird.Auf die Beziehungen zwischen Brutnestgröße und Wasserhaushalt wird hingewiesen.Bei gleichzeitigem Kühl- und Feuchtereiz hat bei schwachen Kühlreizen die Feuchteregulation den Vorzug, solange die Temperatur im Brutbereich nicht unter 33° C absinkt. Bei stärkeren Kühlreizen wird der Feuchtereiz durch physikalische Umstände aufgehoben.Es wird ein Temperaturindifferenzbereich zwischen 33 und 36° C festgestellt. Seine Bedingtheiten und seine Bedeutung für die Temperaturregulation des Bienenvolkes werden dargelegt.Für die Anregung zu dieser Arbeit danke ich Herrn Prof. Neuhaus, Herrn Prof. Stammer für die Unterstützung durch Mittel des Institutes. Ferner danke ich Herrn Dr. Böttcher, Bayerische Landesanstalt für Bienenzucht Erlangen, für den Arbeitsplatz an seinem Institut.     

Tiefenabhängige Änderungen von RBW,LET und Energiespektrum bei hochenergetischer Elektronenstrahlung

Zusammenfassung Im ersten Teil der Arbeit wird als Ursache für die Zunahme der RBW schneller Elektronen mit ihrer Eindringtiefe die Änderung ihres Energiespektrums vorausgesetzt. Über die Ermittlung der Quelldichte der Sekundärelektronen wird, unter Einbeziehung der Primärelektronen, die energieabhängige Elektronenflußdichte für zwei verschiedene Primärelektronen-Energien berechnet. Im Verein mit den auf anderem Wege erhaltenen ähnlichen Resultaten vonHarder wird ein wahrscheinlicher Verlauf der energieabhängigen Elektronenflußdichte für zwei verschiedene Tiefen ermittelt.Im zweiten Teil wird zur Berechnung der RBW die strahlenbiologische Wirkung proportional zum Produkt aus der Elektronenflußdichte und einer der physikalischen Wechselwirkung mit dem biologischen Modell entsprechenden spektralen Empfindlichkeitsfunktion angesetzt. Die Anwendung der im ersten Teil ermittelten Spektralfunktion auf dieses Prinzip liefert für den Fall der Übertragung von Ionisations- und Anregungsenergie auf den Zellkern durch-Elektronen nur für Energien zwischen 5 und 10 keV die richtige Tiefenabhängigkeit der RBW. Dasselbe gilt für die Übertragung von Ionisationsenergie auf den Zellkern durch K-Schalen-Ionisation biologisch wichtiger Elemente mit anschließendem Auger-Effekt (SchrapnellWirkung). Dagegen erhält man bei Annahme der Energieübertragung durch Plasmonanregung oder Einzelionisationen keine den Experimenten entsprechende Zunahme der RBW mit der Tiefe.Herrn Prof. Dr. med. H.-St.Stender, Herrn Priv.-Doz. Dr. B.Markus und Herrn Priv.-Doz. Dr. D.Harder danke ich für wertvolle kritische Anmerkungen und anregende Diskussionen zum vorliegenden zweiten Teil der Arbeit.